JPH05211237A - 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
JPH05211237A
JPH05211237A JP1355792A JP1355792A JPH05211237A JP H05211237 A JPH05211237 A JP H05211237A JP 1355792 A JP1355792 A JP 1355792A JP 1355792 A JP1355792 A JP 1355792A JP H05211237 A JPH05211237 A JP H05211237A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
via hole
forming
tungsten
aluminum
Prior art date
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.)
Withdrawn
Application number
JP1355792A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Sekine
誠 関根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP1355792A priority Critical patent/JPH05211237A/ja
Publication of JPH05211237A publication Critical patent/JPH05211237A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】アルミニウム膜からなる下層配線上に形成され
る層間絶縁膜の平坦性の向上と、微細化するビアホール
への完全な埋め込みの実現により、高信頼性の多層配線
構造体を実現する。 【構成】アルミニウム膜103aとモリブデン膜104
aとからなる下層配線体を形成し、この側面に窒化チタ
ン膜105aを形成し、珪弗化水素酸水溶液を用いたL
PD法により半導体基板101上の絶縁膜102上に層
間絶縁膜となる2酸化シリコン膜106を選択的に形成
し、2酸化シリコン膜106にビアホール107を形成
し、タングステンの気相成長法により少なくともビアホ
ール107内にタングステン108を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
関し、特に多層配線構造の形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】上層配線の断線の少ない多層配線構造の
従来の形成方法としては、層間絶縁膜の表面を平坦化
し、選択気相成長成長によるタングステンによりビアホ
ール内を埋め込む方法がある。
【0003】半導体装置の製造方法の工程順の断面図で
ある図3を参照すると、このような従来の製造方法で
は、まず、半導体基板301上の絶縁膜302上にアル
ミニウム膜のスパッタリング,パターニングを行ない、
下層配線313を形成する〔図3(a)〕。次に、気相
成長法による2酸化シリコン膜316a,塗布法による
2酸化シリコン膜316bを形成して表面を平坦化した
後、再び気相成長法による2酸化シリコン膜316cを
形成し、3層の2酸化シリコン膜からなる層間絶縁膜を
形成する。続いて、この層間絶縁膜にビアホール307
を形成する〔図3(b)〕。次に、選択気相成長法によ
るタングステン308をビアホール307内に埋め込
み、上層配線319を形成する〔図3(c)〕。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の多層配
線構造体の形成方法では、下層配線パターンの粗密に対
して完全な平坦化が困難なこと、また、気相成長の際に
300℃以上の熱工程を通るためにアルミニウム配線の
信頼性を劣化させるという問題がある。
【0005】また、ビアホールの周辺部に塗布法により
形成した吸湿性の高い膜が露出する場合には、スルーホ
ール性を劣化させるという問題点を有している。
【0006】さらに、アルミニウム配線に達するビアホ
ールを選択気相成長法によるタングステンにより埋め込
むとき、原料ガスのWF6 とアルミニウムとが WF6 +2Al=W+2AlF3 という反応により、絶縁物であるアルミニウムの弗化物
が形成されるため、スルーホール性が劣化する。この問
題に対しては、400℃前後の成膜温度を必要とする水
素還元法ではある程度低減できるが、高温での成膜は上
述の絶縁膜の気相成長法と同様に配線の信頼性劣化とい
う点で好ましくない。
【0007】
【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、半導体基板上に設けられた第1の絶縁膜上
に、アルミニウム膜,並びに少なくともこのアルミニウ
ム膜の上面を覆い,その弗化物が弗化アルミニウムの蒸
