JP2730458B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

Info

Publication number
JP2730458B2
JP2730458B2 JP5252328A JP25232893A JP2730458B2 JP 2730458 B2 JP2730458 B2 JP 2730458B2 JP 5252328 A JP5252328 A JP 5252328A JP 25232893 A JP25232893 A JP 25232893A JP 2730458 B2 JP2730458 B2 JP 2730458B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aluminum
contact hole
alloy
film
silicon
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP5252328A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0786210A (en
Inventor
一雄 相澤
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.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric 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 Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP5252328A priority Critical patent/JP2730458B2/en
Publication of JPH0786210A publication Critical patent/JPH0786210A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2730458B2 publication Critical patent/JP2730458B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
関し、特にアルミニウム系合金によって埋め込まれたコ
ンタクトホールを有する半導体装置の製造方法に関す
る。
The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method of manufacturing a semiconductor device having a contact hole filled with an aluminum alloy.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の高集積化に伴い、不純物拡
散層やこの不純物拡散層と外部素子を接合するための金
属配線との接点(以下、コンタクトホールと呼ぶ)が極
めて微少になり、コンタクトホールのアスペクト比(コ
ンタクト深さ/コンタクト径)が増大している。従来、
主に使われてきた素子間の金属配線層形成方法は、スパ
ッタリング法を使用した物理蒸着方法であった。コンタ
クトホールの縮小によりアスペクト比が1程度に増大す
ると、この金属配線層はコンタクトホ−ルの内部で十分
な被覆率(ステップカバレッジ)を確保しにくくなり、
金属配線層の断線が生じる。
2. Description of the Related Art As semiconductor devices become more highly integrated, the number of contacts (hereinafter referred to as "contact holes") between impurity diffusion layers and metal wiring for joining the impurity diffusion layers to external elements becomes extremely small. The aspect ratio of the hole (contact depth / contact diameter) is increasing. Conventionally,
A method of forming a metal wiring layer between elements which has been mainly used is a physical vapor deposition method using a sputtering method. If the aspect ratio increases to about 1 due to the reduction of the contact hole, it becomes difficult for this metal wiring layer to secure a sufficient coverage (step coverage) inside the contact hole.
Disconnection of the metal wiring layer occurs.

【0003】この様な問題を解決するために、いろいろ
な方法で金属配線層をコンタクトホール内へ埋め込む試
みがなされている。その中でアルミニウム系合金でコン
タクトホールを埋め込む方法として、アルミニウム系合
金を400℃以上の高温でスパッタ法により形成する方
法やアルミニウム系合金をスパッタ法にて低温で成膜
後、同一真空中で400℃以上の高温で熱処理する方法
がある。
In order to solve such a problem, attempts have been made to bury a metal wiring layer in a contact hole by various methods. Among them, as a method of filling the contact hole with an aluminum alloy, a method of forming an aluminum alloy by a sputtering method at a high temperature of 400 ° C. or higher, or a method of forming an aluminum alloy at a low temperature by a sputtering method, There is a method of performing a heat treatment at a high temperature of not less than ℃.

【0004】図3はその一例を示しており、例えば特開
平4−65831号公報で提案されている方法である。
この方法では、図3(a)のように、シリコン基板11
上の絶縁膜13に不純物拡散層12に接続するためのコ
ンタクトホール14を開設した後、コンタクトホールを
含む絶縁膜13の表面にアルミニウム系合金15をスパ
ッタ法で成膜し、その後400℃以上の高温で熱処理し
てアルミニウム系合金15を溶融させることにより、図
3(b)のようにコンタクトホール14をアルミニウム
系合金によって埋め込むことが可能となる。
FIG. 3 shows an example of such a method, for example, a method proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-65831.
In this method, as shown in FIG.
After opening a contact hole 14 for connecting to the impurity diffusion layer 12 in the upper insulating film 13, an aluminum-based alloy 15 is formed on the surface of the insulating film 13 including the contact hole by a sputtering method, and then heated to 400 ° C. or more. By heat-treating at a high temperature to melt the aluminum-based alloy 15, the contact holes 14 can be filled with the aluminum-based alloy as shown in FIG.

