JPS5873136A - 半導体デバイスの製造方法 - Google Patents
半導体デバイスの製造方法Info
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- JPS5873136A JPS5873136A JP57177460A JP17746082A JPS5873136A JP S5873136 A JPS5873136 A JP S5873136A JP 57177460 A JP57177460 A JP 57177460A JP 17746082 A JP17746082 A JP 17746082A JP S5873136 A JPS5873136 A JP S5873136A
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- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
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- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
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- H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
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-
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体デバイスの半導体基体を接触位置を除
いて覆ってｈる無機絶縁層の表面に蒸漕または吹付けに
よって金属化部分を設け、これ金号部的に再除去するこ
とによって電気的９等体路ないし電気的接触部に加工す
るようにした半纏体デバイス、特に集積回路の製造方法
に関する。
いて覆ってｈる無機絶縁層の表面に蒸漕または吹付けに
よって金属化部分を設け、これ金号部的に再除去するこ
とによって電気的９等体路ないし電気的接触部に加工す
るようにした半纏体デバイス、特に集積回路の製造方法
に関する。
このような方法は一般にモノリシック集積回路の製造の
際に適用される。その際基本となるものは、単結晶のド
ーピングされたシリコンφウェーハであジ、その表面に
おいて先ず、特に５ｉｏ２より成る絶縁層が熱酸化ない
し熱分解析出によって作られ、ついで感光塗料エツチン
グ技術によってドーピングマスクに形成される。このマ
スクはついで集積回路に対して必要な、半導体ウェーハ
におけるドーピング構造を作る際の拡散マスクよして使
用され、かつ場合によっては局部的変形稜、作成された
ｐｎ接合を保護するため、また半導体ウェーハの表面に
おける作成されるべき導体路の担体として引続き残って
ｂる。このマスクは７リコン・ウェーハの表面の個々の
接触位置に至る接触窓を有するにすぎない。
際に適用される。その際基本となるものは、単結晶のド
ーピングされたシリコンφウェーハであジ、その表面に
おいて先ず、特に５ｉｏ２より成る絶縁層が熱酸化ない
し熱分解析出によって作られ、ついで感光塗料エツチン
グ技術によってドーピングマスクに形成される。このマ
スクはついで集積回路に対して必要な、半導体ウェーハ
におけるドーピング構造を作る際の拡散マスクよして使
用され、かつ場合によっては局部的変形稜、作成された
ｐｎ接合を保護するため、また半導体ウェーハの表面に
おける作成されるべき導体路の担体として引続き残って
ｂる。このマスクは７リコン・ウェーハの表面の個々の
接触位置に至る接触窓を有するにすぎない。
絶縁層上に作成されるべき得体路および回路の外部負荷
用の所属の接続電極は、金属化部分より製造されるべき
半導体デバイスの構成要素を形成する。これは金楕化部
分より感光塗料エツチング技術によって公知の方法で製
造される。金属化部分、従ってまた絶縁層の窓における
半導体表面の接触電極に対する材料としては、多くの場
合アルミニウムまたはアルミニウム合金が使用される。
用の所属の接続電極は、金属化部分より製造されるべき
半導体デバイスの構成要素を形成する。これは金楕化部
分より感光塗料エツチング技術によって公知の方法で製
造される。金属化部分、従ってまた絶縁層の窓における
半導体表面の接触電極に対する材料としては、多くの場
合アルミニウムまたはアルミニウム合金が使用される。
金属化部分は一般に行なわれるように、金属化部分が均
質なものとすれば、蒸Ｎまたは吹付け（スパッタリング
）によって単一プロセスにおいて侍られる。金属化部分
の厚さは金属化部分の構造形成によって設定された導体
路の幅と共に導体路の通電断面を決定する。この断面は
例えば集積型のパワスイッチング回路（例えば低周波増
幅器および電圧供給回路）においては例えばディジタル
回路用よりも著しく大きく設定されなければならない。
質なものとすれば、蒸Ｎまたは吹付け（スパッタリング
）によって単一プロセスにおいて侍られる。金属化部分
