JPS63169045A - 集積回路の相互接続およびその形成方法 - Google Patents
集積回路の相互接続およびその形成方法Info
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- JPS63169045A JPS63169045A JP62319165A JP31916587A JPS63169045A JP S63169045 A JPS63169045 A JP S63169045A JP 62319165 A JP62319165 A JP 62319165A JP 31916587 A JP31916587 A JP 31916587A JP S63169045 A JPS63169045 A JP S63169045A
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- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
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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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-
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は全体として集積回路の製造に関するものであり
、特に、素子を接続するためのストリップをｆ了する集
積回路に使用する相互接続に関するものである。更に詳
しくいえば、本発明は、集積回路の相互接続の信頼度を
高くするために遷移金属を被覆した上部と側部を有する
アルミニウムをベースとする相互接続部材に関するもの
である。
、特に、素子を接続するためのストリップをｆ了する集
積回路に使用する相互接続に関するものである。更に詳
しくいえば、本発明は、集積回路の相互接続の信頼度を
高くするために遷移金属を被覆した上部と側部を有する
アルミニウムをベースとする相互接続部材に関するもの
である。
チタンのような遷移金属を挟んだアルミニウムまたはア
ルミニウムをベースとする合金を含む集積回路の相互接
続部材は、たとえば次の文献から知られている。Ｊ、Ａ
ｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、４９巻、４０８３ページ（１９７８
年）所載のＪ、Ｈｏｗａｒｄ他の論文“Ｉｎｔｃｒａ＋
ｃｔａｌｌｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｏｆ Ａｔ ａ
ｎｄ Ｔｒａｎｓｉｔ−ｉｏｎ Ｍｅｔａｌｓ” 、米
国特許第４，０１７，８９０号、第４，１５４，８７４
号、２２ｎｄ Ａｎｎ、Ｉｎｔ ｌ Ｒｃｌｉ−ａｂｉ
ｌｉｔｙ Ｐｈｙｓ、Ｓｙｍｐ、、Ｃｏｎ１’、Ｐｒｏ
ｃ、 （ラスベガス、１９８４）所載のＳ、 Ｉｙｅ
ｒ他の”ＥｌｃｃｔｒｏｍｉｇｒａｔｉｏｎＳｔｕｄｙ
ｏｆ’ ｔｈｅＡＩ−Ｃｕ／Ｔｌ／Ａｌ−Ｃｕ ５ｙ
ｓｔａｔａ’。
ルミニウムをベースとする合金を含む集積回路の相互接
続部材は、たとえば次の文献から知られている。Ｊ、Ａ
ｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、４９巻、４０８３ページ（１９７８
年）所載のＪ、Ｈｏｗａｒｄ他の論文“Ｉｎｔｃｒａ＋
ｃｔａｌｌｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｏｆ Ａｔ ａ
ｎｄ Ｔｒａｎｓｉｔ−ｉｏｎ Ｍｅｔａｌｓ” 、米
国特許第４，０１７，８９０号、第４，１５４，８７４
号、２２ｎｄ Ａｎｎ、Ｉｎｔ ｌ Ｒｃｌｉ−ａｂｉ
ｌｉｔｙ Ｐｈｙｓ、Ｓｙｍｐ、、Ｃｏｎ１’、Ｐｒｏ
ｃ、 （ラスベガス、１９８４）所載のＳ、 Ｉｙｅ
ｒ他の”ＥｌｃｃｔｒｏｍｉｇｒａｔｉｏｎＳｔｕｄｙ
ｏｆ’ ｔｈｅＡＩ−Ｃｕ／Ｔｌ／Ａｌ−Ｃｕ ５ｙ
ｓｔａｔａ’。
しかし、アルミニウムおよびアルミニウム合金で形成さ
れた相互接続には、アルミニウム原子の質量輸送すなわ
ち拡散に伴うある種の困難がある。
れた相互接続には、アルミニウム原子の質量輸送すなわ
ち拡散に伴うある種の困難がある。
１９のそのような問題は、典型的には２００〜４５０℃
の範囲である高温度処理工程中に形成される、盛上り部
（ｈｉｌｌｏｃｋｓ）として一般に知られている突出部
の形成である。それらの盛上り部は、アルミニウムとシ
リコン基板ウェハーの間の熱膨張の違いによりアルミニ
ウム中に発生される圧縮応力を逃すために形成される。
の範囲である高温度処理工程中に形成される、盛上り部
（ｈｉｌｌｏｃｋｓ）として一般に知られている突出部
の形成である。それらの盛上り部は、アルミニウムとシ
リコン基板ウェハーの間の熱膨張の違いによりアルミニ
ウム中に発生される圧縮応力を逃すために形成される。
別の問題は、電流の作用の下に原子の輸送によりひき起
される電気移動障害の形成である。また、高い引っ張り
応力の作用の下における原子のクリープすなわち輸送に
より形成される機械的な応力の空所（ｖｏｉｄｓ）も相
互接続の障害を生ずる。
される電気移動障害の形成である。また、高い引っ張り
応力の作用の下における原子のクリープすなわち輸送に
より形成される機械的な応力の空所（ｖｏｉｄｓ）も相
互接続の障害を生ずる。
相互接続部材をチタンと成層することにより、熱処理工
程中の垂直方向盛上り部が完全に解消されることが見出
されているａ ＩＩＥＩＥＩＥ Ｔｒａｎｓ、ＥＩｃｃ
ｔ。
程中の垂直方向盛上り部が完全に解消されることが見出
されているａ ＩＩＥＩＥＩＥ Ｔｒａｎｓ、ＥＩｃｃ
ｔ。
Ｄｅｖｉｃｃｓ 、 Ｖｏｌ、ＦＤ−３２，１７４ペー
ジ所載（１９８５）のり、Ｃａｒｄｎｅｒ他の”１ａｙ
ｅｒｅｄ ａｎｄｌｌｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ ｌ’１
１ｍ５ ｏ（’ ＾ｌｍ１ｎｕ＋ｍ ａｎｄ
Ａｌｍ１ｎｕａ＋／５ｉ−１ｉｅｏｎ ｗｉ【ｂ Ｔｉ
ｔａｎｉｕｍ ａｎｄ Ｔｕｎｇｓｔｅｎ ｌ’ｏｒ
Ｍｕｌｔｉｌ−ｅｖｅｌ ＩｎＬｅｒｅｏｎｎｅｅＬｓ
−ｏチタンとの成層により電気移動によりひき起される
障害も減少させられる。
ジ所載（１９８５）のり、Ｃａｒｄｎｅｒ他の”１ａｙ
ｅｒｅｄ ａｎｄｌｌｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ ｌ’１
１ｍ５ ｏ（’ ＾ｌｍ１ｎｕ＋ｍ ａｎｄ
Ａｌｍ１ｎｕａ＋／５ｉ−１ｉｅｏｎ ｗｉ【ｂ Ｔｉ
ｔａｎｉｕｍ ａｎｄ Ｔｕｎｇｓｔｅｎ ｌ’ｏｒ
Ｍｕｌｔｉｌ−ｅｖｅｌ ＩｎＬｅｒｅｏｎｎｅｅＬｓ
−ｏチタンとの成層により電気移動によりひき起される
障害も減少させられる。
しかし、チタンにより成層された相互接続部材は、＃ｌ
＋互接続の３別々の層内でのアルミニウム原子の質量輸
送による電気的開放の前に、不働態化誘電体物質のひび
