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JPH01272139A - Forming method of multilayer interconnection - Google Patents

Forming method of multilayer interconnection

Info

Publication number
JPH01272139A
JPH01272139A JP10078188A JP10078188A JPH01272139A JP H01272139 A JPH01272139 A JP H01272139A JP 10078188 A JP10078188 A JP 10078188A JP 10078188 A JP10078188 A JP 10078188A JP H01272139 A JPH01272139 A JP H01272139A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aluminum wiring
wiring
aluminum
tungsten
forming
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
Application number
JP10078188A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masao Kiyohara
清原 雅男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP10078188A priority Critical patent/JPH01272139A/en
Publication of JPH01272139A publication Critical patent/JPH01272139A/en
Pending legal-status Critical Current

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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は半導体集積回路装置におけるアルミニウム多層
配線を形成する方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field) The present invention relates to a method of forming aluminum multilayer wiring in a semiconductor integrated circuit device.

(従来技術) 半導体集積回路装置が微細化され、高速化及び高集積化
されるに伴なって、配線が多層化される。
(Prior Art) As semiconductor integrated circuit devices become smaller, faster, and more highly integrated, wiring becomes multilayered.

また、配線材料としてはアルミニウム(アルミニウム合
金も含む)が主流になっている。。
Furthermore, aluminum (including aluminum alloys) has become mainstream as a wiring material. .

アルミニウム多層配線で改善すべき問題点は、配線層の
平坦化とアルミニウムのヒロック防止及びマイグレーシ
ョン耐圧の向上である。
Problems that need to be improved in aluminum multilayer wiring are planarization of the wiring layer, prevention of aluminum hillocks, and improvement of migration withstand voltage.

配線層の平坦化は配線の短絡や断線を防止する上で必要
である。平坦化の手法としては、下層配線上に絶縁膜を
形成し、異方性エツチングを行なって配線の側壁に絶縁
膜を残し、その上から眉間絶縁膜を形成して絶縁膜表面
を平坦にする所謂エッチバック法が行なわれている。し
かし、絶縁膜を使用するエッチバック法では、アルミニ
ウム配線のヒロック防止やマイグレーション耐圧向上に
は効果がない。
Planarization of the wiring layer is necessary to prevent short circuits and disconnections of the wiring. The planarization method is to form an insulating film on the lower wiring, perform anisotropic etching to leave the insulating film on the side walls of the wiring, and then form an insulating film between the eyebrows on top of it to flatten the surface of the insulating film. A so-called etch-back method is used. However, the etch-back method using an insulating film is not effective in preventing hillocks of aluminum wiring or improving migration breakdown voltage.

一方、アルミニウム配線のヒロック防止とマイグレーシ
ョン耐圧向上にはアルミニウム配線表面にタングステン
を選択的に堆積させる方法や、アルミニウムとタングス
テンの二層構造の配線とする方法などがある。しかし、
これらの方法には眉間絶縁膜を平坦にする効果はない。
On the other hand, methods for preventing hillocks and improving migration breakdown voltage of aluminum wiring include a method of selectively depositing tungsten on the surface of the aluminum wiring, and a method of creating a wiring with a two-layer structure of aluminum and tungsten. but,
These methods do not have the effect of flattening the glabellar insulating film.

(目的) 本発明は簡単なプロセスで眉間絶縁膜表面の平坦化とア
ルミニウム配線のヒロック防止及びマイグレーション耐
圧向上を実現することのできる方法を提供することを目
的とするものである。
(Objective) An object of the present invention is to provide a method capable of flattening the surface of the glabellar insulating film, preventing hillocks of aluminum wiring, and improving migration withstand voltage through a simple process.

(構成) 本発明の方法は次の(A)から(E)の工程を含んでい
る。
(Structure) The method of the present invention includes the following steps (A) to (E).

