JPH01109716A - 半導体装置のコンタクト形成方法 - Google Patents
半導体装置のコンタクト形成方法Info
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- JPH01109716A JPH01109716A JP26709187A JP26709187A JPH01109716A JP H01109716 A JPH01109716 A JP H01109716A JP 26709187 A JP26709187 A JP 26709187A JP 26709187 A JP26709187 A JP 26709187A JP H01109716 A JPH01109716 A JP H01109716A
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Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、半導体装置において抵抗値の小さなコンタク
トを形成するための半導体装置のコンタクト形成方法に
間するものである。
トを形成するための半導体装置のコンタクト形成方法に
間するものである。
（従来の技術）
従来、この種のコンタクト形成方法には、特開昭６０−
５９７３１号公報に記載されるものがあった。以下、そ
の方法を図を用いて説明する。
５９７３１号公報に記載されるものがあった。以下、そ
の方法を図を用いて説明する。
第２図（ａ）〜（ｄ）は従来の半導体装置のコンタクト
形成方法を説明するための製造例を示す製造工程図であ
る。
形成方法を説明するための製造例を示す製造工程図であ
る。
このコンタクト形成方法は、電極配線材料として用いる
金属と半導体との接触界面での反応によって生じる接合
破壊を防ぎ、かつ抵抗値の小さなコンタクトを形成する
ために、コンタクトホール開孔後に半導体基板表面に不
純物拡散を行う方法である。以下、その方法を第２図（
ａ）〜（ｄ）の各工程に従って説明する。
金属と半導体との接触界面での反応によって生じる接合
破壊を防ぎ、かつ抵抗値の小さなコンタクトを形成する
ために、コンタクトホール開孔後に半導体基板表面に不
純物拡散を行う方法である。以下、その方法を第２図（
ａ）〜（ｄ）の各工程に従って説明する。
（ｉ）第２図＜ａ）の工程
Ｐ型車結晶シリコンからなる半導体基板１の表面に、リ
ン、ヒ素等のＮ型不純物を還択的に拡散してＮ型不純物
拡散領域２を形成し、その上にボロンリンガラス（ＢＰ
ＳＧ）からなる絶縁膜３を形成する。次に、通常のホト
リソグラフィ法により、絶縁膜３を遷択的にエツチング
して不純物拡散領域２上にコンタクトホール４を形成す
る。
ン、ヒ素等のＮ型不純物を還択的に拡散してＮ型不純物
拡散領域２を形成し、その上にボロンリンガラス（ＢＰ
ＳＧ）からなる絶縁膜３を形成する。次に、通常のホト
リソグラフィ法により、絶縁膜３を遷択的にエツチング
して不純物拡散領域２上にコンタクトホール４を形成す
る。
（ｉｉ）第２図（ｂ）の工程
イオン打込み法により、不純物イオン（リンイオン）５
をコンタクトホール４を通して不純物拡散領域２に打込
み（注入し〉、不純物拡散領域２の表面の不純物濃度を
高める。
をコンタクトホール４を通して不純物拡散領域２に打込
み（注入し〉、不純物拡散領域２の表面の不純物濃度を
高める。
（ｉｉｉ）第２図（ｃ）の工程
熱処理により、不純物拡散領域２に注入された不純物イ
オン５を活性化して活性化された不純物拡散領域２−１
を形成する。次に、全面にアルミニウム配線材を被着し
た後、そのアルミニ ・ラム配線材を這択的にエツチン
グして所定パターンの配線層７を形成すれば、コンタク
トホール４を通して不純物拡散領域２−１と配線層７と
が接続される。
オン５を活性化して活性化された不純物拡散領域２−１
を形成する。次に、全面にアルミニウム配線材を被着し
た後、そのアルミニ ・ラム配線材を這択的にエツチン
グして所定パターンの配線層７を形成すれば、コンタク
トホール４を通して不純物拡散領域２−１と配線層７と
が接続される。
以上の製造工程において、コンタクトホール４の形成後
の不純物イオン５の注入により、不純物拡散領域２の表
面の不純物濃度が増加し、それによってコンタクト抵抗
が減少する。また、単結晶シリコンからなる半導体基板
１中の接合深さが大きくなるため、配線材料として用い
るアルミニウムとシリコンとの反応によって生じる接合
破壊が発生しにくくなる。
の不純物イオン５の注入により、不純物拡散領域２の表
面の不純物濃度が増加し、それによってコンタクト抵抗
