JP3248234B2 - 埋め込みプラグの形成方法 - Google Patents

埋め込みプラグの形成方法

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    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
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  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置のコンタク
トホールの内部に形成される埋め込みプラグの形成方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の金属配線の多層化が進むに
つれて、上層金属配線と下層金属配線とを接続するコン
タクトホールに導電性材料を埋め込む技術が提案されて
いる。コンタクトホールに導電性材料を埋め込むことに
より、上層金属配線の段切れが解消される。または上層
金属配線のステップカバレジが改善される。
【0003】上記導電性材料を埋め込む技術としては、
選択タングステン技術、ブランケットタングステン技
術、多結晶シリコンプラグ技術等が提案されている。上
記選択タングステン技術は、コンタクトホールの内部
に、選択的にタングステン(W)を成長させて、タング
ステンよりなる埋め込みプラグを形成する技術である。
【0004】また上記ブランケットタングステン技術
は、化学的気相成長法によって、コンタクトホールの内
壁とコンタクトホールが形成されている絶縁膜上とに窒
化チタン(TiN),タングステンチタン(TiW)ま
たはスパッタタングステン等よりなる下地層を成膜した
後、化学的気相成長法によって、上記下地層上にタング
ステンを堆積することによりタングステン膜を形成す
る。その後上記タングステン膜をエッチバックして、コ
ンタクトホール内部のタングステン膜以外を除去し、コ
ンタクトホールの内部にタングステンの埋め込みプラグ
を形成する技術である。
【0005】上記多結晶シリコンプラグ技術は、コンタ
クトホールの内部とコンタクトホールが形成されている
絶縁膜上とに多結晶シリコン膜を成膜した後、多結晶シ
リコン膜に、例えばホウ素を2回イオン注入して、多結
晶シリコン膜の抵抗値を下げる。その後、コンタクトホ
ールの内部を除く絶縁膜上の多結晶シリコン膜を除去し
て、コンタクトホールの内部に多結晶シリコン膜よりな
る多結晶シリコンの埋め込みプラグを形成する技術であ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記選
択タングステン技術では、タングステンの成長速度をコ
ンタクトホール毎に制御することができない。このた
め、深さが異なるコンタクトホールに、各コンタクトホ
ールを十分に埋める埋め込みプラグを形成することが難
しい。上記ブランケットタングステン技術では、埋め込
みプラグの密着性を良くするために下地層を形成する必
要がある。このため、製造工程数が多くなるので、スル
ープットが低下する。また上記多結晶シリコンプラグ技
術では、多結晶シリコン膜を低抵抗にするために、2回
のイオン注入を行わなければならない。このため、製造
工程数が多くなるので、スループットが低下する。また
埋め込みプラグの抵抗値をさらに低抵抗化することが困
難になっている。
【0007】本発明は、製造方法が簡単で、抵抗値が低
い埋め込みプラグの形成方法を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされた方法である。すなわち、第1の工
程で、深さの異なるコンタクトホールの内部とコンタク
トホールが形成されている平坦化された絶縁膜の上面と
に導電性粒子を含む液体を塗布した後、その液体を蒸発
させることにより、コンタクトホールの内部と絶縁膜の
上面とに導電性粒子よりなる導電膜を形成する。その後
第2の工程で、導電膜をエッチバックしてコンタクトホ
ール以外の絶縁膜の上面に形成した導電膜を除去するこ
とにより、コンタクトホールの内部にのみ残した導電膜
によってコンタクトホールを十分に埋める埋め込みプラ
グを形成する。または上記第1の工程で、導電性粒子を
含む液体の代わりに溶剤で溶かした導電性樹脂を用い、
その溶剤を蒸発させることにより導電膜を形成した後、
上記第2の工程を行う。
【0009】
【作用】上記埋め込みプラグの形成方法では、塗布工程
と液体または溶剤を蒸発させるいわゆるベーク工程とに
より導電膜を形成するので、深さの異なるコンタクトホ
ールの内部にも導電膜を埋め込める。また塗布工程とベ
ーク工程とにより導電膜の形成が行えるので、製造プロ
セスが簡単になる。さらに導電膜が金属または低抵抗な
導電性樹脂で形成されるので、埋め込みプラグの抵抗値
は低くなる。
【0010】
【実施例】本発明の実施例を図1に示す形成工程図によ
り説明する。図1の(1)に示すように、基板11には
複数の配線(または素子)12が形成されている。各配
線12を覆う状態に、基板11上には絶縁膜13が形成
されている。そして各配線12上の絶縁膜13には、当
