JPS63142832A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPS63142832A JPS63142832A JP29095486A JP29095486A JPS63142832A JP S63142832 A JPS63142832 A JP S63142832A JP 29095486 A JP29095486 A JP 29095486A JP 29095486 A JP29095486 A JP 29095486A JP S63142832 A JPS63142832 A JP S63142832A
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- JP
- Japan
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- layer
- electrode wiring
- wiring layer
- metal layer
- barrier metal
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- Pending
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (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】
〔概要〕
半導体装置のアルミニウム電極配線層（以下ＡＩ！電極
配線層と略称する）の厚みの不拘−或いは断線不良を防
止するために、電極取り出し窓及びシリコン酸化膜の表
面に設けたバリアメタル層の表面に第１回目のＭ電極配
線層を形成し、次いでアニールにより電極取り出し窓内
にバリアメタル層とＡｌ電極配線層との金属間化合物を
形成してバリアメタル層５の表面との段差をなくし、そ
の後バリアメタル層の表面に形成した第１回目のＡｌ電
極配線層を選択エツチングにより除去し、最後にバリア
メタル層及び金属間化合物の表面に第２回目のＡｔ電極
配線層を形成して、集積回路のアルミニウム電極配線を
平坦にするようにした半導体装置の製造方法。
配線層と略称する）の厚みの不拘−或いは断線不良を防
止するために、電極取り出し窓及びシリコン酸化膜の表
面に設けたバリアメタル層の表面に第１回目のＭ電極配
線層を形成し、次いでアニールにより電極取り出し窓内
にバリアメタル層とＡｌ電極配線層との金属間化合物を
形成してバリアメタル層５の表面との段差をなくし、そ
の後バリアメタル層の表面に形成した第１回目のＡｌ電
極配線層を選択エツチングにより除去し、最後にバリア
メタル層及び金属間化合物の表面に第２回目のＡｔ電極
配線層を形成して、集積回路のアルミニウム電極配線を
平坦にするようにした半導体装置の製造方法。
本発明は、半導体装置の製造方法における電極配線の形
成に係り、特に微細な電極取り出し窓における電極配線
形成方法の改良に関するものである。
成に係り、特に微細な電極取り出し窓における電極配線
形成方法の改良に関するものである。
半導体装置の製造工程において、形成される電極配線の
厚みの不拘−或いは断線不良の防止のためには、電極形
成面の平坦化が必要であり、それを可能にする半導体装
置の製造方法が要望されている。
厚みの不拘−或いは断線不良の防止のためには、電極形
成面の平坦化が必要であり、それを可能にする半導体装
置の製造方法が要望されている。
従来の半導体装置のＡｔ電極配線層の形成方法は、第２
図（ａ）に示すように半導体基板１の上に形成したシリ
コン酸化膜２に、電極取り出し窓１７を形成する場合に
垂直の壁面を有する電極取り出し窓にすると、その後に
形成するＡｔ’＠極配線層の水平面と垂直面の交差部分
で層の厚みが薄くなり、Ｍ電極配線層の断線不良発生の
恐れがあるため、図示のようにテーパー状にして、その
表面にポリシリコン層１３を形成している。
図（ａ）に示すように半導体基板１の上に形成したシリ
コン酸化膜２に、電極取り出し窓１７を形成する場合に
垂直の壁面を有する電極取り出し窓にすると、その後に
形成するＡｔ’＠極配線層の水平面と垂直面の交差部分
で層の厚みが薄くなり、Ｍ電極配線層の断線不良発生の
恐れがあるため、図示のようにテーパー状にして、その
表面にポリシリコン層１３を形成している。
その後Ａｔ蒸着により、Ａｌををポリシリコン層１３の
上に蒸着してＭ電極配線層１９を形成している。
上に蒸着してＭ電極配線層１９を形成している。
以上説明の従来の半導体装置のＡｔ電極配線層の形成で
問題となるのは、シリコン酸化膜の電極取り出し窓の形
状をテーパー状にして、Ｍ電極配線層の厚みの不拘−或
いは断線不良の防止を図ったり、又、Ａｔ蒸着を行う際
にバイアス・スパッタを行って水平面とテーパー面での
Ｍ電極配線層の厚みの差を減少させるようにしているが
、電極取り出し窓の形状のテーパー化は技術的に難しく
、又Ａｌ蒸着を行う際のバイアス・スパッタ実施にも限
度があり、平坦なＭ電極配線層の形成が困難なことであ
る。
問題となるのは、シリコン酸化膜の電極取り出し窓の形
状をテーパー状にして、Ｍ電極配線層の厚みの不拘−或
いは断線不良の防止を図ったり、又、Ａｔ蒸着を行う際
