JPH05102151A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
Method for manufacturing semiconductor deviceInfo
- Publication number
- JPH05102151A JPH05102151A JP25937391A JP25937391A JPH05102151A JP H05102151 A JPH05102151 A JP H05102151A JP 25937391 A JP25937391 A JP 25937391A JP 25937391 A JP25937391 A JP 25937391A JP H05102151 A JPH05102151 A JP H05102151A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum
- layer
- aluminum alloy
- film
- wiring
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体装置の製造方法の改良、特に、アルミ
ニウムまたはアルミニウム合金よりなる配線の形成方法
の改良に関し、アルミニウム層またはアルミニウム合金
層と反射防止膜との間に相互拡散が発生するのを防止し
て積層配線相互間のコンタクト抵抗の増加を防ぎ、アル
ミニウムまたはアルミニウム合金配線の信頼性を向上す
る方法を提供することを目的とする。
【構成】 基板1上にアルミニウム層またはアルミニウ
ム合金層2と反射防止膜4とを順次積層形成し、アルミ
ニウム層またはアルミニウム合金層2と反射防止膜4と
の積層膜をパターニングして配線を形成する工程を有す
る半導体装置の製造方法において、アルミニウム層また
はアルミニウム合金層2と反射防止膜4との間にアルミ
ニウムまたはアルミニウム合金の酸化膜3を20〜50Å厚
に形成するように構成する。
(57) [Summary] [Object] To improve a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to improve a method for forming a wiring made of aluminum or an aluminum alloy, to prevent mutual diffusion between an aluminum layer or an aluminum alloy layer and an antireflection film. It is an object of the present invention to provide a method of preventing the occurrence of the above-mentioned phenomenon, preventing an increase in contact resistance between laminated wirings, and improving the reliability of aluminum or aluminum alloy wirings. An aluminum layer or aluminum alloy layer 2 and an antireflection film 4 are sequentially laminated on a substrate 1, and a laminated film of the aluminum layer or aluminum alloy layer 2 and antireflection film 4 is patterned to form wiring. In the method for manufacturing a semiconductor device having steps, the oxide film 3 of aluminum or aluminum alloy is formed between the aluminum layer or aluminum alloy layer 2 and the antireflection film 4 to have a thickness of 20 to 50 Å.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
の改良、特に、アルミニウムまたはアルミニウム合金よ
りなる配線の形成方法の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to an improvement in a method for forming wiring made of aluminum or aluminum alloy.
【0002】近年、LSIの高集積化にともなってLS
I構造の複雑化、配線の微細化が進んでおり、アルミニ
ウム配線の線幅や形状に対する精度の向上が要求されて
いる。[0002] In recent years, LS has become more highly integrated with higher integration of LSI.
Since the I structure is becoming more complicated and the wiring is becoming finer, it is required to improve the accuracy of the line width and shape of the aluminum wiring.
【0003】[0003]
【従来の技術】従来の配線の形成方法は、まず、基板上
にスパッタ法等を使用してアルミニウム層またはアルミ
ニウム合金層を形成し、その上に窒化チタン(Ti
N)、タングステンチタン(TiW)、タングステン
(W)等からなる反射防止膜を同様にスパッタ法等を使
用して形成する。2. Description of the Related Art In a conventional wiring forming method, first, an aluminum layer or an aluminum alloy layer is formed on a substrate by a sputtering method or the like, and titanium nitride (Ti
An antireflection film made of N), tungsten titanium (TiW), tungsten (W), or the like is similarly formed by using a sputtering method or the like.
【0004】次に、レジスト層を形成し、これをリソグ
ラフィー法を使用してパターニングして配線形成領域上
に残留し、このレジストパターンをマスクにして反射防
止膜とアルミニウム層またはアルミニウム合金層とをパ
ターニングして配線を形成する。なお、反射防止膜は、
リソグラフィー法を使用してレジスト層をパターニング
する時にアルミニウム層またはアルミニウム合金層の表
面からの露光光の反射を低減して解像度を向上するため
に形成するものである。Next, a resist layer is formed and patterned by a lithographic method to remain on the wiring formation region. Using this resist pattern as a mask, the antireflection film and the aluminum layer or aluminum alloy layer are formed. The wiring is formed by patterning. The antireflection film is
It is formed in order to improve the resolution by reducing the reflection of exposure light from the surface of the aluminum layer or the aluminum alloy layer when the resist layer is patterned by using the lithography method.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】反射防止膜形成後に実
行される熱処理工程においてアルミニウム層またはアル
ミニウム合金層とTiN、TiW、W等の反射防止膜と
の間に相互拡散が発生してアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金配線の抵抗が増大したり、スルーホールを介し
て下層配線と上層配線とを相互に接続する場合のコンタ
クト抵抗が増大して、配線の信頼性が低下するという問
題が発生している。In the heat treatment process performed after the antireflection film is formed, mutual diffusion occurs between the aluminum layer or the aluminum alloy layer and the antireflection film such as TiN, TiW, and W, and aluminum or aluminum is formed. There is a problem that the resistance of the alloy wiring increases, or the contact resistance when connecting the lower layer wiring and the upper layer wiring to each other through a through hole increases, and the reliability of the wiring decreases.
