JPS59108317A - 電極配線形成法 - Google Patents
電極配線形成法Info
- Publication number
- JPS59108317A JPS59108317A JP21997682A JP21997682A JPS59108317A JP S59108317 A JPS59108317 A JP S59108317A JP 21997682 A JP21997682 A JP 21997682A JP 21997682 A JP21997682 A JP 21997682A JP S59108317 A JPS59108317 A JP S59108317A
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- JP
- Japan
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- thin film
- aluminum
- electrode wiring
- film
- thin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は半導体集積回路などの半導体装置を製造する際
に用いられる電極配線の形成方法に関し、特に半導体基
体上に電極配線を平担にして形成することができる電極
配線形成法に関するものである。
に用いられる電極配線の形成方法に関し、特に半導体基
体上に電極配線を平担にして形成することができる電極
配線形成法に関するものである。
従来の電極配線形成法を半導体基体上のアルミニウム配
線を例にとって説明する。
線を例にとって説明する。
従来では、まず第１図（ａ）に示すように、トランジス
タや抵抗などの素子が集積化して形成された半導体基体
（１）上に電極材料のアルミニウム薄膜（２）を形成し
、ついで写真製版技術を用いて第１図（ｂ）に示すよう
に、ホトレジスト（３）の電極配線パターンを形成する
。しかる後、前記ホトレジスト（３）をマスクにしてア
ルミニウム薄膜（２）の露出部分を、リン酸系の湿式エ
ツチング法またはＣＣｌ４１どを用いた反応性スパッタ
エツチング法によシエッチングすることによって、第１
図（Ｃ）に示すようなアルミニウム薄膜Ｃυを電極配線
として形成する方法が行われている。
タや抵抗などの素子が集積化して形成された半導体基体
（１）上に電極材料のアルミニウム薄膜（２）を形成し
、ついで写真製版技術を用いて第１図（ｂ）に示すよう
に、ホトレジスト（３）の電極配線パターンを形成する
。しかる後、前記ホトレジスト（３）をマスクにしてア
ルミニウム薄膜（２）の露出部分を、リン酸系の湿式エ
ツチング法またはＣＣｌ４１どを用いた反応性スパッタ
エツチング法によシエッチングすることによって、第１
図（Ｃ）に示すようなアルミニウム薄膜Ｃυを電極配線
として形成する方法が行われている。
しかし、このようにして形成した従来の電極配線は、エ
ツチングによる断面形状が急峻に切シ立っているため、
多層配線の場合には第２図に示すように、層間絶縁膜（
４）上に形成した二層目のアルミニウム配線Ｑのが段差
部で断線するという不具合を生じていた。
ツチングによる断面形状が急峻に切シ立っているため、
多層配線の場合には第２図に示すように、層間絶縁膜（
４）上に形成した二層目のアルミニウム配線Ｑのが段差
部で断線するという不具合を生じていた。
本発明は、かかる従来の電極配線の欠点を除去するため
になされたもので、エツチングによる段差部を有しない
平担々電極配線を形成する方法を提供することを目的と
している。
になされたもので、エツチングによる段差部を有しない
平担々電極配線を形成する方法を提供することを目的と
している。
このような目的を達成するために、本発明は、第１の金
属薄膜を形成した基体上に第２の薄膜を形成して当該薄
膜に電極配線パターンを形成する工程と、前記電極配線
パターンを形成した第２の薄膜をマスクにして第１の金
属薄膜の露出した部分に酸素または窒素をイオン注入し
て該第１の金属の酸化物または窒化物の絶縁薄膜に変換
する第２の工程とを備えた電極配線形成法を特徴とする
ものである。
属薄膜を形成した基体上に第２の薄膜を形成して当該薄
膜に電極配線パターンを形成する工程と、前記電極配線
パターンを形成した第２の薄膜をマスクにして第１の金
属薄膜の露出した部分に酸素または窒素をイオン注入し
て該第１の金属の酸化物または窒化物の絶縁薄膜に変換
する第２の工程とを備えた電極配線形成法を特徴とする
ものである。
以下、第３図に従って本発明の詳細な説明する。
第３図（ａ）及至（山は本発明による電極配線形成法の