が減少する。また、単結晶シリコンからなる半導体基板
１中の接合深さが大きくなるため、配線材料として用い
るアルミニウムとシリコンとの反応によって生じる接合
破壊が発生しにくくなる。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、上記のコンタクト形成方法では、次のよ
うな問題点があった。
うな問題点があった。
コンタクトホール４の形成後に不純物イオン５を打込む
場合、その不純物イオン５に高電圧を印加して半導体基
板１側に打込むわけであるが、その際、絶縁膜３のチャ
ージアップにより、コンタクトホール部の半導体基板表
面及びその周囲の絶縁膜３が溶離し、第３図に示すよう
な欠損１０が生じることがあった。このようなコンタク
トホール部の欠損１０が生じると、所望の半導体素子が
形成できないばかりか、配線層７との接合不良をおこす
という問題があった。
場合、その不純物イオン５に高電圧を印加して半導体基
板１側に打込むわけであるが、その際、絶縁膜３のチャ
ージアップにより、コンタクトホール部の半導体基板表
面及びその周囲の絶縁膜３が溶離し、第３図に示すよう
な欠損１０が生じることがあった。このようなコンタク
トホール部の欠損１０が生じると、所望の半導体素子が
形成できないばかりか、配線層７との接合不良をおこす
という問題があった。
本発明は前記従来技術が持っていた問題点として、不純
物イオン打込み時におけるチャージアップによってコン
タクトホール部に欠損を生じる点について解決した半導
体装置のコンタクト形成方法を提供するものである。
物イオン打込み時におけるチャージアップによってコン
タクトホール部に欠損を生じる点について解決した半導
体装置のコンタクト形成方法を提供するものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明は前記問題点を解決するために、不純物拡散領域
が形成された半導体基板や薄膜等の被拡散媒体上に絶縁
膜を形成する工程と、前記絶縁膜にコンタクトホールを
形成して前記不純物拡散領域の一部を露出させる工程と
、イオン注入法により前記コンタクトホールを通して前
記不純物拡散領域に不純物を注入する工程と、前記コン
タクトホールを通して前記不純物拡散領域と接続される
配線層を形成する工程とを有する半導体装置のコンタク
ト形成方法において、前記コンタクトホール形成後に、
そのコンタクトホール上に導電性薄膜を被着し、イオン
注入法により該導電性薄膜を介して前記不純物拡散領域
に不純物を注入するようにしたものである。
が形成された半導体基板や薄膜等の被拡散媒体上に絶縁
膜を形成する工程と、前記絶縁膜にコンタクトホールを
形成して前記不純物拡散領域の一部を露出させる工程と
、イオン注入法により前記コンタクトホールを通して前
記不純物拡散領域に不純物を注入する工程と、前記コン
タクトホールを通して前記不純物拡散領域と接続される
配線層を形成する工程とを有する半導体装置のコンタク
ト形成方法において、前記コンタクトホール形成後に、
そのコンタクトホール上に導電性薄膜を被着し、イオン
注入法により該導電性薄膜を介して前記不純物拡散領域
に不純物を注入するようにしたものである。
（作用）
本発明によれば、以上のように半導体装Ｗのコンタクト
形成方法を構成したので、導電性薄膜は、物イオンの注
入時において加わるチャージを拡散してコンタクトホー
ル部での局所的なチャージアップの発生を防止するよう
に働く。そのため、不純物イオン注入によるコンタクト
ホール部での欠損の防止が図れる。従って前記問題点を
除去できるのである。
形成方法を構成したので、導電性薄膜は、物イオンの注
入時において加わるチャージを拡散してコンタクトホー
ル部での局所的なチャージアップの発生を防止するよう
に働く。そのため、不純物イオン注入によるコンタクト
ホール部での欠損の防止が図れる。従って前記問題点を
除去できるのである。
（実施例）
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例に係る半導体装
置のコンタクト形成方法を説明するための製造工程図で
あり、以下この図を参照しつつ各製造工程を説明する。
置のコンタクト形成方法を説明するための製造工程図で
あり、以下この図を参照しつつ各製造工程を説明する。
（１）第１図＜ａ＞の工程
比抵抗値２０ΩｃｍのＰ型車結晶シリコン等からなる半
導体基板２０の表面に、リン、ヒ素等のＮ型不純物を選
択的に拡散して、例えば不純物濃度５×１０２０／ｃｍ
３、接合深さ０．２５μｍ程度のＮ型不純物拡散領域２
