JP2003151917A - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
Manufacturing method of semiconductor deviceInfo
- Publication number
- JP2003151917A JP2003151917A JP2001344800A JP2001344800A JP2003151917A JP 2003151917 A JP2003151917 A JP 2003151917A JP 2001344800 A JP2001344800 A JP 2001344800A JP 2001344800 A JP2001344800 A JP 2001344800A JP 2003151917 A JP2003151917 A JP 2003151917A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen
- barrier metal
- metal layer
- layer
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造方
法に係り、特に水素吸蔵性を有する金属をバリアメタル
層として用いる場合に、水素処理により基板表面の電荷
を抑制し、特性の改善を図る半導体装置の製造方法に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and particularly when a metal having a hydrogen storage property is used as a barrier metal layer, the charge on the substrate surface is suppressed by hydrogen treatment to improve the characteristics. The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device.
【0002】[0002]
【従来の技術】シリコン基板の半導体装置の配線として
はアルミニウム合金など、アルミニウム系の金属材料が
一般的に用いられる。しかしこの場合、アルミニウム合
金にはスパイクと呼ばれるアルミニウムとシリコンとの
相互拡散を抑制するために、シリコンが混入されてお
り、シリコンの粒(シリコンノジュール)によるコンタ
クト不良が増加してしまうなどの問題があった。このた
め、配線層形成前にチタン系の金属(例えば、Ti、T
iN、TiON、TiW等)からなるバリアメタル層を
形成し、Siノジュールの抑制や、配線層と半導体基板
表面とのコンタクト部分における相互拡散を防止してい
る。2. Description of the Related Art Aluminum-based metal materials such as aluminum alloys are generally used for wiring of semiconductor devices on silicon substrates. In this case, however, silicon is mixed in the aluminum alloy in order to suppress mutual diffusion between aluminum and silicon, which is called a spike, and there is a problem that contact defects due to silicon grains (silicon nodules) increase. there were. Therefore, a titanium-based metal (for example, Ti, T
A barrier metal layer made of iN, TiON, TiW, etc.) is formed to suppress Si nodules and prevent mutual diffusion at the contact portion between the wiring layer and the semiconductor substrate surface.
【0003】図8から図10を参照して、従来の半導体
装置の製造方法についてトレンチ構造のパワーMOSF
ETを例に示す。With reference to FIGS. 8 to 10, a conventional method for manufacturing a semiconductor device, a power MOSF having a trench structure, will be described.
ET is shown as an example.
【0004】図8では、N+型シリコン半導体基板21
にN-型のエピタキシャル層を積層してドレイン領域2
2を形成する。表面に酸化膜を形成した後、予定のチャ
ネル層24の部分の酸化膜をエッチングする。この酸化
膜をマスクとして全面にドーズ量1.0×1013でボロ
ンを注入した後、拡散してP型のチャネル層24を形成
する。In FIG. 8, an N + type silicon semiconductor substrate 21 is shown.
N − type epitaxial layer is stacked on the drain region 2
Form 2. After forming the oxide film on the surface, the oxide film in the portion of the planned channel layer 24 is etched. Using this oxide film as a mask, boron is implanted into the entire surface at a dose of 1.0 × 10 13 and then diffused to form a P-type channel layer 24.
【0005】次に、トレンチを形成する。全面にCVD
法によりNSG(Non−doped Silicat
e Glass)のCVD酸化膜を生成し、レジスト膜に
よるマスクをトレンチ開口部となる部分を除いてかけ
て、CVD酸化膜をドライエッチングして部分的に除去
し、チャネル領域24が露出したトレンチ開口部を形成
する。Next, a trench is formed. CVD on the entire surface
Method by NSG (Non-doped Silicat)
e glass) CVD oxide film is formed, a mask made of a resist film is applied except a portion which becomes the trench opening, and the CVD oxide film is partially removed by dry etching to expose the channel region 24. To form a part.
【0006】更に、CVD酸化膜をマスクとしてトレンチ
開口部のシリコン半導体基板をCF系およびHBr系ガ
スによりドライエッチングし、チャネル層24を貫通し
てドレイン領域22まで達するトレンチ27を形成す
る。Further, using the CVD oxide film as a mask, the silicon semiconductor substrate in the trench opening is dry-etched with CF-based gas and HBr-based gas to form a trench 27 penetrating the channel layer 24 and reaching the drain region 22.
【0007】図9では、ゲート酸化膜31およびゲート
電極33を形成する。まず、ダミー酸化をしてトレンチ
27内壁とチャネル層24表面にダミー酸化膜を形成し
てドライエッチングの際のエッチングダメージを除去す
る。このダミー酸化で形成されたダミー酸化膜とCVD酸
化膜を同時にフッ酸などの酸化膜エッチャントにより除
去することにより、安定したゲート酸化膜を形成するこ
とができる。また高温で熱酸化することによりトレンチ
27開口部に丸みをつけ、トレンチ27開口部での電界
集中を避ける効果もある。その後、ゲート酸化膜31を
形成する。すなわち、全面を熱酸化してゲート酸化膜3
1を閾値に応じて例えば厚み約700Åに形成する。In FIG. 9, a gate oxide film 31 and a gate electrode 33 are formed. First, dummy oxidation is performed to form a dummy oxide film on the inner wall of the trench 27 and the surface of the channel layer 24 to remove etching damage during dry etching. By removing the dummy oxide film and the CVD oxide film formed by the dummy oxidation at the same time with an oxide film etchant such as hydrofluoric acid, a stable gate oxide film can be formed. Further, there is an effect that the opening portion of the trench 27 is rounded by thermal oxidation at a high temperature to avoid electric field concentration in the opening portion of the trench 27. Then, the gate oxide film 31 is formed. That is, the entire surface is thermally oxidized to form the gate oxide film 3
1 is formed to have a thickness of about 700 Å according to the threshold value.
【0008】その後、全面にノンドープのポリシリコン
層を堆積し、リンを高濃度に注入・拡散して高導電率化
を図り、全面に堆積したポリシリコン層をマスクなしで
ドライエッチして、トレンチ27に埋設したゲート電極
33を残す。Thereafter, a non-doped polysilicon layer is deposited on the entire surface, phosphorus is injected / diffused at a high concentration to increase the conductivity, and the polysilicon layer deposited on the entire surface is dry-etched without a mask to form a trench. The gate electrode 33 buried in 27 is left.
