JPH08213394A - Semiconductor device and its manufacture - Google Patents

Semiconductor device and its manufacture

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JPH08213394A
JPH08213394A JP1533295A JP1533295A JPH08213394A JP H08213394 A JPH08213394 A JP H08213394A JP 1533295 A JP1533295 A JP 1533295A JP 1533295 A JP1533295 A JP 1533295A JP H08213394 A JPH08213394 A JP H08213394A
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JP
Japan
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layer
intermetallic compound
conductive
wiring layer
forming
Prior art date
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JP1533295A
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Japanese (ja)
Inventor
Nagisa Oosako
なぎさ 大迫
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To provide a semiconductor device and its manufacturing method by which wiring can be formed in a structure having an electromigration resistance without causing any interfacial reaction which consumes an Al alloy layer in a manufacturing process and the shape and contact characteristic of a wiring layer can be maintained even when the wiring layer is buried in a conducting hole. CONSTITUTION: A semiconductor device is provided with a wiring layer having a first conductive layer 14 which is formed on a substrate and composed of a first conductive material, first intermetallic compound layer 16 which is formed on the layer 14 and contains the first metallic element constituting the first conductive material and the second metallic element constituting a second conductive material which is different from the first conductive material, and second conductive layer 18 which is formed on the layer 16 and composed of the second conductive material.

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、半導体装置の配線に関
し、特に、エレクトロマイグレーション等に起因する配
線の信頼性劣化を抑制する半導体装置及びその製造方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wiring of a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device which suppresses deterioration of the reliability of the wiring due to electromigration or the like and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の半導体装置の高集積化に伴い、素
子間を接続する配線の微細化が進んでいる。このため、
配線に要求される信頼性条件は一層厳しくなってきてお
り、エレクトロマイグレーション等による断線を起こし
にくい、高い信頼性を有する配線を形成することが求め
られている。
2. Description of the Related Art As semiconductor devices have been highly integrated in recent years, wiring for connecting elements has been miniaturized. For this reason,
The reliability conditions required for wirings are becoming more severe, and it is required to form wirings that are highly resistant to disconnection due to electromigration and the like.

【0003】従来、半導体装置の配線には、抵抗率が低
いなどの理由からアルミニウム(Al)合金が用いられ
ている。Al合金を配線材料として用いる場合には、コ
ンタクト部におけるスパイク等を防止するために、窒化
チタン(TiN)膜等のバリアメタルを介して接続する
ことが一般に行われている。このようにしてバリアメタ
ル層をAl合金層下に形成することは、エレクトロマイ
グレーション耐性を向上する上でも望ましい。即ち、エ
レクトロマイグレーションによってAl合金層に断線が
発生した場合にも、バリアメタル層があることによって
導電性を完全に損なうことを防止できるからである。
Conventionally, aluminum (Al) alloys have been used for wiring of semiconductor devices because of their low resistivity. When an Al alloy is used as a wiring material, in order to prevent spikes and the like in the contact portion, it is generally performed to connect via a barrier metal such as a titanium nitride (TiN) film. Forming the barrier metal layer under the Al alloy layer in this manner is also desirable for improving electromigration resistance. That is, even if a break occurs in the Al alloy layer due to electromigration, it is possible to prevent the conductivity from being completely impaired by the presence of the barrier metal layer.

【0004】しかし、従来バリアメタルとして用いられ
ているTiN膜等は抵抗率が高く、素子を微細化するう
えでは望ましくない。そこで、例えば、特開平2−29
6334号公報記載の半導体装置が提案されている。特
開平2−296334号公報記載の半導体装置では、下
地基板上にチタン(Ti)膜を堆積後にAl合金層を堆
積し、熱処理によりAl合金とTi膜との界面にAlと
Tiとの金属間化合物層を形成することにより、Al合
金層直下に低抵抗の導電層を形成していた。
However, a TiN film or the like conventionally used as a barrier metal has a high resistivity and is not desirable in miniaturizing the device. Therefore, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-29
A semiconductor device described in Japanese Patent No. 6334 has been proposed. In the semiconductor device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-296334, an Al alloy layer is deposited after depositing a titanium (Ti) film on a base substrate, and a metal between Al and Ti is deposited at the interface between the Al alloy and the Ti film by heat treatment. By forming the compound layer, a low-resistance conductive layer was formed immediately below the Al alloy layer.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
2−296334号公報記載の半導体装置では、金属間
化合物層を、Al合金とTi膜との反応により形成して
いたので、この反応によってAl合金層中のAlが消費
され、Al合金層の形状を損なうという問題があった。
However, in the semiconductor device described in JP-A-2-296334, the intermetallic compound layer is formed by the reaction between the Al alloy and the Ti film. There is a problem that Al in the layer is consumed and the shape of the Al alloy layer is impaired.

【0006】また、反応により形成された金属間化合物
層には、化学量論的に安定な組成からなる化合物の他
に、他の組成からなる化合物が含まれているため、後工
程の熱処理において反応が進行するといった問題があっ
た。また、反応により形成された金属間化合物層は粒径
が大きく粗な膜であるため、Al合金層との界面が乱
れ、Alの結晶状態が乱れてエレクトロマイグレーショ
ン耐性が低下し、断線しやすくなるといった問題があっ
た。
Further, the intermetallic compound layer formed by the reaction contains a compound having a stoichiometrically stable composition and a compound having another composition. There was a problem that the reaction proceeded. Further, the intermetallic compound layer formed by the reaction has a large grain size and is a rough film, so that the interface with the Al alloy layer is disturbed, the crystalline state of Al is disturbed, the electromigration resistance is lowered, and the wire is easily broken. There was such a problem.

【0007】また、多層配線を有する半導体装置におい
て、層間絶縁膜に形成した導通孔にAl合金層を埋め込
んで下層配線と接続する場合、下地のTiN膜やTi膜
とAl合金とが反応し、導通孔のAl合金とTiN膜等
との間に隙間が形成されたり、導通孔部におけるAl合
金層の形状が劣化するといった問題があった。本発明の
目的は、製造工程においてAl合金層を消費する界面反
応が生じることがなくエレクトロマイグレーション耐性
をもった構造を形成でき、導通孔内に配線層を埋め込ん
だ際にも配線層の形状やコンタクト特性を維持できる半
導体装置及びその製造方法を提供することにある。
Further, in a semiconductor device having a multi-layer wiring, when an Al alloy layer is embedded in a conduction hole formed in an interlayer insulating film and connected to a lower wiring, the underlying TiN film or Ti film reacts with the Al alloy, There is a problem that a gap is formed between the Al alloy in the conduction hole and the TiN film or the shape of the Al alloy layer in the conduction hole is deteriorated. An object of the present invention is to form a structure having electromigration resistance without causing an interfacial reaction that consumes an Al alloy layer in the manufacturing process, and even when the wiring layer is embedded in the conduction hole, It is an object of the present invention to provide a semiconductor device capable of maintaining contact characteristics and a manufacturing method thereof.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的は、下地基板上
に形成され、第1の導電材料からなる第1の導電層と、
前記第1の導電層上に形成され、前記第1の導電材料を
構成する第1の金属元素と、前記第1の導電材料とは異
なる第2の導電材料を構成する第2の金属元素とを含む
第1の金属間化合物層と、前記第1の金属間化合物層上
に形成され、前記第2の導電材料からなる第2の導電層
とを有する配線層を有することを特徴とする半導体装置
により達成される。
The above object is to provide a first conductive layer formed on a base substrate and made of a first conductive material,
A first metal element which is formed on the first conductive layer and which constitutes the first conductive material, and a second metal element which constitutes a second conductive material different from the first conductive material. A semiconductor having a wiring layer having a first intermetallic compound layer containing Pt and a second conductive layer formed on the first intermetallic compound layer and made of the second conductive material. Achieved by the device.

【0009】また、上記の半導体装置において、前記配
線層は、前記第2の導電層上に形成され、前記第2の導
電材料を構成する第2の金属元素と、前記第2の導電材
料とは異なる第3の導電材料を構成する第3の金属元素
とを含む第2の金属間化合物層と、前記第2の金属間化
合物層上に形成され、前記第3の導電材料からなる第3
の導電層とを更に有することが望ましい。
Further, in the above semiconductor device, the wiring layer is formed on the second conductive layer, and the second metal element forming the second conductive material and the second conductive material are included. Is a second intermetallic compound layer containing a third metal element forming a different third conductive material, and a third intermetallic compound layer formed on the second intermetallic compound layer and made of the third conductive material.
It is desirable to further have a conductive layer.

【0010】また、下地基板上に形成された第1の配線
層と、前記第1の配線層上に形成され、前記第1の配線
層と上層の配線層を接続する導通孔が形成された層間絶
縁膜と、前記層間絶縁膜上に形成され、前記導通孔にお
いて前記第1の配線層と接続された第2の配線層と、前
記導通孔内の前記第1の配線層と前記第2の配線層の接
続部に形成され、前記接続部において前記第1の配線層
を構成する第1の金属元素と、前記接続部において前記
第2の配線層を構成する第2の金属元素とを含む第1の
金属間化合物層とを有することを特徴とする半導体装置
によっても達成される。
Further, a first wiring layer formed on the base substrate and a conductive hole formed on the first wiring layer and connecting the first wiring layer and an upper wiring layer are formed. An interlayer insulating film, a second wiring layer formed on the interlayer insulating film and connected to the first wiring layer in the conduction hole, the first wiring layer in the conduction hole, and the second wiring layer. A first metal element that is formed in the connection portion of the wiring layer and that forms the first wiring layer in the connection portion, and a second metal element that forms the second wiring layer in the connection portion. And a first intermetallic compound layer containing the same.

【0011】また、下地基板上に形成された第1の配線
層と、前記第1の配線層上に形成され、前記第1の配線
層と上層の配線層を接続する導通孔を有する層間絶縁膜
と、前記層間絶縁膜上に形成され、前記導通孔において
前記第1の配線層と接続された第2の配線層と、前記導
通孔内に埋め込まれ、前記第1の配線層と前記第2の配
線層とを接続する埋め込み金属と、前記第1の配線層と
前記埋め込み金属とを接続する第1の接続部に形成さ
れ、前記第1の接続部において前記第1の配線層を構成
する第1の金属元素と、前記埋め込み金属を構成する第
2の金属元素とを含む第1の金属間化合物層とを有する
ことを特徴とする半導体装置によっても達成される。
Also, an interlayer insulation having a first wiring layer formed on a base substrate and a conductive hole formed on the first wiring layer and connecting the first wiring layer and an upper wiring layer. A film, a second wiring layer formed on the interlayer insulating film and connected to the first wiring layer in the conduction hole, and a second wiring layer embedded in the conduction hole, the first wiring layer and the first wiring layer. And a first connecting portion connecting the first wiring layer and the embedded metal to each other, and the first wiring layer is formed in the first connecting portion. And a first intermetallic compound layer containing a first metal element that forms a buried metal and a second metal element that forms the embedded metal.

【0012】また、上記の半導体装置において、前記埋
め込み金属と前記第2の配線層とを接続する第2の接続
部に形成され、前記埋め込み金属を構成する第2の金属
元素と、前記第2の接続部において前記第2の配線層を
構成する第3の金属元素とを含む第2の金属間化合物層
を更に有することが望ましい。また、上記の半導体装置
において、前記第1の金属間化合物層又は前記第2の金
属間化合物層は、化学量論的組成をなす化合物により形
成された層であることが望ましい。
Further, in the above semiconductor device, a second metal element that is formed in a second connection portion that connects the embedded metal and the second wiring layer and that constitutes the embedded metal, and the second metal element. It is desirable to further have a second intermetallic compound layer containing the third metal element forming the second wiring layer in the connection part of. In the above semiconductor device, the first intermetallic compound layer or the second intermetallic compound layer is preferably a layer formed of a compound having a stoichiometric composition.

【0013】また、上記の半導体装置において、前記化
合物は、Al3Tiであることが望ましい。また、上記
の半導体装置において、前記化合物は、WAl12又はW
Al6であることが望ましい。また、下地基板上に、第
1の導電材料からなる第1の導電層を形成する第1の導
電層形成工程と、前記第1の導電層上に、前記第1の導
電材料を構成する第1の金属元素と、前記第1の導電材
料とは異なる第2の導電材料を構成する第2の金属元素
と含む金属間化合物層を形成する金属間化合物層形成工
程と、前記金属間化合物層上に、前記第2の導電材料か
らなる第2の導電層を形成する第2の導電層形成工程
と、前記第1の導電層と、前記金属間化合物層と、前記
第2の導電層とを有する積層体をパターニングして配線
層を形成する配線層形成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によっても達成される。
In the above semiconductor device, the compound is preferably Al 3 Ti. In the above semiconductor device, the compound is WAl 12 or W
Al 6 is desirable. Further, a first conductive layer forming step of forming a first conductive layer made of a first conductive material on a base substrate, and a step of forming the first conductive material on the first conductive layer. An intermetallic compound layer forming step of forming an intermetallic compound layer containing a first metal element and a second metal element constituting a second conductive material different from the first conductive material, and the intermetallic compound layer A second conductive layer forming step of forming a second conductive layer made of the second conductive material, the first conductive layer, the intermetallic compound layer, and the second conductive layer thereon. And a wiring layer forming step of forming a wiring layer by patterning the laminated body having the above.

【0014】また、下地基板上に、第1の導電材料から
なる第1の導電層を有する第1の配線層を形成する第1
の配線層形成工程と、前記第1の配線層が形成された下
地基板上に、層間絶縁膜を形成する層間絶縁膜形成工程
と、前記第1の配線層上の前記層間絶縁膜に、前記第1
の配線層に達する導通孔を開口する導通孔形成工程と、
前記層間絶縁膜上及び前記導通孔内部に、前記第1の導
電材料を構成する第1の金属元素と、前記第1の導電材
料とは異なる第2の導電材料を構成する第2の金属元素
とを含む第1の金属間化合物層を形成する第1の金属間
化合物層形成工程と、前記第1の金属間化合物層上に、
前記第2の導電材料からなる第2の導電層を有する第2
の配線層を形成し、前記層間絶縁膜上に前記第2の配線
層を形成すると同時に、前記導通孔内に前記第2の導電
材料を埋め込む第2の導電層形成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によっても達成され
る。
A first wiring layer having a first conductive layer made of a first conductive material is formed on a base substrate.
Wiring layer forming step, an interlayer insulating film forming step of forming an interlayer insulating film on the base substrate on which the first wiring layer is formed, and the interlayer insulating film on the first wiring layer, First
A conductive hole forming step of opening a conductive hole reaching the wiring layer of
A first metal element forming the first conductive material and a second metal element forming a second conductive material different from the first conductive material on the interlayer insulating film and inside the conduction hole. A first intermetallic compound layer forming step of forming a first intermetallic compound layer including: and, on the first intermetallic compound layer,
Second having a second conductive layer made of the second conductive material
A second conductive layer is formed on the interlayer insulating film, and at the same time the second conductive layer is formed on the interlayer insulating film, and the second conductive layer is embedded in the conductive hole. It is also achieved by the method of manufacturing a semiconductor device.

