JPH09129643A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JPH09129643A
JPH09129643A JP22319896A JP22319896A JPH09129643A JP H09129643 A JPH09129643 A JP H09129643A JP 22319896 A JP22319896 A JP 22319896A JP 22319896 A JP22319896 A JP 22319896A JP H09129643 A JPH09129643 A JP H09129643A
Authority
JP
Japan
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semiconductor device
manufacturing
amalgam
forming
film
Prior art date
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Pending
Application number
JP22319896A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirohiko Izumi
宏比古 泉
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
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Publication of JPH09129643A publication Critical patent/JPH09129643A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent generation of hillocks, and also to obtain a semiconductor device having an excellent step coverage even when a contact hole of large aspect ratio is formed and also having almost no connection failure by a method wherein, after formation of a metal amalgam layer, the mercury contained in the amalgam layer is removed by heat treatment. SOLUTION: When a semiconductor device is manufactured, a process with which a metal amalgam layr 6 is formed, and another process, with which the mercury contained in the amalgam layer 6 is removed by heat-treating the amalgam layer 6, are provided. For example, a BPSG film 3 is formed on the lower layer wiring 2 formed on a silicon substrate 1, and a contact hole 4, reaching the lower layr wiring 2, is perforated. Then, aluminum amalgam 5 is applied to the whole surface using a spin coating method, and an aluminum amalgam layer 6 is formed on the inner part of the contact hole and on the BPSG film 3. Then, the mercury in the amalgam layer 6 is evaporated by heating to the prescribed temperature, and an aluminum thin film 6 is formed.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関し、特に、高アスペクト比のコンタクト孔に金
属配線を形成するために用いて好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and is particularly suitable for use in forming a metal wiring in a contact hole having a high aspect ratio.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の高集積化及び多層配線化に
伴い、半導体基板内のソース/ドレイン拡散層と金属配
線とを接続したり、上下の配線層を互いに接続するため
に絶縁膜に形成されるコンタクト孔のアスペクト比が大
きくなってきている。ここで、アスペクト比とは、開口
部の直径に対する高さの比で定義される。
2. Description of the Related Art With the increase in integration and multi-layer wiring of semiconductor devices, an insulating film is formed to connect source / drain diffusion layers in a semiconductor substrate to metal wiring or to connect upper and lower wiring layers to each other. The aspect ratio of the contact holes formed is increasing. Here, the aspect ratio is defined as the ratio of the height to the diameter of the opening.

【0003】一般に、コンタクト孔に金属配線を形成す
るには、プロセスコストや安定性の面から、スパッタ法
によることが好ましい。しかし、上述したような大きな
アスペクト比を有している狭くて深いコンタクト孔に、
例えばアルミ配線をスパッタ法により形成すると、コン
タクト孔の内部がアルミニウムで充填される前に、いわ
ゆるシャドゥイング効果が起きて、コンタクト孔の入口
部分がアルミニウムで塞がれてしまい、コンタクト孔の
内部でのアルミニウムのカバレッジが悪くなって、コン
タクト孔の底部近くでエレクトロマイグレーションやス
トレスマイグレーションによる断線不良が発生しやすく
なってしまう。
Generally, in order to form the metal wiring in the contact hole, the sputtering method is preferable in terms of process cost and stability. However, in the narrow and deep contact hole having a large aspect ratio as described above,
For example, when aluminum wiring is formed by the sputtering method, a so-called shadowing effect occurs before the inside of the contact hole is filled with aluminum, and the inlet portion of the contact hole is blocked with aluminum, so that the inside of the contact hole is blocked. In this case, the aluminum coverage deteriorates, and a disconnection defect due to electromigration or stress migration easily occurs near the bottom of the contact hole.

【0004】そこで、このような大きいアスペクト比を
有するコンタクト孔をアルミニウムで埋め込むために、
アルミニウムをコンタクト孔部分に成膜する際に、また
は成膜してから、500℃〜550℃の高温で熱処理を
行い、アルミニウムを流動化させてコンタクト孔内に流
し込むという方法が採られている。
Therefore, in order to fill the contact hole having such a large aspect ratio with aluminum,
When aluminum is formed in the contact hole portion or after the film is formed, a heat treatment is performed at a high temperature of 500 ° C. to 550 ° C. to fluidize the aluminum and pour it into the contact hole.

【0005】この方法によると、コンタクト孔内部をア
ルミニウムなどの金属で確実に充填することができるの
で、カバレッジに優れ、断線不良がほとんど生じない金
属配線を形成することができる。
According to this method, the inside of the contact hole can be reliably filled with a metal such as aluminum, so that it is possible to form a metal wiring having excellent coverage and hardly causing a disconnection defect.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
方法によると、アルミニウムを流動化させるためにアル
ミニウムの融点に近い高温での熱処理が必要となる。こ
のような高温で熱処理を行うと、アルミニウムの表面に
ヒロック(hillock)と呼ばれる小さな突起が多
数生じ、これに起因して配線間にリーク電流が流れる等
のトラブルが発生して、配線の信頼性が著しく低下する
という問題があった。
However, according to the method described above, heat treatment at a high temperature close to the melting point of aluminum is required to fluidize the aluminum. When heat treatment is performed at such a high temperature, many small protrusions called hillocks are formed on the surface of aluminum, which causes troubles such as leakage current flowing between wirings, which leads to reliability of wiring. However, there was a problem in that

【0007】また、アルミニウムの下地膜の表面状態に
よってはアルミニウムの流動性が損なわれてしまい、コ
ンタクト孔の内部がアルミニウムで充填されず、十分な
カバレッジを得ることができないという問題を生じてい
た。
Further, depending on the surface condition of the aluminum underlayer, the fluidity of aluminum is impaired, the inside of the contact hole is not filled with aluminum, and sufficient coverage cannot be obtained.

【0008】一方、特開昭61−119063号には、
半導体装置の拡散層上に絶縁膜を形成する工程と、前記
絶縁膜をエッチングしてコンタクト孔を形成する工程
と、前記半導体装置の全面に金属の層を形成する工程
と、前記金属の層に水銀を接触させ、アマルガムを生成
する工程とを含む半導体装置の製造方法が開示されてい
る。
On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 61-119063 discloses that
A step of forming an insulating film on the diffusion layer of the semiconductor device; a step of etching the insulating film to form a contact hole; a step of forming a metal layer on the entire surface of the semiconductor device; and a step of forming a metal layer on the metal layer. And a step of bringing amalgam into contact with mercury to produce a semiconductor device.