一実施例を示す概略工程断面図であシ、同図において第
１図と同一または相当部分は同一符号を付しである。ま
ず、第１図に示した従来と同様に、トランジスタや抵抗
などの素子が集積化して形成された半導体基体（１）上
に電極材料のアルミニウム薄膜（２）を形成する（第３
図（ａ））。このとき、電極材料としては、コンタクト
部の接合つけ抜は防止およびエレクトロ・マイグレーシ
ョン防止のため、アルミニウム・シリコン合金あるいは
アルミニウム・シリコン・銅合金々どのアルミニウムを
主成分とする合金を用いてもよい。そして前記アルミニ
ウム薄膜（２）上に写真製版技術を用いてホトレジスト
（３）の電極配線パターンを形成する（第３図伽））Ｏ つぎに、前記ホトレジスト（３）をマスクにして露出さ
れたアルミニウム薄膜（２）上に酸素イオン（５）を注
入する（第３図（Ｃ））。この酸素イオンのエネルギー
は、アルミニウム薄膜（２）の膜厚全体にイオン注入さ
れるエネルギーが好ましく、例えば０．７μｍのアルミ
ニウム薄膜の場合には１００〜３５０ＫｅＶの注入エネ
ルギーが適当である。また、酸素イオンの注入量は露出
されたアルミニウム薄膜が全て酸化アルミニウムに変換
されるのに必要な酸素を供給するため、５〜７ｘｌＯ”
Ｏ／ｃｒｎの注入量が適当である。酸素のイオンビーム
け０＋と０；が取υ出せるが、０．の方がビーム強度も
強く、また１ケのイオン当シ酸素イオンが２ケ注入され
るので、イオン注入の効果が高く々る。したがって、上
記のような高濃度注入の場合には、０．イオンビームを
用いる方が好ましい。つぎに、イオン注入のマスクとし
て使用したホトレジスト（３）を除去した後、上記アル
ミニウム薄膜（２）とイオン注入された酸素とを化合さ
せて酸化アルミニウムを形成すべく１００〜５００℃の
雰囲気中にて熱処理を行う。
一実施例を示す概略工程断面図であシ、同図において第
１図と同一または相当部分は同一符号を付しである。ま
ず、第１図に示した従来と同様に、トランジスタや抵抗
などの素子が集積化して形成された半導体基体（１）上
に電極材料のアルミニウム薄膜（２）を形成する（第３
図（ａ））。このとき、電極材料としては、コンタクト
部の接合つけ抜は防止およびエレクトロ・マイグレーシ
ョン防止のため、アルミニウム・シリコン合金あるいは
アルミニウム・シリコン・銅合金々どのアルミニウムを
主成分とする合金を用いてもよい。そして前記アルミニ
ウム薄膜（２）上に写真製版技術を用いてホトレジスト
（３）の電極配線パターンを形成する（第３図伽））Ｏ つぎに、前記ホトレジスト（３）をマスクにして露出さ
れたアルミニウム薄膜（２）上に酸素イオン（５）を注
入する（第３図（Ｃ））。この酸素イオンのエネルギー
は、アルミニウム薄膜（２）の膜厚全体にイオン注入さ
れるエネルギーが好ましく、例えば０．７μｍのアルミ
ニウム薄膜の場合には１００〜３５０ＫｅＶの注入エネ
ルギーが適当である。また、酸素イオンの注入量は露出
されたアルミニウム薄膜が全て酸化アルミニウムに変換
されるのに必要な酸素を供給するため、５〜７ｘｌＯ”
Ｏ／ｃｒｎの注入量が適当である。酸素のイオンビーム
け０＋と０；が取υ出せるが、０．の方がビーム強度も
強く、また１ケのイオン当シ酸素イオンが２ケ注入され
るので、イオン注入の効果が高く々る。したがって、上
記のような高濃度注入の場合には、０．イオンビームを
用いる方が好ましい。つぎに、イオン注入のマスクとし
て使用したホトレジスト（３）を除去した後、上記アル
ミニウム薄膜（２）とイオン注入された酸素とを化合さ
せて酸化アルミニウムを形成すべく１００〜５００℃の
雰囲気中にて熱処理を行う。
これにより、第３図（ｄ）に示すように、配線部分はア
ルミニウム薄膜（２Ｂ、その他の部分は酸化アルミニウ
ム（６）で形成された平担ガミ極配線を形成することが
できる。
ルミニウム薄膜（２Ｂ、その他の部分は酸化アルミニウ
ム（６）で形成された平担ガミ極配線を形成することが
できる。
このようにして形成された電極配線は、極めて平担な表
面形状を有しているため、多層配線における二層目のア
ルミニウム配線が断線したシ、するいは段差部でアルミ
ニウム薄膜の膜厚が減少し、配線抵抗が高く々つたシ、
エレクトローマイグレ−ジョンに弱くなるなどの配線と
しての炊合的欠陥を除去することができるなどの利点を
有する。
面形状を有しているため、多層配線における二層目のア
ルミニウム配線が断線したシ、するいは段差部でアルミ
ニウム薄膜の膜厚が減少し、配線抵抗が高く々つたシ、
エレクトローマイグレ−ジョンに弱くなるなどの配線と
しての炊合的欠陥を除去することができるなどの利点を
有する。
また、本発明の他の実施例として、上記実施例と同様に
