JPS6148920A - 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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- JPS6148920A JPS6148920A JP59170689A JP17068984A JPS6148920A JP S6148920 A JPS6148920 A JP S6148920A JP 59170689 A JP59170689 A JP 59170689A JP 17068984 A JP17068984 A JP 17068984A JP S6148920 A JPS6148920 A JP S6148920A
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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。
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
この発明は、スパッタリング膜内への空洞の発生を無く
すことができる半導体装置の製造方法に関するものであ
る。
すことができる半導体装置の製造方法に関するものであ
る。
従来例の構成とその問題点
近年、半導体装置の電極配線用金属薄膜を形成する方法
として、アルミニウム合金／ｌｉＪの組成のコントロー
ル性が良く、また、段差におけるステン１カバレージが
良いスパッタリング法が広く用いられるようになってき
ている。
として、アルミニウム合金／ｌｉＪの組成のコントロー
ル性が良く、また、段差におけるステン１カバレージが
良いスパッタリング法が広く用いられるようになってき
ている。
従来のスパッタリング法および熱処理にょ膜形成された
スパッタリング膜の断面構造図を第１図に示す。図中１
が半導体基板であり、この上にたとえばアルミニウム合
金膜２がスパッタリング法で形成され、さらにこの上に
、ＣＶＤ法にょシ保護膜である窒化シリコン膜３が形成
された構造となって込る。この構造は、スパッタリング
装置のチャンバ内に半導体基板１を設置し、スパッタリ
ング膜、たとえばアルミニウム合金膜２を形成し、次に
、ＣＶＤ法によシアルミニウム合金膜２の上に窒化シリ
コン膜３等の保護膜を形成し、この後、半導体基板とア
ルミニウム合金膜とのオーミック接触を形成するために
４５０℃〜５５０’Ｑの範囲内で熱処理を行う過程を経
ることによシ得られる。
スパッタリング膜の断面構造図を第１図に示す。図中１
が半導体基板であり、この上にたとえばアルミニウム合
金膜２がスパッタリング法で形成され、さらにこの上に
、ＣＶＤ法にょシ保護膜である窒化シリコン膜３が形成
された構造となって込る。この構造は、スパッタリング
装置のチャンバ内に半導体基板１を設置し、スパッタリ
ング膜、たとえばアルミニウム合金膜２を形成し、次に
、ＣＶＤ法によシアルミニウム合金膜２の上に窒化シリ
コン膜３等の保護膜を形成し、この後、半導体基板とア
ルミニウム合金膜とのオーミック接触を形成するために
４５０℃〜５５０’Ｑの範囲内で熱処理を行う過程を経
ることによシ得られる。
ところで、この製造方法では、半導体基板に対して同一
のチャンバ内で加熱、膜形成、および冷却の処理が施さ
れるため、アルミニウム合金膜中に多くのスパッタリン
グガス（たとえばアルゴンガス）が取シ込まれる。アル
ミニウム合金膜が半導体基板の上に形成された段階では
均一な状態が保たれているが、この上に窒化シリコン膜
を形成し、さらに熱処理を行う段階でアルミニウム合金
膜中に含まれたスパッタリングガスが、外部に逃げられ
ずに半導体基板１と窒化シリコン膜３の間に凝集して、
第１図に示すようにアルミニウム合金膜中の所々に空洞
４が発生する。この空洞４は半導体装置のアルミニウム
配線の断線をもたらす原因となる。
のチャンバ内で加熱、膜形成、および冷却の処理が施さ
れるため、アルミニウム合金膜中に多くのスパッタリン
グガス（たとえばアルゴンガス）が取シ込まれる。アル
ミニウム合金膜が半導体基板の上に形成された段階では
均一な状態が保たれているが、この上に窒化シリコン膜
を形成し、さらに熱処理を行う段階でアルミニウム合金
膜中に含まれたスパッタリングガスが、外部に逃げられ
ずに半導体基板１と窒化シリコン膜３の間に凝集して、
第１図に示すようにアルミニウム合金膜中の所々に空洞
４が発生する。この空洞４は半導体装置のアルミニウム
配線の断線をもたらす原因となる。
発明の目的
本発明は、上記の不都合を排除することができる半導体
装置の製造方法、すなわち、スパッタリング膜中に含ま
れるスパッタリングガスの量を減少させ、かつ、後工程
の熱処理温度を下げることによ）、スパッタリングガス
の凝集を抑制し、スパッタリング膜に発生していた空洞
