JPH06338501A - 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
- JPH06338501A JPH06338501A JP12872193A JP12872193A JPH06338501A JP H06338501 A JPH06338501 A JP H06338501A JP 12872193 A JP12872193 A JP 12872193A JP 12872193 A JP12872193 A JP 12872193A JP H06338501 A JPH06338501 A JP H06338501A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wiring
- insulating layer
- aluminum
- oxide film
- semiconductor device
- 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- Withdrawn
Links
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体装置の多層配線の層間絶縁層の平坦化
処理にともなって生じるアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金配線の不良を抑制する方法を提供することを目的
とする。 【構成】 基板１上にアルミニウムまたはアルミニウム
合金よりなる配線２を形成し、その表面に酸素プラズマ
を接触させて酸化アルミニウム膜３を形成し、次いで、
酸素プラズマ中にシリコンを含むソースガスを導入して
酸化アルミニウム膜３の形成に続けてプラズマＣＶＤ法
により絶縁層４を形成するようにする。
処理にともなって生じるアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金配線の不良を抑制する方法を提供することを目的
とする。 【構成】 基板１上にアルミニウムまたはアルミニウム
合金よりなる配線２を形成し、その表面に酸素プラズマ
を接触させて酸化アルミニウム膜３を形成し、次いで、
酸素プラズマ中にシリコンを含むソースガスを導入して
酸化アルミニウム膜３の形成に続けてプラズマＣＶＤ法
により絶縁層４を形成するようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法、
特に、半導体装置の多層配線の層間絶縁層の平坦化処理
にともなって生じるアルミニウムまたはアルミニウム合
金配線の不良を抑制する方法に関する。
特に、半導体装置の多層配線の層間絶縁層の平坦化処理
にともなって生じるアルミニウムまたはアルミニウム合
金配線の不良を抑制する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】多層配線の層間絶縁層の形成方法として
は、アルミニウムまたはアルミニウム合金よりなる配線
を形成した後、配線の表面を酸化せずにＣＶＤ装置を使
用して絶縁層を形成する方法が一般的に知られている。
近年、ヒロックによる配線の短絡またはストレスマイグ
レーションによる断線を防止するため、配線表面を酸化
した後に絶縁層を形成する方法が使用されるようになっ
た。なお、この場合の配線表面の酸化には主にプラズマ
酸化装置が使用され、また、絶縁層の形成にはそれとは
別個のＣＶＤ装置が使用される。
は、アルミニウムまたはアルミニウム合金よりなる配線
を形成した後、配線の表面を酸化せずにＣＶＤ装置を使
用して絶縁層を形成する方法が一般的に知られている。
近年、ヒロックによる配線の短絡またはストレスマイグ
レーションによる断線を防止するため、配線表面を酸化
した後に絶縁層を形成する方法が使用されるようになっ
た。なお、この場合の配線表面の酸化には主にプラズマ
酸化装置が使用され、また、絶縁層の形成にはそれとは
別個のＣＶＤ装置が使用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年の半導体装置の微
細化は著しく、アルミニウムまたはアルミニウム合金配
線の幅も１μｍ以下となり、ストレスマイグレーション
による配線不良は従来の技術だけでは防止できなくなり
つゝある。加えて、ＳＯＧ（スピンオングラス）の塗布
やＯ3 （オゾン）とＴＥＯＳ（テトラエチルオルソシリ
ケート）とを使用するＣＶＤ（化学気相堆積）によって
層間絶縁層を平坦化する技術が実用されるようになって
いろいろな問題が発生するようになった。