【0005】しかしながら、このような方法では、その
後における熱処理工程において、アルミニウム系合金1
5とシリコン基板11との反応により、アルミニウムが
シリコン基板に拡散し、所謂アルミスパイクXが発生す
るという問題が生じる。このため、特開昭63−246
70号公報では、図4(a)のように、予めコンタクト
ホール14の内面に窒化チタンタングステンからなるバ
リアメタル16を形成しておき、かつこの上にアルミニ
ウム−シリコン合金17を形成し、その上でこの合金1
7を溶融させ、図4(b)のように、コンタクトホール
14内に埋め込む方法が提案されている。この方法で
は、窒化チタンタングステンのバリアメタル16による
バリア効果と、アルミニウム−シリコン合金17中のシ
リコンによってアルミニウムがシリコン基板と反応する
ことが防止されるため、アルミスパイクを防止すること
が可能となる。
However, in such a method, in a subsequent heat treatment step, the aluminum alloy 1
The reaction between 5 and silicon substrate 11 causes a problem that aluminum diffuses into the silicon substrate and so-called aluminum spike X occurs. For this reason, Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-246
In Japanese Patent No. 70, as shown in FIG. 4A, a barrier metal 16 made of titanium tungsten nitride is formed in advance on the inner surface of the contact hole 14, and an aluminum-silicon alloy 17 is formed thereon. In this alloy 1
7 is melted and embedded in the contact hole 14 as shown in FIG. 4B. In this method, the barrier effect of the titanium tungsten nitride barrier metal 16 and the silicon in the aluminum-silicon alloy 17 prevent the aluminum from reacting with the silicon substrate, so that aluminum spikes can be prevented.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このバ
リアメタルとしての窒化チタンタングステンはアルミニ
ウム−シリコン合金に比較してエッチングレートが低い
ため、その後の工程でアルミニウム−シリコン合金と共
に窒化チタンタングステンをエッチングする際に、アル
ミニウム−シリコン合金に膜剥がれが生じ易い。これを
防止するためには、窒化チタンタングステンの膜厚やエ
ッチング条件を厳しく管理する必要があり、製造が繁雑
なものになり易い。
However, since titanium tungsten nitride as a barrier metal has a lower etching rate as compared with an aluminum-silicon alloy, the titanium tungsten nitride is etched together with the aluminum-silicon alloy in a subsequent step. In addition, the aluminum-silicon alloy is easily peeled off. In order to prevent this, it is necessary to strictly control the film thickness and etching conditions of titanium tungsten nitride, and the production tends to be complicated.