該配線12に通じるコンタクトホール14が形成されて
いる。
【0011】次に図1の(2)に示す第1の工程を行
う。この工程では、通常の塗布技術によって、上記各コ
ンタクトホール14の内部と絶縁膜13の上面とに、導
電性粒子を含む液体15を塗布する。導電性粒子を含む
液体15は、導電性粒子16を液体17に懸濁したもの
である。この導電性粒子16は、例えばチタン(T
i),タングステン(W)またはアルミニウム(Al)
等の微粒子(例えば粒径が数nm〜数十nm程度)で形
成される。また液体17は、プロピレングリコールモノ
プロピルエーテル(以下PGPと略記する)とメチルア
ルコールとを、例えば3:1の割合に混合した混合液よ
りなる。なお導電性粒子16はチタンの微粒子に限定さ
れることはなく、他の金属微粒子(例えばアルミニウ
ム,銅等)で形成することも可能である。また液体17
は、PGPとメチルアルコールとの混合液に限定される
ことはなく、他の液体(例えばアルコール)を用いるこ
とも可能である。
【0012】その後加熱処理によって、導電性粒子を含
む液体15の液体17を蒸発させる。そして図1の
(3)に示す如く、当該コンタクトホール14の内部と
当該絶縁膜13の上面とに導電性粒子(16)よりなる
導電膜18を形成する。上記説明した工程は、通常のレ
ジスト膜を形成する塗布、ベーク工程と同様のプロセス
処理で行える。なお上記導電性粒子を含む液体15の液
体17が常温で揮発性を有する場合には、加熱処理する
ことなく常温で液体17を揮発させて導電膜18を形成
することが可能になる。
【0013】次いで図1の(4)に示す第2の工程を行
う。この工程では、通常のエッチバック処理によって、
上記導電膜18をエッチバックして、2点鎖線で示す部
分の導電膜18を除去する。そして各コンタクトホール
14の内部に導電膜(18)よりなる埋め込みプラグ1
9を形成する。
【0014】上記第1の実施例で説明した埋め込みプラ
グの形成方法では、塗布工程と液体の蒸発工程とにより
導電膜18を形成するので、深さの異なるコンタクトホ
ール14の内部にも導電膜18を埋め込める。また塗布
工程と液体の蒸発工程とにより導電膜18の形成が行え
るので、製造プロセスが簡単になる。さらに導電膜18
が金属で形成されるので、埋め込みプラグ19の抵抗値
は低くなる。
【0015】上記のように埋め込みプラグ19を形成し
た後、上層配線を形成する方法を図2により説明する。
図2の(1)に示すように、例えば通常のスパッタ法に
よって、埋め込みプラグ19上と絶縁膜13上とに配線
形成膜31を形成する。その後図2の(2)に示す如
く、通常のホトリソグラフィーとエッチングとによっ
て、配線形成膜31の2点鎖線で示す部分を除去し、残
りの配線形成膜(31)で、埋め込みプラグ19に接続
する上層配線32を形成する。
【0016】次に第2の実施例を図3の形成工程図によ
り説明する。図3の(1)に示すように、基板11には
複数の配線(または素子)12が形成されている。各配
線12を覆う状態に、基板11上には絶縁膜13が形成
されている。各配線12上の絶縁膜13には、当該配線
12に通じるコンタクトホール14が形成されている。
【0017】次に図3の(2)に示す第1の工程を行
う。この工程では、通常の塗布技術によって、上記各コ
ンタクトホール14の内部と絶縁膜13の上面とに、溶
剤で溶かした導電性樹脂21を塗布する。導電性樹脂に
は、例えば銀(Ag)等の金属の微粉末を分散したノボ
ラック系樹脂を用いる。その溶剤には、例えばエチルセ
ロソルブアセテートを用いる。または導電性樹脂に銀
(Ag)等の金属の微粉末を分散したポリビニルアルコ
ールを用い、その溶剤には、例えば水(H2 O)を用い
る。上記導電性樹脂には、銀(Ag)等の金属の微粉末
を分散させたものを用いたが、例えば炭素の微粉末を分
散させたものを用いることも可能である。
【0018】その後加熱処理によって、溶剤で溶かした
導電性樹脂21の溶剤を蒸発させる。そして図3の
(3)に示す如く、当該コンタクトホール14の内部と
当該絶縁膜13の上面とに導電性樹脂よりなる導電膜2
2を形成する。上記説明した工程は、通常のレジスト膜
を形成する塗布、ベーク工程と同様のプロセス処理で行
える。なお上記溶剤で溶かした導電性樹脂21の溶剤が
常温で揮発性を有する溶剤の場合には、加熱処理するこ
となく導電膜22を形成することが可能である。
【0019】次いで図3の(4)に示す第2の工程を行
う。この工程では、通常のエッチバック処理によって、
上記導電膜22をエッチバックして、2点鎖線で示す部
分の導電膜22を除去する。そして各コンタクトホール
14の内部に導電膜(22)よりなる埋め込みプラグ2
3を形成する。なお上層配線を形成するには、前記図2
で説明したと同様に形成すればよい。
【0020】上記第2の実施例で説明した埋め込みプラ
グの形成方法では、塗布工程と溶剤の蒸発工程とにより
導電膜22を形成するので、深さの異なるコンタクトホ
ール14の内部にも導電膜22を埋め込める。また塗布
工程と溶剤の蒸発工程とにより導電膜22が形成できる
ので、製造プロセスが簡単になる。さらに導電膜22が