【0006】本発明の目的は、これらの欠点を解消する
ことにあり、アルミニウム層またはアルミニウム合金層
と反射防止膜との間に相互拡散が発生するのを防止して
積層配線相互間のコンタクト抵抗の増加を防ぎ、アルミ
ニウムまたはアルミニウム合金配線の信頼性を向上する
方法を提供することにある。An object of the present invention is to eliminate these drawbacks, and to prevent mutual diffusion between an aluminum layer or an aluminum alloy layer and an antireflection film to prevent contact resistance between laminated wirings. Another object of the present invention is to provide a method for preventing the increase in the number of wires and improving the reliability of aluminum or aluminum alloy wiring.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的は、基板
(1)上にアルミニウム層またはアルミニウム合金層
(2)と反射防止膜(4)とを順次積層形成し、このア
ルミニウム層またはアルミニウム合金層(2)と反射防
止膜(4)との積層膜をパターニングして配線を形成す
る工程を有する半導体装置の製造方法において、前記の
アルミニウム層またはアルミニウム合金層(2)と前記
の反射防止膜(4)との間にアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金の酸化膜(3)を20〜50Å厚に形成する工程
を有する半導体装置の製造方法によって達成される。な
お、前記のアルミニウムまたはアルミニウム合金の酸化
膜(3)の形成は、前記のアルミニウム層またはアルミ
ニウム合金層(2)の表面に濃度70%以上、温度25℃以
下の濃硝酸を5〜10分間の期間接触させてなすことが好
適である。The above object is to form an aluminum layer or an aluminum alloy layer (2) and an antireflection film (4) on a substrate (1) one by one, and to form the aluminum layer or aluminum alloy layer. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the step of patterning a laminated film of (2) and an antireflection film (4) to form wiring, wherein the aluminum layer or aluminum alloy layer (2) and the antireflection film ( This is achieved by a method for manufacturing a semiconductor device, which includes a step of forming an oxide film (3) of aluminum or an aluminum alloy in a thickness of 20 to 50 Å between the step 4) and the step 4). The formation of the oxide film (3) of aluminum or aluminum alloy described above is performed by applying concentrated nitric acid having a concentration of 70% or more and a temperature of 25 ° C. or less on the surface of the aluminum layer or aluminum alloy layer (2) for 5 to 10 minutes. It is preferable to contact for a period of time.
【0008】[0008]
【作用】図1に原理説明図を示す。図において、2は基
板1上に形成された第1層のアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金配線であり、3はAl2 O3 を含むアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金の酸化膜であり、4はTi
N、TiW、W等の反射防止膜であり、5は層間絶縁膜
であり、7はTi、TiN、TiW、W等のバリアメタ
ル層6を介して形成され、第1層のアルミニウムまたは
アルミニウム合金配線2に接続する第2層のアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金配線である。[Operation] FIG. 1 is a diagram for explaining the principle. In the figure, 2 is aluminum or aluminum alloy wiring of the first layer formed on the substrate 1, 3 is an oxide film of aluminum or aluminum alloy containing Al 2 O 3 , and 4 is Ti.
An antireflection film such as N, TiW, and W, 5 is an interlayer insulating film, 7 is formed through a barrier metal layer 6 such as Ti, TiN, TiW, and W, and is a first layer of aluminum or aluminum alloy. A second layer of aluminum or aluminum alloy wiring connected to the wiring 2.
