JPH05166947A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH05166947A JPH05166947A JP33033791A JP33033791A JPH05166947A JP H05166947 A JPH05166947 A JP H05166947A JP 33033791 A JP33033791 A JP 33033791A JP 33033791 A JP33033791 A JP 33033791A JP H05166947 A JPH05166947 A JP H05166947A
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- Japan
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- wiring
- aluminum
- layer
- passivation film
- film
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- Withdrawn
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ストレスマイグレーションの発生を抑制する
半導体装置の製造方法を提供すること。半導体装置の製
造方法を提供する。 【構成】 酸素プマズマを用いてアルミニウム配線１の
周囲にアルミ酸化膜３を形成し、図１Ｂに示すような層
構造を得る。次の工程においては，そのアルミ酸化膜３
の上にアモルファスアルミニウム層４を形成し、所定の
マスクをかけてフォトリソグラフィーでパターン形成を
行ない、最終的に図１Ｃに示したような層構造を得る。
半導体装置の製造方法を提供すること。半導体装置の製
造方法を提供する。 【構成】 酸素プマズマを用いてアルミニウム配線１の
周囲にアルミ酸化膜３を形成し、図１Ｂに示すような層
構造を得る。次の工程においては，そのアルミ酸化膜３
の上にアモルファスアルミニウム層４を形成し、所定の
マスクをかけてフォトリソグラフィーでパターン形成を
行ない、最終的に図１Ｃに示したような層構造を得る。
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
係り、特に、アルミニウム配線に及ぼすパッシベーショ
ン膜からの応力を軽減しうる半導体装置の製造方法に関
する。
係り、特に、アルミニウム配線に及ぼすパッシベーショ
ン膜からの応力を軽減しうる半導体装置の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、半導体装置の表面にはパッシ
ベーション膜が形成され、その表面が外界の影響を受け
ないように不動態化される。このパッシベーション膜は
アルミ配線に対して応力を与えるが、最近のアルミ配線
の微細化に伴ってその応力は無視できなくなってきた。
いわゆるストレスマイグレーション故障の発生である。
このストレスマイグレーション故障の発生率はアルミニ
ウム配線の配線幅の減少に伴って二次関数的に上昇する
ことが知られている。このストレスマイグレーション故
障の態様としては、ヒロックとボイドとが挙げられる
が、ヒロックとは、パッシベーション膜の応力を開放し
ようとする変形によってたとえば隣接する配線同士が接
触してしまったり、アルミニウム配線が断線してしまっ
たりする故障であり、ボイドとは、製造工程中の熱応力
が原因でアルミニウム配線の途中に孔が生じる故障であ
る。このような故障の発生は、半導体装置の信頼性を著
しく低下させることになる。
ベーション膜が形成され、その表面が外界の影響を受け
ないように不動態化される。このパッシベーション膜は
アルミ配線に対して応力を与えるが、最近のアルミ配線
の微細化に伴ってその応力は無視できなくなってきた。
いわゆるストレスマイグレーション故障の発生である。
このストレスマイグレーション故障の発生率はアルミニ
ウム配線の配線幅の減少に伴って二次関数的に上昇する
ことが知られている。このストレスマイグレーション故
障の態様としては、ヒロックとボイドとが挙げられる
が、ヒロックとは、パッシベーション膜の応力を開放し
ようとする変形によってたとえば隣接する配線同士が接
触してしまったり、アルミニウム配線が断線してしまっ
たりする故障であり、ボイドとは、製造工程中の熱応力
が原因でアルミニウム配線の途中に孔が生じる故障であ
る。このような故障の発生は、半導体装置の信頼性を著
しく低下させることになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来では、このような
ストレスマイグレーション故障の発生を軽減させるため
に、アルミニウム配線へのパッシベーション膜の被着を
低温で行なうようにしたり、パッシベーション膜から受
ける応力ができるだけ小さくなるような合金を用いて配
線を行なうような工夫が成されているが、いずれも十分
な効果が得られるものではなかった。本発明では、この
ような従来の問題点を解消するために成されたものであ
り、さらにストレスマイグレーションの抑制効果の大き
な半導体装置の製造方法の提供を目的とする。
ストレスマイグレーション故障の発生を軽減させるため
に、アルミニウム配線へのパッシベーション膜の被着を
低温で行なうようにしたり、パッシベーション膜から受
ける応力ができるだけ小さくなるような合金を用いて配
線を行なうような工夫が成されているが、いずれも十分
な効果が得られるものではなかった。本発明では、この
ような従来の問題点を解消するために成されたものであ
り、さらにストレスマイグレーションの抑制効果の大き