導電性樹脂で形成されるので、埋め込みプラグ23の抵
抗値は低くなる。
【0021】上記説明した埋め込みプラグの形成方法で
は、選択タングステン技術で困難とされてきた深さの異
なるコンタクトホール14にも、当該コンタクトホール
14を十分に埋める埋め込みプラグ19,23が形成さ
れる。またブランケットタングステン技術のように、埋
め込みプラグの密着性を良くするための下地層を形成す
る必要がないので、製造工程数が低減される。また製造
工程が通常の塗布、ベーク工程と同様なので、プロセス
処理が簡単になる。さらに多結晶シリコンプラグ技術と
比較すると、低抵抗化するためのイオン注入を行う必要
がないので、製造工程数が低減される。また埋め込みプ
ラグ19,23が不純物をドープした多結晶シリコンよ
りも低抵抗な材料で形成することが可能になるので、さ
らに低抵抗化される。
【0022】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
深さの異なるコンタクトホールにも埋め込みプラグが形
成できる。また製造工程が通常の塗布、ベーク工程と同
様であり、かつ低抵抗化処理を行う必要がないので、プ
ロセス処理が簡単にできる。したがって、スループット
の向上が図れる。しかも埋め込みプラグは導電性に優れ
た材料で形成されるので、埋め込みプラグの低抵抗化が
図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例の形成工程図である。
【図2】上層配線の形成工程図である。
【図3】第2の実施例の形成工程図である。
【符号の説明】
11 基板 13 絶縁膜 14 コンタクトホール 15 導電性
粒子を含む液体 16 導電性粒子 17 液体 18 導電膜 19 埋め込
みプラグ 21 溶剤で溶かした導電性樹脂 22 導電膜 23 埋め込みプラグ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/28 H01L 21/768

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上の平坦化された絶縁膜に形成した
    深さの異なるコンタクトホールの内部と当該絶縁膜の上
    面とに、導電性粒子を含む液体を塗布した後、その液体
    を蒸発させることにより、当該コンタクトホールの内部
    と当該絶縁膜の上面とに導電性粒子よりなる導電膜を形
    成する第1の工程と、 前記導電膜をエッチバックして前記コンタクトホール以
    外の前記絶縁膜の上面に形成した導電膜を除去すること
    により、前記コンタクトホールの内部にのみ残した導電
    膜によって前記コンタクトホールを十分に埋める埋め込
    みプラグを形成する第2の工程とを行うことを特徴とす
    る埋め込みプラグの形成方法。
  2. 【請求項2】 基板上の平坦化された絶縁膜に形成した
    深さの異なるコンタクトホールの内部と当該絶縁膜の上
    面とに、溶剤で溶かした導電性樹脂を塗布した後、その
    溶剤を蒸発させることにより、当該コンタクトホールの
    内部と当該絶縁膜の上面とに導電性樹脂よりなる導電膜
    を形成する第1の工程と、 前記導電膜をエッチバックして前記コンタクトホール以
    外の前記絶縁膜の上面に形成した導電膜を除去すること
    により、前記コンタクトホールの内部にのみ残した導電
    膜によって前記コンタクトホールを十分に埋める埋め込
    みプラグを形成する第2の工程とを行うことを特徴とす
    る埋め込みプラグの形成方法。
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JP3724592B2 (ja) * 1993-07-26 2005-12-07 ハイニックス セミコンダクター アメリカ インコーポレイテッド 半導体基板の平坦化方法
JP4573368B2 (ja) * 1998-09-25 2010-11-04 旭化成エレクトロニクス株式会社 フェースダウン接続用小型磁電変換素子の製造方法
WO2003069662A1 (fr) * 2002-02-18 2003-08-21 Hitachi, Ltd. Procede de fabrication d'un dispositif semi-conducteur, et dispositif semi-conducteur
JP3951750B2 (ja) * 2002-03-07 2007-08-01 セイコーエプソン株式会社 物質充填方法、膜形成方法、デバイスおよびデバイスの製造方法
JP4619050B2 (ja) * 2003-06-30 2011-01-26 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置の作製方法
JP2005032759A (ja) * 2003-07-07 2005-02-03 Seiko Epson Corp 多層配線の形成方法、配線基板の製造方法、デバイスの製造方法

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