JPS63147345A - 半導体集積回路装置及びその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体集積回路装置及びその製造方法に関し、
特にアルミニウム配線の構造に関する。

〔従来の技術〕

半導体集積回路装置の配線材料にはアルミニウムが広く
使用されているが、アルミニウムは非常に腐食され易く
、従来この腐食対策として配線形成後その表面にシリコ
ン窒化膜を被着する方法が取られていた。

すなわち第５図に示すように、半導体基板１１上にソー
ス１３．ドレイン１２及びゲート電８ｉ！１９を形成し
たのち、フィールド酸化膜１４にコンタクト孔を形成し
てアルミニウム配線】６を形成し、更にその上にシリコ
ン窒化膜からなるカバーパッシベーション膜１８を形成
していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

アルミニウムの腐食対策として用いられているシリコン
窒化膜は通常プラズマ法により３００’Ｃ程度の温度で
形成される。このプラズマ法で形成されたシリコン窒化
膜は、プラズマ法の特性から化学量論的な分子構造（Ｓ
ｉ３　Ｎ４　）にはなっておらず、５ｉｘＮｙＨ２で表
わされる不完全な分子構造を有している。従ってアルミ
ニウムを腐食させる水分の侵入に対して十分な膜構造に
はなっていない。

この様に、シリコン窒化膜は不完全な膜構造を有してい
るが、その膜厚を厚くしていくと耐水性が向上するので
、通常０．５〜１．２μｍ程度の厚さで被着させて用い
ている。

ところがこの様に厚くした場合には、下地の絶縁膜との
熱膨張率の差１分子構造の差から、かなりのストレスを
素子に与え、リーク電流値が増加し半導体集積回路装置
の信頼性を低下させるという問題点がある。

又、シリコン窒化膜中に取り込まれた水素分子が素子特
性に影響を与えるという欠点があった。

本発明の目的は上記欠点を除去し、アルミニウメ配線の
耐湿性を高め、信頼性の向上した半導体集積回路装置を
提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

第１の発明の半導体集積回路装置はアルミニウムからな
る配線を有する半導体集積回路装置であって、前記アル
ミニウム配線は所定部分を除きシリコンからなる保護膜
により覆われているものである。

また、第２の発明の半導体集積回路装置の製造方法は、
半導体素子が形成された半導体基板上に絶縁膜を形成す
る工程と、前記絶縁膜にコンタクＩ・孔を設けたのち全
面に第１のシリコン膜とアルミニウム膜とを順次形成す
る工程と、前記アルミニウム膜と第１のシリコン膜とを
バターニングしアルミニウム配線を形成する工程と、前
記アルミニウム配線を含む全面に第２のシリコン膜を形
成する工程とを含んで構成される。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は第１の発明の半導体集積回路装置の第１の実施
例の断面図である。

第１図において、半導体基板１上にはソース３゜トレイ
ン２．ゲート電極９等からなる半導体素子が形成されて
おり、この上にはフィールド酸化膜４が形成されている
。そして、このフィールド酸化膜４上にはポンディング
パッド（図示せず）等の所定部分を除き、第１及び第２
のシリコン膜５゜７で覆われたアルミニウム配線６が形
成されている。尚、第１図において、８は窒化シリコン
膜。

ＰＳＧ膜等からなるカバーパッシベーション膜である。

このように構成された第１の実施例においては、アルミ
ニウム配線６がシリコン膜で覆われているため耐湿性が
向上し、水分による腐食を防止することができる。

第２図は第１の発明の半導体集積回路装置の第２の実施
例の断面図であり、第１図に示した第１の実施例と異な
る所はアルミニウム配線が２層になっていることである
。

すなわち、第２図において、第１及び第２のシリコン膜
に覆われた下層のアルミニウム配線６上には酸化シリコ
ン膜等からなる層間絶縁膜２４が形成されており、この
眉間絶縁膜２４上には第３のシリコン膜２５及び第４の
シリコン１１５Ｉ２７に覆われた上層のアルミニウム配
線６Ａが形成されている。この第２の実施例においても
上層のアルミニウム配線６Ａの耐湿性は向上したものと
なる。