【0009】また、基板の電位安定化のためのボディコ
ンタクト領域34と、ソース領域35を形成する。まず
レジスト膜によるマスクにより選択的にボロンをイオン
注入し、P+型のボディコンタクト領域34を形成した
後、レジスト膜を除去する。更に、新たなレジスト膜で
予定のソース領域35およびゲート電極33を露出する
様にマスクして、砒素をイオン注入し、N+型のソース
領域35をトレンチ27に隣接するチャネル層24表面
に形成した後、レジスト膜を除去する。その後、全面に
BPSG(Boron Phosphorus Sil
icate Glass)層をCVD法により堆積し
て、層間絶縁膜36を形成し、レジスト膜をマスクにし
て少なくともゲート電極33上に層間絶縁膜36を残
す。A body contact region 34 for stabilizing the potential of the substrate and a source region 35 are formed. First, boron ions are selectively ion-implanted using a mask of a resist film to form a P + type body contact region 34, and then the resist film is removed. Further, masking a predetermined source region 35 and gate electrode 33 with a new resist film, arsenic is ion-implanted to form an N + -type source region 35 on the surface of the channel layer 24 adjacent to the trench 27. After that, the resist film is removed. After that, BPSG (Boron Phosphorus Sil
An iCate Glass) layer is deposited by the CVD method to form an interlayer insulating film 36, and the interlayer insulating film 36 is left at least on the gate electrode 33 using the resist film as a mask.
【0010】図10では、配線層を形成するためにま
ず、バリアメタル層37を設ける。これは、層間絶縁膜
36以外の部分はシリコン基板が露出しており、配線層
38となるアルミニウム合金をスパッタするとアルミニ
ウム合金中に含ませるシリコンの粒(シリコンノジュー
ル)が、微細な領域であるボディコンタクト領域34を
塞いでしまう場合がある。このシリコンノジュールを抑
制し、また、スパイクと呼ばれる金属とシリコン基板と
の相互拡散を防止するために、チタン系の材料(例えば
Ti/TiN等)によるバリアメタル層37が設けられ
る。In FIG. 10, a barrier metal layer 37 is first provided to form a wiring layer. This is because the silicon substrate is exposed in a portion other than the interlayer insulating film 36, and when the aluminum alloy to be the wiring layer 38 is sputtered, the silicon grains (silicon nodules) contained in the aluminum alloy are fine regions. The contact region 34 may be blocked. A barrier metal layer 37 made of a titanium-based material (for example, Ti / TiN) is provided in order to suppress the silicon nodules and prevent mutual diffusion between a metal called a spike and the silicon substrate.
【0011】全面にTi/TiN等をスパッタしてバリ
アメタル層37を形成し、それに引き続いて、配線層3
8となるアルミニウム合金を全面にスパッタする。その
後、金属とシリコン表面を安定させるために、合金化熱
処理を行う。この熱処理は、水素含有ガス中で、アルミ
ニウム合金の融点を超えない300〜500℃(例えば
400℃程度)の温度で30分程度行い、金属膜内の結
晶ひずみを除去し、界面を安定化させる。A barrier metal layer 37 is formed on the entire surface by sputtering Ti / TiN or the like, and subsequently, the wiring layer 3 is formed.
An aluminum alloy to be 8 is sputtered on the entire surface. Then, alloying heat treatment is performed to stabilize the surfaces of the metal and silicon. This heat treatment is performed in a hydrogen-containing gas at a temperature of 300 to 500 ° C. (for example, about 400 ° C.) that does not exceed the melting point of the aluminum alloy for about 30 minutes to remove crystal strain in the metal film and stabilize the interface. .
【0012】その後、表面保護膜として、SiN等によ
るパッシベーション膜を形成する。その後更に、ダメー
ジ除去のために300〜500℃(例えば400℃)で
30分程度の熱処理を行い、前工程を終了する。After that, a passivation film made of SiN or the like is formed as a surface protection film. After that, heat treatment is further performed at 300 to 500 ° C. (for example, 400 ° C.) for about 30 minutes to remove damage, and the previous step is completed.
【0013】図10を参照して、トレンチ型パワーMO
SFETの構造を示す。N+型のシリコン半導体基板2
1の上にN-型のエピタキシャル層からなるドレイン領
域22を設け、その表面にP型のチャネル層24を設け
る。チャネル層24を貫通し、ドレイン領域22まで到
達するトレンチ27を設け、トレンチ27の内壁をゲー
ト酸化膜31で被膜し、トレンチ27に充填されたポリ
シリコンよりなるゲート電極33を設ける。トレンチ2
7に隣接したチャネル層24表面にはN+型のソース領
域35が形成され、隣り合う2つのセルのソース領域3
5間のチャネル層24表面にはP+型のボディ領域34
を設ける。さらにゲート電極33印加時にはソース領域
35からトレンチ27に沿ってチャネル領域(図示せ
ず)が形成される。ゲート電極33上は層間絶縁膜36
で覆い、ソース領域35およびボディ領域34にコンタ
クトするバリアメタル層37を形成し、アルミニウム合
金などによる配線層38を設ける。Referring to FIG. 10, trench type power MO
The structure of SFET is shown. N + type silicon semiconductor substrate 2
1 is provided with a drain region 22 made of an N − type epitaxial layer, and a P type channel layer 24 is provided on the surface thereof. A trench 27 penetrating the channel layer 24 and reaching the drain region 22 is provided, an inner wall of the trench 27 is covered with a gate oxide film 31, and a gate electrode 33 made of polysilicon filling the trench 27 is provided. Trench 2
7 is formed with an N + type source region 35 on the surface of the channel layer 24 adjacent to the source region 3 of the two adjacent cell regions.
The P + type body region 34 is formed on the surface of the channel layer 24 between
To provide. Further, when the gate electrode 33 is applied, a channel region (not shown) is formed from the source region 35 along the trench 27. An interlayer insulating film 36 is formed on the gate electrode 33
Then, a barrier metal layer 37 that contacts the source region 35 and the body region 34 is formed, and a wiring layer 38 made of an aluminum alloy or the like is provided.
【0014】[0014]
【発明が解決しようとする課題】かかる従来のMOSF
ETでは、素子領域形成後、配線層の形成工程におい
て、バリアメタル層37と配線層38を連続して形成
し、その後水素含有ガス中で熱処理を施して合金化さ
せ、表面を安定させていた。シリコン(Si)にアルミ
ニウム(Al)等のメタルを成膜するとその界面で理想
的にはショットキ接合を形成する。しかし実際にはSi
上に自然酸化膜が存在するため、理想的な整流特性は示
さないので、Ai/Si界面をオーミック特性にするた
めに水素含有ガス中での熱処理(以下水素アロイと称す
る)によりAl/Si界面を合金化する必要がある。し
かし、Al中のSi拡散速度が速いため、AlとSiが
相互拡散し、AlがSiに拡散してpn接合を破壊する
スパイクと呼ばれる現象が起こる。これを避けるために
AlにはあらかじめSiが含有されている。SUMMARY OF THE INVENTION Such a conventional MOSF
In ET, the barrier metal layer 37 and the wiring layer 38 are continuously formed in the step of forming the wiring layer after the formation of the element region, and then heat treatment is performed in a hydrogen-containing gas to alloy them to stabilize the surface. . When a metal such as aluminum (Al) is deposited on silicon (Si), Schottky junction is ideally formed at the interface. But actually Si
Since a natural oxide film exists on the upper surface, it does not exhibit ideal rectifying characteristics. Therefore, heat treatment (hereinafter referred to as hydrogen alloy) in a hydrogen-containing gas to make the Ai / Si interface have ohmic characteristics is performed. Need to be alloyed. However, since the diffusion rate of Si in Al is high, a phenomenon called a spike occurs in which Al and Si interdiffuse and Al diffuses into Si to destroy the pn junction. In order to avoid this, Al contains Si in advance.