【0007】一方、このような製造の繁雑化を避けるた
めにバリアメタルに窒化チタン等を用いると、同公報に
も記載されているように、アルミニウムがバリアメタル
を突き破ってシリコン基板と反応しアルミスパイクが発
生する可能性があり、半導体装置の不良が発生する問題
が生じる。また、アルミニウム系合金と窒化チタンとの
濡れ性が低いため、アルミニウム系合金がバリアメタル
に密着せず、アルミニウム系合金を溶融したときに内部
ボイド(空気)を巻き込み易く、このボイドによってア
ルミニウム系合金とシリコン基板との接触性が低下され
ることもある。本発明の目的は、アルミスパイクを防止
する一方で製造の繁雑化を回避し、かつ高アスペクト比
のコンタクトホールにアルミニウム系合金を埋設して金
属配線と不純物拡散層との間で良好なコンタクトをとる
ことができる半導体装置の製造方法を提供することにあ
る。
On the other hand, if titanium nitride or the like is used as a barrier metal in order to avoid such complicated manufacturing, as described in the same publication, aluminum penetrates the barrier metal and reacts with the silicon substrate to react with the aluminum. There is a possibility that a spike may occur, which causes a problem that a defect of the semiconductor device occurs. In addition, since the wettability between the aluminum alloy and titanium nitride is low, the aluminum alloy does not adhere to the barrier metal, so that when the aluminum alloy is melted, internal voids (air) are easily entrained. In some cases, the contact between the substrate and the silicon substrate may be reduced. An object of the present invention is to prevent aluminum spikes, avoid complication of production, and bury an aluminum-based alloy in a high-aspect-ratio contact hole to provide a good contact between a metal wiring and an impurity diffusion layer. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device which can be used.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の製造方法は、半
導体基板に設けた絶縁膜にコンタクトホールを開口した
後、前記コンタクトホールの底面及び側面並びに前記絶
縁膜の表面に沿って、その表面が窒化膜とされた高融点
金属からなるバリアメタルとシリコン膜を順次かつ薄く
形成し、さらにアルミニウム系合金を順次形成し、その
後加熱処理してコンタクトホールの底面及び側面におい
てアルミニウム系合金とシリコン膜とを反応させながら
コンタクトホール内に埋め込む工程とを含んでおり、シ
リコン膜によりアルミニウム系合金をコンタクトホール
の内面に密接させた状態で埋め込ませる。また、本発明
の他の製造方法は、前記コンタクトホールの底面及び側
面並びに絶縁膜の表面に沿ってバリアメタル、シリコン
アルミニウム系合金を順次にかつ薄く形成し、加熱
処理してコンタクトホールの底面及び側面においてアル
ミニウム系合金とシリコン膜とを反応させ、続いて高温
でアルミニウム系合金を成膜してコンタクトホール内に
埋め込む工程とを含んでいる。また、前記シリコン膜を
形成後、そのまま同一真空中においてアルミニウム系合
金を成膜することが好ましい。
According to the manufacturing method of the present invention, after a contact hole is opened in an insulating film provided on a semiconductor substrate, the bottom and side surfaces of the contact hole and the insulating film are formed.
Along the surface of the edge film, a barrier metal consisting of a refractory metal whose surface is a nitride film and a silicon film are successively thinned.
Forming an aluminum alloy sequentially, and then performing heat treatment to bury the aluminum alloy in the contact hole while reacting the aluminum alloy and the silicon film on the bottom surface and side surfaces of the contact hole. An aluminum-based alloy is buried in a state of being closely contacted with the inner surface of the contact hole. Further, another manufacturing method of the present invention, bottom and sides of the contact hole
A barrier metal, a silicon film , and an aluminum-based alloy are sequentially and thinly formed along the surface and the surface of the insulating film , and heat-treated to cause a reaction between the aluminum-based alloy and the silicon film on the bottom and side surfaces of the contact hole. Forming a film of an aluminum-based alloy at a high temperature and embedding it in a contact hole. Further, after forming the silicon film, it is preferable to deposit the aluminum alloy in it in the same vacuum.

【0009】[0009]

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の一実施例を製造工程順に示す断面図
である。図1(a)のように、シリコン基板1の表面に
リン(P)またはボロン(B)を拡散し、所要の導電型
の不純物拡散層2を形成する。そして、シリコン基板の
表面にシリコン酸化膜等で絶縁膜3を形成する。しかる
上で、図1(b)のように、フォトリソグラフィ技術に
より前記不純物拡散層上の絶縁膜3にコンタクトホール
4を開設する。なお、この例ではウェットエッチング法
とドライエッチング法によりコンタクトホール4を開設
しており、コンタクトホールの微細開口とする一方で、
その開口縁をなだらかにした断面構造としている。
Next, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention in the order of manufacturing steps. As shown in FIG. 1A, phosphorus (P) or boron (B) is diffused on the surface of a silicon substrate 1 to form an impurity diffusion layer 2 of a required conductivity type. Then, an insulating film 3 is formed on the surface of the silicon substrate using a silicon oxide film or the like. Thereafter, as shown in FIG. 1B, a contact hole 4 is formed in the insulating film 3 on the impurity diffusion layer by a photolithography technique. In this example, the contact hole 4 is opened by a wet etching method and a dry etching method.
The opening edge has a gentle cross-sectional structure.

【0010】次に、図1(c)のように、コンタクトホ
ール4を含む絶縁膜3の表面にバリアメタル5を形成す
る。ここでは、チタン(Ti)及び窒化チタン(Ti
N)をこの順序で同一真空中にてスパッタ法により数1
00Åの厚さに形成する。このバリアメタル5の成膜
後、シリコン基板1を一旦真空中から出し、窒素雰囲気
中で熱処理を行う。しかる上で、図1(d)のように、
バリアメタル5の上面に常温のスパッタ法によりシリコ
ン膜6を200Åの厚さに成膜する。更に、その上に同
一真空中で300℃以下の温度のスパッタ法によりアル
ミニウム−銅合金(Al−0.5%Cu)7を5000
Åの厚さに形成する。
Next, as shown in FIG. 1C, a barrier metal 5 is formed on the surface of the insulating film 3 including the contact hole 4. Here, titanium (Ti) and titanium nitride (Ti
N) in this order by the sputtering method in the same vacuum
It is formed to a thickness of 00 °. After the formation of the barrier metal 5, the silicon substrate 1 is once taken out of the vacuum and heat-treated in a nitrogen atmosphere. Then, as shown in FIG. 1 (d),
On the upper surface of the barrier metal 5, a silicon film 6 is formed to a thickness of 200 ° by a normal temperature sputtering method. Further, an aluminum-copper alloy (Al-0.5% Cu) 7 is deposited on the surface by sputtering at a temperature of 300 [deg.] C. or less in the same vacuum.
Å thickness.

