JPH0499324A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH0499324A JPH0499324A JP21682090A JP21682090A JPH0499324A JP H0499324 A JPH0499324 A JP H0499324A JP 21682090 A JP21682090 A JP 21682090A JP 21682090 A JP21682090 A JP 21682090A JP H0499324 A JPH0499324 A JP H0499324A
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Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体装置に関し、特に多層配線を有する半導
体装置に関する。
体装置に関する。
従来のアルミニウム層を配線として用いた多層配線を有
する半導体装置においてはアルミニウム配線のストレス
マイグレーション耐性を強くするために、アルミニウム
層と高融点金属層又はそのシリサイド層を積層して設け
た2層構造の配線を形成していた。
する半導体装置においてはアルミニウム配線のストレス
マイグレーション耐性を強くするために、アルミニウム
層と高融点金属層又はそのシリサイド層を積層して設け
た2層構造の配線を形成していた。
第3図及び第4図は従来の半導体装置の第1及び第2の
例を示す断面図である。
例を示す断面図である。
第3図に示すように、シリコン基板1の上に設けた酸化
シリコンM2の上に高融点金属層3とアルミニウム層4
とを順次堆積してバターニングした最下層の配線と、最
下層配線を含む表面に設けた眉間絶縁1115のコンタ
クト孔6で最下層配線と接続し高融点金属層20とアル
ミニウム層7を順次積層してパターニングした中間層配
線と、中間層配線を含む表面に設けた眉間絶縁膜10の
コンタクト孔11で中間層配線と接続しアルミニウム層
12と高融点金属層13を順次積層してバターニングし
た最上層配線を有している。
シリコンM2の上に高融点金属層3とアルミニウム層4
とを順次堆積してバターニングした最下層の配線と、最
下層配線を含む表面に設けた眉間絶縁1115のコンタ
クト孔6で最下層配線と接続し高融点金属層20とアル
ミニウム層7を順次積層してパターニングした中間層配
線と、中間層配線を含む表面に設けた眉間絶縁膜10の
コンタクト孔11で中間層配線と接続しアルミニウム層
12と高融点金属層13を順次積層してバターニングし
た最上層配線を有している。
また、第4図に示すように、第3図の中間層配線をアル
ミニウム層7の上面に高融点金属層21を設けた以外は
第1の例と同じ構成を有している。
ミニウム層7の上面に高融点金属層21を設けた以外は
第1の例と同じ構成を有している。
上述した従来の半導体装置は少くとも3層の配線を設け
る場合に、高融点金属層とアルミニウム層の上下関係を
各層の配線でどのように組み合わせても、配線間のコン
タクト部分の少くとも1つの境界面に高融点金属層が介
在する構造になってしまうため、配線間の電気的導通は
、単にアルミニウム層だけで接している場合と比較して
コンタクト抵抗が不安定で安定した低抵抗のコンタクト
が得られないという欠点がある。
る場合に、高融点金属層とアルミニウム層の上下関係を
各層の配線でどのように組み合わせても、配線間のコン
タクト部分の少くとも1つの境界面に高融点金属層が介
在する構造になってしまうため、配線間の電気的導通は
、単にアルミニウム層だけで接している場合と比較して
コンタクト抵抗が不安定で安定した低抵抗のコンタクト
が得られないという欠点がある。
本発明の半導体装!は少くとも3層の多層配線を有する
半導体装置において、最下層の配線が下層に設けた高融
点金属層又は高融点金属硅化物層の上にアルミニウム層
を積層した2層構造を有し、前記最下層の配線と接続す
る中間層の配線がアルミニウム層の側面に接して設けた
高融点金属層又は高融点金属硅化物層の側壁部を有し、
前記中間層と接続する最上層の配線が下層に設けたアル
ミニウム層の上に高融点金属層又は高融点金属硅化物層
を積層した2層構造を有する。
半導体装置において、最下層の配線が下層に設けた高融
点金属層又は高融点金属硅化物層の上にアルミニウム層
を積層した2層構造を有し、前記最下層の配線と接続す
る中間層の配線がアルミニウム層の側面に接して設けた
高融点金属層又は高融点金属硅化物層の側壁部を有し、
前記中間層と接続する最上層の配線が下層に設けたアル
ミニウム層の上に高融点金属層又は高融点金属硅化物層
を積層した2層構造を有する。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第1図(a)〜(k>は本発明の第1の実施例を説明す
