JPH05109724A - 半導体装置の製造方法および半導体装置 - Google Patents
半導体装置の製造方法および半導体装置Info
- Publication number
- JPH05109724A JPH05109724A JP27114791A JP27114791A JPH05109724A JP H05109724 A JPH05109724 A JP H05109724A JP 27114791 A JP27114791 A JP 27114791A JP 27114791 A JP27114791 A JP 27114791A JP H05109724 A JPH05109724 A JP H05109724A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum
- wiring
- semiconductor device
- plating
- insulating film
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】従来問題となっていたアルミニウム配線のマイ
グレーションや腐食，ヒロック等の発生を抑制し、長期
信頼性の高い半導体装置の製造を可能とする。 【構成】アルミニウム配線層７上に金等の酸やアルカリ
に対して耐食性のよい金属をメッキ１０することによ
り、アルミニウム配線層の保護を行なうことによって、
アルミニウム配線のマイグレーションや腐食，ヒロック
等の発生を抑制することを特徴とする。また、金属のメ
ッキを無電解メッキとすることにより、均一性がよく、
ピンホールなどの欠陥の少ないメッキを可能としたうえ
で、長期信頼性の高い配線構造を提供する。
グレーションや腐食，ヒロック等の発生を抑制し、長期
信頼性の高い半導体装置の製造を可能とする。 【構成】アルミニウム配線層７上に金等の酸やアルカリ
に対して耐食性のよい金属をメッキ１０することによ
り、アルミニウム配線層の保護を行なうことによって、
アルミニウム配線のマイグレーションや腐食，ヒロック
等の発生を抑制することを特徴とする。また、金属のメ
ッキを無電解メッキとすることにより、均一性がよく、
ピンホールなどの欠陥の少ないメッキを可能としたうえ
で、長期信頼性の高い配線構造を提供する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体装置の製造方法の一例を図
３（ａ），図３（ｂ）に示す。図３において、１は基
板、２はゲート酸化膜、３は素子分離膜、４はゲート電
極、５は層間絶縁膜、６はアルミ配線引出し用のコンタ
クトホール、７はアルミニウム配線層、９は絶縁膜、１
１は拡散層である。ゲート電極４形成後、層間絶縁膜５
を例えば化学気相成長法によるリン・シリケート・ガラ
スにより形成する。フォト・エッチングによりゲート電
極配線用のコンタクトホール６を形成する。アルミニウ
ムをスパッタによって形成し、フォト・ドライエッチン
グによりアルミ配線７を形成する。その後、例えば化学
気相成長法によって絶縁膜９を形成する。その後、外部
装置との接続のためのアルミ配線部分をフォト・エッチ
ングにより形成する。
３（ａ），図３（ｂ）に示す。図３において、１は基
板、２はゲート酸化膜、３は素子分離膜、４はゲート電
極、５は層間絶縁膜、６はアルミ配線引出し用のコンタ
クトホール、７はアルミニウム配線層、９は絶縁膜、１
１は拡散層である。ゲート電極４形成後、層間絶縁膜５
を例えば化学気相成長法によるリン・シリケート・ガラ
スにより形成する。フォト・エッチングによりゲート電
極配線用のコンタクトホール６を形成する。アルミニウ
ムをスパッタによって形成し、フォト・ドライエッチン
グによりアルミ配線７を形成する。その後、例えば化学
気相成長法によって絶縁膜９を形成する。その後、外部
装置との接続のためのアルミ配線部分をフォト・エッチ
ングにより形成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術を用いたアルミ配線においては、アルミニウム粒子が
流動しやすいためマイグレーションに弱い。またアルミ
ニウムが露出しているため、前工程での残留物などの酸
やアルカリ等にも侵され易く、アルミニウムの腐食が発
生しやすい。なおかつ後工程での熱処理などによってヒ
ロックが発生することもあった。
術を用いたアルミ配線においては、アルミニウム粒子が
流動しやすいためマイグレーションに弱い。またアルミ
ニウムが露出しているため、前工程での残留物などの酸
やアルカリ等にも侵され易く、アルミニウムの腐食が発
生しやすい。なおかつ後工程での熱処理などによってヒ
ロックが発生することもあった。
【０００４】本発明はこのような課題を解決するもの
で、その目的は前述したようなマイグレーションや腐
食，ヒロックの発生を抑制し、長期的な信頼性の劣化の
少ない半導体装置の製造方法を提供することにある。
