JPH03266436A - 延伸グレン構造を有するアルミニウム導体の製造方法 - Google Patents

延伸グレン構造を有するアルミニウム導体の製造方法

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JPH03266436A
JPH03266436A JP2410569A JP41056990A JPH03266436A JP H03266436 A JPH03266436 A JP H03266436A JP 2410569 A JP2410569 A JP 2410569A JP 41056990 A JP41056990 A JP 41056990A JP H03266436 A JPH03266436 A JP H03266436A
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JP
Japan
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holes
aluminum
film
dielectric layer
layer
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JP2410569A
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English (en)
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Eliot K Broadbent
エリオト　ケイ　ブロードベント
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
［０００１］
【産業上の利用分野】
本発明は半導体装置におけるアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金のエレクトロマイグレーションを減少させる
方法に関する。 ［０００２］
【従来の技術】
高密度に集積された回路に用いられるアルミニウムまた
はアルミニウム合金によく生じる故障の原因はエレクト
ロマイグレーションである。このエレクトロマイグレー
ションは大きな直流電流や高温の状態の下で特によく生
じ、これらの状態は半導体装置を作動している際には非
常によく起こることである。これらの状態の下では、ア
ルミニウム金属は、導体を含むアルミニウムを流れる電
流によって移動し、このことはアルミニウムに望ましく
ない気孔や望ましくない過度の堆積を生じさせる原因と
なる。その結果、これらの半導体装置において、過剰の
電気的および／または熱抵抗が生じるに至るまで、望ま
しくない抵抗が増大し、半導体装置の早期故障の原因と
なる。 ［０００３］ ポリ結晶アルミニウム導体におけるエレクトロマイグレ
ーションはグレン境界に沿って進行するということは既
に知られている。ポリ結晶グレンの間の不秩序な領域で
あるグレン境界は、結晶グレン＜１１１＞のバルクのそ
れよりも低い拡散用活性エネルギを有している。 ［０００４］ この知見に基づいた方法が米国特許第４，３５２，２３
９号に開示されている。この米国特許においては、グレ
ン境界を導体ラインの長さ方向に沿って延ばさず、導体
ラインを直接に横切って延ばす方法によってエレクトロ
マイグレーションを効果的に抑制している。 ［０００５］ 図１に示すように、浅い孔１のアレイが厚さ１．０μｍ
のシリコンジ酸化物の平面層３にプラズマエツチングに
よってエツチングされて形成されている。 ［００１９］ 孔１は約０．１〜０．３μｍの深さであり、直径が約１
μｍである。これらの孔１は横３列に２〜４μｍのピッ
チ間隔でライン状のパターンにエツチングされており、
このライン状パターンは所望のアルミニウム接続マスク
と同一である。 ［００２０］ 図２に示すように、約２００〜１０００オングストロー
ムの単位のＴｉＷの薄い層５が、スパッタリングまたは
蒸着法によって、シリコンジ酸化層３の表面上に、およ
び孔１内部に張られている。 ［００２１］ このＴｉＷの薄い層の上に厚さ０．５〜１．５μｍのア
ルミニウムの薄いフィルム７が配されている。 ［００２２］
【図１】 本発明に係る方法の一過程において誘電層に形成された
孔のアレイの上方から見た平面図である。
【図２】 薄いＴｉＷ層を有する図１の孔のアレイ、および本発明
に係る方法の別の過程におけるＡ１フィルムの断面図で
ある。
【図３】 レーザースキャンニングにより溶解し、再結晶化した後
のアルミニウムフィルムの上方からの平面図であって、
孔の列およびコラムと直交して整列しているグレン境界
が形成されているアルミニウムフィルムの方向性を有す
る結晶構造を示す。
【図４】 図３に示した方向性を有する結晶構造の断面図である。
【図５】 グレン境界と直交して整列しているフォトレジストマス
クを介して図３の方向性を有するポリ結晶アルミニウム
構造をプラズマエツチングすることによって生成された
導電体の平面図である。
【符号の説明】
１孔 ３　平面層 Ｓ　　ＴｉＷ層 ７　アルミニウムフィルム １１　グレン境界 １３　アルミニウム導電体 １５　グレン

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】半導体装置の誘電層上のアルミニウムまた
    はアルミニウム合金ポリ結晶導電体のエレクトロマイグ
    レーションを減少させる方法であって、前記誘電層内に
    少なくとも三つの孔の幅の孔コラムのアレイをエッチン
    グする過程を備え、前記孔は前記層を部分的に延びて所
    望の接続パターンに対応するライン状パターンに形成さ
    れており、前記孔のピッチは約１／２〜５μｍであり、
    前記孔の深さは１／１０〜１／２μｍであり、前記孔が
    形成されている前記誘電層の表面上にある前記孔を満た
    すのに少なくとも十分な厚さを有するアルミニウムまた
    はアルミニウム合金の薄いフィルムを配する過程と、 アルミニウムまたはアルミニウム合金の前記フィルムを
    、該フィルムを溶かすのに十分な強度を有するレーザー
    光線でスキャンニングし、フィルムを流動状態にして平
    面化し、前記フィルムの冷却の際に、前記フィルムが孔
    パターンの列およびコラムと直交しているグレン境界を
    有する方向性をもった結晶構造を形成する過程と、 所望の導電体ラインの幅を横切る方向にのみ結晶境界が
    延びるようにフォトレジストマスクを前記結晶構造に合
    わせる過程と、前記フォトレジストマスクを介して前記
    結晶構造をプラズマエッチングすることにより前記所望
    の導電体ラインの外側の前記結晶構造からアルミニウム
    材料を取り除く過程と、 を備える方法。
  2. 【請求項２】前記アルミニウムまたはアルミニウム合金
    の層が前記レーザー光線でスキャンニングされる間に前
    記誘電層は摂氏２６０〜４００度の温度まで加熱される
    ことを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】前記孔は約０．１〜０．３μｍの深さであ
    ることを特徴とする請求項１または請求項２記載の方法
    。
  4. 【請求項４】前記アルミニウムまたはアルミニウム合金
    層を配する前に、流れ改良材料の薄いフィルムを前記誘
    電層上に配したことを特徴とする請求項１記載の方法。
JP2410569A 1989-12-18 1990-12-14 延伸グレン構造を有するアルミニウム導体の製造方法 Pending JPH03266436A (ja)

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