【0009】しかしながら、前述の方法によると、半導
体装置の内部に流動性を有するアマルガムが残り、信頼
性や環境衛生の点から問題があった。
However, according to the above-mentioned method, fluid amalgam remains inside the semiconductor device, and there is a problem in terms of reliability and environmental hygiene.

【0010】本発明は前述の問題点を解決するためにな
されたものであり、信頼性や環境衛生を悪化させること
なく、配線間のリーク電流を引き起こすヒロックの発生
を防止し、かつ、アスペクト比の大きいコンタクト孔を
形成した場合にも段差被覆性に優れ断線不良がほとんど
生じない金属配線を形成できるようにすることを目的と
する。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, prevents hillocks causing a leak current between wirings from occurring without deteriorating reliability and environmental hygiene, and has an aspect ratio. It is an object of the present invention to be able to form a metal wiring which has excellent step coverage even when a contact hole having a large diameter is formed and which hardly causes disconnection failure.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の金属配線形成方
法は、半導体装置の製造方法であって、金属のアマルガ
ム層を形成する工程と、前記金属のアマルガム層に熱処
理を施して、前記アマルガム層に含まれる水銀を除去す
る工程とを含むことを特徴としている。
A method for forming a metal wiring of the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device, which comprises a step of forming a metal amalgam layer, and a heat treatment of the metal amalgam layer to obtain the amalgam. And a step of removing mercury contained in the layer.

【0012】また、本発明の他の特徴とするところは、
半導体装置の製造方法であって、下地導電層の上に絶縁
膜を形成する工程と、前記絶縁膜に、前記下地導電層に
達するコンタクト孔を形成する工程と、前記コンタクト
孔の内部及び前記絶縁膜上に、金属のアマルガム層を形
成する工程と、前記アマルガム層に熱処理を施して、前
記アマルガム層に含まれる水銀を除去する工程とを含む
ことを特徴としている。
Another feature of the present invention is that
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming an insulating film on a base conductive layer; forming a contact hole in the insulating film, the contact hole reaching the base conductive layer; The method is characterized by including a step of forming a metallic amalgam layer on the film and a step of subjecting the amalgam layer to a heat treatment to remove mercury contained in the amalgam layer.

【0013】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、半導体装置の製造方法であって、半導体基板の上方
の絶縁膜に前記絶縁膜を貫通する開孔部を形成する工程
と、前記開孔部の内部及び前記絶縁膜上に金属のアマル
ガム層を形成する工程と、前記アマルガム層に熱処理を
施して、前記アマルガム層に含まれる水銀を除去する工
程とを含むことを特徴としている。
Another feature of the present invention is a method of manufacturing a semiconductor device, which comprises a step of forming an opening portion penetrating the insulating film in an insulating film above a semiconductor substrate, The method is characterized by including a step of forming a metallic amalgam layer inside the hole and on the insulating film, and a step of subjecting the amalgam layer to a heat treatment to remove mercury contained in the amalgam layer.

【0014】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、請求項1〜3の何れか1項に記載の半導体装置の製
造方法であって、前記金属が、アルミニウム(Al)、
銅(Cu)、白金(Pt)、タリウム(Tl)の内から
選択された少なくとも1つを含むことを特徴としてい
る。
Another feature of the present invention is the method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal is aluminum (Al),
It is characterized by containing at least one selected from copper (Cu), platinum (Pt), and thallium (Tl).

【0015】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、請求項1〜3の何れか1項に記載の半導体装置の製
造方法であって、前記熱処理を施す前記工程が、100
Torr以下の減圧雰囲気中で前記アマルガム層に熱処
理を施すことを特徴としている。
Another feature of the present invention is the method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 3, wherein the step of applying the heat treatment is 100
It is characterized in that the amalgam layer is heat-treated in a reduced pressure atmosphere of Torr or less.

【0016】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、請求項1〜3の何れか1項に記載の半導体装置の製
造方法であって、前記熱処理を施す前記工程が、前記ア
マルガム層を400℃〜450℃の温度で熱処理を施す
ことを特徴としている。
Another feature of the present invention is the method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 3, wherein the step of performing the heat treatment includes forming the amalgam layer. It is characterized in that the heat treatment is performed at a temperature of 400 ° C to 450 ° C.

【0017】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、請求項1〜3の何れか1項に記載の半導体装置の製
造方法であって、前記アマルガム層における水銀のアル
ミニウムに対する体積比が20倍以上であることを特徴
としている。
Another feature of the present invention is the method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 3, wherein the volume ratio of mercury to aluminum in the amalgam layer is 20. It is characterized by being more than double.

【0018】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、請求項1〜3の何れか1項に記載の半導体装置の製
造方法であって、前記水銀を除去する工程の後、前記ア
マルガム層を配線パターンに形成する工程を含むことを
特徴としている。
Another feature of the present invention is the method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 3, wherein after the step of removing the mercury, the amalgam layer is formed. Is included in the wiring pattern.

【0019】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、請求項2に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記アマルガム層を形成する前記工程が、前記コンタク
ト孔の内部及び前記絶縁膜上に前記金属のアマルガム層
を塗布する工程を含むことを特徴としている。
Another feature of the present invention is the method for manufacturing a semiconductor device according to claim 2.
The step of forming the amalgam layer includes a step of applying an amalgam layer of the metal inside the contact hole and on the insulating film.

【0020】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、請求項2に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記アマルガム層を形成する前記工程が、前記コンタク
ト孔の内部及び前記絶縁膜上に前記金属の膜を形成する
工程と、前記金属の膜に水銀を塗布する工程とを含むこ
とを特徴としている。
Another feature of the present invention is the method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2.
The step of forming the amalgam layer includes a step of forming the metal film inside the contact hole and on the insulating film, and a step of applying mercury to the metal film.

【0021】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、請求項2に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記コンタクト孔を形成する前記工程の後に、前記コン
タクト孔の内部及び前記絶縁膜上に導電膜を形成する工
程をさらに含むことを特徴としている。
Another feature of the present invention is the method for manufacturing a semiconductor device according to claim 2.
After the step of forming the contact hole, a step of forming a conductive film inside the contact hole and on the insulating film is further included.

【0022】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、請求項11に記載の半導体装置の製造方法であっ
て、前記導電膜が、チタン(Ti)、ニッケル(N
i)、コバルト(Co)、タングステン(W)、窒化チ
タン(TiN)及びチタンタングステン(TiW)の内
の選択された少なくとも1つを含むことを特徴としてい
る。
Another feature of the present invention is the method for manufacturing a semiconductor device according to claim 11, wherein the conductive film is titanium (Ti) or nickel (N).
i), cobalt (Co), tungsten (W), titanium nitride (TiN), and titanium tungsten (TiW).

