JPH06236884A - アルミニウム配線の形成方法 - Google Patents
アルミニウム配線の形成方法Info
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- JPH06236884A JPH06236884A JP4460693A JP4460693A JPH06236884A JP H06236884 A JPH06236884 A JP H06236884A JP 4460693 A JP4460693 A JP 4460693A JP 4460693 A JP4460693 A JP 4460693A JP H06236884 A JPH06236884 A JP H06236884A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルミニウム配線膜３のストレスマイグレー
ション耐性、エレクトロマイグレーション耐性を高め、
アルミニウムシンター時におけるヒロックの発生を防止
し、ボイド発生を防止する。 【構成】 表面にパターニングされたアルミニウム配線
膜３を有する基板１をＡｌ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎを少なくとも
含むガスプラズマに晒すことによりアルミニウム配線膜
３表面（上面、側面）にサイアロン（Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−
Ｎ）膜４を形成する。
ション耐性、エレクトロマイグレーション耐性を高め、
アルミニウムシンター時におけるヒロックの発生を防止
し、ボイド発生を防止する。 【構成】 表面にパターニングされたアルミニウム配線
膜３を有する基板１をＡｌ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎを少なくとも
含むガスプラズマに晒すことによりアルミニウム配線膜
３表面（上面、側面）にサイアロン（Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−
Ｎ）膜４を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム配線の形
成方法、特にアルミニウム配線膜のシンター時における
再結晶を抑制してヒロックを防止し、エレクトロマイグ
レーション耐性及びストレスマイグレーション耐性を向
上させ、ボイドの発生を防止することができるアルミニ
ウム配線の形成方法に関する。
成方法、特にアルミニウム配線膜のシンター時における
再結晶を抑制してヒロックを防止し、エレクトロマイグ
レーション耐性及びストレスマイグレーション耐性を向
上させ、ボイドの発生を防止することができるアルミニ
ウム配線の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路の微細化、高集積化によ
る配線の微細化に伴い、エレクトロマイグレーション
（ＥＭ）、ストレスマイグレーション（ＳＭ）、Ａｌボ
イドの発生などによるアルミニウム配線の信頼性の低下
が問題となりつつある。このような各マイグレーション
の発生は、アルミニウム配線の粒界と密接に関わってお
り、微細幅の配線では幅よりも平均粒径が大きくなって
竹の節状、所謂バンブー構造になることがある。また、
ストレスマイグレーションは、配線に加わる引張応力が
幅の微細化に伴って増大し、クリープ現象を生じるため
に発生する不良と考えられている。
る配線の微細化に伴い、エレクトロマイグレーション
（ＥＭ）、ストレスマイグレーション（ＳＭ）、Ａｌボ
イドの発生などによるアルミニウム配線の信頼性の低下
が問題となりつつある。このような各マイグレーション
の発生は、アルミニウム配線の粒界と密接に関わってお
り、微細幅の配線では幅よりも平均粒径が大きくなって
竹の節状、所謂バンブー構造になることがある。また、
ストレスマイグレーションは、配線に加わる引張応力が
幅の微細化に伴って増大し、クリープ現象を生じるため
に発生する不良と考えられている。
【０００３】特に、微細配線がなるバンブー粒界構造で
は、配線にほぼ垂直に粒界が形成されているため、粒界
に加わる応力が大きくなり、従って、配線の幅が細くな
るほどストレスマイグレーション不良は発生し易くな
る。一方、エレクトロマイグレーションも、配線、電流
密度の増加が必然であるため、信頼性の低下が生じてく
る。
は、配線にほぼ垂直に粒界が形成されているため、粒界
に加わる応力が大きくなり、従って、配線の幅が細くな