な半導体装置の製造方法の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、アルミニウム配線の少なくとも上面にアル
ミニウム酸化膜を形成する工程と、当該アルミニウム酸
化膜上にアモルファス層を形成する工程と、前記アルミ
ニウム配線及びアモルファス層を覆うパッシベーション
膜を形成する工程とを含むことを特徴とする。
の本発明は、アルミニウム配線の少なくとも上面にアル
ミニウム酸化膜を形成する工程と、当該アルミニウム酸
化膜上にアモルファス層を形成する工程と、前記アルミ
ニウム配線及びアモルファス層を覆うパッシベーション
膜を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【０００５】
【作用】本発明の製造方法によって製造された半導体装
置は、アルミニウム配線とパッシベーション膜との間
に、アルミニウム酸化膜とアモルファス層とが介在する
ことになるので、アルミニウム配線の受けるパッシベー
ション膜からの機械的応力はこれらの膜によって緩和さ
れることになる。したがって、ストレスマイグレーショ
ンの発生は極端に低減できることとなって、半導体装置
の信頼性は著しく向上することになる。
置は、アルミニウム配線とパッシベーション膜との間
に、アルミニウム酸化膜とアモルファス層とが介在する
ことになるので、アルミニウム配線の受けるパッシベー
ション膜からの機械的応力はこれらの膜によって緩和さ
れることになる。したがって、ストレスマイグレーショ
ンの発生は極端に低減できることとなって、半導体装置
の信頼性は著しく向上することになる。
【０００６】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図１は本発明にかかる製造方法の工程図である。
同図Ａに示されているアルミニウム配線を形成するまで
の工程は、従来から行われている工程と同様であるの
で、その説明は省略する。同図に符号１で示されている
部材はアルミニウム配線であり、符号２で示されている
部材はチタンタングステン層である。この層はパッシベ
ーション膜による応力を和らげる緩衝層として機能す
る。通常は、このような層構造が形成された後にパッシ
ベーション膜で覆うことになるが、本実施例において
は、この後に次のような工程を加えている。すなわち、
酸素プマズマを用いてアルミニウム配線１の周囲にアル
ミ酸化膜３を形成し、図１Ｂに示すような層構造を得
る。次の工程においては，そのアルミ酸化膜３の上にア
モルファスアルミニウム層４を形成し、所定のマスクを
かけてフォトリソグラフィーでパターン形成を行ない、
最終的に図１Ｃに示したような層構造を得る。そして、
次の工程においてパッシベーション膜を形成する。
する。図１は本発明にかかる製造方法の工程図である。
同図Ａに示されているアルミニウム配線を形成するまで
の工程は、従来から行われている工程と同様であるの
で、その説明は省略する。同図に符号１で示されている
部材はアルミニウム配線であり、符号２で示されている
部材はチタンタングステン層である。この層はパッシベ
ーション膜による応力を和らげる緩衝層として機能す
る。通常は、このような層構造が形成された後にパッシ
ベーション膜で覆うことになるが、本実施例において
は、この後に次のような工程を加えている。すなわち、
酸素プマズマを用いてアルミニウム配線１の周囲にアル
ミ酸化膜３を形成し、図１Ｂに示すような層構造を得
る。次の工程においては，そのアルミ酸化膜３の上にア
モルファスアルミニウム層４を形成し、所定のマスクを
かけてフォトリソグラフィーでパターン形成を行ない、
最終的に図１Ｃに示したような層構造を得る。そして、
次の工程においてパッシベーション膜を形成する。
【０００７】以上の工程を３チャンバーのアルミニウム
スパッタ装置を用いて連続的に行なう場合には、まず、
第１チャンバー目で基板の温度を３５０℃に維持してア
ルミニウム配線１を形成する。そして、２チャンバー目
で酸素プラズマによってこのアルミニウム配線１の周囲
を酸化して約３００オングストローム程度の膜厚のアル
ミ酸化膜３を形成する。次の３チャンバー目では、基板
の温度を常温から１００℃程度に維持した状態で、つま
り低温スパッタでアモルファスアルミニウム層４を形成
する。その後は、この装置とは異なる装置で通常のフォ
トリソグラフィーで図１Ｃに示すような層構造を得るべ
くパターン形成を行なう。
スパッタ装置を用いて連続的に行なう場合には、まず、
第１チャンバー目で基板の温度を３５０℃に維持してア
ルミニウム配線１を形成する。そして、２チャンバー目
で酸素プラズマによってこのアルミニウム配線１の周囲
を酸化して約３００オングストローム程度の膜厚のアル
ミ酸化膜３を形成する。次の３チャンバー目では、基板
の温度を常温から１００℃程度に維持した状態で、つま
り低温スパッタでアモルファスアルミニウム層４を形成
する。その後は、この装置とは異なる装置で通常のフォ
トリソグラフィーで図１Ｃに示すような層構造を得るべ
くパターン形成を行なう。
【０００８】図２に示してある工程図は、本発明にかか
る他の実施例を示したものである。この工程では、図１
に示したアルミニウム配線１の上のみではなく、側面に
もアモルファスアルミニウム層５を形成している。つま
り、図１Ｂに示すような層構造を得た後に、アルミニウ
ムアモルファス層４をそのアルミ酸化膜層３の周囲に形
成し、アルミニウム配線１の側面のアルミ酸化膜層３を
落とさないように、かつ、上面のアルミニウムアモルフ
ァス層４のみを残すようにしてフォトリソグラフィーで
パターン形成し、その後、再び基板の全面にアルミニウ
ムアモルファス層５を形成させて、図２Ａに示すような
層構造を得る。次の工程で、基板の平面部に存在するア