割れをしばしば生ずることが見出されている。更に詳し
くいえばそれらのひび割れのうちのいくつかからのアル
ミニウム突出部が観察されている。このことが、ＩＥＥ
Ｅ ＶＬＳＩ ＭｕｌｔｉｌｃｖｃｌＩｎｔｅｒｃｏｎ
ｎｅｃｔ Ｃｏｎｆ、、Ｃｏｎｒ、Ｐｒｏｃ、 Ｎ第１
９２ページ（サンタ・クララ（Ｓａｎｉａ Ｃ１ａｒａ
）１９８５）所載のＲ，Ｉシ、Ｊｏｎｃｓ、Ｊｒ、
とＩ、、Ｄ、Ｓｍ１Ｌｈの“ＣｏｎＬａｃＬ Ｓｐｉｋ
ｉ−１１ｇａ面ＥＩｅｃＬｒｏｍｉｇｒａＬｉｏｎ Ｐ
ａ５ｓｉｖａＬｉｏｎ ＣｒａｃｋｉｎｇＯｖｓａｒｖ
ｅｄ ｌ’ｏｒ Ｔｉｔａｎｉｕｍ １．ａｙｅｒｅｄ
＾Ｉｕｍｉｎｕｍ ＭｅＬａ−１１ｉｚａＬｉｏｎ ’
に記載されている。したがって、不働態層のひび割れの
ために信頼性についての２っの問題、すなわち、アルミ
ニウムの突出部により隣接する相互接続被覆の間で短絡
が起ること、および露出している金属相互接続部材が破
損している不働態層を通じて腐食する、という問題が生
ずることがある。それらの横方向突出部は、電流の作用
の下に各アルミニウム−シリコン層の内部で起るアルミ
ニウム原子の質量輸送により生ずる。
＋互接続の３別々の層内でのアルミニウム原子の質量輸
送による電気的開放の前に、不働態化誘電体物質のひび
割れをしばしば生ずることが見出されている。更に詳し
くいえばそれらのひび割れのうちのいくつかからのアル
ミニウム突出部が観察されている。このことが、ＩＥＥ
Ｅ ＶＬＳＩ ＭｕｌｔｉｌｃｖｃｌＩｎｔｅｒｃｏｎ
ｎｅｃｔ Ｃｏｎｆ、、Ｃｏｎｒ、Ｐｒｏｃ、 Ｎ第１
９２ページ（サンタ・クララ（Ｓａｎｉａ Ｃ１ａｒａ
）１９８５）所載のＲ，Ｉシ、Ｊｏｎｃｓ、Ｊｒ、
とＩ、、Ｄ、Ｓｍ１Ｌｈの“ＣｏｎＬａｃＬ Ｓｐｉｋ
ｉ−１１ｇａ面ＥＩｅｃＬｒｏｍｉｇｒａＬｉｏｎ Ｐ
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ｅｄ ｌ’ｏｒ Ｔｉｔａｎｉｕｍ １．ａｙｅｒｅｄ
＾Ｉｕｍｉｎｕｍ ＭｅＬａ−１１ｉｚａＬｉｏｎ ’
に記載されている。したがって、不働態層のひび割れの
ために信頼性についての２っの問題、すなわち、アルミ
ニウムの突出部により隣接する相互接続被覆の間で短絡
が起ること、および露出している金属相互接続部材が破
損している不働態層を通じて腐食する、という問題が生
ずることがある。それらの横方向突出部は、電流の作用
の下に各アルミニウム−シリコン層の内部で起るアルミ
ニウム原子の質量輸送により生ずる。
種々の不均質性のためにある領域において質量減少が生
じ、別の領域において質量増加が生ずることがある。と
くにチタン層により垂直方向突出部を生ずる能力が制限
されるから、質量増加により横方向突出部が生ずること
がある。それらの横方向アルミニウム突出部を解消また
は減少すると不働態層のひび割れと、相互接続部材間の
短絡の問題が避けられる。
じ、別の領域において質量増加が生ずることがある。と
くにチタン層により垂直方向突出部を生ずる能力が制限
されるから、質量増加により横方向突出部が生ずること
がある。それらの横方向アルミニウム突出部を解消また
は減少すると不働態層のひび割れと、相互接続部材間の
短絡の問題が避けられる。
本発明に従って集積回路の従来の相互接続部材の前記諸
欠点が解消される。本発明の相互接続部＋イは相互接続
被覆イの上部と側部を覆う相互接続被覆を含む。
欠点が解消される。本発明の相互接続部＋イは相互接続
被覆イの上部と側部を覆う相互接続被覆を含む。
本発明の相互接続被覆は、温度サイクルおよび電気移動
により垂直方向盛上り部と横方向突出部を減少するよう
に作用する。垂直方向盛上り部と横方向突出部の解消に
より信頼度が向上し、水甲心移金属層のみを用いて達成
される利点より優れたｔり点か得られる。
により垂直方向盛上り部と横方向突出部を減少するよう
に作用する。垂直方向盛上り部と横方向突出部の解消に
より信頼度が向上し、水甲心移金属層のみを用いて達成
される利点より優れたｔり点か得られる。
以ド、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
まず、本発明の好適な実施例の製造工程が順次示されて
いる第１図を参照する。相互接続部材１０を集積回路の
表面１２へ通常の方法で形成する。その表面１２として
はたとえばシリコン基板、誘電体の層、または製造され
る集積回路の一体部分を形成し、かつ形成される相互接
続部材のベースを構成する拡散障壁とすることができる
。好適な実施例においては、表面１２は誘電体層であっ
て、シリコン基板または付着されたシリコン層もしくは
金属層内に形成されている下側の回路索ｒに対する開口
部を表面１２にフォトリソグラフエツチング法により形
成する。シリコン回路素子へ電気的接続を行えるように
する開口部は、選択的化学蒸着法により付着されたタン
グステン拡散障壁を用いる。誘電体層開口部中の全ての
接点開口部が金属回路素子のためのものとすると、拡散
障壁は不要である。
いる第１図を参照する。相互接続部材１０を集積回路の
表面１２へ通常の方法で形成する。その表面１２として
はたとえばシリコン基板、誘電体の層、または製造され
る集積回路の一体部分を形成し、かつ形成される相互接
続部材のベースを構成する拡散障壁とすることができる
。好適な実施例においては、表面１２は誘電体層であっ
て、シリコン基板または付着されたシリコン層もしくは
金属層内に形成されている下側の回路索ｒに対する開口
部を表面１２にフォトリソグラフエツチング法により形
成する。シリコン回路素子へ電気的接続を行えるように
する開口部は、選択的化学蒸着法により付着されたタン
グステン拡散障壁を用いる。誘電体層開口部中の全ての
接点開口部が金属回路素子のためのものとすると、拡散
障壁は不要である。
相互接続部材１０はアルミニウムをベースとする膜１４
から形成する。そのアルミニウムをベースとする膜はア
ルミニウムで構成したり、アルミニウム−シリコン（好
適なシリコン濃度は０．５〜２． ０重量％である）、
アルミニウムー銅、アルミニウム−シリコン−チタン（
好適なシリコン濃度は０．５〜２，０重量％、好適なチ
タン濃度は０，１〜０．５重量％）のような均質なアル
ミニウム合金で構成でき、もしくは（第２（ａ）図に示
すように）遷移金属を成層されたアルミニウム合金で構
成できる。どのような組成を選択したとしても、アルミ
ニウム膜の組合わされた厚さは５０００〜１２０００オ
ングストロームである。
から形成する。そのアルミニウムをベースとする膜はア
ルミニウムで構成したり、アルミニウム−シリコン（好
適なシリコン濃度は０．５〜２． ０重量％である）、
アルミニウムー銅、アルミニウム−シリコン−チタン（
好適なシリコン濃度は０．５〜２，０重量％、好適なチ
タン濃度は０，１〜０．５重量％）のような均質なアル
ミニウム合金で構成でき、もしくは（第２（ａ）図に示
すように）遷移金属を成層されたアルミニウム合金で構
成できる。どのような組成を選択したとしても、アルミ
ニウム膜の組合わされた厚さは５０００〜１２０００オ
ングストロームである。