るための工程順に示した半導体チップの断面図である6 まず、第1図(a)に示すように、シリコン基板1の上
に酸化シリコンM2を設け、酸化シリコン膜2の上にモ
リブデンやタングステン等の高融点金属層3及びアルミ
ニウム層4を順次堆積して設け、アルミニウム層4及び
高融点金属層3を選択的に順次エツチングして2層構造
の下層配線を形成する。
るための工程順に示した半導体チップの断面図である6 まず、第1図(a)に示すように、シリコン基板1の上
に酸化シリコンM2を設け、酸化シリコン膜2の上にモ
リブデンやタングステン等の高融点金属層3及びアルミ
ニウム層4を順次堆積して設け、アルミニウム層4及び
高融点金属層3を選択的に順次エツチングして2層構造
の下層配線を形成する。
次に、第1図(b)に示すように、下層配線を含む表面
に眉間絶縁膜5を堆積する。
に眉間絶縁膜5を堆積する。
次に、第1図(C)に示すように、下層配線上の層間絶
MJII5を選択的にエツチングしてコンタクト孔6を
形成する。
MJII5を選択的にエツチングしてコンタクト孔6を
形成する。
次に、第1図(d)に示すように、コンタクト孔6を含
む表面にアルミニウム層7を堆積する。
む表面にアルミニウム層7を堆積する。
次に、第1図(e)に示すように、アルミニウム層7の
上にCVD法により酸化シリコンM8を形成する。
上にCVD法により酸化シリコンM8を形成する。
次に、第1図(f)に示すように、酸化シリコン膜8及
びアルミニウム層7を選択的に順次エツチングしてコン
タクト孔6のアルミニウム層4と接続する配線のバター
ニングを行なう。
びアルミニウム層7を選択的に順次エツチングしてコン
タクト孔6のアルミニウム層4と接続する配線のバター
ニングを行なう。
次に、第1図(g)に示すように、高融点金属層9を選
択成長法により、アルミニウム層7の側面部分にのみ形
成してアルミニウム層7の側面に接して高融点金属層9
を有する中間層配線を形成する。ここでアルミニウム層
7の上面には酸化シリコン膜8が形成されているので高
融点金属層9は成長しない。
択成長法により、アルミニウム層7の側面部分にのみ形
成してアルミニウム層7の側面に接して高融点金属層9
を有する中間層配線を形成する。ここでアルミニウム層
7の上面には酸化シリコン膜8が形成されているので高
融点金属層9は成長しない。
次に、第1図(h)に示すように、中間層配線を含む表
面に層間絶縁W!A10を堆積する6次に、第1図(i
)に示すように、中間層配線上の眉間絶縁膜1o及び酸
化シリコン膜8を選択的に順次エツチングしてコンタク
ト孔11を形成する。
面に層間絶縁W!A10を堆積する6次に、第1図(i
)に示すように、中間層配線上の眉間絶縁膜1o及び酸
化シリコン膜8を選択的に順次エツチングしてコンタク
ト孔11を形成する。
次に、第1図(j>に示すように、コンタクト孔11を
含む表面にアルミニウム層12及び高融点金属層13を
形成する。
含む表面にアルミニウム層12及び高融点金属層13を
形成する。
次に、第1図(k)に示すように、高融点金属層13及
びアルミニウム層12を選択的に順次エツチングして2
層構造の上層配線を形成する。
びアルミニウム層12を選択的に順次エツチングして2
層構造の上層配線を形成する。
なお、高融点金属層3,9.13の代りに高融点金属硅
化物層を用いても良い。
化物層を用いても良い。
このような構造の多層配線を設けることにより、下層配
線と中間層配線とのコンタクト部分及び中間層配線と最
上層配線とのコンタクト部分及びその周囲においても、
その境界面には高融点金属層又はその高融点金属硅化物
層が存在しない構造になっている。
線と中間層配線とのコンタクト部分及び中間層配線と最
上層配線とのコンタクト部分及びその周囲においても、
その境界面には高融点金属層又はその高融点金属硅化物
層が存在しない構造になっている。
第2図(a)〜(f)は本発明の第2の実施例を説明す
るための工程順に示した半導体チップの断面図である。
るための工程順に示した半導体チップの断面図である。
第2図(a>に示すように、第1図(a)〜(i)によ
り説明した第1の実施例と同様の工程でコンタクト孔1
1を形成し、コンタクト孔11を含む表面にアルミニウ
ム層7aを堆積する。
り説明した第1の実施例と同様の工程でコンタクト孔1
1を形成し、コンタクト孔11を含む表面にアルミニウ
ム層7aを堆積する。
次に、第2図(b)に示すように、アルミニウム層7a
の上にCVD法により酸化シリコン膜8aを形成する。
の上にCVD法により酸化シリコン膜8aを形成する。
次に、第2図(c)に示すように、酸化シリコン膜8a
及びアルミニウム層7aを選択的に順次エツチングして
配線のパターニングを行なう。
及びアルミニウム層7aを選択的に順次エツチングして
配線のパターニングを行なう。
次に、第2図(d)に示すように、選択成長法によりア
ルミニウム層7aの側面部分にのみ高融点金属層9aを
形成して第2の中間層配線を形成する。
