JPH06151434A - 金属配線およびその形成方法 - Google Patents

金属配線およびその形成方法

Info

Publication number
JPH06151434A
JPH06151434A JP4326128A JP32612892A JPH06151434A JP H06151434 A JPH06151434 A JP H06151434A JP 4326128 A JP4326128 A JP 4326128A JP 32612892 A JP32612892 A JP 32612892A JP H06151434 A JPH06151434 A JP H06151434A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
metal wiring
metal
wiring
contact hole
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.)
Pending
Application number
JP4326128A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiji Shinohara
啓二 篠原
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony 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 Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP4326128A priority Critical patent/JPH06151434A/ja
Priority to KR1019930023278A priority patent/KR100285000B1/ko
Priority to US08/149,946 priority patent/US5502334A/en
Publication of JPH06151434A publication Critical patent/JPH06151434A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/482Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of lead-in layers inseparably applied to the semiconductor body
    • H01L23/485Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of lead-in layers inseparably applied to the semiconductor body consisting of layered constructions comprising conductive layers and insulating layers, e.g. planar contacts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • H01L23/532Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body characterised by the materials
    • H01L23/53204Conductive materials
    • H01L23/53209Conductive materials based on metals, e.g. alloys, metal silicides
    • H01L23/53214Conductive materials based on metals, e.g. alloys, metal silicides the principal metal being aluminium
    • H01L23/53223Additional layers associated with aluminium layers, e.g. adhesion, barrier, cladding layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、絶縁膜とタングステン膜との間に
形成した密着層やコンタクトホールを埋め込む状態に形
成したタングステン膜の継ぎ目部分をエッチングするこ
となく配線を形成することで、配線の信頼性の向上を図
る。 【構成】 絶縁膜13に設けたコンタクトホール14の
内壁と当該絶縁膜13の表面とに形成した導電性の密着
層15と、このコンタクトホール14の内部を埋め込む
状態にして、密着層15上に配設した第1の金属配線1
6と、第1の金属配線16とは異なる金属よりなるもの
で当該第1の金属配線16上に形成した第2の金属配線
17とよりなるものである。上記第1の金属配線16を
形成する第1の金属膜は、例えばブランケットタングス
テン−CVD法によって形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の配線およ