で、その目的は前述したようなマイグレーションや腐
食，ヒロックの発生を抑制し、長期的な信頼性の劣化の
少ない半導体装置の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、ａ）下層の導電層上に絶縁膜を形成する工程
と、ｂ）前記絶縁膜にアルミ配線引出し用のコンタクト
ホールを形成する工程と、ｃ）配線用のアルミニウムを
前記絶縁膜上に形成する工程と、ｄ）前記金属アルミニ
ウムをフォト・エッチングにより配線に加工する工程
と、ｅ）前記アルミニウム配線に安定な金属を電気メッ
キする工程と、ｆ）前記アルミニウム配線のうち不要な
配線部をフォト・エッチングにより除去する工程を含む
ことを特徴とする。
造方法は、ａ）下層の導電層上に絶縁膜を形成する工程
と、ｂ）前記絶縁膜にアルミ配線引出し用のコンタクト
ホールを形成する工程と、ｃ）配線用のアルミニウムを
前記絶縁膜上に形成する工程と、ｄ）前記金属アルミニ
ウムをフォト・エッチングにより配線に加工する工程
と、ｅ）前記アルミニウム配線に安定な金属を電気メッ
キする工程と、ｆ）前記アルミニウム配線のうち不要な
配線部をフォト・エッチングにより除去する工程を含む
ことを特徴とする。
【０００６】また、ａ）下層の導電層上に絶縁膜を形成
する工程と、ｂ）前記絶縁膜にアルミ配線引出し用のコ
ンタクトホールを形成する工程と、ｃ）配線用のアルミ
ニウムを前記絶縁膜上に形成する工程と、ｄ）前記金属
アルミニウムをフォト・エッチングにより配線に加工す
る工程と、ｅ）前記アルミニウム配線に無電解メッキに
より安定な金属をメッキする工程を含むことを特徴とす
る。
する工程と、ｂ）前記絶縁膜にアルミ配線引出し用のコ
ンタクトホールを形成する工程と、ｃ）配線用のアルミ
ニウムを前記絶縁膜上に形成する工程と、ｄ）前記金属
アルミニウムをフォト・エッチングにより配線に加工す
る工程と、ｅ）前記アルミニウム配線に無電解メッキに
より安定な金属をメッキする工程を含むことを特徴とす
る。
【０００７】
【実施例】以下図面により本発明の実施例を詳細に説明
する。図１（ａ）〜図１（ｅ）は本発明の工程断面図、
図２は図１（ｃ）を上部から見た図で、Ｘ−Ｘ’線に沿
った縦断面図が図１（ｃ）である。図１において、本実
施例では１は基板、２はゲート酸化膜、３は素子分離
膜、４はゲート電極、５は層間絶縁膜、６はゲート電極
配線用のコンタクトホール、７はアルミニウム配線層、
８は金メッキのための導通確保用のダミーのアルミニウ
ムパターン、９は絶縁膜、１０はアルミニウム配線層上
にメッキされた金、１１は拡散層である。
する。図１（ａ）〜図１（ｅ）は本発明の工程断面図、
図２は図１（ｃ）を上部から見た図で、Ｘ−Ｘ’線に沿
った縦断面図が図１（ｃ）である。図１において、本実
施例では１は基板、２はゲート酸化膜、３は素子分離
膜、４はゲート電極、５は層間絶縁膜、６はゲート電極
配線用のコンタクトホール、７はアルミニウム配線層、
８は金メッキのための導通確保用のダミーのアルミニウ
ムパターン、９は絶縁膜、１０はアルミニウム配線層上
にメッキされた金、１１は拡散層である。
【０００８】従来からの技術を用いてゲート電極４を形
成した後、化学気相成長法によってリン・シリケート・
ガラスの層間絶縁膜５を形成する。前記絶縁膜にアルミ
配線引出し用のコンタクトホール６をフォト・エッチン
グにより形成する。この後全面にアルミニウムをスパッ
タする。フォト・エッチングによりアルミニウム配線７
を形成する。このとき、後に金メッキを行うために必要
な、図２に示す導通確保用のダミーのアルミニウムパタ
ーン８を残しておく。またメッキ用の電源と接続するた
めの電極をウェハー上に残しておく。シアン化金カリウ
ム−クエン酸アンモニウム−硫酸アンモニウム等の金の
錯体浴を用い、温度６０℃前後，pH５〜６．５，電流密
度０．５〜１ｍＡ／cm-2で、アルミニウム上に金１０を
メッキする。金メッキの厚さは５０〜１００nmが適切で
ある。金メッキを行った後、不要となったダミーパター
ン８をフォト・エッチングにより除去する。化学気相成
長法により絶縁膜９を形成する。外部装置との接続のた
めの電極引出し部分をフォト・エッチングにより半導体
装置を形成する。
成した後、化学気相成長法によってリン・シリケート・
ガラスの層間絶縁膜５を形成する。前記絶縁膜にアルミ
配線引出し用のコンタクトホール６をフォト・エッチン
グにより形成する。この後全面にアルミニウムをスパッ
タする。フォト・エッチングによりアルミニウム配線７
を形成する。このとき、後に金メッキを行うために必要
な、図２に示す導通確保用のダミーのアルミニウムパタ
ーン８を残しておく。またメッキ用の電源と接続するた
めの電極をウェハー上に残しておく。シアン化金カリウ
ム−クエン酸アンモニウム−硫酸アンモニウム等の金の
錯体浴を用い、温度６０℃前後，pH５〜６．５，電流密
度０．５〜１ｍＡ／cm-2で、アルミニウム上に金１０を