にバイアス・スパッタを行って水平面とテーパー面での
Ｍ電極配線層の厚みの差を減少させるようにしているが
、電極取り出し窓の形状のテーパー化は技術的に難しく
、又Ａｌ蒸着を行う際のバイアス・スパッタ実施にも限
度があり、平坦なＭ電極配線層の形成が困難なことであ
る。
更に電極取り出し窓７をテーパー状にするために、電極
取り出し窓７０間隔を広くすることが必要になり、高い
集積度が要求される集積回路装置の製造の可能性を狭め
ている。
取り出し窓７０間隔を広くすることが必要になり、高い
集積度が要求される集積回路装置の製造の可能性を狭め
ている。
本発明は以上のような状況から、簡単に実施できるＡｔ
電極配線層の平坦化による電極取り出し窓の微細化技術
の提供を目的としたものである。
電極配線層の平坦化による電極取り出し窓の微細化技術
の提供を目的としたものである。
上記問題点は、電極取り出し窓及びシリコン酸化膜の表
面に設けたバリアメタル層の表面に第１のＭ電極配線層
を形成し、次いでアニールにより電極取り出し窓内のバ
リアメタル層とＡｔ電極配線層との金属間化合物を形成
してバリアメタル層の表面との段差をなくし、その後バ
リアメタル層の表面に形成した第１のＡｔ電極配線層を
選択エツチングにより除去し、最後にバリアメタル層及
び金属間化合物の表面に第２のＡｔ電極配線層を形成し
て、Ｍ電極配線層の厚みの不拘−或いは断線不良の防止
が可能な、平坦な表面を形成するようにした本発明によ
る半導体装置の製造方法によって解決される。
面に設けたバリアメタル層の表面に第１のＭ電極配線層
を形成し、次いでアニールにより電極取り出し窓内のバ
リアメタル層とＡｔ電極配線層との金属間化合物を形成
してバリアメタル層の表面との段差をなくし、その後バ
リアメタル層の表面に形成した第１のＡｔ電極配線層を
選択エツチングにより除去し、最後にバリアメタル層及
び金属間化合物の表面に第２のＡｔ電極配線層を形成し
て、Ｍ電極配線層の厚みの不拘−或いは断線不良の防止
が可能な、平坦な表面を形成するようにした本発明によ
る半導体装置の製造方法によって解決される。
即ち本発明においては、半導体基板上に形成したシリコ
ン酸化膜に垂直に形成した電極取り出し窓及びシリコン
酸化膜上に、ポリシリコン層と金属層とバリアメタル層
を順次形成し、その上に第１回目のＡｔ電極配線層を形
成する。
ン酸化膜に垂直に形成した電極取り出し窓及びシリコン
酸化膜上に、ポリシリコン層と金属層とバリアメタル層
を順次形成し、その上に第１回目のＡｔ電極配線層を形
成する。
アニール処理により、電極取り出し窓内にバリアメタル
層とＡｔ電極配線層との金属間化合物を形成させ、ポリ
シリコン層の側壁で囲まれた空間を金属間化合物によっ
て充満し、バリアメタル層の表面との段差をなくし、バ
リアメタル層の表面に形成した第１回目のアルミニウム
電極配線層を選択エツチングするので、第２回目のＡｔ
電極配線層はバリアメタル層と金属間化合物の連続した
平坦な表面上に形成可能となる。
層とＡｔ電極配線層との金属間化合物を形成させ、ポリ
シリコン層の側壁で囲まれた空間を金属間化合物によっ
て充満し、バリアメタル層の表面との段差をなくし、バ
リアメタル層の表面に形成した第１回目のアルミニウム
電極配線層を選択エツチングするので、第２回目のＡｔ
電極配線層はバリアメタル層と金属間化合物の連続した
平坦な表面上に形成可能となる。
以下第１図について本発明の一実施例を説明する。
第１図は本発明による一実施例を工程順に示す側断面図
である。
である。
第１図（ａ）に示すように、半導体基板ｌの上に形成さ
れたシリコン酸化膜２に設けた電極取り出し窓７には、
ポリシリコン層３、金属層４、バリアメタル層５が順次
積層して形成されている。
れたシリコン酸化膜２に設けた電極取り出し窓７には、
ポリシリコン層３、金属層４、バリアメタル層５が順次
積層して形成されている。
本実施例では金属層４はチタン（Ｔｉ）、バリアメタル
層５は窒化チタン（ＴｉＮ）である。
層５は窒化チタン（ＴｉＮ）である。
先ず、この表面に第１回目のＭ電極配線層６を形成する
。このＡｌ電極配線層６は図示のように電極取り出し窓
７の部分に窪みのある不均一な厚みの形状をしている。
。このＡｌ電極配線層６は図示のように電極取り出し窓
７の部分に窪みのある不均一な厚みの形状をしている。
次に、アニール処理を行うと、第１図（ｂ）に示すよう
に、ＴｉＮからなるバリアメタル層５の垂直面のみが質
的な変化を起こして、Ａｔ電極配線層６のＭと反応して
アルミニウムチタン（Ａｔ’Ｔｉ）からなる金属間化合
物８を形成し、電極取り出し窓７のポリシリコン層３の
側壁で囲まれた空間を充満する。
に、ＴｉＮからなるバリアメタル層５の垂直面のみが質
的な変化を起こして、Ａｔ電極配線層６のＭと反応して
アルミニウムチタン（Ａｔ’Ｔｉ）からなる金属間化合
物８を形成し、電極取り出し窓７のポリシリコン層３の
側壁で囲まれた空間を充満する。
この場合にバリアメタル層５の水平面は上記の質的な変
化が起こらないので、Ｍ電極配線層６と反応することな
く残存する。
化が起こらないので、Ｍ電極配線層６と反応することな
く残存する。
次いで、第１図（Ｃ）に示すように第１回目のＭ’電極