るほどストレスマイグレーション不良は発生し易くな
る。一方、エレクトロマイグレーションも、配線、電流
密度の増加が必然であるため、信頼性の低下が生じてく
る。
【０００４】そこで、基板をＮ2 プラズマ雰囲気にさら
してアルミニウム配線膜表面部を窒化することによりア
ルミニウム窒化膜ＡｌＮを形成するとか、Ｏ2 プラズマ
雰囲気に晒してアルミニウム配線膜表面部を酸化するこ
とによりアルミニウム酸化膜ＡｌｘＯｙを形成すること
が試みられた。というのはアルミニウム窒化膜ＡｌＮ、
アルミニウム酸化膜ＡｌｘＯｙにはアルミニウムを保護
する効果があるからである。
してアルミニウム配線膜表面部を窒化することによりア
ルミニウム窒化膜ＡｌＮを形成するとか、Ｏ2 プラズマ
雰囲気に晒してアルミニウム配線膜表面部を酸化するこ
とによりアルミニウム酸化膜ＡｌｘＯｙを形成すること
が試みられた。というのはアルミニウム窒化膜ＡｌＮ、
アルミニウム酸化膜ＡｌｘＯｙにはアルミニウムを保護
する効果があるからである。
【０００５】しかしながら、アルミニウム窒化膜Ａｌ
Ｎ、アルミニウム酸化膜ＡｌｘＯｙは膜質が悪くそれに
よるアルミニウム保護効果は必ずしも充分ではなく、ヒ
ロック防止効果、エレクトロマイグレーション防止効
果、ストレスマイグレーション防止効果を充分に得る程
の膜質が得られず、より高い信頼度を得ることに限界が
あり、将来性のある技術とはいえなかった。
Ｎ、アルミニウム酸化膜ＡｌｘＯｙは膜質が悪くそれに
よるアルミニウム保護効果は必ずしも充分ではなく、ヒ
ロック防止効果、エレクトロマイグレーション防止効
果、ストレスマイグレーション防止効果を充分に得る程
の膜質が得られず、より高い信頼度を得ることに限界が
あり、将来性のある技術とはいえなかった。
【０００６】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、アルミニウム配線膜のストレスマイ
グレーション耐性、エレクトロマイグレーション耐性を
高め、アルミニウムシンター時におけるヒロックの発生
を防止し、ボイド発生を防止することのできる新規なア
ルミニウム配線の形成方法を提供することを目的とす
る。
されたものであり、アルミニウム配線膜のストレスマイ
グレーション耐性、エレクトロマイグレーション耐性を
高め、アルミニウムシンター時におけるヒロックの発生
を防止し、ボイド発生を防止することのできる新規なア
ルミニウム配線の形成方法を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１のアルミニウム
配線の形成方法は、Ａｌ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎを含んだガスプ
ラズマに晒すことによりアルミニウム配線膜表面にサイ
アロン（Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ）膜を形成することを特徴
とする。請求項２のアルミニウム配線の形成方法は、請
求項１のアルミニウム配線の形成方法において、Ａｌ、
Ｓｉ、Ｏ、Ｎを含むガスがハロゲン化Ａｌ、水素化ケイ
素、酸化窒素を少なくとも含むガス系であることを特徴
とする。請求項３のアルミニウム配線の形成方法は、異
方性成長可能なプラズマＣＶＤ技術によりアルミニウム
配線膜表面にサイアロン膜を形成することを特徴とす
る。
配線の形成方法は、Ａｌ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎを含んだガスプ
ラズマに晒すことによりアルミニウム配線膜表面にサイ
アロン（Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ）膜を形成することを特徴
とする。請求項２のアルミニウム配線の形成方法は、請
求項１のアルミニウム配線の形成方法において、Ａｌ、
Ｓｉ、Ｏ、Ｎを含むガスがハロゲン化Ａｌ、水素化ケイ
素、酸化窒素を少なくとも含むガス系であることを特徴
とする。請求項３のアルミニウム配線の形成方法は、異
方性成長可能なプラズマＣＶＤ技術によりアルミニウム
配線膜表面にサイアロン膜を形成することを特徴とす
る。
【０００８】
【作用】請求項１のアルミニウム配線の形成方法によれ
ば、アルミニウム配線膜表面（上面及び側面）をＡｌ、
Ｓｉ、Ｏ、Ｎを含んだガスプラズマに晒すことによりア
ルミニウム配線膜表面に機械的強度に富んだエンジニア
リングセラミックスとして知られるサイアロンＳｉ−Ａ
ｌ−Ｏ−Ｎ膜を形成することができる。そして、サイア
