JPH0493020A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH0493020A JPH0493020A JP21081590A JP21081590A JPH0493020A JP H0493020 A JPH0493020 A JP H0493020A JP 21081590 A JP21081590 A JP 21081590A JP 21081590 A JP21081590 A JP 21081590A JP H0493020 A JPH0493020 A JP H0493020A
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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、半導体装置の配線構造において、特にそのＡ
ｌ合金膜のスパッタ方法に関する。
ｌ合金膜のスパッタ方法に関する。
従来の半導体装置及びその配線構造におけるＡｌ合金膜
のスパッタ方法は、デボート１μｍ ／ ｍｉｎ、ウェ
ハー温度２００°Ｃの条件下で行なわれていたため、Ａ
ｌ合金の粒径が十分に成長できず、エレクトロマイグレ
ーションの原因である粒界拡散が起こりやすかった。
（第３図（ｂ））この事を、従来の工程を追って説明す
ると、まず、Ｓｉ基板３０１に酸化膜（ＳｉＯ２）３０
２を全面に形成し、フメトエッチによってコンタクト部
分を設ける。
のスパッタ方法は、デボート１μｍ ／ ｍｉｎ、ウェ
ハー温度２００°Ｃの条件下で行なわれていたため、Ａ
ｌ合金の粒径が十分に成長できず、エレクトロマイグレ
ーションの原因である粒界拡散が起こりやすかった。
（第３図（ｂ））この事を、従来の工程を追って説明す
ると、まず、Ｓｉ基板３０１に酸化膜（ＳｉＯ２）３０
２を全面に形成し、フメトエッチによってコンタクト部
分を設ける。
さらに、バリアメタル層として窒化チタンを形成する。
次に該バリアメタル層」−層に、Ａｌ合金膜を形成する
が、その際、デボレート１μｍ ／ ｍｉｎ・ スパッ
タ時のウェハー基板温度２００℃の条件下で形成する。
が、その際、デボレート１μｍ ／ ｍｉｎ・ スパッ
タ時のウェハー基板温度２００℃の条件下で形成する。
以上が従来の］−程である。
しかし、前述の従来技術では、Ａｌ合金膜を形成する際
、形成条件としてデボレーｌ−が速く、形成時のウェハ
ー温度が低いため、Ａｌ合金膜の粒径が十分に成長でき
ないという課題点があった。
、形成条件としてデボレーｌ−が速く、形成時のウェハ
ー温度が低いため、Ａｌ合金膜の粒径が十分に成長でき
ないという課題点があった。
そこで、本発明はこのような課題点を解決するもので、
その目的どするところは、Ａｌ合金膜を形成する際の条
イ′１どしＣ、デ、ボレートを従来の半分ノ０．５μｍ
／ ｒｎ Ｌ ｎ以上、形成時のウェハー基板温度を
３００℃以−１−にすることによって、Ａｌ合金膜の粒
径の成長を促進させ、より粒径が大きく、よってエレク
ｉ・ロマイグレーション耐性の強いＡｌ合金膜を提供す
るところにある。
その目的どするところは、Ａｌ合金膜を形成する際の条
イ′１どしＣ、デ、ボレートを従来の半分ノ０．５μｍ
／ ｒｎ Ｌ ｎ以上、形成時のウェハー基板温度を
３００℃以−１−にすることによって、Ａｌ合金膜の粒
径の成長を促進させ、より粒径が大きく、よってエレク
ｉ・ロマイグレーション耐性の強いＡｌ合金膜を提供す
るところにある。
本発明の半導体装置は、
ａ、半導体Ｊ、（板」−に形成された絶縁膜に開孔部を
設ける工程ど、 ｂ、該絶縁股上と該開孔部とに、窒化チタンを形成する
」二稈と、 ｃ、該窒化ヂタンー１−にデボレート０． ５μｍ／ｍ
ｉｎ以下、スパッタ時のウェハー基板温度３゜Ｏ℃以上
の条件下でＡｌ合金膜を形成する工程を含むことを特徴
とする。
設ける工程ど、 ｂ、該絶縁股上と該開孔部とに、窒化チタンを形成する
」二稈と、 ｃ、該窒化ヂタンー１−にデボレート０． ５μｍ／ｍ
ｉｎ以下、スパッタ時のウェハー基板温度３゜Ｏ℃以上
の条件下でＡｌ合金膜を形成する工程を含むことを特徴
とする。
本発明の上記の構成によれば、Ａｌ合金膜を形成する際
、その形成条件としてデボレートを従来より遅く、形成
時のウェハーＪｉ＋、板温度を従来よりも高くすること
により、ＡＩ、合金膜の粒径成長を促進させ、より粒径
が大きく、エレク１−ロマイグレーションに強い配線を
倫えた半導体装置を提供できる。
