JPH05299397A - Forming method for metal plug - Google Patents
Forming method for metal plugInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本願の発明は、半導体装置の製造
に際して金属プラグを形成する方法に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a metal plug in manufacturing a semiconductor device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年における半導体装置の設計ルールの
微細化に伴って、コンタクト孔の径も小さくなってきて
いるが、絶縁耐圧を確保するために層間絶縁膜の膜厚は
殆ど変わっていないので、コンタクト孔のアスペクト比
が大きくなってきている。このため、Ａｌのみで配線を
形成すると、Ａｌは段差被覆性が良くないのでコンタク
ト孔で導通不良を生じ易く、半導体装置の信頼性が低く
なる。2. Description of the Related Art The diameter of a contact hole has been reduced with the miniaturization of design rules of a semiconductor device in recent years, but the film thickness of an interlayer insulating film has hardly changed in order to secure a withstand voltage. The aspect ratio of the contact hole is increasing. For this reason, if the wiring is formed of only Al, the step coverage of Al is not good, and therefore conduction failure easily occurs in the contact hole, and the reliability of the semiconductor device becomes low.
【０００３】これに対しては、コンタクト孔を形成した
後に多結晶Ｓｉ膜を全面に堆積させ、この多結晶Ｓｉ膜
をエッチバックすることによって、コンタクト孔内にの
み多結晶Ｓｉ膜を残したり（例えば、「月間Ｓｅｍｉｃ
ｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｗｏｒｌｄ」プレスジャーナル社
１９９０．１１）、コンタクト孔内にのみ選択的にＷ膜
を形成する所謂選択Ｗ−ＣＶＤ法（例えば、特開昭６２
−２２９９５９号公報）が提案されている。On the other hand, after forming a contact hole, a polycrystalline Si film is deposited on the entire surface, and this polycrystalline Si film is etched back to leave the polycrystalline Si film only in the contact hole ( For example, "Monthly Semi
director World "Press Journal, Inc.
1990.11), a so-called selective W-CVD method for selectively forming a W film only in the contact hole (see, for example, JP-A-62-62).
No. 229959) is proposed.
【０００４】しかし、多結晶Ｓｉ膜でコンタクト孔を埋
め込む方法は、従来技術の応用で実現可能ではあるが、
多結晶Ｓｉ自体の抵抗が金属に比べて高く、プロセス自
体が複雑になるという問題もある。また、選択Ｗ−ＣＶ
Ｄ法は、完全な選択性を常に得ることが難しく、深さの
異なるコンタクト孔を同時には埋め込むことができない
という原理的な問題も残っている。However, the method of filling the contact hole with the polycrystalline Si film can be realized by applying the conventional technique,
There is also a problem that the resistance of polycrystalline Si itself is higher than that of metal, and the process itself becomes complicated. Also, select W-CV
In the D method, it is difficult to always obtain perfect selectivity, and there remains a principle problem that contact holes having different depths cannot be filled at the same time.
【０００５】そこで、コンタクト孔を形成した後にＷ膜
を全面に堆積させ、このＷ膜をエッチバックすることに
よってコンタクト孔内にのみＷ膜を残すので、選択Ｗ−
ＣＶＤ法に比べてＷ膜を比較的容易に形成することがで
き、深さの異なるコンタクト孔を同時に埋め込むことも
できる所謂ブランケットＷ−ＣＶＤ法が提案されている
（例えば、上記特開昭６２−２２９９５９号公報）。Therefore, after forming a contact hole, a W film is deposited on the entire surface, and this W film is etched back to leave the W film only in the contact hole.
A so-called blanket W-CVD method has been proposed in which a W film can be formed relatively easily as compared with the CVD method, and contact holes having different depths can be simultaneously filled (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-62). 229959).