ロン膜は、機械的強度が強いが故に、アルミニウム配線
膜のストレスマイグレーション耐性、エレクトロマイグ
レーション耐性を高め、そして、アルミニウムシンター
時におけるヒロックの発生を防止し、更にボイド発生を
防止する各種効果がきわめて強い。
ば、アルミニウム配線膜表面（上面及び側面）をＡｌ、
Ｓｉ、Ｏ、Ｎを含んだガスプラズマに晒すことによりア
ルミニウム配線膜表面に機械的強度に富んだエンジニア
リングセラミックスとして知られるサイアロンＳｉ−Ａ
ｌ−Ｏ−Ｎ膜を形成することができる。そして、サイア
ロン膜は、機械的強度が強いが故に、アルミニウム配線
膜のストレスマイグレーション耐性、エレクトロマイグ
レーション耐性を高め、そして、アルミニウムシンター
時におけるヒロックの発生を防止し、更にボイド発生を
防止する各種効果がきわめて強い。
【０００９】請求項２のアルミニウム配線の形成方法に
よれば、Ａｌ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎを含んだガスがハロゲン化
Ａｌ、水素化ケイ素、酸化窒素を含んだガス系であるの
で、サイアロンを効率的にアルミニウム配線膜表面に形
成することができる。請求項３のアルミニウム配線の形
成方法によれば、異方性成長可能なプラズマＣＶＤによ
りアルミニウム配線膜表面にサイアロン膜を形成するの
で、成長方向のコントロールによりアルミニウム配線膜
の上面及び側面を充分な厚さのサイアロン膜で保護する
ことができ、アルミニウム配線膜のストレスマイグレー
ション耐性、エレクトロマイグレーション耐性を高め、
アルミニウムシンター時におけるヒロックの発生を防止
し、ボイド発生を防止する効果をより強くすることがで
きる。
よれば、Ａｌ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎを含んだガスがハロゲン化
Ａｌ、水素化ケイ素、酸化窒素を含んだガス系であるの
で、サイアロンを効率的にアルミニウム配線膜表面に形
成することができる。請求項３のアルミニウム配線の形
成方法によれば、異方性成長可能なプラズマＣＶＤによ
りアルミニウム配線膜表面にサイアロン膜を形成するの
で、成長方向のコントロールによりアルミニウム配線膜
の上面及び側面を充分な厚さのサイアロン膜で保護する
ことができ、アルミニウム配線膜のストレスマイグレー
ション耐性、エレクトロマイグレーション耐性を高め、
アルミニウムシンター時におけるヒロックの発生を防止
し、ボイド発生を防止する効果をより強くすることがで
きる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明アルミニウム配線の形成方法を
図示実施例に従って詳細に説明する。図１（Ａ）乃至
（Ｄ）は本発明アルミニウム配線の形成方法の一つの実
施例を工程順に示す断面図である。 （Ａ）先ず、図１（Ａ）に示すように、シリコン半導体
基板１表面のシリコン酸化物ＳｉＯ2 からなる絶縁膜２
上に大粒径のアルミニウム結晶で構成されシリコン１％
含有アルミニウム膜３を形成する。
図示実施例に従って詳細に説明する。図１（Ａ）乃至
（Ｄ）は本発明アルミニウム配線の形成方法の一つの実
施例を工程順に示す断面図である。 （Ａ）先ず、図１（Ａ）に示すように、シリコン半導体
基板１表面のシリコン酸化物ＳｉＯ2 からなる絶縁膜２
上に大粒径のアルミニウム結晶で構成されシリコン１％
含有アルミニウム膜３を形成する。
【００１１】このアルミニウム膜３の形成は、アルミニ
ウム結晶の粒径を大きくするために高温スパッタ法を用
いる。この高温スパッタの条件の一例を示すと、スパッ
タガスがアルゴンＡｒ、雰囲気圧力が０．２７〜０．４
Ｐａ、ＤＣ出力が２０ＫＷ、温度が４５０℃である。
ウム結晶の粒径を大きくするために高温スパッタ法を用
いる。この高温スパッタの条件の一例を示すと、スパッ
タガスがアルゴンＡｒ、雰囲気圧力が０．２７〜０．４
Ｐａ、ＤＣ出力が２０ＫＷ、温度が４５０℃である。
【００１２】（Ｂ）次に、アルミニウム膜３上にレジス
ト膜６を塗布し、フォトリソグラフィ技術を用いて図１
（Ｂ）に示すように該レジスト膜６をパターニングす
る。 （Ｃ）次に、図１（Ｃ）に示すように、レジスト膜６を
マスクとしてアルミニウム膜３をエッチングすることに
よりアルミニウム配線膜を形成する。
ト膜６を塗布し、フォトリソグラフィ技術を用いて図１
（Ｂ）に示すように該レジスト膜６をパターニングす
る。 （Ｃ）次に、図１（Ｃ）に示すように、レジスト膜６を
マスクとしてアルミニウム膜３をエッチングすることに
よりアルミニウム配線膜を形成する。
