JPH0263168A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH0263168A JPH0263168A JP63214718A JP21471888A JPH0263168A JP H0263168 A JPH0263168 A JP H0263168A JP 63214718 A JP63214718 A JP 63214718A JP 21471888 A JP21471888 A JP 21471888A JP H0263168 A JPH0263168 A JP H0263168A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- wiring
- silicon oxide
- thickness
- oxide film
- 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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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
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、半導体装置、特にその配線構造に関するもの
である。
である。
従来の技術
半導体装置の配線としては一般にＡ４合金が用いられて
いる。Ａ４合金は電気抵抗が低いこと、Ｓｌ基板へのオ
ーミック性が良いこと、酸化ケイ素膜との付着力が強い
こと、加工しやすいこと、Ａｕワイヤのボンディング性
が良いことなどの長所がある。
いる。Ａ４合金は電気抵抗が低いこと、Ｓｌ基板へのオ
ーミック性が良いこと、酸化ケイ素膜との付着力が強い
こと、加工しやすいこと、Ａｕワイヤのボンディング性
が良いことなどの長所がある。
ところが、ＡＱ原子は自己拡散しやすいために、エレク
トロマイグレーション不良が生じやすい。
トロマイグレーション不良が生じやすい。
また、プラズマ窒化ゲイ素膜などのような強い圧縮応力
を有する膜がパッシベーション膜として用いられると、
応力を緩和するようにＡΩ原子あるいは空孔が移動およ
び集積してＡρ断線が生じるという問題がある。配線の
ｒＲＭｌ化が進む′につれてこれらの信頼性上の問題が
顕著になる。
を有する膜がパッシベーション膜として用いられると、
応力を緩和するようにＡΩ原子あるいは空孔が移動およ
び集積してＡρ断線が生じるという問題がある。配線の
ｒＲＭｌ化が進む′につれてこれらの信頼性上の問題が
顕著になる。
そこで、近年、半導体装置の配線材料としてＡｆ１合金
に代わり、Ｃｕ配線が注目されつつある。
に代わり、Ｃｕ配線が注目されつつある。
Ｃｕは電気抵抗が低いこと、また、ＡΩに比べて自己拡
散係数が小さく、信頼性の問題が生じにくいため、微細
配線の材料として最も有望な金属である。
散係数が小さく、信頼性の問題が生じにくいため、微細
配線の材料として最も有望な金属である。
従来例の一例を第２図に示す。簡明化のため、配線一基
板コンタクト部分を示し、半導体基板上のトランジスタ
領域の各構造は従来と変わらないものとする。第２図に
示すように、ｐ型シリコン基板１１の上にｎ型拡散層１
２が設けられ、ｐ型シリコン基板１１の上の回路素子（
図示せず）を覆うように眉間絶縁膜としての酸化ケイ素
膜１３が形成されている。ｎ型拡散層１２の上の酸化ケ
イ素膜１３にはコンタクト窓１７が設けられ、酸化ケイ
素膜１３の上に形成されたＣｕ配線１５がコンタクト窓
１７においてｎ型拡散層１２と接触した構造とな゛って
いる。
板コンタクト部分を示し、半導体基板上のトランジスタ
領域の各構造は従来と変わらないものとする。第２図に
示すように、ｐ型シリコン基板１１の上にｎ型拡散層１
２が設けられ、ｐ型シリコン基板１１の上の回路素子（
図示せず）を覆うように眉間絶縁膜としての酸化ケイ素
膜１３が形成されている。ｎ型拡散層１２の上の酸化ケ
イ素膜１３にはコンタクト窓１７が設けられ、酸化ケイ