【0011】その上で、基板温度を430℃〜500℃
で加熱して2分以上の熱処理を行うことにより、図1
(e)のように、アルミニウム−銅合金7は下層のシリ
コン膜8と反応し、アルミニウム−銅−シリコンの合金
がコンタクトホール4内に埋め込まれる。その後、この
アルミニウム−銅−シリコン合金と、前記バリアメタル
5とからなる金属膜を所要のパターンにエッチングする
ことで、配線層が形成される。
Then, the substrate temperature is set to 430 ° C. to 500 ° C.
By performing the heat treatment for 2 minutes or more by heating at
As shown in (e), the aluminum-copper alloy 7 reacts with the underlying silicon film 8, and the aluminum-copper-silicon alloy is buried in the contact hole 4. After that, the metal layer composed of the aluminum-copper-silicon alloy and the barrier metal 5 is etched into a required pattern to form a wiring layer.

【0012】したがって、この方法で形成される配線層
では、アルミニウム−銅合金は窒化チタンよりもシリコ
ンに対する濡れ性が良好であるため、コンタクトホール
4に形成したバリアメタル5の上にシリコン膜6を成膜
することで、スパッタ形成したアルミニウム−銅合金7
をコンタクトホール4の内面に密着性良く形成すること
が可能となる。そのため、このアルミニウム−銅合金7
を熱処理すると、シリコン膜6に沿ってコンタクトホー
ル4内に溶融されて行くため、コンタクトホール4内に
ボイドを巻き込むことなく、接触性が低下されることは
ない。
Therefore, in the wiring layer formed by this method, since the aluminum-copper alloy has better wettability to silicon than titanium nitride, the silicon film 6 is formed on the barrier metal 5 formed in the contact hole 4. Aluminum-copper alloy 7 formed by sputtering
Can be formed on the inner surface of the contact hole 4 with good adhesion. Therefore, this aluminum-copper alloy 7
Is heat-treated into the contact hole 4 along the silicon film 6, so that no void is involved in the contact hole 4 and the contact property is not reduced.

【0013】また、アルミニウム−銅合金が熱処理され
たときにはシリコン膜のシリコンと反応され、かつその
シリコン濃度が不足することがないため、アルミニウム
がバリアメタル5を突き破ってシリコン基板1と反応す
ることがなく、アルミスパイクを防止することができ
る。このとき、シリコン膜6とアルミニウム−銅合金7
とは同一真空中でそれぞれ成膜されるため、シリコン膜
6の表面にシリコン酸化膜が生成されることはなく、ア
ルミニウム−銅合金7との好適な反応が可能とされる。
このように、アルミニウム−銅合金が溶融される際にシ
リコン膜と濡れながら、かつこれと反応されながらコン
タクトホール内に埋め込まれるため、アスペクト比2程
度のコンタクトホールに対しても良好に埋め込むことが
可能となる。
When the aluminum-copper alloy is heat-treated, it reacts with the silicon of the silicon film and the silicon concentration does not become insufficient. Therefore, it is possible that aluminum breaks through the barrier metal 5 and reacts with the silicon substrate 1. No aluminum spikes can be prevented. At this time, the silicon film 6 and the aluminum-copper alloy 7
Are formed in the same vacuum, so that a silicon oxide film is not formed on the surface of the silicon film 6 and a suitable reaction with the aluminum-copper alloy 7 is enabled.
As described above, when the aluminum-copper alloy is melted, it is buried in the contact hole while being wet with the silicon film and reacting with the silicon film. It becomes possible.