【０００６】また、このブランケットＷ−ＣＶＤ法で
は、絶縁膜であるＳｉＯ2 膜との密着性を向上させるた
めのチタン系材料層を形成しても、コンタクト孔をＷ膜
で埋め込むことができる。そして、このチタン系材料層
がバリヤ層としても働くので、Ｗ自体の融点が高いこと
とも相まって、比較的高温で形成しても、ＷがＳｉへ侵
入するのを抑制して、良好な電気特性を得ることができ
る。In the blanket W-CVD method, the contact hole can be filled with the W film even if the titanium-based material layer for improving the adhesion with the SiO 2 film which is the insulating film is formed. Since this titanium-based material layer also functions as a barrier layer, the fact that W itself has a high melting point suppresses W from penetrating into Si even if it is formed at a relatively high temperature, and has good electrical characteristics. Can be obtained.
【０００７】図３は、この様なブランケットＷ−ＣＶＤ
法とエッチバック技術とを用いたＷプラグの形成方法の
一従来例を示している。Ｗプラグを形成する前の状態と
して、図３（ａ）に示す様に、Ｓｉ基板１１に拡散層１
２が形成されており、層間絶縁膜としてのＳｉＯ2 膜１
３がＳｉ基板１１上に形成されている。FIG. 3 shows such a blanket W-CVD.
1 shows a conventional example of a method for forming a W plug using the etching method and the etch back technique. As shown in FIG. 3A, the diffusion layer 1 is formed on the Si substrate 11 before the W plug is formed.
2 is formed, and the SiO 2 film 1 as an interlayer insulating film is formed.
3 is formed on the Si substrate 11.
【０００８】この一従来例では、拡散層１２との電気的
な接続を行うために、ＳｉＯ2 膜１３にコンタクト孔１
４を形成する。このためには、コンタクト孔１４に対応
する開口部を有するレジスト膜（図示せず）をフォトリ
ソグラフィ法でＳｉＯ2 膜１３上に形成し、このレジス
ト膜をマスクにして、ＲＩＥ装置で、反応ガスの流量Ｃ
ＨＦ3 ／Ｏ2 ＝７５／８ｓｃｃｍ、反応圧力５０ｍＴｏ
ｒｒ、高周波パワー１ｋＷの条件でエッチングを行う。In this conventional example, in order to make an electrical connection with the diffusion layer 12, the contact hole 1 is formed in the SiO 2 film 13.
4 is formed. For this purpose, a resist film (not shown) having an opening corresponding to the contact hole 14 is formed on the SiO 2 film 13 by a photolithography method, and the resist film is used as a mask in a reaction gas in an RIE apparatus. Flow rate C
HF 3 / O 2 = 75/8 sccm, reaction pressure 50 mTo
Etching is performed under the conditions of rr and high frequency power of 1 kW.
【０００９】次に、図３（ｂ）に示す様に、ＳｉＯ2 膜
１３と後に形成するＷ膜との密着性を向上させるための
チタン系材料層であるＴｉＯＮ層１５を全面に形成す
る。このためには、Ｔｉをターゲットとし、Ｏ2 ／Ｎ2
ガスを含有するリアクティブスパッタ法を用いることが
できる。チタン系材料層としては、ＴｉＮ層等を用いる
こともできるが、ＴｉＯＮ層が好適である。Next, as shown in FIG. 3B, a TiON layer 15 which is a titanium-based material layer for improving the adhesion between the SiO 2 film 13 and a W film to be formed later is formed on the entire surface. For this purpose, Ti is used as a target and O 2 / N 2 is used.
A reactive sputtering method containing a gas can be used. A TiN layer or the like can be used as the titanium-based material layer, but a TiON layer is preferable.
【００１０】その後、例えばコールドウォール型のＣＶ
Ｄ装置を用い、反応温度４００℃、反応圧力６．５Ｔｏ
ｒｒ、反応ガスの流量比Ｈ2 ／ＷＦ6 ＝１／１９の条件
で、Ｗ膜１６を全面に堆積させる。Then, for example, a cold wall type CV
D device, reaction temperature 400 ° C., reaction pressure 6.5To
The W film 16 is deposited on the entire surface under the condition of rr and the flow rate ratio of the reaction gas H 2 / WF 6 = 1/19.