、その形成条件としてデボレートを従来より遅く、形成
時のウェハーＪｉ＋、板温度を従来よりも高くすること
により、ＡＩ、合金膜の粒径成長を促進させ、より粒径
が大きく、エレク１−ロマイグレーションに強い配線を
倫えた半導体装置を提供できる。
本発明の半導体装置は、第１図に示される構造をしてい
る。
る。
１０１はＳｉ基板、１０２は絶縁膜の二酸化ケイ素、１
０３は窒化チタン、１０４はＡｌ合金膜である。
０３は窒化チタン、１０４はＡｌ合金膜である。
以下、詳細は」工程を追いながら説明していく。
（第２図（ａ）〜（Ｃ）〉
まず、Ｓｉ基板２０１の表面全体に絶縁膜として酸化膜
（ＳｉＯ２）２０２を、４０００人形成し、フォトエッ
ヂによって開孔部を設ける。 （第２図（ａ）） 次いで、配線層を形成する工程として、まず、スパッタ
リング装置内に窒素ガスを導入し、アルゴンと窒素の混
合ガスにより、基板温度２００°Ｃの条件下で、反応性
スパッタを行い、膜厚１０００人の窒化チタン膜（Ｔｉ
Ｎ、）２０３を形成する。
（ＳｉＯ２）２０２を、４０００人形成し、フォトエッ
ヂによって開孔部を設ける。 （第２図（ａ）） 次いで、配線層を形成する工程として、まず、スパッタ
リング装置内に窒素ガスを導入し、アルゴンと窒素の混
合ガスにより、基板温度２００°Ｃの条件下で、反応性
スパッタを行い、膜厚１０００人の窒化チタン膜（Ｔｉ
Ｎ、）２０３を形成する。
（第２図（ｂ））
さらに、その」１層に、アルミ合金膜（Ａｌ−０゜５％
Ｃｕ）２０４を形成し、５０００人のＡｌ合金膜を得る
。
Ｃｕ）２０４を形成し、５０００人のＡｌ合金膜を得る
。
この際、アルミ合金膜を形成する条件として、アルゴン
雰囲気中で、デボレートは０．５μｍ／ｍｉｎ以下とし
、形成時のウェハーの基板温度は３００℃以上とする。
雰囲気中で、デボレートは０．５μｍ／ｍｉｎ以下とし
、形成時のウェハーの基板温度は３００℃以上とする。
（第２図（Ｃ））上述の工程を杆で、できあがった本
発明、半導体装置は、従来の゛１′導体装置に比べると
Ａｌ合金膜を形成する際、デボレートを従来の１／２で
ある０、５μｍ ／ ｍ ｉ ｎ以下と遅くし、形成時
のウェハーの基板温度を２００°Ｃから３００℃以上に
上げることによって、Ａｌ合金の粒径の成長を促進し、
より粒径の大きなＡ ］、合金膜が得られる。
発明、半導体装置は、従来の゛１′導体装置に比べると
Ａｌ合金膜を形成する際、デボレートを従来の１／２で
ある０、５μｍ ／ ｍ ｉ ｎ以下と遅くし、形成時
のウェハーの基板温度を２００°Ｃから３００℃以上に
上げることによって、Ａｌ合金の粒径の成長を促進し、
より粒径の大きなＡ ］、合金膜が得られる。
このように、粒径の大きな膜は、図１（ｂ）の様に粒界
が配線幅を横１ｉ１Ｊるため、従来の粒径の小さい膜（
図３ （ｂ） ）に比べて、エレクトロマイグレーショ
ンの原因であるＡｌ原子の粒界拡散を抑制することがで
き、より信、頼’ｌ’ｌ：の高い配線を得られる。
が配線幅を横１ｉ１Ｊるため、従来の粒径の小さい膜（
図３ （ｂ） ）に比べて、エレクトロマイグレーショ
ンの原因であるＡｌ原子の粒界拡散を抑制することがで
き、より信、頼’ｌ’ｌ：の高い配線を得られる。
また、」ユ記該配線を用いて、エレクトロマイグレーシ
ョン試験を行った結果、従来の形成方法で得られた膜と
比較して、エレクトロマイグレーション耐性は許容電流
密度にして１０倍以上向上することがわかった。
ョン試験を行った結果、従来の形成方法で得られた膜と
比較して、エレクトロマイグレーション耐性は許容電流
密度にして１０倍以上向上することがわかった。
以上に述べた本発明によれば、Ａｌ合金膜を形成する際
、従来の形成方法に比べてデボレー１〜を遅くし、基板
温度を−Ｌげることによって、Ａｌ合金の粒径の成長を
促進させ、粒径の大きな膜が得られるため、エレクトロ
マイグレーションの原因である、Ａｌ原子の粒界拡散を
抑制することができ、より信頼性の優れた半導体装置を
提供できる。
、従来の形成方法に比べてデボレー１〜を遅くし、基板
温度を−Ｌげることによって、Ａｌ合金の粒径の成長を
促進させ、粒径の大きな膜が得られるため、エレクトロ
マイグレーションの原因である、Ａｌ原子の粒界拡散を
抑制することができ、より信頼性の優れた半導体装置を
提供できる。
第１図（ａ）は、本発明の半導体装置を示す主要断面図
。 第１図（ｂ）は、本発明の半導体装置を示ずＡｌ合金膜
の粒界構造の甲１ｒｉ図。 第２図（ａ）〜（ｃ）は、本発明の半導体装置の製造」