【0014】ここで、前記した図1(e)の工程におい
て、アルミニウム−銅合金7をスパッタ形成する際に、
常温スパッタ法によりシリコン膜を200Åの厚さに形
成した後、図2(a)のように、同一真空中でアルミニ
ウム−銅合金7aを300℃以下の温度でスパッタ法に
て1000Åの厚さに形成し、更にその後直ちに、基板
温度を430℃〜500℃で30秒程熱処理を行なう。
そして、その後この温度を保持したまま図2(b)のよ
うに、スパッタ法によりアルミニウム−銅合金7bを4
000Åの厚さに成膜し、これを直接的にコンタクトホ
ール4に埋め込むようにしてもよい。
Here, in the step of FIG. 1E, when the aluminum-copper alloy 7 is formed by sputtering,
After forming a silicon film to a thickness of 200 ° by a normal temperature sputtering method, as shown in FIG. 2A, the aluminum-copper alloy 7a is sputtered at a temperature of 300 ° C. or less to a thickness of 1000 ° in the same vacuum as shown in FIG. Immediately thereafter, heat treatment is performed at a substrate temperature of 430 ° C. to 500 ° C. for about 30 seconds.
Then, while maintaining this temperature, as shown in FIG.
A film may be formed to a thickness of 000 °, and this may be directly buried in the contact hole 4.

【0015】このようにすれば、アルミニウム−銅合金
7a,7bは全体として実施例1と同様に5000Åの
厚さに形成されるが、1000Åの厚さの下層部分7a
は低温でスパッタ形成し、その直後に加熱処理してシリ
コン膜6と反応させるため、このアルミニウム−銅合金
のバリアメタルに沿った下層部分7aはシリコン膜7と
一層有効に反応されることになり、コンタクトホール4
内への埋め込み効果を高め、かつアルミスパイクを更に
有効に防止することが可能となる。また、その後にアル
ミニウム−銅合金7bをスパッタ法により堆積させてコ
ンタクトホール4に直接的に埋め込むため、その後の熱
処理が不要となり、工程数を削減することが可能とな
る。この実施例2においても、アスペクト比2程度のコ
ンタクトホール内へのアルミニウム−銅合金の埋め込み
が実現できる。なお、前記各実施例ではアルミニウム系
合金としてアルミニウム−銅合金を用いた例を示してい
るが、他のアルミニウム系合金であっても良いことは言
うまでもない。
In this manner, the aluminum-copper alloys 7a and 7b are formed to a thickness of 5000 mm as in the first embodiment, but the lower layer portion 7a having a thickness of 1000 mm is formed.
Is sputter-formed at a low temperature, and is heated immediately thereafter to react with the silicon film 6, so that the lower layer portion 7a along the aluminum-copper alloy barrier metal is more effectively reacted with the silicon film 7. , Contact hole 4
It is possible to enhance the effect of embedding in the inside and to more effectively prevent aluminum spikes. After that, since the aluminum-copper alloy 7b is deposited by the sputtering method and directly buried in the contact hole 4, a subsequent heat treatment becomes unnecessary, and the number of steps can be reduced. Also in the second embodiment, embedding of an aluminum-copper alloy in a contact hole having an aspect ratio of about 2 can be realized. In each of the above embodiments, an example is shown in which an aluminum-copper alloy is used as the aluminum-based alloy, but it goes without saying that another aluminum-based alloy may be used.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、1以上の
アスペクト比のコンタクトホールの底面及び側面並びに
絶縁膜の表面に窒化膜が形成された高融点金属からなる
バリアメタルとシリコン膜を順次にかつ薄く形成し、さ
らにアルミニウム系合金形成し、その後加熱処理して
コンタクトホールの底面及び側面においてアルミニウム
系合金とシリコン膜とを反応させながらコンタクトホー
ル内に埋め込んでいるので、アルミニウム系合金がシリ
コンと反応することでバリアメタルの表面に密接された
状態でアルミニウム系合金を埋め込むことができ、コン
タクトホールの底面や側面においてボイド等が生じるこ
となく良好なコンタクトをとることができる。また、ア
ルミニウム系合金がシリコン膜と反応することで、バリ
アメタルを突き破ってシリコン基板と反応することが防
止でき、アルミスパイクの発生を防止することができ
る。さらに、このときバリアメタルの表面には窒化膜が
存在するので、シリコン膜がバリアメタルと反応するこ
とがなく、前記したバリアメタルの突き破りをさらに有
効に防止することが可能となり、かつこれによりバリア
メタルを薄く形成することができ、製造が容易なものと
なる。
As described above, according to the present invention, the bottom and side surfaces of a contact hole having an aspect ratio of 1 or more and
A barrier metal made of a refractory metal having a nitride film formed on the surface of the insulating film and a silicon film are sequentially and thinly formed.
The aluminum alloy reacts with silicon because the aluminum alloy is formed and then heat-treated to bury the aluminum alloy and the silicon film at the bottom and side surfaces of the contact hole while causing the aluminum alloy to react with the silicon film. Thus, the aluminum-based alloy can be buried in a state in which the aluminum-based alloy is in close contact with the surface of the barrier metal, and good contact can be obtained without generating voids or the like at the bottom and side surfaces of the contact hole. Further, by reacting the aluminum alloy with the silicon film, it is possible to prevent the aluminum alloy from piercing the barrier metal and reacting with the silicon substrate, thereby preventing the occurrence of aluminum spikes. Further, at this time, since the nitride film is present on the surface of the barrier metal, the silicon film does not react with the barrier metal, and it is possible to more effectively prevent the barrier metal from being pierced. The metal can be formed thin, which facilitates manufacture.