【0015】しかし、この水素アロイにより、Alに含
有されるSiが拡散、粒成長し基板との接触界面にSi
ノジュールとして析出することがある。このSiノジュ
ールが微細な領域であるボディコンタクト領域を塞いで
コンタクト不良を起こしたり、Siノジュール自身が高
抵抗であるので、接触抵抗を不安定にしたり上昇させた
りする原因となってしまう。However, due to this hydrogen alloy, Si contained in Al diffuses and grains grow, and Si is formed at the contact interface with the substrate.
May precipitate as nodules. This Si nodule blocks a fine body contact region to cause a contact failure, and since the Si nodule itself has high resistance, it causes unstable or increased contact resistance.
【0016】このため、水素アロイ工程での相互拡散を
防止したり、Siノジュールによるコンタクト不良を抑
制するために、Al成膜前にチタン系金属によるバリア
メタル層を形成している。Therefore, in order to prevent mutual diffusion in the hydrogen alloying process and suppress contact failure due to Si nodules, a barrier metal layer made of a titanium-based metal is formed before Al film formation.
【0017】更に、素子領域形成工程の酸化などにより
Si表面はSi結合子が切れた状態で存在する場合があ
り、この場合表面は、負の電荷が帯電していると考えら
れる。このため、電位が発生し、表面に電場を印加した
のと同じ状態となっているため、閾値電圧にばらつきが
生じる。このため、水素アロイ工程において、水素をM
OSFET界面等に到達させることにより、Siと水素
を結合させ、Si界面の電荷を除去することにより、特
性の向上(例えば暗電流の低減)や、特性の安定(例え
ば閾値電圧の安定)を図っている。Further, the Si surface may be present with the Si connectors broken due to oxidation or the like in the element region forming step. In this case, it is considered that the surface is charged with negative charges. Therefore, an electric potential is generated, and the state is the same as when an electric field is applied to the surface, so that the threshold voltage varies. Therefore, in the hydrogen alloy process, hydrogen is added to the M
By reaching the OSFET interface or the like, Si and hydrogen are bonded to each other, and the electric charge at the Si interface is removed, thereby improving the characteristics (for example, reducing the dark current) or stabilizing the characteristics (for example, stabilizing the threshold voltage). ing.
【0018】しかし従来の製造方法では、水素アロイを
行っても、界面の電荷を十分に消滅させることが困難で
あり、VGSOFF(閾値電圧)がシフトすることが判明し
た。However, in the conventional manufacturing method, it has been found that even if hydrogen alloying is performed, it is difficult to sufficiently eliminate the charge at the interface, and V GSOFF (threshold voltage) shifts.
【0019】図11には、バリアメタル層がある場合
(点線)とない場合(実線)のVGS−ID曲線を示す。
バリアメタル層を形成すると、バリアメタル層の吸蔵特
性のため特にNチャネル型MOSFETにおいてはVGS
が低い方へシフトする(閾値電圧が下がる)ので、閾値
を合わせるためにチャネル層に注入する不純物濃度を高
くする必要があり、このため、オン抵抗が上昇してしま
う問題があった。FIG. 11 shows V GS -ID curves with and without a barrier metal layer (dotted line).
When the barrier metal layer is formed, V GS is increased especially in the N-channel MOSFET due to the storage property of the barrier metal layer.
Is shifted to the lower side (the threshold voltage is lowered), it is necessary to increase the impurity concentration to be injected into the channel layer in order to match the threshold, which causes a problem that the on-resistance is increased.
【0020】この原因としては、バリアメタル層である
チタン系の金属が水素吸蔵性を有するため、例えば水素
アロイ工程で水素が半導体基板とゲート酸化膜との界面
に到達する前に、バリアメタル層に吸蔵され、Si界面
に発生した電荷の消滅に寄与する水素が少なくためであ
ることが判った。The cause of this is that the titanium-based metal, which is the barrier metal layer, has a hydrogen storage property, so that, for example, in the hydrogen alloy process, before the hydrogen reaches the interface between the semiconductor substrate and the gate oxide film, the barrier metal layer is formed. It was found that the amount of hydrogen stored in Si contributes to the disappearance of the electric charge generated at the Si interface.
【0021】また、実験に依れば、アルミニウム合金の
配線層がなければ400℃程度の水素アロイ条件でもV
GSOFFがシフトしないことが判っており、この場合は水
素アロイにより基板表面に十分に水素が到達していると
考えられる。一方、アルミニウム合金の配線層がある場
合では、水素アロイの温度を上昇させれば、VGSOFFが
所定の値となることが判明した。しかし、当然ではある
が、アルミニウムの融点を超える加熱処理は行えず、ま
た水素アロイの温度を上げることにより、アルミニウム
合金中のSiノジュールが基板表面に析出する量が増え
るため、ワイヤボンド時のストレスにより、析出したS
iノジュールで素子破壊を起こしてしまう問題もあっ
た。Further, according to the experiment, if there is no aluminum alloy wiring layer, V is obtained even under a hydrogen alloying condition of about 400.degree.
It is known that GSOFF does not shift, and in this case it is considered that hydrogen has fully reached the substrate surface due to the hydrogen alloy. On the other hand, in the case where there is an aluminum alloy wiring layer, it was found that V GSOFF becomes a predetermined value by increasing the temperature of the hydrogen alloy. However, as a matter of course, heat treatment exceeding the melting point of aluminum cannot be performed, and increasing the temperature of the hydrogen alloy increases the amount of Si nodules in the aluminum alloy deposited on the substrate surface. The deposited S
There was also a problem that the device was destroyed by the i-nodules.
【0022】[0022]
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題に鑑
みてなされ、第1には、シリコン半導体基板上に所望の
素子領域を形成する工程と、水素吸蔵性を有する金属に
よりバリアメタル層を形成後、基板表面に水素を導入す
る工程と、バリアメタル層上に配線層を形成する工程
と、配線層上に表面保護膜を形成後、熱処理を行う工程
とを具備することにより、解決するものである。The present invention has been made in view of the above problems, and firstly, a step of forming a desired element region on a silicon semiconductor substrate, and a barrier metal layer made of a metal having a hydrogen storage property. The problem is solved by including a step of introducing hydrogen to the surface of the substrate after the formation, a step of forming a wiring layer on the barrier metal layer, and a step of performing a heat treatment after forming a surface protective film on the wiring layer. It is a thing.
【0023】第2には、シリコン半導体基板上に所望の
素子領域を形成する工程と、水素吸蔵性を有するチタン
系の金属によりバリアメタル層を形成後、基板表面に水
素を導入する工程と、バリアメタル層上に配線層を形成
する工程と、配線層上に表面保護膜を形成後、熱処理を
行う工程とを具備することにより、解決するものであ
る。Second, a step of forming a desired element region on a silicon semiconductor substrate, a step of forming a barrier metal layer of a titanium-based metal having a hydrogen storage property, and then introducing hydrogen to the surface of the substrate, This is solved by including a step of forming a wiring layer on the barrier metal layer and a step of performing heat treatment after forming a surface protective film on the wiring layer.