びその製造方法に利用されるもので、特に金属配線およ
びその形成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の設計ルールの微細化にとも
なって、コンタクト孔の径も小さくなってきている。と
ころが絶縁耐圧を確保するための層間絶縁膜の膜厚はほ
とんど変わっていない。この結果、コンタクト孔のアス
ペクト比は大きくなっている。このため、アルミニウム
膜のみで配線を形成した場合には、段差部におけるアル
ミニウム膜の被覆性がよくないので、コンタクト孔で導
通不良を生じ、半導体装置の信頼性を低下させることに
なる。
【0003】また別の配線形成方法として、コンタクト
孔を形成した後、例えば六フッ化タングステン(W
6 )の還元反応を利用して、コンタクト孔の内部のみ
にタングステン(W)膜を形成する、いわゆる選択タン
グステン−CVD(化学的気相成長)法が提案されてい
る。この方法では、全てのコンタクト孔にタングステン
を同等に選択成長させることが困難であり、また深さの
異なるコンタクト孔を同時に埋め込むことができないと
いう原理的な課題を有している。
【0004】上記課題を解決する方法として、いわゆる
ブランケットタングステン−CVD法が提案されてい
る。この方法は、コンタクト孔を形成した後に、コンタ
クト孔の内部とともにコンタクト孔を形成した絶縁膜上
にもタングステン膜を形成する。その後タングステン膜
をエッチングして、コンタクト孔の内部のみにタングス
テン膜を残すものである。この方法では、上記説明した
選択タングステン−CVD法よりも容易に膜形成がで
き、しかも深さの異なるコンタクト孔を同時に埋め込む
ことが可能になる。
【0005】上記ブランケットタングステン−CVD法
では、絶縁膜である酸化シリコン(SiO2 )膜との密
着性を向上させるための窒化酸化チタン(TiON)層
を形成した後でも、コンタクト孔内をタングステン膜で
埋め込むことが可能である。この場合には、窒化酸化チ
タン層がバリア層として機能するので、タングステンの
融点が3380℃と高いことも相まって、比較的高温で
形成しても、例えばシリコン基板中へのタングステンの
侵入が抑制され、良好な電気特性が得られる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アルミ
ニウム−シリコン(Al−Si)膜の比抵抗値は2.9
μΩ・cm程度であり、タングステン膜の比抵抗値は1
0μΩ・cm程度である。このように、Al−Si膜の
比抵抗値よりもタングステン膜の比抵抗値のほうが高い
ので、タングステン膜のみで配線を形成することはでき
ない。もしタングステン膜で配線を形成する場合には、
配線の断面積を大きくしなければならないので、素子の
高集積化が図れない。
【0007】したがって、カバリッジのよい成膜ができ
るブランケットタングステン−CVD法または選択CV
D法を用いる場合には、比抵抗値が小さいAl−Siで
配線を形成しなければならない。この場合には、コンタ
クト孔に形成したタングステン膜をエッチバックしてプ
ラグを形成する工程が必要になる。このとき、エッチバ
ック時にはタングステン膜と絶縁膜との密着性をよくす
るために設けたチタン系の膜もエッチバックされる。と
ころが、塩素系ガスを用いてエッチバックした場合に
は、タングステン膜よりもチタン系の膜のほうがエッチ
ング速度が早いために、コンタクト孔の側壁側上部のチ
タン系の膜が除去されて、その部分にくぼみを生じる。
【0008】またコンタクト孔の内部では、コンタクト
孔の底面と側壁とよりタングステン膜が堆積されるため
に、コンタクト孔のほぼ中央部は堆積したタングステン
膜が接触した状態になるので、その部分は脆弱になる。
以下、この部分を継ぎ目部分と称する。したがって、タ
ングステン膜で形成したプラグのほぼ中央部が脆弱にな
っているので、その部分がエッチングされてくぼみを生
じる。
【0009】上記のような各くぼみを生じた場合には、
くぼみ部分でのAl−Si膜の被覆性が悪化する。特に
コンタクト孔の径がハーフミクロン以下の場合には非常
に被覆性が悪化する。このため、配線の信頼性は大きく
低下する。
【0010】本発明は、被覆性に優れた金属配線および
その形成方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされた金属配線およびその形成方法であ
る。すなわち、絶縁膜に設けたコンタクト孔の内壁と当
該絶縁膜の表面とに形成した導電性の密着層と、このコ
ンタクト孔を埋め込む状態にして、密着層上に配設した
第1の金属配線と、第1の金属配線とは異なる金属より
なるもので、当該第1の金属配線上に形成した第2の金
属配線とよりなる金属配線である。
【0012】また上記金属配線において、上記第1の金
属配線が、ブランケットタングステン−CVD法によっ
て形成したタングステン膜よりなる。またはモリブデ
ン,チタン,白金,銅またはこれらの金属のシリサイド
化合物、あるいはアルミニウムを含む金属よりなるもの
である。
【0013】さらに上記各金属配線において、第2の金
属配線は、シリコン,銅,チタンのうちの少なくとも一
