JPH06151430A - Wiring for semiconductor device and formation thereof - Google Patents

Wiring for semiconductor device and formation thereof

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JPH06151430A
JPH06151430A JP31426292A JP31426292A JPH06151430A JP H06151430 A JPH06151430 A JP H06151430A JP 31426292 A JP31426292 A JP 31426292A JP 31426292 A JP31426292 A JP 31426292A JP H06151430 A JPH06151430 A JP H06151430A
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JP
Japan
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metal
underlayer
layer
aluminum alloy
wiring
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JP31426292A
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Japanese (ja)
Inventor
Takaaki Miyamoto
孝章 宮本
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Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PURPOSE:To provide a wiring for semiconductor device of a structure, wherein the embedding property of an aluminum alloy layer is never reduced by oxidation of the surface of a base layer, and a method of forming the wiring. CONSTITUTION:A wiring for semiconductor device is formed of a base layer 22 consisting of a first metal layer and an aluminum alloy layer 24, which is formed on the layer 22 and contains a second metal layer, and in the case where heats of formation at the time of oxidation of the first and second metal layers are assumed DELTAH1 and DELTAH2, the DELTAH1 and the DELTAH2 are set on the condition of ¦DELTAH2¦>¦DELTAH1¦. A method of forming the wiring consists of a process (a) for forming the layer 22 consisting of the first metal layer and a process (b) for forming the layer 24 containing the second metal layer on the layer 22 at a temperature, at which the first and second metal layers react to each other, and in the case where heats of formation at the time of oxidation of the first and second metal layers are assumed DELTAH1 and DELTAH2, the DELTAH1 and the DELTAH2 are set on the condition of ¦DELTAH2¦>¦DELTAH1¦.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置用配線及び
その形成方法、より詳しくは、アルミニウムを主成分と
した半導体装置用配線、及び、所謂高温スパッタ法によ
るアルミニウムを主成分とした半導体装置用配線の形成
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wiring for a semiconductor device and a method for forming the same, more specifically, a wiring for a semiconductor device containing aluminum as a main component, and a semiconductor device containing aluminum as a main component by a so-called high temperature sputtering method. The present invention relates to a method for forming a wiring for use.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置内の半導体素子の微細化に伴
い、微細なコンタクトホール、ビヤホールやスルーホー
ル(以下、総称して接続孔ともいう)の形成技術が重要
な課題となっている。接続孔を形成するためには、通
常、拡散層が形成された半導体基板や下層配線層上に層
間絶縁層を形成し、次いで、層間絶縁層に開口部を形成
し、その後、開口部へ金属配線材料を埋め込む。
2. Description of the Related Art With the miniaturization of semiconductor elements in a semiconductor device, a technique for forming fine contact holes, via holes and through holes (hereinafter also collectively referred to as connection holes) has become an important subject. In order to form a connection hole, an interlayer insulating layer is usually formed on a semiconductor substrate or a lower wiring layer on which a diffusion layer is formed, then an opening is formed in the interlayer insulating layer, and then a metal is added to the opening. Embed the wiring material.

【0003】微細接続孔の形成技術の1つに、アルミニ
ウム又はアルミニウム合金(以下、単に、Al等ともい
う)の高温スパッタ法が検討されている。この高温スパ
ッタ法は、基板を数百度に加熱した状態でAl等をスパ
ッタ法にて基板上に成膜することにより、Al等をリフ
ローさせ、Al等で開口部を埋め込み且つ平坦化する技
術である。
As one of the techniques for forming fine connection holes, a high temperature sputtering method of aluminum or aluminum alloy (hereinafter, also simply referred to as Al) has been studied. This high-temperature sputtering method is a technique in which Al or the like is reflowed by forming a film of Al or the like on the substrate by a sputtering method while the substrate is heated to several hundred degrees, and the opening is filled and flattened with Al or the like. is there.

【0004】高温スパッタ法におけるAl等の埋め込み
特性は、基板上に形成された下地層に大きく影響され
る。下地層の材料として、Al等との濡れ性が良いチタ
ン(Ti)等を用いた場合、スパッタ法によるAl等の
成膜中に、Al等とTiとの界面にAl−Ti合金層が
形成される。この合金層の形成によって、開口部内にA
l等が引き込まれ、良好な埋め込みが達成される。この
状態を、半導体素子の模式的な一部断面図である図3の
(A)、及び図3の(A)の円で囲んだ領域を拡大した
拡大図である図3の(B)に示す。尚、図3中、10は
半導体基板、14は層間絶縁層、16は開口部、100
はTiから成る下地層、110はAl等から成る金属材
料配線層、102はAl−Ti合金層である。
The embedding characteristics of Al or the like in the high temperature sputtering method are greatly influenced by the underlying layer formed on the substrate. When titanium (Ti) having good wettability with Al or the like is used as the material of the underlayer, an Al-Ti alloy layer is formed at the interface between Al and Ti during the film formation of Al or the like by the sputtering method. To be done. By forming this alloy layer, A
l, etc. are drawn in and good embedding is achieved. This state is shown in FIG. 3A, which is a schematic partial cross-sectional view of the semiconductor element, and in FIG. 3B, which is an enlarged view of a region surrounded by a circle in FIG. 3A. Show. In FIG. 3, 10 is a semiconductor substrate, 14 is an interlayer insulating layer, 16 is an opening, and 100 is an opening.
Is a base layer made of Ti, 110 is a metal material wiring layer made of Al or the like, and 102 is an Al—Ti alloy layer.

【0005】一方、コンタクトホールの形成にAl等の
高温スパッタ法を適用する場合には、拡散層12へのA
l等の突き抜けを防止するために、Al等の下地層とし
てTiON等から成るバリアメタル層が必要とされる。
Al等とTiONとは濡れ性が悪いために、TiON等
から成るバリアメタル層上に直接Al等の成膜を行う
と、Al等を開口部に充分に埋め込むことが困難とな
る。これに対処するために、TiON等から成るバリア
メタル層上に更にTiから成る下地層を形成し、Al等
と下地層との濡れ性を改善する必要がある。
On the other hand, when the high temperature sputtering method such as Al is applied to the formation of the contact hole,
A barrier metal layer made of TiON or the like is required as an underlayer of Al or the like in order to prevent the penetration of 1 or the like.
Since Al or the like and TiON have poor wettability, if Al or the like is directly formed on the barrier metal layer made of TiON or the like, it becomes difficult to sufficiently fill Al with the opening. In order to cope with this, it is necessary to further form a base layer made of Ti on the barrier metal layer made of TiON or the like to improve the wettability between Al and the base layer.