【0024】また、バリアメタル形成後、水素又は水素
含有ガス雰囲気で300〜800℃で加熱することによ
り水素を基板に導入することを特徴とするものである。After the barrier metal is formed, hydrogen is introduced into the substrate by heating at 300 to 800 ° C. in a hydrogen or hydrogen-containing gas atmosphere.
【0025】また、バリアメタル層形成後、全面に水素
をイオン注入し、300〜800℃で加熱、拡散して水
素を基板に導入することを特徴とするものである。Further, after the barrier metal layer is formed, hydrogen is ion-implanted into the entire surface, heated at 300 to 800 ° C. and diffused to introduce hydrogen into the substrate.
【0026】また、熱処理は窒素又は水素又は水素含有
ガスの減圧雰囲気で300〜500℃で加熱することを
特徴とするものである。The heat treatment is characterized by heating at 300 to 500 ° C. in a reduced pressure atmosphere of nitrogen, hydrogen or a gas containing hydrogen.
【0027】更に、熱処理を0.2〜760Torrの
圧力下で行うことを特徴とするものである。Further, the heat treatment is performed under a pressure of 0.2 to 760 Torr.
【0028】つまり、アルミニウム合金成膜前に水素を
基板に導入し、高温で第1の熱処理を行うことでシリコ
ン表面に水素を供給し、アルミニウム合金形成後に合金
化熱処理を兼ねて減圧下で尚且つ通常の温度で第2の熱
処理を行うことで、Siノジュールの析出を抑制しつ
つ、シリコン表面に効率的に水素を到達させる半導体装
置の製造方法を提供できる。That is, hydrogen is introduced into the substrate before the aluminum alloy film is formed, and the first heat treatment is performed at a high temperature to supply hydrogen to the silicon surface, and after the aluminum alloy is formed, the alloying heat treatment is also performed under reduced pressure. By performing the second heat treatment at a normal temperature, it is possible to provide a method for manufacturing a semiconductor device in which hydrogen is allowed to reach the silicon surface efficiently while suppressing the deposition of Si nodules.
【0029】[0029]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態をトレンチ型
パワーMOSFETを例に図1から図7を参照して詳細
に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 7 by taking a trench type power MOSFET as an example.
【0030】図1には、本発明のトレンチ型パワーMO
SFETの構造を示す。N+型のシリコン半導体基板1
の上にN-型のエピタキシャル層からなるドレイン領域
2を設け、その表面にP型のチャネル層4を設ける。チ
ャネル層4を貫通し、ドレイン領域2まで到達するトレ
ンチ7を設け、トレンチ7の内壁をゲート酸化膜11で
被膜し、トレンチ7に充填されたポリシリコンよりなる
ゲート電極13を設ける。トレンチ7に隣接したチャネ
ル層4表面にはN+型のソース領域15が形成され、隣
り合う2つのセルのソース領域15間のチャネル層4表
面にはP+型のボディコンタクト領域14を設ける。さ
らにゲート電極13印加時にはソース領域15からトレ
ンチ7に沿ってチャネル領域(図示せず)が形成され
る。ゲート電極13上は層間絶縁膜16で覆い、ソース
領域15およびボディコンタクト領域14にコンタクト
するバリアメタル層17を形成し、アルミニウム合金な
どによる配線層18を設ける。FIG. 1 shows a trench type power MO of the present invention.
The structure of SFET is shown. N + type silicon semiconductor substrate 1
A drain region 2 made of an N − type epitaxial layer is provided on the above, and a P type channel layer 4 is provided on the surface thereof. A trench 7 that penetrates the channel layer 4 and reaches the drain region 2 is provided, the inner wall of the trench 7 is covered with a gate oxide film 11, and a gate electrode 13 made of polysilicon filling the trench 7 is provided. An N + type source region 15 is formed on the surface of the channel layer 4 adjacent to the trench 7, and a P + type body contact region 14 is provided on the surface of the channel layer 4 between the source regions 15 of two adjacent cells. Further, when the gate electrode 13 is applied, a channel region (not shown) is formed from the source region 15 along the trench 7. The gate electrode 13 is covered with an interlayer insulating film 16, a barrier metal layer 17 that contacts the source region 15 and the body contact region 14 is formed, and a wiring layer 18 made of an aluminum alloy or the like is provided.
【0031】図2から図5には、本発明のトレンチ型パ
ワーMOSFETの製造方法を示す。本発明のトレンチ
型パワーMOSFETの製造方法は、シリコン半導体基
板上に所望の素子領域を形成する工程と、水素吸蔵性を
有する金属によりバリアメタル層を形成後、基板表面に
水素を導入する工程と、バリアメタル層上に配線層を形
成する工程と、配線層上に表面保護膜を形成後、熱処理
を行う工程とから構成される。2 to 5 show a method of manufacturing the trench type power MOSFET of the present invention. A method of manufacturing a trench type power MOSFET of the present invention comprises a step of forming a desired element region on a silicon semiconductor substrate, a step of forming a barrier metal layer of a metal having a hydrogen storage property, and a step of introducing hydrogen to the surface of the substrate. , A step of forming a wiring layer on the barrier metal layer, and a step of performing a heat treatment after forming a surface protective film on the wiring layer.
【0032】本発明の第1の工程は、図2および図3に
示す如く、シリコン半導体基板上に所望の素子領域を形
成することにある。The first step of the present invention is to form a desired element region on a silicon semiconductor substrate, as shown in FIGS.
【0033】図2では、N+型シリコン半導体基板1に
N-型のエピタキシャル層を積層してドレイン領域2を
形成する。表面に酸化膜を形成した後、予定のチャネル
層4の部分の酸化膜をエッチングする。この酸化膜をマ
スクとして全面にドーズ量1.0×1013でボロンを注
入した後、拡散してP型のチャネル層4を形成する。In FIG. 2, an N − type epitaxial layer is laminated on an N + type silicon semiconductor substrate 1 to form a drain region 2. After forming the oxide film on the surface, the oxide film in the planned channel layer 4 is etched. Using this oxide film as a mask, boron is implanted into the entire surface at a dose of 1.0 × 10 13 and then diffused to form a P-type channel layer 4.
【0034】次にトレンチを形成する。全面にCVD法
によりNSG(Non−dopedSilicate
Glass)のCVD酸化膜を生成し、レジスト膜による
マスクをトレンチ開口部となる部分を除いてかけて、CV
D酸化膜をドライエッチングして部分的に除去し、チャ
ネル領域4が露出したトレンチ開口部を形成する。Next, a trench is formed. NSG (Non-doped Silicate) is formed on the entire surface by the CVD method.
A CVD oxide film of (Glass) is formed, and a mask of a resist film is applied to remove the CV
The D oxide film is partially removed by dry etching to form a trench opening in which the channel region 4 is exposed.