【００１３】このアルミニウム膜に対するエッチング
は、例えば塩化ホウ素（ＢＣｌ3 ）系のエッチングガス
を用いてのドライエッチングにより行う。その後、マス
クとして用いたレジスト膜６をアッシングにより除去す
る。
は、例えば塩化ホウ素（ＢＣｌ3 ）系のエッチングガス
を用いてのドライエッチングにより行う。その後、マス
クとして用いたレジスト膜６をアッシングにより除去す
る。
【００１４】（Ｄ）次に、有磁場マイクロ液プラズマＣ
ＶＤ装置を用いて図１（Ｄ）に示すようにサイアロン膜
（厚さ１０〜１００ｎｍ）４をアルミニウム配線膜３の
表面に形成する。 このときのＣＶＤ条件は、ガスがＡｌｒ3 ／ＳｉＨ4 ／
Ｈ2 ／Ｎ2 Ｏ／Ａｒ＝１０／１０／３０／５０／２０Ｓ
ＣＣＭ、圧力が１．３３Ｐａ、マイクロ波が８００Ｗ、
温度が４００℃である。
ＶＤ装置を用いて図１（Ｄ）に示すようにサイアロン膜
（厚さ１０〜１００ｎｍ）４をアルミニウム配線膜３の
表面に形成する。 このときのＣＶＤ条件は、ガスがＡｌｒ3 ／ＳｉＨ4 ／
Ｈ2 ／Ｎ2 Ｏ／Ａｒ＝１０／１０／３０／５０／２０Ｓ
ＣＣＭ、圧力が１．３３Ｐａ、マイクロ波が８００Ｗ、
温度が４００℃である。
【００１５】このようにハロゲン化Ａｌ、水素化系素、
酸化窒素からなるガス系の有磁場マイクロ波プラズマの
下に基板１を晒すことにより、きわめて迅速にアルミニ
ウム配線膜３の表面にサイアロン膜４を形成することが
できる。そして、サイアロン膜は機械的強度が強いが故
にアルミニウム配線膜のストレスマイグレーション耐
性、ストレスマイグレーション耐性を高め、アルミニウ
ムシンター時におけるヒロックの発生を防止し、ボイド
発生を防止する効果がきわめて強い。
酸化窒素からなるガス系の有磁場マイクロ波プラズマの
下に基板１を晒すことにより、きわめて迅速にアルミニ
ウム配線膜３の表面にサイアロン膜４を形成することが
できる。そして、サイアロン膜は機械的強度が強いが故
にアルミニウム配線膜のストレスマイグレーション耐
性、ストレスマイグレーション耐性を高め、アルミニウ
ムシンター時におけるヒロックの発生を防止し、ボイド
発生を防止する効果がきわめて強い。
【００１６】従って、アルミニウム配線膜のストレスマ
イグレーション耐性、ストレスマイグレーション耐性を
高め、アルミニウムシンター時におけるヒロックの発生
を防止し、ボイド発生を防止することができる。
イグレーション耐性、ストレスマイグレーション耐性を
高め、アルミニウムシンター時におけるヒロックの発生
を防止し、ボイド発生を防止することができる。
【００１７】尚、特開平３−２１１７２８号公報、特開
平３−２１９６２７号公報には、デポジションレートと
エンチングレートの比がデポジションあるいはエッチン
グされる面の角度に応じて変ることを利用してＣＶＤ膜
の成長に異方性を持たせるようにし、ガス圧、バイアス
調整等により異方性を調節することによりどのような凹
部でも平坦に埋めることのできる異方性プラズマＣＶＤ
技術が紹介されており、これを本発明に適用することが
できる。
平３−２１９６２７号公報には、デポジションレートと
エンチングレートの比がデポジションあるいはエッチン
グされる面の角度に応じて変ることを利用してＣＶＤ膜
の成長に異方性を持たせるようにし、ガス圧、バイアス
調整等により異方性を調節することによりどのような凹
部でも平坦に埋めることのできる異方性プラズマＣＶＤ
技術が紹介されており、これを本発明に適用することが
できる。
【００１８】図２（Ａ）、（Ｂ）はかかる異方性プラズ
マＣＶＤ技術によるサイアロン膜４の形成例を示す断面
図である。図２（Ａ）はサイアロン膜４のデポジション
とエッチングを同時に行って基板１表面のアルミニウム
配線膜３の線間部分をサイアロン膜４により完全に埋
め、更にサイアロン膜４を成長させた後、基板１表面に
対する成長速度が０になり、それと直角の方向（水平方
向）におけるエッチング速度が大きくなるプラズマＣＶ
Ｄ条件に条件を切換えてアルミニウム配線膜３上に突起
状に存在する余分なサイアロン膜４を水平戻しエッチン
グにより除去するという方法で製造した場合を示し、
（Ｂ）は成長の異方性を弱くしてサイアロン膜４を形成
した場合を示す。
マＣＶＤ技術によるサイアロン膜４の形成例を示す断面
図である。図２（Ａ）はサイアロン膜４のデポジション
とエッチングを同時に行って基板１表面のアルミニウム
配線膜３の線間部分をサイアロン膜４により完全に埋
め、更にサイアロン膜４を成長させた後、基板１表面に
対する成長速度が０になり、それと直角の方向（水平方
向）におけるエッチング速度が大きくなるプラズマＣＶ