種を含むアルミニウム合金あるいはアルミニウムよりな
る、アルミニウム膜あるいはアルミニウム合金膜とチタ
ンを含む金属膜との積層構造よりなる、銅または銅合金
よりなる、または、銅膜あるいは銅合金膜とチタンを含
む金属膜との積層構造よりなるものである。
【0014】金属配線の形成方法であって、第1の工程
で、絶縁膜に設けたコンタクト孔の内壁と当該絶縁膜の
表面とに導電性の密着層形成膜を成膜し、次いで第2の
工程で、コンタクト孔を埋め込む状態にして、密着層形
成膜上に第1の金属膜を形成する。続いて第3の工程
で、第1の金属膜とは異なる金属よりなる第2の金属膜
を当該第1の金属膜上に形成する。その後第4の工程
で、第2の金属膜と第1の金属膜と密着層形成膜とを加
工して、第2の金属配線を形成するとともに、当該第2
の金属配線の下にコンタクト孔に通じる第1の金属配線
を形成し、さらに密着層を形成して、当該第1の金属配
線と当該第2の金属配線と密着層とよりなる金属配線を
形成する。また第2の工程で形成する第1の金属膜を、
ブランケットタングステン−CVD法によって形成す
る。
【0015】
【作用】上記構成の金属配線では、絶縁膜に設けたコン
タクト孔を埋め込む状態にして、密着層上に第1の金属
配線を形成し、その上部に第2の金属配線を設けたこと
により、第1の金属配線をエッチバックする必要がな
い。このため、コンタクト孔の上部において密着層にく
ぼみが生じない。また第1の金属配線が、ブランケット
タングステン−CVD法によって形成したタングステン
膜よりなる場合であっても、コンタクト孔内を埋め込ん
だタングステン膜に生じる継ぎ目部分は、第2の金属配
線に覆われているためエッチングされない。このため、
第1の金属配線の表面状態は良好に保たれることによ
り、第2の金属配線のカバリッジ性は低下しない。
【0016】上記金属配線の形成方法では、コンタクト
孔を埋め込む状態にして、密着層形成膜上に第1の金属
膜を形成し、第1の金属膜上に第2の金属膜を形成した
後、第1の金属膜と第2の金属膜と密着層形成膜とで金
属配線を形成することにより、第1の金属膜をカバリッ
ジ性のよいブランケットタングステン−CVD法によっ
て形成することが可能になる。また第1の金属膜をエッ
チバックしてコンタクト孔の内部にプラグを形成する必
要がないので、工程が簡単化される。
【0017】
【実施例】本発明の第1の実施例を、図1の概略構成断
面図により説明する。図に示すように、基板(例えばシ
リコン基板)11の上層には拡散層12が形成されてい
る。この基板11上には絶縁膜(例えば酸化シリコン
膜)13が成膜されていて、上記拡散層12上の当該絶
縁膜13にはコンタクト孔14が形成されている。この
コンタクト孔14の内壁と上記絶縁膜13の表面とには
導電性を有する密着層〔例えばチタン(Ti)層〕15
が形成されている。また上記密着層15上には、上記コ
ンタクト孔14を埋め込む状態にして第1の金属配線1
6が形成されている。この第1の金属配線16は、例え
ばブランケットタングステン(W)膜より形成されてい
る。さらにこの第1の金属配線16上には、当該第1の
金属配線16とは異なる金属よりなる第2の金属配線1
7が形成されている。この第2の金属配線17は、例え
ばアルミニウム−シリコン膜より形成されている。上記
の如くに、第1,第2の金属配線15,16と密着層1
5とによって、コンタクト孔14に通じる金属配線1が
構成されている。
【0018】上記第1の金属配線16は、例えばモリブ
デン,チタン,白金,銅またはこれらの金属のシリサイ
ド化合物、あるいはアルミニウムを含む金属で形成する
ことも可能である。また第2の金属配線17は、シリコ
ン,銅,チタンのうちの少なくとも一種を含むアルミニ
ウム合金またはアルミニウムより形成することもでき
る。または銅あるいは銅合金で形成することも可能であ
る。
【0019】上記構成の金属配線1では、絶縁膜13に
形成したコンタクト孔14を埋め込む状態にして、密着
層15上に第1の金属配線16を形成し、その上部に第
2の金属配線17を設けたことにより、コンタクト孔1
4に形成された第1の金属配線16の上面は第2の金属
配線17に覆われた状態になる。
【0020】次に上記第1の実施例で説明した金属配線
の形成方法を、図2の形成工程図により説明する。図2
の(1)に示すように、基板(例えばシリコン基板)1
1の上層には、拡散層12が形成されている。第1の工
程では、例えば通常のCVD法によって、基板11の上
面に酸化シリコンよりなる絶縁膜13に成膜する。次い
で通常のホトリソグラフィー技術とエッチングとによっ
て、上記拡散層12上の上記絶縁膜13を貫通するコン
タクト孔14を形成する。続いて例えば反応性スパッタ
法によって、コンタクト孔14の内壁と当該絶縁膜13
の表面とに導電性を有する密着層形成膜31として、例
えば窒化酸化チタン(TiON)膜を成膜する。上記密
着層形成膜31には、例えば窒化チタン(TiN)膜を
用いることも可能である。
【0021】次いで図2の(2)に示す第2の工程を行
う。この工程では、例えばブランケットタングステン−
CVD法によって、上記コンタクト孔14を埋め込む状
態にして、上記密着層形成膜31の上面に第1の金属膜
32を形成する。したがって、第1の金属膜32はブラ