細化は著しく、アルミニウムまたはアルミニウム合金配
線の幅も１μｍ以下となり、ストレスマイグレーション
による配線不良は従来の技術だけでは防止できなくなり
つゝある。加えて、ＳＯＧ（スピンオングラス）の塗布
やＯ3 （オゾン）とＴＥＯＳ（テトラエチルオルソシリ
ケート）とを使用するＣＶＤ（化学気相堆積）によって
層間絶縁層を平坦化する技術が実用されるようになって
いろいろな問題が発生するようになった。
【０００４】まず、絶縁層の膜厚が厚くなって変形し難
くなるため、アルミニウムまたはアルミニウム合金配線
に発生したストレスが緩和されずに残留応力として残
る。この状態で温度が上昇すると、ストレスによるアル
ミニウム原子の自己拡散により配線中のミクロのボイド
が移動し、それらが集合して大きなボイドとなり配線不
良を招く要因となる。
くなるため、アルミニウムまたはアルミニウム合金配線
に発生したストレスが緩和されずに残留応力として残
る。この状態で温度が上昇すると、ストレスによるアル
ミニウム原子の自己拡散により配線中のミクロのボイド
が移動し、それらが集合して大きなボイドとなり配線不
良を招く要因となる。
【０００５】また、ＳＯＧは、塗布後４５０℃程度の温
度に加熱することによって有機溶媒を飛散させてガラス
状の組成にするが、この時様々のガスが放出され、この
ガスがアルミニウムまたはアルミニウム合金配線の不良
を招く要因となる。
度に加熱することによって有機溶媒を飛散させてガラス
状の組成にするが、この時様々のガスが放出され、この
ガスがアルミニウムまたはアルミニウム合金配線の不良
を招く要因となる。
【０００６】さらにまた、ＣＶＤ法を使用してＯ3 とＴ
ＥＯＳとを反応させて形成した絶縁層中には水が残留
し、これが加熱によりガスとなって放出され、アルミニ
ウムまたはアルミニウム合金配線の不良を招く要因とな
る。
ＥＯＳとを反応させて形成した絶縁層中には水が残留
し、これが加熱によりガスとなって放出され、アルミニ
ウムまたはアルミニウム合金配線の不良を招く要因とな
る。
【０００７】本発明の目的は、これらの問題点を解消す
ることにあり、半導体装置の多層配線の層間絶縁層の平
坦化処理にともなうアルミニウムまたはアルミニウム合
金配線の不良を抑制して、半導体装置の生産性、信頼性
を向上しうるようにする半導体装置の製造方法を提供す
ることにある。
ることにあり、半導体装置の多層配線の層間絶縁層の平
坦化処理にともなうアルミニウムまたはアルミニウム合
金配線の不良を抑制して、半導体装置の生産性、信頼性
を向上しうるようにする半導体装置の製造方法を提供す
ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、基板
（１）上にアルミニウムまたはアルミニウム合金よりな
る配線（２）を形成し、この配線（２）の表面に酸素プ
ラズマを接触させて酸化アルミニウム膜（３）を形成
し、前記の酸素プラズマ中にシリコンを含むソースガス
を導入して前記の酸化アルミニウム膜（３）の形成に続
けてプラズマＣＶＤ法により絶縁層（４）を形成する工
程を有する半導体装置の製造方法によって達成される。
なお、前記の酸素プラズマは電子サイクロトロン共鳴
（ＥＣＲ）により生成されることが好ましい。また、前
記の絶縁層（４）を形成した後、この絶縁層（４）上に
絶縁物質（５）を堆積するか、または、塗布して平坦化
することができる。
（１）上にアルミニウムまたはアルミニウム合金よりな
る配線（２）を形成し、この配線（２）の表面に酸素プ
ラズマを接触させて酸化アルミニウム膜（３）を形成
し、前記の酸素プラズマ中にシリコンを含むソースガス
を導入して前記の酸化アルミニウム膜（３）の形成に続
けてプラズマＣＶＤ法により絶縁層（４）を形成する工
程を有する半導体装置の製造方法によって達成される。
なお、前記の酸素プラズマは電子サイクロトロン共鳴
（ＥＣＲ）により生成されることが好ましい。また、前
記の絶縁層（４）を形成した後、この絶縁層（４）上に
絶縁物質（５）を堆積するか、または、塗布して平坦化
することができる。
【０００９】
【作用】図１に原理説明図を示す。図において、１は基
板であり、２はアルミニウムまたはアルミニウム合金配
線であり、３は酸化アルミニウム膜であり、４は二酸化
シリコン絶縁層であり、５は平坦化絶縁層であり、１６
は絶縁膜である。
板であり、２はアルミニウムまたはアルミニウム合金配
線であり、３は酸化アルミニウム膜であり、４は二酸化
シリコン絶縁層であり、５は平坦化絶縁層であり、１６
は絶縁膜である。
【００１０】配線２の表面に酸素プラズマにより酸化ア
ルミニウム膜３を形成し、引き続き同一装置内で酸素プ
