JPH0461125A - 多層配線体 - Google Patents
多層配線体Info
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- JPH0461125A JPH0461125A JP16526090A JP16526090A JPH0461125A JP H0461125 A JPH0461125 A JP H0461125A JP 16526090 A JP16526090 A JP 16526090A JP 16526090 A JP16526090 A JP 16526090A JP H0461125 A JPH0461125 A JP H0461125A
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Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、多層の薄膜で構成した配線体に関する。
Ｃ従来の技術と発明が解決しようとする課題］例えば半
導体素子用の配線体には従来ＡＮが用いられてきたが、
Ａｌ１は電気抵抗率が高いために素子高密度化に伴なっ
て配線体での発熱が無視できなくなってきている。Ａｕ
は、電気抵抗率が低いものの、高コストである。Ｃｕと
Ａｇは、電気抵抗率が低い半面、外傷に対して弱い問題
があった。
導体素子用の配線体には従来ＡＮが用いられてきたが、
Ａｌ１は電気抵抗率が高いために素子高密度化に伴なっ
て配線体での発熱が無視できなくなってきている。Ａｕ
は、電気抵抗率が低いものの、高コストである。Ｃｕと
Ａｇは、電気抵抗率が低い半面、外傷に対して弱い問題
があった。
一般に合金化すると機械強度の向上が期待できるのでＣ
ｕとＡｇとの合金（Ｃｕ ＋Ａ ｇ）を作れば耐外傷強
度の高い低抵抗配線体を実現できると考えられるが、実
際には合金内にポテンシャルの乱れが生じてしまって電
気抵抗率が高くなってしまう。
ｕとＡｇとの合金（Ｃｕ ＋Ａ ｇ）を作れば耐外傷強
度の高い低抵抗配線体を実現できると考えられるが、実
際には合金内にポテンシャルの乱れが生じてしまって電
気抵抗率が高くなってしまう。
本発明は、多層配線体構造の採用によって耐外傷強度の
高い低抵抗配線体を提供することを目的とする。
高い低抵抗配線体を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明に係る多層配線体は、２種以上の１価金属を３〜
５００人の厚みで繰り返し積層１．たちのである。
５００人の厚みで繰り返し積層１．たちのである。
（：ｕ、Ａｇ及びＡｕからなる群より選ばれた１価金属
が好適である。中でもＣｕとＡｇとの組み合わせが後述
する理由により最も好ましい。
が好適である。中でもＣｕとＡｇとの組み合わせが後述
する理由により最も好ましい。
Ｃｕ層、Ａｕ層の厚みは３〜・２００人、Ａｇ層の厚み
は１０〜５００人か好ましい。更に好ましくはＣｕ層、
Ａｕ層の厚みが３〜５０人、Ａｇ層の厚みが１０〜２０
０人である。総厚は、２００〜１００００人か適当であ
る。
は１０〜５００人か好ましい。更に好ましくはＣｕ層、
Ａｕ層の厚みが３〜５０人、Ａｇ層の厚みが１０〜２０
０人である。総厚は、２００〜１００００人か適当であ
る。
［作 用］
２種以上の１価金属を繰り返し積層した多層膜は、界面
の存在により合金の場合と同じく機械強度が増すと同時
に、各層内では単一物質であるために合金の場合に比べ
て抵抗が低くなる。
の存在により合金の場合と同じく機械強度が増すと同時
に、各層内では単一物質であるために合金の場合に比べ
て抵抗が低くなる。
積層する各層の厚みは電気伝導性及び機械強度の点から
３〜５００人とする。
３〜５００人とする。
Ｃｕ、Ａｇ及びＡｕは、それぞれ電気抵抗率の低い１価
金属であり、硼数の違いによる界面ての電子の散乱もな
いので、低抵抗用多層膜のだめの金属とし′Ｃ好ましい
。更には、これら金属のうぢＣｕとＡｇとは、価格及び
抵抗率かＡＵに比べて低いので特に好ましい組み合わせ
である。
金属であり、硼数の違いによる界面ての電子の散乱もな
いので、低抵抗用多層膜のだめの金属とし′Ｃ好ましい