【0017】また、コンタクトホールにバリアメタル、
シリコン膜、薄いアルミニウム系合金を順次形成し、加
熱処理してアルミニウム系合金とシリコン膜とを反応さ
せ、続いて高温でアルミニウム系合金を成膜してコンタ
クトホール内に埋め込んでいるので、薄いアルミニウム
系合金によってバリアメタルに密接した状態とでき、そ
の上に直接アルミニウム系合金を埋め込むことになり、
加熱処理が削減でき、かつボイド等の発生を確実に防止
することができる。なお、バリアメタルを窒化チタンで
構成することで、アルミニウム系合金と同時にエッチン
グして配線パターンを形成することが容易であり、製造
工程を繁雑化することはない。また、シリコン膜を形成
後、そのまま同一真空中においてアルミニウム系合金を
成膜することで、シリコン膜の表面にシリコン酸化膜が
形成されることがなく、アルミニウム系合金との反応を
良好なものとする。
Also, a barrier metal is provided in the contact hole,
Since a silicon film and a thin aluminum alloy are sequentially formed, heat treatment is performed to react the aluminum alloy with the silicon film, and then an aluminum alloy is formed at a high temperature and embedded in the contact hole. It can be in close contact with the barrier metal by the system alloy, and the aluminum alloy will be embedded directly on it,
Heat treatment can be reduced, and generation of voids and the like can be reliably prevented. When the barrier metal is made of titanium nitride, it is easy to form a wiring pattern by etching simultaneously with the aluminum-based alloy, and the manufacturing process is not complicated. In addition, by forming an aluminum alloy in the same vacuum as it is after forming the silicon film, a silicon oxide film is not formed on the surface of the silicon film, and the reaction with the aluminum alloy is improved. I do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例1の製造方法を工程順に示す断
面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a manufacturing method according to a first embodiment of the present invention in the order of steps.

【図2】本発明の実施例2の製造方法の工程一部を示す
断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part of a process in a manufacturing method according to a second embodiment of the present invention.

【図3】従来の製造方法の一例を工程順に示す断面図で
ある。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a conventional manufacturing method in the order of steps.

【図4】従来の製造方法の他の例を工程順に示す断面図
である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of the conventional manufacturing method in the order of steps.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリコン基板 2 不純物拡散層 3 絶縁膜 4 コンタクトホール 5 バリアメタル 6 シリコン膜 7 アルミニウム−銅合金 REFERENCE SIGNS LIST 1 silicon substrate 2 impurity diffusion layer 3 insulating film 4 contact hole 5 barrier metal 6 silicon film 7 aluminum-copper alloy

