JPH04100232A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH04100232A JPH04100232A JP21841390A JP21841390A JPH04100232A JP H04100232 A JPH04100232 A JP H04100232A JP 21841390 A JP21841390 A JP 21841390A JP 21841390 A JP21841390 A JP 21841390A JP H04100232 A JPH04100232 A JP H04100232A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- tin
- wiring
- oxide film
- nitride
- 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
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 14
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 14
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract description 12
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 7
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 5
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 abstract description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 230000005012 migration Effects 0.000 abstract description 4
- 238000013508 migration Methods 0.000 abstract description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 abstract description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 abstract description 2
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 10
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910005091 Si3N Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010043376 Tetanus Diseases 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (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、半導体装置の保護膜の構造に関する。
［従来の技術］
従来の半導体装置及びその表面保護膜の構造は第３図の
ような窒化膜による一層構造をしており、この構造はＡ
ｌ合金膜に与える応力が大きくエレクトロマイグレーシ
ョン及びストレスマイグレーション耐性が劣化した。
ような窒化膜による一層構造をしており、この構造はＡ
ｌ合金膜に与える応力が大きくエレクトロマイグレーシ
ョン及びストレスマイグレーション耐性が劣化した。
この事を従来の工程を追って説明すると、まずＳｉ基板
３０１上に酸化膜（ＳｉＯ２）３０２を全面に形成しフ
ォトエッチによってコンタクト部を設ける。
３０１上に酸化膜（ＳｉＯ２）３０２を全面に形成しフ
ォトエッチによってコンタクト部を設ける。
さらに、高融点金属化合物とＡｌ合金膜を含む多層配［
３０３〜３０５を形成しフォトエッチする。
３０３〜３０５を形成しフォトエッチする。
最後に表面保護膜を窒化膜３０６ （０，８μｍの一層
構造で形成する。
構造で形成する。
以上が従来の工程である。
［発明が解決しようとする課題及び目的］しかし、前述
の従来技術では、表面保護膜が窒化膜による一層構造で
あるため、Ａｌ合金膜に与える応力が大きくエレクトロ
マイグレーション、ストレスマイグレーション耐性が劣
化するという課題点があった。
の従来技術では、表面保護膜が窒化膜による一層構造で
あるため、Ａｌ合金膜に与える応力が大きくエレクトロ
マイグレーション、ストレスマイグレーション耐性が劣
化するという課題点があった。
そこで、本発明はこのような課題点を解決するもので、
その目的とするところは、表面保護膜を形成する際、従
来の一層構造から酸化膜と窒化膜の二層構造にすること
によって、Ａｌ合金に与える応力を緩和させより信頼性
の高い多層配線を提供するところにある。
その目的とするところは、表面保護膜を形成する際、従
来の一層構造から酸化膜と窒化膜の二層構造にすること
によって、Ａｌ合金に与える応力を緩和させより信頼性
の高い多層配線を提供するところにある。
［課題を解決するための手段］
本発明の半導体装置は、高融点金属化合物とＡ」５合金
膜を含む多層配線の表面を酸化膜と窒化膜で保護し、二
層構造とすることを特徴とする。
膜を含む多層配線の表面を酸化膜と窒化膜で保護し、二
層構造とすることを特徴とする。
［作用］
本発明の上記の構成によれば、保護膜を形成する際、表
面を酸化膜と窒化膜で保護し二層構造にする事によって
、Ａｌ合金膜に与える応力を緩和させより信頼性の高い
多層配線を備えた半導体装置を構成できる。
面を酸化膜と窒化膜で保護し二層構造にする事によって
、Ａｌ合金膜に与える応力を緩和させより信頼性の高い
多層配線を備えた半導体装置を構成できる。
［実施例］
本発明の半導体装置は、第１図に示される構造をしてい
る。
る。
１０１はＳｉ基板、１０２は酸化膜の二酸化珪素、１０
３は窒化チタン、１０４はアルミ合金膜、１０５は窒化
チタン、１０６は保護膜の５ｉ０２．１０７は保護膜の
５ｉ３Ｎａである。
３は窒化チタン、１０４はアルミ合金膜、１０５は窒化
チタン、１０６は保護膜の５ｉ０２．１０７は保護膜の
５ｉ３Ｎａである。
以下、詳細は工程を追いながら説明していく。
（第２図（ａ）〜（ｅ））
まず、Ｓｉ基板２０１の表面全体に紛縁膜としテ酸化膜