第１（ａ）〜第１（ｃ）図に示されている好適な実施例
においては、アルミニウムをベースとする膜１４はアル
ミニウム−シリコン合金である。次に、アルミニウムを
ベースとする膜１４の上面１５に上部遷移金属層１６を
、たとえばスパッタリング、化学蒸着のような従来の任
意の方法で、２００〜１０００の厚さに付着する。この
好適な実施例においては、遷移金属層１６はチタンをス
パッタ技術で付むして構成する。タングステン、タンタ
ル、ニオブ、モリブデンのような他の遷移金属も用いる
ことができる。
においては、アルミニウムをベースとする膜１４はアル
ミニウム−シリコン合金である。次に、アルミニウムを
ベースとする膜１４の上面１５に上部遷移金属層１６を
、たとえばスパッタリング、化学蒸着のような従来の任
意の方法で、２００〜１０００の厚さに付着する。この
好適な実施例においては、遷移金属層１６はチタンをス
パッタ技術で付むして構成する。タングステン、タンタ
ル、ニオブ、モリブデンのような他の遷移金属も用いる
ことができる。
遷移金属層１６を付告してから、プラズマドライエツチ
ング、反応性イオンドライエツチングのようなフォトリ
ソグラフ技術でアルミニウム膜１４と遷移金属層１６を
処理して、製造している集積回路の希望の相互接続パタ
ーンにパターン化する。この好適な実施例においては、
塩素をベースとするドライエツチングがアルミニウムと
タングステンを良くエツチングするから、塩素をベース
とするドライエツチングを用いる。このエツチングによ
り、相互接続部材１０を構成する良く定められた側面１
８．２０が形成される。
ング、反応性イオンドライエツチングのようなフォトリ
ソグラフ技術でアルミニウム膜１４と遷移金属層１６を
処理して、製造している集積回路の希望の相互接続パタ
ーンにパターン化する。この好適な実施例においては、
塩素をベースとするドライエツチングがアルミニウムと
タングステンを良くエツチングするから、塩素をベース
とするドライエツチングを用いる。このエツチングによ
り、相互接続部材１０を構成する良く定められた側面１
８．２０が形成される。
次に、第１（ｂ）図に示されているように、たとえばチ
タン、タングステン、タンタル、ニオブ、またはモリブ
デンのような遷移金属の共形層２２をパターン化された
相互接続部材１０の上に付着する。その遷移金属は遷移
金属層１６を形成するために用いられる遷移金属と同じ
遷移金属とすることができ、またはこの好適な実施例に
示すように、タングステンのように異なる遷移金属とす
ることができる。共形層２２は、スパッタリング、化学
蒸着（ＣＶＤ）または蒸着を含む通常の付着技術の任意
の付着技術で行うことができる。共形層２２をタングス
テンで形成する時はＣＶＤ付着が好ましい技術である。
タン、タングステン、タンタル、ニオブ、またはモリブ
デンのような遷移金属の共形層２２をパターン化された
相互接続部材１０の上に付着する。その遷移金属は遷移
金属層１６を形成するために用いられる遷移金属と同じ
遷移金属とすることができ、またはこの好適な実施例に
示すように、タングステンのように異なる遷移金属とす
ることができる。共形層２２は、スパッタリング、化学
蒸着（ＣＶＤ）または蒸着を含む通常の付着技術の任意
の付着技術で行うことができる。共形層２２をタングス
テンで形成する時はＣＶＤ付着が好ましい技術である。
共形層２２は側部１８，２０を彼覆し、パターン化され
た＃ｌ互接続部材１０の上部の遷移金属層の全体の厚さ
に加え合わされる。共形層２２は２００〜６００オング
ストロームの厚さの層で付むされる。また、共形層２２
は相互接続部材１０に隣接する領域２４．２６の被覆も
行う。領域２４．２６は隣接するパターン化された相互
接続部材（図示せず）の間に存在するスペースを表す。
た＃ｌ互接続部材１０の上部の遷移金属層の全体の厚さ
に加え合わされる。共形層２２は２００〜６００オング
ストロームの厚さの層で付むされる。また、共形層２２
は相互接続部材１０に隣接する領域２４．２６の被覆も
行う。領域２４．２６は隣接するパターン化された相互
接続部材（図示せず）の間に存在するスペースを表す。
次に、共形層２２のうち領域２４と２６を被覆している
部分を除去するために不均一エツチングを行う。好適な
実施例においては、共形タングステン層の不均一エツチ
ングのためにフッ素をベースとするドライエツチングが
用いられる。この不均一エツチングによりパターン化さ
れた相互接続部材１０の上部の遷移金属層の少なくとも
一部もエツチングされる。しかし、この好適な実施例に
おいては最明の１番上の遷移金属層１６がチタンであり
、フッ素はチタンをあまり良くエツチングしないから、
フッ素をベースとするドライエツチングはその遷移金属
層１６で止まる。
部分を除去するために不均一エツチングを行う。好適な
実施例においては、共形タングステン層の不均一エツチ
ングのためにフッ素をベースとするドライエツチングが
用いられる。この不均一エツチングによりパターン化さ
れた相互接続部材１０の上部の遷移金属層の少なくとも
一部もエツチングされる。しかし、この好適な実施例に
おいては最明の１番上の遷移金属層１６がチタンであり
、フッ素はチタンをあまり良くエツチングしないから、
フッ素をベースとするドライエツチングはその遷移金属
層１６で止まる。
エツチングが終ると、遷移金属層により相互接続部材１
０の上部１５と側部１８，２０が被覆されることになる
。
０の上部１５と側部１８，２０が被覆されることになる
。
不均一エツチングの後で、ウェハー処理の残りを希望に
応じて進めることができるが、不働態層（図示せず）の
水素雰囲気熱処理と化学蒸着の少なくとも一方のような
１９または複数の中間温度（３００〜４００℃）熱処理
工程を含む。
応じて進めることができるが、不働態層（図示せず）の
水素雰囲気熱処理と化学蒸着の少なくとも一方のような
１９または複数の中間温度（３００〜４００℃）熱処理
工程を含む。
相互接続部材１０の上部１５と側部１８，２０を覆う本
発明の遷移金属層ｍ１６，２０は横方向突出部と垂直方
向盛上り部の形成と、その結果としての不働態層のひび
割れの発生およびそれに付随する短絡と腐食が阻止され
る。
発明の遷移金属層ｍ１６，２０は横方向突出部と垂直方
向盛上り部の形成と、その結果としての不働態層のひび
割れの発生およびそれに付随する短絡と腐食が阻止され
る。
次に、第１（ａ）〜１（Ｃ）図を参照して説明した方法
に従って形成された本発明の別の実施例が示されている
第２（ａ）図を参照する。この実施例においては、相互
接続部材３０が、遷移金属層３４を間に挟んだアルミニ
ウム合金層３２で形成される。一般に、本発明によれば
、相互接続部材３０は２〜１０層の合金層３２と、１〜
１０層の遷移金属層３４を備え、それらの層の組合わさ
れた全体の厚さは５０００〜１２０００オングストロー
ムである。相互接続部材３０は表面１２′の上に形成さ
れる。ここで説明している実施例においては、その表面
１２′はシリコンウェハー上の誘電体層として示されて
いる。その誘電体層には金属回路索Ｔまたはシリコン回
路素子のための開口部を設けることができ、前記したよ
