JPH01276742A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH01276742A JPH01276742A JP10608288A JP10608288A JPH01276742A JP H01276742 A JPH01276742 A JP H01276742A JP 10608288 A JP10608288 A JP 10608288A JP 10608288 A JP10608288 A JP 10608288A JP H01276742 A JPH01276742 A JP H01276742A
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Landscapes
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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〕
本発明は半導体集積回路素子の製造方法にかかり、より
詳しくは金属配線層の形成技術に関する。
詳しくは金属配線層の形成技術に関する。
現在、半導体装置の金属配線層は広くスパッタリング技
術により形成されている。特にアルミニウムは堆積・パ
ターン形成の容易なこと、シリコンやシリコン酸化膜と
の密着性の良いこと、電導度か大きくシリコン基板との
オーミック性の良いこと、さらに手に入り易く安価なこ
となどの理由により半導体装置の電極配線材料として現
在もっとも一般的に用いられている。
術により形成されている。特にアルミニウムは堆積・パ
ターン形成の容易なこと、シリコンやシリコン酸化膜と
の密着性の良いこと、電導度か大きくシリコン基板との
オーミック性の良いこと、さらに手に入り易く安価なこ
となどの理由により半導体装置の電極配線材料として現
在もっとも一般的に用いられている。
しかし、半導体技術の進歩は素子のＷ１細化、高集積化
をおし進め、その結果アルミニウム配線に対する要求も
年々厳しくなってきている。
をおし進め、その結果アルミニウム配線に対する要求も
年々厳しくなってきている。
まず問題として段差構造に対するＡ１のつきまわり（ス
テップ力バレッヂ）か挙げられる。第２図に示すように
Ａ」か段差をのり越える部分で大きくくびれを生じ、配
線抵抗の増大や断線の原因となることかある。しかしこ
れは第４［２に示すようにスパッタ前のウェーハ温度に
依存し、温度が高い程ステップ力バレヅヂが良くなる傾
向にあるため、ウェーハに予備加熱を与えてスバ・ｌタ
リングする方法（加熱スパッタ）が用いられる場合があ
る。
テップ力バレッヂ）か挙げられる。第２図に示すように
Ａ」か段差をのり越える部分で大きくくびれを生じ、配
線抵抗の増大や断線の原因となることかある。しかしこ
れは第４［２に示すようにスパッタ前のウェーハ温度に
依存し、温度が高い程ステップ力バレヅヂが良くなる傾
向にあるため、ウェーハに予備加熱を与えてスバ・ｌタ
リングする方法（加熱スパッタ）が用いられる場合があ
る。
（５発明か解決しようとする課題〕
ところか、第３図に示すようにこの加熱スパッタはステ
ップ力バレヅヂを向上させる反面、アルミニウムの結晶
粒の成長やヒロックの発生による表面の鏡面反射率の低
下にともない外観を悪化させたり、多層配線の場合には
配線間のショートや電流リークの原因となり易い。近年
、浅い接合の突きぬけを防止するためにシリコンを添加
したＡＪ−３ｌ合金膜やエレクトロマイグレーションを
抑えるために銅を添加した合金膜が使用されているが、
第５図に示すようにシリコンや銅を添加したＡ（合金膜
はスパッタ前のウェーハ予備加熱によってヒロックなど
の発生を著しく増大させている。さらに第６図に示すよ
うに加熱スパッタした膜や合金膜では、スパッタの後工
程での熱処理によっても一層ヒロックなどの発生が促進
されている。
ップ力バレヅヂを向上させる反面、アルミニウムの結晶
粒の成長やヒロックの発生による表面の鏡面反射率の低
下にともない外観を悪化させたり、多層配線の場合には
配線間のショートや電流リークの原因となり易い。近年
、浅い接合の突きぬけを防止するためにシリコンを添加
したＡＪ−３ｌ合金膜やエレクトロマイグレーションを
抑えるために銅を添加した合金膜が使用されているが、
第５図に示すようにシリコンや銅を添加したＡ（合金膜
はスパッタ前のウェーハ予備加熱によってヒロックなど
の発生を著しく増大させている。さらに第６図に示すよ
うに加熱スパッタした膜や合金膜では、スパッタの後工