【0023】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、請求項3に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記アマルガム層を形成する前記工程が、前記開孔部の
内部及び前記絶縁膜上に前記金属のアマルガム層を塗布
する工程を含むことを特徴としている。
Another feature of the present invention is the method for manufacturing a semiconductor device according to claim 3,
It is characterized in that the step of forming the amalgam layer includes a step of applying the metal amalgam layer inside the opening and on the insulating film.

【0024】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、請求項3に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記アマルガム層を形成する前記工程が、前記開孔部の
内部及び前記絶縁膜上に金属の膜を形成する工程と、前
記金属の膜に水銀を塗布する工程とを含むことを特徴と
している。
Another feature of the present invention is the method for manufacturing a semiconductor device according to claim 3,
It is characterized in that the step of forming the amalgam layer includes a step of forming a metal film inside the opening and on the insulating film, and a step of applying mercury to the metal film.

【0025】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、請求項3に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記開孔部を形成する前記工程の後に、前記開孔部の内
部及び前記絶縁膜上に導電膜を形成する工程をさらに含
むことを特徴としている。
Another feature of the present invention is the method for manufacturing a semiconductor device according to claim 3,
After the step of forming the opening, a step of forming a conductive film inside the opening and on the insulating film is further included.

【0026】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、請求項15に記載の半導体装置の製造方法であっ
て、前記導電膜が、チタン(Ti)、ニッケル(N
i)、コバルト(Co)、タングステン(W)、窒化チ
タン(TiN)及びチタンタングステン(TiW)の内
の選択された少なくとも1つを含むことを特徴としてい
る。
Another feature of the present invention is the method for manufacturing a semiconductor device according to claim 15, wherein the conductive film is titanium (Ti) or nickel (N).
i), cobalt (Co), tungsten (W), titanium nitride (TiN), and titanium tungsten (TiW).

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実
施形態による金属配線形成方法を工程順に示す断面図で
あり、ここでは、アルミニウム(Al)の配線を形成し
ている。なお、配線に用いる金属は、アルミニウムのみ
ならず、銅(Cu)、白金(Pt)、タリウム(T
l)、またはこれらの元素を含む合金であってもよい。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a method of forming a metal wiring according to the first embodiment of the present invention in the order of steps. Here, aluminum (Al) wiring is formed. The metal used for wiring is not limited to aluminum, but copper (Cu), platinum (Pt), thallium (T
1) or an alloy containing these elements.

【0028】まず、図1(a)に示すように、前段階と
して、シリコン基板1上に形成された多結晶シリコン膜
やアルミニウム合金からなる下層配線2上に、層間絶縁
膜として膜厚500〜1000nm程度のBPSG(b
oron−phosphorsilicate gla
ss)膜3を形成し、下層配線2に達する穴径0.2〜
0.4μm程度のコンタクト孔4をBPSG膜3に開孔
する。この場合には、アスペクト比は最大で5倍に達す
る。
First, as shown in FIG. 1A, as a pre-stage, on the lower layer wiring 2 made of a polycrystalline silicon film or an aluminum alloy formed on the silicon substrate 1, an interlayer insulating film having a thickness of 500 to 500 is formed. BPSG (b of about 1000 nm
oron-phosphosilicate gla
ss) film 3 is formed and the hole diameter reaching the lower layer wiring 2 is 0.2 to
A contact hole 4 of about 0.4 μm is opened in the BPSG film 3. In this case, the aspect ratio reaches up to 5 times.

【0029】次に、アルミニウムと水銀とを合成するこ
とにより予め形成されてあるアルミニウムのアマルガム
5を、スピンコート法により、下層配線、BPSG膜3
及びコンタクト孔が形成された基板全面に塗布する。
Next, the amalgam 5 made of aluminum, which is previously formed by synthesizing aluminum and mercury, is spin-coated to form the lower wiring and the BPSG film 3.
And to the entire surface of the substrate on which the contact holes are formed.

【0030】ここで、アマルガム5中の水銀のアルミニ
ウムに対する体積比は、20倍以上とすることが望まし
い。また、配線に用いる金属が銅の場合には、水銀の銅
に対する体積比は100倍以上とすることが望ましく、
白金の場合には水銀の白金に対する体積比は10倍以上
とすることが望ましく、タリウムの場合には水銀のタリ
ウムに対する体積比は2倍以上とすることが望ましい。
このアマルガム5の塗布により、図1(b)に示すよう
に、コンタクト孔4の内部およびBPSG膜3上にはア
ルミニウムのアマルガム層6が形成される。
Here, the volume ratio of mercury to aluminum in the amalgam 5 is preferably 20 times or more. When the metal used for the wiring is copper, the volume ratio of mercury to copper is preferably 100 times or more,
In the case of platinum, the volume ratio of mercury to platinum is preferably 10 times or more, and in the case of thallium, the volume ratio of mercury to thallium is preferably 2 times or more.
By applying the amalgam 5, an amalgam layer 6 of aluminum is formed inside the contact hole 4 and on the BPSG film 3 as shown in FIG. 1B.

【0031】次に、アマルガム層6が形成された基板を
所定の範囲の温度に加熱することにより、アマルガム層
6中の水銀を蒸散させて除去する。この温度範囲の下限
は、水銀蒸気が356.7℃で1気圧を示すことから、
356.7℃よりも高くする必要があり、蒸散速度を考
慮して、望ましくは400℃以上とする。
Next, the substrate on which the amalgam layer 6 is formed is heated to a temperature within a predetermined range to evaporate and remove the mercury in the amalgam layer 6. The lower limit of this temperature range is 16.7 atm for mercury vapor at 356.7 ° C.
The temperature must be higher than 356.7 ° C, and is preferably 400 ° C or higher in consideration of the evaporation rate.

【0032】一方、この温度範囲の上限は、アルミニウ
ムの融点である約650℃よりも低くする必要があり、
前述のヒロックやアルミニウムがシリコン基板中のクラ
ックに拡散することにより生じるアロイスパイクの発生
をするためには、望ましくは450℃以下とする。
On the other hand, the upper limit of this temperature range must be lower than about 650 ° C., which is the melting point of aluminum.
The temperature is preferably 450 ° C. or lower in order to generate alloy spikes caused by the above-mentioned hillocks and aluminum diffusing into cracks in the silicon substrate.