、半導体基体（１）上にアルミニウム薄膜（２）を形成
し、この薄膜（２）上に写真製版技術を用いてホトレジ
スト（３）の電極配線パターンを形成した後、酸素イオ
ンを注入する前にホトレジストで覆れていないアルミニ
ウム薄膜を所定の深さにエツチングしてから、酸素イオ
ンを注入して熱処理を行うことによυ、注入すべき酸素
イオンの量を減少させることができ、またアルミニウム
薄膜が酸化アルミニウムに変換する際に生じる体積膨張
で表面の平担性がそこなわれるのを防止することができ
る利点を有する。
、半導体基体（１）上にアルミニウム薄膜（２）を形成
し、この薄膜（２）上に写真製版技術を用いてホトレジ
スト（３）の電極配線パターンを形成した後、酸素イオ
ンを注入する前にホトレジストで覆れていないアルミニ
ウム薄膜を所定の深さにエツチングしてから、酸素イオ
ンを注入して熱処理を行うことによυ、注入すべき酸素
イオンの量を減少させることができ、またアルミニウム
薄膜が酸化アルミニウムに変換する際に生じる体積膨張
で表面の平担性がそこなわれるのを防止することができ
る利点を有する。
なお、上記実施例ではアルミニウム薄膜を酸化アルミニ
ウムに変換するため、酸素イオンを注入したが、窒素イ
オンを注入して窒化アルミニウムに変換することも可能
である。さらに、電極配線材料としてアルミニウム薄膜
を例にとって説明したが、酸化物または窒化物が絶縁物
となるような他の金属薄膜を電極配線材料に用いること
が可能であることはいうまでもない。
ウムに変換するため、酸素イオンを注入したが、窒素イ
オンを注入して窒化アルミニウムに変換することも可能
である。さらに、電極配線材料としてアルミニウム薄膜
を例にとって説明したが、酸化物または窒化物が絶縁物
となるような他の金属薄膜を電極配線材料に用いること
が可能であることはいうまでもない。
以上説明したように、本発明の電極配線形成法によれば
、電極配線とまる以外の部分を選択的に酸化物または窒
化物に変換することができ、極めて平担な表面形状を有
する電極配線を形成することができる。また、エツチン
グを必要としないため、超ＬＳＩに必要な１μｍ程度の
微細な電極配線を形成することができるなどの効果があ
る。
、電極配線とまる以外の部分を選択的に酸化物または窒
化物に変換することができ、極めて平担な表面形状を有
する電極配線を形成することができる。また、エツチン
グを必要としないため、超ＬＳＩに必要な１μｍ程度の
微細な電極配線を形成することができるなどの効果があ
る。
第１図（ａ）乃至（Ｃ）は従来の電極配線形成法の一例
を示す概略工程断面図、第２図は従来の電極配線形成法
を用いた多層配線で生じる段差部の断線を示す拡大断面
図、第３図（ａ）乃至（ｄ）は本発明による電極配線形
成法の一実施例を示す概略工程断面図である。 （１）・φ・・半導体基体、（２）・・・・アルミニウ
ム薄膜、（２１）・・・・電極配線となるアルミニウム
薄膜、 （３１−・・・ホトレジスト、（５）・・・・
酸素イオンビーム、（６１・９拳拳酸化アルミニウム。 代理人 葛 舒 信 − 第１図 第２図
を示す概略工程断面図、第２図は従来の電極配線形成法
を用いた多層配線で生じる段差部の断線を示す拡大断面
図、第３図（ａ）乃至（ｄ）は本発明による電極配線形
成法の一実施例を示す概略工程断面図である。 （１）・φ・・半導体基体、（２）・・・・アルミニウ
ム薄膜、（２１）・・・・電極配線となるアルミニウム
薄膜、 （３１−・・・ホトレジスト、（５）・・・・
酸素イオンビーム、（６１・９拳拳酸化アルミニウム。 代理人 葛 舒 信 − 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１第１の金属薄膜を形成した基体上に第２の薄膜を
形成し、当該薄膜に電極配線パターンを形成する第１の
工程と、前記電極配線パターンを形成した第２の薄膜を
マスクにして第１の金属薄膜の露出した部分に酸素また
は窒素をイオン注入して該第１の金属の酸化物または窒
化物の絶縁薄膜に変換する第２の工程とを備えたことを
特徴とする電極配線形成法。 （２）第１の金属薄膜として、アルミニウムとアルミニ
ウム・シリコン合金あるいはアルミニウム・シリコン・
銅などのアルミニウムを主成分とする合金とのいずれか
一方を使用することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の電極配線形成法。 （３）第１の金属薄膜を形成した基体上に第２の薄膜を
形成し、当該薄膜に電極配線共ターンを形成する第１の
工程と、前記電極配線パターンを形成した第２の薄膜を
マスクにして第１の金属薄膜の露出した部分を所定の深
