JPH03255632A - 半導体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】 〔目　次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作用 実施例 ■第１．第２及び第５のの発明の実施例（第１図、第５
図） ■第１及び第３の発明の実施例（第２図、第６図） ■第４の発明の実施例（第３図、第４図、第７図） 発明の効果 〔概　要〕 半導体装置及びその製造方法に関し、更に詳しく言えば
、半導体装置の配線構造及びその製造方法に関し、 他に悪影響を及ぼさずに配線表面のストレスに起因する
マイグレーションやヒロックの発生ヲ抑制することがで
きる配線構造を有する半導体装置を提供することを目的
とし、 基板上のＡｌ又はＡｌを主として含有する合金からなる
配線の少なくとも上表面にＡｌ元素の拡散を防止する元
素を含む膜が形成されていることを含み構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、半導体装置及びその製造方法に関し、更に詳
しく言えば、半導体装置の配線構造及びその製造方法に
関する。

〔従来の技術〕 −ＣにＡｌ配線又は４１合金配線のエレクトロマイグレ
ーションは主としてＡｌ原子の粒界拡散により起こるこ
とが知られている。従って、Ａｌ原子の粒界拡散を抑制
するため、Ａｌと共晶合金をつくる金属元素Ｃｕ、Ｔｉ
、Ｐｄ、Ｍｇ等やＡｌと化合物をつくる元素Ｃｒ、Ｃ等
をＡｌ配線又はＡｌ合金配線に数％〜十数％程度添加す
る場合がある。これにより、粒界に存在する空位の数が
減少し、その結果粒界での拡散能が減少してエレクトロ
マイグレーションの寿命が改善される。

また、エレクトロマイグレーションに起因してＡｌ配線
又は４１合金配線にヒロックが発生するのを防止するた
め、固い金属であるＴｉ、Ｍｏ、Ｗ等の高融点金属膜で
Ａｌ配線又はＡｌ合金配線を被覆し、配線の表面を機械
的に押さえるようにしている。

（発明が解決しようとする課題〕 ところで、粒界拡散の抑制が行われた結果、配線を構成
するＡｌ原子の表面拡散の影響が相対的に大きくなって
きた。これは、配線とこの配線を被覆するカバー絶縁膜
との間の熱的応力差に起因して配線の表面に歪みが生し
ることにより、表面層にＡｌ原子の空位などの欠陥が生
し、その結果この空位を介してＡｌ原子が動きやすくな
ることが原因している。従って、表面拡散を抑制するた
めには更に高濃度に抑制元素を添加して空位などの欠陥
を補償し、Ａｌ原子を動きにくくする必要がある。

しかし、例えばＣｕ元素を増加すると配線形成のための
選択エツチングの際、オーバエツチングが顕著になると
いう問題がある。また、Ｃ元素を増加すると、電気抵抗
が増えるという問題がある。

また、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ等の高融点金属膜で被覆してもこ
れらの膜はＡｌ配線との密着性があまり良くないため、
Ａ！配線のエレクトロマイグレーション自体は抑制でき
ず高融点金属膜の弱いところにヒｑツクが形成される場
合があり、問題がある。

そこで本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであって、他に悪影響を及ぼさずに配線表面の
ストレスに起因するマイグレーションやヒロックの発生
を抑制することができる配線構造を有する半導体装置を
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］ 上記課題は、第１に、基板上のＡｌ又はＡｌを主として
含有する合金からなる配線の少なくとも上表面にＡｌ元
素の拡散を防止する元素を含む膜が形成されていること
を特徴とする半導体装置によって達成され、 第２に、第１の発明に記載の元素が銅（Ｃｕ）。