【0006】実際には拡散層とのオーミック・コンタク
トを得るために、TiON等から成るバリアメタル層の
下にもTiから成るコンタクト層が必要である。従っ
て、接続孔内には、図3の(C)に示すように半導体基
板10側から、Ti(コンタクト層)104/TiON
(バリアメタル層)106/Ti(下地層)100/A
l等(金属配線材料層)110といった積層構造が形成
される。通常、これらの積層構造はスパッタ法にて形成
される。
In reality, in order to obtain ohmic contact with the diffusion layer, a contact layer made of Ti is required under the barrier metal layer made of TiON or the like. Therefore, in the connection hole, as shown in FIG. 3C, from the semiconductor substrate 10 side, Ti (contact layer) 104 / TiON is formed.
(Barrier metal layer) 106 / Ti (base layer) 100 / A
A laminated structure such as 1 (metal wiring material layer) 110 is formed. Usually, these laminated structures are formed by a sputtering method.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】Al等の高温スパッタ
時、図3の(A)に示す構造においてはSiO2から成
る層間絶縁膜14中の酸素が、また図3の(C)に示す
構造においてはTiONから成るバリアメタル層106
中の酸素が、それぞれTiから成る下地層100中に或
る程度拡散するが、Tiから成る下地層100が非常に
薄い部分では、これらの酸素は下地層の表面にまで到達
する。従って、開口部16底部近傍の側壁に形成された
下地層100の表面が酸化され、Al等との濡れ性が劣
化し、Al等の埋め込み性が低下する(図4参照)。そ
れ故、Al等の高温スパッタ時、下地層100の表面の
酸化によるAl等の濡れ性の劣化を防止し、Al等の埋
め込み性を低下させないことが不可欠である。
During high temperature sputtering of Al or the like, oxygen in the interlayer insulating film 14 made of SiO 2 in the structure shown in FIG. 3 (A) and the structure shown in FIG. 3 (C). The barrier metal layer 106 made of TiON
Oxygen in the silicon diffuses to a certain extent in the underlayer 100 made of Ti, but in a portion where the underlayer 100 made of Ti is very thin, the oxygen reaches the surface of the underlayer. Therefore, the surface of the underlayer 100 formed on the side wall near the bottom of the opening 16 is oxidized, the wettability with Al or the like is deteriorated, and the embeddability of Al or the like is lowered (see FIG. 4). Therefore, it is indispensable to prevent deterioration of wettability of Al or the like due to oxidation of the surface of the underlayer 100 during high-temperature sputtering of Al or the like, and not lower embeddability of Al or the like.

【0008】従って、本発明の目的は、下地層の上に形
成されるアルミニウム合金層の埋め込み性が下地層の表
面の酸化によって低下させられることのない半導体装置
用配線、及びかかる半導体装置用配線の形成方法を提供
することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor device wiring in which the embedding property of the aluminum alloy layer formed on the underlayer is not deteriorated by the oxidation of the surface of the underlayer, and such a semiconductor device wiring. It is to provide a method of forming.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の態様に関
する半導体装置用配線は、第1の金属から成る下地層、
及び、下地層の上に形成されそして第2の金属を含有す
るアルミニウム合金層から構成される。そして、上記の
目的を達成するために、第1の金属を酸化したときの生
成熱をΔH1、第2の金属を酸化したときの生成熱をΔ
2とした場合、|ΔH2|>|ΔH1|であることを特
徴とする。
A wiring for a semiconductor device according to a first aspect of the present invention is an underlayer made of a first metal,
And an aluminum alloy layer formed on the underlayer and containing a second metal. In order to achieve the above object, the heat of formation when the first metal is oxidized is ΔH 1 , and the heat of generation when the second metal is oxidized is ΔH 1 .
When H 2 is set, | ΔH 2 |> | ΔH 1 |

【0010】更に、本発明の第2の態様に関する半導体
装置用配線は、第1の金属から成る第1の下地層、第1
の下地層の上に形成されそして第2の金属から成る第2
の下地層、及び、第2の下地層の上に形成されたアルミ
ニウム合金層から構成される。そして、上記の目的を達
成するために、第1の金属を酸化したときの生成熱をΔ
1、第2の金属を酸化したときの生成熱をΔH2とした
場合、|ΔH2|>|ΔH1|であることを特徴とする。
Further, the semiconductor device wiring according to the second aspect of the present invention comprises a first underlayer made of a first metal, and a first underlayer.
A second metal formed on the underlayer of and a second metal
And an aluminum alloy layer formed on the second underlayer. Then, in order to achieve the above object, the heat of formation when the first metal is oxidized is Δ
When the heat generated when H 1 and the second metal are oxidized is ΔH 2 , | ΔH 2 |> | ΔH 1 |.

【0011】これらの本発明の半導体装置用配線におい
ては、第1の金属はチタンから成り、第2の金属はジル
コニウム又はハフニウムから成ることが望ましい。
In these semiconductor device wirings of the present invention, it is desirable that the first metal be titanium and the second metal be zirconium or hafnium.

【0012】本発明の第1の態様に関する半導体装置用
配線の形成方法は、(イ)第1の金属から成る下地層を
形成する工程、及び、(ロ)第2の金属を含有するアル
ミニウム合金層を、下地層の第1の金属とアルミニウム
合金層の第2の金属が反応する温度にて、下地層上に形
成する工程、から成る。そして、上記の目的を達成する
ために、第1の金属を酸化したときの生成熱をΔH1
第2の金属を酸化したときの生成熱をΔH2とした場
合、|ΔH2|>|ΔH1|であることを特徴とする。
The method for forming a wiring for a semiconductor device according to the first aspect of the present invention comprises: (a) a step of forming a base layer made of a first metal; and (b) an aluminum alloy containing a second metal. Forming a layer on the underlayer at a temperature at which the first metal of the underlayer and the second metal of the aluminum alloy layer react. In order to achieve the above object, the heat of formation when the first metal is oxidized is ΔH 1 ,
When the heat of formation when the second metal is oxidized is ΔH 2 , | ΔH 2 |> | ΔH 1 |.

【0013】更に、本発明の第2の態様に関する半導体
装置用配線の形成方法は、(イ)第1の金属から成る第
1の下地層を形成する工程、(ロ)第2の金属から成る
第2の下地層を第1の下地層上に形成する工程、及び、
(ハ)アルミニウム合金層を、第1の下地層の第1の金
属と第2の下地層の第2の金属が反応する温度にて、第
2の下地層上に形成する工程、から成る。そして、上記
の目的を達成するために、第1の金属を酸化したときの
生成熱をΔH1、第2の金属を酸化したときの生成熱を
ΔH2とした場合、|ΔH2|>|ΔH1|であることを
特徴とする。
Further, in the method for forming a semiconductor device wiring according to the second aspect of the present invention, (a) the step of forming the first underlayer made of the first metal, and (b) the second metal. Forming a second underlayer on the first underlayer, and
(C) A step of forming an aluminum alloy layer on the second underlayer at a temperature at which the first metal of the first underlayer and the second metal of the second underlayer react. In order to achieve the above object, when the heat of formation when the first metal is oxidized is ΔH 1 and the heat of generation when the second metal is oxidized is ΔH 2 , | ΔH 2 |> | ΔH 1 |.