うにタングステン拡散障壁をｆｉする。第１（ａ）図に
示されているのと同様に、相互接続部材３０の上面３５
に厚さが２００〜１０００オングストロームの遷移金属
層３６が被覆される。しかし、図示の実施例においては
、遷移金属層３４と３６はチタンである。遷移金属層３
４．３６はタングステン、タンタル、ニオブまたはモリ
ブデンで構成することもできる。次に、相互接続部材３
０をエツチングして良く定められた側部３８，４０を形
成してから、チタンの共形層４２を２００〜６００オン
グストロームの厚さにスパッタ付着する。共形層４２は
他の遷移金属でも形成できる。共形層４２は上部３５と
、側部３８，４０と、隣接する領域４４．４６を被覆す
る（第２（ｂ）図）。しかし、遷移金属層３６と共形層
４２の厚さの和Ａは相互接続部材３０の上部３５の上に
、領域４４．４６の上に形成された遷移金属層の厚さＢ
より十分に厚い。
に従って形成された本発明の別の実施例が示されている
第２（ａ）図を参照する。この実施例においては、相互
接続部材３０が、遷移金属層３４を間に挟んだアルミニ
ウム合金層３２で形成される。一般に、本発明によれば
、相互接続部材３０は２〜１０層の合金層３２と、１〜
１０層の遷移金属層３４を備え、それらの層の組合わさ
れた全体の厚さは５０００〜１２０００オングストロー
ムである。相互接続部材３０は表面１２′の上に形成さ
れる。ここで説明している実施例においては、その表面
１２′はシリコンウェハー上の誘電体層として示されて
いる。その誘電体層には金属回路索Ｔまたはシリコン回
路素子のための開口部を設けることができ、前記したよ
うにタングステン拡散障壁をｆｉする。第１（ａ）図に
示されているのと同様に、相互接続部材３０の上面３５
に厚さが２００〜１０００オングストロームの遷移金属
層３６が被覆される。しかし、図示の実施例においては
、遷移金属層３４と３６はチタンである。遷移金属層３
４．３６はタングステン、タンタル、ニオブまたはモリ
ブデンで構成することもできる。次に、相互接続部材３
０をエツチングして良く定められた側部３８，４０を形
成してから、チタンの共形層４２を２００〜６００オン
グストロームの厚さにスパッタ付着する。共形層４２は
他の遷移金属でも形成できる。共形層４２は上部３５と
、側部３８，４０と、隣接する領域４４．４６を被覆す
る（第２（ｂ）図）。しかし、遷移金属層３６と共形層
４２の厚さの和Ａは相互接続部材３０の上部３５の上に
、領域４４．４６の上に形成された遷移金属層の厚さＢ
より十分に厚い。
次に、領域４４．４６から遷移金属層を除去するために
不均一ドライエツチングを行う。選択されるエツチング
剤は共形層４２を形成している遷移金属に依存する。こ
こで説明している実施例においては、塩素をベースとす
るドライエツチングでチタンが良くエツチングされるか
ら塩素をベースとするドライエツチング剤を用いる。こ
の不均一エツチングにより遷移金属層のうち少なくとも
相互接続部材３０の上面３５の上の部分もエツチングさ
れる。しかし、相互接続部材３０の上面３５の上の遷移
金属層は厚いから、不均一エツチングで領域４４．４６
の上の遷移金属層が除去されても相互接続部材３０は遷
移金属層で被覆されたままである。この処理により上面
３５と側部３８．４０が遷移金属層で被覆された相互接
続部材３０が得られ、垂直方向盛上り部と横方向突出部
の形成が阻止される。
不均一ドライエツチングを行う。選択されるエツチング
剤は共形層４２を形成している遷移金属に依存する。こ
こで説明している実施例においては、塩素をベースとす
るドライエツチングでチタンが良くエツチングされるか
ら塩素をベースとするドライエツチング剤を用いる。こ
の不均一エツチングにより遷移金属層のうち少なくとも
相互接続部材３０の上面３５の上の部分もエツチングさ
れる。しかし、相互接続部材３０の上面３５の上の遷移
金属層は厚いから、不均一エツチングで領域４４．４６
の上の遷移金属層が除去されても相互接続部材３０は遷
移金属層で被覆されたままである。この処理により上面
３５と側部３８．４０が遷移金属層で被覆された相互接
続部材３０が得られ、垂直方向盛上り部と横方向突出部
の形成が阻止される。
第３（ａ）〜第３（ｃ）図は本発明の別の実施例を示す
。相互接続部材５０を第１（ａ）〜１（ｂ）図に示す実
施例と同様にして形成する。相互接続部材３０は相互接
続部材１０と同じであるか、拡散障壁５２が付加されて
いる。その拡散障壁５２は、アルミニウム−シリコン合
金膜１４と表面１２′の間に障壁を形成するために、ア
ルミニウム−シリコン合金１４の付着前に表面１２′に
形成する。表面１２″は、図にはシリコン乱数と付着さ
れているシリコン回路素子（第４図）のための接点開口
部を有する誘電体層として示されている。アルミニウム
−シリコン合金層１４と遷移金属層］６の付着に続いて
、アルミニウム−シリコン合金層１４と、遷移金属層１
６と拡散障壁層５２を一緒にパターン化して相／７−１
１続部材５０を形成する。拡散障壁層５２を構成する金
属としては、アルミニウム−シリコン合金層１４と、第
４（ａ）図と第４（ｂ）図を参照して後で説明するシリ
コン接点の間に起る冶金学的反応（ｍｅＬａｌ−１ｕｒ
ｇｉｃ ｒｅａｃｔｉｏｎ）を阻１１−するために十分
な金属であればどのような金属でも使用できる。拡散障
壁５２は約３００〜７００オングストロームという比較
的薄い窒化チタンの層で構成することが好ましい。たと
えば耐火性金属（Ｔｉ、Ｗ）および耐火性合金（Ｔｉ−
Ｗ）のような別の金属も拡散障壁として使用できる。相
互接続部材５０の処理は第１ （ａ）〜１ （ｂ）図に
示すようにして進行して、垂直ｈ゛向盛上り部と横方向
突出部の形成を阻１１−するために、上部の上のチタン
層および側部の上のタングステン層を有する相互接続部
材を形成する。
。相互接続部材５０を第１（ａ）〜１（ｂ）図に示す実
施例と同様にして形成する。相互接続部材３０は相互接
続部材１０と同じであるか、拡散障壁５２が付加されて
いる。その拡散障壁５２は、アルミニウム−シリコン合
金膜１４と表面１２′の間に障壁を形成するために、ア
ルミニウム−シリコン合金１４の付着前に表面１２′に
形成する。表面１２″は、図にはシリコン乱数と付着さ
れているシリコン回路素子（第４図）のための接点開口
部を有する誘電体層として示されている。アルミニウム
−シリコン合金層１４と遷移金属層］６の付着に続いて
、アルミニウム−シリコン合金層１４と、遷移金属層１
６と拡散障壁層５２を一緒にパターン化して相／７−１
１続部材５０を形成する。拡散障壁層５２を構成する金
属としては、アルミニウム−シリコン合金層１４と、第
４（ａ）図と第４（ｂ）図を参照して後で説明するシリ
コン接点の間に起る冶金学的反応（ｍｅＬａｌ−１ｕｒ
ｇｉｃ ｒｅａｃｔｉｏｎ）を阻１１−するために十分
な金属であればどのような金属でも使用できる。拡散障
壁５２は約３００〜７００オングストロームという比較
的薄い窒化チタンの層で構成することが好ましい。たと
えば耐火性金属（Ｔｉ、Ｗ）および耐火性合金（Ｔｉ−
Ｗ）のような別の金属も拡散障壁として使用できる。相