を無くした信頼性の高い半導体装置の製造方法を提供す
るものである。
装置の製造方法、すなわち、スパッタリング膜中に含ま
れるスパッタリングガスの量を減少させ、かつ、後工程
の熱処理温度を下げることによ）、スパッタリングガス
の凝集を抑制し、スパッタリング膜に発生していた空洞
を無くした信頼性の高い半導体装置の製造方法を提供す
るものである。
発明の構成
本発明の製造方法は、真空チャンバ内で半導体基板を加
熱した後、スパッタリングを行うチャンバ内に前記半導
体基板を移動させ、同半導体基板の上にスパッタリング
膜を形成した後、同半導体基板を前記真空チャンバ内に
移動させ、同半導体基板を冷却し、次いで、３９０’Ｃ
から４２０℃の範囲内で前記スパッタリング膜を熱処理
する方法である。
熱した後、スパッタリングを行うチャンバ内に前記半導
体基板を移動させ、同半導体基板の上にスパッタリング
膜を形成した後、同半導体基板を前記真空チャンバ内に
移動させ、同半導体基板を冷却し、次いで、３９０’Ｃ
から４２０℃の範囲内で前記スパッタリング膜を熱処理
する方法である。
この製造方法によれば、スパッタリング膜中への空洞の
発生を無くすことができる。
発生を無くすことができる。
実施例の説明
本発明にかかる半導体装置の製造方法の一実施例を第２
図と第３図の断面図を参照にして説明する。まず半導体
基板１をスパッタリング装置の真空チャンバ５内でラン
プあるいはヒーターで加熱し、半導体基板１の表面に付
着したガスを除去するとともに良質のスパッタリング膜
が形成できるようにしておく。次に、スパッタリングを
行うチャンバ６内に半導体基板１を移動させ、スパッタ
リングを行い半導体基板上にアルミニウム合金膜２を形
成する。こののち、ただちに半導体基板１を再び真空チ
ャンバ内に移動させ、ここで半導体基板１を冷却した後
、外部に取り出す。
図と第３図の断面図を参照にして説明する。まず半導体
基板１をスパッタリング装置の真空チャンバ５内でラン
プあるいはヒーターで加熱し、半導体基板１の表面に付
着したガスを除去するとともに良質のスパッタリング膜
が形成できるようにしておく。次に、スパッタリングを
行うチャンバ６内に半導体基板１を移動させ、スパッタ
リングを行い半導体基板上にアルミニウム合金膜２を形
成する。こののち、ただちに半導体基板１を再び真空チ
ャンバ内に移動させ、ここで半導体基板１を冷却した後
、外部に取り出す。
この方法によれば、スパッタリングによ膜形成される７
ルミニウム合金膜２がスパッタリングガス（たとえばア
ルゴンガス）中にさらされる時間が短かくなシ、アルミ
ニウム合金膜２中にとシ込まれるスパッタリングガスの
量を減少させることができる。なお、７はスパッタリン
グ用の電極である。以上の過程を経てアルミニウム合金
膜を形成したのち、次いで写真食刻法によシアルミニウ
ム合金膜を選択的に除去し、アルミニウム配線パターン
を形成する。この後、アルミニウム合金膜２および半導
体基板１を保護するために、アルミニウム合金膜２の上
にプラズマＣＶＤ法によす窒化シリコン膜３を形成する
。この後、半導体基板１とアルミニウム合金膜２とのオ
ーミック接触を取るために３９０℃〜４２０℃の温度範
囲内で１ｏ〜６０分間熱処理を行う。
ルミニウム合金膜２がスパッタリングガス（たとえばア
ルゴンガス）中にさらされる時間が短かくなシ、アルミ
ニウム合金膜２中にとシ込まれるスパッタリングガスの
量を減少させることができる。なお、７はスパッタリン
グ用の電極である。以上の過程を経てアルミニウム合金
膜を形成したのち、次いで写真食刻法によシアルミニウ
ム合金膜を選択的に除去し、アルミニウム配線パターン
を形成する。この後、アルミニウム合金膜２および半導
体基板１を保護するために、アルミニウム合金膜２の上
にプラズマＣＶＤ法によす窒化シリコン膜３を形成する
。この後、半導体基板１とアルミニウム合金膜２とのオ
ーミック接触を取るために３９０℃〜４２０℃の温度範
囲内で１ｏ〜６０分間熱処理を行う。
本発明の方法では、上記のように熱処理温度を限定する
とともに、半導体基板の処理場所を特定したことによシ
、第３図に示すように７ルミニウム合金膜中にスパッタ
リングガスが凝集することがおさえられ、アルミニウム
合金膜中に空洞の発生する不都合を無くすことができる
。
とともに、半導体基板の処理場所を特定したことによシ
、第３図に示すように７ルミニウム合金膜中にスパッタ
リングガスが凝集することがおさえられ、アルミニウム
合金膜中に空洞の発生する不都合を無くすことができる
。
実験によれば、熱処理温度を４２ｏ′Ｃ以下に設定する
と空洞の発生がみられなかったが、３９０℃以下になる
と半導体基板とアルミニウム合金膜とのオーミック接触
が不十分となる。したがって、熱処理温度は３９０’Ｑ
〜４２０℃の範囲に設定する必要がある。