【0014】これらの本発明の半導体装置用配線の形成
方法においては、第1の金属はチタンから成り、第2の
金属はジルコニウム又はハフニウムから成ることが望ま
しい。
In these semiconductor device wiring forming methods of the present invention, it is desirable that the first metal be titanium and the second metal be zirconium or hafnium.

【作用】微細な開口部においては、開口部側壁に堆積し
た下地層(あるいは第1の下地層。以下、総称して下地
層等ともいう)の厚さが薄いため、下地層等は、高温ス
パッタ法によるスパッタリング時、酸素を含有する層か
らの酸素によって容易に酸化され得る。しかるに、第1
の金属を酸化したときの生成熱をΔH1、第2の金属を
酸化したときの生成熱をΔH2とした場合、|ΔH2|>
|ΔH1|である。また、アルミニウム合金層の形成
を、第1の金属と第2の金属が反応する温度で行う。そ
の結果、下地層等の表面に形成された第1の金属を含む
酸化物は第2の金属によって還元される。
In the fine opening, since the thickness of the underlayer (or the first underlayer, which is also generically referred to as the underlayer hereinafter) deposited on the sidewall of the opening is thin, the underlayer is high in temperature. During sputtering by the sputtering method, it can be easily oxidized by oxygen from the oxygen-containing layer. However, the first
When the heat of formation when the metal of the above is oxidized is ΔH 1 and the heat of formation when the second metal is oxidized is ΔH 2 , | ΔH 2 |>
| ΔH 1 |. Further, the aluminum alloy layer is formed at a temperature at which the first metal and the second metal react with each other. As a result, the oxide containing the first metal formed on the surface of the underlayer or the like is reduced by the second metal.

【0015】こうして、下地層等とアルミニウム合金層
の界面における第1の金属と第2の金属との反応が促進
され、アルミニウム合金層と下地層等の界面近傍におい
て、アルミニウム、第1の金属、及び第2の金属の酸化
物から成る合金が形成されながら、アルミニウム合金が
開口部内に引き込まれ、開口部内でのアルミニウム合金
の埋め込み性が向上する。
Thus, the reaction between the first metal and the second metal at the interface between the underlayer and the aluminum alloy layer is promoted, and aluminum, the first metal, While the alloy composed of the oxide of the second metal and the second metal is formed, the aluminum alloy is drawn into the opening, and the embeddability of the aluminum alloy in the opening is improved.

【0016】[0016]

【実施例】以下、実施例に基づき、本発明を図面を参照
して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings based on embodiments.

【0017】(実施例−1)実施例−1は、本発明の第
1の態様に関する半導体装置用配線及びその形成方法に
関する。
Example 1 Example 1 relates to a semiconductor device wiring and a method for forming the same according to the first aspect of the present invention.

【0018】即ち、実施例−1における半導体装置用配
線は、第1の金属から成る下地層、及び、下地層の上に
形成されそして第2の金属を含有するアルミニウム合金
層から成る。そして、第1の金属を酸化したときの生成
熱をΔH1、前記第2の金属を酸化したときの生成熱を
ΔH2とした場合、|ΔH2|>|ΔH1|であることを
特徴とする。
That is, the wiring for a semiconductor device in Example-1 is composed of an underlayer made of a first metal and an aluminum alloy layer formed on the underlayer and containing a second metal. When the heat of formation when the first metal is oxidized is ΔH 1 and the heat of generation when the second metal is oxidized is ΔH 2 , | ΔH 2 |> | ΔH 1 | And

【0019】また、実施例−1における半導体装置用配
線の形成方法は、(イ)第1の金属から成る下地層を形
成し、次いで、(ロ)第2の金属を含有するアルミニウ
ム合金層を、下地層の第1の金属とアルミニウム合金層
の第2の金属が反応する温度にて、下地層上に形成す
る。そして、第1の金属を酸化したときの生成熱をΔH
1、第2の金属を酸化したときの生成熱をΔH2とした場
合、|ΔH2|>|ΔH1|であることを特徴とする。
In addition, in the method of forming the wiring for the semiconductor device in Example-1, (a) an underlayer made of a first metal is formed, and then (b) an aluminum alloy layer containing a second metal is formed. , Is formed on the underlayer at a temperature at which the first metal of the underlayer reacts with the second metal of the aluminum alloy layer. Then, the heat generated when the first metal is oxidized is ΔH
1. When the heat of formation when the second metal is oxidized is ΔH 2 , | ΔH 2 |> | ΔH 1 |

【0020】尚、実施例−1においては、第1の金属は
チタン(Ti)から成り、第2の金属はジルコニウム
(Zr)から成る。
In Example 1, the first metal is titanium (Ti) and the second metal is zirconium (Zr).

【0021】[工程−100]先ず、半導体基板10に
従来の方法に基づき拡散層12を形成し、次いで、半導
体基板10上にSiO2から成る層間絶縁層14を通常
の方法で形成する。その後、フォトリソグラフィ技術及
びエッチング技術によって層間絶縁層14に開口部16
を形成する。こうして図1の(A)に模式的な一部断面
図を示す構造が形成される。
[Step-100] First, the diffusion layer 12 is formed on the semiconductor substrate 10 by a conventional method, and then the interlayer insulating layer 14 made of SiO 2 is formed on the semiconductor substrate 10 by a usual method. After that, the opening 16 is formed in the interlayer insulating layer 14 by photolithography and etching.
To form. Thus, the structure shown in the schematic partial cross-sectional view of FIG.

【0022】[工程−110]次に、層間絶縁層14上
及び開口部16の内部にTiから成り厚さ30nmのコ
ンタクト層18をスパッタ法で形成する。コンタクト層
18の形成条件を、例えば、以下のとおりとすることが
できる。 DCパワー : 4kW 基板温度 : 150゜C プロセスガス: Ar=100sccm 圧力 : 0.5Pa
[Step-110] Next, a contact layer 18 made of Ti and having a thickness of 30 nm is formed on the interlayer insulating layer 14 and inside the opening 16 by a sputtering method. The conditions for forming the contact layer 18 can be set as follows, for example. DC power: 4 kW Substrate temperature: 150 ° C Process gas: Ar = 100 sccm Pressure: 0.5 Pa