互接続部材５０の処理は第１ （ａ）〜１ （ｂ）図に
示すようにして進行して、垂直ｈ゛向盛上り部と横方向
突出部の形成を阻１１−するために、上部の上のチタン
層および側部の上のタングステン層を有する相互接続部
材を形成する。
次に、半導体ウェハー５４上の回路素子を接続するため
に用いられる本発明の相互接続の例が示されている第４
（ａ）図と第４（ｂ）図を参照する。第４（ａ）図は、
第３（ａ）図に示されている相互接続部材に類似する相
互接続部材を上に形成するウェハー５４を示す。ウェハ
ー５４はシリコン基板５６を含み、このシリコン基板に
はＮ＋６ｆ１域５８で例示されている回路素子が形成さ
れる。
に用いられる本発明の相互接続の例が示されている第４
（ａ）図と第４（ｂ）図を参照する。第４（ａ）図は、
第３（ａ）図に示されている相互接続部材に類似する相
互接続部材を上に形成するウェハー５４を示す。ウェハ
ー５４はシリコン基板５６を含み、このシリコン基板に
はＮ＋６ｆ１域５８で例示されている回路素子が形成さ
れる。
また、ウェハー５４は誘電体膜６０と多結晶シリコン膜
６２を含む。それらの膜はシリコン基板５６の上に付着
され、方法および回路設計により定められた種々の構造
にパターン化される。シリコン基板５６の内部と上部に
形成されている回路素子を露出させるための接点開口部
６４を形成するためにフォトリソグラフィおよびエツチ
ング技術を用いる。
６２を含む。それらの膜はシリコン基板５６の上に付着
され、方法および回路設計により定められた種々の構造
にパターン化される。シリコン基板５６の内部と上部に
形成されている回路素子を露出させるための接点開口部
６４を形成するためにフォトリソグラフィおよびエツチ
ング技術を用いる。
第４（ｂ）図に示すように、回路素子５８を多結晶シリ
コン膜６２に接続する相互接続部材を次に形成する。こ
の相互接続部材の形成には第１〜３図に示されている実
施例のいずれも使用できるが、好適な実施例は第３（ａ
）図に示されている相互接続部材５０である。相互接続
部材５０は、゛ト導体基板５６と、その半導体基板の内
部および上部に形成されている回路素子とから、相互接
続すべき回路素子を露出させるために形成された選択さ
れた接点開口部６４を除き、誘電体層６０により隔てら
れる。図示の実施例においては、露出されたシリコンと
、その後に形成された金属層との冶金学的反応を阻止す
るために、拡散障壁５２を川めに形成する。拡散障壁５
２を誘電体層６０の上に形成された層として示している
が、接点開口部６４のみを充して、誘電体層６０を被覆
しないように、拡散障壁５２を化学蒸着により選択的に
付着できることを理解すべきである。次にアルミニウム
−シリコン合金１４を形成してから、前記したように；
４移金属層１６を形成する。
コン膜６２に接続する相互接続部材を次に形成する。こ
の相互接続部材の形成には第１〜３図に示されている実
施例のいずれも使用できるが、好適な実施例は第３（ａ
）図に示されている相互接続部材５０である。相互接続
部材５０は、゛ト導体基板５６と、その半導体基板の内
部および上部に形成されている回路素子とから、相互接
続すべき回路素子を露出させるために形成された選択さ
れた接点開口部６４を除き、誘電体層６０により隔てら
れる。図示の実施例においては、露出されたシリコンと
、その後に形成された金属層との冶金学的反応を阻止す
るために、拡散障壁５２を川めに形成する。拡散障壁５
２を誘電体層６０の上に形成された層として示している
が、接点開口部６４のみを充して、誘電体層６０を被覆
しないように、拡散障壁５２を化学蒸着により選択的に
付着できることを理解すべきである。次にアルミニウム
−シリコン合金１４を形成してから、前記したように；
４移金属層１６を形成する。
次に拡散障壁５２と、アルミニウム−シリコン合金層１
４と、遷移金属層１６を前と同じフォトリソグラフエツ
チング法でパターン化する。それから、第３（ａ）図と
第３（ｂ）図を参照して説明したのと同じ方法で相互接
続部ヰ４５０の処理を続けて、上部と側部を遷移金属で
被覆された本発明のトロ互接続を形成する。
４と、遷移金属層１６を前と同じフォトリソグラフエツ
チング法でパターン化する。それから、第３（ａ）図と
第３（ｂ）図を参照して説明したのと同じ方法で相互接
続部ヰ４５０の処理を続けて、上部と側部を遷移金属で
被覆された本発明のトロ互接続を形成する。
本発明の相互接続は各種の集積回路に用いられる。この
相互接続はメモリ、プロセッサ、およびその他の集積回
路に用いられる。たとえば、半導体メモリ中にはアドレ
スバッファ行、クロック発生器、センス増幅器、データ
線、入力バッファ、出力バッファ、および各種のデコー
ダのような数多くの回路がある。それらの回路は導電体
、しばしば金属により相互接続される。本発明の相互接
続はそのような接続に使用できる。本発明の相互接続の
数多くの用途がこの分野で明らかとなるであろう。
相互接続はメモリ、プロセッサ、およびその他の集積回
路に用いられる。たとえば、半導体メモリ中にはアドレ
スバッファ行、クロック発生器、センス増幅器、データ
線、入力バッファ、出力バッファ、および各種のデコー
ダのような数多くの回路がある。それらの回路は導電体
、しばしば金属により相互接続される。本発明の相互接
続はそのような接続に使用できる。本発明の相互接続の
数多くの用途がこの分野で明らかとなるであろう。
第１ （ａ）〜１ （Ｃ）図は本発明に従って製造され
た被覆相ｈ゛接続部材の一例の順次構造を示す断面図、
第２（ａ）〜２（Ｃ）図は本発明に従って製造された被
覆相互接続部材の別の例の順次構造を示す断面図、第３
（ａ）〜３（ｃ）図は相互接続部材と基板物質の間に拡
散障壁を含む彼覆相互接続部材の更に別の例の順次構造
を示す断面図、第４（ａ）図およびｌｉ４ （ｂ）図は
基板の内部と上部に形成された回路素子を接続する第３
（ａ）図に示されている相互接続部材の形成の断面図で
ある。 １０．３０．５０・・・＃１４ ｕ接続部材、１４・・
・アルミニウムをベースとする膜、 １６、 ３４．３６・・・遷移金属層、２２．４２・・
・共形層、３２・・・合金層、５２・・・拡散障壁。 出願人代理人 佐 藤 −雄 ７１に、４（＆） Ｆ／Ｇ、ｌ（す
た被覆相ｈ゛接続部材の一例の順次構造を示す断面図、
第２（ａ）〜２（Ｃ）図は本発明に従って製造された被
覆相互接続部材の別の例の順次構造を示す断面図、第３
（ａ）〜３（ｃ）図は相互接続部材と基板物質の間に拡
散障壁を含む彼覆相互接続部材の更に別の例の順次構造
を示す断面図、第４（ａ）図およびｌｉ４ （ｂ）図は
基板の内部と上部に形成された回路素子を接続する第３
（ａ）図に示されている相互接続部材の形成の断面図で
ある。 １０．３０．５０・・・＃１４ ｕ接続部材、１４・・
・アルミニウムをベースとする膜、 １６、 ３４．３６・・・遷移金属層、２２．４２・・
・共形層、３２・・・合金層、５２・・・拡散障壁。 出願人代理人 佐 藤 −雄 ７１に、４（＆） Ｆ／Ｇ、ｌ（す