素膜１３の上に形成されたＣｕ配線１５がコンタクト窓
１７においてｎ型拡散層１２と接触した構造とな゛って
いる。
発明が解決しようとする課題
この場合、Ｃｕ配線１５と酸化ケイ素）ＩＩ！１３の密
着力が弱く、製造工程中にＣｕ配線１５が剥離するとい
う問題がある。また、製造工程中の熱処理によって、Ｃ
ｕ配線１５からＣｕ原子がｎ型拡散層１２に設けたコン
タクト１７の部分からシリコン基板１１の中へ拡散し、
シリコン基板１１の上に設けた回路素子の特性を劣化さ
せるという問題がある。さらに、第２図には示していな
いが、従来例の場合、ポンディングパッド部もＣｕ膜に
よって形成されるわけで、この場合、Ａｕワイヤーの結
合性が劣るという問題がある。
着力が弱く、製造工程中にＣｕ配線１５が剥離するとい
う問題がある。また、製造工程中の熱処理によって、Ｃ
ｕ配線１５からＣｕ原子がｎ型拡散層１２に設けたコン
タクト１７の部分からシリコン基板１１の中へ拡散し、
シリコン基板１１の上に設けた回路素子の特性を劣化さ
せるという問題がある。さらに、第２図には示していな
いが、従来例の場合、ポンディングパッド部もＣｕ膜に
よって形成されるわけで、この場合、Ａｕワイヤーの結
合性が劣るという問題がある。
本発明は上記問題を解決するもので、製造工程中のＣｕ
配線の剥離や、Ｃｕ原子が基板中へ拡散して回路素子の
特性を劣化させることを防止できる半導体装置を提供す
ることを目的とするものである。
配線の剥離や、Ｃｕ原子が基板中へ拡散して回路素子の
特性を劣化させることを防止できる半導体装置を提供す
ることを目的とするものである。
課題を解決するための手段
上記問題を解決するために、本発明の半導体装置は、配
線構造が下層がＴＬもしくはＴｌを主成分とする合金層
、中間層がＣｕもしくはＣｕを主成分とする合金層、上
層がＡＡもしくはＡＡを主成分とする合金層からなる導
電層で構成されたものである。
線構造が下層がＴＬもしくはＴｌを主成分とする合金層
、中間層がＣｕもしくはＣｕを主成分とする合金層、上
層がＡＡもしくはＡＡを主成分とする合金層からなる導
電層で構成されたものである。
作用
上記構成により、Ｃｕ層の下にＴｉ層を設けることによ
って、基板上に形成された酸化ケイ素膜との密着性が向
上するとともにコンタクト窓部分からのシリコン基板へ
のＣｕ原子の拡散が抑制され、また、Ｃｕ層の上に設け
たＡ２層によってＡｕワイヤーのボンダビリティ特性が
改善される。
って、基板上に形成された酸化ケイ素膜との密着性が向
上するとともにコンタクト窓部分からのシリコン基板へ
のＣｕ原子の拡散が抑制され、また、Ｃｕ層の上に設け
たＡ２層によってＡｕワイヤーのボンダビリティ特性が
改善される。
実施例
以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す半導体装置のコンタク
ト部分の断面図である。第１図に示すように、ｐ型シリ
コン基板１の上にｎ型拡散層２が設けられており、ｐ型
シリコン基板１の上の回路素子（図示せず）を覆うよう
に眉間絶縁膜としての酸化ケイ素膜３が形成され、ｎ型
拡散層２の上の酸化ケイ素膜３にコンタクト窓７が設け
られている。酸化ケイ素ｌＮ１３およびコンタクト窓７
の上に、下層が厚さ０．２μｍのチタン（Ｔｉ）層４、
中間層が厚さ０．６μｍの銅（Ｃｕ）層５、上層が厚さ
０．１μｍのアルミニウム（Ａｌ１ ）層６からなる導
電層が形成され、配線が構成されている。
ト部分の断面図である。第１図に示すように、ｐ型シリ
コン基板１の上にｎ型拡散層２が設けられており、ｐ型
シリコン基板１の上の回路素子（図示せず）を覆うよう
に眉間絶縁膜としての酸化ケイ素膜３が形成され、ｎ型
拡散層２の上の酸化ケイ素膜３にコンタクト窓７が設け
られている。酸化ケイ素ｌＮ１３およびコンタクト窓７
の上に、下層が厚さ０．２μｍのチタン（Ｔｉ）層４、
中間層が厚さ０．６μｍの銅（Ｃｕ）層５、上層が厚さ
０．１μｍのアルミニウム（Ａｌ１ ）層６からなる導
電層が形成され、配線が構成されている。
この構造によれば、配線の下層が酸化ケイ素膜３との付