【0023】[工程−120]その後、コンタクト層1
8の上にTiONから成り厚さ70nmのバリアメタル
層20をスパッタ法で形成する(図1の(B)参照)。
バリアメタル層20の形成条件を、例えば、以下のとお
りとすることができる。 DCパワー : 5kW 基板温度 : 150゜C プロセスガス: Ar/N2−6%O2=40/70sccm 圧力 : 0.5Pa
[Step-120] After that, the contact layer 1
A barrier metal layer 20 made of TiON and having a thickness of 70 nm is formed on the substrate 8 by sputtering (see FIG. 1B).
The conditions for forming the barrier metal layer 20 can be set as follows, for example. DC power: 5 kW Substrate temperature: 150 ° C. Process gas: Ar / N 2 -6% O 2 = 40/70 sccm Pressure: 0.5 Pa

【0024】[工程−130]次いで、本発明の特徴で
ある、第1の金属から成る下地層22を全面に形成する
(図1の(C)参照)。第1の金属はチタン(Ti)か
ら成る。第1の金属から成り厚さ30nmの下地層22
の形成条件を、例えば、以下のとおりとすることができ
る。 DCパワー : 4kW 基板温度 : 150゜C プロセスガス: Ar=100sccm 圧力 : 0.5Pa
[Step-130] Next, the underlying layer 22 made of the first metal, which is a feature of the present invention, is formed on the entire surface (see FIG. 1C). The first metal is titanium (Ti). Underlayer 22 made of the first metal and having a thickness of 30 nm
The forming conditions of can be set as follows, for example. DC power: 4 kW Substrate temperature: 150 ° C Process gas: Ar = 100 sccm Pressure: 0.5 Pa

【0025】[工程−140]その後、本発明の特徴で
ある、第2の金属を含有するアルミニウム合金層24
を、下地層22上に所謂高温スタッパ法にて形成する
(図1の(D)参照)。第2の金属はジルコニウム(Z
r)から成る。第2の金属(Zr)を含有するAl−1
%Siから成るアルミニウム合金層24の形成は、第1
の金属(Ti)とアルミニウム合金層の第2の金属(Z
r)が反応する温度(480〜500゜C)で行う。
[Step-140] Thereafter, the aluminum alloy layer 24 containing the second metal, which is a feature of the present invention.
Is formed on the underlayer 22 by a so-called high temperature stamper method (see FIG. 1D). The second metal is zirconium (Z
r). Al-1 containing a second metal (Zr)
The formation of the aluminum alloy layer 24 composed of
Metal (Ti) and the second metal of the aluminum alloy layer (Z
It is carried out at a temperature (480 to 500 ° C) at which r) reacts.

【0026】第1の金属(Ti)を酸化したときの生成
熱をΔH1、第2の金属を酸化したときの生成熱をΔH2
とした場合、|ΔH2|>|ΔH1|である。具体的に
は、 ΔH2= −125 kcal ΔH1= −110 kcal である。
The heat of formation when the first metal (Ti) is oxidized is ΔH 1 , and the heat of formation when the second metal is oxidized is ΔH 2.
, Then | ΔH 2 |> | ΔH 1 |. Specifically, ΔH 2 = −125 kcal ΔH 1 = −110 kcal.

【0027】アルミニウム合金層24の高温スパッタ法
による形成条件を、例えば、以下のとおりとすることが
できる。尚、スパッタリング時、Al−1%Si/0.
5〜2.0%Zrのターゲットを使用した。また、実施
例−1においては、アルミニウム合金層の開口部16へ
の埋め込み性を一層良好なものとするために、2段階に
よるスパッタリングを行った。 [第1段階のスパッタリング] DCパワー : 22.5kW 基板温度 : 無加熱 プロセスガス: Ar=100sccm 圧力 : 0.5Pa [第2段階のスパッタリング] DCパワー : 10.5kW 基板温度 : 480〜500゜C プロセスガス: Ar=100sccm 圧力 : 0.5Pa
The conditions for forming the aluminum alloy layer 24 by the high temperature sputtering method can be set as follows, for example. During sputtering, Al-1% Si / 0.
A target of 5-2.0% Zr was used. Moreover, in Example-1, in order to further improve the embeddability of the aluminum alloy layer into the opening 16, sputtering was performed in two steps. [First-stage sputtering] DC power: 22.5 kW Substrate temperature: Unheated process gas: Ar = 100 sccm Pressure: 0.5 Pa [Second-stage sputtering] DC power: 10.5 kW Substrate temperature: 480-500 ° C Process gas: Ar = 100 sccm Pressure: 0.5 Pa

【0028】微細な開口部においては、開口部側壁に堆
積した下地層22の厚さが薄いため、Tiから成る下地
層22は、高温スパッタ法によるスパッタリング時、T
iONから成るバリアメタル層20あるいはSiO2
ら成る層間絶縁層14によって容易に酸化され得る。し
かるに、TiO2の生成熱(ΔH1)−110kcalの絶対
値よりも、ZrO2の生成熱(ΔH2)−125kcalの絶
対値の方が大きい。また、アルミニウム合金層24の形
成を、第1の金属(Ti)とアルミニウム合金層の第2
の金属(Zr)が反応する温度(480〜500゜C)
で行う。その結果、下地層22の表面に形成された酸化
物(TiO2)はZrによって還元される。 Zr + TiOX → ZrOX + Ti こうして、下地層22とアルミニウム合金層24の界面
におけるTiとAl−Si−Zrとの反応が促進され、
アルミニウム合金層24と下地層22の界面近傍におい
て、Al−Si−Ti−ZrOX合金が形成されなが
ら、Al−Si−Zr合金が開口部内に引き込まれる。
その結果、開口部内でのアルミニウム合金の埋め込み性
が向上する。
Since the thickness of the underlayer 22 deposited on the side wall of the opening is thin in the fine opening, the underlayer 22 made of Ti is deposited at a temperature of T during sputtering by the high temperature sputtering method.
It can be easily oxidized by the barrier metal layer 20 made of iON or the interlayer insulating layer 14 made of SiO 2 . However, the absolute value of the heat of formation (ΔH 2 ) -125 kcal of ZrO 2 is larger than the absolute value of the heat of formation (ΔH 1 ) -110 kcal of TiO 2 . In addition, the formation of the aluminum alloy layer 24 is performed by using the first metal (Ti) and the second aluminum alloy layer.
Temperature (480-500 ° C) at which the other metal (Zr) reacts
Done in. As a result, the oxide (TiO 2 ) formed on the surface of the underlayer 22 is reduced by Zr. Zr + TiO x → ZrO x + Ti Thus, the reaction between Ti and Al-Si-Zr at the interface between the underlayer 22 and the aluminum alloy layer 24 is promoted,
Near the interface of the aluminum alloy layer 24 and the underlying layer 22, Al-Si-Ti- ZrO X alloy while being formed, Al-Si-Zr alloy is drawn into the opening.
As a result, the embeddability of the aluminum alloy in the opening is improved.