パラジウム（Ｐｄ）又はマグネシウム（Ｍｇ）元素であ
ることを特徴とする半導体装置によって達成され、 第３に、第１の発明に記載の元素が炭素（Ｃ）又はクロ
ム（Ｃｒ）元素であることを特徴とする半導体装置によ
って達成され、 第４に、第１．第２又は第３の発明に記載のＡｌ又は旧
を主として含有する合金からなる配線表面の膜が高融点
金属膜で被覆されていることを特徴とする半導体装置に
よって達成され、 第５に、基板表面に、Ａｌ又はＡｌを主として含有する
合金からなる配線を形成する工程と、前記配線の少なく
とも上表面に、Ａｌと共晶合金をつくりうる金属からな
る金属膜を形成する工程と、前記金属膜及び前記配線を
加熱して、該金属及び該Ａｌを相互拡散させ、該金属及
びＡｌからなる遷移層を形成する工程とを有する半導体
装置の製造方法によって達成される。

〔作　用〕

第１の発明の半導体装置においては、ＡｌＡｌ又はＡｌ
を主として含有する合金からなる配線の表面にＡｌ元素
の拡散を防止する元素を含む膜が形成されている。従っ
て、カバー絶縁膜からの応力歪みによりＡｌ配線等の表
面に生じる、配線を構成するＡｌ元素の空位などの欠陥
を拡散防止元素で十分に補償することができる。これに
より、配線表面に配線元素の空位などの欠陥が生じてい
る場合でも、配線元素を動きにくくすることができるの
で、配線を構成するＡｌ元素の表面拡散を防止すること
ができる。

また、拡散防止元素からなる膜が配線の表面にのみ局在
して形成されているので、従来と異なり、Ａｌ膜又は＾
１合金膜自体の電気的及び化学的性質にはほとんど悪影
響を与えない。即ち、配線の形成の際、Ａｌ１ｌやＡｌ
合金膜がオーバエツチングされたり、形成された配線の
電気抵抗が増加したりするのを防止することができる。

そして、配線の表面はこの膜を介してカバー絶縁膜など
で被覆されるので、カバー絶縁膜などから配線に及ぼさ
れる応力はこの表面層により緩和されることができる。

以上のことから、Ａｌ配線又はＡｌ合金配線自体の電気
的及び化学的性質にはほとんど悪影響を与えることなく
カバー絶縁膜などからのストレスに起因するエレクトロ
マイグレーションを抑制することができる。

特に、第２の発明の半導体装置のように、配線の表面に
銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）又はマグネシウム（Ｍ
ｇ）元素を含む膜、及び第３の発明の半導体装置のよう
に炭素（Ｃ）又はクロム（Ｃｒ）元素を用いれば有効で
ある。

また、第５の発明の半導体装置の製造方法によれば、Ａ
ｌ配線等の上にＡｔと共晶合金をつくりうる金属を形成
した後、ＡｌとＣｕとを相互拡散して遷移層を形成して
いるので、より一層拡散防止効果が増す。

更に、第４の発明の半導体装置によれば、第１゜第２又
は第３の発明に記載の表面の膜の上をこれらの膜や絶縁
膜と密着性のよい高融点金属膜で被覆しているので、例
えばこの高融点金属膜をカバー絶縁膜などで被覆する場
合、この高融前金ｒＩＡ膜によりカバー絶縁膜と配線と
の密着性が向上し、しかもこの高融点金属膜は固いので
、配線の元素の表面拡散やヒロックの発生をより−Ｎｋ
Ｎ実に抑制することができる。

〔実施例〕

以下、第１〜第５の発明の実施例について図を参照しな
がら具体的に説明する。

（＋１第１．第２及び第５の発明の実施例第１図（ｄ）
は、第１及び第２の発明の実施例の配線構造を有する半
導体装置の断面図である。

同図において、１はＳｉ基板、２はＳｉ基板１上の５ｉ
０２膜で、これらが基板をｔｉｔ；する。また、３ａは
５ｉ０２膜２上の膜厚約１μｍのＡｌ配線、５はＡｌ配
線３ａの表面に形成されたＡｌと共晶合金をつくるｎΔ
厚約２００人の銅（Ｃｕ）膜４ａと、Ａｌ配ｋＸ３ａの
表面にＣｕ元素を高濃度に含む遷移層とからなる表面層
（膜）、６はＡｌ配線３ａを保護するカバー絶縁膜とし
てのＰＳＧ膜である。