。更には、これら金属のうぢＣｕとＡｇとは、価格及び
抵抗率かＡＵに比べて低いので特に好ましい組み合わせ
である。
Ｃｕ ／ Ａ ｇ多層膜又はＡ ｕ ／ Ａ ｇ多層膜
をＳｌ等の１導体上の多層配線体とする場合、１導体中
へのＣｕ又はＡ ＬＪの拡散も考慮し、でＣｕ層、Ａ
ｕ層の厚みを３〜２００人とし、Ａｇ層の厚みを１０〜
・５００人とするのか良い。更に好まし、くはＣｕ層、
Ａｕ層が３〜５０人、Ａｇ層か１０〜２００人である。
をＳｌ等の１導体上の多層配線体とする場合、１導体中
へのＣｕ又はＡ ＬＪの拡散も考慮し、でＣｕ層、Ａ
ｕ層の厚みを３〜２００人とし、Ａｇ層の厚みを１０〜
・５００人とするのか良い。更に好まし、くはＣｕ層、
Ａｕ層が３〜５０人、Ａｇ層か１０〜２００人である。
総厚は信頼性と通常の蒸着やスパッタリングの方法によ
る作製時間の観点から２００〜１００００人が好まし２
い。更に好ましくは２００〜５０００人である。
る作製時間の観点から２００〜１００００人が好まし２
い。更に好ましくは２００〜５０００人である。
［実施例］
第１図は、本発明の実施例に係る多層配線体の中間省略
断面図である。
断面図である。
コーニング７０５９ガラス製の基板５０上に形成した多
層配線体は、ＡｇとＣｕとを交互に４０人づつ積層した
全４０層構造であって、２０層のＡｇ層１．３．−．３
７．３９と、２０層のＣｕ層２゜４、・・・、３８．４
０とからなる。つまり、この多層配線体の総厚は１６０
０人である。
層配線体は、ＡｇとＣｕとを交互に４０人づつ積層した
全４０層構造であって、２０層のＡｇ層１．３．−．３
７．３９と、２０層のＣｕ層２゜４、・・・、３８．４
０とからなる。つまり、この多層配線体の総厚は１６０
０人である。
製膜は、抵抗加熱式の真空蒸着装置によった。
真空度１０＝Ｔｏｒｒ、蒸着速度１人／Ｓの条件で、２
つの蒸発源（Ａｇ、Ｃｕ）のシャッターを交互に開閉し
て上記Ｃｕ ／ Ａ ｇ多層膜を作製した。基板温度は
室温である。
つの蒸発源（Ａｇ、Ｃｕ）のシャッターを交互に開閉し
て上記Ｃｕ ／ Ａ ｇ多層膜を作製した。基板温度は
室温である。
第２図（ａ）〜（ｄ）は、上記多層膜を含む各種配線体
のＸ線回折図であり、厚みはいずれの場合も１６００人
である。
のＸ線回折図であり、厚みはいずれの場合も１６００人
である。
第２図（ａ）は、前記真空蒸着装置でＡｇ側のみのシャ
ッターを開いて得たＡｇ単層膜の場合である。（ｉｌｌ
）の鋭いピークがみられる。
ッターを開いて得たＡｇ単層膜の場合である。（ｉｌｌ
）の鋭いピークがみられる。
第２図（ｂ）は、Ｃｕ側のみのシャッターを開いて得た
Ｃｕ単層膜の場合である。この場合にも、（，１１１）
のピークがみられる。
Ｃｕ単層膜の場合である。この場合にも、（，１１１）
のピークがみられる。
第２図（ｅ）は、ＣｕとＡｇとを同時に蒸発させて得た
合金単層膜（Ｃｕ＋Ａｇ）の場合であり、第２図（ｄ）
は、ＣｕとＡｇとを交Ｔｉ積層した第１図の構造の多層
膜（Ｃｕ ／ Ａ ｇ ）の場合である。なお、合金膜
と多層膜とはＣｕとＡｇとの原子数比を等しくしている
。
合金単層膜（Ｃｕ＋Ａｇ）の場合であり、第２図（ｄ）
は、ＣｕとＡｇとを交Ｔｉ積層した第１図の構造の多層
膜（Ｃｕ ／ Ａ ｇ ）の場合である。なお、合金膜
と多層膜とはＣｕとＡｇとの原子数比を等しくしている
。
第２図（ｄ）中のメインピークとザテライトビークとの
位置関係より、はぼ設；１どおりの人工周期８０人を有
する多層膜ができていることが判る。合金膜では結晶の
３次元的な乱れが生じているが、多層膜では各層の面内
で単一物質であるために結晶性が良い。
位置関係より、はぼ設；１どおりの人工周期８０人を有
する多層膜ができていることが判る。合金膜では結晶の
３次元的な乱れが生じているが、多層膜では各層の面内
で単一物質であるために結晶性が良い。
また、基板上の上記各配線体を銅製のスティックで引っ
掻いて耐外傷強度を調べた。Ａ ｇ 、１４１層膜とＣ
ｕ単層膜には傷が付いたが、多層膜には傷が付かなかっ
た。
掻いて耐外傷強度を調べた。Ａ ｇ 、１４１層膜とＣ
ｕ単層膜には傷が付いたが、多層膜には傷が付かなかっ
た。
第３図は、幅１ ｒｒｘｍ、長さ２ｒｒＩｒｎｓ厚み１