(A)下層アルミニウム配線を形成する工程、(B)ア
ルミニウム配線のヒロック及びマイグレーションに対し
て効果のある材料をCVD法の条件を制御して前記アル
ミニウム配線表面に選択的に形成する工程、 (C)そのCVD法の条件を変えて前記材料をウェハ全
面に形成する工程、 (D)異方性エツチングにより前記アルミニウム配線の
上面及び側壁に前記材料を残す工程、(E)/i!iI
間絶縁膜を介して上層アルミニウム配線を形成する工程
(A) a step of forming a lower layer aluminum wiring; (B) a step of selectively forming a material effective against hillocks and migration of the aluminum wiring on the surface of the aluminum wiring by controlling the conditions of the CVD method; (C) ) forming the material on the entire surface of the wafer by changing the conditions of the CVD process; (D) leaving the material on the top surface and sidewalls of the aluminum wiring by anisotropic etching; (E) /i! iI
A process of forming upper layer aluminum wiring through an interlayer insulating film.

ヒロック及びマイグレーションに対して効果のある材料
としてはタングステン(W)、チタン(Ti)、銅(C
u)などを用いることができる。
Materials that are effective against hillocks and migration include tungsten (W), titanium (Ti), and copper (C).
u) etc. can be used.

ヒロック及びマイグレーションに対して効果のある材料
を下層アルミニウム配線の側壁に残すことによってその
上に形成される層間絶縁膜表面を平坦化することができ
る。
By leaving a material effective against hillocks and migration on the sidewalls of the lower aluminum wiring, the surface of the interlayer insulating film formed thereon can be flattened.

また、前記材料によりアルミニウム配線表面を被うこと
によってヒロックを防止し、マイグレーション耐圧を高
めることができる。
Further, by covering the aluminum wiring surface with the above material, hillocks can be prevented and migration withstand voltage can be increased.

以下、実施例について具体的に説明する。Examples will be specifically described below.

第1図に示されるように、トランジスタなどが形成され
たシリコン基板1上に層間絶縁膜であるPSG膜2が形
成されており、その上に通常のプロセスにより厚さが6
000人程度0下層アルミニウム配線3が形成され、ア
ルミニウム配線3は層間絶縁膜2のコンタクトホールを
介してトランジスタなどの素子に接続されている。
As shown in FIG. 1, a PSG film 2, which is an interlayer insulating film, is formed on a silicon substrate 1 on which transistors and the like are formed, and a PSG film 2 with a thickness of 6 mm is formed by a normal process.
A lower layer aluminum interconnection 3 of approximately 0.0000000000000000000000000000000000000 or less lower layer aluminum interconnections 3 are formed, and the aluminum interconnections 3 are connected to elements such as transistors through contact holes in the interlayer insulating film 2.

その後、第2図に示されるようにアルミニウム配線3の
表面にタングステン膜4を選択的に堆積させる。タング
ステン膜4の選択的堆積にはLPCVD法を用いる。反
応ガスとしてWF、とH2ガスを使用し、選択性を高め
るために、H2の流量を増やしておく。このような、タ
ングステンのアルミニウム表面への選択的堆積はよく知
られた方法である。この方法でタングステン膜4を20
00人程度0厚さに堆積させる。
Thereafter, as shown in FIG. 2, a tungsten film 4 is selectively deposited on the surface of the aluminum wiring 3. The LPCVD method is used for selectively depositing the tungsten film 4. WF and H2 gas are used as reaction gases, and the flow rate of H2 is increased in order to increase selectivity. This selective deposition of tungsten onto aluminum surfaces is a well known method. In this method, the tungsten film 4 is
Deposit to a thickness of about 0.00.

その後、H2の流量を減らす。これによりタングステン
堆積の選択性が少なくなり、タングステンはシリコンウ
ェハ全面に堆積されるようになる。
After that, reduce the flow rate of H2. This reduces the selectivity of tungsten deposition and causes tungsten to be deposited over the entire silicon wafer.