【0029】(実施例−2)実施例−2は、実施例−1
で説明した本発明の第1の態様に関する半導体装置用配
線及びその形成方法の変形に関する。実施例−2におい
ては、[工程−140]のアルミニウム合金層24の形
成を、所謂コスパッタ法にて行った。アルミニウム合金
層24の形成条件を、例えば、以下のようにすることが
できる。 使用ターゲット: Al−1%Si 及びZr DCパワー : 1,0kW 基板温度 : 480〜500゜C プロセスガス : Ar=100sccm 圧力 : 0.5Pa
(Example-2) Example-2 is the same as Example-1.
The present invention relates to a modification of the wiring for a semiconductor device and the method for forming the same according to the first aspect of the present invention. In Example-2, the aluminum alloy layer 24 in [Step-140] was formed by a so-called co-sputtering method. The conditions for forming the aluminum alloy layer 24 can be set as follows, for example. Targets used: Al-1% Si and Zr DC power: 1,0 kW Substrate temperature: 480-500 ° C Process gas: Ar = 100 sccm Pressure: 0.5 Pa

【0030】(実施例−3)実施例−3も、実施例−1
で説明した本発明の第1の態様に関する半導体装置用配
線及びその形成方法の変形に関する。実施例−3におい
ては、[工程−140]において形成されるアルミニウ
ム合金層24には、第2の金属としてハフニウム(H
f)が含有されている。
(Example-3) Example-3 and Example-1
The present invention relates to a modification of the wiring for a semiconductor device and the method for forming the same according to the first aspect of the present invention. In Example-3, hafnium (H) is used as the second metal in the aluminum alloy layer 24 formed in [Step-140].
f) is contained.

【0031】実施例−3においては、実施例−1の[工
程−100]〜[工程−120]と同様の方法で、半導
体基板10上の層間絶縁層14に設けられた開口部16
内及び層間絶縁層14上に、コンタクト層18、バリア
メタル層20、及びTiから成る下地層22が形成され
る。
In Example-3, the opening 16 provided in the interlayer insulating layer 14 on the semiconductor substrate 10 was formed by the same method as in [Step-100] to [Step-120] of Example-1.
A contact layer 18, a barrier metal layer 20, and a base layer 22 made of Ti are formed on the inner and interlayer insulating layers 14.

【0032】その後、第2の金属(Hf)を含有するア
ルミニウム合金層24を高温スパッタ法で形成する。ア
ルミニウム合金層24の形成条件を、例えば、以下のよ
うにすることができる。尚、高温スパッタ法において、
Al−1%Si/0.5〜2.0%Hfターゲットを使
用した。 [第1段階のスパッタリング] DCパワー : 22.5kW 基板温度 : 無加熱 プロセスガス: Ar=100sccm 圧力 : 0.5Pa [第2段階のスパッタリング] DCパワー : 10.5kW 基板温度 : 480〜500゜C プロセスガス: Ar=100sccm 圧力 : 0.5Pa
Thereafter, the aluminum alloy layer 24 containing the second metal (Hf) is formed by the high temperature sputtering method. The conditions for forming the aluminum alloy layer 24 can be set as follows, for example. In the high temperature sputtering method,
An Al-1% Si / 0.5-2.0% Hf target was used. [First-stage sputtering] DC power: 22.5 kW Substrate temperature: Unheated process gas: Ar = 100 sccm Pressure: 0.5 Pa [Second-stage sputtering] DC power: 10.5 kW Substrate temperature: 480-500 ° C Process gas: Ar = 100 sccm Pressure: 0.5 Pa

【0033】微細な開口部においては、開口部側壁に堆
積した下地層22の厚さが薄いため、Tiから成る下地
層22は、高温スパッタ法によるスパッタリング時、T
iONから成るバリアメタル層20あるいはSiO2
ら成る層間絶縁層14によって容易に酸化され得る。し
かるに、TiO2の生成熱(ΔH1)−110kcalの絶対
値よりも、HfO2の生成熱(ΔH2)−130kcalの絶
対値の方が大きい。また、アルミニウム合金層24の形
成を、第1の金属(Ti)とアルミニウム合金層の第2
の金属(Hf)が反応する温度(480〜500゜C)
で行う。その結果、下地層22の表面に形成された酸化
物(TiO2)はHfによって還元される。 Hf + TiOX → HfOX + Ti こうして、下地層22とアルミニウム合金層24の界面
におけるAl−Si−HfとTiの反応が促進され、ア
ルミニウム合金層24と下地層22の界面近傍におい
て、Al−Si−Ti−HfOX合金が形成されなが
ら、Al−Si−Hf合金が開口部内に引き込まれる。
その結果、開口部内でのアルミニウム合金の埋め込み性
が向上する。
In the fine openings, the thickness of the underlayer 22 deposited on the sidewalls of the opening is thin, so that the underlayer 22 made of Ti is not affected by the T
It can be easily oxidized by the barrier metal layer 20 made of iON or the interlayer insulating layer 14 made of SiO 2 . However, the absolute value of the heat of formation (ΔH 2 ) −130 kcal of HfO 2 is larger than the absolute value of the heat of formation (ΔH 1 ) −110 kcal of TiO 2 . In addition, the formation of the aluminum alloy layer 24 is performed by using the first metal (Ti) and the second aluminum alloy layer.
Temperature (480-500 ° C) at which the metal (Hf) reacts
Done in. As a result, the oxide (TiO 2 ) formed on the surface of the underlayer 22 is reduced by Hf. Hf + TiO x → HfO x + Ti Thus, the reaction of Al-Si-Hf and Ti at the interface between the underlayer 22 and the aluminum alloy layer 24 is promoted, and Al- near the interface between the aluminum alloy layer 24 and the underlayer 22 while Si-Ti-HfO X alloy is formed, Al-Si-Hf alloy is drawn into the opening.
As a result, the embeddability of the aluminum alloy in the opening is improved.

【0034】(実施例−4)実施例−4は、実施例−3
で説明した本発明の第1の態様に関する半導体装置用配
線及びその形成方法の変形に関する。実施例−4におい
ては、アルミニウム合金層24の形成を、所謂コスパッ
タ法にて行った。アルミニウム合金層24の形成条件
を、例えば、以下のようにすることができる。 使用ターゲット: Al−1%Si 及びHf DCパワー : 1.0kW 基板温度 : 480〜500゜C プロセスガス : Ar=100sccm 圧力 : 0.5Pa
(Embodiment 4) The embodiment 4 is the same as the embodiment 3
The present invention relates to a modification of the wiring for a semiconductor device and the method for forming the same according to the first aspect of the present invention. In Example-4, the aluminum alloy layer 24 was formed by a so-called co-sputtering method. The conditions for forming the aluminum alloy layer 24 can be set as follows, for example. Target to be used: Al-1% Si and Hf DC power: 1.0 kW Substrate temperature: 480 to 500 ° C. Process gas: Ar = 100 sccm Pressure: 0.5 Pa

【0035】(実施例−5)実施例−5は、本発明の第
2の態様に関する半導体装置用配線及びその形成方法に
関する。
(Embodiment 5) Embodiment 5 relates to a semiconductor device wiring and a method for forming the same according to the second aspect of the present invention.