【００１１】次に、ＳＦ6 等の様にフッ素を含むガスで
Ｗ膜１６の全面をエッチバックして、図３（ｃ）に示す
様に、Ｗ膜１６をコンタクト孔１４内のみに残して、こ
のＷ膜１６をプラグにする。この時、ＴｉＯＮ層１５を
も同時にエッチングする場合は、フッ素を含むガスに、
Ｃｌ2 等の様に塩素を含むガスを添加したガスで、エッ
チバックを行うのが好適である。Next, the entire surface of the W film 16 is etched back with a gas containing fluorine such as SF 6 to leave the W film 16 only in the contact hole 14 as shown in FIG. 3C. The W film 16 is used as a plug. At this time, if the TiON layer 15 is also etched at the same time, a gas containing fluorine is used.
Etching back is preferably performed with a gas to which a gas containing chlorine such as Cl 2 is added.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】ところが、エッチバッ
ク時のエッチング速度がウェハの面内で必ずしも均一で
はないのでＷ膜１６にエッチング残りが生じない様に
し、また段差部にもＷ膜１６にエッチング残りが生じな
い様にするために、Ｗ膜１６のエッチバック時に、ある
程度のオーバエッチングが必要である。このため、図３
（ｃ）に示す様に、ＳｉＯ2 膜１３の表面とＷ膜１６の
表面との間に段差が形成されて、コンタクト孔１４が凹
形状にしか埋め込まれない。However, since the etching rate at the time of etch back is not always uniform in the plane of the wafer, the W film 16 is prevented from being left unetched, and the W film 16 is also etched at the step portion. In order to prevent the residue from occurring, some over-etching is necessary when the W film 16 is etched back. Therefore, in FIG.
As shown in (c), a step is formed between the surface of the SiO 2 film 13 and the surface of the W film 16, and the contact hole 14 is filled only in a concave shape.
【００１３】また、図３（ｃ）に示した様に、Ｗ膜１６
のうちでコンタクト孔１４の中心部に穴１７が形成され
る場合がある。これは、ＣＶＤ時にＷ膜１６がコンタク
ト孔１４の底面及び側壁から形成されてきて、中心部で
縦方向に継ぎ目２１が形成され、また継ぎ目２１上に凹
部２２が形成され、継ぎ目２１の部分ではＷ膜１６が密
でなく脆弱であるので、エッチング速度が速いからであ
る。Further, as shown in FIG. 3C, the W film 16
Of these, a hole 17 may be formed at the center of the contact hole 14. This is because the W film 16 is formed from the bottom surface and the side wall of the contact hole 14 at the time of CVD, and the seam 21 is formed in the vertical direction at the center, and the recess 22 is formed on the seam 21. This is because the W film 16 is not dense and is fragile, so that the etching rate is high.
【００１４】つまり、図３に示した一従来例では、コン
タクト孔１４がＷ膜１６で凹形状にしか埋め込まれず、
またＷ膜１６のうちでコンタクト孔１４の中心部に穴１
７が形成されるので、ＳｉＯ2 膜１３上に形成する配線
（図示せず）とＷ膜１６とを電気的に良好に接触させる
ことができなくて、半導体装置の信頼性を高めることが
できなかった。That is, in the conventional example shown in FIG. 3, the contact hole 14 is filled with the W film 16 only in a concave shape,
In addition, in the W film 16, a hole 1 is formed in the center of the contact hole 14.
7 is formed, the wiring (not shown) formed on the SiO 2 film 13 and the W film 16 cannot be electrically contacted well, and the reliability of the semiconductor device can be improved. There wasn't.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】本願の発明による金属プ
ラグの第１の形成方法は、コンタクト孔１４、２５が形
成されている絶縁膜１３上に金属膜１６を堆積させ、こ
の金属膜１６をエッチバックしてこの金属膜１６で前記
コンタクト孔１４、２５を埋める様にした金属プラグの
形成方法において、前記コンタクト孔１４、２５上の前
記金属膜１６上に有機膜２３を形成し、この有機膜２３
と前記金属膜１６とに対して前記エッチバックを行うこ
とを特徴としている。A first method of forming a metal plug according to the present invention deposits a metal film 16 on an insulating film 13 in which contact holes 14 and 25 are formed, and the metal film 16 is formed. In the method of forming a metal plug in which the contact holes 14 and 25 are filled with the metal film 16 by etching back, an organic film 23 is formed on the metal film 16 on the contact holes 14 and 25. Membrane 23
The etch back is performed on the metal film 16 and the metal film 16.