ルミニウム層7aの側面部分にのみ高融点金属層9aを
形成して第2の中間層配線を形成する。
次に、第2図(e)に示すように、第2の中間層配線の
上に眉間絶縁膜10aを形成し、コンタクト孔11aを
開孔する。
上に眉間絶縁膜10aを形成し、コンタクト孔11aを
開孔する。
次に、第2図(f>に示すようにアルミニウム層12を
形成し、その上に高融点金属層13を形成し、高融点金
属層13及びアルミニウム層12を選択的に順次エツチ
ングして最上層の配線を形成する。
形成し、その上に高融点金属層13を形成し、高融点金
属層13及びアルミニウム層12を選択的に順次エツチ
ングして最上層の配線を形成する。
以上説明したように本発明は、アルミニウム層と高融点
金属又は高融点金属硅化物層との組合せによる配線を設
けて配線のストレスマイグレーション耐性を損うことな
く、且つ、少くとも3層の多層配線における配線間のコ
ンタクト部分の境界面及びコンタクト部分の周辺に高融
点金属層又は高融点金属硅化物層を存在させないように
することにより、水素アロイ等の熱履歴を受けた後にも
コンタクト部分にシリコンノジュール等の析出を起こす
ことなく、安定して低いコンタクト抵抗が得られるとい
う効果を有する。
金属又は高融点金属硅化物層との組合せによる配線を設
けて配線のストレスマイグレーション耐性を損うことな
く、且つ、少くとも3層の多層配線における配線間のコ
ンタクト部分の境界面及びコンタクト部分の周辺に高融
点金属層又は高融点金属硅化物層を存在させないように
することにより、水素アロイ等の熱履歴を受けた後にも
コンタクト部分にシリコンノジュール等の析出を起こす
ことなく、安定して低いコンタクト抵抗が得られるとい
う効果を有する。
第1図(a)〜(k)は本発明の第1の実施例を説明す
るための工程順に示した半導体チップの断面図、第2図
(a)〜(f)は本発明の第2の実施例を説明するため
の工程順に示した半導体チップの断面図、第3図及び第
4図は従来の半導体装置の第1及び第2の例を示す半導
体チップの断面図である。 1・・・シリコン基板、2・・・酸化シリコン膜、3・
・・高融点金属層、4・・・アルミニウム層、5・・・
層間絶縁膜、6・・・コンタクト孔、7.7a・・・ア
ルミニウム層、8,8a・・・酸化シリコン膜、9,9
a・・・高融点金属層、10.10a・・・層間絶縁膜
、1111a・・・コンタクト孔、12・・・アルミニ
ウム層、13 20.21・・・高融点金属層。
るための工程順に示した半導体チップの断面図、第2図
(a)〜(f)は本発明の第2の実施例を説明するため
の工程順に示した半導体チップの断面図、第3図及び第
4図は従来の半導体装置の第1及び第2の例を示す半導
体チップの断面図である。 1・・・シリコン基板、2・・・酸化シリコン膜、3・
・・高融点金属層、4・・・アルミニウム層、5・・・
層間絶縁膜、6・・・コンタクト孔、7.7a・・・ア
ルミニウム層、8,8a・・・酸化シリコン膜、9,9
a・・・高融点金属層、10.10a・・・層間絶縁膜
、1111a・・・コンタクト孔、12・・・アルミニ
ウム層、13 20.21・・・高融点金属層。
Claims (1)
- 少くとも3層の多層配線を有する半導体装置において
、最下層の配線が下層に設けた高融点金属層又は高融点
金属硅化物層の上にアルミニウム層を積層した2層構造
を有し、前記最下層の配線と接続する中間層の配線がア
ルミニウム層の側面に接して設けた高融点金属層又は高
融点金属硅化物層の側壁部を有し、前記中間層と接続す
る最上層の配線が下層に設けたアルミニウム層の上に高
融点金属層又は高融点金属硅化物層を積層した2層構造
を有することを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21682090A JPH0499324A (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21682090A JPH0499324A (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0499324A true JPH0499324A (ja) | 1992-03-31 |
Family
ID=16694405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21682090A Pending JPH0499324A (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0499324A (ja) |
-
1990
- 1990-08-17 JP JP21682090A patent/JPH0499324A/ja active Pending
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