【0015】また、下地基板上に、第1の導電材料から
なる第1の導電層を有する第1の配線層を形成する第1
の配線層形成工程と、前記第1の配線層が形成された下
地基板上に、層間絶縁膜を形成する層間絶縁膜形成工程
と、前記第1の配線層上の前記層間絶縁膜に、前記第1
の配線層に達する導通孔を形成する導通孔形成工程と、
前記層間絶縁膜上及び前記導通孔内部に、前記第1の導
電材料を構成する第1の金属元素と、前記第1の導電材
料とは異なる第2の導電材料を構成する第2の金属元素
とを含む第1の金属間化合物層を形成する第1の金属間
化合物層形成工程と、前記第1の金属間化合物層上に、
前記第2の導電材料からなる第2の導電層を形成する第
2の導電層形成工程と、前記層間絶縁膜上に形成した前
記第2の導電層及び前記第1の金属間化合物層を前記層
間絶縁膜に達するまでエッチバックし、前記導通孔の内
部にのみに前記第2の導電材料からなる埋め込み金属を
残存するエッチバック工程と、前記導通孔に前記埋め込
み金属が埋め込まれた前記層間絶縁膜上に、前記埋め込
み金属を介して前記第1の配線層と接続された第2の配
線層を形成する第2の配線層形成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によっても達成され
る。
A first wiring layer having a first conductive layer made of a first conductive material is formed on a base substrate.
Wiring layer forming step, an interlayer insulating film forming step of forming an interlayer insulating film on the base substrate on which the first wiring layer is formed, and the interlayer insulating film on the first wiring layer, First
A conductive hole forming step of forming a conductive hole reaching the wiring layer of
A first metal element forming the first conductive material and a second metal element forming a second conductive material different from the first conductive material on the interlayer insulating film and inside the conduction hole. A first intermetallic compound layer forming step of forming a first intermetallic compound layer including: and, on the first intermetallic compound layer,
A second conductive layer forming step of forming a second conductive layer made of the second conductive material; and a step of forming the second conductive layer and the first intermetallic compound layer formed on the interlayer insulating film. An etch-back step of etching back until reaching the interlayer insulating film and leaving a buried metal made of the second conductive material only inside the conductive hole; and an interlayer insulating in which the buried metal is buried in the conductive hole. And a second wiring layer forming step of forming a second wiring layer connected to the first wiring layer via the embedded metal on the film. To be achieved.

【0016】また、上記の半導体装置の製造方法におい
て、前記第2の配線層形成工程は、前記層間絶縁膜及び
前記埋め込み金属上に形成され、前記第2の導電材料を
構成する第2の金属元素と、前記第2の導電材料とは異
なる第3の導電材料を構成する第3の金属元素と含む第
2の金属間化合物層を堆積する第2の金属間化合物形成
工程と、前記第2の金属間化合物層上に形成され、前記
第3の導電材料からなる第3の導電層とを堆積する第3
の導電層形成工程とを有することが望ましい。
In the method of manufacturing a semiconductor device, the second wiring layer forming step is a second metal which is formed on the interlayer insulating film and the embedded metal and constitutes the second conductive material. A second intermetallic compound forming step of depositing a second intermetallic compound layer containing an element and a third metal element forming a third conductive material different from the second conductive material; A third conductive layer formed on the intermetallic compound layer of and a third conductive layer of the third conductive material is deposited.
It is desirable to have the step of forming a conductive layer.

【0017】また、上記の半導体装置の製造方法におい
て、前記第1の金属間化合物層形成工程又は前記第2の
金属間化合物形成工程では、化学量論的組成を有する金
属間化合物層が形成されるように、400〜500℃の
温度において前記金属間化合物を堆積し、前記金属間化
合物の堆積直後に熱処理を行うことが望ましい。また、
上記の半導体装置の製造方法において、前記熱処理は、
真空中又は不活性ガス雰囲気中で約450℃の温度で行
うことが望ましい。
In the method for manufacturing a semiconductor device described above, an intermetallic compound layer having a stoichiometric composition is formed in the first intermetallic compound layer forming step or the second intermetallic compound forming step. As described above, it is desirable to deposit the intermetallic compound at a temperature of 400 to 500 ° C. and perform heat treatment immediately after depositing the intermetallic compound. Also,
In the method for manufacturing a semiconductor device described above, the heat treatment includes
It is desirable to carry out at a temperature of about 450 ° C. in a vacuum or in an inert gas atmosphere.

【0018】[0018]

【作用】本発明によれば、第1の導電材料からなる第1
の導電層と、第1の導電層上に形成され、第1の導電材
料を構成する第1の金属元素と、第2の導電材料を構成
する第2の金属元素とを含む第1の金属間化合物層と、
第1の金属間化合物層上に形成され、第2の導電材料か
らなる第2の導電層とを有する積層体により配線層を構
成することにより、配線層を形成した後の熱工程におい
て第1の導電層と第2の導電層が直接反応することはな
く、配線層の形状や界面状態を維持できるので、エレク
トロマイグレーション耐性を向上することができる。
According to the present invention, the first conductive material made of the first conductive material is used.
A first metal formed on the first conductive layer, the first metal element forming the first conductive material, and the second metal element forming the second conductive material. An intermetallic compound layer,
By forming the wiring layer by the laminated body formed on the first intermetallic compound layer and having the second conductive layer made of the second conductive material, the first layer is formed in the heating step after the wiring layer is formed. Since the conductive layer and the second conductive layer do not directly react and the shape and interface state of the wiring layer can be maintained, electromigration resistance can be improved.

【0019】また、上記の半導体装置において、第2の
導電層上に形成され、第2の導電材料を構成する第2の
金属元素と、第3の導電材料を構成する第3の金属元素
とを含む第2の金属間化合物層と、第2の金属間化合物
層上に形成され、第3の導電材料からなる第3の導電層
とを更に有する積層体により配線層を形成すれば、エレ
クトロマイグレーション耐性を向上できるとともに、エ
レクトロマイグレーション等によってある導電層に断線
が生じた場合にも、他の導電層や金属間化合物層が電流
を流す経路として機能するので、配線の完全な断線を防
止することが可能となる。
In the above semiconductor device, a second metal element which is formed on the second conductive layer and constitutes the second conductive material, and a third metal element which constitutes the third conductive material. If the wiring layer is formed of a laminate further including a second intermetallic compound layer containing a metal oxide and a third conductive layer formed on the second intermetallic compound layer In addition to improving migration resistance, even when a conductive layer is broken due to electromigration, other conductive layers and intermetallic compound layers function as a path for passing current, preventing complete disconnection of the wiring. It becomes possible.

【0020】また、第1の配線層と、第1の配線層上に
形成され、第1の配線層と上層の配線層を接続する導通
孔を有する層間絶縁膜と、層間絶縁膜上に形成され、導
通孔において第1の配線層と接続された第2の配線層
と、導通孔内の第1の配線層と第2の配線層の接続部に
形成され、接続部において第1の配線層を構成する第1
の金属元素と、接続部において第2の配線層を構成する
第2の金属元素を含む第1の金属間化合物層とを有する
半導体装置を構成すれば、第2の配線層の堆積中又は堆
積後に熱処理が施された場合にも、導通孔内には熱的に
安定な金属間化合物層が形成されているので、第2の配
線層と金属間化合物層、又は金属間化合物層と第1の配
線層との間で反応が生じることはなく、第1の配線層と
第2の配線層を接続する接続部のコンタクト特性を維持
することができる。
Further, the first wiring layer, an interlayer insulating film formed on the first wiring layer and having a conductive hole connecting the first wiring layer and the upper wiring layer, and formed on the interlayer insulating film. And a second wiring layer connected to the first wiring layer in the conduction hole and a connection portion between the first wiring layer and the second wiring layer in the conduction hole, and the first wiring in the connection portion. The first of the layers
If a semiconductor device having the above metal element and the first intermetallic compound layer containing the second metal element forming the second wiring layer at the connection portion is configured, the second wiring layer is being deposited or deposited. Even when the heat treatment is performed later, the thermally stable intermetallic compound layer is formed in the conductive hole, so that the second wiring layer and the intermetallic compound layer or the intermetallic compound layer and the first wiring layer are formed. No reaction occurs between the first wiring layer and the second wiring layer, and the contact characteristics of the connecting portion connecting the first wiring layer and the second wiring layer can be maintained.

【0021】また、第1の配線層と、第1の配線層上に
層間絶縁膜を介して形成された第2の配線層と、層間絶
縁膜に形成された導通孔と、導通孔内に埋め込まれ、第
1の配線層と第2の配線層とを接続する埋め込み金属
と、第1の配線層と埋め込み金属とを接続する第1の接
続部に形成され、第1の接続部において第1の配線層を
構成する第1の金属元素と、埋め込み金属を構成する第
2の金属元素を含む第1の金属間化合物層とを有する半
導体装置を構成すれば、第2の配線層の堆積中又は堆積
後に熱処理が施された場合にも、導通孔内には熱的に安
定な金属間化合物層が形成されているので、埋め込み金
属と金属間化合物層、又は金属間化合物層と第1の配線
層との間で反応が生じることはなく、第1の配線層と第
2の配線層を接続する接続部のコンタクト特性を維持す
ることができる。
The first wiring layer, the second wiring layer formed on the first wiring layer via the interlayer insulating film, the conductive hole formed in the interlayer insulating film, and the conductive hole A buried metal that is buried and connects the first wiring layer and the second wiring layer, and a first connection portion that connects the first wiring layer and the buried metal, is formed. If a semiconductor device having a first metal element forming the first wiring layer and a first intermetallic compound layer containing the second metal element forming the buried metal is formed, deposition of the second wiring layer Even when heat treatment is performed during or after deposition, a thermally stable intermetallic compound layer is formed in the through hole, so that the embedded metal and intermetallic compound layer or the intermetallic compound layer and the first metal There is no reaction between the first wiring layer and the second wiring layer. It is possible to maintain the contact characteristics of the connection portion.

【0022】また、埋め込み金属と第2の配線層とを接
続する第2の接続部に形成され、埋め込み金属を構成す
る第2の金属元素と、第2の接続部において第2の配線
層を構成する第3の金属元素とを含む第2の金属間化合
物層を設ければ、第1の配線層と第2の配線層を接続す
る接続部のコンタクト特性を維持できるとともに、エレ
クトロマイグレーション等によって第2の配線層に断線
が生じた場合にも、金属間化合物層が電流を流す経路と
して機能するので、配線の完全な断線を防止することが
可能となる。
Further, the second metal element which is formed in the second connecting portion which connects the embedded metal and the second wiring layer and which constitutes the embedded metal, and the second wiring layer in the second connecting portion are formed. By providing the second intermetallic compound layer containing the constituent third metal element, the contact characteristics of the connecting portion connecting the first wiring layer and the second wiring layer can be maintained, and electromigration or the like can be performed. Even if a disconnection occurs in the second wiring layer, the intermetallic compound layer functions as a path for passing a current, so that it is possible to prevent the wiring from being completely disconnected.

【0023】また、上記の金属間化合物層を化学量論的
組成をなす化合物により形成すれば、金属間化合物層と
接する配線層や導電層とは反応しないので、配線層の形
状を維持し、エレクトロマイグレーション耐性を高める
上で望ましい。また、上記の金属間化合物には、Al3
Tiを適用することができる。また、上記の金属間化合
物には、WAl12又はWAl6を適用することができ
る。
Further, if the above intermetallic compound layer is formed of a compound having a stoichiometric composition, it does not react with the wiring layer or the conductive layer in contact with the intermetallic compound layer, so that the shape of the wiring layer is maintained, It is desirable for improving electromigration resistance. Further, the above intermetallic compound includes Al 3
Ti can be applied. Further, WAl 12 or WAl 6 can be applied to the above intermetallic compound.

【0024】また、第1の導電材料からなる第1の導電
層を形成する工程と、第1の導電層上に、第1の導電材
料を構成する第1の金属元素と、第2の導電材料を構成
する第2の金属元素とからなる金属間化合物層を形成す
る工程と、金属間化合物層上に、第2の導電材料からな
る第2の導電層を形成する工程と、第1の導電層と、金
属間化合物層と、第2の導電層とを有する積層体をパタ
ーニングし、積層体からなる配線層を形成する工程を含
む製造方法によって半導体装置を製造することにより、
界面反応により金属間化合物層を形成する場合よりも、
粒径が細かく膜が密な金属間化合物層を形成するので、
エレクトロマイグレーション耐性に優れた配線層を有す
る半導体装置を製造することができる。
Further, a step of forming a first conductive layer made of a first conductive material, a first metal element constituting the first conductive material, and a second conductive layer on the first conductive layer. A step of forming an intermetallic compound layer made of a second metal element constituting the material, a step of forming a second conductive layer made of a second conductive material on the intermetallic compound layer, By manufacturing a semiconductor device by a manufacturing method including a step of patterning a laminate having a conductive layer, an intermetallic compound layer, and a second conductive layer, and forming a wiring layer made of the laminate,
Compared to the case where the intermetallic compound layer is formed by the interfacial reaction,
Since it forms an intermetallic compound layer with a fine grain size and a dense film,
A semiconductor device having a wiring layer having excellent electromigration resistance can be manufactured.

【0025】また、第1の導電材料からなる第1の導電
層を有する第1の配線層を形成する工程と、第1の配線
層が形成された下地基板上に、層間絶縁膜を形成する工
程と、第1の配線層上の層間絶縁膜に、第1の配線層に
達する導通孔を開口する工程と、層間絶縁膜上及び導通
孔内部に、第1の導電材料を構成する第1の金属元素
と、第2の導電材料を構成する第2の金属元素とからな
る第1の金属間化合物層を形成する工程と、第1の金属
間化合物層上に、第2の導電材料からなる第2の導電層
を有する第2の配線層を形成し、層間絶縁膜上に第2の
配線層を形成すると同時に、導通孔内に第2の導電材料
を埋め込む工程を含む製造方法によって半導体装置を製
造することにより、配線層間を接続するコンタクト部に
おいて、それぞれの配線層に含まれる金属元素からなる
熱的に安定な金属間化合物層を介在させるので、後工程
の熱処理による配線層間での反応を防止することができ
る。従って、配線層の堆積中又は堆積後に熱処理が施さ
れた場合にも、配線層の形状に乱れを生じることなく、
コンタクト特性を維持することができる。
In addition, a step of forming a first wiring layer having a first conductive layer made of a first conductive material, and an interlayer insulating film is formed on a base substrate on which the first wiring layer is formed. A step of forming a conductive hole reaching the first wiring layer in the interlayer insulating film on the first wiring layer; and a step of forming a first conductive material on the interlayer insulating film and in the conductive hole. Forming a first intermetallic compound layer composed of the metal element of 1) and a second metal element forming the second conductive material; and forming a first intermetallic compound layer on the first intermetallic compound layer from the second conductive material. A second wiring layer having a second conductive layer is formed, the second wiring layer is formed on the interlayer insulating film, and at the same time, the second conductive layer is embedded in the conductive hole. By manufacturing the device, it is possible to Since thermally interposing a stable intermetallic compound layer comprising a metal element contained in the line layer, it is possible to prevent reaction of the wiring layers by a heat treatment in the subsequent step. Therefore, even when heat treatment is performed during or after the deposition of the wiring layer, the shape of the wiring layer is not disturbed,
The contact characteristics can be maintained.