【0036】即ち、実施例−5における半導体装置用配
線は、第1の金属から成る第1の下地層、この第1の下
地層の上に形成されそして第2の金属から成る第2の下
地層、及び、この第2の下地層の上に形成されたアルミ
ニウム合金層から成る。そして、第1の金属を酸化した
ときの生成熱をΔH1、第2の金属を酸化したときの生
成熱をΔH2とした場合、|ΔH2|>|ΔH1|である
ことを特徴とする。
That is, the semiconductor device wiring according to the embodiment-5 is the first underlayer made of the first metal, and the second underlayer made of the second metal and formed on the first underlayer. It comprises a formation and an aluminum alloy layer formed on the second underlayer. When the heat of formation when the first metal is oxidized is ΔH 1 and the heat of formation when the second metal is oxidized is ΔH 2 , | ΔH 2 |> | ΔH 1 | To do.

【0037】また、実施例−5における半導体装置用配
線の形成方法は、(イ)第1の金属から成る第1の下地
層を形成し、次いで、(ロ)第2の金属から成る第2の
下地層をこの第1の下地層上に形成し、その後、(ハ)
アルミニウム合金層を、第1の下地層の第1の金属と第
2の下地層の第2の金属が反応する温度にて、第2の下
地層上に形成する工程から成る。そして、第1の金属を
酸化したときの生成熱をΔH1、第2の金属を酸化した
ときの生成熱をΔH2とした場合、|ΔH2|>|ΔH1
|であることを特徴とする。
In addition, in the method of forming the wiring for the semiconductor device in Example-5, (a) the first underlayer made of the first metal is formed, and then (b) the second underlayer made of the second metal. Forming a base layer on the first base layer, and then (C)
The step of forming an aluminum alloy layer on the second underlayer at a temperature at which the first metal of the first underlayer and the second metal of the second underlayer react. When the heat of formation when the first metal is oxidized is ΔH 1 and the heat of formation when the second metal is oxidized is ΔH 2 , | ΔH 2 |> | ΔH 1
It is characterized by |.

【0038】尚、実施例−5においては、第1の金属は
チタン(Ti)から成り、第2の金属はジルコニウム
(Zr)から成る。
In Example 5, the first metal is titanium (Ti) and the second metal is zirconium (Zr).

【0039】[工程−200]先ず、半導体基板10に
従来の方法に基づき拡散層12を形成し、次いで、半導
体基板10上にSiO2から成る層間絶縁層14を通常
の方法で形成する。その後、フォトリソグラフィ技術及
びエッチング技術によって層間絶縁層14に開口部16
を形成する。
[Step-200] First, the diffusion layer 12 is formed on the semiconductor substrate 10 by a conventional method, and then the interlayer insulating layer 14 made of SiO 2 is formed on the semiconductor substrate 10 by a normal method. After that, the opening 16 is formed in the interlayer insulating layer 14 by photolithography and etching.
To form.

【0040】[工程−210]次に、層間絶縁層14上
及び開口部16の内部にTiから成り厚さ30nmのコ
ンタクト層18をスパッタ法で形成する。コンタクト層
18の形成条件は、実施例−1の[工程−110]と同
様とすることができる。
[Step-210] Next, a contact layer 18 made of Ti and having a thickness of 30 nm is formed on the interlayer insulating layer 14 and inside the opening 16 by a sputtering method. The conditions for forming the contact layer 18 can be the same as those in [Step-110] of Example-1.

【0041】[工程−220]その後、コンタクト層1
8の上にTiONから成り厚さ70nmのバリアメタル
層20をスパッタ法で形成する(図2の(A)参照)。
バリアメタル層20の形成条件は、実施例−1の[工程
−120]と同様とすることができる。
[Step-220] After that, the contact layer 1
A barrier metal layer 20 made of TiON and having a thickness of 70 nm is formed on the layer 8 by sputtering (see FIG. 2A).
The conditions for forming the barrier metal layer 20 can be the same as those in [Step-120] of Example-1.

【0042】[工程−230]次いで、本発明の特徴で
ある、第1の金属から成る第1の下地層22Aを全面に
形成する(図2の(B)参照)。第1の金属はチタン
(Ti)から成る。厚さ30nmの第1の下地層22A
の形成条件は、実施例−1の[工程−130]の下地層
22の形成条件と同様とすることができる。
[Step-230] Next, the first underlayer 22A made of the first metal, which is a feature of the present invention, is formed on the entire surface (see FIG. 2B). The first metal is titanium (Ti). First underlayer 22A having a thickness of 30 nm
The formation conditions of can be the same as the formation conditions of the underlayer 22 in [Step-130] of Example-1.

【0043】[工程−240]その後、本発明の特徴で
ある、第2の金属から成る第2の下地層22Bをこの第
1の下地層22A上に形成する(図2の(C)参照)。
第2の金属はジルコニウム(Zr)から成る。第1の金
属(Ti)を酸化したときの生成熱をΔH1、第2の金
属を酸化したときの生成熱をΔH2とした場合、|ΔH2
|>|ΔH1|である。具体的には、 ΔH2= −125 kcal ΔH1= −110 kcal である。第2の下地層22Bを、例えば、以下の条件で
形成することができる。 DCパワー : 1.0kW 基板温度 : 200 ゜C プロセスガス: Ar=40sccm 圧力 : 0.4Pa
[Step-240] After that, the second underlayer 22B made of the second metal, which is a feature of the present invention, is formed on the first underlayer 22A (see FIG. 2C). .
The second metal comprises zirconium (Zr). When the heat of formation when the first metal (Ti) is oxidized is ΔH 1 and the heat of generation when the second metal (Ti) is oxidized is ΔH 2 , | ΔH 2
|> | ΔH 1 |. Specifically, ΔH 2 = −125 kcal ΔH 1 = −110 kcal. The second base layer 22B can be formed, for example, under the following conditions. DC power: 1.0 kW Substrate temperature: 200 ° C Process gas: Ar = 40 sccm Pressure: 0.4 Pa