次に第２の発明の半導体集積回路装置の製造方法につい
て説明する。

第３図（ａ）〜（ｄ）は第２の発明の第１の実施例を説
明するための工程順に示した半導体チップの断面図であ
る。

まず第３図（ａ＞に示したように、半導体基板１上にソ
ース３．ドレイン２．ゲート電極９．フィールド酸化［
１４，ゲート電極９を覆う酸化膜４Ａを形成した後、ソ
ース３．ドレイン２上のフィールド酸化膜４にコンタク
Ｉ・孔を形成したのち、第１のシリコン膜５を減圧ＣＶ
Ｄ法又は、スパッタリング法で３００〜３０００人の厚
さに被着する。次に全面にアルミニウム膜６Ａを蒸着又
はスパッタリング法で０．８〜１．５μｍの厚さに被着
する。

次に第３図（ｂ）に示すように、第１のシリコン膜５及
びアルミニウム膜６Ａを同時にバターニングしアルミニ
ウム配線６を形成する。

次に第３図（ｃ）に示すように、第２のシリコン膜７を
３００〜３０００人の厚さにスパッタリング法で被着す
る。

次に第３図（ｄ）に示すように、酸化膜４Ａ上の第２の
シリコン膜を除去し、アルミニウム配線６を覆う形にす
る。

以下ＰＳＧ［等からなるカバーパッシベーションｌＢ１
８を厚さ約゛１．θμｍに形成することにより第１図に
示した半導体装置が完成する。

第４図は第２の発明の第２の実施例を説明するための半
導体チップの断面図であり、２層のアルミニウム配線を
有する場合である。

すなわち、第３図（ａ）〜（ｄ）に示したように、第１
及び第２のシリコン膜５，７に覆われたアルミニウム配
線６を形成する。次に第４図に示すように、この第２の
シリコン膜７上にＰＳＧ等からなる眉間絶縁ｌｌ１４２
４を形成する。

以下この眉間絶縁膜２４の所定部分にスルーホールを形
成したのち、第３図（ａ）〜（ｄ）と同様の工程により
第３のシリコン膜２５．上層のアルミニウム層を形成し
たのちパターニングし上層のアルミニウム配線２６を形
成する。続いてこのアルミニウム配線２６を覆うように
第４のシリコン膜２７を形成する。最後にＰＳＧ膜等か
らなるカバーパッシベーション膜８を形成することによ
り第２図に示した半導体装置が完成する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、アルミニウム配線をシリ
コンからなる保護膜により覆い、耐湿性を高めることに
よりアルミニウム配線の腐食をなくすことができるとい
う効果があり、信頼性の向上した半導体集積回路装置が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は第】、の発明の半導体集積回路装置
の第１及び第２の実施例の断面図、第３図及び第４図は
第２の発明の半導体集積回路装置の製造方法を説明する
ための半導体チップの断面図、第５図は従来の半導体集
積回路装置を説明するための断面図である。 １．１１・・・半導体基板、２．１２・・・ドレイン、
３．１３・・・ソース、４．１４・・・フィールド酸化
膜、５・・・第１のシリコン膜、６，１６．２６・・・
アルミニウム配線、７・・・第２のシリコン膜、８．１
８・・・カバーパッシベーション膜、９，１９・・・ゲ
ート電極、２４・・・層間絶縁膜、２５・・・第３のシ
リコン膜、２７・・・第４のシリコン膜。 づ°≧ 信ＩＤ き 躬４　ＶＪ 消Ｓ　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミニウムからなる配線を有する半導体集積回
   路装置において、前記アルミニウム配線は所定部分を除
   きシリコンからなる保護膜により覆われていることを特
   徴とする半導体集積回路装置。
2. （２）半導体素子が形成された半導体基板上に絶縁膜を
   形成する工程と、前記絶縁膜にコンタクト孔を設けたの
   ち全面に第１のシリコン膜とアルミニウム膜とを順次形
   成する工程と、前記アルミニウム膜と第１のシリコン膜
   とをパターニングしアルミニウム配線を形成する工程と
   、前記アルミニウム配線を含む全面に第２のシリコン膜
   を形成する工程とを含むことを特徴とする半導体集積回
   路装置の製造方法。