【００１６】本願の発明による金属プラグの第２の形成
方法は、前記有機膜２３をテーパ状に形成することを特
徴としている。A second method of forming a metal plug according to the present invention is characterized in that the organic film 23 is formed in a tapered shape.
【００１７】[0017]
【作用】本願の発明による金属プラグの第１の形成方法
では、コンタクト孔１４、２５上の金属膜１６を有機膜
２３で覆ってからエッチバックを行っているので、コン
タクト孔１４、２５内の金属膜１６がエッチングされる
時間が少ない。このため、金属膜１６に対してオーバエ
ッチングを行っても、コンタクト孔１４、２５が金属プ
ラグ１６によって凹形状にしか埋め込まれないのを防止
することができる。In the first method of forming a metal plug according to the present invention, the metal film 16 on the contact holes 14 and 25 is covered with the organic film 23 and then etched back. The time for etching the metal film 16 is short. Therefore, even if the metal film 16 is over-etched, it is possible to prevent the contact holes 14 and 25 from being filled with the metal plug 16 only in a concave shape.
【００１８】しかも、有機膜２３の表面を滑らかにすれ
ば、この滑らかな表面形状がエッチバックによって金属
膜１６に転写され、表面が滑らかな金属プラグ１６でコ
ンタクト孔１４、２５を埋め込むことが可能である。Moreover, if the surface of the organic film 23 is made smooth, this smooth surface shape is transferred to the metal film 16 by etching back, and the contact holes 14 and 25 can be filled with the metal plug 16 having a smooth surface. Is.
【００１９】本願の発明による金属プラグの第２の形成
方法では、テーパ状の有機膜２３によって、金属膜１６
のうちでコンタクト孔１４、２５の中心部にある脆弱な
部分のエッチングの進行が抑制され、金属プラグ１６の
うちでコンタクト孔１４、２５の中心部に穴１７が形成
されるのを防止することができる。しかも、エッチバッ
クが不十分な場合でも、金属プラグ１６の頂部が、テー
パ状になり、周縁に段差のある断面矩形状になるのを防
止することができる。In the second method of forming the metal plug according to the present invention, the metal film 16 is formed by the tapered organic film 23.
Of the metal plug 16 to prevent the formation of the hole 17 in the central portion of the contact holes 14 and 25 by suppressing the progress of etching of the fragile portion in the central portion of the contact holes 14 and 25. You can Moreover, even if the etch back is insufficient, it is possible to prevent the top portion of the metal plug 16 from being tapered and having a rectangular cross section with a step on the peripheral edge.
【００２０】[0020]
【実施例】以下、本願の発明の第１及び第２実施例を、
図１、２を参照しながら説明する。なお、図３に示した
一従来例と対応する構成部分には、同一の符号を付して
ある。The first and second embodiments of the present invention will be described below.
This will be described with reference to FIGS. The components corresponding to those of the conventional example shown in FIG. 3 are designated by the same reference numerals.
【００２１】図１が、第１実施例を示している。この第
１実施例でも、図１（ａ）（ｂ）に示す様に、Ｗ膜１６
の堆積までは、図３に示した一従来例と実質的に同様の
工程を実行する。しかし、この第１実施例では、その
後、コンタクト孔１４上のＷ膜１６を覆う様に、レジス
ト膜２３等の有機膜をフォトリソグラフィ法でパターニ
ングする。FIG. 1 shows a first embodiment. Also in this first embodiment, as shown in FIGS. 1A and 1B, the W film 16 is formed.