気圧より高い値を有し,かつ弗化水素酸水溶液に難溶な
第1の導電体膜からなる下層配線体を形成する工程と、
少なくとも下層配線体の側面に、弗化水素酸水溶液に難
溶な第2の導電体膜を形成する工程と、飽和状態の2酸
化酸化シリコンを含んだ珪弗化水素酸水溶液に弗化水素
酸を消費する添加物を混入させて常時過飽和状態に保た
れたこの珪弗化水素酸水溶液に浸漬し、第1の絶縁膜上
に選択的に2酸化シリコン膜を形成する工程と、下層配
線体の表面に達するビアホールを形成し、高融点金属の
気相成長法により少なくともビアホール内に高融点金属
を埋め込む工程と、を有している。
【0008】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
【0009】半導体装置の製造方法を説明するための工
程順の断面図である図1を参照すると、本発明の第1の
実施例では、まず、半導体基板101上の絶縁膜102
上の全面に、約0.5μmの膜厚のアルミニウム膜10
3を通常のスパッタリングにより成長した後、約0.2
μmの膜厚のモリブデン膜104を通常のスパッタリン
グにより成長する〔図1(a)〕。次に、通常のリソグ
ラフィー技術によるパターニングにより、アルミニウム
膜103aとモリブデン膜104aとからなる下層配線
体を形成する。続いて、約50nmの膜厚の窒化チタン
膜105を反応性スパッタリングにより全面に成長する
〔図1(b)〕。次に、窒化チタン膜105のエッチバ
ックを行ない、上記下層配線体の側面のみをモリブデン
膜105aで覆い、下層配線層を形成する〔図1
(c)〕。
【0010】次に、濃度2mol/lの珪弗化水素酸
(H2 SiF6 )水溶液に2酸化シリコンの微粒子を溶
解して飽和させた水溶液に、濃度0.05mol/lの
硼酸水溶液を添加してその液温を30〜40℃に保持す
る。この水溶液に上記の下層配線体が形成された半導体
基体を48時間浸漬することにより、約1.5μmの膜
厚の2酸化シリコン膜106を堆積(LPD)する。こ
のとき、2酸化シリコン膜106は絶縁膜102上から
成長し、窒化チタン膜105a,モリブデン膜104a
上からは成長しないため、下層配線層のパターンの粗密
に関わらず、まず下層配線の間の絶縁膜102上に選択
的に垂直に成長し、下層配線の膜厚(高さ)まで成長し
た後は垂直方向の成長と同時にとこの膜を核にした水平
方向の成長が起り、結果として従来より低温で平坦な層
間絶縁膜が形成できる〔図1(d)〕。なお、2酸化シ
リコン膜106の成長に際し、下層配線層の上面,側面
はモリブデン膜104a,窒化チタン膜105aで覆わ
れているため、この水溶液に浸漬しても下層配線層は弗
化水素(HF)にほとんど侵されない。
【0011】続いて、リソグラフィーにより、2酸化シ
リコン膜106にビアホール107を開口する。次に、
6弗化タングステンのシラン還元により、タングステン
108をビアホール107内にのみ埋め込む。このと
き、下層配線層の上面にはモリブデン膜104aが形成
されているため、弗化アルミニウムが生成されることは
なく、弗化モリブデンが生成されてもこれは弗化アルミ
ニウムのように蒸気圧が低くない。それ故、スルーホー
ル性の劣化は抑制される。次に、スパッタリングにより
全面にアルミニウム膜を形成し、この膜のパターニング
を行なって上層配線となるアルミニウム配線109を形
成する〔図1(e)〕。
【0012】本実施例では、上記水溶液中に添加物とし
て硼酸を添加したが、これは珪弗化水素酸水溶液に2酸
化シリコン粉末を溶解したときに発生する弗化水素(H
F)を消費させるために添加したものである。添加物と
しては、硼酸に限らず、燐酸,水酸化アンモニウム等で
あっても良い。また本実施例で用いたアルミニウム膜1
03aの側面に形成する窒化チタン膜105aの代り
に、モリブデン,タングステン等の高融点金属膜,高融
点金属の合金膜,金,白金,パラジウム等の貴金属膜を
用いることもできる。また、本実施例で用いたLPD法
による2酸化シリコン膜の上面に、さらにスパッタリン
グ,化学気相成長法,あるいは塗布法による絶縁膜を形
成しても良い。
【0013】半導体装置の製造方法を説明するための工
程順の断面図である図2を参照すると、本発明の第2の
実施例では、まず、半導体基板201上の絶縁膜202
上に、アルミニウム膜203,チタンタングステン膜2
14をスパッタリングによりそれぞれ約0.5μm,
0.2μm堆積させる〔図2(a)〕。次に、これらの
膜をパターニングしてアルミニウム膜203aとチタン
タングステン膜214aとからなる下層配線体を形成し
た後、6弗化タングステンのシラン還元法によるタング
ステンの選択気相成長を行なうことにより、この下層配
線体の上面,および側面にのみタングステン膜218を
形成することにより、下層配線層を形成する〔図2
(b)〕。
【0014】次に、濃度2mol/lの珪弗化水素酸
(H2 SiF6 )水溶液に2酸化シリコンの微粒子を溶
解して飽和させた水溶液に、濃度0.05mol/lの
