JPH08213395A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH08213395A
JPH08213395A JP1786695A JP1786695A JPH08213395A JP H08213395 A JPH08213395 A JP H08213395A JP 1786695 A JP1786695 A JP 1786695A JP 1786695 A JP1786695 A JP 1786695A JP H08213395 A JPH08213395 A JP H08213395A
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JP
Japan
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film
conductive film
aluminum
wiring
semiconductor device
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JP1786695A
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English (en)
Inventor
Tomoe Kutouchi
知恵 久都内
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electronics Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 アルミ配線パタ−ン上に発生するアルミヒロ
ックを防止し、同層に形成される金属配線間のショ−ト
を防止する。 【構成】 半導体基板1の上に第1絶縁膜2を形成し、
その上にアルミニウム膜3a及びシリコン酸化膜4aを
順次堆積する。アルミニウム膜3aとシリコン酸化膜と
をパターニングして、配線3と第2絶縁膜4とを形成す
る。露出した配線4の側面上に、選択CVD法によりタ
ングステンを堆積し、サイドウォール5を形成する。第
2絶縁膜4を除去した後、露出した配線3の上面と、サ
イドウォール5の上面及び側面とに、選択CVD法によ
りタングステンを堆積し、被覆膜6を形成する。配線4
の側部をタングステン膜で2重に保護することで、確実
にヒロックの発生を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に係り、特に導電性金属配線のヒロックの発生を防止す
る配線構造を実現するための製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、金属配線例えばアルミニウム
を配線に用いた半導体装置の製造方法では、アルミヒロ
ックを防止するために、図2(a),(b)に示すよう
な工程を設けている。すなわち、図2(a)に示すよう
に、半導体基板101上に第1の絶縁膜102を介し、
アルミニウム膜103aを形成し、さらにその上に珪化
モリブデン等の高融点金属シリサイド膜104a(又は
チタン等の高融点金属膜)を形成する。その後、図2
(b)に示すように、アルミニウム膜103a及び高融
点金属シリサイド膜104aを同時にパターニングし、
アルミニウム層103と高融点金属シリサイド層104
とからなる配線110を形成する。
【0003】このような積層構造を有する半導体装置で
は、アルミニウム上の高融点金属膜の存在により、アル
ミニウム等の金属上への突起物であるヒロックの発生が
防止される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のような配線構造を有する半導体装置においても、な
おかつ同じ配線層間でショートが生じるという問題があ
った。すなわち、配線の側部ではアルミニウム等の金属
が露出しているので、ここからヒロックが成長して横方
向に延びると考えられる。また、アルミニウム以外の金
属例えばPt,Au等の配線においても、同様の問題が
ある。
【0005】そこで、アルミニウム等の配線の上部に高
融点金属を形成する際、配線の側部にも高融点金属膜を
残すことが考えられる。例えば特開平1−312852
号公報や、特開平4−196125号公報に開示される
技術では、アルミニウム配線の上面だけでなく側面にも
チタンナイトライド膜(高融点金属膜)を形成すること
で、側部におけるヒロックの発生をも防止しようとして
いる。しかるに、その場合、チタンナイトライド膜(高
融点金属膜)をパターニングする工程が必要となるが、
マスクずれがあると側壁部の高融点金属膜の厚みが薄く
なり、信頼性を損ねる虞れがある。
【0006】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、金属配線を有する半導体装置におい