ンケットタングステン膜よりなる。上記成膜条件として
は、反応ガスには、水素1に対して六フッ化タングステ
ン(WF6 )19のガス比で混合したガスを用い、基板
温度を400℃、反応雰囲気の圧力を867Paに設定
する。そして、第1の金属膜32を、コンタクト孔14
の径のおよそ50%程度の値と同等の厚さに形成する。
このとき、コンタクト孔14の内部では、コンタクト孔
14の底面と側壁とより第1の金属膜32が堆積される
ために、コンタクト孔14のほぼ中央部は堆積した第1
の金属膜32が接触した状態になるので、その部分は脆
弱になる。以下、この部分を継ぎ目部分33と称する。
【0022】続いて図2の(3)に示す第3の工程を行
う。この工程では、例えば通常のスパッタ法によって、
上記第1の金属膜32とは異なる金属よりなる第2の金
属膜34を当該第1の金属膜32の上面に成膜する。こ
の第2の金属膜34は、例えばアルミニウム−シリコン
膜で形成される。
【0023】その後図2の(4)に示す第4の工程を行
う。この工程では、通常のホトリソグラフィー技術とエ
ッチングとによって、第2の金属膜34と第1の金属膜
32と密着層形成膜31とを除去加工して、第2の金属
膜32で第2の金属配線17を形成し、第1の金属膜3
2で当該第2の金属配線の下にコンタクト孔14に通じ
る第1の金属配線16を形成する。さらに第1の金属配
線16の下に密着層形成膜31で密着層15を形成す
る。
【0024】上記エッチングは、例えば、第2の金属膜
(アルミニウム−シリコン膜)34を以下の条件で行
う。すなわち、反応ガスには、流量が60sccmの三
塩化ホウ素(BCl3 )と流量が90sccmの塩素
(Cl2 )との混合ガスを用いる。そしてエッチング条
件を、例えばエッチング雰囲気の圧力を1.1Paに設
定し、マイクロ波電流を300mA、基板バイアスを4
0Wに設定する。
【0025】上記反応ガスでは、ブランケットタングス
テンよりなる第1の金属膜32はエッチングできない。
そこで、第1の金属膜(ブランケットタングステン膜)
32が露出した時点で、以下に説明するエッチングガス
に切り換える。すなわち反応ガスには、流量が80sc
cmの六フッ化イオウ(SF6 )と流量が40sccm
の塩素(Cl2 )との混合ガスを用いる。そしてエッチ
ング条件を、例えばエッチング雰囲気の圧力を1.1P
aに設定し、マイクロ波電流を300mA、基板バイア
スを30Wに設定する。
【0026】上記条件では、フッ素ガスとタングステン
とが反応してタングステンのフッ化物が生成される。こ
のタングステンのフッ化物は、蒸気圧が高いので、エッ
チングは容易に進行する。このとき、塩素ラジカルとタ
ングステンとが反応して蒸気圧の低いタングステンの塩
化物として、五塩化タングステン(WCl5 )または六
塩化化タングステン(WCl6 )等が生成される。しか
しながら、エッチングされている部分に生成されたこれ
らの反応生成物は、スパッタリング作用によって除去さ
れるので、エッチングを妨げるには到らない。また形成
される金属配線1の側壁には、タングステンの塩化物が
生成されたり、上記エッチングされている部分に生成さ
れた反応生成物のスパッタされたものが再付着する。こ
れらの塩化物は蒸気圧が低いので、ほとんど蒸発するこ
とはなく、いわゆる側壁保護膜(図示せず)として作用
する。このため、フッ素ラジカルのサイドアタック反応
を防止して、第1の金属膜32の異方性加工を可能にす
る。
【0027】また密着層形成膜31も、塩素ラジカルに
よって、エッチングされる。このとき、下地の絶縁膜1
3との選択比を高めるために、エッチングガスを流量が
60sccmの三塩化ホウ素(BCl3 )と流量が90
sccmの塩素(Cl2 )との混合ガスに切り換えて、
エッチング雰囲気の圧力を1.1Pa、マイクロ波電流
を300mA、基板バイアスを40Wに設定する。この
ようなエッチング条件でエッチングすることにより、密
着層形成膜31を絶縁膜13に対して高い選択比でエッ
チングすることが可能になる。
【0028】このようにして、第1の金属配線16と第
2の金属配線17と密着層15とよりなる金属配線1が
完成する。
【0029】上記金属配線1の形成方法では、コンタク
ト孔14に形成される第1の金属膜32の継ぎ目部分3
3を第2の金属膜34で覆った状態で金属配線17を形
成するエッチングが行われることにより、継ぎ目部分3
3がエッチングされて凹状の穴が形成されることがな
い。したがって、配線の信頼性が高まる。またコンタク
ト孔14を埋め込む状態にして、第1の金属膜32をカ
バリッジ性のよいブランケットタングステン−CVD法
によって形成したことにより、第2の金属膜34のカバ
リッジ性がよくなる。
【0030】次に第2の実施例の金属配線を、図3の概
略構成断面図により説明する。図に示すように、金属配
線2は、上記第1の実施例で説明した金属配線(1)に
おいて、第2の金属配線17を、例えば、チタンを含む
金属膜(例えばチタン膜)41と、その上面に形成した
主配線形成膜(例えばアルミニウム−シリコン膜)42
と、さらにその上面に形成したチタンを含む金属膜(例
えば窒化酸化チタン膜)43とよりなる積層膜で形成し