【0033】この温度範囲の上限は、配線に用いる金属
の種類に従って変更することができる。本実施形態にお
いては、アルミニウムを配線に用いているので、加熱温
度を400℃程度としている。
The upper limit of this temperature range can be changed according to the type of metal used for the wiring. In this embodiment, since aluminum is used for the wiring, the heating temperature is about 400 ° C.

【0034】水銀を蒸散させた結果、図1(c)に示す
ように、コンタクト孔4の内部およびBPSG膜3上に
は、アマルガム層6中のアルミニウムだけが残存するこ
とになるので、この部分にはアルミ薄膜7が形成され
る。このアルミ薄膜7は、99.999%以上の純度を
有しており、コンタクト孔4を完全に埋め込むように形
成される。しかる後、アルミ薄膜7を所望の配線パター
ンに加工する。
As a result of evaporating mercury, as shown in FIG. 1C, only aluminum in the amalgam layer 6 remains inside the contact hole 4 and on the BPSG film 3, so that this portion is left. An aluminum thin film 7 is formed on the. The aluminum thin film 7 has a purity of 99.999% or more and is formed so as to completely fill the contact hole 4. After that, the aluminum thin film 7 is processed into a desired wiring pattern.

【0035】このように、本実施形態では、常温で流動
性に富む液体状のアマルガム5を塗布するので、アスペ
クト比の高いコンタクト孔4に対してもBPSG膜3の
表面状態に因らず、高い被覆性および高い純度のアルミ
薄膜7を形成することができる。したがって、このアル
ミ薄膜7を加工して形成した配線は断線不良などがほと
んど発生することがなく、きわめて信頼性が高い。
As described above, in this embodiment, since the liquid amalgam 5 which is highly fluid at room temperature is applied, the contact hole 4 having a high aspect ratio is not affected by the surface condition of the BPSG film 3, The aluminum thin film 7 having high coverage and high purity can be formed. Therefore, the wiring formed by processing the aluminum thin film 7 is extremely reliable with almost no disconnection failure.

【0036】また、本実施形態では、アマルガムから水
銀を蒸散させるために400℃程度の熱が加えられるだ
けで500℃〜550℃の高温での熱処理を要しないの
で、アルミ薄膜7の表面にヒロックが形成されることが
なく、このヒロックに起因して配線間にリーク電流が流
れることもなくなる。さらに、本実施形態の方法は、ア
マルガム5を塗布して熱処理を施すという比較的少ない
工程で簡易に行うことができるという利点がある。ま
た、スパッタ工程を要しないので、そのための設備を省
略できる。
Further, in this embodiment, since heat of about 400 ° C. is only applied to evaporate mercury from the amalgam and heat treatment at a high temperature of 500 ° C. to 550 ° C. is not required, the surface of the aluminum thin film 7 is hillocked. Is not formed, and leakage current does not flow between wirings due to this hillock. Further, the method of the present embodiment has an advantage that it can be easily performed by a relatively small number of steps of applying the amalgam 5 and performing heat treatment. Moreover, since a sputtering process is not required, the equipment therefor can be omitted.

【0037】本実施形態において、アマルガム5とBP
SG膜3との間の界面張力を小さくしてこれらの間の濡
れ性を向上させるため、コンタクト孔4を開孔した段階
でBPSG膜3をフッ酸で洗浄してもよい。このように
すると、BPSG膜3の表面が親水性になり、アマルガ
ム5がコンタクト孔4内にスムーズに流れ込むため、コ
ンタクト孔4がアルミ薄膜で埋め込まれないという事態
が生じない。
In this embodiment, amalgam 5 and BP
In order to reduce the interfacial tension between the SG film 3 and the wettability between them, the BPSG film 3 may be washed with hydrofluoric acid when the contact holes 4 are opened. In this case, the surface of the BPSG film 3 becomes hydrophilic, and the amalgam 5 smoothly flows into the contact hole 4, so that the contact hole 4 is not filled with the aluminum thin film.

【0038】なお、本実施形態において、水銀を蒸散さ
せる熱処理工程を圧力100(Torr)以下の減圧雰囲気
中で行うことにより、速やかに水銀を蒸散させることが
可能になる。また、蒸散させた水銀は、別に取り付けた
トラップなどの密閉回収装置で回収するようにしてもよ
い。
In the present embodiment, it is possible to rapidly evaporate mercury by performing the heat treatment step of evaporating mercury in a reduced pressure atmosphere at a pressure of 100 (Torr) or less. Further, the evaporated mercury may be recovered by a closed recovery device such as a trap attached separately.

【0039】また、本実施形態ではシリコン基板1上に
多結晶シリコン膜などで下層配線2を形成し、アルミ配
線と下層配線2とをコンタクト孔を介して接続するよう
にしているが、下層配線2の代わりにシリコン基板1の
表面に形成した不純物拡散層とアルミ配線とをコンタク
ト孔を介して接続するようにしてもよい。
In this embodiment, the lower layer wiring 2 is formed on the silicon substrate 1 with a polycrystalline silicon film or the like, and the aluminum wiring and the lower layer wiring 2 are connected through the contact holes. Instead of 2, the impurity diffusion layer formed on the surface of the silicon substrate 1 and the aluminum wiring may be connected via a contact hole.

【0040】次に、本発明の第2の実施形態について、
図2(a)〜(d)を参照して説明する。
Next, regarding the second embodiment of the present invention,
A description will be given with reference to FIGS.

【0041】まず、図2(a)に示すように、前段階と
して、シリコン基板1上に形成された多結晶シリコン膜
からなる下層配線2上に層間絶縁膜として膜厚500〜
1000nm程度のBPSG膜3を形成し、下層配線2
に達する穴径0.2〜0.4μm程度のコンタクト孔4
をBPSG膜3に開孔する。しかる後、コンタクト孔4
の内面およびBPSG膜3上に膜厚20〜50nm程度
の窒化チタン(TiN)膜8をスパッタ法により形成す
る。
First, as shown in FIG. 2A, as a preliminary step, a film having a thickness of 500 to 500 is formed as an interlayer insulating film on the lower wiring 2 made of a polycrystalline silicon film formed on the silicon substrate 1.
The BPSG film 3 of about 1000 nm is formed, and the lower wiring 2
Contact hole 4 with a hole diameter of 0.2 to 0.4 μm
Are opened in the BPSG film 3. After that, contact hole 4
A titanium nitride (TiN) film 8 having a film thickness of about 20 to 50 nm is formed on the inner surface of and the BPSG film 3 by the sputtering method.