このような第１及び第２の発明の実施例によれば、Ａｌ
配線３の表面にＡｌと共晶合金をつくるＣｕ元素を高濃
度に含む表面層５が形成されているので、ＰＳＧ膜６な
どからの応力歪みによりＡｌ配線３ａの表面に生じる、
配線を構成するＡｌ元素の空位などの欠陥をＣｕ元素で
十分に補償することができる。これにより、Ａｌ配線３
ａの表面にＡｌ元素の空位などの欠陥が生じている場合
でも、Ａｌ元素を動きにくくすることができるので、Ａ
ｌ元素の表面拡散を防止することができる。

また、この高濃度層がＡｌ配線３ａの表面にのみ局在し
て形成されているので、従来と異なり、Ａｌ成膜３自 影響を与えない．即ち、Ａｌ配線３ａの形成の際、Ａｌ
１１３がオーバエツチングされるのを防止することがで
きる。

更に、Ａｌ配線３ａの表面はこの表面の膜５を介してＰ
ＳＧ膜６などで被覆されるので、ＰＳＧ膜６などからＡ
ｌ配線３ａに及ぼされる応力はこの表面の膜５により緩
和されることができる。

以上のことから、Ａｌ配線３ａ自体の電気的及び化学的
性質にはほとんど悪影響を与えることなくＰＳＧ膜６な
どからのストレスに起因するＡｌ元素のマイグレーショ
ンを抑制することができるだけでなく、電流によって生
じるエレクトロマイグレーシランも抑制することができ
る。

次に、第１図（ａ）〜（ｄ）を参照しながら第１及び第
２の発明の実施例の配線構造を有する第５の発明の実施
例の半導体装置の製造方法について説明する。

同図（ａ）は、Ｓｉ基板ｌ上の５ｉＯｚ膜２の上にＡｌ
配線３ａを形成する前の状態を示す断面図である。

まず、同図（ｂ）に示すように、このＳｉｎｇ膜２の上
にスパッタ法により膜厚約１ｌＩＩ１１の添加物を含ま
ない純粋なＡｌ膜３と膜厚約２００人のＣｕ膜４とを順
次形成する。

次いで、ドライエツチング法により不図示のレジスト膜
をマスクとして選択的にこのＡｌ膜３とＣｕ膜４とを順
次エツチングし、Ｃｕ膜４ａにより一表面が被覆された
Ａｌ配ｆＩ３ａを形成する。次に、４５０　’Ｃでアニ
ールしてＡｌ元素とＣｕ元素とを相互に拡散し、Ａｌ配
線３ａの表面にＣｕ元素を高濃度に含む遷移ＦＪ４ｂを
形成する。ここにＣｕ＃４ａと遷移層４ｂとで表面Ｎ５
が形成される。このようにして第１及び第２の発明の実
施例の配線の作成が完了する（同図（ｃ））。

その後、同図（ｄ）に示すように、カバー絶縁膜として
のＰＳＧ膜６をＣＶＤ法により形成し、半導体装置が完
成する。

以上のように、第５の発明の実施例の半導体装置の製造
方法によれば、第１図（Ｃ）に示すように、Ａｌ配線３
８等の上にＡｌと共晶合金をつくりうるＣｕを形成した
後、ＡｌとＣｕとを相互拡散して遷移層４ｂを形成して
いるので、より一層拡散防止効果が増す．これにより、
エレクトロマイグレーション抑制効果の向上を図ること
ができる。

なお、第１．第２及び第５の発明の実施例では、Ａｌと
共晶合金をつくる表面層５の元素としてＣｕを用いてい
るが、パラジウム（Ｐｄ）やマグネシウム（Ｍ　ｇ　）
などを用いることもできる．また、配線材料として純Ａ
ｌを用いているが、ＣｕやＳｉなどを少量含むＡｌ合金
を用いてもよい。