硼酸水溶液を添加してその液温を30〜40℃に保持す
る。この水溶液を用いたLPD法により、第1の実施例
と同様に、約1.5μmの膜厚の2酸化シリコン膜20
6を堆積する〔図2(c)〕。さらに第1の実施例と同
様に、2酸化シリコン膜206にビアホール207を開
口する。次に、6弗化タングステンのシラン還元によ
り、タングステン208をビアホール207内にのみ埋
め込む。次に、スパッタリングにより全面にアルミニウ
ム膜を形成し、この膜のパターニングを行なって上層配
線となるアルミニウム配線209を形成する〔図2
(d)〕。
【0015】本実施例は第1の実施例に比べてエッチバ
ック工程が無いため、工程の簡略化が出来る。
【0016】なお、本発明に関わるビアホールの埋め込
み法としては、窒化チタン膜,チタンタングステン膜,
タングステン膜などを密着層として気相成長法により金
属膜を全面に成長した後、この膜をエッチバックしても
良い。また、選択気相成長法を用いる場合には、タング
ステンの他にモリブデンも使用可能である。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体装置
の製造方法は、半導体基板上の絶縁膜上にアルミニウム
膜とアルミニウム膜の少なくとも上面を覆い,その弗化
物が弗化アルミニウムの蒸気圧より高い値を有し,かつ
弗化水素酸水溶液に難溶な第1の導電体膜とからなる下
層配線体の形成し、この下層配線体の少なくとも側面に
弗化水素酸水溶液に難溶な第2の導電体膜を形成して下
層配線層を形成し、珪弗化水素酸水溶液を用いたLPD
法により半導体基板上の絶縁膜上に層間絶縁膜となる2
酸化シリコン膜を選択的に形成し、層間絶縁膜にビアホ
ールを形成し、高融点金属の気相成長法により少なくと
もこのビアホール内に高融点金属を埋め込んでいる。こ
のため、下層配線層のパターンの粗密に関係なく平坦な
層間絶縁膜を形成することが可能となり、またこの膜を
低温で堆積できるため配線の信頼性の劣化を抑制でき
る。さらに、下層配線層の上面には第1の導電体膜が形
成されているため、高融点金属の気相成長法によりビア
ホール内に高融点金属を埋め込む際にも生成弗化物によ
るスルーホール性(コンタクト抵抗)の劣化は生じなく
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を説明するための工程順
の断面図である。
【図2】本発明の第2の実施例を説明するための工程順
の断面図である。
【図3】従来の半導体装置の製造方法を説明するための
工程順の断面図である。
【符号の説明】
101,201,301 半導体基板 102,202,302 絶縁膜 103,103a アルミニウム膜 104,104a モリブデン膜 105,105a 窒化チタン膜 106,206,316a,316b,316c 2
酸化シリコン膜 107,207,307 ビアホール 108,208,308 タングステン 109,209 アルミニウム配線 214,214a チタンタングステン膜 218 タングステン膜 313 下層配線 319 上層配線

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上に設けられた第1の絶縁膜
    上に、アルミニウム膜,並びに少なくとも前記アルミニ
    ウム膜の上面を覆い,その弗化物が弗化アルミニウムの
    蒸気圧より高い値を有し,かつ弗化水素酸水溶液に難溶
    な第1の導電体膜からなる下層配線体を形成する工程
    と、 少なくとも前記下層配線体の側面に、弗化水素酸水溶液
    に難溶な第2の導電体膜を形成する工程と、 飽和状態の2酸化酸化シリコンを含んだ珪弗化水素酸水
    溶液に弗化水素酸を消費する添加物を混入させて常時過
    飽和状態に保たれた前記珪弗化水素酸水溶液に浸漬し、
    前記第1の絶縁膜上に選択的に2酸化シリコン膜を形成
    する工程と、 前記下層配線体の表面に達するビアホールを形成し、高
    融点金属の気相成長法により少なくとも前記ビアホール
    内に前記高融点金属を埋め込む工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記第1の導電体膜が、タングステン
    膜,モリブデン膜,コバルト膜,ニッケル膜,タングス
    テン合金膜,モリブデン合金膜,コバルト合金膜,ニッ
    ケル合金膜,タングステン化合物膜,モリブデン化合物
    膜,コバルト化合物膜,およびニッケル化合物膜の少な
    くとも1つからなることを特徴とする請求項1記載の半
    導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記第2の導電体膜が金属膜であること
    と、前記金属膜の形成方法が選択気相成長法であること
    と、を特徴とする請求項1,あるいは請求項2記載の半
    導体装置の製造方法。