【0042】なお、コンタクト孔の内部及びBPSG膜
の上に形成する金属は、窒化チタンのみならず、チタン
(TiN)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、タ
ングステン(W)、チタンタングステン(TiW)、ま
たはこれらの元素を含む合金であってよい。
The metal formed inside the contact hole and on the BPSG film is not only titanium nitride but also titanium (TiN), nickel (Ni), cobalt (Co), tungsten (W), titanium tungsten (TiW). ), Or an alloy containing these elements.

【0043】次に、図2(b)に示すように、アルミニ
ウムと水銀とを合成して予め生成されたアルミニウムの
アマルガム5を、スピンコート法により全面に塗布す
る。このアマルガム5の塗布により、図2(c)に示す
ように、コンタクト孔4の内部および窒化チタン膜8上
にはアルミニウムのアマルガム層6が形成される。
Next, as shown in FIG. 2B, an amalgam 5 of aluminum, which is produced in advance by synthesizing aluminum and mercury, is applied to the entire surface by spin coating. By applying the amalgam 5, an amalgam layer 6 of aluminum is formed inside the contact hole 4 and on the titanium nitride film 8 as shown in FIG. 2C.

【0044】このアマルガム層6の厚さは、所望の配線
の厚さとアマルガム中のアルミニウムの体積分率を考慮
して決定される。すなわち、膜厚1μmの配線を形成す
る場合に、アルミニウムの約20倍の水銀を含むアマル
ガム層は、膜厚20μm程度必要となる。
The thickness of the amalgam layer 6 is determined in consideration of the desired wiring thickness and the volume fraction of aluminum in the amalgam. That is, when forming a wiring having a film thickness of 1 μm, an amalgam layer containing mercury about 20 times as much as aluminum needs to have a film thickness of about 20 μm.

【0045】次に、400℃程度の熱処理を施すことに
より、アマルガム層6中の水銀を蒸散させて除去する。
この結果、図2(d)に示すように、コンタクト孔4の
内部および窒化チタン膜8上には、99.999%以上
の純度でコンタクト孔4を完全に埋め込むアルミ薄膜7
が形成される。しかる後、アルミ薄膜7を所望の配線パ
ターンに加工する。
Next, a heat treatment at about 400 ° C. is performed to evaporate and remove the mercury in the amalgam layer 6.
As a result, as shown in FIG. 2D, the aluminum thin film 7 which completely fills the contact hole 4 inside the contact hole 4 and on the titanium nitride film 8 with a purity of 99.999% or more.
Is formed. After that, the aluminum thin film 7 is processed into a desired wiring pattern.

【0046】本実施形態でも、上記第1の実施形態と同
様、常温で流動性に富む液体状のアマルガム5を塗布す
るので、アスペクト比の高いコンタクト孔4に対しても
BPSG膜3の表面状態に因らず、高い被覆性および高
い純度のアルミ薄膜7を形成することができる。また、
アマルガムから水銀を蒸散させるために400℃程度の
熱が加えられるだけなので、アルミ薄膜7の表面にヒロ
ックが形成されることもない。
In this embodiment as well, as in the first embodiment, since the liquid amalgam 5 which is highly fluid at room temperature is applied, the surface state of the BPSG film 3 is applied to the contact hole 4 having a high aspect ratio. The aluminum thin film 7 having high coverage and high purity can be formed regardless of the above. Also,
Since only heat of about 400 ° C. is applied to evaporate mercury from the amalgam, no hillock is formed on the surface of the aluminum thin film 7.

【0047】また、本実施形態では、窒化チタン膜8が
アルミ薄膜7と下層配線2との間に介在してバリヤ膜と
して機能しているので、アルミ薄膜7の耐エレクトロマ
イグレーション寿命を大幅に向上させることができる。
また、前述のように、シリコン基板1の表面に形成した
不純物拡散層とアルミ薄膜7とを接続するようにした場
合には、窒化チタン膜8がアルミニウムによるアロイス
パイクを防止する役割を果たす。さらに、窒化チタン膜
8はアマルガム5との濡れ性が良く、これらの間の界面
張力を小さくするため、アマルガム5がコンタクト孔4
内にスムーズに流れ込むようになる。
Further, in the present embodiment, the titanium nitride film 8 is interposed between the aluminum thin film 7 and the lower layer wiring 2 and functions as a barrier film, so that the electromigration resistance life of the aluminum thin film 7 is greatly improved. Can be made.
Further, as described above, when the impurity diffusion layer formed on the surface of the silicon substrate 1 and the aluminum thin film 7 are connected, the titanium nitride film 8 plays a role of preventing alloy spike due to aluminum. Further, the titanium nitride film 8 has good wettability with the amalgam 5, and the amalgam 5 has a contact hole 4 in order to reduce the interfacial tension between them.
It will flow smoothly into the interior.

【0048】次に、本発明の第3の実施形態について、
図3(a)〜(d)を参照して説明する。まず、図3
(a)に示すように、前段階として、シリコン基板1上
に形成された多結晶シリコン膜からなる下層配線2上に
層間絶縁膜として膜厚500〜1000nm程度のBP
SG膜3を形成し、下層配線2に達する穴径0.2〜
0.4μm程度のコンタクト孔4をBPSG膜3に開孔
する。しかる後、コンタクト孔4の内面およびBPSG
膜3上に膜厚500〜1000nm程度のアルミニウム
膜9をスパッタ法により形成する。なお、アルミニウム
膜9はCVD法や蒸着法により形成してもよい。
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
This will be described with reference to FIGS. First, FIG.
As shown in (a), as a previous step, a BP having a film thickness of about 500 to 1000 nm is formed as an interlayer insulating film on the lower wiring 2 made of a polycrystalline silicon film formed on the silicon substrate 1.
The SG film 3 is formed and the hole diameter reaching the lower layer wiring 2 is 0.2 to
A contact hole 4 of about 0.4 μm is opened in the BPSG film 3. After that, the inner surface of the contact hole 4 and the BPSG
An aluminum film 9 having a film thickness of about 500 to 1000 nm is formed on the film 3 by a sputtering method. The aluminum film 9 may be formed by the CVD method or the vapor deposition method.