Ｄ条件に条件を切換えてアルミニウム配線膜３上に突起
状に存在する余分なサイアロン膜４を水平戻しエッチン
グにより除去するという方法で製造した場合を示し、
（Ｂ）は成長の異方性を弱くしてサイアロン膜４を形成
した場合を示す。
【００１９】尚、有磁場マイクロ波プラズマＣＶＤのプ
ラズマガスとしてハロゲン化Ａｌに代えて有機Ａｌ化合
物を含んだものを用いるようにしても良い。ハロゲン化
Ａｌに代えて有機Ａｌ化合物を用いると、有機Ａｌ化合
物の蒸気圧がハロゲン化Ａｌに比較して高いためＣＶＤ
装置のチャンバーへガスを供給し易いという利点があ
る。この場合のプラズマＣＶＤ条件は、例えば、ガスが
ＴＩＢＡ／ＳｉＨ4 ／Ｈ2／Ｎ2 Ｏ／Ａｒ＝１０／１０
／３０／５０／２０ＳＣＣＭ、圧力が１．３３ａ、μ波
が８００Ｗ、温度が４００℃である。
ラズマガスとしてハロゲン化Ａｌに代えて有機Ａｌ化合
物を含んだものを用いるようにしても良い。ハロゲン化
Ａｌに代えて有機Ａｌ化合物を用いると、有機Ａｌ化合
物の蒸気圧がハロゲン化Ａｌに比較して高いためＣＶＤ
装置のチャンバーへガスを供給し易いという利点があ
る。この場合のプラズマＣＶＤ条件は、例えば、ガスが
ＴＩＢＡ／ＳｉＨ4 ／Ｈ2／Ｎ2 Ｏ／Ａｒ＝１０／１０
／３０／５０／２０ＳＣＣＭ、圧力が１．３３ａ、μ波
が８００Ｗ、温度が４００℃である。
【００２０】また、上記実施例においてはアルミニウム
配線膜３をＳｉＯ2 からなる絶縁膜２上に形成したが、
それ以外の材料からなる絶縁膜２上にアルミニウム配線
膜３を形成するようにしても良い。また、アルミニウム
配線膜３の下にバリアメタル層を形成するようにしても
良く、本発明には種々の変形例が考えられ得る。
配線膜３をＳｉＯ2 からなる絶縁膜２上に形成したが、
それ以外の材料からなる絶縁膜２上にアルミニウム配線
膜３を形成するようにしても良い。また、アルミニウム
配線膜３の下にバリアメタル層を形成するようにしても
良く、本発明には種々の変形例が考えられ得る。
【００２１】
【発明の効果】請求項１のアルミニウム配線の形成方法
は、Ａｌ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎを含んだガスプラズマに晒すこ
とによりアルミニウム配線膜表面にサイアロン膜を形成
することを特徴とするものである。従って、請求項１の
アルミニウム配線の形成方法によれば、アルミニウム配
線膜表面（上面及び側面）Ａｌ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎを含んだ
ガスプラズマに晒すことによりアルミニウム配線膜表面
に機械的強度に富んだエンジニアリングセラミックスと
して知られるサイアロンＳｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ膜を形成す
ることができる。そして、サイアロン膜は機械的強度が
強いが故にアルミニウム配線膜のストレスマイグレーシ
ョン耐性、エレクトロマイグレーション耐性を高め、ア
ルミニウムシンター時におけるヒロックの発生を防止
し、ボイド発生を防止する効果がきわめて強い。
は、Ａｌ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎを含んだガスプラズマに晒すこ
とによりアルミニウム配線膜表面にサイアロン膜を形成
することを特徴とするものである。従って、請求項１の
アルミニウム配線の形成方法によれば、アルミニウム配
線膜表面（上面及び側面）Ａｌ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎを含んだ
ガスプラズマに晒すことによりアルミニウム配線膜表面
に機械的強度に富んだエンジニアリングセラミックスと
して知られるサイアロンＳｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ膜を形成す
ることができる。そして、サイアロン膜は機械的強度が
強いが故にアルミニウム配線膜のストレスマイグレーシ
ョン耐性、エレクトロマイグレーション耐性を高め、ア
ルミニウムシンター時におけるヒロックの発生を防止
し、ボイド発生を防止する効果がきわめて強い。
【００２２】請求項２のアルミニウム配線の形成方法
は、Ａｌ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎを含むガスがハロゲン化Ａｌ、
水素化ケイ素、酸化窒素からなるガス系であることを特
徴とするものである。従って、請求項２のアルミニウム