程での熱処理によっても一層ヒロックなどの発生が促進
されている。
以上述べてきたように、ステップ力バレッヂを向上させ
る加熱スパッタや素子の特性、（＠顆性を向上させる合
金膜はその反面ヒロックなどの発生を顕著にする。
る加熱スパッタや素子の特性、（＠顆性を向上させる合
金膜はその反面ヒロックなどの発生を顕著にする。
そこで、本発明の目的は、ステップ力バレッヂや素子の
特性・信頼性を損なわずにヒロックなどの発生を抑え層
間ショート、層間リークなどによる不良を減少できる半
導体装置の製造方法を提供することである。
特性・信頼性を損なわずにヒロックなどの発生を抑え層
間ショート、層間リークなどによる不良を減少できる半
導体装置の製造方法を提供することである。
本発明の半導体装置の製造方法は、ある一層の金属配線
層を形成するために条件の異なる二種類以上のスパッタ
リング方法を用いることを特徴とする。この場合基板の
予備加熱温度やスパッタする金属材料の組成などの条件
を変更させることが好ましい。
層を形成するために条件の異なる二種類以上のスパッタ
リング方法を用いることを特徴とする。この場合基板の
予備加熱温度やスパッタする金属材料の組成などの条件
を変更させることが好ましい。
第１図に本発明の半導体装置の製造方法における一実施
例を断面図を示す。
例を断面図を示す。
第１図においては、素子形成のなされた半導体基板上に
、まず第１の条件として３００℃にウェーハを予備加熱
し膜厚５０００ＡのＡ、１ｌ−１％５ｉ１０３をスパッ
タリングし、さらにその上に第２の条件として予備加熱
無しで膜厚５０００ＡのＰｕｒｅＡ、Ｇ １０４をスパ
ッタリングしている。
、まず第１の条件として３００℃にウェーハを予備加熱
し膜厚５０００ＡのＡ、１ｌ−１％５ｉ１０３をスパッ
タリングし、さらにその上に第２の条件として予備加熱
無しで膜厚５０００ＡのＰｕｒｅＡ、Ｇ １０４をスパ
ッタリングしている。
第１図に示す本発明の実施例における方法によれば金属
配線がシリコン基板１０１と絶縁膜１０２により生じた
段差部をのり越える部分でのステップ力バレッヂか第２
図に示す予備加熱無しのスパッタリングによる場合のも
のに比べ著しく改善されていることかわかる。また、第
３図の加熱スパッタによるものに比ベヒロックなどが著
しく少なく表面状態が改善されている。
配線がシリコン基板１０１と絶縁膜１０２により生じた
段差部をのり越える部分でのステップ力バレッヂか第２
図に示す予備加熱無しのスパッタリングによる場合のも
のに比べ著しく改善されていることかわかる。また、第
３図の加熱スパッタによるものに比ベヒロックなどが著
しく少なく表面状態が改善されている。
以上は本発明の一実施例であり、ここに述べた２種類の
染作のスパッタリング方法だけでなく、３種類以上の条
件を用いても同様の効果を得ることかできる。また、ウ
ェーハの予備加熱温度やその組み合わせ方およびスパッ
タリングに用いる金属材料の組成や組み合わせ方および
膜厚らこの限りではなく予備加熱温度は〜５００°Ｃ程
度までは可能であり、金属材料もＡｊ 、Ａ、１ｌ−３
ｉに限らすエレクトロマイグレーションに強いＡＪＩ−
３ｉ−Ｃｕやその池の合金でも良い。
染作のスパッタリング方法だけでなく、３種類以上の条
件を用いても同様の効果を得ることかできる。また、ウ
ェーハの予備加熱温度やその組み合わせ方およびスパッ
タリングに用いる金属材料の組成や組み合わせ方および
膜厚らこの限りではなく予備加熱温度は〜５００°Ｃ程
度までは可能であり、金属材料もＡｊ 、Ａ、１ｌ−３
ｉに限らすエレクトロマイグレーションに強いＡＪＩ−
３ｉ−Ｃｕやその池の合金でも良い。
以上述べた本発明の半導体装置の製造方法によれば、金
属配線のステップ力バレッヂを保ち且つヒロックの発生
を抑えるため、配線抵抗の増大、断線、眉間ショート、
層間リーク、外観の悪化など様々な不良要因を解消する
ことができる。
属配線のステップ力バレッヂを保ち且つヒロックの発生
を抑えるため、配線抵抗の増大、断線、眉間ショート、
層間リーク、外観の悪化など様々な不良要因を解消する
ことができる。
第１図は本発明の半導体装置の製造方法における一実施
例の断面図。 第２図および第３図は従来の半導体装置の製造方法によ
るものの断面図。 第４図はステップ力バレッチをスパッタリング前ウェー
ハ温度の関係を示す図。 第５図は鏡面反射率とウェーハ予備加熱温度のＩＳＯ係
を示す図。 第６図はスパッタ後工程での熱処理による鏡面反射率の
低下を示す図。 １０１．２０１．３０１・・・シリコン基板１０２．２