【0049】次に、図3(b)に示すように、水銀10
をスピンコート法により、基板全面に塗布する。ここ
で、水銀10のアルミニウム膜9に対する体積比は、2
0倍以上とすることが望ましい。したがって、スピンコ
ートにおける回転速度を、例えば300rpm以下に遅
くして、例えば20μm以上の厚さで水銀を塗布する。
また、配線に用いる金属が銅の場合には、水銀の銅に対
する体積比は100倍以上とすることが望ましく、白金
の場合には水銀の白金に対する体積比は10倍以上とす
ることが望ましく、タリウムの場合には水銀のタリウム
に対する体積比は2倍以上とすることが望ましい。
Next, as shown in FIG.
Is applied to the entire surface of the substrate by spin coating. Here, the volume ratio of the mercury 10 to the aluminum film 9 is 2
It is desirable to make it 0 times or more. Therefore, the rotation speed in spin coating is reduced to, for example, 300 rpm or less, and mercury is applied in a thickness of, for example, 20 μm or more.
When the metal used for the wiring is copper, the volume ratio of mercury to copper is preferably 100 times or more, and in the case of platinum, the volume ratio of mercury to platinum is preferably 10 times or more. In the case of thallium, it is desirable that the volume ratio of mercury to thallium be twice or more.

【0050】この水銀10の塗布により、図3(c)に
示すように、コンタクト孔4の内部およびBPSG膜3
上には、水銀10とアルミニウム膜9とが反応してでき
たアルミニウムのアマルガム層6が形成される。
By the application of this mercury 10, as shown in FIG. 3C, the inside of the contact hole 4 and the BPSG film 3 are formed.
An aluminum amalgam layer 6 formed by the reaction of the mercury 10 and the aluminum film 9 is formed thereon.

【0051】次に、400℃程度の熱処理を施すことに
より、アマルガム層6中の水銀を蒸散させて除去する。
この結果、図3(d)に示すように、コンタクト孔4の
内部およびBPSG膜3上には、99.999%以上の
純度でコンタクト孔4を完全に埋め込むアルミ薄膜7が
形成される。しかる後、アルミ薄膜7を所望の配線パタ
ーンに加工する。
Next, heat treatment at about 400 ° C. is performed to evaporate and remove the mercury in the amalgam layer 6.
As a result, as shown in FIG. 3D, an aluminum thin film 7 which completely fills the contact hole 4 with a purity of 99.999% or more is formed inside the contact hole 4 and on the BPSG film 3. After that, the aluminum thin film 7 is processed into a desired wiring pattern.

【0052】本実施形態では、水銀10とアルミニウム
膜9とが反応することにより、常温で流動性に富む液体
状のアマルガム層6が形成されるので、アスペクト比の
高いコンタクト孔4に対してもBPSG膜3の表面状態
に因らず、高い被覆性および高い純度のアルミ薄膜7を
形成することができる。また、アマルガムから水銀を蒸
散させるために400℃程度の熱が加えられるだけなの
で、アルミ薄膜7の表面にヒロックが形成されることも
ない。
In this embodiment, since the liquid-state amalgam layer 6 having a high fluidity at room temperature is formed by the reaction between the mercury 10 and the aluminum film 9, even the contact hole 4 having a high aspect ratio is formed. The aluminum thin film 7 having high coverage and high purity can be formed regardless of the surface state of the BPSG film 3. Moreover, since heat of about 400 ° C. is only applied to evaporate mercury from the amalgam, hillocks are not formed on the surface of the aluminum thin film 7.

【0053】また、本実施形態では、最初に形成するア
ルミニウム膜9のスパッタ量により、最終的に形成され
るアルミ薄膜7の膜厚を容易に制御することが可能であ
る。
Further, in this embodiment, it is possible to easily control the film thickness of the finally formed aluminum thin film 7 by the sputtering amount of the aluminum film 9 formed first.

【0054】次に、本発明の第4の実施形態について、
図4(a)〜(e)を参照して説明する。まず、図4
(a)に示すように、前段階として、シリコン基板1上
に形成された多結晶シリコン膜からなる下層配線2上に
層間絶縁膜として膜厚500〜1000nm程度のBP
SG膜3を形成し、下層配線2に達する穴径0.2〜
0.4μm程度のコンタクト孔4をBPSG膜3に開孔
する。しかる後、コンタクト孔4の内面およびBPSG
膜3上に膜厚20〜50nm程度の窒化チタン(Ti
N)膜8をスパッタ法により形成する。
Next, regarding the fourth embodiment of the present invention,
This will be described with reference to FIGS. First, FIG.
As shown in (a), as a previous step, a BP having a film thickness of about 500 to 1000 nm is formed as an interlayer insulating film on the lower wiring 2 made of a polycrystalline silicon film formed on the silicon substrate 1.
The SG film 3 is formed and the hole diameter reaching the lower layer wiring 2 is 0.2 to
A contact hole 4 of about 0.4 μm is opened in the BPSG film 3. After that, the inner surface of the contact hole 4 and the BPSG
Titanium nitride (Ti) having a film thickness of about 20 to 50 nm is formed on the film 3.
N) The film 8 is formed by the sputtering method.

【0055】次に、図4(b)に示すように、コンタク
ト孔4の内面および窒化チタン膜8上に膜厚500〜1
000nm程度のアルミニウム膜9をスパッタ法により
形成する。
Next, as shown in FIG. 4B, a film thickness of 500 to 1 is formed on the inner surface of the contact hole 4 and the titanium nitride film 8.
An aluminum film 9 of about 000 nm is formed by the sputtering method.

【0056】次に、図4(c)に示すように、水銀10
をスピンコート法により全面に塗布する。この水銀10
の塗布により、図4(d)に示すように、コンタクト孔
4の内部および窒化チタン膜8上には、水銀10とアル
ミニウム膜9とが反応してできたアルミニウムのアマル
ガム層6が形成される。
Next, as shown in FIG.
Is applied to the entire surface by spin coating. This mercury 10
4D, an amalgam layer 6 of aluminum formed by the reaction of the mercury 10 and the aluminum film 9 is formed inside the contact hole 4 and on the titanium nitride film 8 as shown in FIG. 4D. .

【0057】次に、400℃程度の熱処理を施すことに
より、アマルガム層6中の水銀を蒸散させて除去する。
この結果、図4(e)に示すように、コンタクト孔4の
内部および窒化チタン膜8上には、99.999%以上
の純度でコンタクト孔4を完全に埋め込むアルミ薄膜7
が形成される。しかる後、アルミ薄膜7を所望の配線パ
ターンに加工する。
Next, heat treatment at about 400 ° C. is performed to evaporate and remove mercury in the amalgam layer 6.
As a result, as shown in FIG. 4E, the aluminum thin film 7 which completely fills the contact hole 4 with a purity of 99.999% or more inside the contact hole 4 and on the titanium nitride film 8.
Is formed. After that, the aluminum thin film 7 is processed into a desired wiring pattern.