たものである。また上記主配線形成膜42は、例えばア
ルミニウム膜,上記アルミニウム−シリコン膜以外のア
ルミニウム合金膜,銅膜または銅合金膜等で形成するこ
とも可能である。なお第2の実施例の説明では、第1の
実施例で説明した構成部品と同様のものの説明は省略し
た。
【0031】上記構成の金属配線2では、絶縁膜13に
形成したコンタクト孔14を埋め込む状態にして、密着
層15上に第1の金属配線16を形成し、その上部に第
2の金属配線17を設けたことにより、コンタクト孔1
4に形成された部分の第1の金属配線16は第2の金属
配線17に覆われた状態になる。
【0032】次に上記第2の実施例で説明した金属配線
2の形成方法を、図4の形成工程図により説明する。図
4の(1)に示すように、まず第1の工程では、上記第
1の実施例で説明したと同様にして、シリコン基板11
の上面に酸化シリコンよりなる絶縁膜13を成膜する。
次いで拡散層12上の絶縁膜13を貫通するコンタクト
孔14を形成する。続いてコンタクト孔14の内壁と当
該絶縁膜13の表面とに導電性を有する密着層形成膜3
1として、例えば窒化酸化チタン(TiON)膜を成膜
する。この密着層形成膜31には、例えば窒化チタン
(TiN)膜を用いることも可能である。
【0033】次いで第2の工程を行う。この工程では、
上記第1の実施例で説明したと同様にして、例えばブラ
ンケットタングステン−CVD法によって、上記コンタ
クト孔14を埋め込む状態にして、上記密着層形成膜3
1の上面に第1の金属膜32を形成する。
【0034】続いて図4の(2)に示す第3の工程を行
う。この工程では、例えば通常の成膜技術によって、第
1の金属膜32の上面に、例えば、チタンを含む金属膜
(例えばチタン膜)41と、主配線形成膜(例えばアル
ミニウム−シリコン膜)42と、チタンを含む金属膜
(例えば窒化酸化チタン膜)43とを順に積層した状態
に形成する。この積層膜が第2の金属膜34になる。
【0035】その後図4の(3)に示す第4の工程を行
う。この工程では、通常のホトリソグラフィー技術とエ
ッチングとによって、第2の金属膜34と第1の金属膜
32と密着層形成膜31とを除去加工して、第2の金属
膜34で第2の金属配線17を形成し、第1の金属膜3
2で当該第2の金属配線の下にコンタクト孔14に通じ
る第1の金属配線16を形成するとともに、密着層形成
膜31で密着層15を形成する。
【0036】上記エッチングは、例えば第2の金属膜3
4を第1の実施例で説明したと同等の条件で行う。すな
わち、反応ガスには、三塩化ホウ素と塩素との混合ガス
を用いる。そしてエッチング条件を、例えばエッチング
雰囲気の圧力を1.1Paに設定し、マイクロ波電流を
300mA、基板バイアスを40Wに設定する。ところ
が、上記反応ガスでは、ブランケットタングステンより
なる第1の金属膜32はエッチングできない。そこで、
第1の金属膜(ブランケットタングステン膜)32が露
出した時点で、以下に説明するエッチング条件に切り換
える。すなわち反応ガスには、流量が80sccmの六
フッ化イオウ(SF6 )と流量が40sccmの臭化水
素(HBr)との混合ガスを用いる。そしてエッチング
条件を、例えばエッチング雰囲気の圧力を1.1Paに
設定し、マイクロ波電流を300mA、基板バイアスを
30Wに設定する。
【0037】上記条件では、フッ素ガスとタングステン
とが反応してタングステンのフッ化物が生成される。こ
のタングステンのフッ化物は、蒸気圧が高いので、エッ
チングは容易に進行する。このとき、臭素ラジカルとタ
ングステンとが反応して蒸気圧の低いタングステンの臭
化物として、五臭化タングステン(WBr5 )または六
臭化化タングステン(WBr6 )等が生成される。しか
しながら、形成される金属配線41間の底部に生成され
たこれらの反応生成物は、スパッタリング作用によって
除去されるので、エッチングを妨げるには到らない。ま
た形成された金属配線41の側壁には、タングステンの
臭化物が生成されたり、上記底部に生成された反応生成
物のスパッタされたものが再付着する。これらの臭化物
は蒸気圧が低いので、ほとんど蒸発することはなく、い
わゆる側壁保護膜として作用する。このため、フッ素ラ
ジカルのサイドアタック反応を防止して、第1の金属膜
32の異方性加工を可能にする。また密着層形成膜31
は、上記第1の実施例で説明したと同様に、塩素ラジカ
ルによって、エッチングされる。
【0038】このようにして、第2の金属配線17と第
1の金属配線16と密着層15とよりなる金属配線2が
完成する。
【0039】上記金属配線の形成方法では、コンタクト
孔14に形成される第1の金属膜32の継ぎ目部分33
を第2の金属膜34で覆った状態で金属配線2を形成す
るエッチングが行われることにより、継ぎ目部分33が
エッチングされて凹状の穴が形成されることがない。し
たがって、配線の信頼性が高まる。またコンタクト孔1
4を埋め込む状態にして、第1の金属膜32をカバリッ
ジ性のよいブランケットタングステン−CVD法によっ
て形成したことにより、第2の金属膜34のカバリッジ
性がよくなる。
【0040】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