６００人の各種配線体の電気抵抗（長さ方向）の温度依
存性を示すグラフである。ただし、同図には前記４種類
の配線体のデータに加えて、本発明の他の実施例に係る
多層膜配線体としてＣｕ１００人、Ａｇ１００人を交互
に８回づつ蒸着して得た号ンプル（周期２０ＯＡ、総厚
１６００人）のデータも併せて示している。
６００人の各種配線体の電気抵抗（長さ方向）の温度依
存性を示すグラフである。ただし、同図には前記４種類
の配線体のデータに加えて、本発明の他の実施例に係る
多層膜配線体としてＣｕ１００人、Ａｇ１００人を交互
に８回づつ蒸着して得た号ンプル（周期２０ＯＡ、総厚
１６００人）のデータも併せて示している。
全サンプルとも電気抵抗が１００〜３００ Ｋの範囲で
温度にほぼ比例する。ただし、多層膜の電気抵抗は、同
じ組成の合金の場合に比べて８５％Ｊ、ス下（２９０Ｋ
）となる。しかも、人１周期を２００人とした多層膜で
は、合金の抵抗の約６０％とかなり低くなる。これは、
多層膜内の電子の錯乱は界面でのそれがかなり支配的で
あることを示唆しており、多層膜の電気抵抗は界面状態
の改善により更に低減可能である。
温度にほぼ比例する。ただし、多層膜の電気抵抗は、同
じ組成の合金の場合に比べて８５％Ｊ、ス下（２９０Ｋ
）となる。しかも、人１周期を２００人とした多層膜で
は、合金の抵抗の約６０％とかなり低くなる。これは、
多層膜内の電子の錯乱は界面でのそれがかなり支配的で
あることを示唆しており、多層膜の電気抵抗は界面状態
の改善により更に低減可能である。
この２００人周期の多層膜についても同じスティックで
引っ掻いたところ、わずかに傷か付いた。ただし、前記
８０人周期の場合に比べて耐外傷強度が劣るものの、Ａ
ｇ単層膜に比べると傷が付きにくい。
引っ掻いたところ、わずかに傷か付いた。ただし、前記
８０人周期の場合に比べて耐外傷強度が劣るものの、Ａ
ｇ単層膜に比べると傷が付きにくい。
なお、以上に説明した実施例はＣｕ ／ Ａ ｇ多層膜
であったが、ＣｕＳＡｇ５Ａｕ等の１価金属を２種以上
、３〜５００人の厚みで繰り返し積層すれば、耐外傷強
度の高い低抵抗多層配線体か得られる。
であったが、ＣｕＳＡｇ５Ａｕ等の１価金属を２種以上
、３〜５００人の厚みで繰り返し積層すれば、耐外傷強
度の高い低抵抗多層配線体か得られる。
［発明の効果〕
本発明に係る多層配線体は、２種以上、の］価金属、例
えばＣｕＳＡｇ及びＡｕからなる群より選ばれた金属を
３〜５００人の厚みで繰り返し積層したものであって、
耐外傷強度が高く、し、かも電気抵抗が低い。
えばＣｕＳＡｇ及びＡｕからなる群より選ばれた金属を
３〜５００人の厚みで繰り返し積層したものであって、
耐外傷強度が高く、し、かも電気抵抗が低い。
第１図は、本発明の実施例に係る多層配線体の中間省略
断面図、 第２図は、厚み１６００人の各種配線体のＸ線回折図で
あって、（ａ）はＡｇ単層膜、（ｂ 、）はＣｕ単層膜
、（ｃ）はＣｕとＡｇとの合金単層膜、（ｄ）はＣｕと
Ａ、 ｇとを交互積層した第１図の構造の多層膜の場合
であり、 第３図は、厚み１６００人の各種配線体の電気抵抗の温
度依存性を示すグラフである。 符号の説明 １．３．・・・、３７，３９ ： Ａｇ層、２．４
．・・・、３８．４０ Ｃｕ層、 基板。 特許出願人 鐘淵化学工業株式会社 第１図
断面図、 第２図は、厚み１６００人の各種配線体のＸ線回折図で
あって、（ａ）はＡｇ単層膜、（ｂ 、）はＣｕ単層膜
、（ｃ）はＣｕとＡｇとの合金単層膜、（ｄ）はＣｕと
Ａ、 ｇとを交互積層した第１図の構造の多層膜の場合
であり、 第３図は、厚み１６００人の各種配線体の電気抵抗の温
度依存性を示すグラフである。 符号の説明 １．３．・・・、３７，３９ ： Ａｇ層、２．４
．・・・、３８．４０ Ｃｕ層、 基板。 特許出願人 鐘淵化学工業株式会社 第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、２種以上の１価金属を３〜５００Åの厚みで繰り返
し積層した多層配線体。 ２、１価金属がＣｕ、Ａｇ及びＡｕからなる群より選ば
れた請求項１記載の多層配線体。 ３、Ｃｕ層、Ａｕ層の厚みが３〜２００Åであり、Ａｇ