【0026】また、第1の導電材料からなる第1の導電
層を有する第1の配線層を形成する工程と、第1の配線
層が形成された下地基板上に、層間絶縁膜を形成する工
程と、第1の配線層上の層間絶縁膜に、第1の配線層に
達する導通孔を形成する工程と、層間絶縁膜上及び導通
孔内部に、第1の導電材料を構成する第1の金属元素
と、第2の導電材料を構成する第2の金属元素とからな
る第1の金属間化合物層を形成する工程と、第1の金属
間化合物層上に、第2の導電材料からなる第2の導電層
を形成し、層間絶縁膜上に第2の導電層を形成すると同
時に、導通孔内に第2の導電材料埋め込む工程と、層間
絶縁膜上に形成した第2の導電層及び第1の金属間化合
物層をエッチバックし、導通孔の内部にのみ第2の導電
材料からなる埋め込み金属を残存する工程と、導通孔に
埋め込み金属が形成された層間絶縁膜上に、埋め込み金
属を介して第1の配線層と接続された第2の配線層を形
成する工程を含む製造方法によって半導体装置を製造す
ることにより、層間絶縁膜中に埋め込まれた埋め込み金
属により配線層間を接続するコンタクト部において、配
線層と埋め込み金属とに含まれる金属元素からなる熱的
に安定な金属間化合物層を介在させるので、後工程の熱
処理による配線層間での反応を防止することができる。
従って、配線層の堆積中又は堆積後に熱処理が施された
場合にも、配線層の形状に乱れを生じることなく、コン
タクト特性を維持することができる。
In addition, a step of forming a first wiring layer having a first conductive layer made of a first conductive material, and an interlayer insulating film is formed on a base substrate on which the first wiring layer is formed. A step of forming a conductive hole reaching the first wiring layer in the interlayer insulating film on the first wiring layer, and a step of forming a first conductive material on the interlayer insulating film and inside the conductive hole. Forming a first intermetallic compound layer composed of the metal element of 1) and a second metal element forming the second conductive material; and forming a first intermetallic compound layer on the first intermetallic compound layer from the second conductive material. Forming a second conductive layer and forming the second conductive layer on the interlayer insulating film, and at the same time embedding the second conductive material in the conductive hole, and the second conductive layer formed on the interlayer insulating film. And the first intermetallic compound layer is etched back so that the second conductive material is embedded only inside the conduction hole. A manufacturing method including a step of leaving a metal and a step of forming a second wiring layer connected to the first wiring layer via the buried metal on the interlayer insulating film in which the buried metal is formed in the conduction hole By manufacturing a semiconductor device, a thermally stable intermetallic compound layer made of a metal element contained in a wiring layer and a buried metal is formed at a contact portion connecting wiring layers by a buried metal buried in an interlayer insulating film. Since the interposition is provided, it is possible to prevent the reaction between the wiring layers due to the heat treatment in the subsequent step.
Therefore, even when heat treatment is performed during or after the deposition of the wiring layer, the contact characteristics can be maintained without disturbing the shape of the wiring layer.

【0027】また、金属間化合物層は、その上層に形成
する配線層や埋め込み金属の主成分元素を含むので、配
線層に対して親和性がよく、効率よく配線層を導通孔内
に埋め込むことができる。これにより、多層配線間結線
の信頼性を向上することができる。また、上記の半導体
装置の製造方法において、第2の導電材料を構成する第
2の金属元素と、第3の導電材料を構成する第3の金属
元素とからなる第2の金属間化合物層と、第2の金属間
化合物層上に形成され、第3の導電材料からなる第3の
導電層とにより第2の配線層を形成すれば、配線層の堆
積中又は堆積後に熱処理が施された場合にコンタクト特
性を維持できるとともに、エレクトロマイグレーション
等によって第3の導電層に断線が生じた場合にも、金属
間化合物層が電流を流す経路として機能するので、配線
の完全な断線を防止することが可能となる。
Further, since the intermetallic compound layer contains the main component element of the wiring layer and the buried metal formed thereabove, it has a good affinity for the wiring layer and the wiring layer can be efficiently embedded in the conduction hole. You can As a result, the reliability of the connection between the multi-layered wirings can be improved. In the method for manufacturing a semiconductor device described above, a second intermetallic compound layer including a second metal element forming the second conductive material and a third metal element forming the third conductive material. If the second wiring layer is formed by the third conductive layer formed on the second intermetallic compound layer and made of the third conductive material, the heat treatment is performed during or after the wiring layer is deposited. In this case, the contact characteristics can be maintained, and even if a disconnection occurs in the third conductive layer due to electromigration or the like, the intermetallic compound layer functions as a path for passing a current. Is possible.

【0028】また、金属間化合物層を堆積する際に、基
板温度を400〜500℃程度に加熱すれば、粒径が均
一で膜が密であり、化学量論的に安定な化合物を堆積す
ることができる。また、金属間化合物層を堆積後に45
0℃程度の温度で熱処理を行えば、より安定な金属間化
合物層を形成することができる。
When depositing the intermetallic compound layer, if the substrate temperature is heated to about 400 to 500 ° C., a compound having a uniform grain size, a dense film, and a stoichiometrically stable deposit is deposited. be able to. Also, after depositing the intermetallic compound layer, 45
If the heat treatment is performed at a temperature of about 0 ° C., a more stable intermetallic compound layer can be formed.

【0029】[0029]

【実施例】本発明の第1の実施例による半導体装置及び
その製造方法を、図1及び図2を用いて説明する。図1
は本実施例による半導体装置の構造を示す断面図、図2
は本実施例による半導体装置の製造方法を示す工程断面
図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A semiconductor device and a method of manufacturing the same according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG.
2 is a cross-sectional view showing the structure of the semiconductor device according to the present embodiment, FIG.
6A to 6D are process cross-sectional views showing the method for manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment.

【0030】始めに、本実施例による半導体装置の構造
を説明する。下地基板10上に形成された絶縁膜12上
には、導電層14と、金属間化合物層16と、導電層1
8が順次積層して形成された配線層20が形成されてい
る(図1)。ここで、金属間化合物層16は、導電層1
4を構成する金属元素と、導電層18を構成する金属元
素とからなる化合物層である。本実施例では、導電層1
4にTiN膜を、導電層18にAl合金層を、金属間化
合物層16にはAl3Ti層を用いて半導体装置を構成
した。
First, the structure of the semiconductor device according to the present embodiment will be described. On the insulating film 12 formed on the base substrate 10, the conductive layer 14, the intermetallic compound layer 16, and the conductive layer 1
A wiring layer 20 is formed by sequentially stacking 8 (FIG. 1). Here, the intermetallic compound layer 16 is the conductive layer 1
4 is a compound layer composed of a metal element forming 4 and a metal element forming the conductive layer 18. In this embodiment, the conductive layer 1
4, a TiN film was used, a conductive layer 18 was an Al alloy layer, and an intermetallic compound layer 16 was an Al 3 Ti layer to form a semiconductor device.

【0031】ここで、金属間化合物層16は、熱的に安
定な化学量論的組成からなるAl3Tiのみで形成され
ていると同時に、粒径が均一で密な膜であり、導電層1
4又は導電層18との界面が均一となるように形成され
ている。従って、このような積層体により配線層を構成
すれば、界面状態に起因するエレクトロマイグレーショ
ンの発生を抑制することが可能となる。また、エレクト
ロマイグレーション等によってAl合金層に断線が生じ
た場合にも、抵抗率の低いAl3Ti層が電流を通す経
路として機能するので、配線の完全な断線を防止するこ
とが可能となる。
Here, the intermetallic compound layer 16 is formed of only Al 3 Ti having a stoichiometric composition that is thermally stable, and at the same time, is a dense film having a uniform grain size. 1
4 or the conductive layer 18 is formed so as to have a uniform interface. Therefore, if the wiring layer is configured by such a laminated body, it is possible to suppress the occurrence of electromigration due to the interface state. Further, even when a break occurs in the Al alloy layer due to electromigration or the like, the Al 3 Ti layer having a low resistivity functions as a path for passing a current, so that it is possible to prevent a complete break in the wiring.

【0032】次に、本実施例による半導体装置の製造方
法を説明する。まず、絶縁膜12が形成された下地基板
10上に、例えば反応性スパッタ法によりTiNを膜厚
約50nm堆積し、導電層14を形成する。なお、導電
層14は、Ti又はTiN上にTiを積層した膜であっ
てもよい。次いで、窒素雰囲気中で450℃、30分間
程度の熱処理を行い、導電層14をシンタリングする。
ここで、導電層14としてTiN上にTiを積層した膜
を用いた際には、TiN堆積後にシンタリングを行う。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device according to this embodiment will be described. First, a conductive layer 14 is formed by depositing TiN to a thickness of about 50 nm on the base substrate 10 on which the insulating film 12 is formed by, for example, the reactive sputtering method. The conductive layer 14 may be a film in which Ti is laminated on Ti or TiN. Then, heat treatment is performed at 450 ° C. for about 30 minutes in a nitrogen atmosphere to sinter the conductive layer 14.
Here, when a film in which Ti is laminated on TiN is used as the conductive layer 14, sintering is performed after TiN deposition.

【0033】続いて、導電層14上に、例えばマグネト
ロンスパッタ法によりAl3Ti層を膜厚約50nm堆
積し、金属間化合物層16を形成する。なお、金属間化
合物層16を堆積する際には、基板温度を400〜50
0℃程度に加熱することが望ましい。基板温度が400
℃より低い場合、又は500℃よりも高い場合には、化
学量論的に安定なAl3Ti以外の相が膜中に混在して
しまうからである。
Then, an Al 3 Ti layer having a film thickness of about 50 nm is deposited on the conductive layer 14 by, for example, a magnetron sputtering method to form an intermetallic compound layer 16. When depositing the intermetallic compound layer 16, the substrate temperature is set to 400 to 50.
It is desirable to heat to about 0 ° C. Substrate temperature is 400
This is because when the temperature is lower than 0 ° C or higher than 500 ° C, stoichiometrically stable phases other than Al 3 Ti are mixed in the film.

【0034】また、金属間化合物層16の膜厚が厚すぎ
るとスパッタ時に十分に結晶かできず、薄すぎると密度
が粗な膜となるので、緻密で組成の安定した膜を得るた
めには基板温度と膜厚を最適化することが望ましい。本
願発明者によれば、400〜500℃程度の基板温度に
おいて、約50nmの金属間化合物層を形成することに
より、緻密で熱的に安定な膜が形成できた。
If the intermetallic compound layer 16 is too thick, it will not be sufficiently crystallized during sputtering, and if it is too thin, the film will have a coarse density. Therefore, in order to obtain a dense and stable composition film. It is desirable to optimize the substrate temperature and film thickness. According to the inventor of the present application, a dense and thermally stable film could be formed by forming an intermetallic compound layer of about 50 nm at a substrate temperature of about 400 to 500 ° C.

【0035】次いで、窒素雰囲気中で450℃、30分
間程度の熱処理を行い、熱的に安定なAl3Ti層を形
成する。この熱処理を施すことにより、後工程で熱処理
が行われた場合にも、下層のTiN膜、又は上層に堆積
するAl合金層との反応を抑止することができる。この
ようにして形成された金属間化合物層16上に、例えば
マグネトロンスパッタ法により、銅(Cu)を0.1
%、Tiを0.15%含有するAl合金層を膜厚約1μ
m堆積し、導電層18を形成する(図2(a))。
Next, heat treatment is carried out at 450 ° C. for about 30 minutes in a nitrogen atmosphere to form a thermally stable Al 3 Ti layer. By performing this heat treatment, the reaction with the lower TiN film or the Al alloy layer deposited on the upper layer can be suppressed even when the heat treatment is performed in a later step. Copper (Cu) of 0.1 is formed on the intermetallic compound layer 16 thus formed by, for example, a magnetron sputtering method.
%, An Al alloy layer containing 0.15% of Ti has a film thickness of about 1 μm.
Then, the conductive layer 18 is formed (FIG. 2A).

【0036】続いて、通常のリソグラフィー工程によ
り、加工すべき配線パターンに相当するレジストパター
ン22を形成する。次いで、このレジストパターン22
をマスクとして通常のドライエッチングを行い、導電層
18、金属間化合物層16、導電層14からなる配線層
20を形成する(図2(b))。その後、レジストパタ
ーン22を除去することにより、一連の配線形成工程が
終了する(図2(c))。
Then, a resist pattern 22 corresponding to the wiring pattern to be processed is formed by a normal lithography process. Then, this resist pattern 22
Using as a mask, ordinary dry etching is performed to form the wiring layer 20 including the conductive layer 18, the intermetallic compound layer 16 and the conductive layer 14 (FIG. 2B). After that, the resist pattern 22 is removed to complete a series of wiring forming steps (FIG. 2C).

【0037】このように、本実施例によれば、異なる2
種類の導電層を積層してなる配線層を形成する際に、こ
れら導電層の間に、それぞれの導電層に含まれる金属元
素からなる金属間化合物層を介在させるので、後工程の
熱処理による導電層界面での反応を防止することができ
る。従って、この反応によって導電層の形状が損なわれ
ることがないので、後工程の熱処理によるエレクトロマ
イグレーション耐性の劣化を抑えることができる。
As described above, according to this embodiment, two different
When a wiring layer formed by laminating conductive layers of different types is formed, an intermetallic compound layer made of a metal element contained in each conductive layer is interposed between the conductive layers. The reaction at the layer interface can be prevented. Therefore, since the shape of the conductive layer is not damaged by this reaction, deterioration of electromigration resistance due to heat treatment in a later step can be suppressed.

【0038】また、金属間化合物層は、化学量論的に安
定な組成からなる化合物を堆積して形成するので、界面
反応により形成した金属間化合物層と比較して粒径が均
一で膜が密であり、エレクトロマイグレーション耐性を
向上することができる。次に、本発明の第2の実施例に
よる半導体装置及びその製造方法を図3及び図4を用い
て説明する。
Since the intermetallic compound layer is formed by depositing a compound having a stoichiometrically stable composition, the intermetallic compound layer has a more uniform grain size and a smaller film thickness than the intermetallic compound layer formed by the interfacial reaction. It is dense and can improve electromigration resistance. Next, a semiconductor device and a method of manufacturing the same according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0039】図3は本実施例による半導体装置の構造を
示す断面図、図4は本実施例による半導体装置の製造方
法を示す工程断面図である。始めに、本実施例による半
導体装置の構造を説明する。下地基板10上に形成され
た絶縁膜12上には、導電層14と、金属間化合物層1
6と、導電層18と、金属間化合物層24と、導電層2
6が順次積層して形成された配線層20が形成されてい
る(図3)。ここで、金属間化合物層16は、導電層1
4を構成する金属元素と、導電層18を構成する金属元
素とからなる化合物層であり、金属間化合物層24は、
導電層18を構成する金属元素と、導電層26を構成す
る金属元素とからなる化合物層である。本実施例では、
導電層14、26にTiN膜を、導電層18にAl合金
層を、金属間化合物層16、24にはAl3Ti層を用
いて半導体装置を構成した。
FIG. 3 is a sectional view showing the structure of the semiconductor device according to this embodiment, and FIG. 4 is a process sectional view showing the method for manufacturing the semiconductor device according to this embodiment. First, the structure of the semiconductor device according to the present embodiment will be described. On the insulating film 12 formed on the base substrate 10, the conductive layer 14 and the intermetallic compound layer 1 are formed.
6, the conductive layer 18, the intermetallic compound layer 24, and the conductive layer 2
The wiring layer 20 is formed by sequentially stacking 6 (FIG. 3). Here, the intermetallic compound layer 16 is the conductive layer 1
4 is a compound layer composed of a metal element forming 4 and a metal element forming the conductive layer 18, and the intermetallic compound layer 24 is
It is a compound layer composed of a metal element forming the conductive layer 18 and a metal element forming the conductive layer 26. In this embodiment,
A semiconductor device was constructed by using a TiN film for the conductive layers 14 and 26, an Al alloy layer for the conductive layer 18, and an Al 3 Ti layer for the intermetallic compound layers 16 and 24.