Up to the deposition of, the steps substantially similar to those of the conventional example shown in FIG. 3 are performed. However, in the first embodiment, thereafter, the organic film such as the resist film 23 is patterned by the photolithography method so as to cover the W film 16 on the contact hole 14.
【００２２】次に、１８０℃、３分間の熱処理を行っ
て、図１（ｃ）に示す様に、レジスト膜２３を流動化さ
せて、このレジスト膜２３をテーパ状にする。この時、
レジスト膜２３の一部が凹部２２内に浸透する。Next, heat treatment is carried out at 180 ° C. for 3 minutes to fluidize the resist film 23 and taper the resist film 23 as shown in FIG. 1 (c). At this time,
Part of the resist film 23 penetrates into the recess 22.
【００２３】次に、Ｗ膜１６とレジスト膜２３とＴｉＯ
Ｎ層１５との全面をエッチバックする。このエッチバッ
クは、ＥＣＲ放電を利用したエッチング装置を用い、反
応ガスの流量ＳＦ6 ／Ｃｌ2 ＝５０／２０ｓｃｃｍ、Ｏ
2 ＝１０ｓｃｃｍ、反応圧力１０ｍＴｏｒｒ、マイクロ
波電流３００ｍＡ、高周波バイアス３０Ｗの条件で行
う。Next, the W film 16, the resist film 23 and the TiO 2
The entire surface with the N layer 15 is etched back. The etching back is performed by using an etching apparatus using ECR discharge, and the flow rate of the reaction gas is SF 6 / Cl 2 = 50/20 sccm, O 2.
2 = 10 sccm, reaction pressure 10 mTorr, microwave current 300 mA, high frequency bias 30 W.
【００２４】レジスト膜２３のエッチング速度は、反応
ガスに添加するＯ2 ガスの流量で制御することができ、
上述の条件で、Ｗ膜１６とレジスト膜２３とのエッチン
グ速度が互いに略等しくなっている。The etching rate of the resist film 23 can be controlled by the flow rate of O 2 gas added to the reaction gas,
Under the above conditions, the etching rates of the W film 16 and the resist film 23 are substantially equal to each other.
【００２５】このエッチバックに際しては、継ぎ目２１
が特に厚いレジスト膜２３に覆われており、凹部２２内
にもレジスト膜２３が浸透しているので、Ｗ膜１６のう
ちで脆弱な継ぎ目２１の部分のエッチング速度が上昇す
ることなく、エッチバックが進行する。At the time of this etch back, the seam 21
Is covered with a particularly thick resist film 23, and the resist film 23 permeates into the recess 22 as well, so that the etching rate of the fragile seam 21 of the W film 16 does not increase and the etchback is performed. Progresses.
【００２６】従って、レジスト膜２３の表面形状がＷ膜
１６に転写された状態でエッチバックが進行し、ＳｉＯ
2 膜１３の一部が露出した状態では、図１（ｄ）に示す
様に、コンタクト孔１４を埋め込むと共にコンタクト孔
１４の周囲にも残っているＷ膜１６の頂部が、ＳｉＯ2
膜１３に対して上に凸のテーパ状になる。Therefore, with the surface shape of the resist film 23 transferred to the W film 16, the etch back proceeds, and
When a part of the second film 13 is exposed, as shown in FIG. 1D, the top portion of the W film 16 which is buried in the contact hole 14 and remains around the contact hole 14 is not covered with SiO 2
The film 13 has a tapered shape that is convex upward.
【００２７】次に、エッチバック時のエッチング速度が
ウェハの面内で必ずしも均一ではないことを考慮して、
エッチバックを続け、つまりオーバエッチングを行っ
て、図１（ｅ）に示す様に、Ｗ膜１６をコンタクト孔１
４内にのみ残す。この状態でも、Ｗ膜１６の頂部がＳｉ
Ｏ2 膜１３に対して上にやや凸のテーパ状になってい
る。Next, considering that the etching rate at the time of etch back is not always uniform in the plane of the wafer,
The etch back is continued, that is, over-etching is performed, and the W film 16 is formed in the contact hole 1 as shown in FIG.
