JPH0573260B2 - - Google Patents
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- JPH0573260B2 JPH0573260B2 JP62091408A JP9140887A JPH0573260B2 JP H0573260 B2 JPH0573260 B2 JP H0573260B2 JP 62091408 A JP62091408 A JP 62091408A JP 9140887 A JP9140887 A JP 9140887A JP H0573260 B2 JPH0573260 B2 JP H0573260B2
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Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
アルミニウム（Al）配線層を有するLSIデバイ
スで、Alのヒロツク防止膜としてスパツタ二酸
化珪素（SiO2）等の絶縁層をAl配線層上に被着
すると、カバレージの悪い部分のAl配線層が後
工程で被着する平坦化絶縁層と反応してAl配線
層の欠損や、平坦化絶縁層の上に被着した層間絶
縁層にふくらみを生じることがあつた。この対策
としてスパツタSiO2層被着後、Al配線層を酸化
してAlの露出部にアルミナを形成する方法を提
起する。
スで、Alのヒロツク防止膜としてスパツタ二酸
化珪素（SiO2）等の絶縁層をAl配線層上に被着
すると、カバレージの悪い部分のAl配線層が後
工程で被着する平坦化絶縁層と反応してAl配線
層の欠損や、平坦化絶縁層の上に被着した層間絶
縁層にふくらみを生じることがあつた。この対策
としてスパツタSiO2層被着後、Al配線層を酸化
してAlの露出部にアルミナを形成する方法を提
起する。
本発明は半導体装置の製造方法に係り、とくに
Al配線層を有するLSIデバイスの層間絶縁方法に
関する。
Al配線層を有するLSIデバイスの層間絶縁方法に
関する。
Al配線層上にスパツタSiO2（Ｓ−SiO2）層被着
し、平坦化絶縁層としてSOG（スピンオングラ
ス）層を形成すると、その後の層間絶縁層となる
気相成長（CVD）法によるPSG（燐珪酸ガラス）
層形成後に、配線層上または配線層に沿つて絶縁
層がふくらんでしまうことがある。
し、平坦化絶縁層としてSOG（スピンオングラ
ス）層を形成すると、その後の層間絶縁層となる
気相成長（CVD）法によるPSG（燐珪酸ガラス）
層形成後に、配線層上または配線層に沿つて絶縁
層がふくらんでしまうことがある。
また、その近くでは必ずAlの欠損が生じてお
り、Al配線が細くなり、切れやすくなる現象が
しばしば起こる。
り、Al配線が細くなり、切れやすくなる現象が
しばしば起こる。
これらの現象の内、Alの欠損はSOGを形成し
ないときも起こるため、デバイスの信頼性に不安
があつた。
ないときも起こるため、デバイスの信頼性に不安
があつた。
第２図１〜４は従来例による工程を説明する断
面図、第２図５，６は詳細断面図である。
面図、第２図５，６は詳細断面図である。
詳細図の５，６はそれぞれ１，２に対応する。
第２図１において、珪素（Si）基板１上に、例
えば厚さ1μｍのドープPSG（Ｄ−PSG）層２を形
成し、この上に配線層として厚さ0.5μｍのAl層を
被着し、通常のパターニングによりAl配線層３
を形成する。
えば厚さ1μｍのドープPSG（Ｄ−PSG）層２を形
成し、この上に配線層として厚さ0.5μｍのAl層を
被着し、通常のパターニングによりAl配線層３
を形成する。
形成されたAl配線層３の表面は自然酸化によ
るアルミナ層で覆われている。
るアルミナ層で覆われている。
第２図２において、スパツタ法を用いて、基板
上にAlのヒロツク防止膜としてＳ−SiO2層４を
被着する。
上にAlのヒロツク防止膜としてＳ−SiO2層４を
被着する。
この際、Al配線層３の肩の部分や、根元の部
分のカバレージが悪く、従つてＳ−SiO2層４は
この部分でなくなるか、薄くなる場合が多い。
分のカバレージが悪く、従つてＳ−SiO2層４は
この部分でなくなるか、薄くなる場合が多い。
第２図３において、カバレージ（段差被覆）を
改善するために基板上にSOGをスピンコートし、
焼成して層５を形成する。
改善するために基板上にSOGをスピンコートし、
焼成して層５を形成する。
第２図４において基板上にメインの層間絶縁層
としてドープしないPSG（Ｉ−PSG）層６を被着
する。
としてドープしないPSG（Ｉ−PSG）層６を被着
する。
以上で層間絶縁層の形成を終わり、この後上層
の配線層を形成する。
の配線層を形成する。
従来例による工程では、Ｉ−PSG層形成後、
この層にふくらみを生じ、上層配線工程を困難に
する。また、Al配線層の欠損現象が生じ、デバ
イスの製造歩留と信頼性を低下する。
この層にふくらみを生じ、上層配線工程を困難に
する。また、Al配線層の欠損現象が生じ、デバ
イスの製造歩留と信頼性を低下する。
上記問題点の解決は、基板上にアルミニウム層
を被着し、該アルミニウム層をパターニングして
アルミニウム配線層を形成する工程と、次いで、
該基板上に該アルミニムウ配線層を覆つて第１の
絶縁層をスパツタ法により被着する工程と、次い
で、該アルミニウム配線層の露出面を酸化する工
程と、次いで、該基板上に第２の絶縁層を被着す
る工程とを有する半導体装置の製造方法により達