さまでエツチングする第２の工程と、該工程後に第１の
金属薄膜の露出した部分に酸素または窒素をイオン注入
して該第１の金属の酸化物または窒化物の絶縁薄膜に変
換する第３の工程とを備えたことを特徴とする電極配線
形成法。 （４）第１の金属薄膜として、アルミニウムとアルミニ
ウム・シリコン合金あるいはアルミニウム・シリコン・
銅合金などのアルミニウムを主成分とする合金とのいず
れか一方を用いることを特徴とする特許請求の範囲第３
項記載の電極配線形成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21997682A JPS59108317A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | 電極配線形成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21997682A JPS59108317A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | 電極配線形成法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59108317A true JPS59108317A (ja) | 1984-06-22 |
Family
ID=16743971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21997682A Pending JPS59108317A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | 電極配線形成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59108317A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS639952A (ja) * | 1986-07-01 | 1988-01-16 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| KR100624461B1 (ko) | 2005-02-25 | 2006-09-19 | 삼성전자주식회사 | 나노 와이어 및 그 제조 방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51112193A (en) * | 1975-03-28 | 1976-10-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Processing method of semiconductor equipment |
| JPS5255475A (en) * | 1975-10-31 | 1977-05-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Production of semiconductor device |
-
1982
- 1982-12-13 JP JP21997682A patent/JPS59108317A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51112193A (en) * | 1975-03-28 | 1976-10-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Processing method of semiconductor equipment |
| JPS5255475A (en) * | 1975-10-31 | 1977-05-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Production of semiconductor device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS639952A (ja) * | 1986-07-01 | 1988-01-16 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| KR100624461B1 (ko) | 2005-02-25 | 2006-09-19 | 삼성전자주식회사 | 나노 와이어 및 그 제조 방법 |
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