【0035】更に、CVD酸化膜をマスクとしてトレンチ
開口部のシリコン半導体基板をCF系およびHBr系ガ
スによりドライエッチングし、チャネル層4を貫通して
ドレイン領域2まで達するトレンチ7を形成する。Further, using the CVD oxide film as a mask, the silicon semiconductor substrate in the trench opening is dry-etched with CF-based gas and HBr-based gas to form a trench 7 penetrating the channel layer 4 and reaching the drain region 2.
【0036】図3では、ゲート酸化膜11およびゲート
電極13を形成する。まず、ダミー酸化をしてトレンチ
7内壁とチャネル層4表面にダミー酸化膜を形成してド
ライエッチングの際のエッチングダメージを除去する。
このダミー酸化で形成されたダミー酸化膜とCVD酸化膜
を同時にフッ酸などの酸化膜エッチャントにより除去す
ることにより、安定したゲート酸化膜を形成することが
できる。また高温で熱酸化することによりトレンチ7開
口部に丸みをつけ、トレンチ7開口部での電界集中を避
ける効果もある。その後、ゲート酸化膜11を形成す
る。すなわち、全面を熱酸化してゲート酸化膜11を閾
値に応じて例えば厚み約700Åに形成する。In FIG. 3, the gate oxide film 11 and the gate electrode 13 are formed. First, dummy oxidation is performed to form a dummy oxide film on the inner wall of the trench 7 and the surface of the channel layer 4 to remove etching damage during dry etching.
By removing the dummy oxide film and the CVD oxide film formed by the dummy oxidation at the same time with an oxide film etchant such as hydrofluoric acid, a stable gate oxide film can be formed. Further, there is an effect that the opening portion of the trench 7 is rounded by thermal oxidation at a high temperature to avoid electric field concentration at the opening portion of the trench 7. Then, the gate oxide film 11 is formed. That is, the entire surface is thermally oxidized to form the gate oxide film 11 with a thickness of, for example, about 700 Å according to the threshold value.
【0037】更に、全面にノンドープのポリシリコン層
を堆積し、リンを高濃度に注入・拡散して高導電率化を
図り、全面に堆積したポリシリコン層をマスクなしでド
ライエッチして、トレンチ7に埋設したゲート電極13
を残す。Further, a non-doped polysilicon layer is deposited on the entire surface, phosphorus is injected / diffused at a high concentration to increase the conductivity, and the polysilicon layer deposited on the entire surface is dry-etched without a mask to form a trench. Gate electrode 13 embedded in 7
Leave.
【0038】また、基板の電位安定化のためのボディコ
ンタクト領域14と、ソース領域15を形成する。まず
レジスト膜によるマスクにより選択的にボロンをイオン
注入し、P+型のボディコンタクト領域14を形成した
後、レジスト膜を除去する。更に、新たなレジスト膜で
予定のソース領域15およびゲート電極13を露出する
様にマスクして、砒素をイオン注入し、N+型のソース
領域15をトレンチ7に隣接するチャネル層4表面に形
成した後、レジスト膜を除去する。その後、全面にBP
SG(Boron Phosphorus Silic
ate Glass)層をCVD法により堆積して、層
間絶縁膜16を形成し、レジスト膜をマスクにして少な
くともゲート電極13上に層間絶縁膜16を残す。Further, a body contact region 14 for stabilizing the potential of the substrate and a source region 15 are formed. First, boron is selectively ion-implanted by a mask made of a resist film to form a P + type body contact region 14, and then the resist film is removed. Further, masking a predetermined source region 15 and gate electrode 13 with a new resist film, arsenic is ion-implanted to form an N + type source region 15 on the surface of the channel layer 4 adjacent to the trench 7. After that, the resist film is removed. After that, BP on the entire surface
SG (Boron Phosphorus Silic
An ate glass) layer is deposited by the CVD method to form the interlayer insulating film 16, and the interlayer insulating film 16 is left on at least the gate electrode 13 using the resist film as a mask.
【0039】本発明の第2の工程は、図4に示す如く、
水素吸蔵性を有する金属によりバリアメタル層を形成
後、基板表面に水素を導入することにある。The second step of the present invention is as shown in FIG.
This is to introduce hydrogen to the surface of the substrate after forming the barrier metal layer with a metal having a hydrogen storage property.
【0040】本工程は本発明の特徴となる工程であり、
まず、バリアメタル層17を設ける。層間絶縁膜16以
外の部分はシリコン基板が露出しており、配線層18と
なるアルミニウム合金をスパッタするとアルミニウム合
金中に含ませるシリコンの粒(シリコンノジュール)
が、微細な領域であるボディコンタクト領域14を塞い
でしまう場合がある。このシリコンノジュールを抑制
し、また、スパイクと呼ばれる金属とシリコン基板との
相互拡散を防止するために、配線層18形成前に、チタ
ン系の材料(例えばTi/TiN等)によるバリアメタ
ル層17を形成する。This step is a characteristic step of the present invention,
First, the barrier metal layer 17 is provided. The silicon substrate is exposed in a portion other than the interlayer insulating film 16, and silicon particles (silicon nodules) contained in the aluminum alloy when the aluminum alloy to be the wiring layer 18 is sputtered.
However, it may block the body contact region 14, which is a fine region. In order to suppress the silicon nodules and prevent mutual diffusion of metal called spikes and the silicon substrate, a barrier metal layer 17 made of a titanium-based material (such as Ti / TiN) is formed before the wiring layer 18 is formed. Form.
【0041】全面にTi/TiN等をスパッタしてバリ
アメタル層17を形成し、それに引き続いて、炉に移
し、水素アロイを行う。つまり、水素ガスまたは水素含
有ガス中で300〜800℃(例えば700℃)で30
分程度の熱処理を行う。A barrier metal layer 17 is formed on the entire surface by sputtering Ti / TiN or the like, and subsequently, the barrier metal layer 17 is transferred to a furnace for hydrogen alloying. That is, 30 at 300 to 800 ° C. (eg 700 ° C.) in hydrogen gas or hydrogen-containing gas.
Heat treatment for about a minute.
【0042】また、ここで、バリアメタル層17形成
後、全面に水素をイオン注入し、その後300〜800
℃(例えば700℃)で熱処理を行っても良い。Further, here, after the barrier metal layer 17 is formed, hydrogen is ion-implanted into the entire surface, and then 300 to 800 are formed.
The heat treatment may be performed at a temperature of 700 ° C. (for example, 700 ° C.).
【0043】この工程により、シリコン基板表面には水
素が導入される。従来のように、アルミニウム合金をス
パッタ後に水素アロイを行うと、例えば400℃程度の
水素アロイでは、水素がシリコン表面に十分に到達でき
ない。また、高温で熱処理をすれば水素のシリコン表面
への到達量は増えるが、当然ながら、アルミニウム合金
の融点(600℃程度)を超える高温では加熱できな
い。また、高温にするとSiノジュールの析出量も増
え、コンタクト不良やワイヤボンド時の素子破壊が増大
してしまう問題もある。By this step, hydrogen is introduced into the surface of the silicon substrate. When hydrogen alloying is carried out after sputtering an aluminum alloy as in the conventional case, hydrogen cannot sufficiently reach the silicon surface by hydrogen alloying at about 400 ° C., for example. Further, if the heat treatment is performed at a high temperature, the amount of hydrogen reaching the silicon surface increases, but naturally, the heating cannot be performed at a high temperature exceeding the melting point (about 600 ° C.) of the aluminum alloy. Further, when the temperature is raised to a high temperature, the amount of Si nodules deposited is increased, and there is a problem that contact failure or device destruction during wire bonding increases.