成される。
を被着し、該アルミニウム層をパターニングして
アルミニウム配線層を形成する工程と、次いで、
該基板上に該アルミニムウ配線層を覆つて第１の
絶縁層をスパツタ法により被着する工程と、次い
で、該アルミニウム配線層の露出面を酸化する工
程と、次いで、該基板上に第２の絶縁層を被着す
る工程とを有する半導体装置の製造方法により達
成される。
前記アルミニウム配線層を酸化する工程の一例
として発煙硝酸処理がある。
として発煙硝酸処理がある。
Al欠損現象はＳ−SiO2層上にSOG層を形成し
たときに顕著であるため、本発明者はSOGとAl
の反応を調べたところ、AlとSOG中の有機成分
または水分が反応することにより、とくにSOG
中に重金属が含まれるときはその触媒作用により
激しく反応してAlが喰われ、ガス発生によりＩ
−PSG層がふくらむことを確かめた。
たときに顕著であるため、本発明者はSOGとAl
の反応を調べたところ、AlとSOG中の有機成分
または水分が反応することにより、とくにSOG
中に重金属が含まれるときはその触媒作用により
激しく反応してAlが喰われ、ガス発生によりＩ
−PSG層がふくらむことを確かめた。
通常はAl表面はアルミナが形成されているた
めに非常に安定と考えられるが、スパツタによる
Ｓ−SiO2の堆積時には表面のアルミナ層が削り
とられることが、この現象の原因であることがわ
かつたので、本発明はスパツタ膜形成後にアルミ
ナ形成処理を行うようにしたものである。
めに非常に安定と考えられるが、スパツタによる
Ｓ−SiO2の堆積時には表面のアルミナ層が削り
とられることが、この現象の原因であることがわ
かつたので、本発明はスパツタ膜形成後にアルミ
ナ形成処理を行うようにしたものである。
アルミナ形成処理に発煙硝酸を用いると、濃硝
酸はAlを溶かさないが、有機物を分解し、露出
したAl表面をアルミナ化することができる。
酸はAlを溶かさないが、有機物を分解し、露出
したAl表面をアルミナ化することができる。
第１図１〜４は本発明による工程を説明する断
面図、第１図５，６，７は詳細断面図である。
面図、第１図５，６，７は詳細断面図である。
詳細図の５は１に、６，７は２に対応する。
第１図１において、Si基板１上に、例えば厚さ
1μｍのＤ−PSG層２を形成し、この上に配線層
として厚さ0.5μｍのAl層を被着し、通常のパター
ニングによりAl配線層３を形成する。
1μｍのＤ−PSG層２を形成し、この上に配線層
として厚さ0.5μｍのAl層を被着し、通常のパター
ニングによりAl配線層３を形成する。
形成されたAl配線層３の表面は自然酸化によ
るアルミナ層で覆われている。
るアルミナ層で覆われている。
第１図２において、スパツタ法を用いて、基板
上にAlのヒロツク防止膜としてＳ−SiO2層４を
被着する。
上にAlのヒロツク防止膜としてＳ−SiO2層４を
被着する。
Ｓ−Si2の被着は、スパツタ室内の平行平板電
極の一方の電極上に基板を載せ他方の電極に
SiO2ターゲツトを保持し、スパツタ室を
10-7Torrに減圧してアルゴン（Ar）を50〜100
c.c.／分の流量で導入し、電極間の周波数13.56M
Hzの電力を基板当たり100w印加して行つた。
極の一方の電極上に基板を載せ他方の電極に
SiO2ターゲツトを保持し、スパツタ室を
10-7Torrに減圧してアルゴン（Ar）を50〜100
c.c.／分の流量で導入し、電極間の周波数13.56M
Hzの電力を基板当たり100w印加して行つた。
この際、Al配線層３の肩の部分や、根元の部
分のカバレージが悪く、Ｓ−SiO2層４はこの部
分でなくなるか、薄くなる場合が多い。
分のカバレージが悪く、Ｓ−SiO2層４はこの部
分でなくなるか、薄くなる場合が多い。
以上の工程は従来例と全く同じであるが、本発
明はここで発煙硝酸によるアルミナ形成処理を行
う。
明はここで発煙硝酸によるアルミナ形成処理を行
う。
発煙硝酸（HNO3）は97％のものを用い、この
液中にAl配線層３上にＳ−SiO2層４を堆積した
基板１を１〜５分間浸漬し、その後水洗する。
液中にAl配線層３上にＳ−SiO2層４を堆積した
基板１を１〜５分間浸漬し、その後水洗する。
第１図３において、カバーレジを改善するため
に基板上にSOGをスピンコートし、焼成して
SOG層５を形成する。
に基板上にSOGをスピンコートし、焼成して
SOG層５を形成する。
第１図４において基板上にメインの層間絶縁層
としてＩ−PSG層６を被着する。
としてＩ−PSG層６を被着する。
以上で層間絶縁層の形成を終わり、この後上層
の配線層を形成する。
の配線層を形成する。
本発明はアルミナ形成処理によりスパツタ堆積
中に削りとられたアルミナ（α型）はほぼ回復す
ることにより、その後のSOG形成や、Ｉ−PSG
の形成時にAlと有機物または水分との反応はな
くなるため、Alの欠損は防止できる。
中に削りとられたアルミナ（α型）はほぼ回復す
ることにより、その後のSOG形成や、Ｉ−PSG
の形成時にAlと有機物または水分との反応はな
くなるため、Alの欠損は防止できる。
実施例においては、アルミニウム配線層を酸化
するアルミナ形成工程として発煙硝酸処理を用い
たが、これの代わりにAlの陽極酸化法、オゾン
酸化法を用いてもよい。
するアルミナ形成工程として発煙硝酸処理を用い
たが、これの代わりにAlの陽極酸化法、オゾン
酸化法を用いてもよい。
前者の通常は陽極酸化法により、後者は、例え
ば200〜300℃に熱した基板を入れた反応室に２〜
