JPS5987833A - アルミニウム合金配線 - Google Patents
アルミニウム合金配線Info
- Publication number
- JPS5987833A JPS5987833A JP19750982A JP19750982A JPS5987833A JP S5987833 A JPS5987833 A JP S5987833A JP 19750982 A JP19750982 A JP 19750982A JP 19750982 A JP19750982 A JP 19750982A JP S5987833 A JPS5987833 A JP S5987833A
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- JP
- Japan
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- copper
- aluminum alloy
- wiring
- etching
- layer
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- Pending
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は集積回路素子等のアルミニウム台金配線に関す
るもので、ドライエッチによる微細加工性、耐蝕性を改
善するのに効を奏するものである。
るもので、ドライエッチによる微細加工性、耐蝕性を改
善するのに効を奏するものである。
発明者らは、前に、アルミニウム・銅合金と、ハフニウ
ム、クロム寺との層状構造配線の提案を行なった。この
胸状配飽を形成する隙、アルミニウム・銅合金として、
通常用いられている、４！度３〜４Ｍ量％のものを用い
たがために１次のような問題点のあることが明らかにな
った。１）ドライエッチ法による微細加工が困短でるり
、多量にエツチング残渣が荘在し、短絡等の不良を招く
。今回層状に形成したタンタル寺の存在のため、エツチ
ングは、更に少し困？１［になる。２）耐触性が悪く、
配線の信頼度が低い。
ム、クロム寺との層状構造配線の提案を行なった。この
胸状配飽を形成する隙、アルミニウム・銅合金として、
通常用いられている、４！度３〜４Ｍ量％のものを用い
たがために１次のような問題点のあることが明らかにな
った。１）ドライエッチ法による微細加工が困短でるり
、多量にエツチング残渣が荘在し、短絡等の不良を招く
。今回層状に形成したタンタル寺の存在のため、エツチ
ングは、更に少し困？１［になる。２）耐触性が悪く、
配線の信頼度が低い。
本発明の目的は配線の耐エレクトロマイグレーション性
を損なう、ことなく、ドライエッチ性、耐蝕性を改善す
ることにある。
を損なう、ことなく、ドライエッチ性、耐蝕性を改善す
ることにある。
上記目的を達成、するための本発明の構成は、銅を０．
２〜２重量％を含むアルミニウム合釡全用いることにあ
る。本発明−上記アルミニウム合金層と高融点金楓層と
で層状にすると伺良い。
２〜２重量％を含むアルミニウム合釡全用いることにあ
る。本発明−上記アルミニウム合金層と高融点金楓層と
で層状にすると伺良い。
本発明は上記構成になるので従来リフトオフ法でドライ
エッチの除銅の添加が大きな障害となっていたが、耐マ
イグレーション（生には毎（Ｉ帛に効かず、ドライエッ
チ性、耐蝕性を大１１」に改善できるところの上記鋼＃
度のｕｔｌを求めることができたものである。これは、
配線の通電前６１の点か°らは、０．２％以上の鉤の添
加が非宮に有効である。−力ドライエッチ性、耐蝕性の
点からは、銅濃度を２％以下にするのが望ましい。従っ
て、０．２〜２％の銅を含む配線が、総合的に最も信頼
性が高くなるためである。
エッチの除銅の添加が大きな障害となっていたが、耐マ
イグレーション（生には毎（Ｉ帛に効かず、ドライエッ
チ性、耐蝕性を大１１」に改善できるところの上記鋼＃
度のｕｔｌを求めることができたものである。これは、
配線の通電前６１の点か°らは、０．２％以上の鉤の添
加が非宮に有効である。−力ドライエッチ性、耐蝕性の
点からは、銅濃度を２％以下にするのが望ましい。従っ
て、０．２〜２％の銅を含む配線が、総合的に最も信頼
性が高くなるためである。
以下、本発明全実施例をもって説明する。
実施例１；
真空蒸着法によって形成した層状膜のドライエッチ法に
よるエツチングレートの銅ｃＬ％ ［１への依存性を調
べた。蒸着膜の作製条件は次の通りである。
よるエツチングレートの銅ｃＬ％ ［１への依存性を調
べた。蒸着膜の作製条件は次の通りである。
真空度： ５Ｘ１０＝ Ｔｏｒｒ