【0044】しかし、本発明によればアルミニウム合金
形成前にアルミニウム合金の融点を超える高温で水素ア
ロイを行うことができる。これにより、水素が十分にバ
リアメタル層17に供給され、また、高温にしてもアル
ミニウム合金層がないため、当然アルミニウム層に含ま
れるSiノジュールが析出する問題もなくなる。このと
き、バリアメタル層17は水素を吸蔵するが、その吸蔵
量が飽和するとそれ以上の水素はシリコン基板表面に到
達するので、その水素により電荷が抑制される。これ
は、前述の如く、アルミニウム合金がない状態であれ
ば、400℃程度の水素アロイで所定のVGSOFFが得ら
れることから言っても明らかである。However, according to the present invention, hydrogen alloying can be performed at a high temperature exceeding the melting point of the aluminum alloy before forming the aluminum alloy. As a result, hydrogen is sufficiently supplied to the barrier metal layer 17, and since there is no aluminum alloy layer even at high temperature, naturally there is no problem of precipitation of Si nodules contained in the aluminum layer. At this time, the barrier metal layer 17 occludes hydrogen, but when the occluded amount becomes saturated, more hydrogen reaches the surface of the silicon substrate, and the hydrogen suppresses the charge. This is also clear from the fact that a predetermined V GSOFF can be obtained with a hydrogen alloy at about 400 ° C. without the aluminum alloy, as described above.
【0045】本発明の第3の工程は、図5に示す如く、
バリアメタル層上に配線層を形成し、配線層上に表面保
護膜を形成後、熱処理を行うことにある。The third step of the present invention is as shown in FIG.
A wiring layer is formed on the barrier metal layer, a surface protective film is formed on the wiring layer, and then heat treatment is performed.
【0046】本工程も、本発明の特徴となる工程であ
る。まず。配線層18となるアルミニウム合金を全面に
スパッタする。その後、図示はしないが、表面保護膜と
なるSiN等を設け、その後窒素ガス又は水素ガスまた
は水素含有ガスの減圧雰囲気で熱処理を施す。具体的に
は、0.2〜760Torrの減圧雰囲気で、300〜
500℃(例えば400℃程度)で30分程度の熱処理
を行う。これにより、アルミニウムの合金化と表面保護
膜形成後のダメージの除去ができ、更には、前の工程に
おいてバリアメタル層17に吸蔵された水素がシリコン
表面に放出される。This step is also a characteristic step of the present invention. First. An aluminum alloy to be the wiring layer 18 is sputtered on the entire surface. After that, although not shown, SiN or the like serving as a surface protective film is provided, and then heat treatment is performed in a reduced pressure atmosphere of nitrogen gas, hydrogen gas, or hydrogen-containing gas. Specifically, in a reduced pressure atmosphere of 0.2 to 760 Torr, 300 to
Heat treatment is performed at 500 ° C. (for example, about 400 ° C.) for about 30 minutes. This enables alloying of aluminum and removal of damage after the formation of the surface protective film, and further, hydrogen absorbed in the barrier metal layer 17 in the previous step is released to the silicon surface.
【0047】ここで、図6を用いて、水素吸蔵特性につ
いて説明する。これは、Ti/TiNからなるバリアメ
タル層の置かれた圧力P、その水素濃度Cとの関係を温
度Tをパラメータとして示したPCT曲線図である。こ
の図から圧力Pが低いほどバリアメタル内に吸蔵された
水素濃度が低くなることがわかる。具体的には温度40
0℃の場合に着目すると常圧のときは水素濃度が1019
cm-3程度であるが、10-2〜10-4Torr程度に圧
力を下げると1015cm-3程度に低くなり、この傾向は
温度が下がっても変わらない。つまり、このような減圧
雰囲気で熱処理を行うと、バリアメタル層が水素を放出
し、必然的に半導体基板とゲート酸化膜の界面に達し、
シリコン表面の電荷を消滅させる水素が増加することに
なる。Here, the hydrogen storage characteristics will be described with reference to FIG. This is a PCT curve diagram showing the relationship between the pressure P at which the barrier metal layer made of Ti / TiN is placed and the hydrogen concentration C thereof, using the temperature T as a parameter. From this figure, it can be seen that the lower the pressure P, the lower the concentration of hydrogen stored in the barrier metal. Specifically, temperature 40
Focusing on the case of 0 ° C, the hydrogen concentration is 10 19 at normal pressure.
Although it is about cm −3 , when the pressure is reduced to about 10 −2 to 10 −4 Torr, it becomes about 10 15 cm −3 , and this tendency does not change even when the temperature is lowered. That is, when the heat treatment is performed in such a reduced pressure atmosphere, the barrier metal layer releases hydrogen, and inevitably reaches the interface between the semiconductor substrate and the gate oxide film,
There will be an increase in hydrogen that eliminates the charges on the silicon surface.
【0048】つまり、本工程では、減圧雰囲気下で熱処
理をすることにより、前の工程において、バリアメタル
層に吸蔵された水素を放出させ、半導体基板表面に到達
する水素量を更に増加させることができる。That is, in this step, by performing heat treatment in a reduced pressure atmosphere, hydrogen occluded in the barrier metal layer in the previous step can be released to further increase the amount of hydrogen reaching the surface of the semiconductor substrate. it can.
【0049】図7には、バリアメタル層形成後に熱処理
を行う場合(実線)と行わない場合(点線)のVGS−I
D曲線を示す。これによると、バリアメタル層形成後の
熱処理により閾値電圧が更に改善され所定の値が得られ
ていることがわかる。つまり、本発明の実施の形態の第
2工程の水素アロイによってシリコン表面に到達する水
素と、第3工程の減圧下での熱処理によりバリアメタル
層から放出されてシリコン表面に到達する水素により、
シリコン基板表面の電荷が十分に消滅でき、図に示す如
く閾値電圧の安定化を図ることができるわけである。FIG. 7 shows V GS -I with and without heat treatment (solid line) after forming the barrier metal layer.
The D curve is shown. According to this, it can be seen that the threshold voltage is further improved and a predetermined value is obtained by the heat treatment after the formation of the barrier metal layer. That is, by the hydrogen reaching the silicon surface by the hydrogen alloy in the second step of the embodiment of the present invention and the hydrogen released from the barrier metal layer and reaching the silicon surface by the heat treatment under reduced pressure in the third step,
The charges on the surface of the silicon substrate can be sufficiently eliminated, and the threshold voltage can be stabilized as shown in the figure.