配線の形成方法によれば、Ａｌ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎを含んだ
ガスがＡｌ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎを含むガスがハロゲン化Ａ
ｌ、水素化ケイ素、酸化窒素からなるガス系であるの
で、サイアロンをより効率的にアルミニウム配線膜表面
に形成することができる。
は、Ａｌ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎを含むガスがハロゲン化Ａｌ、
水素化ケイ素、酸化窒素からなるガス系であることを特
徴とするものである。従って、請求項２のアルミニウム
配線の形成方法によれば、Ａｌ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎを含んだ
ガスがＡｌ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎを含むガスがハロゲン化Ａ
ｌ、水素化ケイ素、酸化窒素からなるガス系であるの
で、サイアロンをより効率的にアルミニウム配線膜表面
に形成することができる。
【００２３】請求項３のアルミニウム配線の形成方法
は、異方性成長可能なプラズマＣＶＤ技術によりアルミ
ニウム配線膜表面にサイアロン膜を形成することを特徴
とするものである。従って、請求項３のアルミニウム配
線の形成方法によれば、異方性成長可能なプラズマＣＶ
Ｄによりアルミニウム配線膜表面にサイアロン膜を形成
するので、成長方向のコントロールによりアルミニウム
配線膜の上面及び側面を充分な厚さのサイアロン膜で保
護することができ、アルミニウム配線膜のストレスマイ
グレーション耐性、エレクトロマイグレーション耐性を
高め、アルミニウムシンター時におけるヒロックの発生
を防止し、ボイド発生を防止する効果をより強く、確実
にすることができる。
は、異方性成長可能なプラズマＣＶＤ技術によりアルミ
ニウム配線膜表面にサイアロン膜を形成することを特徴
とするものである。従って、請求項３のアルミニウム配
線の形成方法によれば、異方性成長可能なプラズマＣＶ
Ｄによりアルミニウム配線膜表面にサイアロン膜を形成
するので、成長方向のコントロールによりアルミニウム
配線膜の上面及び側面を充分な厚さのサイアロン膜で保
護することができ、アルミニウム配線膜のストレスマイ
グレーション耐性、エレクトロマイグレーション耐性を
高め、アルミニウムシンター時におけるヒロックの発生
を防止し、ボイド発生を防止する効果をより強く、確実
にすることができる。
【図１】（Ａ）乃至（Ｄ）は本発明アルミニウム配線の
形成方法の一つの実施例を工程順に示す断面図である。
形成方法の一つの実施例を工程順に示す断面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は異方性成長可能なプラズマＣ
ＶＤによるサイアロン膜の各別の形成例を示す断面図で
ある。
ＶＤによるサイアロン膜の各別の形成例を示す断面図で
ある。
１ 基板 ３ アルミニウム配線膜 ４ サイアロン膜
【手続補正書】
【提出日】平成５年９月３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】特に、微細配線が成すバンブー粒界構造で
は、配線にほぼ垂直に粒界が形成されているため、粒界
に加わる応力が大きくなり、従って、配線の幅が細くな
るほどストレスマイグレーション不良は発生し易くな
る。一方、エレクトロマイグレーションも、配線、電流
密度の増加が必然であるため、信頼性の低下が生じてく
る。
は、配線にほぼ垂直に粒界が形成されているため、粒界
に加わる応力が大きくなり、従って、配線の幅が細くな
るほどストレスマイグレーション不良は発生し易くな
る。一方、エレクトロマイグレーションも、配線、電流
密度の増加が必然であるため、信頼性の低下が生じてく
る。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】（Ｄ）次に、有磁場マイクロ波プラズマＣ
ＶＤ装置を用いて図１（Ｄ）に示すようにサイアロン膜
（厚さ１０〜１００ｎｍ）４をアルミニウム配線膜３の
表面に形成する。このときのＣＶＤ条件は、ガスがＡｌ
Ｂｒ3 ／ＳｉＨ4 ／Ｈ2 ／Ｎ2 Ｏ／Ａｒ＝１０／１０／
３０／５０／２０ＳＣＣＭ、圧力が１．３３Ｐａ、マイ
クロ波が８００Ｗ、温度が４００℃である。
ＶＤ装置を用いて図１（Ｄ）に示すようにサイアロン膜
（厚さ１０〜１００ｎｍ）４をアルミニウム配線膜３の