5はこのようにして非選択的に堆積されたタングステン
膜であり、その厚さをアルミニウム配線3と同程度の6
000人程度0下る。
5 is a tungsten film deposited non-selectively in this way, and its thickness is 6, which is about the same as that of the aluminum wiring 3.
About 000 people go down.

次に、異方性プラズマエツチングを行ない、タングステ
ン膜5のエッチバックを行なう。タングステン膜4の異
方性エツチングのガスとしてはSF6にCBrF、を添
加したガスを使用する。エッチバックの膜厚は下層アル
ミニウム配線3間の短絡を完全に抑えることができ、か
つ、アルミニウム配線3上にタングステン膜が残るよう
に、7000人程度0する。
Next, anisotropic plasma etching is performed to etch back the tungsten film 5. As the gas for anisotropic etching of the tungsten film 4, a gas prepared by adding CBrF to SF6 is used. The thickness of the etch-back film is approximately 7,000 mm so that short circuits between the lower aluminum wiring lines 3 can be completely suppressed and a tungsten film remains on the aluminum wiring lines 3.

これにより、第3図に示されるようにアルミニウム配線
3の表面がタングステン膜4で囲まれ、かつ、側壁には
タングステン膜5aが残った状態となる。
As a result, as shown in FIG. 3, the surface of the aluminum wiring 3 is surrounded by the tungsten film 4, and the tungsten film 5a remains on the side wall.

その後は通常のプロセスに従う。例えばPECVD法又
はLPCVD法により、PSG膜やBPSG膜などの眉
間絶縁膜を堆積する。側壁5aがあることによって眉間
絶縁膜の表面が平坦化される。その層間絶縁膜にコンタ
クトホールを形成し、その層間絶縁膜上に上層のアルミ
ニウム配線を形成する。
Then follow the normal process. For example, by PECVD or LPCVD, a glabellar insulating film such as a PSG film or a BPSG film is deposited. The presence of the side wall 5a flattens the surface of the glabellar insulating film. A contact hole is formed in the interlayer insulating film, and an upper layer aluminum wiring is formed on the interlayer insulating film.

下層アルミニウム配線3のスペースが例えば2.0μm
の場合、層間絶縁膜は50%以上のステップ・カバレッ
ジを得ることができる。
For example, the space of the lower aluminum wiring 3 is 2.0 μm.
In this case, the interlayer insulating film can obtain a step coverage of 50% or more.

実施例はアルミニウム配線が二層の場合を示しているが
、さらに多層にアルミニウム配線を形成する場合は、上
層のアルミニウム配線を実施例と同様にタングステン膜
で被い、側壁にタングステン膜を残した後、層間絶縁膜
を堆積し、コンタクトホールを開けた後、その上にさら
に上層のアルミニウム配線を形成するようにすればよい
The example shows a case where the aluminum wiring has two layers, but if the aluminum wiring is to be formed in more layers, the upper layer of aluminum wiring is covered with a tungsten film as in the example, and the tungsten film is left on the side wall. After that, an interlayer insulating film is deposited, a contact hole is opened, and then an upper layer of aluminum wiring is formed thereon.

(効果) 本発明では下層のアルミニウム配線の表面をタングステ
ンのようなヒロック及びマイグレーションに対して効果
のある材料で被うとともに、その側壁にサイドウオール
としてその材料を残すことにより、その上に形成される
眉間絶縁膜の表面を平坦化するようにしたので、多層配
線の平坦化とアルミニウム配線のヒロック防止及びマイ
グレーション対策を同一工程で行なうことができ、製造
プロセスの複雑化を避けることができる。
(Effects) In the present invention, the surface of the lower layer aluminum wiring is covered with a material such as tungsten that is effective against hillocks and migration, and the material is left on the sidewall as a sidewall to form a layer on top of the surface. Since the surface of the glabellar insulating film is flattened, it is possible to flatten the multilayer wiring, prevent hillocks of the aluminum wiring, and take measures against migration in the same process, thereby avoiding complication of the manufacturing process.