０２．３０２・・・絶縁膜 １０３・・・第１の条件により形成された金属配線層 １０４・・・第２の条件により形成された金属配線層 ２０３．３０３・・・金属配線層 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 上 柳 雅 誉（池１名）高 １ 図 第 ２１￥１ 島 ３ ロ スＩｔ” Ｎ／ ９前つｚ−ｔいｊＬＩＩＬ じＣ１
第 ４ 図
例の断面図。 第２図および第３図は従来の半導体装置の製造方法によ
るものの断面図。 第４図はステップ力バレッチをスパッタリング前ウェー
ハ温度の関係を示す図。 第５図は鏡面反射率とウェーハ予備加熱温度のＩＳＯ係
を示す図。 第６図はスパッタ後工程での熱処理による鏡面反射率の
低下を示す図。 １０１．２０１．３０１・・・シリコン基板１０２．２
０２．３０２・・・絶縁膜 １０３・・・第１の条件により形成された金属配線層 １０４・・・第２の条件により形成された金属配線層 ２０３．３０３・・・金属配線層 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 上 柳 雅 誉（池１名）高 １ 図 第 ２１￥１ 島 ３ ロ スＩｔ” Ｎ／ ９前つｚ−ｔいｊＬＩＩＬ じＣ１
第 ４ 図
Claims (3)
- （１）ある一層の金属配線層を形成するために、条件の
異なる二種類以上のスパッタリング方法を用いることを
特徴とする半導体装置の製造方法。 - （２）前記条件の異なる二種類以上のスパッタリング方
法の中に、基板の予備加熱温度の異なる条件を含むこと
を特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。 - （３）前記条件の異なる二種類以上のスパッタリング方
法の中に、膜の組成が異なる条件を含むことを特徴とす
る請求項１記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10608288A JPH01276742A (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10608288A JPH01276742A (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01276742A true JPH01276742A (ja) | 1989-11-07 |
Family
ID=14424647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10608288A Pending JPH01276742A (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01276742A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6194311B1 (en) | 1998-06-26 | 2001-02-27 | Nec Corporation | Method for manufacturing semiconductor device capable of effectively carrying out hydrogen passivation |
| JP2007123296A (ja) * | 2005-10-24 | 2007-05-17 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
1988
- 1988-04-28 JP JP10608288A patent/JPH01276742A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6194311B1 (en) | 1998-06-26 | 2001-02-27 | Nec Corporation | Method for manufacturing semiconductor device capable of effectively carrying out hydrogen passivation |
| JP2007123296A (ja) * | 2005-10-24 | 2007-05-17 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
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