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、基板上に付着されたアルミニウムをベースとする金
属で形成され、上面と側面を有する希望の相互接続パタ
ーンにパターン化された相互接続部材と、垂直方向の盛
上り部と横方向の突出部の形成を遷移金属被覆が阻止す
るように、パターン化された相互接続部材の上に形成さ
れてパターン化された相互接続部材の上面と側面を被覆
する遷移金属の共形層とを備えたことを特徴とする基板
を有する集積回路の相互接続。 ２、特許請求の範囲第１項記載の集積回路の相互接続に
おいて、前記相互接続部材はシリコンの濃度が０．５〜
２．０重量％であるようなアルミニウム−シリコンの均
質な合金を含むことを特徴する集積回路の相互接続。 ３、特許請求の範囲第１項記載の集積回路の相互接続に
おいて、前記相互接続部材はシリコンの濃度が０．５〜
２．０重量％、チタンの濃度が０．１〜０．５重量％で
あるようなアルミニウム−シリコン−チタンの均質な合
金を含むことを特徴とする集積回路の相互接続。 ４、特許請求の範囲第１項記載の集積回路の相互接続に
おいて、前記相互接続部材はチタン層とアルミニウム合
金層が交互になった複合構造を含むことを特徴とする集
積回路の相互接続。 ５、特許請求の範囲第１乃至４項のいずれかに記載の集
積回路の相互接続において、前記相互接続部材の下側に
配置されるベースを備え、そのベースは前記相互接続部
材と一緒にパターン化される拡散障壁層を構成すること
を特徴とする集積回路の相互接続。 ６、特許請求の範囲第５項記載の集積回路の相互接続に
おいて、前記拡散障壁は窒化チタンであることを特徴と
する相互接続。 ７、特許請求の範囲第１乃至６項のいずれかに記載の集
積回路の相互接続において、前記上面上の前記遷移金属
は前記相互接続部材の前記側面上の前記遷移金属と同じ
であることを特徴とする集積回路の相互接続。 ８、特許請求の範囲第７項記載の集積回路の相互接続に
おいて、前記上面上の前記遷移金属と前記側面上の前記
遷移金属はチタンであることを特徴とする集積回路の相
互接続。 ９、特許請求の範囲第１項記載の集積回路の相互接続に
おいて、前記上面上の前記遷移金属被覆は前記相互接続
部材の前記側面上の前記遷移金属被覆とは異なることを
特徴とする集積回路の相互接続。 １０、特許請求の範囲第９項記載の集積回路の相互接続
において、前記上面上の前記遷移金属被覆はチタンであ
り、前記相互接続部材の前記側面上の前記遷移金属被覆
はタングステンであることを特徴とする集積回路の相互
接続。 １１、集積回路の表面に相互接続膜を形成する工程と、
この相互接続膜の上に遷移金属層を形成する工程と、遷
移金属被覆と相互接続膜をエッチングして、第１の遷移
金属の側面と上部層を有するパターン化された相互接続
部材を形成する工程と、パターン化された相互接続部材
の上部層と側面を被覆するためにパターン化された相互
接続部材上に遷移金属の共形層を形成する工程と、相互
接続部材の上部層と側面から全ての遷移金属を除去する
ことなしに、相互接続部材に隣接する表面領域から遷移
金属を除去するために共形層を不均等にエッチングする
工程とを有することを特徴とする集積回路の相互接続の
形成方法。１２、特許請求の範囲第１１項記載の方法に
おいて、前記相互接続膜はアルミニウム、またはアルミ
ニウム合金、あるいは遷移金属層とアルミニウム合金層
との交互層を有するラミネート構造を備えることを特徴
とする集積回路の相互接続の形成方法。 １３、特許請求の範囲第１１項又は第１２項記載の方法
において、前記集積回路表面は基板物質すなわち誘電体
物質を含むことを特徴とする集積回路の相互接続の形成
方法。 １４、特許請求の範囲第１１項又は第１２項記載の方法
において、前記集積回路表面は半導体表面に形成された
拡散障壁を含み、次にその拡散障壁を前記相互接続膜と
ともにパターン化することを特徴とする集積回路の相互
接続の形成方法。 １５、特許請求の範囲第１４項記載の方法において、前
記拡散障壁は窒化チタンを含むことを特徴とする集積回
路の相互接続の形成方法。 １６、特許請求の範囲第１１乃至１５項のいずれかに記
載の方法において、前記上部層の遷移金属と前記共形層
の遷移金属は同種の遷移金属であることを特徴とする集
積回路の相互接続の形成方法。 １７、特許請求の範囲第１１乃至１５項のいずれかに記
載の方法において、前記上部層の遷移金属と前記共形層
の遷移金属はチタンであることを特徴とする集積回路の
相互接続の形成方法。 １８、特許請求の範囲第１１乃至１５項のいずれかに記
載の方法において、前記上部層の遷移金属は前記共形層
の遷移金属の遷移金属とは異なることを特徴とする集積
回路の相互接続の形成方法。 １９、特許請求の範囲第１１乃至１５項のいずれかに記
載の方法において、前記上部層の遷移金属はチタンであ
り、前記共形層の遷移金属はタングステンであることを
特徴とする集積回路の相互接続の形成方法。 ２０、回路素子が内部または上部に形成されている半導
体基板上に集積回路の相互接続を形成する方法において
、 第１の遷移金属の薄い層を有する相互接続膜を、絶縁層
内に形成された選択された接点開口部を除き、半導体基
板と、以前にその半導体基板の上または内部に形成され
ている回路素子の上に、前記半導体基板と前記回路素子
から絶縁して形成する工程と、 相互接続膜を、製造されている集積回路のための定めら
れた側面を有するパターン化された相互接続部材にドラ
イエッチングする工程と、 パターン化された相互接続の上部と、パターン化された
相互接続の側面に隣接する領域とから共形層を不均等に
ドライエッチングして、第２の遷移金属により被覆され
ている側面と第１の遷移金属により被覆されている上部
を残す工程と を有することを特徴とする集積回路の相互接続の形成方
法。 ２１、特許請求の範囲第２０項記載の方法において、前
記相互接続部材を前記半導体基板と、前記選択された接
点開口部において露出されている前記回路素子とから拡
散障壁により隔てることを特徴とする集積回路の相互接
続の形成方法。 ２２、特許請求の範囲第２１項記載の方法において、前
記拡散障壁は窒化チタンまたはタングステンを含むこと
を特徴とする集積回路の相互接続の形成方法。 ２３、特許請求の範囲第２２項記載の方法において、前
記タングステン拡散障壁は選択的化学蒸着により付着す
ることを特徴とする集積回路の相互接続の形成方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/947,013 US4980752A (en) | 1986-12-29 | 1986-12-29 | Transition metal clad interconnect for integrated circuits |
| US947013 | 1992-09-17 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63169045A true JPS63169045A (ja) | 1988-07-13 |
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ID=25485365