【0009】第1層のアルミニウムまたはアルミニウム
合金配線2と反射防止膜4との間にAl2 O3 を含むア
ルミニウムまたはアルミニウム合金の酸化膜3を形成す
ることによって、反射防止膜形成後に実行される熱処理
工程においても第1層のアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金配線2と反射防止膜4との間の相互拡散は十分抑
止されて第1層のアルミニウムまたはアルミニウム合金
配線2の信頼性が向上するとゝもに、第1層配線2と第
2層配線7とのコンタクト抵抗の増加も防止される。This is performed after the antireflection film is formed by forming an oxide film 3 of aluminum or aluminum alloy containing Al 2 O 3 between the first layer of aluminum or aluminum alloy wiring 2 and the antireflection film 4. Even in the heat treatment step, the mutual diffusion between the aluminum or aluminum alloy wiring 2 of the first layer and the antireflection film 4 is sufficiently suppressed and the reliability of the aluminum or aluminum alloy wiring 2 of the first layer is improved. An increase in contact resistance between the first layer wiring 2 and the second layer wiring 7 is also prevented.
【0010】Al2 O3 を含むアルミニウムまたはアル
ミニウム合金の酸化膜3は、濃度70%以上、温度25℃以
下の濃硝酸をアルミニウム層またはアルミニウム合金層
2の表面に5〜10分間接触させることによって形成され
る。なお、濃度が低く温度の高い硝酸を接触させると、
酸化速度よりもエッチング速度の方が速くなり、良好な
膜質のアルミニウムまたはアルミニウム合金酸化膜の形
成及び酸化膜厚の制御が困難になり好ましくない。The oxide film 3 of aluminum or aluminum alloy containing Al 2 O 3 is formed by bringing concentrated nitric acid having a concentration of 70% or more and a temperature of 25 ° C. or less into contact with the surface of the aluminum layer or aluminum alloy layer 2 for 5 to 10 minutes. It is formed. In addition, when nitric acid with low concentration and high temperature is contacted,
The etching rate becomes faster than the oxidation rate, and it becomes difficult to form an aluminum or aluminum alloy oxide film having good film quality and control the oxide film thickness, which is not preferable.
【0011】なお、アルミニウムまたはアルミニウム合
金の酸化膜の膜厚を20〜50Åにすることによって積層配
線相互間のコンタクト抵抗に悪影響を及ぼすことは避け
られる。By setting the thickness of the oxide film of aluminum or aluminum alloy to 20 to 50 Å, it is possible to avoid adversely affecting the contact resistance between the laminated wirings.
【0012】[0012]
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例に
係る半導体装置の配線の形成方法について説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method of forming a wiring of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0013】図2に示すように、シリコン基板1上に二
酸化シリコン膜8を形成して不純物拡散領域形成領域上
から除去し、二酸化シリコン膜8の除去された領域のシ
リコン基板1に例えばn型の不純物を拡散してn型不純
物拡散領域9を形成する。次に、BPSG膜10を形成
し、n型不純物拡散領域9上から除去して開口11を形成
した後、スパッタ法を使用してTiとTiNとの積層膜
よりなるバリアメタル層12と第1層のアルミニウム層ま
たはアルミニウム合金層13とを順次積層する。As shown in FIG. 2, a silicon dioxide film 8 is formed on the silicon substrate 1 and removed from the impurity diffusion region forming region, and the silicon substrate 1 in the region where the silicon dioxide film 8 is removed is, for example, n-type. Of the impurities are diffused to form an n-type impurity diffusion region 9. Next, a BPSG film 10 is formed, removed from above the n-type impurity diffusion region 9 to form an opening 11, and then a barrier metal layer 12 made of a laminated film of Ti and TiN and a first film are formed by a sputtering method. The aluminum layer or aluminum alloy layer 13 of the layers is sequentially laminated.
【0014】図3に示すように、アルミニウム層または
アルミニウム合金層の表面に以下に示す方法を使用して
Al2 O3 を含むアルミニウムまたはアルミニウム合金
の酸化膜14を形成する。As shown in FIG. 3, an oxide film 14 of aluminum or aluminum alloy containing Al 2 O 3 is formed on the surface of the aluminum layer or aluminum alloy layer by the following method.
【0015】まず、第1層のアルミニウム層またはアル
ミニウム合金層13の表面に例えば濃度70%、温度20℃の
濃硝酸を5〜10分間接触させ、次いで、超純水洗浄(浸
漬及び流水による。)を15分間実施した後、10分間のス
ピン乾燥をなすか、または、50℃の窒素ガスを15分間吹
きつけて乾燥する。First, for example, concentrated nitric acid having a concentration of 70% and a temperature of 20 ° C. is brought into contact with the surface of the first aluminum layer or aluminum alloy layer 13 for 5 to 10 minutes, and then washed with ultrapure water (by immersion and running water. ) For 15 minutes and then spin-drying for 10 minutes, or blowing nitrogen gas at 50 ° C for 15 minutes to dry.