Leave only in 4. Even in this state, the top of the W film 16 is Si
It has a taper shape that is slightly convex upward with respect to the O 2 film 13.
【００２８】なお、図１（ｅ）に示した様に頂部がＳｉ
Ｏ2 膜１３に対して上にやや凸のテーパ状になっている
この第１実施例のＷ膜１６と、図３（ｃ）に示した様に
ＳｉＯ2 膜１３に対して凹形状になっている一従来例の
Ｗ膜１６とを比較すると、この第１実施例のＷ膜１６の
方が、後にＳｉＯ2 膜１３上に形成する配線（図示せ
ず）と電気的に良好に接触させることができる。As shown in FIG. 1 (e), the top is made of Si.
The W film 16 of the first embodiment, which is slightly convex upward with respect to the O 2 film 13, and the concave shape with respect to the SiO 2 film 13 as shown in FIG. 3C. Comparing with the W film 16 of one conventional example, the W film 16 of the first embodiment is electrically contacted better with the wiring (not shown) formed on the SiO 2 film 13 later. be able to.
【００２９】図２は、第２実施例を示している。この第
２実施例では、図２（ａ）に示す様に、Ｓｉ基板１１上
の多結晶Ｓｉ膜２４で配線が形成されているために、拡
散層１２上と多結晶Ｓｉ膜２４上とで、絶縁膜であるＳ
ｉＯ2 膜１３に段差が存在している。そして、拡散層１
２及び多結晶Ｓｉ膜２４との電気的な接続を行うため
に、ＳｉＯ2 膜１３にコンタクト孔１４、２５を形成す
るが、形成方法は上述の第１実施例等と同様である。FIG. 2 shows a second embodiment. In the second embodiment, as shown in FIG. 2A, since the wiring is formed by the polycrystalline Si film 24 on the Si substrate 11, the wiring is formed on the diffusion layer 12 and the polycrystalline Si film 24. , S that is an insulating film
A step exists on the iO 2 film 13. And the diffusion layer 1
The contact holes 14 and 25 are formed in the SiO 2 film 13 in order to make electrical connection with the 2 and the polycrystalline Si film 24, but the forming method is the same as in the above-described first embodiment and the like.
【００３０】その後、第１実施例と同様の工程を経て、
図２（ｂ）に示す様にコンタクト孔１４、２５上にテー
パ状のレジスト膜２３を形成し、Ｗ膜１６とレジスト膜
２３とＴｉＯＮ層１５との全面をエッチバックする。After that, through the same steps as in the first embodiment,
As shown in FIG. 2B, a tapered resist film 23 is formed on the contact holes 14 and 25, and the entire surfaces of the W film 16, the resist film 23 and the TiON layer 15 are etched back.
【００３１】ところが、この第２実施例では、ＳｉＯ2
膜１３の一部が露出した状態では、図２（ｃ）に示す様
に、レジスト膜２３の表面形状が転写された形状のＷ膜
１６がコンタクト孔１４及びその周囲に残ると共に、Ｓ
ｉＯ2 膜１３の段差部にもＷ膜１６やＴｉＯＮ層１５が
残る。However, in the second embodiment, SiO 2
When a part of the film 13 is exposed, as shown in FIG. 2C, the W film 16 having the transferred surface shape of the resist film 23 remains in the contact hole 14 and its periphery, and S
The W film 16 and the TiON layer 15 also remain in the step portion of the iO 2 film 13.
【００３２】従って、この第２実施例でも、エッチバッ
クを続けて、オーバエッチングを行う。この時、ＳｉＯ
2 膜１３の段差部におけるＷ膜１６及びＴｉＯＮ層１５
の除去と、Ｗ膜１６をコンタクト孔１４、２５内にのみ
残すための整形とが同時に進行するので、図２（ｄ）に
示す様に、コンタクト孔１４、２５がＷ膜１６によって
凹形状しか埋め込まれないのを防止することができる。Therefore, also in the second embodiment, the etching back is continued and the over etching is performed. At this time, SiO
2 W film 16 and TiON layer 15 in the step portion of the film 13
2 and the shaping for leaving the W film 16 only in the contact holes 14 and 25 proceed at the same time. Therefore, as shown in FIG. 2D, the contact holes 14 and 25 have a concave shape due to the W film 16. It can be prevented from being embedded.