と空洞の発生がみられなかったが、３９０℃以下になる
と半導体基板とアルミニウム合金膜とのオーミック接触
が不十分となる。したがって、熱処理温度は３９０’Ｑ
〜４２０℃の範囲に設定する必要がある。
なお、本発明の方法では、スパッタリング膜としてアル
ミニウム合金膜を用いたが、これに限ったことではなく
、純粋のアルミニウムや他の金属でもよい。
ミニウム合金膜を用いたが、これに限ったことではなく
、純粋のアルミニウムや他の金属でもよい。
また、アルミニウム合金膜の上に形成する保護膜として
窒化シリコン膜を用いて説明したが、これに限ったこと
ではな（’ＰＳＧ膜やＡＩ！２０３膜あるいはポリイミ
ド系樹脂膜でもよりことはもちろんのことである。
窒化シリコン膜を用いて説明したが、これに限ったこと
ではな（’ＰＳＧ膜やＡＩ！２０３膜あるいはポリイミ
ド系樹脂膜でもよりことはもちろんのことである。
発明の効果
以上、説明したように本発明の半導体装置の製造方法に
よれば、スパッタリング膜中に含まれるスパッタリング
ガスが激減し、しかも、その後の熱処理を３９０℃〜４
２０’Ｃの温度範囲で行うことによりスパッタリングガ
スの凝集がおさえられる。
よれば、スパッタリング膜中に含まれるスパッタリング
ガスが激減し、しかも、その後の熱処理を３９０℃〜４
２０’Ｃの温度範囲で行うことによりスパッタリングガ
スの凝集がおさえられる。
したがって配線の断線原因となるスパッタリング膜中へ
の空洞の発生がない信頼性の高い安定したスパッタリン
グ膜が得られること、半導体基板とスパッタリング膜の
オーミック接触性を十分に高めることができることなど
の効果が奏される。
の空洞の発生がない信頼性の高い安定したスパッタリン
グ膜が得られること、半導体基板とスパッタリング膜の
オーミック接触性を十分に高めることができることなど
の効果が奏される。
また、多層配線のように一層目のスパッタリング膜によ
る配線形成後、複数回の熱処理工程が必要な場合に、本
発明の製造方法を適用するならば特に顕著な効果が奏さ
れる。
る配線形成後、複数回の熱処理工程が必要な場合に、本
発明の製造方法を適用するならば特に顕著な効果が奏さ
れる。
第１図は従来の製造方法によるスパッタリング、摸の断
面構造図、第２図は本発明のスパッタリング装置の構造
図、第３図は本発明の製造方法によるスパッタリング膜
の断面構造図である。 １・・・・・・半導体基板、２・・・・・・アルミニウ
ム合金膜、３・・・・・窒化シリコン膜、４・・・・・
・空洞、５・・・・・・真空チャンバ、６・・・・・・
スパッタリング用チャンバ、７・・・・・・スパッタリ
ング用電極。
面構造図、第２図は本発明のスパッタリング装置の構造
図、第３図は本発明の製造方法によるスパッタリング膜
の断面構造図である。 １・・・・・・半導体基板、２・・・・・・アルミニウ
ム合金膜、３・・・・・窒化シリコン膜、４・・・・・
・空洞、５・・・・・・真空チャンバ、６・・・・・・
スパッタリング用チャンバ、７・・・・・・スパッタリ
ング用電極。
Claims (1)
- 真空チャンバ内で基板を加熱した後、スパッタリングを
行うチャンバ内に前記基板を移動させ、同基板上にスパ
ッタリング膜を形成した後、同基板を前記真空チャンバ
内に移動させ、同基板を冷却する工程、３９０℃から４
２０℃の範囲内で前記スパッタリング膜を熱処理する工
程を具備する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 |
|---|---|---|---|
| JP59170689A JPS6148920A (ja) | 1984-08-16 | 1984-08-16 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59170689A JPS6148920A (ja) | 1984-08-16 | 1984-08-16 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6148920A true JPS6148920A (ja) | 1986-03-10 |
Family
ID=15909566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59170689A Pending JPS6148920A (ja) | 1984-08-16 | 1984-08-16 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6148920A (ja) |
-
1984
- 1984-08-16 JP JP59170689A patent/JPS6148920A/ja active Pending
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