JPH0594985A - 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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Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】配線用の金メッキ膜１７の側面にチタン膜２２
を設けた後、チタン膜２２及び被メッキ用金膜１４をス
パッタエッチングすることにより配線用の金メッキ膜１
７の側面と再付着金膜との間にチタン膜２３を設ける。 【効果】接着性に優れたチタン膜を配線用の金メッキ膜
の側面と再付着金膜との間に配置することにより再付着
金膜の配線側面への接着強度が大幅に改善され、再付着
膜剥離による配線間短絡問題が解決される。
を設けた後、チタン膜２２及び被メッキ用金膜１４をス
パッタエッチングすることにより配線用の金メッキ膜１
７の側面と再付着金膜との間にチタン膜２３を設ける。 【効果】接着性に優れたチタン膜を配線用の金メッキ膜
の側面と再付着金膜との間に配置することにより再付着
金膜の配線側面への接着強度が大幅に改善され、再付着
膜剥離による配線間短絡問題が解決される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に関し、特に金属配線の形成方法に関する。
に関し、特に金属配線の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の金属配線技術、特に高信頼性を目
的とする金配線の形成方法を図４を用いて説明する。
的とする金配線の形成方法を図４を用いて説明する。
【０００３】先ず、図４（Ａ）に示すように、拡散層等
が形成された半導体基板１１の一主面に、酸化膜１２を
被着し、開孔を設ける。この表面上に拡散バリア及び接
着金属としてのチタンタングステン（ＴｉＷ）膜１３及
び被メッキ金属として金膜１４を被着した後、ホトレジ
ジスト膜１６をパターン形成し、このホトレジスト膜１
６をマスクとして配線形成領域に金メッキ膜１７を選択
的に形成する。次に図４（Ｂ）に示すように、ホトレジ
スト膜を除去したのち金メッキ膜１７で被覆された領域
を除く金膜１４を、アルゴンイオン等を用いたスパッタ
エッチングにより除去し、続いてチタンタングステン膜
１３を反応性イオンエッチングにより除去し、金を主材
料とする金属配線を形成する。
が形成された半導体基板１１の一主面に、酸化膜１２を
被着し、開孔を設ける。この表面上に拡散バリア及び接
着金属としてのチタンタングステン（ＴｉＷ）膜１３及
び被メッキ金属として金膜１４を被着した後、ホトレジ
ジスト膜１６をパターン形成し、このホトレジスト膜１
６をマスクとして配線形成領域に金メッキ膜１７を選択
的に形成する。次に図４（Ｂ）に示すように、ホトレジ
スト膜を除去したのち金メッキ膜１７で被覆された領域
を除く金膜１４を、アルゴンイオン等を用いたスパッタ
エッチングにより除去し、続いてチタンタングステン膜
１３を反応性イオンエッチングにより除去し、金を主材
料とする金属配線を形成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来の金属配線の
形成方法では、金を主とする金属配線の側面に、スパッ
タエッチングした金が再付着し、再付着膜１８Ａが形成
される。これは、揮発性反応物を生成することによりエ
ッチング除去する反応性イオンエッチングやプラズマエ
ッチングと異り、スパッタエッチングは、物理的なスパ
ッタリング現象によりエッチング除去する方法であり、
被除去物質が近傍にある壁に再び付着することに起因し
ている。金は本質的に接着力が弱いことに加え、汚れ等
の影響もありこの再付着膜１８Ａの金属配線への付着力
は弱く、金属配線形成後のアロイ等の熱処理や洗浄処理
により、その一部が剥離し、隣接する配線に接触して配
線同志を短絡させ歩留りを低下させるという問題があっ
た。
形成方法では、金を主とする金属配線の側面に、スパッ
タエッチングした金が再付着し、再付着膜１８Ａが形成
される。これは、揮発性反応物を生成することによりエ
ッチング除去する反応性イオンエッチングやプラズマエ
ッチングと異り、スパッタエッチングは、物理的なスパ
ッタリング現象によりエッチング除去する方法であり、
被除去物質が近傍にある壁に再び付着することに起因し
ている。金は本質的に接着力が弱いことに加え、汚れ等
の影響もありこの再付着膜１８Ａの金属配線への付着力
は弱く、金属配線形成後のアロイ等の熱処理や洗浄処理
により、その一部が剥離し、隣接する配線に接触して配
線同志を短絡させ歩留りを低下させるという問題があっ
た。
【０００５】