（Ｓｉ０２）２０２を４０００人形成する。
（Ｓｉ０２）２０２を４０００人形成する。
さらに、フォトエッチによってコンタクト開孔部を設け
る。（第２図（ａ）） 次いで、配線層を形成する工程として、まず、スパッタ
リング装置内に窒素ガスを導入し、アルゴンと窒素の混
合ガスにより、基板温度２００℃の条件下で、反応性ス
パッタを行い、膜厚１０００人の窒化チタン膜（ＴｉＮ
）２０３を形成する。
る。（第２図（ａ）） 次いで、配線層を形成する工程として、まず、スパッタ
リング装置内に窒素ガスを導入し、アルゴンと窒素の混
合ガスにより、基板温度２００℃の条件下で、反応性ス
パッタを行い、膜厚１０００人の窒化チタン膜（ＴｉＮ
）２０３を形成する。
さらにその上層にアルミ合金（Ａ １−０． ５ ％
Ｃｕ）２０４をスパッタし、膜厚０．５μｍのアルミ合
金膜を得る。さらに、もう−度反応性スバッタにより、
膜厚４００人の窒化チタン２０５を形成し、ＴｉＮ／Ａ
ｌ−０，５％Ｃｕ ／ Ｔ ｉ Ｎの三層構造配線を得
る。（第２図（ｂ）） こうして得られた三層配線をフォトエッチによて同時に
パターニングする。（第２図（Ｃ））次に、該多層配線
の上層に保護膜として、５ｉ０２膜２０６を形成する。
Ｃｕ）２０４をスパッタし、膜厚０．５μｍのアルミ合
金膜を得る。さらに、もう−度反応性スバッタにより、
膜厚４００人の窒化チタン２０５を形成し、ＴｉＮ／Ａ
ｌ−０，５％Ｃｕ ／ Ｔ ｉ Ｎの三層構造配線を得
る。（第２図（ｂ）） こうして得られた三層配線をフォトエッチによて同時に
パターニングする。（第２図（Ｃ））次に、該多層配線
の上層に保護膜として、５ｉ０２膜２０６を形成する。
（第３図（ｄ））この際、該酸化膜の形成方法としては
、ＴＥ０１（Ｓｉ（○Ｃ２Ｈ３）４）によって３０００
人のＳｉＯ２を形成する。さらに保護膜のＳｉ３Ｎ、膜
２０７を形成する。（第２図（ｅ）） この際、該窒化膜の形成方法としては５ｘＨａガス６０
０ｓｅｃｍ、ＮＨ３ガス６４００ｓｅｃｍの混合ガスに
より、圧力２５００ｍｔｏｒｒ、温度３５０℃の条件下
で、Ｓ Ｌ ３ Ｎ ｍ膜厚００人を得る。
、ＴＥ０１（Ｓｉ（○Ｃ２Ｈ３）４）によって３０００
人のＳｉＯ２を形成する。さらに保護膜のＳｉ３Ｎ、膜
２０７を形成する。（第２図（ｅ）） この際、該窒化膜の形成方法としては５ｘＨａガス６０
０ｓｅｃｍ、ＮＨ３ガス６４００ｓｅｃｍの混合ガスに
より、圧力２５００ｍｔｏｒｒ、温度３５０℃の条件下
で、Ｓ Ｌ ３ Ｎ ｍ膜厚００人を得る。
上述の工程を経て、できあがった本発明、半導体装置は
、従来の半導体装置に比べると、表面を酸化膜と窒化膜
で保護し、二層構造にする事によって、Ａｌ合金膜に与
える応力を緩和させエレクトロマイグレーション及びス
トレスマイグレーションに強い配線が得られる。
、従来の半導体装置に比べると、表面を酸化膜と窒化膜
で保護し、二層構造にする事によって、Ａｌ合金膜に与
える応力を緩和させエレクトロマイグレーション及びス
トレスマイグレーションに強い配線が得られる。
さらに、本発明半導体装置を用いてエレクトロマイグレ
ーション試験を行ったところ、保護膜を二層にすると、
従来の一層構造に比べてＴＴＦ （Ｔｉｍｅ Ｔｏ
Ｆａｉ、１ｕｒｅ）にして２倍以上の向上がみちれた
。
ーション試験を行ったところ、保護膜を二層にすると、
従来の一層構造に比べてＴＴＦ （Ｔｉｍｅ Ｔｏ
Ｆａｉ、１ｕｒｅ）にして２倍以上の向上がみちれた
。
［発明の効果］
以上に述べた本発明によれば、従来の構造に比べて、保
護膜を形成する際、表面を酸化膜と窒化膜で保護し二層
構造にする事によって、Ａｌ合金に与える応力を緩和さ
せより信頼性の優れた半導体装置を提供できる。
護膜を形成する際、表面を酸化膜と窒化膜で保護し二層
構造にする事によって、Ａｌ合金に与える応力を緩和さ
せより信頼性の優れた半導体装置を提供できる。
第１図は、本発明の半導体装置を示す、主要断面図。
第２図（ａ）〜（ｅ）は、本発明の半導体装置の製造工
程の断面図。 第３図は、従来の半導体装置を示す断面図。 １０１．２０１，３０１・・・Ｓｉ基板１０２．２０２
，３０２・・・酸化膜（ＳｉＯ２）１０３．２０３，３
０３・・・窒化チタン（ＴｉＮ）１０４．２０４，３０
４・・・Ａｌ合金膜１０５．２０５，３０５・・・窒化
チタン（ＴｉＮ）１０６．２０６ −− ・保護
膜（Ｓｉ０２）１０７．２０７，３０６・・・保護膜（
Ｓｉ３Ｎ４）以 上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 絵本喜三部 他１名 第 霞 （ｅ 第 巳 （１）＋ （（Ｌ） 第 １男 とす 力 図
程の断面図。 第３図は、従来の半導体装置を示す断面図。 １０１．２０１，３０１・・・Ｓｉ基板１０２．２０２
，３０２・・・酸化膜（ＳｉＯ２）１０３．２０３，３
０３・・・窒化チタン（ＴｉＮ）１０４．２０４，３０
４・・・Ａｌ合金膜１０５．２０５，３０５・・・窒化
チタン（ＴｉＮ）１０６．２０６ −− ・保護
膜（Ｓｉ０２）１０７．２０７，３０６・・・保護膜（
Ｓｉ３Ｎ４）以 上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 絵本喜三部 他１名 第 霞 （ｅ 第 巳 （１）＋ （（Ｌ） 第 １男 とす 力 図
Claims (1)
- 少なくとも高融点金属化合物とＡｌ合金膜を含む配線
層を有する半導体装置に於て、該多層配線の表面を酸化
膜と窒化膜の二層構造とすることを特徴とする半導体装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21841390A JPH04100232A (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21841390A JPH04100232A (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04100232A true JPH04100232A (ja) | 1992-04-02 |
Family
ID=16719526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21841390A Pending JPH04100232A (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04100232A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5427980A (en) * | 1992-12-02 | 1995-06-27 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Method of making a contact of a semiconductor memory device |