絶縁膜に形成したコンタクト孔コンタクト孔を埋め込む
状態にして、密着層上に第1の金属配線を形成し、その
上に第2の金属配線を設けたので、第1の金属配線をエ
ッチバックする必要がない。このため、コンタクト孔の
上部における密着層にはくぼみが生じない。また第1の
金属配線が、ブランケットタングステン−CVD法によ
って形成したタングステン膜よりなる場合であっても、
コンタクト孔内を埋め込んだタングステン膜に生じる継
ぎ目部分は第2の金属配線に覆われるのでエッチングさ
れない。このため、第2の金属配線のカバリッジに悪影
響を及ぼさないので、配線信頼性が向上する。
【0041】また上記構造の金属配線では、第1の金属
配線を、モリブデン,チタン,白金,銅またはこれらの
金属のシリサイド化合物、あるいはアルミニウムを含む
金属で形成しても、第2の金属配線のカバリッジ性が低
下することはない。さらに第2の金属配線を、シリコ
ン,銅,チタンのうちの少なくとも一種を含むアルミニ
ウム合金またはアルミニウム、アルミニウム膜あるいは
アルミニウム合金膜とチタンを含む金属膜との積層構
造、銅あるいは銅合金、または銅膜あるいは銅合金膜と
チタンを含む金属膜との積層構造等で形成することもで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例の概略構成断面図である。
【図2】第1の実施例の形成工程図である。
【図3】第2の実施例の概略構成断面図である。
【図4】第2の実施例の形成工程図である。
【符号の説明】
1 金属配線 2 金属配線 13 絶縁膜 14 コンタクト孔 15 密着層 16 第1の金属配線 17 第2の金属配線 31 密着層形成膜 32 第1の金属膜 34 第2の金属膜 41 チタンを含む金属膜 42 主配線形成膜 43 チタンを含む金属膜

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁膜に設けたコンタクト孔の内壁と当
    該絶縁膜の表面とに形成した導電性を有する密着層と、 前記コンタクト孔を埋め込む状態にして、前記密着層上
    に配設した第1の金属配線と、 前記第1の金属配線とは異なる金属よりなるもので、当
    該第1の金属配線上に形成した第2の金属配線とよりな
    ることを特徴とする金属配線。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の金属配線において、 前記第1の金属配線がブランケットタングステン−CV
    D法によって形成されたタングステン膜よりなることを
    特徴とする金属配線。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の金属配線において、 前記第1の金属配線が、モリブデン,チタン,白金,銅
    またはこれらの金属のシリサイド化合物、あるいはアル
    ミニウムを含む金属よりなることを特徴とする金属配
    線。
  4. 【請求項4】 請求項1,請求項2または請求項3記載
    の金属配線において、 前記第2の金属配線がシリコン,銅,チタンのうちの少
    なくとも一種を含むアルミニウム合金またはアルミニウ
    ムよりなることを特徴とする金属配線。
  5. 【請求項5】 請求項1,請求項2または請求項3記載
    の金属配線において、 前記第2の金属配線が、アルミニウム膜またはアルミニ
    ウム合金膜とチタンを含む金属膜との積層構造よりなる
    ことを特徴とする金属配線。
  6. 【請求項6】 請求項1,請求項2または請求項3記載
    の金属配線において、 前記第2の金属配線が銅または銅合金よりなることを特
    徴とする金属配線。
  7. 【請求項7】 請求項1,請求項2または請求項3記載
    の金属配線において、 前記第2の金属配線が、銅膜または銅合金膜とチタンを
    含む金属膜との積層構造よりなることを特徴とする金属
    配線。
  8. 【請求項8】 絶縁膜に設けたコンタクト孔の内壁と当
    該絶縁膜の表面とに導電性を有する密着層形成膜を成膜
    する第1の工程と、 前記コンタクト孔を埋め込む状態にして、前記密着層形
    成膜上に第1の金属膜を形成する第2の工程と、 前記第1の金属膜とは異なる金属よりなる第2の金属膜
    を当該第1の金属膜上に形成する第3の工程と、 前記第2の金属膜と前記第1の金属膜と密着層形成膜と
    を加工して、第2の金属配線を形成するとともに、当該
    第2の金属配線の下に前記コンタクト孔に通じる第1の
    金属配線を形成し、かつ密着層を形成して、金属配線を
    形成する第4の工程とを行うことを特徴とする金属配線
    の形成方法。
  9. 【請求項9】 請求項8記載の金属配線の形成方法にお
    いて、 前記第2の工程で形成する第1の金属膜を、ブランケッ
    トタングステン−CVD法によって形成することを特徴
    とする金属配線の形成方法。