−程の断＋ｌｉｒ図。 第３図（ａ）は、従来の゛１′導体装置を示す断面図。 第３図（ｂ）は、従来の半導体装置を示すＡｌ合金膜の
粒界（１４造の平面図。 １０１．２０１，３０１・・・Ｓ ｉ 、ｊｉ（板１０
２．２０２，３０２・・・酸化膜（Ｓｊ、０２）１０３
．２０３，３０３・・・窒化チタン（ＴｉＮ） １０４．２０４，３０４・・・Ａｌ合金膜（ＡＩ−〇、
５％Ｃｕ ） 以 上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 銘木 官三部 他１名（久） Ｃｂ’） 芥 図 （α） 隼 図
。 第１図（ｂ）は、本発明の半導体装置を示ずＡｌ合金膜
の粒界構造の甲１ｒｉ図。 第２図（ａ）〜（ｃ）は、本発明の半導体装置の製造」
−程の断＋ｌｉｒ図。 第３図（ａ）は、従来の゛１′導体装置を示す断面図。 第３図（ｂ）は、従来の半導体装置を示すＡｌ合金膜の
粒界（１４造の平面図。 １０１．２０１，３０１・・・Ｓ ｉ 、ｊｉ（板１０
２．２０２，３０２・・・酸化膜（Ｓｊ、０２）１０３
．２０３，３０３・・・窒化チタン（ＴｉＮ） １０４．２０４，３０４・・・Ａｌ合金膜（ＡＩ−〇、
５％Ｃｕ ） 以 上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 銘木 官三部 他１名（久） Ｃｂ’） 芥 図 （α） 隼 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ａ、半導体基板上に形成された絶縁膜に開孔部を設ける
工程と、 ｂ、該絶縁膜上と該開孔部とに窒化チタンを形成する工
程と、 ｃ、該窒化チタン上にデポレート０．５μｍ／ｍｉｎ以
下、スパッタ時のウェハー基板温度３００℃以上の条件
下でＡｌ合金膜を形成する工程を含むことを特徴とする
半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21081590A JPH0493020A (ja) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21081590A JPH0493020A (ja) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0493020A true JPH0493020A (ja) | 1992-03-25 |
Family
ID=16595583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21081590A Pending JPH0493020A (ja) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0493020A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04328824A (ja) * | 1991-04-30 | 1992-11-17 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP2017135384A (ja) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | 台湾積體電路製造股▲ふん▼有限公司Ｔａｉｗａｎ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｌｔｄ． | 金属ブロックと接合パッド構造 |
-
1990
- 1990-08-09 JP JP21081590A patent/JPH0493020A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04328824A (ja) * | 1991-04-30 | 1992-11-17 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP2017135384A (ja) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | 台湾積體電路製造股▲ふん▼有限公司Ｔａｉｗａｎ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｌｔｄ． | 金属ブロックと接合パッド構造 |
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