メッキする。金メッキの厚さは５０〜１００nmが適切で
ある。金メッキを行った後、不要となったダミーパター
ン８をフォト・エッチングにより除去する。化学気相成
長法により絶縁膜９を形成する。外部装置との接続のた
めの電極引出し部分をフォト・エッチングにより半導体
装置を形成する。
【０００９】上記の製造方法によって形成された本特許
の半導体装置においては、アルミニウムの表面を酸やア
ルカリに対して安定な金属で覆うことによりアルミニウ
ムの腐食を防ぐことができ、さらにマイグレーションに
も強くなり、ヒロックの発生も防止できる。
の半導体装置においては、アルミニウムの表面を酸やア
ルカリに対して安定な金属で覆うことによりアルミニウ
ムの腐食を防ぐことができ、さらにマイグレーションに
も強くなり、ヒロックの発生も防止できる。
【００１０】実施例２としては、アルミニウム配線上へ
の金のメッキに電解メッキを使わず、無電解メッキによ
って金のメッキをおこなう。無電解メッキ浴としては、
例えばシアン化金カリウム−塩化コバルト−ＥＤＴＡ・
２Ｎａ−トリエタノールアミン浴等を用いる。pH６．５
前後，温度９５℃でメッキ浴に侵漬する。これにより約
５０〜１００nmの金を析出させる。この方法を用いるこ
とにより電解メッキ時の導通確保のために必要なアルミ
ニウムのダミーパターンを作る必要がなくなり、フォト
・エッチングの工程を減らすことが出来る。さらに、前
記の方法によれば金メッキ後のアルミニウムのダミーパ
ターンエッチングによって、一部のアルミニウムが露出
してしまうが、無電解メッキを行うことにより、メッキ
のための導通確保用のダミーのアルミニウムパターンが
必要でないため、ダミーのアルミニウムパターンをエッ
チングする工程がなくなり、アルミニウムの露出がなく
なるために、前記の方法によって形成されたアルミニウ
ム配線よりもさらに耐食性等の向上がはかられる。
の金のメッキに電解メッキを使わず、無電解メッキによ
って金のメッキをおこなう。無電解メッキ浴としては、
例えばシアン化金カリウム−塩化コバルト−ＥＤＴＡ・
２Ｎａ−トリエタノールアミン浴等を用いる。pH６．５
前後，温度９５℃でメッキ浴に侵漬する。これにより約
５０〜１００nmの金を析出させる。この方法を用いるこ
とにより電解メッキ時の導通確保のために必要なアルミ
ニウムのダミーパターンを作る必要がなくなり、フォト
・エッチングの工程を減らすことが出来る。さらに、前
記の方法によれば金メッキ後のアルミニウムのダミーパ
ターンエッチングによって、一部のアルミニウムが露出
してしまうが、無電解メッキを行うことにより、メッキ
のための導通確保用のダミーのアルミニウムパターンが
必要でないため、ダミーのアルミニウムパターンをエッ
チングする工程がなくなり、アルミニウムの露出がなく
なるために、前記の方法によって形成されたアルミニウ
ム配線よりもさらに耐食性等の向上がはかられる。
【００１１】本実施例では、安定な金属として金を用い
たが、例えば白金やロジウムのようなその他の耐食性の
よい金属でもよいし、合金メッキを用いてもよいのは言
うまでもない。アルミニウムが多層にわたる配線構造で
も応用が可能である。また、金属メッキの浴組成はこの
例にあげたものに限らず、シアンを用いた浴やリン酸塩
浴といった様々な浴組成を持つものが応用可能である。
温度やpH，電流密度も、ここであげた例に限らず応用で
きる。
たが、例えば白金やロジウムのようなその他の耐食性の
よい金属でもよいし、合金メッキを用いてもよいのは言
うまでもない。アルミニウムが多層にわたる配線構造で
も応用が可能である。また、金属メッキの浴組成はこの
例にあげたものに限らず、シアンを用いた浴やリン酸塩
浴といった様々な浴組成を持つものが応用可能である。
温度やpH，電流密度も、ここであげた例に限らず応用で
きる。
【００１２】
【発明の効果】本発明の半導体装置の製造方法によれ
ば、アルミニウムが耐食性のよい金属によって覆われて
いることにより、アルミニウムの腐食が発生しない。こ
れにより従来問題となっていたアルミニウムの腐食によ
る半導体装置の劣化が起らなくなる。また、ヒロックの
発生も抑制され、マイグレーションなどの問題も解決で
き、長期信頼性の高い半導体装置の製造が可能である。
さらに、アルミニウムよりも比抵抗の小さな金属をアル
ミニウム上に析出することにより、配線の許容電流値も
増加し、半導体装置の能力を増大させるという効果も有
する。
ば、アルミニウムが耐食性のよい金属によって覆われて
いることにより、アルミニウムの腐食が発生しない。こ
れにより従来問題となっていたアルミニウムの腐食によ
る半導体装置の劣化が起らなくなる。また、ヒロックの
発生も抑制され、マイグレーションなどの問題も解決で
き、長期信頼性の高い半導体装置の製造が可能である。
さらに、アルミニウムよりも比抵抗の小さな金属をアル
ミニウム上に析出することにより、配線の許容電流値も