10％のオゾンを含んだ酸素を５〜10／分の流量
で流して、Alを酸化する。
ば200〜300℃に熱した基板を入れた反応室に２〜
10％のオゾンを含んだ酸素を５〜10／分の流量
で流して、Alを酸化する。
実施例のアルミニウム層の代わりに、アルミニ
ウム合金層を用いても本発明を適用できることは
自明である。
ウム合金層を用いても本発明を適用できることは
自明である。
以上説明したように本発明によれば、層間絶縁
層にふくらみを生じたり、Al配線層に欠損現象
を生じたりすることを防止し、デバイスの製造歩
留と信頼性を向上することができる。
層にふくらみを生じたり、Al配線層に欠損現象
を生じたりすることを防止し、デバイスの製造歩
留と信頼性を向上することができる。
第１図１〜７は本発明による工程を説明する断
面図、第２図１〜６は従来例による工程を説明す
る断面図である。 図において、１はSi基板、２はＤ−PSG層、３
はAl配線層、４はヒロツク防止膜でＳ−SiO2層、
５はSOG層、６は層間絶縁層でＩ−PSG層であ
る。
面図、第２図１〜６は従来例による工程を説明す
る断面図である。 図において、１はSi基板、２はＤ−PSG層、３
はAl配線層、４はヒロツク防止膜でＳ−SiO2層、
５はSOG層、６は層間絶縁層でＩ−PSG層であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板上にアルミニウム層を被着し、該アルミ
ニウム層をパターニングしてアルミニウム配線層
を形成する工程と、 次いで、該基板上に該アルミニウム配線層を覆
つて第１の絶縁層をスパツタ法により被着する工
程と、 次いで、該アルミニウム配線層の露出面を酸化
する工程と、 次いで、該基板上に第２の絶縁層を被着する工
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 前記アルミニウム配線層の露出面を酸化する
工程は前記基板を発煙硝酸中に浸漬して行うこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体
装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9140887A JPS63257247A (ja) | 1987-04-14 | 1987-04-14 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9140887A JPS63257247A (ja) | 1987-04-14 | 1987-04-14 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63257247A JPS63257247A (ja) | 1988-10-25 |
| JPH0573260B2 true JPH0573260B2 (ja) | 1993-10-14 |
Family
ID=14025553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9140887A Granted JPS63257247A (ja) | 1987-04-14 | 1987-04-14 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63257247A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5192183A (ja) * | 1975-02-10 | 1976-08-12 | ||
| JPS57176747A (en) * | 1981-04-23 | 1982-10-30 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JPS58197748A (ja) * | 1982-05-13 | 1983-11-17 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS604240A (ja) * | 1983-06-22 | 1985-01-10 | Nec Corp | 半導体装置 |
-
1987
- 1987-04-14 JP JP9140887A patent/JPS63257247A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5192183A (ja) * | 1975-02-10 | 1976-08-12 | ||
| JPS57176747A (en) * | 1981-04-23 | 1982-10-30 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JPS58197748A (ja) * | 1982-05-13 | 1983-11-17 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS604240A (ja) * | 1983-06-22 | 1985-01-10 | Nec Corp | 半導体装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63257247A (ja) | 1988-10-25 |
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