【0044】[工程−250]その後、アルミニウム合
金層を、第1の下地層22Aの第1の金属と第2の下地
層22Bの第2の金属が反応する温度にて、第2の下地
層22B上に形成する(図2の(D)参照)。Al−1
%Siから成るアルミニウム合金層24の形成は、48
0〜500゜Cで行う。アルミニウム合金層24の高温
スパッタ法による形成条件を、例えば、以下のとおりと
することができる。尚、スパッタリング時、Al−1%
Siのターゲットを使用した。また、実施例−5におい
ては、アルミニウム合金層の開口部16への埋め込み性
を一層良好なものとするために、2段階によるスパッタ
リングを行った。 [第1段階のスパッタリング] DCパワー : 22.5kW 基板温度 : 無加熱 プロセスガス: Ar=100sccm 圧力 : 0.5Pa [第2段階のスパッタリング] DCパワー : 10.5kW 基板温度 : 480〜500゜C プロセスガス: Ar=100sccm 圧力 : 0.5Pa
[Step-250] After that, the aluminum alloy layer is formed on the second underlayer at a temperature at which the first metal of the first underlayer 22A and the second metal of the second underlayer 22B react with each other. 22B (see FIG. 2D). Al-1
The formation of the aluminum alloy layer 24 composed of% Si is 48
Perform at 0-500 ° C. The conditions for forming the aluminum alloy layer 24 by the high temperature sputtering method can be set as follows, for example. During sputtering, Al-1%
A Si target was used. In addition, in Example-5, in order to further improve the embeddability of the aluminum alloy layer into the opening 16, sputtering was performed in two steps. [First-stage sputtering] DC power: 22.5 kW Substrate temperature: Unheated process gas: Ar = 100 sccm Pressure: 0.5 Pa [Second-stage sputtering] DC power: 10.5 kW Substrate temperature: 480-500 ° C Process gas: Ar = 100 sccm Pressure: 0.5 Pa

【0045】微細な開口部においては、開口部側壁に堆
積した第1の下地層22Aの厚さが薄いため、Tiから
成る第1の下地層22Aは、高温スパッタ法によるスパ
ッタリング時、TiONから成るバリアメタル層20あ
るいはSiO2から成る層間絶縁層14によって容易に
酸化され得る。しかるに、実施例−5においては、Ti
から成る第1の下地層22Aの上に、Zrから成る第2
の下地層22Bが形成されている。
In the fine openings, the thickness of the first underlayer 22A deposited on the side wall of the opening is thin, so that the first underlayer 22A made of Ti is made of TiON during sputtering by the high temperature sputtering method. It can be easily oxidized by the barrier metal layer 20 or the interlayer insulating layer 14 made of SiO 2 . However, in Example-5, Ti
A second Zr layer on the first underlayer 22A made of
Underlying layer 22B is formed.

【0046】TiO2の生成熱(ΔH1)−110kcalの
絶対値よりも、ZrO2の生成熱(ΔH2)−125kcal
の絶対値の方が大きい。また、アルミニウム合金層24
の形成を、第1の金属(Ti)と第2の金属(Zr)が
反応する温度(480〜500゜C)で行う。その結
果、第1の下地層22Aの表面に形成された酸化物(T
iO2)は第2の下地層22BのZrによって還元され
る。 Zr + TiOX → ZrOX + Ti こうして、第1の下地層22A、第2の下地層22B及
びアルミニウム合金層24の界面近傍におけるTiとZ
rとAl−Siとの反応が促進され、これらの界面近傍
において、Al−Si−Ti−ZrOX合金が形成され
ながら、Al−Si合金が開口部内に引き込まれる。そ
の結果、開口部内でのアルミニウム合金の埋め込み性が
向上する。
The heat of formation of ZrO 2 (ΔH 2 ) -125 kcal is more than the absolute value of the heat of formation of TiO 2 (ΔH 1 ) -110 kcal.
The absolute value of is larger. In addition, the aluminum alloy layer 24
Is formed at a temperature (480 to 500 ° C.) at which the first metal (Ti) and the second metal (Zr) react with each other. As a result, the oxide formed on the surface of the first underlayer 22A (T
iO 2 ) is reduced by Zr of the second underlayer 22B. Zr + TiO x → ZrO x + Ti Thus, Ti and Z in the vicinity of the interface between the first underlayer 22A, the second underlayer 22B and the aluminum alloy layer 24 are formed.
reaction between r and Al-Si is promoted, in these near the interface, Al-Si-Ti-ZrO X alloy while being formed, Al-Si alloy is drawn into the opening. As a result, the embeddability of the aluminum alloy in the opening is improved.

【0047】(実施例−6)実施例−6は、実施例−5
で説明した本発明の第2の態様に関する半導体装置用配
線及びその形成方法の変形に関する。実施例−6におい
ては、[工程−240]において形成される第2の下地
層22Bは、ハフニウム(Hf)から成る。
(Example-6) Example-6 is the same as Example-5.
The invention relates to the semiconductor device wiring and the modification of the method for forming the same according to the second aspect of the present invention. In Example-6, the second underlayer 22B formed in [Step-240] is made of hafnium (Hf).

【0048】Hfから成る第2の下地層22Bの形成条
件を、例えば、以下のとおりとすることができる。 DCパワー : 1.0kW 基板温度 : 200゜C プロセスガス: Ar=40sccm 圧力 : 0.4Pa
The conditions for forming the second underlayer 22B made of Hf can be set as follows, for example. DC power: 1.0 kW Substrate temperature: 200 ° C. Process gas: Ar = 40 sccm Pressure: 0.4 Pa

【0049】以上、本発明を好ましい実施例に基づき説
明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。各実施例に挙げた各種数値は例示であり、適宜
変更することが可能である。本発明の第1の態様におけ
る下地層及びアルミニウム合金層、あるいは又、本発明
の第2の態様における第1の下地層、第2の下地層及び
アルミニウム合金層は、スパッタ法の他にも、例えば真
空蒸着法で形成することができる。アルミニウム合金層
は、例えば、CVD法で形成することも可能である。
Although the present invention has been described based on the preferred embodiments, the present invention is not limited to these embodiments. The various numerical values given in each example are merely examples, and can be changed as appropriate. In addition to the sputtering method, the underlayer and the aluminum alloy layer in the first aspect of the present invention, or the first underlayer, the second underlayer and the aluminum alloy layer in the second aspect of the present invention, For example, it can be formed by a vacuum vapor deposition method. The aluminum alloy layer can also be formed by, for example, the CVD method.