【課題を解決するための手段】第１の発明の半導体装置
の製造方法は、半導体基板上に絶縁膜を介してバリア及
び接着用の第１の金属膜と被メッキ用の第２の金属膜と
接着性の高い第３の金属膜を順次形成する工程と、前記
第３の金属膜をエッチングし配線形成領域の前記第２の
金属膜を露出させる工程と、エッチングした前記第３の
金属膜上にマスクを形成したのち電解メッキ法により露
出した前記第２の金属膜上に配線用金属膜を形成する工
程と、このマスクを除去したのち前記配線用金属膜をマ
スクとし前記第３の金属膜と第２の金属膜及び第１の金
属膜をドライエッチング法によりエッチングする工程と
を含むものである。
の製造方法は、半導体基板上に絶縁膜を介してバリア及
び接着用の第１の金属膜と被メッキ用の第２の金属膜と
接着性の高い第３の金属膜を順次形成する工程と、前記
第３の金属膜をエッチングし配線形成領域の前記第２の
金属膜を露出させる工程と、エッチングした前記第３の
金属膜上にマスクを形成したのち電解メッキ法により露
出した前記第２の金属膜上に配線用金属膜を形成する工
程と、このマスクを除去したのち前記配線用金属膜をマ
スクとし前記第３の金属膜と第２の金属膜及び第１の金
属膜をドライエッチング法によりエッチングする工程と
を含むものである。
【０００６】第２の発明の半導体装置の製造方法は、半
導体基板上に絶縁膜を介してバリア及び接着用の第１の
金属膜と被メッキ用の第２の金属膜を形成する工程と、
この第２の金属膜上の配線形成領域に電解メッキ法によ
り配線用金属膜を形成する工程と、この配線用金属膜表
面及び非配線領域の前記第２の金属膜表面に接着性の高
い第３の金属膜を形成する工程と、この第３の金属膜と
非配線領域の前記第２の金属膜及び前記第１の金属膜を
ドライエッチング法によりエッチングする工程とを含む
ものである。
導体基板上に絶縁膜を介してバリア及び接着用の第１の
金属膜と被メッキ用の第２の金属膜を形成する工程と、
この第２の金属膜上の配線形成領域に電解メッキ法によ
り配線用金属膜を形成する工程と、この配線用金属膜表
面及び非配線領域の前記第２の金属膜表面に接着性の高
い第３の金属膜を形成する工程と、この第３の金属膜と
非配線領域の前記第２の金属膜及び前記第１の金属膜を
ドライエッチング法によりエッチングする工程とを含む
ものである。
【０００７】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の第１の実施例の主要
工程における半導体チップの断面図である。
る。図１（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の第１の実施例の主要
工程における半導体チップの断面図である。
【０００８】先ず図１（Ａ）に示すように、所要のＰＮ
接合（図示せず）を拡散，酸化等を用いて形成したシリ
コン基板１１の上に酸化膜１２を形成し、この酸化膜１
２に選択的に開孔を設ける。次に、拡散バリア及び接着
用の第１の金属膜としてチタンタングステン膜１３，被
メッキ用の第２の金属膜として金膜１４及び接着用の第
３の金属膜としてチタン膜１５を被着する。これらの膜
厚としては、チタンタングステン膜１３は３０〜２００
ｎｍ，金膜１４は１０〜１００ｎｍ，チタン膜１５は１
０〜１００ｎｍが実用上好適である。続いてホトレジス
ト膜１６を形成したのち配線形成領域をエッチングした
のち、チタン膜１５を過酸化水素水を用いたウエットエ
ッチング或は塩素系ガスを用いた反応性イオンエッチン
グで選択的に除去する。
接合（図示せず）を拡散，酸化等を用いて形成したシリ
コン基板１１の上に酸化膜１２を形成し、この酸化膜１
２に選択的に開孔を設ける。次に、拡散バリア及び接着
用の第１の金属膜としてチタンタングステン膜１３，被
メッキ用の第２の金属膜として金膜１４及び接着用の第
３の金属膜としてチタン膜１５を被着する。これらの膜
厚としては、チタンタングステン膜１３は３０〜２００
ｎｍ，金膜１４は１０〜１００ｎｍ，チタン膜１５は１
０〜１００ｎｍが実用上好適である。続いてホトレジス
ト膜１６を形成したのち配線形成領域をエッチングした
のち、チタン膜１５を過酸化水素水を用いたウエットエ
ッチング或は塩素系ガスを用いた反応性イオンエッチン
グで選択的に除去する。
【０００９】次に図１（Ｂ）に示すように、電解メッキ
処理を施し、金膜１４上に配線用の金メッキ膜１７を被
着する。この金メッキ膜１７の膜厚は、配線用として必
要な膜厚あれば良く、通常０．５〜３μｍ程度である。
処理を施し、金膜１４上に配線用の金メッキ膜１７を被
着する。この金メッキ膜１７の膜厚は、配線用として必
要な膜厚あれば良く、通常０．５〜３μｍ程度である。
【００１０】次に図１（Ｃ）に示すように、ホトレジス
ト膜１６を除去した後、スパッタエッチングを主とする