の厚さは金属化部分の構造形成によって設定された導体
路の幅と共に導体路の通電断面を決定する。この断面は
例えば集積型のパワスイッチング回路（例えば低周波増
幅器および電圧供給回路）においては例えばディジタル
回路用よりも著しく大きく設定されなければならない。
シリコン・ウェーハにおける集積回路の実装密度をでき
るだけ大きくしようとすると、チップ面を節約するため
できるだけ狭い得体路で電力ＩＣにおいて必要な電流横
断面を得るために、比較的高い層厚を有する金属化部・
分が析出されなければならない。導体路が余りに小さい
横断面で構成されている集積回路は過負荷された導体路
による半導体ウェーハの局部的加熱を生じ、これは集積
回路の動作安定度に関して推奨されることではない。
るだけ大きくしようとすると、チップ面を節約するため
できるだけ狭い得体路で電力ＩＣにおいて必要な電流横
断面を得るために、比較的高い層厚を有する金属化部・
分が析出されなければならない。導体路が余りに小さい
横断面で構成されている集積回路は過負荷された導体路
による半導体ウェーハの局部的加熱を生じ、これは集積
回路の動作安定度に関して推奨されることではない。
更に述べられるべきことは、得体路が絶縁層の接触孔部
において半導体表面の接触位置に絶縁層の辺部および階
段部を介して導かれるということである。場合によって
は絶縁層は複数個の重ねて付着された部分層からも成る
ことができ、このうち少くともｊ一番下のものは通常は
熱により作られた５ｉ０２から成っている。その時絶縁
層中にはエツチング構造の存在することがしばしばあり
、これを介して導体路は１つの接続位置から他の接続位
置に褥かれている。従って導体路が極めて狭くまた必要
とする横断面のため大きい高さで製造されるべきときは
、導体路の基礎を形成する金属化部分の質に対して特別
な要求がなされるべきである。経験によればこのような
得体路においてこそ高度に、特に酸化物層の高さが０．
９μｍより大きいときは、酸化物層の辺部に亀裂形成の
危険がある。他方経験は、比較的厚い金属層、例えばア
ルミニウム層が比較的薄い金属層より構造形成が著しく
困難であることを示している。従って２μｍ以上の厚さ
のアルミニウム層からエツチングされかつこの層に所謂
熱ＭＮによって付着されている導体路は貝から状の粒子
エツチングを示し、これは極めて容易に導体路の中断を
生じることがある。
において半導体表面の接触位置に絶縁層の辺部および階
段部を介して導かれるということである。場合によって
は絶縁層は複数個の重ねて付着された部分層からも成る
ことができ、このうち少くともｊ一番下のものは通常は
熱により作られた５ｉ０２から成っている。その時絶縁
層中にはエツチング構造の存在することがしばしばあり
、これを介して導体路は１つの接続位置から他の接続位
置に褥かれている。従って導体路が極めて狭くまた必要
とする横断面のため大きい高さで製造されるべきときは
、導体路の基礎を形成する金属化部分の質に対して特別
な要求がなされるべきである。経験によればこのような
得体路においてこそ高度に、特に酸化物層の高さが０．
９μｍより大きいときは、酸化物層の辺部に亀裂形成の
危険がある。他方経験は、比較的厚い金属層、例えばア
ルミニウム層が比較的薄い金属層より構造形成が著しく
困難であることを示している。従って２μｍ以上の厚さ
のアルミニウム層からエツチングされかつこの層に所謂
熱ＭＮによって付着されている導体路は貝から状の粒子
エツチングを示し、これは極めて容易に導体路の中断を
生じることがある。
他方基板の低い温度において蒸着ないし吹付けによって
付着された金属層をもつ導体路は絶縁層の辺部において
特に容易に破断する。
付着された金属層をもつ導体路は絶縁層の辺部において
特に容易に破断する。
本発明は上記の障害を除去することを目的とする。
このため本発明によれば、冒頭に記載した方法において
、均質な材料から成る金属化部分の全厚さの少くとも７
０％を第１の金属化プロセスにおいて、またこの金属化
部分の全厚さの少くとも１０％を次の第２の金属化プロ
セスにおいて設け、かつその際金属化部分を備えるべき
基体の温度を、第１の金属化プロセスにおいて第２の金
属化プロセスにおけるよりも著しく高く設定する。
、均質な材料から成る金属化部分の全厚さの少くとも７
０％を第１の金属化プロセスにおいて、またこの金属化
部分の全厚さの少くとも１０％を次の第２の金属化プロ
セスにおいて設け、かつその際金属化部分を備えるべき
基体の温度を、第１の金属化プロセスにおいて第２の金
属化プロセスにおけるよりも著しく高く設定する。
このようにして得られた金属化部分、従ってこれから得
られた４体路は２つの本来材料の興じ層から成り、その
際下の層はその内部の状態に関して比較的高い基板温度
によってその付着の間中引続き影響を与えられ、一方外
側の／ｉ＃はこの影響を受けなかった。比較的低−基板
温度および場合によっては比較的低い成長率は別として
も第１の金属化プロセスの条件と異ならない、第２の金
桝化プロセス中に与えられた条件は、経験によれば最初
に付着された金属化層の特性を１利害することがない。