配線層６を選択エツチングによって除去し、バリアメタ
ル層５と金属間化合物８の連続した表面を形成する。
配線層６を選択エツチングによって除去し、バリアメタ
ル層５と金属間化合物８の連続した表面を形成する。
最後に、この平坦に形成されたパリアメクル層５と金属
間化合物８の上に第２回目のＡｔ電極配線層９を形成す
る。
間化合物８の上に第２回目のＡｔ電極配線層９を形成す
る。
このように、Ｍ電極配線層９とポリシリコン層３が直接
接触した場合に、反応を起こす障害防止のためのバリア
メタル層５と、第１回目のＡＩ電極配線！６のＡｔが金
属間化合物８を垂直面のみに形成することを利用して、
電極取り出し窓７の内部のポリシリコンＮ３で囲まれた
空間を金属間化合物８で完全に充満させることが可能と
なり、その後に形成する第２回目の＾ｌ電極配′ｆ！Ａ
層９を平坦な表面上に形成できるので、Ａｊ！電極配線
層９形成時に発生するＡｔ電極配線層９の厚みの不拘−
或いは断線不良の防止が可能となる。
接触した場合に、反応を起こす障害防止のためのバリア
メタル層５と、第１回目のＡＩ電極配線！６のＡｔが金
属間化合物８を垂直面のみに形成することを利用して、
電極取り出し窓７の内部のポリシリコンＮ３で囲まれた
空間を金属間化合物８で完全に充満させることが可能と
なり、その後に形成する第２回目の＾ｌ電極配′ｆ！Ａ
層９を平坦な表面上に形成できるので、Ａｊ！電極配線
層９形成時に発生するＡｔ電極配線層９の厚みの不拘−
或いは断線不良の防止が可能となる。
以上説明したように本発明によれば、集積度が高くなっ
てパターンが微細化した集積回路装置におけるＡｔ電極
配線層を、極めて小さな間隔で形成することが可能にな
り、より一層集積度の高い半導体装置の製造が可能にな
る利点があり、著しい経済的及び、信頼性向上の効果が
期待でき工業的には極めて有用なものである。
てパターンが微細化した集積回路装置におけるＡｔ電極
配線層を、極めて小さな間隔で形成することが可能にな
り、より一層集積度の高い半導体装置の製造が可能にな
る利点があり、著しい経済的及び、信頼性向上の効果が
期待でき工業的には極めて有用なものである。
第１図は本発明による一実施例の半導体装置の製造方法
を工程順に示す側断面図、 第２図は従来のＡｔ電極配線層の形成方法を示す側断面
図、 である。 図において、 １は半導体基板、 ２はシリコン酸化膜、３はポリシ
リコン層、４は金属層、 ５はバリアメタル層、６はＡｔ電極配線層、７は電極取
り出し窓、８は金属間化合物、９はＡｔ電極配線層、 第１図
を工程順に示す側断面図、 第２図は従来のＡｔ電極配線層の形成方法を示す側断面
図、 である。 図において、 １は半導体基板、 ２はシリコン酸化膜、３はポリシ
リコン層、４は金属層、 ５はバリアメタル層、６はＡｔ電極配線層、７は電極取
り出し窓、８は金属間化合物、９はＡｔ電極配線層、 第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 電極取り出し窓（７）及びシリコン酸化膜（２）の表面
に設けたバリアメタル層（５）の表面に第１のアルミニ
ウム電極配線層（６）を形成する工程と、アニールによ
り前記電極取り出し窓（７）内に前記バリアメタル層（
５）と前記アルミニウム電極配線層（６）との金属間化
合物（８）を形成する工程と、前記バリアメタル層（５
）の表面に形成した第１の前記アルミニウム電極配線層
（６）を選択エッチングして除去する工程と、 前記バリアメタル層（５）及び前記金属間化合物（８）
の表面に第２のアルミニウム電極配線層（９）を形成す
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 |
|---|---|---|---|
| JP29095486A JPS63142832A (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29095486A JPS63142832A (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63142832A true JPS63142832A (ja) | 1988-06-15 |
Family
ID=17762622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29095486A Pending JPS63142832A (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63142832A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2720856A1 (fr) * | 1994-04-28 | 1995-12-08 | Nippon Denso Co | Electrode de cablage pour dispositif à semi-conducteur et son procédé de fabrication. |