エッチング処理を施してチタン膜１５，金膜１４及びチ
タンタングステン膜１３を除去する。この時同時に再付
着膜１８が形成される。この再付着膜１８は図２に示す
ように、最上層表面にあるチタン膜１５がスパッタエッ
チングされ配線用金メッキ膜１７の側面に再付着したチ
タン膜１９と、金膜１４及びチタンタングステン膜１３
が再付着した金膜２０及びチタンタングステン膜２１か
らなっている。
ト膜１６を除去した後、スパッタエッチングを主とする
エッチング処理を施してチタン膜１５，金膜１４及びチ
タンタングステン膜１３を除去する。この時同時に再付
着膜１８が形成される。この再付着膜１８は図２に示す
ように、最上層表面にあるチタン膜１５がスパッタエッ
チングされ配線用金メッキ膜１７の側面に再付着したチ
タン膜１９と、金膜１４及びチタンタングステン膜１３
が再付着した金膜２０及びチタンタングステン膜２１か
らなっている。
【００１１】このように本実施例によれば、接着性に劣
る配線用の金メッキ膜１７と再付着した金膜２０の間
に、接着性に優れるチタン膜１９を入れることによっ
て、スパッタエッチングのように弱いエネルギーで付着
した膜１８でも接着性が改善され、後工程に於ても、再
付着膜１８が剥れることはない。
る配線用の金メッキ膜１７と再付着した金膜２０の間
に、接着性に優れるチタン膜１９を入れることによっ
て、スパッタエッチングのように弱いエネルギーで付着
した膜１８でも接着性が改善され、後工程に於ても、再
付着膜１８が剥れることはない。
【００１２】この例では、チタンタングステン膜１３も
スパッタエッチングで処理したが、必ずしもこの方法に
依らずとも良く、通常の反応性イオンエッチングを用い
ても良い。又、チタン膜１５の代りに、チタンタングス
テン，モリブデン，クロム等接着性に優れた材料を用い
ることができる。
スパッタエッチングで処理したが、必ずしもこの方法に
依らずとも良く、通常の反応性イオンエッチングを用い
ても良い。又、チタン膜１５の代りに、チタンタングス
テン，モリブデン，クロム等接着性に優れた材料を用い
ることができる。
【００１３】図３（Ａ），（ｂ）は本発明の第２実施例
を説明するための半導体チップの断面図である。
を説明するための半導体チップの断面図である。
【００１４】本第２の実施例では、配線用の金属膜をメ
ッキにより形成する工程までは、図４（Ａ）に示した従
来の製造方法と同じである。これに続いて、図３（Ａ）
に示すように、ホトレジスト膜１６を除去したのち、チ
タン膜２２を被着する。チタン膜２２の膜厚は１０〜１
００ｎｍが好適である。次に図３（Ｂ）に示すように、
アルゴンガスを主体とするスパッタエッチングでチタン
膜２２及び金膜１４をエッチング除去し、続いてチタン
タングステンを塩素系ガスで反応性イオンエッチする。
この場合、配線用の金メッキ膜１７の側面には、被着し
たチタン膜２２及び金メッキ膜１７の表面に被着したチ
タン膜２２がスパッタエッチングにより再付着したチタ
ン膜２３及び金膜１４の再付着金膜２４が付着してい
る。
ッキにより形成する工程までは、図４（Ａ）に示した従
来の製造方法と同じである。これに続いて、図３（Ａ）
に示すように、ホトレジスト膜１６を除去したのち、チ
タン膜２２を被着する。チタン膜２２の膜厚は１０〜１
００ｎｍが好適である。次に図３（Ｂ）に示すように、
アルゴンガスを主体とするスパッタエッチングでチタン
膜２２及び金膜１４をエッチング除去し、続いてチタン
タングステンを塩素系ガスで反応性イオンエッチする。
この場合、配線用の金メッキ膜１７の側面には、被着し
たチタン膜２２及び金メッキ膜１７の表面に被着したチ
タン膜２２がスパッタエッチングにより再付着したチタ
ン膜２３及び金膜１４の再付着金膜２４が付着してい
る。
【００１５】この例では、チタンタングステン膜１３
は、反応性イオンエッチングにより揮発性反応物として
エッチング除去したので、再付着しないが再付着させて
もよい。この第２の実施例でも、再付着膜は、配線の側
面に、チタン膜で強固に接着しており、剥離することは
ない。
は、反応性イオンエッチングにより揮発性反応物として
エッチング除去したので、再付着しないが再付着させて
もよい。この第２の実施例でも、再付着膜は、配線の側
面に、チタン膜で強固に接着しており、剥離することは
ない。
【００１６】尚、上記実施例においては、メッキ金属と
して金を用いた場合について説明したが、銅を用いても
よい。またチタン膜のエッチングにスパッタエッチング
法を用いたが、ＣＦ4 にＡｒを数１０％混合しスパッタ
成分を強くした反応性イオンエッチング法を用いてもよ
い。
して金を用いた場合について説明したが、銅を用いても
よい。またチタン膜のエッチングにスパッタエッチング