られた４体路は２つの本来材料の興じ層から成り、その
際下の層はその内部の状態に関して比較的高い基板温度
によってその付着の間中引続き影響を与えられ、一方外
側の／ｉ＃はこの影響を受けなかった。比較的低−基板
温度および場合によっては比較的低い成長率は別として
も第１の金属化プロセスの条件と異ならない、第２の金
桝化プロセス中に与えられた条件は、経験によれば最初
に付着された金属化層の特性を１利害することがない。
従って折曲位置、即ち酸化物および半導体基体における
、比較的高い基板温度を前提とする比較的大きい、導体
路の安定性も持続する。
、比較的高い基板温度を前提とする比較的大きい、導体
路の安定性も持続する。
他方では第２の金、風化プロセスの際付着された、金属
化部分の上の部分層は滑らかなエツチング構造を生じ、
上記の粒子エツチングは防止されることが明らかとなっ
た。
化部分の上の部分層は滑らかなエツチング構造を生じ、
上記の粒子エツチングは防止されることが明らかとなっ
た。
本発明は特にアルミニウムまたはアルミニウム合金から
導体路を製造する際よいことがわかった。
導体路を製造する際よいことがわかった。
その際は例えば次の条件が適用された。
金属化部分の金庫さの７０％ないし９０％は、金属化さ
れるべ１基体、即ちシリコン・ウェー八とその上にある
酸化物層の温度が少くとも２５０℃の際付着されるが、
残りは後からこの基体のせいぜい１５０℃の温度で第２
の金属化プロセスにおいて付着される。
れるべ１基体、即ちシリコン・ウェー八とその上にある
酸化物層の温度が少くとも２５０℃の際付着されるが、
残りは後からこの基体のせいぜい１５０℃の温度で第２
の金属化プロセスにおいて付着される。
更に第１の金塊化プロセスを比較的大きい析出速度で、
また第２の金属化プロセスを比較的少ない速度で行なう
ことが推奨される。金属化材料としてアルミニウムを使
用する実例においては、本究明の実験の除温１の金属化
プロセスにおいては５〜７ ｎｍｓ の凝集率、また
第２の金属化プロセスにおいては僅々２〜３ ｎｍ ｓ
”の凝集率が使用された。上記の条件は、金属化が蒸着
によって行なわれたか吹付けによって行なわれたかに関
係なく、引続きよいことがわかった。
また第２の金属化プロセスを比較的少ない速度で行なう
ことが推奨される。金属化材料としてアルミニウムを使
用する実例においては、本究明の実験の除温１の金属化
プロセスにおいては５〜７ ｎｍｓ の凝集率、また
第２の金属化プロセスにおいては僅々２〜３ ｎｍ ｓ
”の凝集率が使用された。上記の条件は、金属化が蒸着
によって行なわれたか吹付けによって行なわれたかに関
係なく、引続きよいことがわかった。
最後に推奨されることは、基板が十分に第２の金属化プ
ロセスの比較的低い温度へ設定される機会をもつように
、本発明による方法の両段階間に約ｌＯないし２０分の
休止期間を持たせることである。
ロセスの比較的低い温度へ設定される機会をもつように
、本発明による方法の両段階間に約ｌＯないし２０分の
休止期間を持たせることである。
アルミニウムは集積回路の製造の際最も多く使用される
接触材料であるから、本発明に至る結果はアルミニウム
金属化の際得られた。例えばＴｉ。
接触材料であるから、本発明に至る結果はアルミニウム
金属化の際得られた。例えばＴｉ。
Ｎｉ、Ｃ！ｒのような他の接触材料は集積回路において
は稀にしか使用されない。しかしながらその鳩舎ケ本発
明に対応する２段階方法がこのような導体路の安定性を
高めることが期待される。
は稀にしか使用されない。しかしながらその鳩舎ケ本発
明に対応する２段階方法がこのような導体路の安定性を
高めることが期待される。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■）半導体デバイスの半導体基体を接触位置を除いて覆
っている無機絶縁層の表面に蒸層または吹付けによって
金属化部分を設け、これを局部的に再除去することによ
って電気的導体路ないし電気的接触部に加工するように
した半導体デバイスの製造方法にふ・いて、均酸な材料
から成る金属化部分の金属さの少くとも７０％を第１の
金属化プロセスにおいて１また金属化部分の全厚さの少
くとも１％を次の第２の金属化プロセスにおいて設け、
かつその際金属化部分を備えるべき基体の温度を。 第１の金属化プロセスにおいて第２の金属化プロセスに
おけるよりも著しく高く設定することを特徴とする半導
体デバイスの製造方法。 ２）第１の金属化プロセス中の析出速菫は第２の金属化
プロセス中よりも大きく設定することを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の方法。 ３）アルミニウムから成る金属化部分を使用し、その際
金属化されるべき基体の温度は第１の金属化プロセス中
は少くとも２５０℃に、また第２の金属化プロセス中は
たがだか１５０’ｃに保持することを特徴とする特許請
求の範囲第１項または第２項記載の方法。 ４）析出率は第１の金属化プロセスにおりでは５〜７
ｎｍ／ｅｅｃ Ｋ％また第２の金属化プロセスにおいて