ラズマ中にシリコンを含むソースガス、例えばシランを
導入して二酸化シリコン絶縁層４を形成すると、配線２
と酸化アルミニウム膜３との間及び酸化アルミニウム膜
３と二酸化シリコン絶縁層４との間は完全に密着した状
態に形成される。
ルミニウム膜３を形成し、引き続き同一装置内で酸素プ
ラズマ中にシリコンを含むソースガス、例えばシランを
導入して二酸化シリコン絶縁層４を形成すると、配線２
と酸化アルミニウム膜３との間及び酸化アルミニウム膜
３と二酸化シリコン絶縁層４との間は完全に密着した状
態に形成される。
【００１１】配線２の表面に酸化アルミニウム膜３を形
成すると、配線中のアルミニウム原子の移動が抑制され
てストレスマイグレーションが発生し難くなることは知
られているが、本発明の発明者は、配線２と酸化アルミ
ニウム膜３及び酸化アルミニウム膜３と二酸化シリコン
絶縁層４とが相互に密着した状態に形成されると、スト
レスによる配線中のアルミニウム原子の移動がさらに強
く抑制されるようになり、その結果配線中のミクロのボ
イドが集合して大きなボイドに成長しなくなることを見
出した。また、配線表面が化学的に安定な酸化アルミニ
ウムの緻密な膜によって覆われるので、ＳＯＧの塗布や
Ｏ3 −ＴＥＯＳを使用するＣＶＤによって形成される平
坦化絶縁層から発生するガスによって配線が損傷を受け
ることが防止される。
成すると、配線中のアルミニウム原子の移動が抑制され
てストレスマイグレーションが発生し難くなることは知
られているが、本発明の発明者は、配線２と酸化アルミ
ニウム膜３及び酸化アルミニウム膜３と二酸化シリコン
絶縁層４とが相互に密着した状態に形成されると、スト
レスによる配線中のアルミニウム原子の移動がさらに強
く抑制されるようになり、その結果配線中のミクロのボ
イドが集合して大きなボイドに成長しなくなることを見
出した。また、配線表面が化学的に安定な酸化アルミニ
ウムの緻密な膜によって覆われるので、ＳＯＧの塗布や
Ｏ3 −ＴＥＯＳを使用するＣＶＤによって形成される平
坦化絶縁層から発生するガスによって配線が損傷を受け
ることが防止される。
【００１２】なお、酸化アルミニウム膜３と絶縁層４の
形成にはＥＣＲプラズマ処理装置が好適である。その理
由は、低温酸化、低温成膜が可能であり、また、低いガ
ス圧でプラズマを生成することが可能なので、緻密な酸
化アルミニウム膜を制御性よく形成することができるか
らである。
形成にはＥＣＲプラズマ処理装置が好適である。その理
由は、低温酸化、低温成膜が可能であり、また、低いガ
ス圧でプラズマを生成することが可能なので、緻密な酸
化アルミニウム膜を制御性よく形成することができるか
らである。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例に
係るアルミニウムまたはアルミニウム合金配線と絶縁層
の形成方法について説明する。
係るアルミニウムまたはアルミニウム合金配線と絶縁層
の形成方法について説明する。
【００１４】図６参照 図６に、ＥＣＲプラズマ処理装置の構成図を示す。図に
おいて、７はマイクロ波導波管であり、８はガス導入口
であり、９は電磁石であり、１０はプラズマ生成室であ
り、１１は反応室であり、１２はガス導入口であり、１
３は基板支持台であり、１４は真空系に接続されるガス
排気口であり、１５は高周波電源である。
おいて、７はマイクロ波導波管であり、８はガス導入口
であり、９は電磁石であり、１０はプラズマ生成室であ
り、１１は反応室であり、１２はガス導入口であり、１
３は基板支持台であり、１４は真空系に接続されるガス
排気口であり、１５は高周波電源である。
【００１５】図３参照 基板１上に絶縁膜１６を介してアルミニウムまたはアル
ミニウム合金配線２が形成された状態を図３に示す。こ
の状態の基板を図６に示すＥＣＲプラズマ処理装置の基
板支持台１３上に載置し、装置内圧力を５×１０-4Ｔｏ
ｒｒに保持してガス導入口８から酸素を１０ｃｃ／分で
供給する。一方、マイクロ波導波管７から１００Ｗのマ
イクロ波を導入して電磁石９の発生する磁界とマイクロ
波との共鳴効果によって酸素を励起して酸素プラズマを
生成し、これを、基板に接触させる。
ミニウム合金配線２が形成された状態を図３に示す。こ
の状態の基板を図６に示すＥＣＲプラズマ処理装置の基
板支持台１３上に載置し、装置内圧力を５×１０-4Ｔｏ
ｒｒに保持してガス導入口８から酸素を１０ｃｃ／分で
供給する。一方、マイクロ波導波管７から１００Ｗのマ
イクロ波を導入して電磁石９の発生する磁界とマイクロ
波との共鳴効果によって酸素を励起して酸素プラズマを