【００３３】ＳｉＯ2 膜１３の段差部に残るＷ膜１６の
量は段差の高さに依存するので、段差が高くてＷ膜１６
の残りが多い場合は、オーバエッチングの量も多くする
必要がある。しかし、その場合でも、レジスト膜２３の
厚さやエッチバックの条件を変更することによって、図
２（ｄ）に示した最終形状を得ることが可能である。Since the amount of the W film 16 remaining in the step portion of the SiO 2 film 13 depends on the height of the step, the step becomes high and the W film 16
If there is a large amount of residual oxygen, it is necessary to increase the amount of overetching. However, even in that case, the final shape shown in FIG. 2D can be obtained by changing the thickness of the resist film 23 and the conditions of the etch back.
【００３４】なお、レジスト膜２３をテーパ状にするた
めに、上述の第１及び第２実施例の何れにおいても熱処
理によってレジスト膜２３を流動化させたが、レジスト
膜２３をパターニングするためのフォトリソグラフィ工
程における露光時に、Ｓｉ基板１１の位置を焦点から故
意にずらせてもよい。この様にすれば、パターン周辺か
らの光の回り込みによって、光の強度がパターン周辺か
ら中心へ向かって徐々に弱くなるからである。In order to taper the resist film 23, the resist film 23 was fluidized by heat treatment in both the first and second embodiments described above, but a photo film for patterning the resist film 23 was used. The position of the Si substrate 11 may be intentionally deviated from the focus during exposure in the lithography process. This is because the light intensity gradually decreases from the periphery of the pattern toward the center due to the wraparound of the light from the periphery of the pattern.
【００３５】また、プラグを形成するために、上述の第
１及び第２実施例の何れにおいてもＷ膜１６を用いた
が、Ｍｏ膜、Ｐｔ膜、Ｃｕ膜、ＷＳｉx 膜、ＭｏＳｉx
膜またはＡｌ膜等を用いることもできる。但し、その場
合は、エッチバック時の反応ガスを適宜に最適化する必
要がある。Further, in order to form the plug, the W film 16 was used in both the first and second embodiments described above, but the Mo film, the Pt film, the Cu film, the WSi x film and the MoSi x film are used.
A film, an Al film, or the like can also be used. However, in that case, it is necessary to appropriately optimize the reaction gas at the time of etch back.
【００３６】[0036]
【発明の効果】本願の発明による金属プラグの第１の形
成方法では、コンタクト孔が金属プラグによって凹形状
にしか埋め込まれないのを防止することができ、しか
も、表面が滑らかな金属プラグでコンタクト孔を埋め込
むことが可能であるので、絶縁膜上に形成する配線と金
属プラグとを電気的に良好に接触させることができる。
従って、配線のコンタクトの信頼性を高めて、半導体装
置の信頼性を高めることができる。According to the first method of forming a metal plug of the present invention, it is possible to prevent the contact hole from being filled only in a concave shape by the metal plug, and moreover, the contact is made with the metal plug having a smooth surface. Since the hole can be filled, the wiring formed on the insulating film and the metal plug can be brought into good electrical contact with each other.
Therefore, the reliability of the contact of the wiring can be enhanced, and the reliability of the semiconductor device can be enhanced.
【００３７】本願の発明による金属プラグの第２の形成
方法では、金属プラグのうちでコンタクト孔の中心部に
穴が形成されるのを防止することができ、しかも、金属
プラグの頂部が周縁に段差のある断面矩形状になるのを
防止することができるので、配線と金属プラグとを電気
的に更に良好に接触させることができる。従って、配線
のコンタクトの信頼性を更に高めて、半導体装置の信頼
性を更に高めることができる。In the second method of forming a metal plug according to the invention of the present application, it is possible to prevent a hole from being formed at the center of the contact hole in the metal plug, and moreover, the top of the metal plug is located at the peripheral edge. Since it is possible to prevent the step-like rectangular cross section from being formed, the wiring and the metal plug can be electrically brought into better contact with each other. Therefore, the reliability of the contact of the wiring can be further enhanced, and the reliability of the semiconductor device can be further enhanced.