蒸着速度：４０人／Ｓ （アルミニウム・銅）２人／Ｓ
（タンタル） 膜厚： ６５００人（アルミニウム・銅、上下２１角共
） ３００人（タンタル、中１１４Ｊ）曽）この１曽ヲ、四
塩化炭素をエツチングガスとしてエツチングレートを調
べた。この結果の−ｖｌｌを第１図に示す。横軸はエツ
チング時間、鞭輔はエッチされたノ享さを示し、図中の
曲が）の傾斜がエツチングレートに対応する。膜厚中央
部のタンタル層をエッチする間、エツチングレートが、
アルミニウム・銅の場合の数分の１に低ドする。しかし
、タンタル層は全ｊ１似厚に比べて湧いため、全体的１
１１（向はこのタンタル層がない場合と同体である。エ
ツチングの進行に伴い、エツチングレートが次第に減少
する。アルミニウム中の餉一度が３％を越えるとこの傾
向が強＜、４Ｑ、／のものは、このエツチング未件で全
膜厚をエツチングすることかできなかった。
（タンタル） 膜厚： ６５００人（アルミニウム・銅、上下２１角共
） ３００人（タンタル、中１１４Ｊ）曽）この１曽ヲ、四
塩化炭素をエツチングガスとしてエツチングレートを調
べた。この結果の−ｖｌｌを第１図に示す。横軸はエツ
チング時間、鞭輔はエッチされたノ享さを示し、図中の
曲が）の傾斜がエツチングレートに対応する。膜厚中央
部のタンタル層をエッチする間、エツチングレートが、
アルミニウム・銅の場合の数分の１に低ドする。しかし
、タンタル層は全ｊ１似厚に比べて湧いため、全体的１
１１（向はこのタンタル層がない場合と同体である。エ
ツチングの進行に伴い、エツチングレートが次第に減少
する。アルミニウム中の餉一度が３％を越えるとこの傾
向が強＜、４Ｑ、／のものは、このエツチング未件で全
膜厚をエツチングすることかできなかった。
次に、はぼ同４求の伯仲でエツチング性だ仮の基板面上
の残渣量を調べた。実際」−１残渣がある場合はこれを
除くだめの処理を施こす必要がある。
の残渣量を調べた。実際」−１残渣がある場合はこれを
除くだめの処理を施こす必要がある。
残渣量が少ない場合はこの処理によってＵ渣を除き、満
足すべきパターンを得ることができる。しかし残液が多
いと、完全に除去するのは内４１１Ｉしであり、短絡等
の不良を招くおそれがある。
足すべきパターンを得ることができる。しかし残液が多
いと、完全に除去するのは内４１１Ｉしであり、短絡等
の不良を招くおそれがある。
今の場合、残渣量の目安として、細板面上の約１００
μｒｎ Ｘ １００ ｐ ｍの画成１・と９、ぞの中で
残渣の存在する面積化を求めた。結果ケ弗２図に示す。
μｒｎ Ｘ １００ ｐ ｍの画成１・と９、ぞの中で
残渣の存在する面積化を求めた。結果ケ弗２図に示す。
銅濃度２％以下ではほとんど残渣がなく、残渣除去のた
めの後処理は不必要である。２％奮越えると、急激に残
渣量が堆し、３％以上ではほぼ全面に残渣が残る。
めの後処理は不必要である。２％奮越えると、急激に残
渣量が堆し、３％以上ではほぼ全面に残渣が残る。
以上の点から判断すると、エツチング性を良くするため
には、銅濃度は２％以下に抑えるのが望ましい。
には、銅濃度は２％以下に抑えるのが望ましい。
実施例２；
配線材料の耐蝕性の銅濃度依存ケ次のようにして別べた
。パッシベーションを設けていない、裸の蒸着膜（エツ
チングは施した）な、湿度８５“沿の加湿条件で室温に
１週間保ち、生成した両孔の密度を求めた。舶来を第３
図に示す。銅濃度の低い１遍では、はとんど両孔が発生
して吟ないが、銅濃度が２％ｔ−越えると両孔密度が急
櫃する。従って耐蝕性の点からも、銅のａＨ度は２％程
度以下にするのが′３ｉまれる。
。パッシベーションを設けていない、裸の蒸着膜（エツ
チングは施した）な、湿度８５“沿の加湿条件で室温に
１週間保ち、生成した両孔の密度を求めた。舶来を第３
図に示す。銅濃度の低い１遍では、はとんど両孔が発生
して吟ないが、銅濃度が２％ｔ−越えると両孔密度が急
櫃する。従って耐蝕性の点からも、銅のａＨ度は２％程
度以下にするのが′３ｉまれる。
実施例
実１ｊｌ！１ｙＩＪ １に示したのと同様の方法で作製
した配線の通′亀鈎命をａ＋°廁した。但し、全１１１
．ｉ↓ノ某は０．６μｍとし、残渣除去の処８！を施し
て、はぼ完全な配線パターンを形成した。通電は２５０
Ｃで、密度２．５ Ｘ １０６ｋｌａｒ１２のｆｋｊｌ
ｔ’を省配線に流し、断線までの時間（寿命）を測定し
た。側果全第３図に示す。横軸は銅濃度、続ｊｉｊ１１
は配線の平均寿命（５本の配線の平均）を示す。データ
ポイントの傍に添えた数値は配線の断面積を示している
。銅をよまない配線の寿命は、タンタル１ｎを挾まない
１層のアルミニウム・銅（銅３％）配線とほぼ同等であ
る。微量の飾りの添加によって配線り命は急偏に増加し