着力が強いＴｉ層４で構成されているので、配線が製造
工程中に剥離するという問題を防止できる。また、コン
タクト部分において、Ｃｕ層５の下に設けられた′ｒ１
層４がＣｕ原子のシリコン基板１およびｎ型拡散層２へ
の拡散を防止するので、回路素子の特性劣化は生じない
、また、Ｃｕ層５の上部にはＡｕワイヤーのボンディン
グ性の良好なＡＱ層６が設けられているため、ボンディ
ング特性も改善される。
着力が強いＴｉ層４で構成されているので、配線が製造
工程中に剥離するという問題を防止できる。また、コン
タクト部分において、Ｃｕ層５の下に設けられた′ｒ１
層４がＣｕ原子のシリコン基板１およびｎ型拡散層２へ
の拡散を防止するので、回路素子の特性劣化は生じない
、また、Ｃｕ層５の上部にはＡｕワイヤーのボンディン
グ性の良好なＡＱ層６が設けられているため、ボンディ
ング特性も改善される。
なお、本実施例では、配線をＴＩ、Ｃｕ、ＡＡの各層を
用いて説明したが、いずれの層もそれらの元素を主成分
とする合金の場合でも同様の効果が期待できることは明
らかである。
用いて説明したが、いずれの層もそれらの元素を主成分
とする合金の場合でも同様の効果が期待できることは明
らかである。
発明の効果
以上のように、本発明によれば、製造工程中の配線の剥
離や回路素子の特性劣化の問題を防止できるとともに、
Ａｕワイヤーとのボンディング特性も改善できるという
格別の効果が得られる。
離や回路素子の特性劣化の問題を防止できるとともに、
Ａｕワイヤーとのボンディング特性も改善できるという
格別の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す半導体装置のコンタク
ト部分の断面図、第２図は従来の半導体装置のコンタク
ト部分の断面図である。 １・・・ｐ型シリコン基板、２・・・ｎ型拡散層、３・
・・酸化ケイ素膜、４・・・Ｔｉ層、５・・・Ｃｕ層、
６・・・Ａ２層、７・・・コンタクト窓。 代理人 森 本 義 弘 ／ −戸璧シクコ７基市（ ２−・−ｒＬ型ｊ＆電Ｏ督 ８−］焚４乙り４１月爽 ４− Ｔｔ層 ！；−Ｃａｂ層 ｌ・・−４６層 ７ ° コン１２戊・
ト部分の断面図、第２図は従来の半導体装置のコンタク
ト部分の断面図である。 １・・・ｐ型シリコン基板、２・・・ｎ型拡散層、３・
・・酸化ケイ素膜、４・・・Ｔｉ層、５・・・Ｃｕ層、
６・・・Ａ２層、７・・・コンタクト窓。 代理人 森 本 義 弘 ／ −戸璧シクコ７基市（ ２−・−ｒＬ型ｊ＆電Ｏ督 ８−］焚４乙り４１月爽 ４− Ｔｔ層 ！；−Ｃａｂ層 ｌ・・−４６層 ７ ° コン１２戊・
Claims (1)
- １、半導体素子に設けた配線が、下層がチタンもしくは
チタンを主成分とする合金層、中間層が銅もしくは銅を
主成分とする合金層、上層がアルミニウムもしくはアル
ミニウムを主成分とする合金層からなる導電層により構
成されている半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63214718A JPH0263168A (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63214718A JPH0263168A (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0263168A true JPH0263168A (ja) | 1990-03-02 |
Family
ID=16660473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63214718A Pending JPH0263168A (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0263168A (ja) |
-
1988
- 1988-08-29 JP JP63214718A patent/JPH0263168A/ja active Pending
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