（２）第１及び第３の発明の実施例 第２図（ｄ）は、第１及び第３の発明の実施例の配線構
造を有する半導体装置の断面図である。

同図において、ｌはＳｔ基板、２はＳｉ基板１上の５ｔ
Ｏ１ｌｉで、これらが基板を構成する．また、７ａは５
ｉＯｚｌｌ！２上の膜度約１μｍのＡｌ配線、８はＡｌ
配線７ａの表面に形成されたＡｌと化合物をつくる炭素
（Ｃ）元素を高濃度に含む厚さ約２００人の表面７１！
！（膜）、９はＡｌ配線７ａのカバー絶縁膜としてのＰ
ＳＧ膜である。

次に、第２図（ａ）〜（ｄ）を参照しながら第２の発明
の実施例の配線構造を有する半導体装置の製造方法につ
いて説明する。

同図（ａ）は、Ｓｉ基板１上の５ｉＯｚ膜２の上ニＡ　
Ｉ配線７ａを形成する前の状態を示す断面図である。

まず、同図（ｂ）に示すように、このＳｉＯ□膜２の上
にスパッタ法により膜厚約１μｍの＾１膜３ａを形成し
た後、バターニングする。

次いで、圧力を１　０−ｔＴｏｒｒに調整した減圧室内
で平行平板電極の一方の電極上にＳｉ基板ｌを載置する
。次いで、約１０％のＣＩ＋４　、　Ｃｚｌｌａ又はＣ
Ｊｚを含むＡｒガスを導入して、室内の圧力を約５　ｍ
Ｔｏｒｒに保持した後、電極間に１００　ＷのＲＦパワ
ーを印加してガスをイオン化するとともにイオン化した
炭素の粒子を電界により加速し、旧配線の表面及び両側
面に導入する。これにより、Ａｌ配線の表面及び両側面
にはＣが高濃度に導入され、炭化された約２００人の表
面Ｎ（膜）８が形威される。このようにして第１及び第
３の発明の実施例の配線の作成が完了する（同図（Ｃ）
）。

その後、カバー絶縁膜としてのＰＳＧＷＪ、９をＣＶＤ
法により形威し、半導体装置が完成する（同図（ｄ））
。

このような第１及び第３の発明の実施例によれば、Ａｌ
配線７ａの表面にＡｌと化合物をつくるＣ元素を高濃度
に含む表面層８が形威されているので、ＰＳＧＷＸ９か
らの応力歪みによりＡｌ配線７ａの表面に生じる、配線
を構成するＡｌ元素の空位などの欠陥をＣ元素で十分に
補償することができる。これにより、Ａｌ配線７ａ表面
にＡｌ元素の空位などの欠陥が生じている場合でも、Ａ
ｌ元素を動きにくくすることができるので、Ａｌ元素の
表面拡散を防止することができる。

また、この高濃度層がＡｌ配線７ａの表面にのみ局在し
て形成されているので、従来と異なり、Ａｌ膜自体の電
気的及び化学的性質にはほとんど悪影響を与えない。即
ち、Ａｌ配線７ａの形成の際、形威されたＡｌ配線７ａ
の電気抵抗が増加するのを防止することができる。

更に、Ａｌ配線７ａの表面はこの表面層８を介してｐｓ
ｃ膜９などで被覆されるので、ＰＳＧＩＩＩＪ９などか
ら＾１配置７ａに及ぼされる応力はこの表面ｒｆｉ８に
より緩和されることができる。

以上のことから、Ａｌ配線７ａ自体の電気的及び化学的
性質にはほとんど悪影響を与えることなくＰＳＧ膜９な
どからのストレスに起因するエレクトロマイグレーショ
ンを抑制することができる。