| US6448612B1 (en) | 1992-12-09 | 2002-09-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Pixel thin film transistor and a driver circuit for driving the pixel thin film transistor |
-
1990
- 1990-08-20 JP JP21841390A patent/JPH04100232A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5427980A (en) * | 1992-12-02 | 1995-06-27 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Method of making a contact of a semiconductor memory device |
| US6448612B1 (en) | 1992-12-09 | 2002-09-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Pixel thin film transistor and a driver circuit for driving the pixel thin film transistor |
| US6608353B2 (en) | 1992-12-09 | 2003-08-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Thin film transistor having pixel electrode connected to a laminate structure |
| US7045399B2 (en) | 1992-12-09 | 2006-05-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electronic circuit |
| US7061016B2 (en) | 1992-12-09 | 2006-06-13 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electronic circuit |
| US7105898B2 (en) | 1992-12-09 | 2006-09-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electronic circuit |
| US7547916B2 (en) | 1992-12-09 | 2009-06-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electronic circuit |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2616227B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JPH04100232A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2570576B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH04199628A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3137719B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH04355951A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPH03237745A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2933766B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPH01255249A (ja) | 半導体集積回路装置 | |
| JPH0444228A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2906815B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH02186634A (ja) | 集積回路装置の製造方法 | |
| JPH0567686A (ja) | 半導体装置配線 | |
| JPH04196251A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH05343401A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS62136857A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH03280431A (ja) | 多層配線の製造方法および装置 | |
| JPH07130732A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPH02271628A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0492430A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH10223753A (ja) | 半導体集積回路装置の製造方法および半導体集積回路装置 | |
| JPH04109654A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPH0290610A (ja) | 半導体集積回路の製造方法 | |
| JPH0324729A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3271215B2 (ja) | パッド部及びその形成方法 |