て、金属配線の上面だけでなく側面におけるヒロックの
発生を妨げる手段を講ずることにより、同層の配線間の
ショートを有効に防止することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1の発明の講じた手段は、半導体装置の製造方
法として、半導体基板の表面上に第1絶縁膜を形成する
工程と、上記第1絶縁膜の上に、第1導電膜を形成する
工程と、上記第1導電膜の上に、第2絶縁膜を形成する
工程と、上記第1導電膜と第2絶縁膜とを同時にパター
ニングする工程と、上記パターニング工程によって露出
した第1導電膜の側壁に第2導電膜を形成する工程と、
上記第2絶縁膜を除去する工程と、上記第1導電膜の上
面並びに第2導電膜の上面及び側面上に第3導電膜を形
成する工程とを設ける方法である。
【0008】請求項2の発明の講じた手段は、請求項1
記載の半導体装置の製造方法において、上記第1導電膜
として、純アルミニウム膜,シリコンを含むアルミニウ
ム合金膜,銅を含むアルミニウム合金膜のうちいずれか
1つを形成する方法である。
【0009】請求項3の発明の講じた手段は、請求項1
又は2記載の半導体装置の製造方法において、上記第2
絶縁膜として、シリコン酸化膜,シリコン窒化膜のうち
いずれか一方を形成する方法である。
【0010】請求項4の発明の講じた手段は、請求項
1,2又は3記載の半導体装置の製造方法において、上
記第2導電膜として、選択的CVD法により、高融点金
属膜,高融点金属シリサイド膜のうちいずれか一方を形
成する方法である。
【0011】請求項5の発明の講じた手段は、請求項
1,2,3又は4記載の半導体装置の製造方法におい
て、上記第3導電膜として、選択的CVD法により、高
融点金属膜,高融点金属シリサイド膜のうちいずれか一
方を形成する方法である。
【0012】
【作用】請求項1の発明では、アルミニウム等の第1導
電膜の側部にW等の第2導電膜が形成され、さらにその
上からW等の第3導電膜で二重に被覆される。したがっ
て、配線のコーナー部や側部において、ヒロックの発生
を防止する膜の厚みが十分厚く確保される。なお、第3
導電膜をパターニングする必要がある場合でも、第1導
電膜の側壁にすでに第2導電膜が堆積されているので、
マスクずれがあっても、側部において保護膜の厚みがあ
る程度は確保され、側部におけるヒロックの防止作用が
維持される。
【0013】請求項2の発明では、特にエレクトロマイ
グレーションによるヒロックが発生しやすいアルミニウ
ム系金属においても、ヒロックの発生が防止される。
【0014】請求項3の発明では、シリコン酸化膜やシ
リコン窒化膜は、エッチングにおける各導電膜との選択
比が高いので、パターニング工程や除去工程が容易とな
る。
【0015】請求項4の発明では、選択CVD法によ
り、露出している第1導電膜の側面上だけに第2導電膜
が堆積される。したがって、後に異方性エッチング等を
行う工程が不要となる。
【0016】請求項5の発明では、選択CVD法によ
り、第1絶縁膜の表面上を除き、第1導電膜の上面並び
に第2導電膜の上面及び側面の上に第3導電膜が堆積さ
れる。したがって、ブランケットCVD法による場合の
ようなパターニング工程は不要となり、工程が簡略化さ
れるとともに、第1導電膜の側部では、第2導電膜と第
3導電膜との合計厚み分だけの保護膜が確保されること
になる。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例について図1(a)〜
(e)を参照しながら説明する。図1(a)〜(e)
は、実施例に係る半導体装置の製造工程における構造の
変化を示す断面図である。
【0018】まず、図1(a)に示すように、半導体基
板1の上にシリコン酸化膜からなる第1絶縁膜2を形成
し、さらにその上に、アルミニウム膜3a及びシリコン
酸化膜4aを順に堆積する。
【0019】次に、図1(b)に示すように、アルミニ
ウム膜3aとシリコン酸化膜4aとを、例えば、レジス
トマスクを用いて同時にパターニングし、配線3とその
上の保護膜である第2絶縁膜4とを形成する。
【0020】次に、図1(c)に示すように、選択CV
D法により、上記配線3の側壁に高融点金属であるタン
グステンのサイドウォール5を堆積する。ここで行う選
択CVD法として、例えばWF6 のH2 還元法を利用で
きる。
【0021】次に、図1(d)に示すように、例えばド
ライエッチングにより、上記第2絶縁膜4を除去する。
その場合、サイドウォール5を構成するタングステンは
シリコン酸化膜との選択比が高いので、ほとんどエッチ
ングされない。また、第1絶縁膜2を構成するシリコン
酸化膜は同時にエッチングされるが、第2絶縁膜4より
も十分膜厚を厚くしておくことで、問題は生じない。
【0022】次に、図1(e)に示すように、選択CV