なお、第１及び第３の発明の実施例では、表面層８の元
素としてＣを用いているが、クロム（Ｃｒ）などを用い
ることもできる。この場合はガスとして約５％のＣｒ　
（Ｃｏ）　ｂを含むＡ「ガスを用い、基板を温度２５０
°Ｃに加熱した状態で、減圧室の圧力を１０＋Ｔａｒｒ
に保持して約１５０ＨのＲＦパワーによりプラズマ化し
、配線表面に導入する。

また、配線材料として純Ａｌを用いているが、ＣｕやＳ
ｉなどを含むＡｌ合金を用いてもよい。

（３）第４の発明の実施例 ■第４の発明の第１の実施例 第３図（ｄ）は、第４の発明の第１の実施例の配線構造
を有する半導体装置の断面図である。

同図（ｄ）において第１の発明の実施例と異なるところ
は表面層５とカバー絶縁膜としてのＰＳＧ膜６との間に
膜厚約２００Åの高融点金属のチタン（Ｔ　ｉ　）　Ｇ
１０ａを介在させていることである。

同図（ｄ）において、第１図（ｄ）と同じ符号で示すも
のは第１図（ｄ）と同じものを示す。

次に、第３図（ａ）〜（ｄ）を参照しながら第３の発明
の実施例の配線構造を有する半導体装置の製造方法につ
いて説明する。

同図（ａ）は、Ｓｉ基板１上の３ｉＯｚ膜２の上にＡｌ
配線３ａを形成する前の状態を示す断面図で、Ｓｔ基板
１とＳｔａｇ膜２とが基板を構成する。

まず、同図（ｂ）に示すように、この５ｉＯｚ膜２の上
にスパッタ法により膜厚約ｌμ−のＡｌ膜３と膜厚約２
（１（ｌλのＣｕＨ１４とＰｉ厚約１０００λのＴ　ｔ
　Ｍ　ＩＯとを順次形成する。

次いで、ドライエツチング法により不図示のレジスト膜
をマスクとして選択的にこのＴｉ膜１０とＣｕ膜４とＡ
ｌ１３とを順次エツチングし、Ｃｕ１１４　ａ　／Ｔ　
ｉ　Ｆ！１０ａにより一表面が被覆されたＡｌ配線３ａ
を形威する。次に、温度４５０　’ＣでアニールしてＡ
ｌとＣｕとを相互に拡散し、Ａｌ配線３０表面にＣｕを
高濃度に含む遷移層４ｂを形成すると、Ｃｕ膜４ａａｉ
ｌｊ移層４ｂとで表面層（膜）５が形威される。このよ
うにして第４の発明の第１の実施例の配線の作成が完了
する（同図（Ｃ））。

その後、同図（ｄ）に示すように、カバー絶縁膜として
のＰＳＧ膜１１をＣＶＤ法により形威し、半導体装置が
充放する。

このような第４の発明の第１の実施例によれば、第１の
発明の実施例に記載の表面Ｎ５の上をこの表面Ｎ５やｐ
ｓｃ膜５と密着性のよいＴｉ１ｌｌＯａで被覆している
ので、このＴｉ膜１０ａを介してＰＳＧ＃１１とＡｌ配
線３ａとの密着性が向上し、しかもこのＴｉ１ｌｌＯａ
は固いので、Ａｌ元素の表面拡散やヒロックの発生をよ
り一層確実に抑制することができる。

なお、上記の第１の実施例では、表面層５に含まれる元
素として第２の発明の実施例のＣｕ元素を用いているが
、第３の発明の実施例のＣ元素等を用いてもよい。

また、高融点金属膜の材料としてＴｉを用いているが、
ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）。