法を用いたが、ＣＦ4 にＡｒを数１０％混合しスパッタ
成分を強くした反応性イオンエッチング法を用いてもよ
い。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、配線用の
金属膜の側面とスパッタエッチングでその側面に再付着
する金属膜との間に、接着性に優れた金属膜を設ける構
造としたので、再付着膜の接着強度が向上する。従っ
て、この再付着膜の一部が剥離し隣接配線同志が短絡す
るという問題を解決できるため、歩留の向上した半導体
装置が得られるという効果を有する。
金属膜の側面とスパッタエッチングでその側面に再付着
する金属膜との間に、接着性に優れた金属膜を設ける構
造としたので、再付着膜の接着強度が向上する。従っ
て、この再付着膜の一部が剥離し隣接配線同志が短絡す
るという問題を解決できるため、歩留の向上した半導体
装置が得られるという効果を有する。
【図１】本発明の第１の実施例を説明するための半導体
チップの断面図。
チップの断面図。
【図２】本発明の第２の実施例を説明するための半導体
チップの断面図。
チップの断面図。
【図３】従来の半導体装置の製造方法を説明するための
半導体チップの断面図。
半導体チップの断面図。
１１ シリコン基板 １２ 酸化膜 １３ チタンタングステン膜 １４ 金膜 １５，２２ チタン膜 １６ ホトレジスト膜 １７ 金メッキ膜 １８，１８Ａ 再付着膜 １９，２３ チタン膜 ２０，２４ 金膜 ２１ チタンタングステン膜
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板上に絶縁膜を介してバリア及
び接着用の第１の金属膜と被メッキ用の第２の金属膜と
接着性の高い第３の金属膜を順次形成する工程と、前記
第３の金属膜をエッチングし配線形成領域の前記第２の
金属膜を露出させる工程と、エッチングした前記第３の
金属膜上にマスクを形成したのち電解メッキ法により露
出した前記第２の金属膜上に配線用金属膜を形成する工
程と、このマスクを除去したのち前記配線用金属膜をマ
スクとし前記第３の金属膜と第２の金属膜及び第１の金
属膜をドライエッチング法によりエッチングする工程と
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 半導体基板上に絶縁膜を介してバリア及
び接着用の第１の金属膜と被メッキ用の第２の金属膜を
形成する工程と、この第２の金属膜上の配線形成領域に
電解メッキ法により配線用金属膜を形成する工程と、こ
の配線用金属膜表面及び非配線領域の前記第２の金属膜
表面に接着性の高い第３の金属膜を形成する工程と、こ
の第３の金属膜と非配線領域の前記第２の金属膜及び前
記第１の金属膜をドライエッチング法によりエッチング
する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25402791A JPH0594985A (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25402791A JPH0594985A (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0594985A true JPH0594985A (ja) | 1993-04-16 |
Family
ID=17259223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25402791A Pending JPH0594985A (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0594985A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0636446A3 (en) * | 1993-07-30 | 1996-03-20 | Finmeccanica Spa | A method of welding a pipe into a heat exchanger element. |
-
1991
- 1991-10-02 JP JP25402791A patent/JPH0594985A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0636446A3 (en) * | 1993-07-30 | 1996-03-20 | Finmeccanica Spa | A method of welding a pipe into a heat exchanger element. |
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