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP (1) | JPS63169045A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0235753A (ja) * | 1988-07-26 | 1990-02-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPH0370137A (ja) * | 1989-07-20 | 1991-03-26 | Hyundai Electron Ind Co Ltd | 半導体集積回路内の素子連結用金属配線層およびその製造方法 |
| JPH03505508A (ja) * | 1989-04-17 | 1991-11-28 | ヒューズ・エアクラフト・カンパニー | 生産性増加のための選択性タングステン中間接続 |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5112439A (en) * | 1988-11-30 | 1992-05-12 | Mcnc | Method for selectively depositing material on substrates |
| US5037775A (en) * | 1988-11-30 | 1991-08-06 | Mcnc | Method for selectively depositing single elemental semiconductor material on substrates |
| GB8913540D0 (en) * | 1989-06-13 | 1989-08-02 | Inmos Ltd | Fabricating electrical contacts in semiconductor devices |
| JP2680468B2 (ja) * | 1989-07-01 | 1997-11-19 | 株式会社東芝 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
| DE4038177A1 (de) * | 1989-12-18 | 1991-06-20 | Telefunken Electronic Gmbh | Halbleiteranordnung und verfahren zu ihrer herstellung |
| KR920017186A (ko) * | 1991-02-28 | 1992-09-26 | 원본미기재 | 집적 회로의 도전성 구조 |
| JP2811131B2 (ja) * | 1991-04-26 | 1998-10-15 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の配線接続構造およびその製造方法 |
| US5641703A (en) * | 1991-07-25 | 1997-06-24 | Massachusetts Institute Of Technology | Voltage programmable links for integrated circuits |
| US5216282A (en) * | 1991-10-29 | 1993-06-01 | International Business Machines Corporation | Self-aligned contact studs for semiconductor structures |
| JPH05198525A (ja) * | 1992-01-21 | 1993-08-06 | Sony Corp | 配線構造及び配線の形成方法 |
| JPH05291201A (ja) * | 1992-04-08 | 1993-11-05 | Sony Corp | アルミニウム系パターンの形成方法 |
| US5500557A (en) * | 1992-04-30 | 1996-03-19 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Structure and method for fabricating integrated circuits |
| JPH06120218A (ja) * | 1992-10-02 | 1994-04-28 | Miyazaki Oki Electric Co Ltd | 半導体素子の金属配線 |
| US5506449A (en) * | 1993-03-24 | 1996-04-09 | Kawasaki Steel Corporation | Interconnection structure for semiconductor integrated circuit and manufacture of the same |
| US6127257A (en) * | 1993-11-18 | 2000-10-03 | Motorola Inc. | Method of making a contact structure |
| US5523612A (en) * | 1993-11-19 | 1996-06-04 | Crosspoint Solutions, Inc. | Method of manufacturing an antifuse with doped barrier metal layer and resulting antifuse |
| US5518805A (en) * | 1994-04-28 | 1996-05-21 | Xerox Corporation | Hillock-free multilayer metal lines for high performance thin film structures |
| US5814560A (en) * | 1995-11-29 | 1998-09-29 | Advanced Micro Devices, Inc. | Metallization sidewall passivation technology for deep sub-half micrometer IC applications |
| US6303995B1 (en) * | 1996-01-11 | 2001-10-16 | Lsi Logic Corporation | Sidewall structure for metal interconnect and method of making same |
| US5756396A (en) * | 1996-05-06 | 1998-05-26 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd | Method of making a multi-layer wiring structure having conductive sidewall etch stoppers and a stacked plug interconnect |