層の厚みが１０〜５００Åである請求項２記載の多層配
線体。 ４、Ｃｕ層、Ａｕ層の厚みが３〜５０Åであり、Ａｇ層
の厚みが１０〜２００Åである請求項２記載の多層配線
体。 ５、総厚が２００〜１００００Åである請求項３又は４
に記載の多層配線体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16526090A JP2609940B2 (ja) | 1990-06-22 | 1990-06-22 | 多層配線体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16526090A JP2609940B2 (ja) | 1990-06-22 | 1990-06-22 | 多層配線体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0461125A true JPH0461125A (ja) | 1992-02-27 |
| JP2609940B2 JP2609940B2 (ja) | 1997-05-14 |
Family
ID=15808948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16526090A Expired - Lifetime JP2609940B2 (ja) | 1990-06-22 | 1990-06-22 | 多層配線体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2609940B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0903781A3 (en) * | 1997-09-18 | 1999-07-21 | Ebara Corporation | Method of forming embedded copper interconnections and embedded copper interconnection structure |
| US6544585B1 (en) | 1997-09-02 | 2003-04-08 | Ebara Corporation | Method and apparatus for plating a substrate |
| WO2022264847A1 (ja) * | 2021-06-18 | 2022-12-22 | 東京エレクトロン株式会社 | 金属含有膜および金属含有膜の製造方法 |
-
1990
- 1990-06-22 JP JP16526090A patent/JP2609940B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6544585B1 (en) | 1997-09-02 | 2003-04-08 | Ebara Corporation | Method and apparatus for plating a substrate |
| EP0903781A3 (en) * | 1997-09-18 | 1999-07-21 | Ebara Corporation | Method of forming embedded copper interconnections and embedded copper interconnection structure |
| EP1471572A1 (en) * | 1997-09-18 | 2004-10-27 | Ebara Corporation | Embedded copper interconnection structure |
| WO2022264847A1 (ja) * | 2021-06-18 | 2022-12-22 | 東京エレクトロン株式会社 | 金属含有膜および金属含有膜の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2609940B2 (ja) | 1997-05-14 |
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