JP4326128A 1992-11-10 1992-11-10 金属配線およびその形成方法 Pending JPH06151434A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4326128A JPH06151434A (ja) 1992-11-10 1992-11-10 金属配線およびその形成方法
KR1019930023278A KR100285000B1 (ko) 1992-11-10 1993-11-04 금속배선 및 그 형성방법
US08/149,946 US5502334A (en) 1992-11-10 1993-11-10 Metal wiring

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4326128A JPH06151434A (ja) 1992-11-10 1992-11-10 金属配線およびその形成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06151434A true JPH06151434A (ja) 1994-05-31

Family

ID=18184383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4326128A Pending JPH06151434A (ja) 1992-11-10 1992-11-10 金属配線およびその形成方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5502334A (ja)
JP (1) JPH06151434A (ja)
KR (1) KR100285000B1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100473161B1 (ko) * 1997-12-31 2005-06-22 주식회사 하이닉스반도체 반도체소자의금속배선형성방법
KR100876976B1 (ko) * 2007-01-31 2009-01-09 삼성전자주식회사 반도체 소자의 배선 및 이의 형성 방법

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5624868A (en) 1994-04-15 1997-04-29 Micron Technology, Inc. Techniques for improving adhesion of silicon dioxide to titanium
US5640032A (en) * 1994-09-09 1997-06-17 Nippon Steel Corporation Non-volatile semiconductor memory device with improved rewrite speed
US6077774A (en) * 1996-03-29 2000-06-20 Texas Instruments Incorporated Method of forming ultra-thin and conformal diffusion barriers encapsulating copper
US6174806B1 (en) 1997-01-28 2001-01-16 Micron Technology, Inc. High pressure anneals of integrated circuit structures
TW451450B (en) * 1997-04-28 2001-08-21 Koninkl Philips Electronics Nv Method of manufacturing a semiconductor device with a multilayer wiring
JP3436132B2 (ja) * 1998-05-13 2003-08-11 セイコーエプソン株式会社 半導体装置
JP3528665B2 (ja) 1998-10-20 2004-05-17 セイコーエプソン株式会社 半導体装置の製造方法
DE10222660A1 (de) * 2002-05-22 2003-12-04 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung zum Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen
KR100668960B1 (ko) * 2004-12-23 2007-01-12 동부일렉트로닉스 주식회사 반도체 소자의 금속 배선 및 그의 형성 방법
US7262135B2 (en) * 2005-09-01 2007-08-28 Micron Technology, Inc. Methods of forming layers

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4824802A (en) * 1986-02-28 1989-04-25 General Electric Company Method of filling interlevel dielectric via or contact holes in multilevel VLSI metallization structures