【0016】なお、濃硝酸に接触させる期間が5分間の
場合には良好なAl2 O3 構造のアルミニウム酸化膜が
約30Å厚に形成され、また、10分間の場合には同様の膜
質のアルミニウム酸化膜が約35Å厚に形成される。な
お、10分間以上接触させても膜質に大きな変化は認めら
れず、膜厚が増加するのみである。When the period of contact with concentrated nitric acid is 5 minutes, an aluminum oxide film having a good Al 2 O 3 structure is formed to a thickness of about 30Å, and when it is 10 minutes, the aluminum oxide film of similar film quality is formed. An oxide film is formed with a thickness of approximately 35Å. It should be noted that no significant change in film quality was observed even after contacting for 10 minutes or more, and only the film thickness increased.
【0017】図4に示すように、スパッタ法を使用して
TiN、TiW、W等の反射防止膜15を形成する。反射
防止膜15とアルミニウムまたはアルミニウム合金の酸化
膜14と第1層のアルミニウム層またはアルミニウム合金
層13とをパターニングして配線形成領域を除く領域から
除去した後、図5に示すように、窒化シリコン等の層間
絶縁膜16を形成し、これをパターニングして第1層のア
ルミニウムまたはアルミニウム合金配線13上にコンタク
トホール17を形成し、次いで、スパッタ法を使用してT
i、TiN、TiW、W等のバリアメタル層18と第2層
のアルミニウム層またはアルミニウム合金層19とを順次
積層形成し、バリアメタル層18と第2層のアルミニウム
層またはアルミニウム合金層19とをパターニングして配
線形成領域を除く領域から除去する。As shown in FIG. 4, an antireflection film 15 of TiN, TiW, W or the like is formed by using the sputtering method. After the antireflection film 15, the aluminum or aluminum alloy oxide film 14 and the first aluminum layer or aluminum alloy layer 13 are patterned and removed from the region except the wiring formation region, as shown in FIG. Forming an inter-layer insulating film 16 of the like, and patterning this to form a contact hole 17 on the first layer of aluminum or aluminum alloy wiring 13;
A barrier metal layer 18 made of i, TiN, TiW, W, etc. and a second aluminum layer or aluminum alloy layer 19 are sequentially laminated to form the barrier metal layer 18 and the second aluminum layer or aluminum alloy layer 19. It is patterned and removed from the region except the wiring formation region.
【0018】[0018]
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係る半導
体装置の製造方法においては、アルミニウム層またはア
ルミニウム合金層と反射防止膜との間にアルミニウムま
たはアルミニウム合金の酸化膜を形成することによっ
て、反射防止膜形成後の熱処理工程においてもアルミニ
ウム層またはアルミニウム合金層と反射防止膜との間の
相互拡散を防止することができるので、積層配線相互間
のコンタクトが良好になされてアルミニウムまたはアル
ミニウム合金配線の信頼性が著しく向上する。As described above, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the reflection film is formed by forming an aluminum or aluminum alloy oxide film between the aluminum layer or aluminum alloy layer and the antireflection film. Even in the heat treatment step after the formation of the anti-reflection film, mutual diffusion between the aluminum layer or the aluminum alloy layer and the antireflection film can be prevented, so that good contact between the laminated wirings can be achieved and the aluminum or aluminum alloy wiring The reliability is significantly improved.
【図1】本発明の原理説明図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention.
【図2】積層配線形成工程説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a laminated wiring forming process.
【図3】積層配線形成工程説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a laminated wiring forming process.
【図4】積層配線形成工程説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a laminated wiring forming process.
【図5】積層配線形成工程説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a laminated wiring forming process.