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体基板に設けた絶縁膜にコンタクト
ホールを開口する工程と、前記コンタクトホールの底面
及び側面並びに前記絶縁膜の表面に沿って、その表面が
窒化膜とされた高融点金属からなるバリアメタルシリ
コン膜を順次にかつ薄く形成する工程と、前記シリコン
膜上にアルミニウム系合金を形成する工程と、加熱処理
して前記コンタクトホールの底面及び側面において前記
アルミニウム系合金と前記シリコン膜とを反応させなが
ら前記コンタクトホール内に埋め込む工程とを含むこと
を特徴とする半導体装置の製造方法。
1. A step of forming a contact hole in an insulating film provided in a semiconductor substrate, and a step of forming a bottom surface of the contact hole.
And along the sides and surface of the insulating film, a step of the surface sequentially and form a thin barrier metal and silicon <br/> con film made of a refractory metal which is a nitride film, on said silicon film semiconductor, characterized in that it comprises a step of forming an aluminum-based alloy, and a step of embedding heating to the contact hole of the bottom and the contact hole while reacting the silicon film and the aluminum-based alloy on the side surface Device manufacturing method.
【請求項2】 半導体基板に設けた絶縁膜にコンタクト
ホールを開口する工程と、前記コンタクトホールの底面
及び側面並びに前記絶縁膜の表面に沿ってバリアメタル
シリコン膜を順次にかつ薄く形成する工程と、前記
リコン膜上に薄くアルミニウム系合金を形成する工程
と、加熱処理して前記コンタクトホールの底面及び側面
において前記アルミニウム系合金と前記シリコン膜とを
反応させる工程と、高温でアルミニウム系合金を成膜し
て前記コンタクトホール内に埋め込む工程とを含むこと
を特徴とする半導体装置の製造方法。
2. A step of opening a contact hole in an insulating film provided on a semiconductor substrate, and a step of forming a bottom of said contact hole.
And barrier metal along the side and the surface of the insulating film
And a step of sequentially and forming a thin silicon film, forming a thin aluminum-based alloy to said sheet <br/> silicon film, said aluminum-based alloy heat treatment to the bottom surface and a side surface of the contact hole A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of reacting with the silicon film; and a step of forming an aluminum-based alloy at a high temperature and filling it in the contact hole.
【請求項3】 前記シリコン膜を形成後、そのまま同一
真空中においてアルミニウム系合金を成膜する請求項1
または2に記載の半導体装置の製造方法。
3. After forming the silicon film, a film of aluminum alloy as it is in the same vacuum claim 1
Or a method for manufacturing a semiconductor device according to item 2.
JP5252328A 1993-09-14 1993-09-14 Method for manufacturing semiconductor device Expired - Lifetime JP2730458B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5252328A JP2730458B2 (en) 1993-09-14 1993-09-14 Method for manufacturing semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5252328A JP2730458B2 (en) 1993-09-14 1993-09-14 Method for manufacturing semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0786210A JPH0786210A (en) 1995-03-31
JP2730458B2 true JP2730458B2 (en) 1998-03-25

Family

ID=17235740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5252328A Expired - Lifetime JP2730458B2 (en) 1993-09-14 1993-09-14 Method for manufacturing semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2730458B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6091453B2 (en) * 2014-02-28 2017-03-08 三菱電機株式会社 Silicon carbide semiconductor device manufacturing method and silicon carbide semiconductor device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3028519B2 (en) * 1988-10-25 2000-04-04 日本電気株式会社 Manufacturing method of semiconductor integrated circuit
JPH05121727A (en) * 1991-10-25 1993-05-18 Nec Corp Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH0621236A (en) * 1992-06-30 1994-01-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor device and manufacture thereof
JPH06216261A (en) * 1993-01-13 1994-08-05 Sony Corp Connecting hole of semiconductor device and forming method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0786210A (en) 1995-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2000269213A (en) Manufacture of semiconductor device
US5723362A (en) Method of forming interconnection
JP2000315688A (en) Semiconductor structure containing silicide layer and its manufacture
JP3625652B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
US5739046A (en) Method of making a reliable barrier layer
JPH0817925A (en) Semiconductor device and its manufacture
JP3201061B2 (en) Manufacturing method of wiring structure
JP2800788B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2730458B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH08330427A (en) Wiring formation of semiconductor element
JP2616402B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2570576B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH07130854A (en) Wiring structure body and its forming method
JP2560626B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH0888224A (en) Semiconductor device and its manufacture
JP2848694B2 (en) Semiconductor device
JP2564786B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH04196122A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH10135150A (en) Method of treating work piece
JP3407516B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPS62165342A (en) Semiconductor device
JP3246035B2 (en) Metal film forming method
JPH08111455A (en) Formation of wiring
JP2000208520A (en) Semiconductor integrated circuit device and its manufacture
JPH09213656A (en) Semiconductor device and its manufacture