タングステン（Ｗ）など他の高融点金属を用いることが
できる。

■第４の発明の第２の実施例 第１の実施例のＣｕ元素を含む表面層５と高融点金属膜
としてのＴｉ＃１０ａとの２層膜の代わりにＣｕ−Ｔｉ
混合膜を用いることもできる。

この場合、配線の作成方法の一例を第４図（ａ）〜（ｄ
）を参照しながら次に説明する。

即ち、同図（ａ）に示すように、Ｓｉ基板ｌ上に５ｉ０
８Ｗｌ！２を形成する。なお、これらが基板を横取する
。

次いで、同図（ｂ）に示すように、５ｉｏｔｌ１９２の
上に膜厚約１μｍのＡｌ膜３を形成後、Ｃｕ−Ｔｉのタ
ーゲットを用いたスパッタ法によりＡｌ膜３の上に膜厚
約１０００人のＣｕ−Ｔｉ混合１１９１２を形成する。

次に、Ａｌ膜３とＣｕ−Ｔｉ混合膜１２とを同一のパタ
ーンでパターニングした後、加熱処理を行い、Ｃｕ、Ｔ
ｉとＡｌとを相互拡散し、Ａｌ配線３ａとＣｕ−Ｔｉ混
合膜１２ａとの界面にＣｕやＴｉを含む遷移層１２ｂを
形成する。Ｃｕ−Ｔｉ混合膜１２ａと遷移層１２ｂとが
表面層（膜）１３となる（同図（Ｃ））。

その後、同図（ｄ）に示すように、カバー絶縁膜として
のＰＳＧＳ生膜を形成すると半導体装置が完成する。

以上のように、第４の発明の第２の実施例によれば、Ｃ
ｕ−Ｔｉ混合膜１２ａを形成し、続いて、加熱処理を行
い、Ｃｕ、ＴｔとＡｌとを相互拡散させているので、高
濃度のＣｕやＴｉによりＡｌ配線３ａ表面のＡｌ元素の
空位などの欠陥が十分に補償され、Ａｌ元素の表面拡散
を抑制できる。しかも、Ｃｕ−Ｔｉ混合膜１２ａのＴｉ
によりＰＳＧＳ生膜とＡｌ配線３ａとの密着性を向上す
ることができるので、−層良＜Ａｌ元素の表面拡散を抑
制できるとともにヒロックの発生を抑制することができ
る。

次に、Ｃｕ−Ｔｉ混合膜そのもののマイグレーションに
対する寿命を確認するために試験を行った。

試験用サンプルとして、５ｉＯｄｔ！ｉ上に幅２μｍ。

長さ２ｍｍ、合計膜厚１μｍのＣｕ−Ｔｉ混合膜／Ｔｉ
Ｎ膜／Ｗ膜の多層膜を形成した後、ＰＳＧ膜を被覆した
ものを用いた。なお、比較のため、Ａｌ合金配線（Ｃｕ
２％含有）も同時に試験した。

試験条件は電流密度５Ｘ１０’　Ａ／ｃｍ”　、温度２
５０°Ｃとした。

誌験結果を第５図に示す、同図において寿命は配線が電
気的に開放になった時点を表し、時間を単位とする。不
良率は全サンプル数に対する累積不良数で表している。

同図によれば、Ｃｕ−Ｔｉ混合膜そのもののマイグレー
ションに対する寿命は従来の場合と比較して約２桁も向
上することが１１１認された。これにより、第４の発明
の第２の実施例の配線構造に適用した場合でも、旧の表
面層は高濃度のＣｕやＴｉによりＡｌ元素の拡散が抑制
されているので、Ｃｕ−Ｔｉ混合膜の場合とほぼ同等の
寿命を有するものと考えることができる。

なお、上記の第１．第２及び第４の発明の実施例におい
て、第１図（Ｃ）、第３図（ｃ）及び第４図（ｃ）に示
すように、加熱処理を行っているが、この加熱処理は省
略することもできる。

〔発明の効果〕

以上のように、第１〜第３の発明の半導体装置によれば
、旧配線等の表面に形成された膜に含まれるＡｌ元素の
拡散を防止する元素としての銅（Ｃｕ）パラジウム（Ｐ
ｄ）又はマグネシウム（Ｍｇ）元素、及び炭素（Ｃ）、
クロム（Ｃｒ）元素により、Ａｌ配線等を構成する元素
の空位などの欠陥を十分に補償することができるので、
カバー絶縁膜などからの応力歪みにより生しる配線元素
の空位に起因する配線元素の表面拡散を抑制することが
できる。

また、拡散防止元素からなる膜が配線の表面にのみ局在
して形成されることができるので、従来と異なり、配線
自体の電気的及び化学的性質にはほとんど悪影響を与え
ない。

更に、配線の表面はこの膜を介してカバー絶縁膜などで
被覆されるので、カバー絶縁膜などから配線に及ぼされ
る応力はこの表面の膜により緩和される。

以上のことから、Ａｌ配線又はＡｌ合金配配線体の電気
的及び化学的性質にはほとんど悪影響を与えることなく
カバー絶縁膜などからのストレスに起因するエレクトロ
マイグレーションを抑制することができる。

また、第５の発明の半導体装置の製造方法によれば、旧
配線等の上にＡｌと共晶合金をつくりうる金属を形成し
た後、ＡｌとＣｕとを相互拡散して遷移層を形成してい
るので、より一層マイグレーション抑制効果を増すこと
ができる。

更に、第４の発明の半導体装置によれば、第１〜第３の
発明に記載の配線表面の膜の上を、これらの膜や絶縁膜
と密着性のよい高融点金属膜で被覆しているので、例え
ばこの高融点金属膜をカバー絶縁膜などで被覆する場合
、この高融点金属膜を介してカバー絶縁膜と配線との密
着性が向上し、しかも高融点金属膜は固いので、表面拡
散やヒロックの発生をより一層確実に抑制することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１．第２及び第５の発明の実施例の配線構
造を有する半導体装置の製造方法を説明する断面図、 第２図は、第１及び第３の発明の実施例の配線構造を有
する半導体装置の製造方法を説明する断面図、 第３図は、第４の発明の第１の実施例の配線構造を有す
る半導体装置の製造方法を説明する断面図、 第４図は、第４の発明の第２の実施例の配線構造を有す
る半導体装置の製造方法を説明する断面図、 第５図は、第４の発明の第２の実施例のＣｕＴｉ混合膜
のマイグレーションに対する寿命比較図である。 〔符号の説明〕 ｌ・・・Ｓｉ基板、 ２・・・ＳｉＯ□膜、 ３・・・Ａｌ膜、 ３ａ、７ａ・・・Ａｌ配線、 ４．４８・・・Ｃｕ膜、 ４ｂ、１２ｂ・・・遷移層、 ５．８．１３・・・表面層（膜）、 ６．９，１１．１４・・・ＰＳＧ膜、 １０　、１０ａ　”４ｉ１９ｊ、 １２　、１２　ａ−Ｃｕ−Ｔｉ混合膜。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上のＡｌ又はＡｌを主として含有する合金か
   らなる配線の少なくとも上表面にＡｌ元素の拡散を防止
   する元素を含む膜が形成されていることを特徴とする半
   導体装置。
2. （２）請求項１記載の元素が銅（Ｃｕ）、パラジウム（
   Ｐｄ）又はマグネシウム（Ｍｇ）元素であることを特徴
   とする半導体装置。
3. （３）請求項１記載の元素が炭素（Ｃ）又はクロム（Ｃ
   ｒ）元素であることを特徴とする半導体装置。
4. （４）請求項１、請求項２又は請求項３記載のＡｌ又は
   Ａｌを主として含有する合金からなる配線表面の膜が高
   融点金属膜で被覆されていることを特徴とする半導体装
   置。
5. （５）基板表面に、Ａｌ又はＡｌを主として含有する合
   金からなる配線を形成する工程と、 前記配線の少なくとも上表面に、Ａｌと共晶合金をつく
   りうる金属からなる金属膜を形成する工程と、 前記金属膜及び前記配線を加熱して、該金属及び該Ａｌ
   を相互拡散させ、該金属及びＡｌからなる遷移層を形成
   する工程とを有する半導体装置の製造方法。