【0058】本実施形態でも、上記第3の実施形態と同
様、水銀10とアルミニウム膜9とが反応することによ
り、常温で流動性に富む液体状のアマルガム層6が形成
されるので、アスペクト比の高いコンタクト孔4に対し
てもBPSG膜3の表面状態に因らず、高い被覆性およ
び高い純度のアルミ薄膜7を形成することができる。ま
た、アマルガムから水銀を蒸散させるために400℃程
度の熱が加えられるだけなので、アルミ薄膜7の表面に
ヒロックが形成されることもない。さらに、最初に形成
するアルミニウム膜9のスパッタ量により、最終的に形
成されるアルミ薄膜7の膜厚を容易に制御することが可
能である。
In this embodiment, as in the third embodiment, the reaction between the mercury 10 and the aluminum film 9 forms the liquid amalgam layer 6 having a high fluidity at room temperature. It is possible to form the aluminum thin film 7 having a high coverage and a high purity regardless of the surface state of the BPSG film 3 even for the contact hole 4 having a high contact angle. Moreover, since heat of about 400 ° C. is only applied to evaporate mercury from the amalgam, hillocks are not formed on the surface of the aluminum thin film 7. Furthermore, it is possible to easily control the film thickness of the finally formed aluminum thin film 7 by adjusting the amount of sputtering of the aluminum film 9 formed first.

【0059】また、第2の実施形態と同様に、窒化チタ
ン膜8がアルミ薄膜7と下層配線2との間に介在してバ
リヤ膜として機能しているので、アルミ薄膜7の耐エレ
クトロマイグレーション寿命を大幅に向上させることが
できるとともに、シリコン基板1の表面に形成した不純
物拡散層とアルミ薄膜7とを接続するようにした場合に
は、アルミニウムによるアロイスパイクを防止すること
ができる。さらに、窒化チタン膜8はアマルガム5との
間の界面張力を小さくするため、アマルガム5がコンタ
クト孔4内にスムーズに流れ込むようになる。
Further, as in the second embodiment, since the titanium nitride film 8 is interposed between the aluminum thin film 7 and the lower layer wiring 2 and functions as a barrier film, the electromigration resistance life of the aluminum thin film 7 is improved. In addition, when the impurity diffusion layer formed on the surface of the silicon substrate 1 and the aluminum thin film 7 are connected, alloy spike due to aluminum can be prevented. Further, the titanium nitride film 8 reduces the interfacial tension between the amalgam 5 and the amalgam 5, so that the amalgam 5 smoothly flows into the contact hole 4.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
配線を形成すべき金属のアマルガム層に熱処理を施して
アマルガム層に含まれる水銀を除去することにより、前
記金属からなる配線を形成するので、アマルガムから水
銀を蒸散させるために400℃程度の熱が加えられるだ
けで高温での熱処理を要しない。したがって、金属配線
の表面にヒロックが形成されることがなく、このヒロッ
クに起因して配線間にリーク電流が流れることもなくな
る。よって、信頼性および安定性の高い高純度の金属配
線を得ることが可能になる。
As described above, according to the present invention,
By removing the mercury contained in the amalgam layer by heat-treating the amalgam layer of the metal for which the wiring is to be formed, the wiring made of the metal is formed, so heat of about 400 ° C. is required to evaporate the mercury from the amalgam. Only added, no heat treatment at high temperature is required. Therefore, a hillock is not formed on the surface of the metal wiring, and a leak current does not flow between the wirings due to the hillock. Therefore, it is possible to obtain highly pure and highly reliable metal wiring.

【0061】また、コンタクト孔部分に配線を形成する
場合、アスペクト比の高いコンタクト孔に対しても層間
絶縁膜の表面状態に因らず、常温で流動性に富む液体状
のアマルガムがコンタクト孔を完全に埋め込む。従っ
て、高い被覆性で金属配線を形成することができ、断線
不良などがほとんど発生しないようにすることができ
る。
Further, when wiring is formed in the contact hole portion, liquid amalgam, which has a high fluidity at room temperature, forms the contact hole regardless of the surface condition of the interlayer insulating film even for the contact hole having a high aspect ratio. Embed completely. Therefore, the metal wiring can be formed with high coverage, and it is possible to prevent the occurrence of disconnection defects and the like.

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

【図1】本発明の第1の実施形態の金属配線形成方法を
工程順に示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a method of forming a metal wiring according to a first embodiment of the present invention in the order of steps.

【図2】本発明の第2の実施形態の金属配線形成方法を
工程順に示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a method of forming a metal wiring according to a second embodiment of the present invention in the order of steps.

【図3】本発明の第3の実施形態の金属配線形成方法を
工程順に示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a method of forming a metal wiring according to a third embodiment of the present invention in the order of steps.

【図4】本発明の第4の実施形態の金属配線形成方法を
工程順に示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a method of forming a metal wiring according to a fourth embodiment of the present invention in the order of steps.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリコン基板 2 下層配線 3 BPSG膜(層間絶縁膜) 4 コンタクト孔 5 アマルガム 6 アマルガム層 7 アルミ薄膜 8 窒化チタン膜 9 アルミニウム膜 10 水銀 1 Silicon Substrate 2 Lower Layer Wiring 3 BPSG Film (Interlayer Insulating Film) 4 Contact Hole 5 Amalgam 6 Amalgam Layer 7 Aluminum Thin Film 8 Titanium Nitride Film 9 Aluminum Film 10 Mercury