【0040】ここで、金属間化合物層16、24は、熱
的に安定な化学量論的組成からなるAl3Tiのみで形
成されていると同時に、粒径が均一で密な膜であり、導
電層14、18、26との界面が均一となるように形成
されている。従って、このような積層体により配線層を
構成すれば、界面状態に起因するエレクトロマイグレー
ションの発生を抑制することが可能となる。また、エレ
クトロマイグレーション等によってAl合金層に断線が
生じた場合にも、抵抗率の低いAl3Ti層が電流を通
す経路として機能するので、配線の完全な断線を防止す
ることが可能となる。
Here, the intermetallic compound layers 16 and 24 are formed of only Al 3 Ti having a thermally stable stoichiometric composition, and at the same time, are films having a uniform grain size and dense, It is formed so that the interfaces with the conductive layers 14, 18, and 26 are uniform. Therefore, if the wiring layer is configured by such a laminated body, it is possible to suppress the occurrence of electromigration due to the interface state. Further, even when a break occurs in the Al alloy layer due to electromigration or the like, the Al 3 Ti layer having a low resistivity functions as a path for passing a current, so that it is possible to prevent a complete break in the wiring.

【0041】さらに、Al合金層の上層にも、金属間化
合物層24、導電層26が形成されているので、Al合
金層の断線を抑える効果をより高めることができる。次
に、本実施例による半導体装置の製造方法を説明する。
まず、絶縁膜12が形成された下地基板10上に、例え
ば反応性スパッタ法によりTiNを膜厚約50nm堆積
し、導電層14を形成する。次いで、窒素雰囲気中で4
50℃、30分間程度の熱処理を行い、導電層14をシ
ンタリングする。
Further, since the intermetallic compound layer 24 and the conductive layer 26 are formed also on the upper layer of the Al alloy layer, the effect of suppressing disconnection of the Al alloy layer can be further enhanced. Next, a method of manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment will be described.
First, a conductive layer 14 is formed by depositing TiN to a thickness of about 50 nm on the base substrate 10 on which the insulating film 12 is formed by, for example, the reactive sputtering method. Then, in a nitrogen atmosphere, 4
Heat treatment is performed at 50 ° C. for about 30 minutes to sinter the conductive layer 14.

【0042】なお、導電層14は、Ti膜、又はTiN
膜とTi膜とを積層した膜であってもよい。ここで、T
iN膜とTi膜とを積層した膜を導電層14として用い
る場合には、シンタリングは、TiN膜を堆積した後、
Ti膜堆積前に行う。続いて、導電層14上に、例えば
マグネトロンスパッタ法によりAl3Ti層を膜厚約5
0nm堆積し、金属間化合物層16を形成する。なお、
金属間化合物層16を堆積する際には、基板温度を40
0〜500℃程度に加熱することが望ましい。基板温度
が400℃より低い場合、又は500℃よりも高い場合
には、化学量論的に安定なAl3Ti以外の相が膜中に
混在してしまうからである。
The conductive layer 14 is a Ti film or TiN.
It may be a film in which a film and a Ti film are laminated. Where T
When a film in which an iN film and a Ti film are laminated is used as the conductive layer 14, sintering is performed after depositing the TiN film.
This is performed before depositing the Ti film. Then, an Al 3 Ti layer having a film thickness of about 5 is formed on the conductive layer 14 by, for example, a magnetron sputtering method.
The intermetallic compound layer 16 is formed by depositing 0 nm. In addition,
When depositing the intermetallic compound layer 16, the substrate temperature is set to 40
It is desirable to heat to about 0 to 500 ° C. This is because when the substrate temperature is lower than 400 ° C. or higher than 500 ° C., stoichiometrically stable phases other than Al 3 Ti are mixed in the film.

【0043】次いで、窒素雰囲気中で450℃、30分
間程度の熱処理を行い、熱的に安定なAl3Ti層を形
成する。この熱処理を施すことにより、後工程で熱処理
が行われた場合にも、下層のTiN膜、又は上層に堆積
するAl合金層との反応を抑止することができる。この
ようにして形成された金属間化合物層16上に、例えば
マグネトロンスパッタ法により、Cuを0.1%、Ti
を0.15%含有するAl合金層を膜厚約1μm堆積
し、導電層18を形成する。
Next, heat treatment is carried out at 450 ° C. for about 30 minutes in a nitrogen atmosphere to form a thermally stable Al 3 Ti layer. By performing this heat treatment, the reaction with the lower TiN film or the Al alloy layer deposited on the upper layer can be suppressed even when the heat treatment is performed in a later step. On the intermetallic compound layer 16 thus formed, 0.1% Cu and Ti by the magnetron sputtering method, for example.
An Al alloy layer containing 0.15% is deposited to a thickness of about 1 μm to form the conductive layer 18.

【0044】続いて、導電層18上に、例えばマグネト
ロンスパッタ法によりAl3Ti層を膜厚約50nm堆
積し、金属間化合物層24を形成する。なお、金属間化
合物層16を堆積するときと同様に、基板温度は400
〜500℃程度に加熱することが望ましい。次いで、窒
素雰囲気中で450℃、30分間程度の熱処理を行い、
熱的に安定なAl3Ti層を形成する。
Then, an Al 3 Ti layer having a film thickness of about 50 nm is deposited on the conductive layer 18 by, for example, a magnetron sputtering method to form an intermetallic compound layer 24. It should be noted that the substrate temperature is 400 as in the case of depositing the intermetallic compound layer 16.
It is desirable to heat to about 500 ° C. Then, heat treatment is performed in a nitrogen atmosphere at 450 ° C. for about 30 minutes,
Form a thermally stable Al 3 Ti layer.

【0045】この後、金属間化合物層24上に、例えば
反応性スパッタ法によりTiNを膜厚約50nm堆積
し、導電層26を形成する(図4(a))。なお、導電
層26は、Ti膜上にTiN膜を堆積した積層膜であっ
てもよい。続いて、このように形成された積層膜上に、
通常のリソグラフィー工程により、加工すべき配線パタ
ーンに相当するレジストパターン22を形成する。次い
で、このレジストパターン22をマスクとして通常のド
ライエッチングを行い、導電層26、金属間化合物層2
4、導電層18、金属間化合物層16、導電層14から
なる配線層20を形成する(図4(b))。
Thereafter, TiN is deposited to a film thickness of about 50 nm on the intermetallic compound layer 24 by, for example, the reactive sputtering method to form the conductive layer 26 (FIG. 4A). The conductive layer 26 may be a laminated film in which a TiN film is deposited on the Ti film. Then, on the laminated film thus formed,
A resist pattern 22 corresponding to the wiring pattern to be processed is formed by a normal lithography process. Then, normal dry etching is performed using the resist pattern 22 as a mask to form the conductive layer 26 and the intermetallic compound layer 2
4, the wiring layer 20 including the conductive layer 18, the intermetallic compound layer 16 and the conductive layer 14 is formed (FIG. 4B).

【0046】その後、レジストパターン22を除去する
ことにより、一連の配線形成工程が終了する(図4
(c))。このように、本実施例によれば、複数の導電
層を積層してなる配線層を形成する際に、これら導電層
の間に、それぞれの導電層に含まれる金属元素からなる
金属間化合物層を介在させるので、後工程の熱処理によ
る導電層界面での反応を防止することができる。従っ
て、この反応によって導電層の形状が損なわれることが
ないので、後工程の熱処理によるエレクトロマイグレー
ション耐性の劣化を抑えることができる。
After that, the resist pattern 22 is removed to complete a series of wiring forming steps (FIG. 4).
(C)). Thus, according to this embodiment, when forming a wiring layer formed by stacking a plurality of conductive layers, an intermetallic compound layer made of a metal element contained in each conductive layer is formed between the conductive layers. Since the intervening layer is interposed, it is possible to prevent the reaction at the interface of the conductive layer due to the heat treatment in the subsequent step. Therefore, since the shape of the conductive layer is not damaged by this reaction, deterioration of electromigration resistance due to heat treatment in a later step can be suppressed.

【0047】また、金属間化合物層は、化学量論的に安
定な組成からなる化合物を堆積することにより形成する
ので、界面反応により形成した金属間化合物層と比較し
て粒径が均一で膜が密であり、エレクトロマイグレーシ
ョン耐性を向上することができる。なお、上記実施例で
は、導電層14と18、導電層18と26との間の相互
反応を防止するために金属間化合物層16及び24を設
けているので、金属間化合物層16は、導電層14、1
8に含まれる主要元素からなる化合物から構成されてい
れば足り、同様に、金属間化合物層24は、導電層1
8、26に含まれる主要元素からなる化合物から構成さ
れていれば足りる。
Further, since the intermetallic compound layer is formed by depositing a compound having a stoichiometrically stable composition, the intermetallic compound layer has a uniform grain size and a film size as compared with the intermetallic compound layer formed by the interfacial reaction. Are dense and the electromigration resistance can be improved. In the above embodiment, the intermetallic compound layers 16 and 24 are provided in order to prevent mutual reaction between the conductive layers 14 and 18 and the conductive layers 18 and 26. Layers 14, 1
It is sufficient that the intermetallic compound layer 24 is formed of the compound including the main element contained in the conductive layer 1.
It suffices if it is composed of a compound consisting of the main elements contained in 8 and 26.

【0048】従って、導電層14と導電層26、金属間
化合物層16と24との間は互いに無関係であるので、
上記実施例で示したように、互いに同じ材料で形成して
もよいし、異なった材料により形成してもよい。次に、
本発明の第3の実施例による半導体装置及びその製造方
法を図5乃至図7を用いて説明する。
Therefore, the conductive layer 14 and the conductive layer 26, and the intermetallic compound layers 16 and 24 are independent of each other.
As shown in the above embodiment, they may be made of the same material or different materials. next,
A semiconductor device and a method for manufacturing the same according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0049】図5は本実施例による半導体装置の構造を
示す断面図、図6及び図7は本実施例による半導体装置
の製造方法を示す工程断面図である。始めに、本実施例
による半導体装置の構造を説明する。下地基板10上に
形成された絶縁膜12上には、導電層14と、金属間化
合物層16と、導電層18とが順次積層して形成された
配線層20が形成されている。配線層20が形成された
下地基板10上には、層間絶縁膜28が形成されてい
る。層間絶縁膜28上には導電層36と、金属間化合物
層38と、導電層40とが順次積層して形成された配線
層30が設けられており、配線層30は、配線層20上
の層間絶縁膜28に形成された導通孔32を通して配線
層20と接続されている。また、配線層20と配線層3
0との接続部及び導通孔32の内壁には、金属間化合物
層34が形成されている。ここで、金属間化合物層16
は、導電層14を構成する金属元素と、導電層18を構
成する金属元素とからなる化合物層であり、金属間化合
物層24は、導電層18を構成する金属元素と、導電層
36を構成する金属元素とからなる化合物層であり、金
属間化合物層38は、導電層36を構成する金属元素
と、導電層40を構成する金属元素とからなる化合物層
である。本実施例では、導電層18、40にTiN膜
を、導電層14、導電層36にAl合金層を、金属間化
合物層16、34、38にはAl3Ti層を用いて半導
体装置を構成した。
FIG. 5 is a sectional view showing the structure of the semiconductor device according to the present embodiment, and FIGS. 6 and 7 are process sectional views showing the method for manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment. First, the structure of the semiconductor device according to the present embodiment will be described. On the insulating film 12 formed on the base substrate 10, a wiring layer 20 formed by sequentially stacking a conductive layer 14, an intermetallic compound layer 16 and a conductive layer 18 is formed. An interlayer insulating film 28 is formed on the base substrate 10 on which the wiring layer 20 is formed. A wiring layer 30 is provided on the interlayer insulating film 28. The wiring layer 30 is formed by sequentially stacking a conductive layer 36, an intermetallic compound layer 38, and a conductive layer 40. The wiring layer 30 is formed on the wiring layer 20. It is connected to the wiring layer 20 through a conduction hole 32 formed in the interlayer insulating film 28. In addition, the wiring layer 20 and the wiring layer 3
An intermetallic compound layer 34 is formed on the connection portion with 0 and the inner wall of the conduction hole 32. Here, the intermetallic compound layer 16
Is a compound layer composed of a metal element forming the conductive layer 14 and a metal element forming the conductive layer 18, and the intermetallic compound layer 24 forms a metal element forming the conductive layer 18 and a conductive layer 36. The intermetallic compound layer 38 is a compound layer composed of a metal element forming the conductive layer 36 and a metal element forming the conductive layer 40. In this embodiment, a semiconductor device is formed by using a TiN film for the conductive layers 18 and 40, an Al alloy layer for the conductive layers 14 and 36, and an Al 3 Ti layer for the intermetallic compound layers 16, 34 and 38. did.

【0050】ここで、金属間化合物層16、34、38
は、金属間化合物16と導電層14又は導電層18との
界面、金属間化合物層34と導電層18又は36との界
面、金属間化合物層38と導電層36又は40との界面
が均一となるように、熱的に安定な化学量論的組成から
なるAl3Tiにより、粒径が均一で密な膜が形成され
ている。
Here, the intermetallic compound layers 16, 34, 38
Means that the interface between the intermetallic compound 16 and the conductive layer 14 or the conductive layer 18, the interface between the intermetallic compound layer 34 and the conductive layer 18 or 36, and the interface between the intermetallic compound layer 38 and the conductive layer 36 or 40 are uniform. As described above, a dense film having a uniform grain size is formed of Al 3 Ti having a thermally stable stoichiometric composition.

【0051】従って、配線層30の堆積中又は堆積後に
熱処理が施された場合にも、導通孔内には熱的に安定な
金属間化合物層34が形成されているので、導電層36
と金属間化合物層34、又は金属間化合物層34と導電
層18との間で反応が生じることはなく、コンタクト特
性を維持することができる。次に、本実施例による半導
体装置の製造方法を説明する。
Therefore, even when the heat treatment is performed during or after the deposition of the wiring layer 30, the thermally stable intermetallic compound layer 34 is formed in the conduction hole, so that the conductive layer 36 is formed.
There is no reaction between the intermetallic compound layer 34 and the intermetallic compound layer 34 or between the intermetallic compound layer 34 and the conductive layer 18, and the contact characteristics can be maintained. Next, a method of manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment will be described.

【0052】まず、絶縁膜12が形成された下地基板1
0上に、例えばマグネトロンスパッタ法により、Cuを
0.1%、Tiを0.15%含有するAl合金層を膜厚
約1μm堆積し、導電層14を形成する。次いで、例え
ばマグネトロンスパッタ法によりAl3Ti層を膜厚約
50nm堆積し、金属間化合物層16を形成する。な
お、金属間化合物層16を堆積する際には、基板温度を
400〜500℃程度に加熱することが望ましい。基板
温度が400℃より低い場合、又は500℃よりも高い
場合には、化学量論的に安定なAl3Ti以外の相が膜
中に混在してしまうからである。
First, the base substrate 1 on which the insulating film 12 is formed
An Al alloy layer containing 0.1% of Cu and 0.15% of Ti is deposited on the surface of 0 by, for example, a magnetron sputtering method to a thickness of about 1 μm to form the conductive layer 14. Then, an Al 3 Ti layer having a film thickness of about 50 nm is deposited by, for example, a magnetron sputtering method to form an intermetallic compound layer 16. When depositing the intermetallic compound layer 16, it is desirable to heat the substrate temperature to about 400 to 500 ° C. This is because when the substrate temperature is lower than 400 ° C. or higher than 500 ° C., stoichiometrically stable phases other than Al 3 Ti are mixed in the film.

【0053】続いて、真空中で450℃、30分間程度
の熱処理を行い、熱的に安定なAl 3Ti層を形成す
る。この熱処理を施すことにより、後工程で熱処理が行
われた場合にも、下層のAl合金層、又は上層に堆積す
るTiN膜との反応を抑止することができる。次いで、
例えば反応性スパッタ法によりTiNを膜厚約50nm
堆積し、導電層18を形成する。次いで、真空中で45
0℃、30分間程度の熱処理を行い、導電層18をシン
タリングする。なお、上記一連の成膜工程は、真空中に
おいて連続して処理することが望ましい(図6
(a))。
Then, in vacuum at 450 ° C. for about 30 minutes
Heat-treated to provide thermally stable Al 3Form Ti layer
It By performing this heat treatment, heat treatment can be performed in a later process.
If it is broken, it will be deposited on the lower Al alloy layer or the upper layer.
The reaction with the TiN film can be suppressed. Then
For example, a TiN film thickness of about 50 nm is formed by the reactive sputtering method.
Deposit to form the conductive layer 18. Then in vacuum 45
The conductive layer 18 is thinned by performing heat treatment at 0 ° C. for about 30 minutes.
Tull. In addition, the above series of film forming steps is performed in a vacuum.
It is desirable to process continuously (Fig. 6)
(A)).

【0054】また、導電層18は、Ti膜上にTiN膜
を堆積した積層膜であってもよい。その後、このように
形成した積層膜上に、通常のリソグラフィー工程によ
り、加工すべき配線パターンに相当するレジストパター
ン22を形成する(図6(b))。次いで、このレジス
トパターン22をマスクとして通常のドライエッチング
を行い、導電層18、金属間化合物層16、導電層14
からなる線幅約1μmの配線層20を形成する(図6
(b))。
Further, the conductive layer 18 may be a laminated film in which a TiN film is deposited on the Ti film. After that, a resist pattern 22 corresponding to the wiring pattern to be processed is formed on the laminated film thus formed by a normal lithography process (FIG. 6B). Then, normal dry etching is performed using the resist pattern 22 as a mask to form the conductive layer 18, the intermetallic compound layer 16, and the conductive layer 14.
The wiring layer 20 having a line width of about 1 μm is formed (see FIG. 6).
(B)).

【0055】レジストパターン22を除去した後(図6
(c))、例えばプラズマCVD法により膜厚約0.5
μmのシリコン酸化膜を堆積し、続いてSOG技術によ
り膜厚約0.3μmのSOG膜を塗布し、層間絶縁膜2
8を形成する。その後、配線層20と接続する上層の配
線層を形成するために、通常のリソグラフィープロセス
とドライエッチングプロセスにより、例えば0.8μm
角の導通孔32を層間絶縁膜28に開口する(図6
(d))。
After removing the resist pattern 22 (see FIG. 6).
(C)), film thickness of about 0.5 by plasma CVD method, for example
A silicon oxide film with a thickness of 0.3 μm is deposited, and then an SOG film with a thickness of about 0.3 μm is applied by the SOG technique.
8 is formed. Then, in order to form an upper wiring layer to be connected to the wiring layer 20, a typical lithography process and a dry etching process are performed to form, for example, 0.8 μm.
A corner conduction hole 32 is opened in the interlayer insulating film 28 (FIG. 6).
(D)).

【0056】続いて、例えばマグネトロンスパッタ法に
よりAl3Ti層を膜厚約50nm堆積し、金属間化合
物層34を形成する。なお、金属間化合物層16を堆積
するときと同様に、基板温度は400〜500℃程度に
加熱することが望ましい。次いで、基板を真空中に載置
したままで450℃、30分間程度の熱処理を行い、熱
的に安定なAl3Ti層を形成する。この熱処理を施す
ことにより、後工程で熱処理が行われた場合にも、下層
のTiN膜、又は上層に堆積するAl合金層との反応を
抑止することができる。
Then, an Al 3 Ti layer is deposited to a film thickness of about 50 nm by, for example, a magnetron sputtering method to form an intermetallic compound layer 34. Note that it is desirable to heat the substrate temperature to about 400 to 500 ° C. as in the case of depositing the intermetallic compound layer 16. Then, the substrate is placed in a vacuum and heat-treated at 450 ° C. for about 30 minutes to form a thermally stable Al 3 Ti layer. By performing this heat treatment, the reaction with the lower TiN film or the Al alloy layer deposited on the upper layer can be suppressed even when the heat treatment is performed in a later step.

【0057】このようにして形成された金属間化合物層
34上に、例えばマグネトロンスパッタ法により、Cu
を0.1%、Tiを0.15%含有するAl合金層を膜
厚約1μm堆積し、導電層36を形成する。導電層36
を堆積後、基板を真空中に載置したままで450℃、3
分間程度の熱処理を行うことにより、Al合金層をリフ
ローし、導通孔32内にAl合金を埋め込む。
Cu is formed on the intermetallic compound layer 34 thus formed by, for example, magnetron sputtering.
Of Al and 0.15% of Ti are deposited to form a conductive layer 36 by depositing an Al alloy layer having a thickness of about 1 μm. Conductive layer 36
After the deposition, the substrate was placed in a vacuum at 450 ° C for 3
By performing heat treatment for about a minute, the Al alloy layer is reflowed and the Al alloy is embedded in the conduction holes 32.

【0058】続いて、導電層36上に、例えばマグネト
ロンスパッタ法によりAl3Ti層を膜厚約50nm堆
積し、金属間化合物層38を形成する。なお、金属間化
合物層16を堆積するときと同様に、基板温度は400
〜500℃程度に加熱することが望ましい。次いで、基
板を真空中に載置したままで450℃、30分間程度の
熱処理を行い、熱的に安定なAl3Ti層を形成する。
Subsequently, an Al 3 Ti layer having a film thickness of about 50 nm is deposited on the conductive layer 36 by, for example, magnetron sputtering to form an intermetallic compound layer 38. It should be noted that the substrate temperature is 400 as in the case of depositing the intermetallic compound layer 16.
It is desirable to heat to about 500 ° C. Then, the substrate is placed in a vacuum and heat-treated at 450 ° C. for about 30 minutes to form a thermally stable Al 3 Ti layer.

【0059】この後、金属間化合物層38上に、例えば
反応性スパッタ法によりTiNを膜厚約50nm堆積
し、導電層40を形成する(図7(a))。なお、導電
層40は、Ti膜上にTiN膜を堆積した積層膜であっ
てもよい。続いて、このように形成された積層膜を、通
常のリソグラフィープロセスとドライエッチングプロセ
スによりパターニングする。これにより、導電層40、
金属間化合物層38、導電層36からなる配線層30を
形成し、一連の配線形成工程を終了する(図7
(b))。
Thereafter, TiN is deposited to a thickness of about 50 nm on the intermetallic compound layer 38 by, for example, the reactive sputtering method to form the conductive layer 40 (FIG. 7A). The conductive layer 40 may be a laminated film in which a TiN film is deposited on the Ti film. Subsequently, the laminated film thus formed is patterned by a normal lithography process and a dry etching process. Thereby, the conductive layer 40,
The wiring layer 30 including the intermetallic compound layer 38 and the conductive layer 36 is formed, and a series of wiring forming steps is completed (FIG. 7).
(B)).

【0060】このように、本実施例によれば、配線層間
を接続するコンタクト部において、それぞれの配線層に
含まれる金属元素からなる熱的に安定な金属間化合物層
を介在させるので、後工程の熱処理による配線層間での
反応を防止することができる。従って、配線層の堆積中
又は堆積後に熱処理が施された場合にも、配線層の形状
に乱れを生じることなく、コンタクト特性を維持するこ
とができる。
As described above, according to this embodiment, the thermally stable intermetallic compound layer made of the metal element contained in each wiring layer is interposed in the contact portion connecting the wiring layers. The reaction between the wiring layers due to the heat treatment can be prevented. Therefore, even when heat treatment is performed during or after the deposition of the wiring layer, the contact characteristics can be maintained without disturbing the shape of the wiring layer.

【0061】また、金属間化合物層は、その上層に形成
する配線層の主成分元素を含むので、配線層に対して親
和性がよく、効率よく配線層を導通孔内に埋め込むこと
ができる。これにより、多層配線間結線の信頼性を向上
することができる。次に、本発明の第4の実施例による
半導体装置及びその製造方法を図8乃至図11を用いて
説明する。
Since the intermetallic compound layer contains the main element of the wiring layer formed thereabove, it has a good affinity for the wiring layer and the wiring layer can be efficiently embedded in the conduction hole. As a result, the reliability of the connection between the multi-layered wirings can be improved. Next, a semiconductor device and a method of manufacturing the same according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0062】図8は本実施例による半導体装置の構造を
示す断面図、図9乃至図11は本実施例による半導体装
置の製造方法を示す工程断面図である。始めに、本実施
例による半導体装置の構造を説明する。下地基板10上
に形成された絶縁膜12上には、導電層14と、金属間
化合物層16と、導電層18と、金属間化合物層24
と、導電層26が順次積層して形成された配線層20が
形成されている。配線層20が形成された下地基板10
上には、層間絶縁膜28が形成されている。配線層20
上の層間絶縁膜28には導通孔32が形成されており、
導通孔32の内壁及び底面には金属間化合物層34が形
成されている。導通孔32には更に、導通孔32内に埋
め込まれた埋め込み金属44が形成されている。
FIG. 8 is a sectional view showing the structure of the semiconductor device according to this embodiment, and FIGS. 9 to 11 are process sectional views showing the method for manufacturing the semiconductor device according to this embodiment. First, the structure of the semiconductor device according to the present embodiment will be described. On the insulating film 12 formed on the base substrate 10, the conductive layer 14, the intermetallic compound layer 16, the conductive layer 18, and the intermetallic compound layer 24.
And the wiring layer 20 is formed by sequentially stacking the conductive layers 26. Base substrate 10 on which wiring layer 20 is formed
An interlayer insulating film 28 is formed on the top. Wiring layer 20
A conductive hole 32 is formed in the upper interlayer insulating film 28,
An intermetallic compound layer 34 is formed on the inner wall and bottom surface of the conduction hole 32. A buried metal 44 embedded in the conduction hole 32 is further formed in the conduction hole 32.

【0063】導通孔32内に埋め込み金属44が埋め込
まれた層間絶縁膜28上には、金属間化合物層38と、
導電層36と、金属間化合物層46と、導電層40とが
順次積層して形成された配線層30が設けられており、
導通孔32内の埋め込み金属44を介して配線層20と
接続されている。ここで、金属間化合物層16は、導電
層14を構成する元素と、導電層18を構成する元素と
からなる化合物層であり、金属間化合物層24は、導電
層18を構成する元素と、導電層26を構成する元素と
からなる化合物層であり、金属間化合物層34は導電層
26を構成する元素と、埋め込み金属44を構成する元
素からなる化合物層であり、金属間化合物層46は、導
電層36を構成する元素と、導電層40を構成する元素
とからなる化合物層である。本実施例では、導電層1
4、26、40にTiN膜を、導電層18、36にAl
合金層を、金属間化合物層16、24、34、38、4
6にはAl3Ti層を用いて半導体装置を構成した。
An intermetallic compound layer 38 is formed on the inter-layer insulating film 28 in which the embedded metal 44 is embedded in the conduction hole 32.
The wiring layer 30 is provided in which the conductive layer 36, the intermetallic compound layer 46, and the conductive layer 40 are sequentially stacked.
It is connected to the wiring layer 20 via the embedded metal 44 in the conduction hole 32. Here, the intermetallic compound layer 16 is a compound layer composed of an element forming the conductive layer 14 and an element forming the conductive layer 18, and the intermetallic compound layer 24 is an element forming the conductive layer 18. The intermetallic compound layer 34 is a compound layer composed of the elements composing the conductive layer 26, the intermetallic compound layer 34 is a compound layer composed of the elements composing the conductive layer 26, and the elements composing the embedded metal 44, and the intermetallic compound layer 46 is , A compound layer composed of an element forming the conductive layer 36 and an element forming the conductive layer 40. In this embodiment, the conductive layer 1
TiN films for 4, 26, 40 and Al for conductive layers 18, 36
The alloy layers are replaced by intermetallic compound layers 16, 24, 34, 38, 4
In No. 6, a semiconductor device was constructed by using an Al 3 Ti layer.

【0064】ここで、金属間化合物層16、24、3
4、38、46は、金属間化合物16と導電層14又は
導電層18との界面、金属間化合物24と導電層18又
は導電層26との界面、金属間化合物層34と導電層2
6又は埋め込み金属44との界面、金属間化合物層38
と導電層36又は埋め込み金属44との界面、金属間化
合物46と導電層36又は導電層40との界面が均一と
なるように、熱的に安定な化学量論的組成からなるAl
3Tiにより、粒径が均一で密な膜が形成されている。
Here, the intermetallic compound layers 16, 24, 3
4, 38 and 46 are interfaces between the intermetallic compound 16 and the conductive layer 14 or the conductive layer 18, interfaces between the intermetallic compound 24 and the conductive layer 18 or the conductive layer 26, and the intermetallic compound layer 34 and the conductive layer 2.
6 or the interface with the embedded metal 44, the intermetallic compound layer 38
And a conductive layer 36 or a buried metal 44, and an intermetallic compound 46 and a conductive layer 36 or a conductive layer 40, the interface is uniform, Al having a thermally stable stoichiometric composition.
3 Ti forms a dense film with a uniform grain size.

【0065】従って、配線層30の堆積中又は堆積後に
熱処理が施された場合にも、導通孔内には熱的に安定な
金属間化合物層34が形成されているので、埋め込み金
属44と金属間化合物層34、又は金属間化合物層34
と導電層26との間で反応が生じることはなく、コンタ
クト特性を維持することができる。次に、本実施例によ
る半導体装置の製造方法を説明する。
Therefore, even when the heat treatment is performed during or after the deposition of the wiring layer 30, the thermally stable intermetallic compound layer 34 is formed in the conduction hole, so that the buried metal 44 and the metal are formed. Intermetallic compound layer 34 or intermetallic compound layer 34
There is no reaction between the conductive layer 26 and the conductive layer 26, and the contact characteristics can be maintained. Next, a method of manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment will be described.

【0066】まず、絶縁膜12が形成された下地基板1
0上に、例えば反応性スパッタ法によりTiNを膜厚約
50nm堆積し、導電層14を形成する。次いで、真空
中で450℃、30分間程度の熱処理を行い、導電層1
4をシンタリングする。なお、導電層14は、Ti膜、
又はTiN膜上にTi膜を堆積した積層膜であってもよ
い。ここで、ここで、TiN膜とTi膜とを積層した膜
を導電層14として用いる場合には、シンタリングは、
TiN膜を堆積した後、Ti膜堆積前に行う。
First, the base substrate 1 on which the insulating film 12 is formed
Then, a conductive layer 14 is formed by depositing TiN with a film thickness of about 50 nm on the substrate 0 by reactive sputtering, for example. Then, heat treatment is performed in vacuum at 450 ° C. for about 30 minutes to form the conductive layer 1
4 is sintered. The conductive layer 14 is a Ti film,
Alternatively, it may be a laminated film in which a Ti film is deposited on a TiN film. Here, when the film in which the TiN film and the Ti film are laminated is used as the conductive layer 14, the sintering is
After depositing the TiN film and before depositing the Ti film.

【0067】続いて、導電層14上に、例えばマグネト
ロンスパッタ法によりAl3Ti層を膜厚約50nm堆
積し、金属間化合物層16を形成する。なお、金属間化
合物層16を堆積する際には、基板温度を400〜50
0℃程度に加熱することが望ましい。基板温度が400
℃より低い場合、又は500℃よりも高い場合には、化
学量論的に安定なAl3Ti以外の相が膜中に混在して
しまうからである。
Then, an Al 3 Ti layer having a film thickness of about 50 nm is deposited on the conductive layer 14 by, for example, a magnetron sputtering method to form an intermetallic compound layer 16. When depositing the intermetallic compound layer 16, the substrate temperature is set to 400 to 50.
It is desirable to heat to about 0 ° C. Substrate temperature is 400
This is because when the temperature is lower than 0 ° C or higher than 500 ° C, stoichiometrically stable phases other than Al 3 Ti are mixed in the film.

【0068】次いで、真空中で450℃、30分間程度
の熱処理を行い、熱的に安定なAl 3Ti層を形成す
る。この熱処理を施すことにより、後工程で熱処理が行
われた場合にも、下層のTiN膜、又は上層に堆積する
Al合金層との反応を抑止することができる。このよう
にして形成された金属間化合物層16上に、例えばマグ
ネトロンスパッタ法により、Cuを0.1%、Tiを
0.15%含有するAl合金層を膜厚約1μm堆積し、
導電層18を形成する。
Then, in vacuum at 450 ° C. for about 30 minutes
Heat-treated to provide thermally stable Al 3Form Ti layer
It By performing this heat treatment, heat treatment can be performed in a later process.
Even if it is broken, it will be deposited on the lower TiN film or the upper layer.
The reaction with the Al alloy layer can be suppressed. like this
On the intermetallic compound layer 16 formed by
By the netron sputtering method, 0.1% Cu and Ti
An Al alloy layer containing 0.15% is deposited to a film thickness of about 1 μm,
The conductive layer 18 is formed.

【0069】次いで、例えばマグネトロンスパッタ法に
よりAl3Ti層を膜厚約50nm堆積し、金属間化合
物層24を形成する。なお、金属間化合物層16を堆積
するときと同様に、基板温度は400〜500℃程度に
加熱することが望ましい。続いて、真空中で450℃、
30分間程度の熱処理を行い、熱的に安定なAl 3Ti
層を形成する。この熱処理を施すことにより、後工程で
熱処理が行われた場合にも、下層のAl合金層、又は上
層に堆積するTiN膜との反応を抑止することができ
る。
Next, for example, in the magnetron sputtering method
More Al3A Ti layer is deposited to a thickness of about 50 nm and the intermetallic compound is deposited.
The material layer 24 is formed. In addition, the intermetallic compound layer 16 is deposited.
As in the case of
It is desirable to heat. Then, in vacuum at 450 ° C,
Thermally stable Al after heat treatment for about 30 minutes 3Ti
Form the layers. By performing this heat treatment,
Even when heat treatment is performed, the lower Al alloy layer or the upper layer
The reaction with the TiN film deposited on the layer can be suppressed
It

【0070】次いで、例えば反応性スパッタ法によりT
iNを膜厚約50nm堆積し、導電層26を形成する。
次いで、真空中で450℃、30分間程度の熱処理を行
い、導電層18をシンタリングする。なお、上記一連の
成膜工程は、真空中において連続して処理することが望
ましい(図9(a))。また、導電層26は、Ti膜上
にTiN膜を堆積した積層膜であってもよい。
Then, T is formed by, for example, the reactive sputtering method.
iN is deposited to a film thickness of about 50 nm to form the conductive layer 26.
Then, heat treatment is performed in vacuum at 450 ° C. for about 30 minutes to sinter the conductive layer 18. In addition, it is desirable that the series of film forming steps be continuously performed in a vacuum (FIG. 9A). Further, the conductive layer 26 may be a laminated film in which a TiN film is deposited on the Ti film.

【0071】その後、このように形成した積層膜上に、
通常のリソグラフィー工程により、加工すべき配線パタ
ーンに相当するレジストパターン22を形成する。次い
で、このレジストパターン22をマスクとして通常のド
ライエッチングを行い、導電層26、金属間化合物層2
4、導電層18、金属間化合物層16、導電層14から
なる線幅約1μmの配線層20を形成する(図9
(b))。
After that, on the laminated film thus formed,
A resist pattern 22 corresponding to the wiring pattern to be processed is formed by a normal lithography process. Then, normal dry etching is performed using the resist pattern 22 as a mask to form the conductive layer 26 and the intermetallic compound layer 2
4, a wiring layer 20 having a line width of about 1 μm, which includes the conductive layer 18, the intermetallic compound layer 16, and the conductive layer 14 is formed (FIG. 9).
(B)).

【0072】レジストパターン22を除去した後(図9
(c))、例えばプラズマCVD法により膜厚約0.5
μmのシリコン酸化膜を堆積し、続いてSOG技術によ
り膜厚約0.3μmのSOG膜を塗布し、層間絶縁膜2
8を形成する。その後、配線層20と接続する上層の配
線層を形成するために、通常のリソグラフィープロセス
とドライエッチングプロセスにより、例えば0.8μm
角の導通孔32を層間絶縁膜28に開口する(図9
(d))。
After removing the resist pattern 22 (see FIG. 9).
(C)), film thickness of about 0.5 by plasma CVD method, for example
A silicon oxide film with a thickness of 0.3 μm is deposited, and then an SOG film with a thickness of about 0.3 μm is applied by the SOG technique.
8 is formed. Then, in order to form an upper wiring layer to be connected to the wiring layer 20, a typical lithography process and a dry etching process are performed to form, for example, 0.8 μm.
A corner conduction hole 32 is opened in the interlayer insulating film 28 (FIG. 9).
(D)).

【0073】続いて、例えばマグネトロンスパッタ法に
よりAl3Ti層を膜厚約50nm堆積し、金属間化合
物層34を形成する。なお、金属間化合物層16を堆積
するときと同様に、基板温度は400〜500℃程度に
加熱することが望ましい。次いで、基板を真空中に載置
したままで450℃、30分間程度の熱処理を行い、熱
的に安定なAl3Ti層を形成する。この熱処理を施す
ことにより、後工程で熱処理が行われた場合にも、下層
のTiN膜、又は上層に堆積するAl合金層との反応を
抑止することができる。
Then, an Al 3 Ti layer is deposited to a thickness of about 50 nm by, for example, a magnetron sputtering method to form an intermetallic compound layer 34. Note that it is desirable to heat the substrate temperature to about 400 to 500 ° C. as in the case of depositing the intermetallic compound layer 16. Then, the substrate is placed in a vacuum and heat-treated at 450 ° C. for about 30 minutes to form a thermally stable Al 3 Ti layer. By performing this heat treatment, the reaction with the lower TiN film or the Al alloy layer deposited on the upper layer can be suppressed even when the heat treatment is performed in a later step.

【0074】このようにして形成された金属間化合物層
34上に、例えばマグネトロンスパッタ法により、Cu
を0.1%、Tiを0.15%含有するAl合金層35
を膜厚約1μm堆積する。次いで、基板を真空中に載置
したままで450℃、3分間程度の熱処理を行うことに
より、Al合金層35をリフローし、導通孔32内にA
l合金を埋め込む(図10(a))。
Cu is formed on the intermetallic compound layer 34 thus formed by, for example, magnetron sputtering.
Al alloy layer 35 containing 0.1% of Ti and 0.15% of Ti
To a film thickness of about 1 μm. Then, the substrate is placed in a vacuum, and heat treatment is performed at 450 ° C. for about 3 minutes to reflow the Al alloy layer 35 so that A in the conduction hole 32.
l alloy is embedded (FIG. 10A).

【0075】その後、このようにして堆積したAl合金
層35を、通常のドライエッチングにより層間絶縁膜2
8の表面が露出するまでエッチバックし、導通孔32内
に埋め込まれた埋め込み金属44を形成する(図10
(b))。続いて、導通孔32内に埋め込み金属44が
埋め込まれた層間絶縁膜28上に、例えばマグネトロン
スパッタ法によりAl3Ti層を膜厚約50nm堆積
し、金属間化合物層38を形成する。なお、金属間化合
物層16を堆積するときと同様に、基板温度は400〜
500℃程度に加熱することが望ましい。
After that, the Al alloy layer 35 thus deposited is subjected to the normal dry etching to form the interlayer insulating film 2.
Etching back is performed until the surface of 8 is exposed to form a buried metal 44 embedded in the conduction hole 32 (FIG. 10).
(B)). Then, an Al 3 Ti layer having a film thickness of about 50 nm is deposited on the interlayer insulating film 28 having the buried metal 44 buried in the conduction hole 32 by, for example, a magnetron sputtering method to form an intermetallic compound layer 38. Note that the substrate temperature is 400 to 400, as in the case of depositing the intermetallic compound layer 16.
It is desirable to heat to about 500 ° C.

【0076】次いで、基板を真空中に載置したままで4
50℃、30分間程度の熱処理を行い、熱的に安定なA
3Ti層を形成する。このようにして形成された金属
間化合物層38上に、例えばマグネトロンスパッタ法に
より、Cuを0.1%、Tiを0.15%含有するAl
合金層を膜厚約1μm堆積し、導電層36を形成する。
Then, the substrate is placed in a vacuum and the
Heat-treated at 50 ° C for about 30 minutes to obtain a thermally stable A
An l 3 Ti layer is formed. On the intermetallic compound layer 38 thus formed, for example, by magnetron sputtering, Al containing 0.1% Cu and 0.15% Ti.
The alloy layer is deposited to a film thickness of about 1 μm to form the conductive layer 36.

【0077】続いて、導電層36上に、例えばマグネト
ロンスパッタ法によりAl3Ti層を膜厚約50nm堆
積し、金属間化合物層46を形成する。なお、金属間化
合物層16を堆積するときと同様に、基板温度は400
〜500℃程度に加熱することが望ましい。次いで、基
板を真空中に載置したままで450℃、30分間程度の
熱処理を行い、熱的に安定なAl3Ti層を形成する。
Then, an Al 3 Ti layer having a film thickness of about 50 nm is deposited on the conductive layer 36 by, for example, a magnetron sputtering method to form an intermetallic compound layer 46. It should be noted that the substrate temperature is 400 as in the case of depositing the intermetallic compound layer 16.
It is desirable to heat to about 500 ° C. Then, the substrate is placed in a vacuum and heat-treated at 450 ° C. for about 30 minutes to form a thermally stable Al 3 Ti layer.

【0078】この後、金属間化合物層46上に、例えば
反応性スパッタ法によりTiNを膜厚約50nm堆積
し、導電層40を形成する(図11(a))。なお、導
電層40は、Ti膜上にTiN膜を堆積した積層膜であ
ってもよい。続いて、このように形成された積層膜を、
通常のリソグラフィープロセスとドライエッチングプロ
セスによりパターニングする。これにより、導電層4
0、金属間化合物層46、導電層36、金属間化合物層
38からなる配線層30を形成し、一連の配線形成工程
を終了する(図11(b))。
Then, TiN is deposited to a thickness of about 50 nm on the intermetallic compound layer 46 by, for example, the reactive sputtering method to form the conductive layer 40 (FIG. 11A). The conductive layer 40 may be a laminated film in which a TiN film is deposited on the Ti film. Then, the laminated film thus formed is
Patterning is performed by a normal lithography process and a dry etching process. Thereby, the conductive layer 4
0, the intermetallic compound layer 46, the conductive layer 36, and the intermetallic compound layer 38 are formed into the wiring layer 30, and a series of wiring forming steps is completed (FIG. 11B).

【0079】このように、本実施例によれば、層間絶縁
膜中に埋め込まれた埋め込み金属により配線層間を接続
するコンタクト部において、配線層と埋め込み金属とに
含まれる元素からなる熱的に安定な金属間化合物層を介
在させるので、後工程の熱処理による配線層間での反応
を防止することができる。従って、配線層の堆積中又は
堆積後に熱処理が施された場合にも、配線層の形状に乱
れを生じることなく、コンタクト特性を維持することが
できる。
As described above, according to the present embodiment, the contact portion connecting the wiring layers with the embedded metal embedded in the interlayer insulating film is thermally stable and is composed of the elements contained in the wiring layer and the embedded metal. Since the intermetallic compound layer is interposed, it is possible to prevent the reaction between the wiring layers due to the heat treatment in the subsequent step. Therefore, even when heat treatment is performed during or after the deposition of the wiring layer, the contact characteristics can be maintained without disturbing the shape of the wiring layer.

【0080】また、金属間化合物層は、その上層に形成
する配線層の主成分元素を含むので、配線層に対して親
和性がよく、効率よく配線層を導通孔内に埋め込むこと
ができる。これにより、多層配線間結線の信頼性を向上
することができる。なお、上記実施例では、TiN膜か
らなる導電層と、Al合金層からなる導電層との間に、
Al3Tiからなる金属間化合物層を設けたが、材料の
異なる導電層の、それぞれを構成する主要元素を含んだ
安定な金属間化合物層を介在させればよいので、上記実
施例に限定されるものではない。
Further, since the intermetallic compound layer contains the main component element of the wiring layer formed thereabove, it has a good affinity for the wiring layer and the wiring layer can be efficiently embedded in the conduction hole. As a result, the reliability of the connection between the multi-layered wirings can be improved. In the above-mentioned embodiment, between the conductive layer made of the TiN film and the conductive layer made of the Al alloy layer,
Although the intermetallic compound layer made of Al 3 Ti is provided, it is only necessary to interpose the stable intermetallic compound layers containing the main elements constituting each of the conductive layers of different materials. Not something.

【0081】例えば、Ti膜からなる導電層と、Al合
金層からなる導電層との間に、Al 3Tiからなる金属
間化合物層を設けてもよいし、Al合金層からなる導電
層とW層からなる導電層との間に、WAl12又はWAl
6からなる金属間化合物層を形成してもよい。
For example, a conductive layer made of a Ti film and an Al
Between the conductive layer consisting of gold layer, Al 3Metal consisting of Ti
An intermetallic compound layer may be provided, or an Al alloy layer having conductivity
Between the W layer and the W conductive layer12Or WAl
6You may form the intermetallic compound layer which consists of.

【0082】[0082]

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、第1の導
電材料からなる第1の導電層と、第1の導電層上に形成
され、第1の導電材料を構成する第1の金属元素と、第
2の導電材料を構成する第2の金属元素とを含む第1の
金属間化合物層と、第1の金属間化合物層上に形成さ
れ、第2の導電材料からなる第2の導電層とを有する積
層体により配線層を構成することにより、配線層を形成
した後の熱工程において第1の導電層と第2の導電層が
直接反応することはなく、配線層の形状や界面状態を維
持できるので、エレクトロマイグレーション耐性を向上
することができる。
As described above, according to the present invention, the first conductive layer made of the first conductive material, and the first conductive layer formed on the first conductive layer and constituting the first conductive material. A first intermetallic compound layer containing a metal element and a second metal element forming a second conductive material, and a second intermetallic compound layer formed on the first intermetallic compound layer and made of a second conductive material. The wiring layer is formed of a laminated body having the conductive layer and the first conductive layer and the second conductive layer do not directly react with each other in the heat step after the wiring layer is formed, and the shape of the wiring layer is formed. Since the interface state can be maintained, the electromigration resistance can be improved.

【0083】また、上記の半導体装置において、第2の
導電層上に形成され、第2の導電材料を構成する第2の
金属元素と、第3の導電材料を構成する第3の金属元素
とを含む第2の金属間化合物層と、第2の金属間化合物
層上に形成され、第3の導電材料からなる第3の導電層
とを更に有する積層体により配線層を形成すれば、エレ
クトロマイグレーション耐性を向上できるとともに、エ
レクトロマイグレーション等によってある導電層に断線
が生じた場合にも、他の導電層や金属間化合物層が電流
を流す経路として機能するので、配線の完全な断線を防
止することが可能となる。
In the above semiconductor device, the second metal element which is formed on the second conductive layer and constitutes the second conductive material, and the third metal element which constitutes the third conductive material. If the wiring layer is formed of a laminate further including a second intermetallic compound layer containing a metal oxide and a third conductive layer formed on the second intermetallic compound layer In addition to improving migration resistance, even when a conductive layer is broken due to electromigration, other conductive layers and intermetallic compound layers function as a path for passing current, preventing complete disconnection of the wiring. It becomes possible.

【0084】また、第1の配線層と、第1の配線層上に
形成され、第1の配線層と上層の配線層を接続する導通
孔を有する層間絶縁膜と、層間絶縁膜上に形成され、導
通孔において第1の配線層と接続された第2の配線層
と、導通孔内の第1の配線層と第2の配線層の接続部に
形成され、接続部において第1の配線層を構成する第1
の金属元素と、接続部において第2の配線層を構成する
第2の金属元素を含む第1の金属間化合物層とを有する
半導体装置を構成すれば、第2の配線層の堆積中又は堆
積後に熱処理が施された場合にも、導通孔内には熱的に
安定な金属間化合物層が形成されているので、第2の配
線層と金属間化合物層、又は金属間化合物層と第1の配
線層との間で反応が生じることはなく、第1の配線層と
第2の配線層を接続する接続部のコンタクト特性を維持
することができる。
Further, it is formed on the first wiring layer, an interlayer insulating film formed on the first wiring layer and having a conductive hole connecting the first wiring layer and the upper wiring layer, and formed on the interlayer insulating film. And a second wiring layer connected to the first wiring layer in the conduction hole and a connection portion between the first wiring layer and the second wiring layer in the conduction hole, and the first wiring in the connection portion. The first of the layers
If a semiconductor device having the above metal element and the first intermetallic compound layer containing the second metal element forming the second wiring layer at the connection portion is configured, the second wiring layer is being deposited or deposited. Even when the heat treatment is performed later, the thermally stable intermetallic compound layer is formed in the conductive hole, so that the second wiring layer and the intermetallic compound layer or the intermetallic compound layer and the first wiring layer are formed. No reaction occurs between the first wiring layer and the second wiring layer, and the contact characteristics of the connecting portion connecting the first wiring layer and the second wiring layer can be maintained.

【0085】また、第1の配線層と、第1の配線層上に
層間絶縁膜を介して形成された第2の配線層と、層間絶
縁膜に形成された導通孔と、導通孔内に埋め込まれ、第
1の配線層と第2の配線層とを接続する埋め込み金属
と、第1の配線層と埋め込み金属とを接続する第1の接
続部に形成され、第1の接続部において第1の配線層を
構成する第1の金属元素と、埋め込み金属を構成する第
2の金属元素を含む第1の金属間化合物層とを有する半
導体装置を構成すれば、第2の配線層の堆積中又は堆積
後に熱処理が施された場合にも、導通孔内には熱的に安
定な金属間化合物層が形成されているので、埋め込み金
属と金属間化合物層、又は金属間化合物層と第1の配線
層との間で反応が生じることはなく、第1の配線層と第
2の配線層を接続する接続部のコンタクト特性を維持す
ることができる。
Further, the first wiring layer, the second wiring layer formed on the first wiring layer via the interlayer insulating film, the conductive hole formed in the interlayer insulating film, and A buried metal that is buried and connects the first wiring layer and the second wiring layer, and a first connection portion that connects the first wiring layer and the buried metal, is formed. If a semiconductor device having a first metal element forming the first wiring layer and a first intermetallic compound layer containing the second metal element forming the buried metal is formed, deposition of the second wiring layer Even when heat treatment is performed during or after deposition, a thermally stable intermetallic compound layer is formed in the through hole, so that the embedded metal and intermetallic compound layer or the intermetallic compound layer and the first metal There is no reaction between the first wiring layer and the second wiring layer. It is possible to maintain the contact characteristics of the connection portion.

【0086】また、埋め込み金属と第2の配線層とを接
続する第2の接続部に形成され、埋め込み金属を構成す
る第2の金属元素と、第2の接続部において第2の配線
層を構成する第3の金属元素とを含む第2の金属間化合
物層を設ければ、第1の配線層と第2の配線層を接続す
る接続部のコンタクト特性を維持できるとともに、エレ
クトロマイグレーション等によって第2の配線層に断線
が生じた場合にも、金属間化合物層が電流を流す経路と
して機能するので、配線の完全な断線を防止することが
可能となる。
In addition, a second metal element that is formed in the second connection portion that connects the embedded metal and the second wiring layer and that constitutes the embedded metal, and the second wiring layer in the second connection portion are formed. By providing the second intermetallic compound layer containing the constituent third metal element, the contact characteristics of the connecting portion connecting the first wiring layer and the second wiring layer can be maintained, and electromigration or the like can be performed. Even if a disconnection occurs in the second wiring layer, the intermetallic compound layer functions as a path for passing a current, so that it is possible to prevent the wiring from being completely disconnected.

【0087】また、上記の金属間化合物層を化学量論的
組成をなす化合物により形成すれば、金属間化合物層と
接する配線層や導電層とは反応しないので、配線層の形
状を維持し、エレクトロマイグレーション耐性を高める
上で望ましい。また、上記の金属間化合物には、Al3
Tiを適用することができる。また、上記の金属間化合
物には、WAl12又はWAl6を適用することができ
る。
If the above intermetallic compound layer is formed of a compound having a stoichiometric composition, it does not react with the wiring layer or the conductive layer in contact with the intermetallic compound layer, so that the shape of the wiring layer is maintained. It is desirable for improving electromigration resistance. Further, the above intermetallic compound includes Al 3
Ti can be applied. Further, WAl 12 or WAl 6 can be applied to the above intermetallic compound.

【0088】また、第1の導電材料からなる第1の導電
層を形成する工程と、第1の導電層上に、第1の導電材
料を構成する第1の金属元素と、第2の導電材料を構成
する第2の金属元素とからなる金属間化合物層を形成す
る工程と、金属間化合物層上に、第2の導電材料からな
る第2の導電層を形成する工程と、第1の導電層と、金
属間化合物層と、第2の導電層とを有する積層体をパタ
ーニングし、積層体からなる配線層を形成する工程を含
む製造方法によって半導体装置を製造することにより、
界面反応により金属間化合物層を形成する場合よりも、
粒径が細かく膜が密な金属間化合物層を形成するので、
エレクトロマイグレーション耐性に優れた配線層を有す
る半導体装置を製造することができる。
The step of forming the first conductive layer made of the first conductive material, the first metal element forming the first conductive material and the second conductive layer on the first conductive layer. A step of forming an intermetallic compound layer made of a second metal element constituting the material, a step of forming a second conductive layer made of a second conductive material on the intermetallic compound layer, By manufacturing a semiconductor device by a manufacturing method including a step of patterning a laminate having a conductive layer, an intermetallic compound layer, and a second conductive layer, and forming a wiring layer made of the laminate,
Compared to the case where the intermetallic compound layer is formed by the interfacial reaction,
Since it forms an intermetallic compound layer with a fine grain size and a dense film,
A semiconductor device having a wiring layer having excellent electromigration resistance can be manufactured.

【0089】また、第1の導電材料からなる第1の導電
層を有する第1の配線層を形成する工程と、第1の配線
層が形成された下地基板上に、層間絶縁膜を形成する工
程と、第1の配線層上の層間絶縁膜に、第1の配線層に
達する導通孔を開口する工程と、層間絶縁膜上及び導通
孔内部に、第1の導電材料を構成する第1の金属元素
と、第2の導電材料を構成する第2の金属元素とからな
る第1の金属間化合物層を形成する工程と、第1の金属
間化合物層上に、第2の導電材料からなる第2の導電層
を有する第2の配線層を形成し、層間絶縁膜上に第2の
配線層を形成すると同時に、導通孔内に第2の導電材料
を埋め込む工程を含む製造方法によって半導体装置を製
造することにより、配線層間を接続するコンタクト部に
おいて、それぞれの配線層に含まれる金属元素からなる
熱的に安定な金属間化合物層を介在させるので、後工程
の熱処理による配線層間での反応を防止することができ
る。従って、配線層の堆積中又は堆積後に熱処理が施さ
れた場合にも、配線層の形状に乱れを生じることなく、
コンタクト特性を維持することができる。
Further, a step of forming a first wiring layer having a first conductive layer made of a first conductive material, and an interlayer insulating film are formed on a base substrate on which the first wiring layer is formed. A step of forming a conductive hole reaching the first wiring layer in the interlayer insulating film on the first wiring layer; and a step of forming a first conductive material on the interlayer insulating film and in the conductive hole. Forming a first intermetallic compound layer composed of the metal element of 1) and a second metal element forming the second conductive material; and forming a first intermetallic compound layer on the first intermetallic compound layer from the second conductive material. A second wiring layer having a second conductive layer is formed, the second wiring layer is formed on the interlayer insulating film, and at the same time, the second conductive layer is embedded in the conductive hole. By manufacturing the device, it is possible to Since thermally interposing a stable intermetallic compound layer comprising a metal element contained in the line layer, it is possible to prevent reaction of the wiring layers by a heat treatment in the subsequent step. Therefore, even when heat treatment is performed during or after the deposition of the wiring layer, the shape of the wiring layer is not disturbed,
The contact characteristics can be maintained.

【0090】また、第1の導電材料からなる第1の導電
層を有する第1の配線層を形成する工程と、第1の配線
層が形成された下地基板上に、層間絶縁膜を形成する工
程と、第1の配線層上の層間絶縁膜に、第1の配線層に
達する導通孔を形成する工程と、層間絶縁膜上及び導通
孔内部に、第1の導電材料を構成する第1の金属元素
と、第2の導電材料を構成する第2の金属元素とからな
る第1の金属間化合物層を形成する工程と、第1の金属
間化合物層上に、第2の導電材料からなる第2の導電層
を形成し、層間絶縁膜上に第2の導電層を形成すると同
時に、導通孔内に第2の導電材料埋め込む工程と、層間
絶縁膜上に形成した第2の導電層及び第1の金属間化合
物層をエッチバックし、導通孔の内部にのみ第2の導電
材料からなる埋め込み金属を残存する工程と、導通孔に
埋め込み金属が形成された層間絶縁膜上に、埋め込み金
属を介して第1の配線層と接続された第2の配線層を形
成する工程を含む製造方法によって半導体装置を製造す
ることにより、層間絶縁膜中に埋め込まれた埋め込み金
属により配線層間を接続するコンタクト部において、配
線層と埋め込み金属とに含まれる金属元素からなる熱的
に安定な金属間化合物層を介在させるので、後工程の熱
処理による配線層間での反応を防止することができる。
従って、配線層の堆積中又は堆積後に熱処理が施された
場合にも、配線層の形状に乱れを生じることなく、コン
タクト特性を維持することができる。
Further, a step of forming a first wiring layer having a first conductive layer made of a first conductive material and an interlayer insulating film are formed on a base substrate on which the first wiring layer is formed. A step of forming a conductive hole reaching the first wiring layer in the interlayer insulating film on the first wiring layer, and a step of forming a first conductive material on the interlayer insulating film and inside the conductive hole. Forming a first intermetallic compound layer composed of the metal element of 1) and a second metal element forming the second conductive material; and forming a first intermetallic compound layer on the first intermetallic compound layer from the second conductive material. Forming a second conductive layer and forming the second conductive layer on the interlayer insulating film, and at the same time embedding the second conductive material in the conductive hole, and the second conductive layer formed on the interlayer insulating film. And the first intermetallic compound layer is etched back so that the second conductive material is embedded only inside the conduction hole. A manufacturing method including a step of leaving a metal and a step of forming a second wiring layer connected to the first wiring layer via the buried metal on the interlayer insulating film in which the buried metal is formed in the conduction hole By manufacturing a semiconductor device, a thermally stable intermetallic compound layer made of a metal element contained in a wiring layer and a buried metal is formed at a contact portion connecting wiring layers by a buried metal buried in an interlayer insulating film. Since the interposition is provided, it is possible to prevent the reaction between the wiring layers due to the heat treatment in the subsequent step.
Therefore, even when the heat treatment is performed during or after the deposition of the wiring layer, the contact characteristics can be maintained without disturbing the shape of the wiring layer.

【0091】また、金属間化合物層は、その上層に形成
する配線層や埋め込み金属の主成分元素を含むので、配
線層に対して親和性がよく、効率よく配線層を導通孔内
に埋め込むことができる。これにより、多層配線間結線
の信頼性を向上することができる。また、上記の半導体
装置の製造方法において、第2の導電材料を構成する第
2の金属元素と、第3の導電材料を構成する第3の金属
元素とからなる第2の金属間化合物層と、第2の金属間
化合物層上に形成され、第3の導電材料からなる第3の
導電層とにより第2の配線層を形成すれば、配線層の堆
積中又は堆積後に熱処理が施された場合にコンタクト特
性を維持できるとともに、エレクトロマイグレーション
等によって第3の導電層に断線が生じた場合にも、金属
間化合物層が電流を流す経路として機能するので、配線
の完全な断線を防止することが可能となる。
Further, since the intermetallic compound layer contains the main element of the wiring layer formed above it and the embedded metal, the intermetallic compound layer has a good affinity for the wiring layer and the wiring layer can be efficiently embedded in the conduction hole. You can As a result, the reliability of the connection between the multi-layered wirings can be improved. In the method for manufacturing a semiconductor device described above, a second intermetallic compound layer including a second metal element forming the second conductive material and a third metal element forming the third conductive material. If the second wiring layer is formed by the third conductive layer formed on the second intermetallic compound layer and made of the third conductive material, the heat treatment is performed during or after the wiring layer is deposited. In this case, the contact characteristics can be maintained, and even if a disconnection occurs in the third conductive layer due to electromigration or the like, the intermetallic compound layer functions as a path for passing a current. Is possible.