は２〜３ ｎｍ／θθＣに設定することを特徴とする特
許請求の範囲第２項または第３項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813140669 DE3140669A1 (de) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | Verfahren zum herstellen von halbleitervorrichtungen |
| DE313406696 | 1981-10-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5873136A true JPS5873136A (ja) | 1983-05-02 |
Family
ID=6144015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57177460A Pending JPS5873136A (ja) | 1981-10-13 | 1982-10-08 | 半導体デバイスの製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0079459B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5873136A (ja) |
| DE (2) | DE3140669A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0611076B2 (ja) * | 1985-10-08 | 1994-02-09 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| EP0225224A3 (en) * | 1985-10-29 | 1987-11-19 | Thomson Components-Mostek Corporation | After oxide metal alloy process |
| JPS63160328A (ja) * | 1986-12-24 | 1988-07-04 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
| EP0533254A3 (en) * | 1991-09-19 | 1993-06-23 | N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken | Method of manufacturing a semiconductor device whereby a layer comprising aluminium is deposited on a surface for a semiconductor body |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4017890A (en) * | 1975-10-24 | 1977-04-12 | International Business Machines Corporation | Intermetallic compound layer in thin films for improved electromigration resistance |
| JPS5334484A (en) * | 1976-09-10 | 1978-03-31 | Toshiba Corp | Forming method for multi layer wiring |
| JPS56105654A (en) * | 1980-01-28 | 1981-08-22 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device |
-
1981
- 1981-10-13 DE DE19813140669 patent/DE3140669A1/de not_active Withdrawn
-
1982
- 1982-10-07 DE DE8282109295T patent/DE3271028D1/de not_active Expired
- 1982-10-07 EP EP82109295A patent/EP0079459B1/de not_active Expired
- 1982-10-08 JP JP57177460A patent/JPS5873136A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0079459A2 (de) | 1983-05-25 |
| EP0079459B1 (de) | 1986-05-07 |
| DE3140669A1 (de) | 1983-04-28 |
| DE3271028D1 (en) | 1986-06-12 |
| EP0079459A3 (en) | 1984-06-06 |
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