1 基板 2 第1層アルミニウムまたはアルミニウム合金配線 3・14 アルミニウムまたはアルミニウム合金の酸化
膜 4・15 反射防止膜 5・16 層間絶縁膜 6・12 18 バリヤメタル層 7 第2層アルミニウムまたはアルミニウム合金配線 8 二酸化シリコン膜 9 不純物拡散領域 10 BPSG層 11・17 コンタクトホール 13 第1層アルミニウム層またはアルミニウム合金層 19 第2層アルミニウム層またはアルミニウム合金層1 substrate 2 first layer aluminum or aluminum alloy wiring 3 ・ 14 aluminum or aluminum alloy oxide film 4 ・ 15 antireflection film 5 ・ 16 interlayer insulating film 6 ・ 12 18 barrier metal layer 7 second layer aluminum or aluminum alloy wiring 8 dioxide Silicon film 9 Impurity diffusion region 10 BPSG layer 11 ・ 17 Contact hole 13 First aluminum layer or aluminum alloy layer 19 Second aluminum layer or aluminum alloy layer
Claims (2)
ルミニウム合金層(2)と反射防止膜(4)とを順次積
層形成し、 該アルミニウム層またはアルミニウム合金層(2)と反
射防止膜(4)との積層膜をパターニングして配線を形
成する工程を有する半導体装置の製造方法において、 前記アルミニウム層またはアルミニウム合金層(2)と
前記反射防止膜(4)との間にアルミニウムまたはアル
ミニウム合金の酸化膜(3)を20〜50Å厚に形成する工
程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。1. An aluminum layer or an aluminum alloy layer (2) and an antireflection film (4) are sequentially laminated on a substrate (1), and the aluminum layer or aluminum alloy layer (2) and the antireflection film (4) are formed. In the method for manufacturing a semiconductor device, which comprises a step of patterning a laminated film with the above) to form wiring, an aluminum or aluminum alloy layer is formed between the aluminum layer or aluminum alloy layer (2) and the antireflection film (4). A method of manufacturing a semiconductor device, comprising a step of forming an oxide film (3) to a thickness of 20 to 50 Å.
金の酸化膜(3)の形成は、前記アルミニウム層または
アルミニウム合金層(2)の表面に濃度70%以上、温度
25℃以下の濃硝酸を5〜10分間の期間接触させてなすこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。2. The aluminum or aluminum alloy oxide film (3) is formed on the surface of the aluminum layer or aluminum alloy layer (2) at a concentration of 70% or more at a temperature of
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein concentrated nitric acid at 25 [deg.] C. or lower is contacted for 5 to 10 minutes.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25937391A JPH05102151A (en) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | Method for manufacturing semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25937391A JPH05102151A (en) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | Method for manufacturing semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05102151A true JPH05102151A (en) | 1993-04-23 |
Family
ID=17333225
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25937391A Withdrawn JPH05102151A (en) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | Method for manufacturing semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05102151A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007043645A1 (en) * | 2005-10-14 | 2007-04-19 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Process for production of devices |
-
1991
- 1991-10-07 JP JP25937391A patent/JPH05102151A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007043645A1 (en) * | 2005-10-14 | 2007-04-19 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Process for production of devices |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5449639A (en) | Disposable metal anti-reflection coating process used together with metal dry/wet etch | |
JPH05235184A (en) | Manufacturing method of multilayer wiring structural body of semiconducot rdevice | |
JP2606900B2 (en) | Pattern formation method | |
US6274932B1 (en) | Semiconductor device having metal interconnection comprising metal silicide and four conductive layers | |
JPH05102151A (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JP4646346B2 (en) | Manufacturing method of electronic device | |
JPH0837145A (en) | Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device | |
KR101096236B1 (en) | METHOD FOR FABRICATING THIN FILM METAL PATTERN AND METAL LINE USING ArF PHOTO LITHOGRAPHY PROCESS | |
JPS62166522A (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
CN221947155U (en) | Semiconductor devices | |
JPS6266679A (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JPH08306786A (en) | Semiconductor device | |
KR0121870B1 (en) | Metal Contact Structure and Formation Method of Semiconductor Device | |
JP2000232107A (en) | Pattern forming method of semiconductor device | |
KR100265839B1 (en) | Metal wiring formation method of semiconductor device | |
JP3407500B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JPS62241373A (en) | Semiconductor device | |
KR950009285B1 (en) | Metal wiring formation method | |
KR100790739B1 (en) | Pad Formation Method of Semiconductor Device | |
KR100192553B1 (en) | Method for fabricating multi-layer metal interconnection | |
JP2002190520A (en) | Semiconductor integrated circuit device and its fabricating method | |
JPH04340255A (en) | Semiconductor device and manufacture thereof | |
JPH06295888A (en) | Fabrication of semiconductor device | |
JPH04286324A (en) | Manufacture of low resistance contact | |
JPH05136137A (en) | Manufacture of semiconductor device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990107 |