【図１】本願の発明の第１実施例を順次に示す側断面図
である。FIG. 1 is a side sectional view sequentially showing a first embodiment of the invention of the present application.
【図２】本願の発明の第２実施例を順次に示す側断面図
である。FIG. 2 is a side sectional view sequentially showing a second embodiment of the invention of the present application.
【図３】本願の発明の一従来例を順次に示す側断面図で
ある。FIG. 3 is a side sectional view sequentially showing a conventional example of the invention of the present application.
１３ ＳｉＯ2 膜 １４ コンタクト孔 １６ Ｗ膜 ２３ レジスト膜 ２５ コンタクト孔13 SiO 2 film 14 Contact hole 16 W film 23 Resist film 25 Contact hole
Claims (3)
に金属膜を堆積させ、この金属膜をエッチバックしてこ
の金属膜で前記コンタクト孔を埋める様にした金属プラ
グの形成方法において、 前記コンタクト孔上の前記金属膜上に有機膜を形成し、
この有機膜と前記金属膜とに対して前記エッチバックを
行うことを特徴とする金属プラグの形成方法。1. A method for forming a metal plug, wherein a metal film is deposited on an insulating film having a contact hole formed therein, and the metal film is etched back to fill the contact hole with the metal film. Forming an organic film on the metal film on the contact hole,
A method for forming a metal plug, characterized in that the organic film and the metal film are etched back.
特徴とする請求項１記載の金属プラグの形成方法。2. The method for forming a metal plug according to claim 1, wherein the organic film is formed in a tapered shape.
くはこれらのシリサイド化合物またはＡｌを含む膜であ
ることを特徴とする請求項１記載の金属プラグの形成方
法。3. The method for forming a metal plug according to claim 1, wherein the metal film is a film containing W, Mo, Pt, Cu or a silicide compound thereof or Al.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12815992A JPH05299397A (en) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | Forming method for metal plug |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12815992A JPH05299397A (en) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | Forming method for metal plug |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05299397A true JPH05299397A (en) | 1993-11-12 |
Family
ID=14977849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12815992A Pending JPH05299397A (en) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | Forming method for metal plug |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05299397A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100254175B1 (en) * | 1997-06-30 | 2000-05-01 | 김영환 | Method of forming tungsten plug in semiconductor device |
| KR100373706B1 (en) * | 1999-12-31 | 2003-02-25 | 아남반도체 주식회사 | a manufacturing method for wires of semiconductor devices |
| KR100377164B1 (en) * | 2000-07-31 | 2003-03-26 | 주식회사 하이닉스반도체 | A method of forming tungsten plug in semiconduntor device |
| US8034705B2 (en) | 2008-07-17 | 2011-10-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of forming a seam-free tungsten plug |
| JP2021034400A (en) * | 2019-08-14 | 2021-03-01 | 富士電機株式会社 | Method of manufacturing semiconductor device |
-
1992
- 1992-04-21 JP JP12815992A patent/JPH05299397A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100254175B1 (en) * | 1997-06-30 | 2000-05-01 | 김영환 | Method of forming tungsten plug in semiconductor device |
| KR100373706B1 (en) * | 1999-12-31 | 2003-02-25 | 아남반도체 주식회사 | a manufacturing method for wires of semiconductor devices |
| KR100377164B1 (en) * | 2000-07-31 | 2003-03-26 | 주식회사 하이닉스반도체 | A method of forming tungsten plug in semiconduntor device |
| US8034705B2 (en) | 2008-07-17 | 2011-10-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of forming a seam-free tungsten plug |
| JP2021034400A (en) * | 2019-08-14 | 2021-03-01 | 富士電機株式会社 | Method of manufacturing semiconductor device |
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