増加し、半導体装置の能力を増大させるという効果も有
する。
【００１３】また、メッキに無電解メッキを使用するこ
とにより、均一性が高く、欠陥の少ない金属メッキを行
なうことができ、さらに製造工程を減らすことが可能と
なり、半導体装置の不良のうち、工程に起因する欠陥も
減少させることが可能である。
とにより、均一性が高く、欠陥の少ない金属メッキを行
なうことができ、さらに製造工程を減らすことが可能と
なり、半導体装置の不良のうち、工程に起因する欠陥も
減少させることが可能である。
【００１４】本発明の半導体装置においては、アルミ配
線の表面を安定な金属で覆うことにより、マイグレーシ
ョンやアルミニウムの腐食，ヒロックなどの発生が抑え
られ、信頼性の高いアルミニウム配線を有する半導体装
置が形成される。
線の表面を安定な金属で覆うことにより、マイグレーシ
ョンやアルミニウムの腐食，ヒロックなどの発生が抑え
られ、信頼性の高いアルミニウム配線を有する半導体装
置が形成される。
【図１】本発明の半導体装置の製造方法の主要工程を表
わす断面図。
わす断面図。
【図２】図１（ｃ）を上部から見た図。
【図３】従来の半導体装置の製造方法を表わす断面図。
１・・・基板 ２・・・ゲート酸化膜 ３・・・素子分離膜 ４・・・ゲート電極 ５・・・層間絶縁膜 ６・・・ゲート電極配線用のコンタクトホール ７・・・アルミニウム配線層 ８・・・金メッキのためのダミー用のアルミニウムパタ
ーン ９・・・絶縁膜 １０・・・アルミニウム配線層上にメッキされた金 １１・・・拡散層
ーン ９・・・絶縁膜 １０・・・アルミニウム配線層上にメッキされた金 １１・・・拡散層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/28 ３０１ Ｌ 7738−4Ｍ
Claims (3)
- 【請求項１】 アルミニウムを主成分とする配線を有す
る半導体装置の製造方法において、ａ）下層の導電層上
に絶縁膜を形成する工程と、ｂ）前記絶縁膜にアルミ配
線引出し用のコンタクトホールを形成する工程と、ｃ）
配線用のアルミニウムを前記絶縁膜上に形成する工程
と、ｄ）前記金属アルミニウムをフォト・エッチングに
より配線に加工する工程と、ｅ）前記アルミニウム配線
に安定な金属を電気メッキする工程と、ｆ）前記アルミ
ニウム配線のうち不要な配線部をフォト・エッチングに
より除去する工程からなることを特徴とする半導体装置
の製造方法。 - 【請求項２】 アルミニウムを主成分とする配線を有す
る半導体装置の製造方法において、ａ）下層の導電層上
に絶縁膜を形成する工程と、ｂ）前記絶縁膜にアルミ配
線引出し用のコンタクトホールを形成する工程と、ｃ）
配線用のアルミニウムを前記絶縁膜上に形成する工程
と、ｄ）前記金属アルミニウムをフォト・エッチングに
より配線に加工する工程と、ｅ）前記アルミニウム配線
に無電解メッキにより安定な金属をメッキする工程から
なることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】 アルミニウムを主成分とする配線を有す
る半導体装置において、アルミニウムを主成分とする配
線の上面および側面に安定金属被膜を有することを特徴
とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27114791A JPH05109724A (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 半導体装置の製造方法および半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27114791A JPH05109724A (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 半導体装置の製造方法および半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05109724A true JPH05109724A (ja) | 1993-04-30 |
Family
ID=17495984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27114791A Pending JPH05109724A (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 半導体装置の製造方法および半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05109724A (ja) |
-
1991
- 1991-10-18 JP JP27114791A patent/JPH05109724A/ja active Pending
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