モルファスアルミニウム層５をスパッタエッチによるエ
ッチバックで除去し、選択的にアルミニウム配線１の側
面にこの層５を形成し、図２Ｂに示すような層構造を得
る。そして、次の工程においてパッシベーション膜を形
成する。
る他の実施例を示したものである。この工程では、図１
に示したアルミニウム配線１の上のみではなく、側面に
もアモルファスアルミニウム層５を形成している。つま
り、図１Ｂに示すような層構造を得た後に、アルミニウ
ムアモルファス層４をそのアルミ酸化膜層３の周囲に形
成し、アルミニウム配線１の側面のアルミ酸化膜層３を
落とさないように、かつ、上面のアルミニウムアモルフ
ァス層４のみを残すようにしてフォトリソグラフィーで
パターン形成し、その後、再び基板の全面にアルミニウ
ムアモルファス層５を形成させて、図２Ａに示すような
層構造を得る。次の工程で、基板の平面部に存在するア
モルファスアルミニウム層５をスパッタエッチによるエ
ッチバックで除去し、選択的にアルミニウム配線１の側
面にこの層５を形成し、図２Ｂに示すような層構造を得
る。そして、次の工程においてパッシベーション膜を形
成する。
【０００９】このように本実施例によれば、パッシベー
ション膜とアルミニウム配線１との間にアルミ酸化膜層
３とアルミニウムアモルファス層４とが存在しているか
ら、パッシベーション膜の応力をアルミニウム配線１が
直接受けることがなくなり、ストレスマイグレーション
の発生を極力抑えることができるようになる。なお、本
実施例においては、アルミニウム配線１の材料としてア
ルミニウムを例示したが、純粋なものに限られず、種々
の金属が混合された合金であっても良い。
ション膜とアルミニウム配線１との間にアルミ酸化膜層
３とアルミニウムアモルファス層４とが存在しているか
ら、パッシベーション膜の応力をアルミニウム配線１が
直接受けることがなくなり、ストレスマイグレーション
の発生を極力抑えることができるようになる。なお、本
実施例においては、アルミニウム配線１の材料としてア
ルミニウムを例示したが、純粋なものに限られず、種々
の金属が混合された合金であっても良い。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ア
ルミニウム配線とパッシベーション膜との間にアモルフ
ァスアルミニウム層が形成されるようにしたので、スト
レスマイグレーションの発生を飛躍的に減少させること
ができるようになる。
ルミニウム配線とパッシベーション膜との間にアモルフ
ァスアルミニウム層が形成されるようにしたので、スト
レスマイグレーションの発生を飛躍的に減少させること
ができるようになる。
【図１】は本発明にかかる半導体装置の製造方法の一実
施例を示す図である。
施例を示す図である。
【図２】は本発明にかかる半導体装置の製造方法の他の
実施例を示す図である。
実施例を示す図である。
１…アルミニウム配線 ２…チタンタングステン層 ３…アルミ酸化膜 ４，５…アモルファスアルミニウム層
Claims (1)
- 【請求項１】アルミニウム配線の少なくとも上面にアル
ミニウム酸化膜を形成する工程と、 当該アルミニウム酸化膜上にアモルファス層を形成する
工程と、 前記アルミニウム配線及びアモルファス層を覆うパッシ
ベーション膜を形成する工程と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 |
|---|---|---|---|
| JP33033791A JPH05166947A (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33033791A JPH05166947A (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05166947A true JPH05166947A (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=18231496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33033791A Withdrawn JPH05166947A (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05166947A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018507546A (ja) * | 2015-01-21 | 2018-03-15 | クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 集積回路デバイスおよび方法 |
| JP2019145654A (ja) * | 2018-02-20 | 2019-08-29 | エイブリック株式会社 | 半導体製造装置および半導体装置の製造方法 |
-
1991
- 1991-12-13 JP JP33033791A patent/JPH05166947A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018507546A (ja) * | 2015-01-21 | 2018-03-15 | クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 集積回路デバイスおよび方法 |
| JP2019145654A (ja) * | 2018-02-20 | 2019-08-29 | エイブリック株式会社 | 半導体製造装置および半導体装置の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990311 |