US4824803A (en) * 1987-06-22 1989-04-25 Standard Microsystems Corporation Multilayer metallization method for integrated circuits
US4933743A (en) * 1989-03-11 1990-06-12 Fairchild Semiconductor Corporation High performance interconnect system for an integrated circuit
JP2660359B2 (ja) * 1991-01-30 1997-10-08 三菱電機株式会社 半導体装置
US5278448A (en) * 1991-03-19 1994-01-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device and method of fabricating the same
US5305519A (en) * 1991-10-24 1994-04-26 Kawasaki Steel Corporation Multilevel interconnect structure and method of manufacturing the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100473161B1 (ko) * 1997-12-31 2005-06-22 주식회사 하이닉스반도체 반도체소자의금속배선형성방법
KR100876976B1 (ko) * 2007-01-31 2009-01-09 삼성전자주식회사 반도체 소자의 배선 및 이의 형성 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR100285000B1 (ko) 2001-05-02
US5502334A (en) 1996-03-26
KR940012504A (ko) 1994-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6465888B2 (en) Composite silicon-metal nitride barrier to prevent formation of metal fluorides in copper damascene
JP2814972B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US6140223A (en) Methods of forming contacts for integrated circuits using chemical vapor deposition and physical vapor deposition
JPH10199974A (ja) 半導体装置の金属配線層形成方法
JPH06151434A (ja) 金属配線およびその形成方法
JP2000228372A (ja) 半導体装置の製造方法
US6043148A (en) Method of fabricating contact plug
US20020043722A1 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
JPH09283624A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH07130852A (ja) 金属配線材料の形成方法
US7067920B2 (en) Semiconductor device and method of fabricating the same
US6291346B1 (en) Titanium silicide layer formation method
JP2000243836A (ja) 半導体素子の配線形成方法
JPH10125785A (ja) 半導体集積回路の配線形成方法
US5930670A (en) Method of forming a tungsten plug of a semiconductor device
JP4752108B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH11220023A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH08139190A (ja) 半導体装置の製造方法
KR940010522B1 (ko) 반도체장치의 다층배선 형성방법
JP3183341B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0465129A (ja) 半導体素子のコンタクト構造
JPH098136A (ja) 配線層形成方法及び配線構造
JPH1174346A (ja) 多層配線およびその製造方法
KR20000027278A (ko) 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법
KR20030090872A (ko) 반도체 소자의 콘택 형성 방법