JP1355792A 1992-01-29 1992-01-29 半導体装置の製造方法 Withdrawn JPH05211237A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1355792A JPH05211237A (ja) 1992-01-29 1992-01-29 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1355792A JPH05211237A (ja) 1992-01-29 1992-01-29 半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05211237A true JPH05211237A (ja) 1993-08-20

Family

ID=11836484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1355792A Withdrawn JPH05211237A (ja) 1992-01-29 1992-01-29 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05211237A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0778823A (ja) * 1993-09-09 1995-03-20 Nec Corp 半導体装置
JP2008205239A (ja) * 2007-02-21 2008-09-04 Fujitsu Ltd 半導体装置及びその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0778823A (ja) * 1993-09-09 1995-03-20 Nec Corp 半導体装置
JP2008205239A (ja) * 2007-02-21 2008-09-04 Fujitsu Ltd 半導体装置及びその製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5063175A (en) Method for manufacturing a planar electrical interconnection utilizing isotropic deposition of conductive material
JP3326698B2 (ja) 集積回路装置の製造方法
JPH05206064A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2000150647A (ja) 配線構造およびその製造方法
JPH08148563A (ja) 半導体装置の多層配線構造体の形成方法
KR100331906B1 (ko) 반도체 장치의 제조 방법
JPH10189734A (ja) 半導体素子の金属配線形成方法
CN1110083C (zh) 半导体器件的制造方法
JP2573621B2 (ja) 電気的相互接続部の製造方法
KR100499557B1 (ko) 반도체소자의 배선 형성방법
JP2591450B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0922907A (ja) 埋め込み導電層の形成方法
JP2616402B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH05211237A (ja) 半導体装置の製造方法
US5247204A (en) Semiconductor device having multilayer interconnection structure
JPH0691090B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US20040256733A1 (en) Method for manufacturing a semiconductor device and a semiconductor device
JPH06283606A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH09232313A (ja) 埋め込み導電層の形成方法
JP2897297B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH10125785A (ja) 半導体集積回路の配線形成方法
JPH0611045B2 (ja) 多層配線の製造方法
JPH09275136A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2646897B2 (ja) 多層配線の形成方法
JP2993044B2 (ja) 半導体装置の製造方法

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: 19990408