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体装置の製造方法であって、 金属のアマルガム層を形成する工程と、 前記金属のアマルガム層に熱処理を施して、前記アマル
ガム層に含まれる水銀を除去する工程とを含むことを特
徴とする半導体装置の製造方法。
1. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of forming a metal amalgam layer; and a step of subjecting the metal amalgam layer to a heat treatment to remove mercury contained in the amalgam layer. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項2】 半導体装置の製造方法であって、 下地導電層の上に絶縁膜を形成する工程と、 前記絶縁膜に、前記下地導電層に達するコンタクト孔を
形成する工程と、 前記コンタクト孔の内部及び前記絶縁膜上に、金属のア
マルガム層を形成する工程と、 前記アマルガム層に熱処理を施して、前記アマルガム層
に含まれる水銀を除去する工程とを含むことを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
2. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming an insulating film on a base conductive layer; forming a contact hole reaching the base conductive layer in the insulating film; A step of forming a metal amalgam layer inside and on the insulating film, and a step of subjecting the amalgam layer to a heat treatment to remove mercury contained in the amalgam layer. Production method.
【請求項3】 半導体装置の製造方法であって、 半導体基板の上方の絶縁膜に前記絶縁膜を貫通する開孔
部を形成する工程と、 前記開孔部の内部及び前記絶縁膜上に金属のアマルガム
層を形成する工程と、 前記アマルガム層に熱処理を施して、前記アマルガム層
に含まれる水銀を除去する工程とを含むことを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
3. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming an opening portion penetrating the insulating film in an insulating film above a semiconductor substrate; and forming a metal inside the opening portion and on the insulating film. And a step of performing a heat treatment on the amalgam layer to remove mercury contained in the amalgam layer.
【請求項4】 請求項1〜3の何れか1項に記載の半導
体装置の製造方法であって、 前記金属が、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、白金
(Pt)、タリウム(Tl)の内から選択された少なく
とも1つを含むことを特徴とする半導体装置の製造方
法。
4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the metal is aluminum (Al), copper (Cu), platinum (Pt), thallium (Tl). A method for manufacturing a semiconductor device, comprising at least one selected from the following.
【請求項5】 請求項1〜3の何れか1項に記載の半導
体装置の製造方法であって、 前記熱処理を施す前記工程が、100Torr以下の減
圧雰囲気中で前記アマルガム層に熱処理を施すことを特
徴とする半導体装置の製造方法。
5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the heat treatment is performed on the amalgam layer in a reduced pressure atmosphere of 100 Torr or less. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項6】 請求項1〜3の何れか1項に記載の半導
体装置の製造方法であって、 前記熱処理を施す前記工程が、前記アマルガム層を40
0℃〜450℃の温度で熱処理を施すことを特徴とする
半導体装置の製造方法。
6. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the step of applying the heat treatment is performed on the amalgam layer 40.
A method of manufacturing a semiconductor device, which comprises performing heat treatment at a temperature of 0 ° C to 450 ° C.
【請求項7】 請求項1〜3の何れか1項に記載の半導
体装置の製造方法であって、 前記アマルガム層における水銀のアルミニウムに対する
体積比が20倍以上であることを特徴とする半導体装置
の製造方法。
7. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the volume ratio of mercury to aluminum in the amalgam layer is 20 times or more. Manufacturing method.
【請求項8】 請求項1〜3の何れか1項に記載の半導
体装置の製造方法であって、 前記水銀を除去する工程の後、前記アマルガム層を配線
パターンに形成する工程を含むことを特徴とする半導体
装置の製造方法。
8. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising a step of forming the amalgam layer in a wiring pattern after the step of removing the mercury. A method for manufacturing a characteristic semiconductor device.
【請求項9】 請求項2に記載の半導体装置の製造方法
であって、 前記アマルガム層を形成する前記工程が、前記コンタク
ト孔の内部及び前記絶縁膜上に前記金属のアマルガム層
を塗布する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製
造方法。
9. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein the step of forming the amalgam layer applies the amalgam layer of the metal inside the contact hole and on the insulating film. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項10】 請求項2に記載の半導体装置の製造方
法であって、 前記アマルガム層を形成する前記工程が、前記コンタク
ト孔の内部及び前記絶縁膜上に前記金属の膜を形成する
工程と、 前記金属の膜に水銀を塗布する工程とを含むことを特徴
とする半導体装置の製造方法。
10. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein the step of forming the amalgam layer includes the step of forming the metal film inside the contact hole and on the insulating film. And a step of applying mercury to the metal film, the method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項11】 請求項2に記載の半導体装置の製造方
法であって、 前記コンタクト孔を形成する前記工程の後に、前記コン
タクト孔の内部及び前記絶縁膜上に導電膜を形成する工
程をさらに含むことを特徴とする半導体装置の製造方
法。
11. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, further comprising a step of forming a conductive film inside the contact hole and on the insulating film after the step of forming the contact hole. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項12】 請求項11に記載の半導体装置の製造
方法であって、 前記導電膜が、チタン(Ti)、ニッケル(Ni)、コ
バルト(Co)、タングステン(W)、窒化チタン(T
iN)及びチタンタングステン(TiW)の内の選択さ
れた少なくとも1つを含む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 conductive film is titanium (Ti), nickel (Ni), cobalt (Co), tungsten (W), titanium nitride (T).
iN) and at least one selected from titanium tungsten (TiW).
【請求項13】 請求項3に記載の半導体装置の製造方
法であって、 前記アマルガム層を形成する前記工程が、前記開孔部の
内部及び前記絶縁膜上に前記金属のアマルガム層を塗布
する工程を含む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 3, wherein in the step of forming the amalgam layer, an amalgam layer of the metal is applied inside the opening and on the insulating film. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of:
【請求項14】 請求項3に記載の半導体装置の製造方
法であって、 前記アマルガム層を形成する前記工程が、前記開孔部の
内部及び前記絶縁膜上に金属の膜を形成する工程と、 前記金属の膜に水銀を塗布する工程とを含むことを特徴
とする半導体装置の製造方法。
14. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein the step of forming the amalgam layer includes a step of forming a metal film inside the opening and on the insulating film. And a step of applying mercury to the metal film, the method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項15】 請求項3に記載の半導体装置の製造方
法であって、 前記開孔部を形成する前記工程の後に、前記開孔部の内
部及び前記絶縁膜上に導電膜を形成する工程をさらに含
むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
15. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein after the step of forming the opening, a conductive film is formed inside the opening and on the insulating film. A method of manufacturing a semiconductor device, further comprising:
【請求項16】 請求項15に記載の半導体装置の製造
方法であって、 前記導電膜が、チタン(Ti)、ニッケル(Ni)、コ
バルト(Co)、タングステン(W)、窒化チタン(T
iN)及びチタンタングステン(TiW)の内の選択さ
れた少なくとも1つを含むことを特徴とする半導体装置
の製造方法。
16. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 15, wherein the conductive film is titanium (Ti), nickel (Ni), cobalt (Co), tungsten (W), titanium nitride (T).
iN) and at least one selected from titanium tungsten (TiW).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9917117B2 (en) 2014-03-17 2018-03-13 Samsung Display Co., Ltd. Display device and method of fabricating the same

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