D法により、配線3及びサイドウォール5の表面上にタ
ングステンからなる被覆膜6を堆積する。例えばWF6
のH2 還元法を用いた選択タングスCVD法により、ア
ルミニウム及びタングステン上にタングステンを堆積し
て、被覆膜6を形成する。
【0023】上記サイドウォール5,被覆膜6を構成す
る材料は、上記実施例に示すタングステンに限定される
ものではない。他の高融点金属や高融点金属シリサイド
を使用しても、上記実施例と同様にアルミヒロックを制
御する効果が得られる。
【0024】また、配線3を構成する材料は、上記実施
例に示すアルミニウムに限定されるものではない。アル
ミニウム合金、例えば、アルミニウム−シリコンや、ア
ルミニウム−銅でも同様である。さらに、AuやPt等
のアルミニウム以外の金属からなる配線におけるヒロッ
クを防止することも可能である。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜5の発
明によれば、アルミニウム等の第1導電膜の側部にW等
の第2導電膜を形成し、さらにその上からW等の第3導
電膜で二重に被覆するようにしたので、配線のコーナー
部や側部においても、ヒロックの発生を確実に防止する
ことができる。例えばアルミニウムで形成された第1層
目配線用金属膜と第1層目上に形成された第2層目配線
用金属膜との間で第1層目のアルミヒロック発生による
配線ショ−トが防止でき、半導体装置の歩留向上を実現
することができる。また、第1層目配線のアルミヒロッ
クの発生が無い為、第1層目配線と第2層目配線の層間
絶縁膜表面をより平坦化にすることができ、上層金属配
線における凹凸をより小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例における配線の形成工程における半導体
装置の構造の変化を示す断面図である。
【図2】従来の配線の形成工程における半導体装置の構
造の変化を示す断面図である。
【符号の説明】
1 半導体基板 2 第1絶縁膜 3 配線 3a アルミニウム膜 4 第2絶縁膜 4a シリコン酸化膜 5 サイドウォール 6 被覆膜

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板の表面上に第1絶縁膜を形成
    する工程と、 上記第1絶縁膜の上に、第1導電膜を形成する工程と、 上記第1導電膜の上に、第2絶縁膜を形成する工程と、 上記第1導電膜と第2絶縁膜とを同時にパターニングす
    る工程と、 上記パターニング工程によって露出した第1導電膜の側
    壁に第2導電膜を形成する工程と、 上記第2絶縁膜を除去する工程と、 上記第1導電膜の上面並びに第2導電膜の上面及び側面
    上に第3導電膜を形成する工程とを備えたことを特徴と
    する半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体装置の製造方法に
    おいて、 上記第1導電膜として、純アルミニウム膜,シリコンを
    含むアルミニウム合金膜,銅を含むアルミニウム合金膜
    のうちいずれか1つを形成することを特徴とする半導体
    装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の半導体装置の製造
    方法において、 上記第2絶縁膜として、シリコン酸化膜,シリコン窒化
    膜のうちいずれか一方を形成することを特徴とする半導
    体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項1,2又は3記載の半導体装置の
    製造方法において、 上記第2導電膜として、選択的CVD法により、高融点
    金属膜,高融点金属シリサイド膜のうちいずれか一方を
    形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項1,2,3又は4記載の半導体装
    置の製造方法において、 上記第3導電膜として、選択的CVD法により、高融点
    金属膜,高融点金属シリサイド膜のうちいずれか一方を
    形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP1786695A 1995-02-06 1995-02-06 半導体装置の製造方法 Withdrawn JPH08213395A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100913326B1 (ko) * 2007-11-19 2009-08-20 주식회사 동부하이텍 이미지 센서 및 그의 제조 방법

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