【0092】また、金属間化合物層を堆積する際に、基
板温度を400〜500℃程度に加熱すれば、粒径が均
一で膜が密であり、化学量論的に安定な化合物を堆積す
ることができる。また、金属間化合物層を堆積後に45
0℃程度の温度で熱処理を行えば、より安定な金属間化
合物層を形成することができる。
When depositing the intermetallic compound layer, if the substrate temperature is heated to about 400 to 500 ° C., a compound having a uniform grain size, a dense film, and stoichiometrically stable is deposited. be able to. Also, after depositing the intermetallic compound layer, 45
If the heat treatment is performed at a temperature of about 0 ° C., a more stable intermetallic compound layer can be formed.

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

【図1】本発明の第1の実施例による半導体装置の構造
を示す概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a structure of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例による半導体装置の製造
方法を示す工程断面図である。
FIG. 2 is a process sectional view showing the manufacturing method of the semiconductor device according to the first embodiment of the invention.

【図3】本発明の第2の実施例による半導体装置の構造
を示す概略断面図である。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing the structure of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施例による半導体装置の製造
方法を示す工程断面図である。
FIG. 4 is a process sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施例による半導体装置の構造
を示す概略断面図である。
FIG. 5 is a schematic sectional view showing the structure of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施例による半導体装置の製造
方法を示す工程断面図(その1)である。
FIG. 6 is a process sectional view (1) showing the method for manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施例による半導体装置の製造
方法を示す工程断面図(その2)である。
FIG. 7 is a process sectional view (2) illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4の実施例による半導体装置の構造
を示す概略断面図である。
FIG. 8 is a schematic sectional view showing the structure of a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第4の実施例による半導体装置の製造
方法を示す工程断面図(その1)である。
FIG. 9 is a process sectional view (1) showing the method for manufacturing the semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第4の実施例による半導体装置の製
造方法を示す工程断面図(その2)である。
FIG. 10 is a process sectional view (2) illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第4の実施例による半導体装置の製
造方法を示す工程断面図(その3)である。
FIG. 11 is a process sectional view (3) showing the method for manufacturing the semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…下地基板 12…絶縁膜 14…導電層 16…金属間化合物層 18…導電層 20…配線層 22…レジストパターン 24…金属間化合物層 26…導電層 28…層間絶縁膜 30…配線層 32…導通孔 34…金属間化合物層 35…Al合金層 36…導電層 38…金属間化合物層 40…導電層 44…埋め込み金属 46…金属間化合物層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Base substrate 12 ... Insulating film 14 ... Conductive layer 16 ... Intermetallic compound layer 18 ... Conductive layer 20 ... Wiring layer 22 ... Resist pattern 24 ... Intermetallic compound layer 26 ... Conductive layer 28 ... Interlayer insulating film 30 ... Wiring layer 32 ... Conduction hole 34 ... Intermetallic compound layer 35 ... Al alloy layer 36 ... Conductive layer 38 ... Intermetallic compound layer 40 ... Conductive layer 44 ... Embedded metal 46 ... Intermetallic compound layer

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下地基板上に形成され、 第1の導電材料からなる第1の導電層と、 前記第1の導電層上に形成され、前記第1の導電材料を
構成する第1の金属元素と、前記第1の導電材料とは異
なる第2の導電材料を構成する第2の金属元素とを含む
第1の金属間化合物層と、 前記第1の金属間化合物層上に形成され、前記第2の導
電材料からなる第2の導電層とを有する配線層を有する
ことを特徴とする半導体装置。
1. A first conductive layer formed on a base substrate and made of a first conductive material; and a first metal formed on the first conductive layer and constituting the first conductive material. A first intermetallic compound layer containing an element and a second metal element that constitutes a second conductive material different from the first conductive material, and is formed on the first intermetallic compound layer, A semiconductor device having a wiring layer having a second conductive layer made of the second conductive material.
【請求項2】 請求項1記載の半導体装置において、 前記配線層は、 前記第2の導電層上に形成され、前記第2の導電材料を
構成する第2の金属元素と、前記第2の導電材料とは異
なる第3の導電材料を構成する第3の金属元素とを含む
第2の金属間化合物層と、 前記第2の金属間化合物層上に形成され、前記第3の導
電材料からなる第3の導電層とを更に有することを特徴
とする半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the wiring layer is formed on the second conductive layer, and the second metal element that constitutes the second conductive material and the second metal element. A second intermetallic compound layer containing a third metal element that forms a third conductive material different from the conductive material; and a second intermetallic compound layer formed on the second intermetallic compound layer. Further comprising a third conductive layer that is formed.
【請求項3】 下地基板上に形成された第1の配線層
と、 前記第1の配線層上に形成され、前記第1の配線層と上
層の配線層を接続する導通孔が形成された層間絶縁膜
と、 前記層間絶縁膜上に形成され、前記導通孔において前記
第1の配線層と接続された第2の配線層と、 前記導通孔内の前記第1の配線層と前記第2の配線層の
接続部に形成され、前記接続部において前記第1の配線
層を構成する第1の金属元素と、前記接続部において前
記第2の配線層を構成する第2の金属元素とを含む第1
の金属間化合物層とを有することを特徴とする半導体装
置。
3. A first wiring layer formed on a base substrate, and a conduction hole formed on the first wiring layer and connecting the first wiring layer and an upper wiring layer. An interlayer insulating film, a second wiring layer formed on the interlayer insulating film and connected to the first wiring layer in the conduction hole, the first wiring layer in the conduction hole, and the second wiring layer A first metal element that is formed in the connection part of the wiring layer and that forms the first wiring layer in the connection part, and a second metal element that forms the second wiring layer in the connection part. First including
And an intermetallic compound layer of 1.
【請求項4】 下地基板上に形成された第1の配線層
と、 前記第1の配線層上に形成され、前記第1の配線層と上
層の配線層を接続する導通孔を有する層間絶縁膜と、 前記層間絶縁膜上に形成され、前記導通孔において前記
第1の配線層と接続された第2の配線層と、 前記導通孔内に埋め込まれ、前記第1の配線層と前記第
2の配線層とを接続する埋め込み金属と、 前記第1の配線層と前記埋め込み金属とを接続する第1
の接続部に形成され、前記第1の接続部において前記第
1の配線層を構成する第1の金属元素と、前記埋め込み
金属を構成する第2の金属元素とを含む第1の金属間化
合物層とを有することを特徴とする半導体装置。
4. An interlayer insulation having a first wiring layer formed on a base substrate and a conduction hole formed on the first wiring layer and connecting the first wiring layer and an upper wiring layer. A film, a second wiring layer formed on the interlayer insulating film and connected to the first wiring layer in the conduction hole, and a second wiring layer embedded in the conduction hole, the first wiring layer and the first wiring layer. A buried metal connecting the second wiring layer and a first wiring layer connecting the first wiring layer and the buried metal
A first intermetallic compound that is formed in the connection portion of the first connection element and that includes the first metal element that forms the first wiring layer in the first connection portion and the second metal element that forms the embedded metal. A semiconductor device having a layer.
【請求項5】 請求項4記載の半導体装置において、 前記埋め込み金属と前記第2の配線層とを接続する第2
の接続部に形成され、前記埋め込み金属を構成する第2
の金属元素と、前記第2の接続部において前記第2の配
線層を構成する第3の金属元素とを含む第2の金属間化
合物層を更に有することを特徴とする半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 4, wherein the second metal connecting the embedded metal and the second wiring layer
Forming a buried metal on the connection part of the second
2. A semiconductor device further comprising a second intermetallic compound layer containing the metal element of 1. and a third metal element forming the second wiring layer in the second connection portion.
【請求項6】 請求項1乃至5のいずれかに記載の半導
体装置において、 前記第1の金属間化合物層又は前記第2の金属間化合物
層は、化学量論的組成をなす化合物により形成された層
であることを特徴とする半導体装置。
6. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first intermetallic compound layer or the second intermetallic compound layer is formed of a compound having a stoichiometric composition. A semiconductor device characterized in that it is a layer.
【請求項7】 請求項6記載の半導体装置において、 前記化合物は、Al3Tiであることを特徴とする半導
体装置。
7. The semiconductor device according to claim 6, wherein the compound is Al 3 Ti.
【請求項8】 請求項6記載の半導体装置において、 前記化合物は、WAl12又はWAl6であることを特徴
とする半導体装置。
8. The semiconductor device according to claim 6, wherein the compound is WAl 12 or WAl 6 .
【請求項9】 下地基板上に、第1の導電材料からなる
第1の導電層を形成する第1の導電層形成工程と、 前記第1の導電層上に、前記第1の導電材料を構成する
第1の金属元素と、前記第1の導電材料とは異なる第2
の導電材料を構成する第2の金属元素と含む金属間化合
物層を形成する金属間化合物層形成工程と、 前記金属間化合物層上に、前記第2の導電材料からなる
第2の導電層を形成する第2の導電層形成工程と、 前記第1の導電層と、前記金属間化合物層と、前記第2
の導電層とを有する積層体をパターニングして配線層を
形成する配線層形成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。
9. A first conductive layer forming step of forming a first conductive layer made of a first conductive material on a base substrate; and a step of forming the first conductive material on the first conductive layer. A second metal different from the first metal element and the first conductive material.
And an intermetallic compound layer forming step of forming an intermetallic compound layer containing a second metal element constituting the electrically conductive material, and a second electrically conductive layer made of the second electrically conductive material on the intermetallic compound layer. Forming a second conductive layer, forming the first conductive layer, the intermetallic compound layer, and the second
And a wiring layer forming step of forming a wiring layer by patterning a laminate having the conductive layer.
【請求項10】 下地基板上に、第1の導電材料からな
る第1の導電層を有する第1の配線層を形成する第1の
配線層形成工程と、 前記第1の配線層が形成された下地基板上に、層間絶縁
膜を形成する層間絶縁膜形成工程と、 前記第1の配線層上の前記層間絶縁膜に、前記第1の配
線層に達する導通孔を開口する導通孔形成工程と、 前記層間絶縁膜上及び前記導通孔内部に、前記第1の導
電材料を構成する第1の金属元素と、前記第1の導電材
料とは異なる第2の導電材料を構成する第2の金属元素
とを含む第1の金属間化合物層を形成する第1の金属間
化合物層形成工程と、 前記第1の金属間化合物層上に、前記第2の導電材料か
らなる第2の導電層を有する第2の配線層を形成し、前
記層間絶縁膜上に前記第2の配線層を形成すると同時
に、前記導通孔内に前記第2の導電材料を埋め込む第2
の導電層形成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。
10. A first wiring layer forming step of forming a first wiring layer having a first conductive layer made of a first conductive material on a base substrate, and the first wiring layer is formed. An interlayer insulating film forming step of forming an interlayer insulating film on the underlying substrate, and a conductive hole forming step of forming a conductive hole reaching the first wiring layer in the interlayer insulating film on the first wiring layer. A first metal element forming the first conductive material and a second conductive material different from the first conductive material on the interlayer insulating film and inside the conductive hole; A first intermetallic compound layer forming step of forming a first intermetallic compound layer containing a metal element, and a second conductive layer made of the second conductive material on the first intermetallic compound layer Forming a second wiring layer having the above structure and forming the second wiring layer on the interlayer insulating film. A second filling the second conductive material in said conductive hole
And a conductive layer forming step.
【請求項11】 下地基板上に、第1の導電材料からな
る第1の導電層を有する第1の配線層を形成する第1の
配線層形成工程と、 前記第1の配線層が形成された下地基板上に、層間絶縁
膜を形成する層間絶縁膜形成工程と、 前記第1の配線層上の前記層間絶縁膜に、前記第1の配
線層に達する導通孔を形成する導通孔形成工程と、 前記層間絶縁膜上及び前記導通孔内部に、前記第1の導
電材料を構成する第1の金属元素と、前記第1の導電材
料とは異なる第2の導電材料を構成する第2の金属元素
とを含む第1の金属間化合物層を形成する第1の金属間
化合物層形成工程と、 前記第1の金属間化合物層上に、前記第2の導電材料か
らなる第2の導電層を形成する第2の導電層形成工程
と、 前記層間絶縁膜上に形成した前記第2の導電層及び前記
第1の金属間化合物層を前記層間絶縁膜に達するまでエ
ッチバックし、前記導通孔の内部にのみに前記第2の導
電材料からなる埋め込み金属を残存するエッチバック工
程と、 前記導通孔に前記埋め込み金属が埋め込まれた前記層間
絶縁膜上に、前記埋め込み金属を介して前記第1の配線
層と接続された第2の配線層を形成する第2の配線層形
成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。
11. A first wiring layer forming step of forming a first wiring layer having a first conductive layer made of a first conductive material on a base substrate, and the first wiring layer is formed. An interlayer insulating film forming step of forming an interlayer insulating film on the underlying substrate, and a conductive hole forming step of forming a conductive hole reaching the first wiring layer in the interlayer insulating film on the first wiring layer. A first metal element forming the first conductive material and a second conductive material different from the first conductive material on the interlayer insulating film and inside the conductive hole; A first intermetallic compound layer forming step of forming a first intermetallic compound layer containing a metal element, and a second conductive layer made of the second conductive material on the first intermetallic compound layer Forming a second conductive layer, and forming the second conductive layer and the second conductive layer formed on the interlayer insulating film. An etch-back step of etching back the first intermetallic compound layer until it reaches the interlayer insulating film, and leaving an embedded metal made of the second conductive material only inside the conductive hole; A second wiring layer forming step of forming a second wiring layer connected to the first wiring layer via the embedded metal on the interlayer insulating film in which the embedded metal is embedded. A method for manufacturing a characteristic semiconductor device.
【請求項12】 請求項11記載の半導体装置の製造方
法において、 前記第2の配線層形成工程は、 前記層間絶縁膜及び前記埋め込み金属上に形成され、前
記第2の導電材料を構成する第2の金属元素と、前記第
2の導電材料とは異なる第3の導電材料を構成する第3
の金属元素と含む第2の金属間化合物層を堆積する第2
の金属間化合物形成工程と、 前記第2の金属間化合物層上に形成され、前記第3の導
電材料からなる第3の導電層とを堆積する第3の導電層
形成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。
12. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 11, wherein the second wiring layer forming step is formed on the interlayer insulating film and the embedded metal to form the second conductive material. A second metal element and a third conductive material which is different from the second conductive material;
Second deposition of a second intermetallic compound layer containing the metallic element of
And a third conductive layer forming step of depositing a third conductive layer formed on the second intermetallic compound layer and formed of the third conductive material. A method for manufacturing a characteristic semiconductor device.
【請求項13】 請求項9乃至12のいずれかに記載の
半導体装置の製造方法において、 前記第1の金属間化合物層形成工程又は前記第2の金属
間化合物形成工程では、化学量論的組成を有する金属間
化合物層が形成されるように、400〜500℃の温度
において前記金属間化合物を堆積し、前記金属間化合物
の堆積直後に熱処理を行うことを特徴とする半導体装置
の製造方法。
13. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 9, wherein in the first intermetallic compound layer forming step or the second intermetallic compound forming step, a stoichiometric composition is used. A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that the intermetallic compound is deposited at a temperature of 400 to 500 ° C. so as to form an intermetallic compound layer having, and heat treatment is performed immediately after the deposition of the intermetallic compound.
【請求項14】 請求項13記載の半導体装置の製造方
法において、 前記熱処理は、真空中又は不活性ガス雰囲気中で約45
0℃の温度で行うことを特徴とする半導体装置の製造方
法。
14. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 13, wherein the heat treatment is performed in a vacuum or in an inert gas atmosphere for about 45 minutes.
A method of manufacturing a semiconductor device, which is performed at a temperature of 0 ° C.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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