【0050】[0050]
【発明の効果】本発明の製造方法に依れば、閾値電圧の
ばらつきがなく、更にオン抵抗が低減できる半導体装置
の製造方法を提供できる。According to the manufacturing method of the present invention, it is possible to provide a method of manufacturing a semiconductor device in which there is no variation in threshold voltage and the on-resistance can be further reduced.
【0051】すなわち、第1に、バリアメタル層形成
後、アルミ合金膜形成前に、高温で水素アロイできるの
で、水素の通過量を増やし、半導体基板表面に達して電
荷の消滅に寄与する水素量を増やすことができる。従来
の製造方法では、アルミ合金があるために通常(400
℃程度)の水素アロイ条件では所定の閾値電圧が得られ
ず、また高温で熱処理を行えば水素の基板表面への到達
量が増え、所定の閾値電圧が得られるが、その場合はア
ルミニウム合金中のSiノジュールの析出量が増え、コ
ンタクト不良やワイヤボンド時の素子破壊を招く問題が
ある上、当然アルミニウム合金の融点を超える加熱は行
えない問題があった。本発明の製造方法では、アルミ合
金成膜前であれば、400℃程度の水素アロイで所定の
閾値電圧を得られることに着目し、バリアメタル層形成
後にアルミ合金の融点を超える高温で水素アロイを行う
ものであり、これにより、シリコン表面に到達する水素
量を従来の製造方法より増加させることができる。That is, first, after the barrier metal layer is formed and before the aluminum alloy film is formed, hydrogen alloy can be formed at a high temperature. Can be increased. In the conventional manufacturing method, it is usually (400
Approximately (° C) hydrogen alloy conditions do not provide the prescribed threshold voltage, and heat treatment at high temperature increases the amount of hydrogen reaching the substrate surface, and the prescribed threshold voltage can be obtained. In addition, there is a problem that the amount of Si nodules deposited increases, which leads to contact failure and element destruction during wire bonding, and of course, heating above the melting point of the aluminum alloy cannot be performed. In the manufacturing method of the present invention, paying attention to the fact that a predetermined threshold voltage can be obtained with a hydrogen alloy at about 400 ° C. before forming an aluminum alloy film, and after forming the barrier metal layer, the hydrogen alloy at a high temperature exceeding the melting point of the aluminum alloy. By doing so, the amount of hydrogen reaching the silicon surface can be increased as compared with the conventional manufacturing method.
【0052】第2に、表面保護膜形成後の熱処理によっ
ても、更にシリコン基板に達する水素量を増加させるこ
とができる。つまり、減圧下では、水素吸蔵合金である
バリアメタル層は水素を放出する特性があるため、減圧
して熱処理することにより、アルミニウム合金の合金化
熱処理工程において、バリアメタル層に吸蔵された水素
を放出させることができ、Si表面に達する水素量を更
にふやすことができるので、基板表面の電荷が十分に消
滅でき、安定した閾値電圧を得られるものである。Secondly, the amount of hydrogen reaching the silicon substrate can be further increased by the heat treatment after forming the surface protective film. In other words, under reduced pressure, the barrier metal layer, which is a hydrogen storage alloy, has a characteristic of releasing hydrogen. Therefore, by performing heat treatment under reduced pressure, the hydrogen stored in the barrier metal layer in the alloying heat treatment step of the aluminum alloy is Since it can be released and the amount of hydrogen reaching the Si surface can be further increased, the electric charge on the substrate surface can be sufficiently eliminated and a stable threshold voltage can be obtained.
【0053】第3に、閾値電圧が安定すれば、チャネル
層に注入する不純物濃度も必要以上に高くする必要がな
いので、オン抵抗の上昇を抑制することができる利点を
有する。Thirdly, if the threshold voltage is stable, it is not necessary to increase the impurity concentration to be injected into the channel layer more than necessary, so that there is an advantage that an increase in ON resistance can be suppressed.
【図1】本発明の半導体装置を説明する断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a semiconductor device of the present invention.
【図2】本発明の半導体装置の製造方法を説明する断面
図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention.
【図3】本発明の半導体装置の製造方法を説明する断面
図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the method of manufacturing the semiconductor device of the present invention.
【図4】本発明の半導体装置の製造方法を説明する断面
図である。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.
【図5】本発明の半導体装置の製造方法を説明する断面
図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device of the present invention.
【図6】水素吸蔵特性を説明する特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram illustrating hydrogen storage characteristics.
【図7】本発明の半導体装置を説明する特性図である。FIG. 7 is a characteristic diagram illustrating a semiconductor device of the present invention.
【図8】従来の半導体装置の製造方法を説明する断面図
である。FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a conventional semiconductor device.
【図9】従来の半導体装置の製造方法を説明する断面図
である。FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating the conventional method for manufacturing a semiconductor device.
【図10】従来の半導体装置の製造方法を説明する断面
図である。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a conventional method for manufacturing a semiconductor device.
【図11】従来の半導体装置を説明する特性図である。FIG. 11 is a characteristic diagram illustrating a conventional semiconductor device.
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 29/78 653 H01L 29/78 658F 21/90 C Fターム(参考) 4M104 AA01 BB01 BB30 DD26 DD37 DD65 DD79 DD81 DD91 EE06 EE17 FF13 GG09 GG18 HH06 HH16 5F033 HH04 HH08 HH18 HH33 MM08 MM13 PP15 QQ08 QQ11 QQ58 QQ59 QQ61 QQ73 RR06 VV06 XX09 XX28 Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 29/78 653 H01L 29/78 658F 21/90 CF term (reference) 4M104 AA01 BB01 BB30 DD26 DD37 DD65 DD79 DD81 DD91 EE06 EE17 FF13 GG09 GG18 HH06 HH16 5F033 HH04 HH08 HH18 HH33 MM08 MM13 PP15 QQ08 QQ11 QQ58 QQ59 QQ61 QQ73 RR06 VV06 XX09 XX28
Claims (6)
を形成する工程と、 水素吸蔵性を有する金属によりバリアメタル層を形成
後、前記基板表面に水素を導入する工程と、 前記バリアメタル層上に配線層を形成する工程と、 前記配線層上に表面保護膜を形成後、熱処理を行う工程
とを具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。1. A step of forming a desired element region on a silicon semiconductor substrate, a step of forming a barrier metal layer from a metal having a hydrogen absorbing property, and then introducing hydrogen to the surface of the substrate, and a step of forming a barrier metal layer on the barrier metal layer. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of forming a wiring layer on the wiring layer; and a step of performing a heat treatment after forming a surface protective film on the wiring layer.
を形成する工程と、 水素吸蔵性を有するチタン系の金属によりバリアメタル
層を形成後、前記基板表面に水素を導入する工程と、 前記バリアメタル層上に配線層を形成する工程と、 前記配線層上に表面保護膜を形成後、熱処理を行う工程
とを具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。2. A step of forming a desired element region on a silicon semiconductor substrate; a step of forming a barrier metal layer of a titanium-based metal having a hydrogen storage property, and then introducing hydrogen to the surface of the substrate; A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of forming a wiring layer on a metal layer; and a step of performing a heat treatment after forming a surface protective film on the wiring layer.