生成し、これを、基板に接触させる。
【００１６】図４参照 酸素プラズマによる酸化によって、配線２の表面に３０
Å厚の酸化アルミニウム膜３を形成する。
Å厚の酸化アルミニウム膜３を形成する。
【００１７】図５参照 酸素プラズマが生成されている状態でガス導入口１２か
らシラン（ＳｉＨ4 ）を流量１０ｃｃ／分で導入して装
置内圧力を１×１０-3Ｔｏｒｒに保持し、プラズマＣＶ
Ｄ法により二酸化シリコン層４を５０００Å厚に形成す
る。
らシラン（ＳｉＨ4 ）を流量１０ｃｃ／分で導入して装
置内圧力を１×１０-3Ｔｏｒｒに保持し、プラズマＣＶ
Ｄ法により二酸化シリコン層４を５０００Å厚に形成す
る。
【００１８】図１参照 次に、Ｏ3 とＴＥＯＳを使用するＣＶＤ法、または、Ｓ
ＯＧの塗布によって絶縁層５を形成し、表面を平坦化す
る。
ＯＧの塗布によって絶縁層５を形成し、表面を平坦化す
る。
【００１９】図２参照 なお、酸化アルミニウム膜３上に二酸化シリコン層を形
成する際に、図６に示すように基板支持台１３に高周波
電源１５の発生する高周波電力を印加してＲＦバイアス
を与えると、図２に示すように二酸化シリコン膜６を平
坦に形成することができ、図１に示すように絶縁層５を
形成して平坦化する工程は不要になる。
成する際に、図６に示すように基板支持台１３に高周波
電源１５の発生する高周波電力を印加してＲＦバイアス
を与えると、図２に示すように二酸化シリコン膜６を平
坦に形成することができ、図１に示すように絶縁層５を
形成して平坦化する工程は不要になる。
【００２０】この結果、層間絶縁層の平坦化処理によっ
てアルミニウムまたはアルミニウム合金配線中に応力が
残留していても、抵抗上昇を招くような大きなボイドが
配線中に形成されることはなくなった。
てアルミニウムまたはアルミニウム合金配線中に応力が
残留していても、抵抗上昇を招くような大きなボイドが
配線中に形成されることはなくなった。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係る半導
体装置の製造方法においては、アルミニウムまたはアル
ミニウム合金配線の表面に酸化アルミニウム膜を密着し
た状態に形成し、さらに酸化アルミニウム膜上に絶縁層
を密着した状態に形成することによってストレスによる
配線中のアルミニウム原子の移動が抑制されるので、層
間絶縁層の平坦化処理に伴う配線不良を防止することが
でき、アルミニウムまたはアルミニウム合金配線のより
一層の微細化が可能になる。
体装置の製造方法においては、アルミニウムまたはアル
ミニウム合金配線の表面に酸化アルミニウム膜を密着し
た状態に形成し、さらに酸化アルミニウム膜上に絶縁層
を密着した状態に形成することによってストレスによる
配線中のアルミニウム原子の移動が抑制されるので、層
間絶縁層の平坦化処理に伴う配線不良を防止することが
でき、アルミニウムまたはアルミニウム合金配線のより
一層の微細化が可能になる。
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】本発明の製造工程説明図である。
【図３】本発明の製造工程説明図である。
【図４】本発明の製造工程説明図である。
【図５】本発明の製造工程説明図である。
【図６】本発明の実施に使用されるＥＣＲプラズマ処理
装置の構成図である。
装置の構成図である。
１ 基板 ２ 配線 ３ 酸化アルミニウム膜 ４・６ 絶縁層 ５ 平坦化絶縁層 ７ マイクロ波導波管 ８・１２ ガス導入口 ９ 電磁石 １０ プラズマ生成室 １１ 反応室 １３ 基板支持台 １４ ガス排気口 １５ 高周波電源 １６ 絶縁膜
Claims (3)
- 【請求項１】 基板（１）上にアルミニウムまたはアル
ミニウム合金よりなる配線（２）を形成し、 該配線（２）の表面に酸素プラズマを接触させて酸化ア
ルミニウム膜（３）を形成し、 前記酸素プラズマ中にシリコンを含むソースガスを導入
し、前記酸化アルミニウム膜（３）の形成に続けてプラ
ズマＣＶＤ法により絶縁層（４）を形成する工程を有す
ることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 前記酸素プラズマは電子サイクロトロン
共鳴（ＥＣＲ）により生成され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。 - 【請求項３】 請求項１記載の絶縁層（４）を形成した
後、該絶縁層（４）上に絶縁物質（５）を堆積するか、
または、塗布して平坦化する工程を有することを特徴と
する半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12872193A JPH06338501A (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12872193A JPH06338501A (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06338501A true JPH06338501A (ja) | 1994-12-06 |
Family
ID=14991794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12872193A Withdrawn JPH06338501A (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06338501A (ja) |
-
1993
- 1993-05-31 JP JP12872193A patent/JPH06338501A/ja not_active Withdrawn
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5426076A (en) | Dielectric deposition and cleaning process for improved gap filling and device planarization | |
| JP4361625B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPH10223625A (ja) | 絶縁膜ならびにその絶縁膜を有する半導体装置とその製造方法 | |
| WO2000014786A1 (fr) | Procede de production d'un dispositif a semi-conducteur | |
| KR100382387B1 (ko) | 플라즈마 처리 방법 | |
| JPH10163192A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPH09102492A (ja) | 半導体装置の製造方法および半導体製造装置 | |
| JPH09237783A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH11219950A (ja) | 半導体集積回路の製造方法並びにその製造装置 | |
| JPH09186155A (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
| KR20010080750A (ko) | 반도체 장치 및 그 제조 방법 | |
| JPH06338501A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH11220024A (ja) | 半導体集積回路の製造方法及びその製造装置 | |
| JP2636715B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS62274082A (ja) | ドライエツチング方法 | |
| JP3192903B2 (ja) | 半導体装置の製造方法および半導体製造装置 | |
| US5920791A (en) | Method of manufacturing intermetal dielectrics for sub-half-micron semiconductor devices | |
| JPH05291415A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH08306681A (ja) | 平坦化塗布絶縁膜の形成方法 | |
| JPH05335299A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP4054123B2 (ja) | プラズマ成膜方法 | |
| KR100201721B1 (ko) | 반도체장치의 제조방법 | |
| JP3402937B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2629587B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0669200A (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: 20000801 |