【0050】コンタクト層やバリアメタル層は例示であ
り、下地層(第1の下地層)と開口部の内部との間に
は、公知の種々の層を形成することができる。実施例に
おいては、拡散層の形成された半導体基板に開口部を形
成したが、開口部を下地配線層上等各種の配線層上に形
成し、本発明の半導体装置用配線及びその形成方法を適
用することができる。
The contact layer and the barrier metal layer are examples, and various known layers can be formed between the underlayer (first underlayer) and the inside of the opening. In the examples, the opening was formed in the semiconductor substrate on which the diffusion layer was formed, but the opening is formed on various wiring layers such as the underlying wiring layer, and the semiconductor device wiring of the present invention and the method for forming the same are provided. Can be applied.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明においては、下地層等とアルミニ
ウム合金層の界面における第1の金属と第2の金属との
反応が促進され、アルミニウム合金層と下地層等の界面
近傍において、アルミニウム等、第1の金属、及び第2
の金属の酸化物から成る合金が形成されながら、アルミ
ニウム合金が開口部内に引き込まれるので、開口部内で
のアルミニウム合金の埋め込み性が向上する。
According to the present invention, the reaction between the first metal and the second metal at the interface between the underlayer or the like and the aluminum alloy layer is promoted, and aluminum or the like near the interface between the aluminum alloy layer and the underlayer is promoted. A first metal, and a second
Since the aluminum alloy is drawn into the opening while the alloy composed of the oxide of the metal is formed, the embeddability of the aluminum alloy in the opening is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の態様の半導体装置用配線及びそ
の形成方法に関する実施例−1の工程を説明するため
の、半導体素子の模式的な一部断面図である。
FIG. 1 is a schematic partial cross-sectional view of a semiconductor element for explaining the process of Example-1 relating to the wiring for a semiconductor device and the method for forming the same according to the first aspect of the present invention.

【図2】本発明の第2の態様の半導体装置用配線及びそ
の形成方法に関する実施例−5の工程を説明するため
の、半導体素子の模式的な一部断面図である。
FIG. 2 is a schematic partial cross-sectional view of a semiconductor element for explaining the process of Example-5 relating to the semiconductor device wiring and the method for forming the same according to the second aspect of the present invention.

【図3】従来の高温スパッタ法を説明するための半導体
素子の模式的な一部断面図である。
FIG. 3 is a schematic partial cross-sectional view of a semiconductor device for explaining a conventional high temperature sputtering method.

【図4】従来の高温スパッタ法における問題点を説明す
るための半導体素子の模式的な一部断面図である。
FIG. 4 is a schematic partial cross-sectional view of a semiconductor element for explaining problems in the conventional high temperature sputtering method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 半導体基板 12 拡散層 14 層間絶縁層 16 開口部 18 コンタクト層 20 バリアメタル層 22 下地層 22A 第1の下地層 22B 第2の下地層 24 アルミニウム合金層 10 Semiconductor Substrate 12 Diffusion Layer 14 Interlayer Insulation Layer 16 Opening 18 Contact Layer 20 Barrier Metal Layer 22 Underlayer 22A First Underlayer 22B Second Underlayer 24 Aluminum Alloy Layer

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1の金属から成る下地層、及び、下地層
の上に形成されそして第2の金属を含有するアルミニウ
ム合金層から成る半導体装置用配線であって、 前記第1の金属を酸化したときの生成熱をΔH1、前記
第2の金属を酸化したときの生成熱をΔH2とした場
合、|ΔH2|>|ΔH1|であることを特徴とする半導
体装置用配線。
1. A wiring for a semiconductor device, which comprises an underlayer made of a first metal and an aluminum alloy layer formed on the underlayer and containing a second metal, wherein the first metal is [Delta] H 1 generated heat when oxidized, when the [Delta] H 2 the heat of formation when oxidizing the second metal, | ΔH 2 |> | ΔH 1 | a semiconductor device wiring, characterized in that.
【請求項2】第1の金属から成る第1の下地層、該第1
の下地層の上に形成されそして第2の金属から成る第2
の下地層、及び、該第2の下地層の上に形成されたアル
ミニウム合金層から成る半導体装置用配線であって、 前記第1の金属を酸化したときの生成熱をΔH1、前記
第2の金属を酸化したときの生成熱をΔH2とした場
合、|ΔH2|>|ΔH1|であることを特徴とする半導
体装置用配線。
2. A first underlayer made of a first metal, the first underlayer.
A second metal formed on the underlayer of and a second metal
Of the underlayer and the aluminum alloy layer formed on the second underlayer, wherein the heat generated when the first metal is oxidized is ΔH 1 , The wiring for a semiconductor device is characterized by: | ΔH 2 |> | ΔH 1 |, where ΔH 2 is the heat generated when the metal is oxidized.
【請求項3】前記第1の金属はチタンから成り、前記第
2の金属はジルコニウム又はハフニウムから成ることを
特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体装置用
配線。
3. The wiring for a semiconductor device according to claim 1, wherein the first metal is titanium and the second metal is zirconium or hafnium.
【請求項4】第1の金属から成る下地層を形成する工
程、及び、 第2の金属を含有するアルミニウム合金層を、該下地層
の第1の金属とアルミニウム合金層の該第2の金属が反
応する温度にて、該下地層上に形成する工程、から成
り、 前記第1の金属を酸化したときの生成熱をΔH1、前記
第2の金属を酸化したときの生成熱をΔH2とした場
合、|ΔH2|>|ΔH1|であることを特徴とする半導
体装置用配線の形成方法。
4. A step of forming a base layer made of a first metal, and an aluminum alloy layer containing a second metal, the first metal of the base layer and the second metal of the aluminum alloy layer. Is formed on the underlayer at a temperature at which is reacted, the heat of formation when oxidizing the first metal is ΔH 1 , and the heat of formation when oxidizing the second metal is ΔH 2. Is defined as | ΔH 2 |> | ΔH 1 |.
【請求項5】第1の金属から成る第1の下地層を形成す
る工程、 第2の金属から成る第2の下地層を該第1の下地層上に
形成する工程、及び、 アルミニウム合金層を、該第1の下地層の第1の金属と
該第2の下地層の第2の金属が反応する温度にて、該第
2の下地層上に形成する工程、から成り、 前記第1の金属を酸化したときの生成熱をΔH1、前記
第2の金属を酸化したときの生成熱をΔH2とした場
合、|ΔH2|>|ΔH1|であることを特徴とする半導
体装置用配線の形成方法。
5. A step of forming a first underlayer made of a first metal, a step of forming a second underlayer made of a second metal on the first underlayer, and an aluminum alloy layer. Is formed on the second underlayer at a temperature at which the first metal of the first underlayer reacts with the second metal of the second underlayer. When the heat of formation when the metal is oxidized is ΔH 1 and the heat of generation when the second metal is oxidized is ΔH 2 , | ΔH 2 |> | ΔH 1 | Method for forming wiring.
【請求項6】前記第1の金属はチタンから成り、前記第
2の金属はジルコニウム又はハフニウムから成ることを
特徴とする請求項4又は請求項5に記載の半導体装置用
配線の形成方法。
6. The method for forming a wiring for a semiconductor device according to claim 4, wherein the first metal is titanium and the second metal is zirconium or hafnium.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5777383A (en) * 1996-05-09 1998-07-07 Lsi Logic Corporation Semiconductor chip package with interconnect layers and routing and testing methods
JP2012062244A (en) * 2003-08-13 2012-03-29 Saint-Gobain Glass France Transparent substrate having antireflection film

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