、０．２％で、寿命はほぼ１０倍に達する。これ以上の
廟の冷加に対しては、寿命の増加はゆるやかである。１
ｍｅ ＋Ｙ！Ｉｉｌ…１而４１（ｉ Ｉ／Ｃ対する寿命
の依存性が強いが、各々断面積の配線で上記のようなｔ
ｌ ｉ＆４度への依存性が見られる。
した配線の通′亀鈎命をａ＋°廁した。但し、全１１１
．ｉ↓ノ某は０．６μｍとし、残渣除去の処８！を施し
て、はぼ完全な配線パターンを形成した。通電は２５０
Ｃで、密度２．５ Ｘ １０６ｋｌａｒ１２のｆｋｊｌ
ｔ’を省配線に流し、断線までの時間（寿命）を測定し
た。側果全第３図に示す。横軸は銅濃度、続ｊｉｊ１１
は配線の平均寿命（５本の配線の平均）を示す。データ
ポイントの傍に添えた数値は配線の断面積を示している
。銅をよまない配線の寿命は、タンタル１ｎを挾まない
１層のアルミニウム・銅（銅３％）配線とほぼ同等であ
る。微量の飾りの添加によって配線り命は急偏に増加し
、０．２％で、寿命はほぼ１０倍に達する。これ以上の
廟の冷加に対しては、寿命の増加はゆるやかである。１
ｍｅ ＋Ｙ！Ｉｉｌ…１而４１（ｉ Ｉ／Ｃ対する寿命
の依存性が強いが、各々断面積の配線で上記のようなｔ
ｌ ｉ＆４度への依存性が見られる。
以上、詳述したように、Ｃｕが０．２〜２貞ｉ１１％含
んだアルミニウム合金ｌ曽を用いて配線を行なうことに
よシ配線寿節を大ｌ」に増ずことかできる。
んだアルミニウム合金ｌ曽を用いて配線を行なうことに
よシ配線寿節を大ｌ」に増ずことかできる。
第１図は配合のエツチングレートの銅ａ度依存性、第２
図はエツチング後の残渣量と銅濃度との関係、第３図は
帥孔密度の銅（震度依存性、第４図は１１山除寿品の銅
濃度依存特性図である。 代理人 弁理士 薄田利幸 采１図 エゾチ山７°１１Ｉ＋間（４トジ 箔 ２ 図 ／ ４途川４Ｌ々 （
重量２ジ 第 ３ 図 ＃′ｌ 羽弊ａ （重量２ノ
図はエツチング後の残渣量と銅濃度との関係、第３図は
帥孔密度の銅（震度依存性、第４図は１１山除寿品の銅
濃度依存特性図である。 代理人 弁理士 薄田利幸 采１図 エゾチ山７°１１Ｉ＋間（４トジ 箔 ２ 図 ／ ４途川４Ｌ々 （
重量２ジ 第 ３ 図 ＃′ｌ 羽弊ａ （重量２ノ
Claims (1)
- アルミニウム合金ノーの上層、中間、若しくは、下層に
、薄い異種金属をＩ晩秋に設けたアルミニウム合金配給
において、上記アルミニウム合金は、銅を０，２〜２重
量％含んでなることを特徴とするアルミニウム合金配線
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19750982A JPS5987833A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | アルミニウム合金配線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19750982A JPS5987833A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | アルミニウム合金配線 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5987833A true JPS5987833A (ja) | 1984-05-21 |
Family
ID=16375650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19750982A Pending JPS5987833A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | アルミニウム合金配線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5987833A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63308914A (ja) * | 1987-06-11 | 1988-12-16 | Nec Corp | アルミニウム合金配線の形成方法 |
-
1982
- 1982-11-12 JP JP19750982A patent/JPS5987833A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63308914A (ja) * | 1987-06-11 | 1988-12-16 | Nec Corp | アルミニウム合金配線の形成方法 |
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