素含有ガス雰囲気で300〜800℃で加熱することに
より前記水素を前記基板に導入することを特徴とする請
求項1または請求項2に記載の半導体装置の製造方法。3. The hydrogen is introduced into the substrate by heating at 300 to 800 ° C. in an atmosphere of hydrogen or a hydrogen-containing gas after forming the barrier metal layer. Of manufacturing a semiconductor device of.
をイオン注入し、300〜800℃で加熱、拡散して前
記水素を前記基板に導入することを特徴とする請求項1
または請求項2に記載の半導体装置の製造方法。4. After the formation of the barrier metal layer, hydrogen is ion-implanted into the entire surface and heated and diffused at 300 to 800 ° C. to introduce the hydrogen into the substrate.
Alternatively, the method for manufacturing the semiconductor device according to claim 2.
ガスの減圧雰囲気で300〜500℃で加熱することを
特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体装置
の製造方法。5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the heat treatment is heating at 300 to 500 ° C. in a reduced pressure atmosphere of nitrogen, hydrogen, or a hydrogen-containing gas.
圧力下で行うことを特徴とする請求項5に記載の半導体
装置の製造方法。6. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein the heat treatment is performed under a pressure of 0.2 to 760 Torr.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001344800A JP3913530B2 (en) | 2001-11-09 | 2001-11-09 | Manufacturing method of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001344800A JP3913530B2 (en) | 2001-11-09 | 2001-11-09 | Manufacturing method of semiconductor device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003151917A true JP2003151917A (en) | 2003-05-23 |
JP3913530B2 JP3913530B2 (en) | 2007-05-09 |
Family
ID=19158263
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001344800A Expired - Fee Related JP3913530B2 (en) | 2001-11-09 | 2001-11-09 | Manufacturing method of semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3913530B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005327799A (en) * | 2004-05-12 | 2005-11-24 | Sanyo Electric Co Ltd | Method of manufacturing semiconductor device |
US7320916B2 (en) | 2003-11-10 | 2008-01-22 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Manufacturing method of semiconductor device |
CN107017288A (en) * | 2015-12-11 | 2017-08-04 | 富士电机株式会社 | The manufacture method of semiconductor device and semiconductor device |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57118635A (en) * | 1981-01-16 | 1982-07-23 | Matsushita Electronics Corp | Manufacture of semiconductor device |
JPS633415A (en) * | 1986-06-24 | 1988-01-08 | Sharp Corp | Manufacture of semiconductor device |
JPH02181919A (en) * | 1989-01-09 | 1990-07-16 | Seiko Epson Corp | Manufacture of semiconductor device |
JPH0488670A (en) * | 1990-07-31 | 1992-03-23 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device and manufacture thereof |
JPH06163458A (en) * | 1992-11-16 | 1994-06-10 | Kawasaki Steel Corp | Semiconductor manufacturing device |
JPH0778789A (en) * | 1993-09-08 | 1995-03-20 | Nec Corp | Manufature of semiconductor device |
JPH0837163A (en) * | 1994-07-23 | 1996-02-06 | Sony Corp | Manufacture of semiconductor device |
JPH08124945A (en) * | 1994-10-24 | 1996-05-17 | Lg Semicon Co Ltd | Formation of contact conductive layer on semiconductor device |
JPH10294315A (en) * | 1997-04-18 | 1998-11-04 | Sony Corp | Formation of metal wiring |
JP2000021892A (en) * | 1998-06-26 | 2000-01-21 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor device |
-
2001
- 2001-11-09 JP JP2001344800A patent/JP3913530B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57118635A (en) * | 1981-01-16 | 1982-07-23 | Matsushita Electronics Corp | Manufacture of semiconductor device |
JPS633415A (en) * | 1986-06-24 | 1988-01-08 | Sharp Corp | Manufacture of semiconductor device |
JPH02181919A (en) * | 1989-01-09 | 1990-07-16 | Seiko Epson Corp | Manufacture of semiconductor device |
JPH0488670A (en) * | 1990-07-31 | 1992-03-23 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device and manufacture thereof |
JPH06163458A (en) * | 1992-11-16 | 1994-06-10 | Kawasaki Steel Corp | Semiconductor manufacturing device |
JPH0778789A (en) * | 1993-09-08 | 1995-03-20 | Nec Corp | Manufature of semiconductor device |
JPH0837163A (en) * | 1994-07-23 | 1996-02-06 | Sony Corp | Manufacture of semiconductor device |
JPH08124945A (en) * | 1994-10-24 | 1996-05-17 | Lg Semicon Co Ltd | Formation of contact conductive layer on semiconductor device |
JPH10294315A (en) * | 1997-04-18 | 1998-11-04 | Sony Corp | Formation of metal wiring |
JP2000021892A (en) * | 1998-06-26 | 2000-01-21 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor device |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7320916B2 (en) | 2003-11-10 | 2008-01-22 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Manufacturing method of semiconductor device |
JP2005327799A (en) * | 2004-05-12 | 2005-11-24 | Sanyo Electric Co Ltd | Method of manufacturing semiconductor device |
US7439137B2 (en) | 2004-05-12 | 2008-10-21 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device |
CN107017288A (en) * | 2015-12-11 | 2017-08-04 | 富士电机株式会社 | The manufacture method of semiconductor device and semiconductor device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3913530B2 (en) | 2007-05-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7439137B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
KR100530401B1 (en) | Semiconductor device having a low-resistance gate electrode | |
JP2003318395A (en) | Manufacturing method for semiconductor device | |
US5639678A (en) | Method of making semiconductor device with metal silicide nitride layer and metal silicide | |
US5397910A (en) | Semiconductor integrated circuit device with wiring microstructure formed on gates and method of manufacturing the same | |
JP2001007149A (en) | High-output semiconductor device | |
JPH0716000B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device | |
JPS59501433A (en) | Integrated circuit contact manufacturing method | |
JP2003151917A (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP2001036074A (en) | Semiconductor device and its manufacture | |
JPS61127124A (en) | Semiconductor device | |
JP3331304B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JPS62169412A (en) | Manufacture of semiconductor integrated circuit device | |
JP4793840B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JPS61267365A (en) | Semiconductor device | |
US20230197827A1 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
WO2024142638A1 (en) | Semiconductor device and method for producing semiconductor device | |
JP2761032B2 (en) | Semiconductor device | |
JPH0795539B2 (en) | Integrated circuit and manufacturing method thereof | |
JP2023170928A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP2023083120A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
JP3468616B2 (en) | MOS semiconductor device and method of manufacturing the same | |
KR100236059B1 (en) | Method of forming silicide layer and method of fabricating semiconductor device therewith | |
JP2024080157A (en) | Semiconductor device and manufacturing method for semiconductor device | |
JP2004031484A (en) | Manufacturing method of semiconductor device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041101 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051226 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20051226 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060117 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060317 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061017 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061207 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070130 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070131 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110209 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110209 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120209 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120209 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130209 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |