JPS58204556A - 配線方法 - Google Patents
配線方法Info
- Publication number
- JPS58204556A JPS58204556A JP8822282A JP8822282A JPS58204556A JP S58204556 A JPS58204556 A JP S58204556A JP 8822282 A JP8822282 A JP 8822282A JP 8822282 A JP8822282 A JP 8822282A JP S58204556 A JPS58204556 A JP S58204556A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum
- film
- window
- wiring
- melting point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
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- 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】
本発明は集積回路の多層配線の方法に関し、特にAIと
の良好な電気的接触を得る方法に関する。
の良好な電気的接触を得る方法に関する。
AIは、Auに次ぐ良電導体であり、微細加工性もよく
、安価であるために、半導体や集積回路などの配線金属
として用いられている。AI は空気中の水分や水を用
いた処理などにより表面に数百^アルミナ層が生じ、ア
ルミナは不導通のため、金属をただ単に接触させただけ
では接触抵抗が大きく、金属を擦り付けるなり突き刺す
なりしてアルミナ層を破るようにしないと、接触抵抗を
小さくすることはできない。集積回路において、AI配
線上に層間絶縁膜8i0.を気相成長し、Sin。
、安価であるために、半導体や集積回路などの配線金属
として用いられている。AI は空気中の水分や水を用
いた処理などにより表面に数百^アルミナ層が生じ、ア
ルミナは不導通のため、金属をただ単に接触させただけ
では接触抵抗が大きく、金属を擦り付けるなり突き刺す
なりしてアルミナ層を破るようにしないと、接触抵抗を
小さくすることはできない。集積回路において、AI配
線上に層間絶縁膜8i0.を気相成長し、Sin。
躾にバッファド弗酸またはCF、ドライエツチングによ
りスルーホールを開けて、Cr、Ti、Mo、Taなど
の高融点金属を蒸着した後、AI、Pi などの低抵
抗金属を連続して蒸着すれば、スルーホールの開口が1
00μm角以上と大きいときには、接触抵抗は小さくて
問題はなかった。しかし、接触部分が数μm角と小さく
なると、接触抵抗が大きくなり、まったく導通しないこ
とも生じた。
りスルーホールを開けて、Cr、Ti、Mo、Taなど
の高融点金属を蒸着した後、AI、Pi などの低抵
抗金属を連続して蒸着すれば、スルーホールの開口が1
00μm角以上と大きいときには、接触抵抗は小さくて
問題はなかった。しかし、接触部分が数μm角と小さく
なると、接触抵抗が大きくなり、まったく導通しないこ
とも生じた。
本発明の目的は、接触面積が数μm角と小さくてもAI
との良好な電気的接触を得ることができる配線方法を
提供することにある。
との良好な電気的接触を得ることができる配線方法を
提供することにある。
本発明によれば、基板上にAI 配線を形成し、#AI
配線を含む全面に層間絶縁膜を形成した後、#記Al配
線上の所定の部分に開口のあるホトレシスト膜を設け、
該開口下の層間絶縁膜およびAI配線の表面を除去し、
全面に高融点金属を被着し、該ホトレジスト膜を除去し
た後、Al 配線を形成する工程と、配線形成後に加熱
する工程とを有することを特徴とする配線方法が得られ
る。
配線を含む全面に層間絶縁膜を形成した後、#記Al配
線上の所定の部分に開口のあるホトレシスト膜を設け、
該開口下の層間絶縁膜およびAI配線の表面を除去し、
全面に高融点金属を被着し、該ホトレジスト膜を除去し
た後、Al 配線を形成する工程と、配線形成後に加熱
する工程とを有することを特徴とする配線方法が得られ
る。
本発明は、次のような実験結果に基づいてなされたもの
である。AI は空気中の水分や水処理などにより表面
に数百へのアルミナ層が生じるが、AIにTi、Mo、
Crなとの高融点金属を接触させて加熱すれば、導通が
得られることを見い出した。
である。AI は空気中の水分や水処理などにより表面
に数百へのアルミナ層が生じるが、AIにTi、Mo、
Crなとの高融点金属を接触させて加熱すれば、導通が
得られることを見い出した。
AI 表内に生じるアルミナ層は水酸化物または含水結
晶であり分子結合が弱いために、加熱により高融点金属
はアルミナの酸素基または水酸基を分離してAl 中へ
拡散し、導通が得られるものと考えられる。高融点金g
Tiでは接触部分が2μn1角でも300℃以上で数分
間/JO熱rれば鈑触抵抗は11 10以下になることが分った。しかし、AI 上にSi
O,膜を気相成長すると状況は賞って(る。気相成長に
おいては、雰囲気が酸素を含み水分を含まずに約400
℃に加熱されるため、AI 表面ば熱酸化され分子結合
の強い無水結晶のアルミナになる。無水アルミナはSi
n、膜を開口するときに用いるバッファド弗酸やCP、
ガスには溶けにくい。
晶であり分子結合が弱いために、加熱により高融点金属
はアルミナの酸素基または水酸基を分離してAl 中へ
拡散し、導通が得られるものと考えられる。高融点金g
Tiでは接触部分が2μn1角でも300℃以上で数分
間/JO熱rれば鈑触抵抗は11 10以下になることが分った。しかし、AI 上にSi
O,膜を気相成長すると状況は賞って(る。気相成長に
おいては、雰囲気が酸素を含み水分を含まずに約400
℃に加熱されるため、AI 表面ば熱酸化され分子結合
の強い無水結晶のアルミナになる。無水アルミナはSi
n、膜を開口するときに用いるバッファド弗酸やCP、
ガスには溶けにくい。
そして、開口面積が小さくなるにつれて反応が進みやす
い結晶粒界も少なくなるために、アルミナのエツチング
速度は遅くなり、無水アルミナが残りやすくなる。無水
アルミナが残った開口では高融点金属はアルミナ層を拡
散することができず、導通が得られないことになる。こ
のため、開口のエツチング方法や熱処理方法により、開
口における接触抵抗は大きくばらつくことになった。そ
こで、本発明は、AI 表面の無水アルミナを積極的に
除去にしようとするものである。
い結晶粒界も少なくなるために、アルミナのエツチング
速度は遅くなり、無水アルミナが残りやすくなる。無水
アルミナが残った開口では高融点金属はアルミナ層を拡
散することができず、導通が得られないことになる。こ
のため、開口のエツチング方法や熱処理方法により、開
口における接触抵抗は大きくばらつくことになった。そ
こで、本発明は、AI 表面の無水アルミナを積極的に
除去にしようとするものである。
以下、本発明についての実施例を図面を用いて説明する
。
。
第1図〜第7図は、本発明の一実施例を説明す11′。
るための図である。第1図のようにSi窒化膜で全面が
被覆された8i基板1の上に、エツチング法により厚さ
0.3μmのAIパターン2を形成し、第2図のように
全面に層間絶縁膜としてSiO,3を厚さ0.4μm気
相成長し、第3図のように2μm角の開ロバターン5の
あるホトレジスト膜4を形成し、第4図のようにCF4
ガスを用いた平行平板リアクティブスパッタエツチング
によりSin、膜3に開口5を設け、温めた濃リン酸に
数十秒つけてA1表面を0.1μmi込み、第5図のよ
うに全面に高融点金属Ti5を0.3μm蒸着し、第6
図のようにホトレジスト膜3を溶かしてリフトオフし開
口5の中に高融点金属Tr 6を残し、t/g7図のよ
うにエツチング法により第2層AI配線7を形成し、窒
素雰囲気中で350℃で(9)分間加熱してTiをAI
中へ熱拡散させることにより配線を導通させることがで
きる。
被覆された8i基板1の上に、エツチング法により厚さ
0.3μmのAIパターン2を形成し、第2図のように
全面に層間絶縁膜としてSiO,3を厚さ0.4μm気
相成長し、第3図のように2μm角の開ロバターン5の
あるホトレジスト膜4を形成し、第4図のようにCF4
ガスを用いた平行平板リアクティブスパッタエツチング
によりSin、膜3に開口5を設け、温めた濃リン酸に
数十秒つけてA1表面を0.1μmi込み、第5図のよ
うに全面に高融点金属Ti5を0.3μm蒸着し、第6
図のようにホトレジスト膜3を溶かしてリフトオフし開
口5の中に高融点金属Tr 6を残し、t/g7図のよ
うにエツチング法により第2層AI配線7を形成し、窒
素雰囲気中で350℃で(9)分間加熱してTiをAI
中へ熱拡散させることにより配線を導通させることがで
きる。
2μm角スルーホールの抵抗値は、熱処理前では数十Ω
〜数にΩまでばらついているが、350℃で約15分の
熱処理により10以下になる。350℃で(資)分熱処
理しだものの一例として、1枚のウェハにつき100点
で(資)枚のウェハについて測定した抵抗値は0.32
±0.140(95チ分布限界)であり、抵抗値とばら
つき共に非常に小さくなる。また、A1表面を溶かさず
に高融点金属Tiを介しただけのものでは、350℃(
資)分の熱処理で数Ω〜数十〇であり、10以下になる
までには1時間以上の熱処理が必要となり、スルーボー
ル抵抗の下がり方が遅くなる。また、高融点金属Ti
を入れなかったものでは、スルーホール抵抗はa6Ω〜
aMΩまでばらついている。熱処理の効果として約25
0℃以上で加熱すれば、スルーホール抵抗の降下が見ら
れる。
〜数にΩまでばらついているが、350℃で約15分の
熱処理により10以下になる。350℃で(資)分熱処
理しだものの一例として、1枚のウェハにつき100点
で(資)枚のウェハについて測定した抵抗値は0.32
±0.140(95チ分布限界)であり、抵抗値とばら
つき共に非常に小さくなる。また、A1表面を溶かさず
に高融点金属Tiを介しただけのものでは、350℃(
資)分の熱処理で数Ω〜数十〇であり、10以下になる
までには1時間以上の熱処理が必要となり、スルーボー
ル抵抗の下がり方が遅くなる。また、高融点金属Ti
を入れなかったものでは、スルーホール抵抗はa6Ω〜
aMΩまでばらついている。熱処理の効果として約25
0℃以上で加熱すれば、スルーホール抵抗の降下が見ら
れる。
このような本発明によれば、スルーホールが2μm角と
小さくても、スルーホール抵抗は10以下になり、抵抗
値とばらつき供に小さく、従来では得られなかった値で
あ、ることからも本発明の効果は明らかである。
小さくても、スルーホール抵抗は10以下になり、抵抗
値とばらつき供に小さく、従来では得られなかった値で
あ、ることからも本発明の効果は明らかである。
実施例では、高融点金属としてIll i を用いたが
、ほかにCr 、 Mo 、 Ta 、 Pt 、W、
V、 Nb などあってもよい。
、ほかにCr 、 Mo 、 Ta 、 Pt 、W、
V、 Nb などあってもよい。
A1表面を除去するエツチング液は、リン酸に硫酸、硝
酸、醋酸、シュウ酸、クエン酸、氷醋酸、オルトトルイ
ジンなどを加えてもよい。
酸、醋酸、シュウ酸、クエン酸、氷醋酸、オルトトルイ
ジンなどを加えてもよい。
gA1図〜第7図1iAl との電気的接触を得る本
発明J)実施例を説明するための図である。 図において1は絶縁された基板、2は第1層ん配縁、3
は層間絶縁)14Si(1,、4はホトレジスト膜、5
は開1](スルーボール)、6は高融点金属、7は第2
層AI配線である。 251
発明J)実施例を説明するための図である。 図において1は絶縁された基板、2は第1層ん配縁、3
は層間絶縁)14Si(1,、4はホトレジスト膜、5
は開1](スルーボール)、6は高融点金属、7は第2
層AI配線である。 251
Claims (1)
- 基板上にAI配線を形成し、該AI配線を含む全面に層
間絶縁膜を形成した後、前記AI配線−ヒの所定の部分
に開口のあるホトレジスト膜を設け、該開口下の層間絶
縁膜およびAI 配線の表面を除去し、全面に高融点金
属を被着し、該ホトレジスト膜を除去し、配線を形成し
、加熱する工程を有することを%微とする配線方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8822282A JPS58204556A (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | 配線方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8822282A JPS58204556A (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | 配線方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58204556A true JPS58204556A (ja) | 1983-11-29 |
Family
ID=13936845
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8822282A Pending JPS58204556A (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | 配線方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58204556A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0799198A (ja) * | 1993-06-24 | 1995-04-11 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1982
- 1982-05-25 JP JP8822282A patent/JPS58204556A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0799198A (ja) * | 1993-06-24 | 1995-04-11 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
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