| KR19980064250A (ko) * | 1996-12-18 | 1998-10-07 | 윌리엄비.켐플러 | 다중 레벨 금속화를 위한 완전히 인캡슐레이팅된 금속 리드 |
| US6333518B1 (en) * | 1997-08-26 | 2001-12-25 | Lg Electronics Inc. | Thin-film transistor and method of making same |
| US6534869B2 (en) * | 1998-07-29 | 2003-03-18 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method for reducing stress-induced voids for 0.25 μm micron and smaller semiconductor chip technology by annealing interconnect lines prior to ILD deposition and semiconductor chip made thereby |
| US6555204B1 (en) * | 2000-03-14 | 2003-04-29 | International Business Machines Corporation | Method of preventing bridging between polycrystalline micro-scale features |
| DE102004036140A1 (de) * | 2004-07-26 | 2006-03-23 | Infineon Technologies Ag | Halbleiterbauelement |
| DE102004036142B4 (de) * | 2004-07-26 | 2009-04-09 | Infineon Technologies Ag | Halbleiterbauelement mit einer Metallisierung mit mehreren durch zumindest eine Barriereschicht getrennten Metallisierungsschichten sowie Verfahren zu dessen Herstellung |
| US7569475B2 (en) * | 2006-11-15 | 2009-08-04 | International Business Machines Corporation | Interconnect structure having enhanced electromigration reliability and a method of fabricating same |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3672984A (en) * | 1969-03-12 | 1972-06-27 | Hitachi Ltd | Method of forming the electrode of a semiconductor device |
| DE3244461A1 (de) * | 1982-12-01 | 1984-06-07 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Integrierte halbleiterschaltung mit einer aus einer aluminium/silizium-legierung bestehenden kontaktleiterbahnebene |
| JPS59198734A (ja) * | 1983-04-25 | 1984-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | 多層配線構造 |
| US4489482A (en) * | 1983-06-06 | 1984-12-25 | Fairchild Camera & Instrument Corp. | Impregnation of aluminum interconnects with copper |
| JPS60136337A (ja) * | 1983-12-22 | 1985-07-19 | モノリシツク・メモリ−ズ・インコ−ポレイテツド | ２重層処理においてヒロツク抑制層を形成する方法及びその構造物 |
| JPS61156752A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-16 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の配線構造 |
| JPS6266628A (ja) * | 1985-09-19 | 1987-03-26 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体素子の配線形成方法 |
| JPS62205230A (ja) * | 1986-03-04 | 1987-09-09 | Kobe Steel Ltd | 脆性亀裂伝播停止特性の優れた低温用鋼板の製造方法 |
-
1986
- 1986-12-29 US US06/947,013 patent/US4980752A/en not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-12-14 EP EP87310975A patent/EP0273629A3/en not_active Ceased
- 1987-12-18 JP JP62319165A patent/JPS63169045A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0235753A (ja) * | 1988-07-26 | 1990-02-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPH03505508A (ja) * | 1989-04-17 | 1991-11-28 | ヒューズ・エアクラフト・カンパニー | 生産性増加のための選択性タングステン中間接続 |
| JPH0370137A (ja) * | 1989-07-20 | 1991-03-26 | Hyundai Electron Ind Co Ltd | 半導体集積回路内の素子連結用金属配線層およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4980752A (en) | 1990-12-25 |
| EP0273629A3 (en) | 1988-09-21 |
| EP0273629A2 (en) | 1988-07-06 |
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