表面に形成する。このときのＣＶＤ条件は、ガスがＡｌ
Ｂｒ3 ／ＳｉＨ4 ／Ｈ2 ／Ｎ2 Ｏ／Ａｒ＝１０／１０／
３０／５０／２０ＳＣＣＭ、圧力が１．３３Ｐａ、マイ
クロ波が８００Ｗ、温度が４００℃である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】図２はかかる異方性プラズマＣＶＤ技術に
よるサイアロン膜４の形成例を示す断面図であり、サイ
アロン膜４のデポジションとエッチングを同時に行って
基板１表面のアルミニウム配線膜３の線間部分をサイア
ロン膜４により完全に埋め、更にサイアロン膜４を成長
させた後、基板１表面に対する成長速度が０になり、そ
れと直角の方向（水平方向）におけるエッチング速度が
大きくなるプラズマＣＶＤ条件に条件を切換えてアルミ
ニウム配線膜３上に突起状に存在する余分なサイアロン
膜４を水平戻しエッチングにより除去するという方法で
製造した場合を示す。
よるサイアロン膜４の形成例を示す断面図であり、サイ
アロン膜４のデポジションとエッチングを同時に行って
基板１表面のアルミニウム配線膜３の線間部分をサイア
ロン膜４により完全に埋め、更にサイアロン膜４を成長
させた後、基板１表面に対する成長速度が０になり、そ
れと直角の方向（水平方向）におけるエッチング速度が
大きくなるプラズマＣＶＤ条件に条件を切換えてアルミ
ニウム配線膜３上に突起状に存在する余分なサイアロン
膜４を水平戻しエッチングにより除去するという方法で
製造した場合を示す。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】異方性成長可能なプラズマＣＶＤによるサイア
ロン膜の一つの形成例を示す断面図である。
ロン膜の一つの形成例を示す断面図である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
Claims (3)
- 【請求項１】 表面にパターニングされたアルミニウム
配線膜を有する基板を、Ａｌ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎを少なくと
も含むガスプラズマに晒すことによりアルミニウム配線
膜表面にサイアロン膜を形成する工程を有することを特
徴とするアルミニウム配線の形成方法 - 【請求項２】 Ａｌ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎを含むガスがハロゲ
ン化Ａｌ、水素化ケイ素、酸化窒素を少なくとも含んだ
ガス系であることを特徴とする請求項１記載のアルミニ
ウム配線の形成方法 - 【請求項３】 表面にパターニングされたアルミニウム
配線膜を有する基板を、Ａｌ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎを少なくと
も含むガスプラズマに晒しての異方性成長可能なプラズ
マＣＶＤ技術によりアルミニウム配線膜表面にサイアロ
ン膜を形成する工程を有することを特徴とするアルミニ
ウム配線の形成方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4460693A JPH06236884A (ja) | 1993-02-09 | 1993-02-09 | アルミニウム配線の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4460693A JPH06236884A (ja) | 1993-02-09 | 1993-02-09 | アルミニウム配線の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06236884A true JPH06236884A (ja) | 1994-08-23 |
Family
ID=12696113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4460693A Pending JPH06236884A (ja) | 1993-02-09 | 1993-02-09 | アルミニウム配線の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06236884A (ja) |
-
1993
- 1993-02-09 JP JP4460693A patent/JPH06236884A/ja active Pending
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