| US5700718A (en) * | 1996-02-05 | 1997-12-23 | Micron Technology, Inc. | Method for increased metal interconnect reliability in situ formation of titanium aluminide |
| US6242811B1 (en) | 1989-11-30 | 2001-06-05 | Stmicroelectronics, Inc. | Interlevel contact including aluminum-refractory metal alloy formed during aluminum deposition at an elevated temperature |
| JP2002246607A (ja) * | 2001-02-05 | 2002-08-30 | Samsung Electronics Co Ltd | 薄膜トランジスタ基板及びその製造方法 |
| US6617242B1 (en) | 1989-11-30 | 2003-09-09 | Stmicroelectronics, Inc. | Method for fabricating interlevel contacts of aluminum/refractory metal alloys |
| US6650017B1 (en) | 1999-08-20 | 2003-11-18 | Denso Corporation | Electrical wiring of semiconductor device enabling increase in electromigration (EM) lifetime |
-
1986
- 1986-12-05 JP JP29095486A patent/JPS63142832A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6242811B1 (en) | 1989-11-30 | 2001-06-05 | Stmicroelectronics, Inc. | Interlevel contact including aluminum-refractory metal alloy formed during aluminum deposition at an elevated temperature |
| US6617242B1 (en) | 1989-11-30 | 2003-09-09 | Stmicroelectronics, Inc. | Method for fabricating interlevel contacts of aluminum/refractory metal alloys |
| FR2720856A1 (fr) * | 1994-04-28 | 1995-12-08 | Nippon Denso Co | Electrode de cablage pour dispositif à semi-conducteur et son procédé de fabrication. |
| US6066891A (en) * | 1994-04-28 | 2000-05-23 | Nippondenso Co., Ltd | Electrode for semiconductor device including an alloy wiring layer for reducing defects in an aluminum layer and method for manufacturing the same |
| US6348735B1 (en) | 1994-04-28 | 2002-02-19 | Nippondenso Co., Lt. | Electrode for semiconductor device and method for manufacturing same |
| US5700718A (en) * | 1996-02-05 | 1997-12-23 | Micron Technology, Inc. | Method for increased metal interconnect reliability in situ formation of titanium aluminide |
| US6650017B1 (en) | 1999-08-20 | 2003-11-18 | Denso Corporation | Electrical wiring of semiconductor device enabling increase in electromigration (EM) lifetime |
| US6908857B2 (en) | 1999-08-20 | 2005-06-21 | Denso Corporation | Method of manufacturing semiconductor device |
| JP2002246607A (ja) * | 2001-02-05 | 2002-08-30 | Samsung Electronics Co Ltd | 薄膜トランジスタ基板及びその製造方法 |
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