また、タングステンなどの材料のエッチバックを行なっ
ている。その材料をアルミニウム配線表面に選択的に堆
積したときに、絶縁膜上にその材料が異常成長すること
があり、これを残すと後のアルミニウム配線間の短絡の
原因となるが、エッチバックにより除去されるので、短
絡の問題がなくなる。
We also perform etchback of materials such as tungsten. When the material is selectively deposited on the surface of the aluminum wiring, it may grow abnormally on the insulating film, and if it remains, it will cause a short circuit between the aluminum wiring later, but it can be removed by etchback. This eliminates the problem of short circuits.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図、第2図及び第3図は一実施例を工程順に示す断
面図である。 3・・・・・・下層アルミニウム配線、4・・・・・・
選択的に堆積したタングステン膜、5・・・・・・非選
択的に堆積したタングステン膜、5a・・・・・・側壁
のタングステン膜。
FIGS. 1, 2, and 3 are cross-sectional views showing one embodiment in the order of steps. 3... Lower layer aluminum wiring, 4...
Selectively deposited tungsten film, 5... Tungsten film non-selectively deposited, 5a... Tungsten film on side wall.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)以下の(A)から(E)の工程を含む多層配線の
形成方法。 (A)下層アルミニウム配線を形成する工程、 (B)アルミニウム配線のヒロック及びマイグレーショ
ンに対して効果のある材料をCVD法の条件を制御して
前記アルミニウム配線表面に選択的に形成する工程、 (C)そのCVD法の条件を変えて前記材料をウェハ全
面に形成する工程、 (D)異方性エッチングにより前記アルミニウム配線の
上面及び側壁に前記材料を残す工程、 (E)層間絶縁膜を介して上層アルミニウム配線を形成
する工程。
(1) A method for forming a multilayer wiring including the following steps (A) to (E). (A) A step of forming a lower layer aluminum wiring; (B) A step of selectively forming a material effective against hillocks and migration of the aluminum wiring on the surface of the aluminum wiring by controlling the conditions of the CVD method; (C ) forming the material on the entire surface of the wafer by changing the conditions of the CVD method; (D) leaving the material on the top surface and sidewalls of the aluminum wiring by anisotropic etching; Process of forming upper layer aluminum wiring.
(2)前記材料がタングステンである請求項1記載の多
層配線の形成方法。
(2) The method for forming a multilayer wiring according to claim 1, wherein the material is tungsten.
JP10078188A 1988-04-23 1988-04-23 Forming method of multilayer interconnection Pending JPH01272139A (en)

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JPH01272139A true JPH01272139A (en) 1989-10-31

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JP10078188A Pending JPH01272139A (en) 1988-04-23 1988-04-23 Forming method of multilayer interconnection

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JP (1) JPH01272139A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5818109A (en) * 1994-12-27 1998-10-06 Nec Corporation Semiconductor integrated circuit device having wiring structure effective against migration and mask mis-alignment and process of fabrication thereof
US8968275B2 (en) 2010-04-26 2015-03-03 Covidien Lp Apparatus and method for effecting at least one anatomical structure
US10245061B2 (en) 2004-03-16 2019-04-02 Covidien Lp Treatment method including tissue occlusion device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5818109A (en) * 1994-12-27 1998-10-06 Nec Corporation Semiconductor integrated circuit device having wiring structure effective against migration and mask mis-alignment and process of fabrication thereof
US10245061B2 (en) 2004-03-16 2019-04-02 Covidien Lp Treatment method including tissue occlusion device
US8968275B2 (en) 2010-04-26 2015-03-03 Covidien Lp Apparatus and method for effecting at least one anatomical structure
US9883879B2 (en) 2010-04-26 2018-02-06 Covidien Lp Apparatus for treating hemorrhoids

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