１を形成する。次に、常圧化学的気相成長法（常圧ＣＶ
Ｄ法）等を用いて、全面に厚さ約０．６μｍのＢＰＳＧ
！ｉ等からなる絶縁膜２２を被着した後、通常のホトリ
ソグラフィ法等で絶縁膜２２を選択的にエツチングして
不純物拡散領域２１上に例えば約１．２μｍ径のコンタ
クトホール２３を形成する。
導体基板２０の表面に、リン、ヒ素等のＮ型不純物を選
択的に拡散して、例えば不純物濃度５×１０２０／ｃｍ
３、接合深さ０．２５μｍ程度のＮ型不純物拡散領域２
１を形成する。次に、常圧化学的気相成長法（常圧ＣＶ
Ｄ法）等を用いて、全面に厚さ約０．６μｍのＢＰＳＧ
！ｉ等からなる絶縁膜２２を被着した後、通常のホトリ
ソグラフィ法等で絶縁膜２２を選択的にエツチングして
不純物拡散領域２１上に例えば約１．２μｍ径のコンタ
クトホール２３を形成する。
（２）第１図（ｂ）の工程
真空蒸着法やスパッタ法等により、タングステン等から
なる厚さ約０．０５μｍの導電性薄膜２４を全面に被着
する。
なる厚さ約０．０５μｍの導電性薄膜２４を全面に被着
する。
（３）第１図（ｃ）の工程
リン、ヒ素等の不純物イオン２５を例えば加速電圧４０
ＫｅＶ、ドーズ量１×１０１５／ｃｍ２等の条件で半導
体基板２０側へ打込むと、不純物イオン２５はコンタク
トホール２３の導電性薄膜２３を通して不純物拡散層２
１へ注入される。
ＫｅＶ、ドーズ量１×１０１５／ｃｍ２等の条件で半導
体基板２０側へ打込むと、不純物イオン２５はコンタク
トホール２３の導電性薄膜２３を通して不純物拡散層２
１へ注入される。
（４）第１図（ｄ）の工程
例えば、窒素（Ｎ２）雰囲気中で温度９００℃、３０分
等の条件で熱処理を行い、不純物拡散層２１へ注入され
た不純物イオン２５を活性化して活性化された不純物拡
散領域２１−１を形成する。
等の条件で熱処理を行い、不純物拡散層２１へ注入され
た不純物イオン２５を活性化して活性化された不純物拡
散領域２１−１を形成する。
次に、真空蒸着法やスパッタ法等で全面に配線材料を厚
さ１．０μｍ径度被着する。配線材料としては、例えば
半導体基板２０側との反応を防止するなめに１％程度の
シリコンを含むアルミニウム材等を使用すればよい。そ
して通常のホトリソグラフィ法等により、配線材料と導
電性薄膜２４とを所定の形状にバターニングして配線層
２６を形成した後、低温の熱処理を行えば、コンタクト
の製造工程が終了する。このようにして形成されたコン
タクトでは、例えば１．２μｍ径のコンタクトホール２
３において、約２０Ω程度の低いコンタクト抵抗値が得
られた。
さ１．０μｍ径度被着する。配線材料としては、例えば
半導体基板２０側との反応を防止するなめに１％程度の
シリコンを含むアルミニウム材等を使用すればよい。そ
して通常のホトリソグラフィ法等により、配線材料と導
電性薄膜２４とを所定の形状にバターニングして配線層
２６を形成した後、低温の熱処理を行えば、コンタクト
の製造工程が終了する。このようにして形成されたコン
タクトでは、例えば１．２μｍ径のコンタクトホール２
３において、約２０Ω程度の低いコンタクト抵抗値が得
られた。
本実施例では、次のような利点を有する。
コンタクトホール形成後、不純物イオン２５の注入を行
う際、コンタクトホール２３と絶縁膜２２の表面に導電
性薄Ｍ２４を形成しているため、チャージはその導電性
薄膜２４を通して拡散し、コンタクトホール部での局所
的なチャージアップが発生しにくい。そのため、従来の
ようなチャージアップによるコンタクトホール部での半
導体基板２０及び絶縁膜２２の溶融が起こらず、欠損が
なく、かつ低抵抗のコンタクトが形成できる。なお、導
電性薄膜２４は、その膜が薄いため、不純物イオン２５
の注入量、及び打込み深さには大きな影響を与えない。
う際、コンタクトホール２３と絶縁膜２２の表面に導電
性薄Ｍ２４を形成しているため、チャージはその導電性
薄膜２４を通して拡散し、コンタクトホール部での局所
的なチャージアップが発生しにくい。そのため、従来の
ようなチャージアップによるコンタクトホール部での半
導体基板２０及び絶縁膜２２の溶融が起こらず、欠損が
なく、かつ低抵抗のコンタクトが形成できる。なお、導
電性薄膜２４は、その膜が薄いため、不純物イオン２５
の注入量、及び打込み深さには大きな影響を与えない。
なお、本発明は図示の実施例に限定されず、種々の変形
が可能である。その変形例としては！例えば次のような
ものがある。
が可能である。その変形例としては！例えば次のような
ものがある。
（ａ） 上記実施例において、導電性薄膜２４は不純
物イオン２５を注入した後、配線層２６を形成する前に
、反応性イオンエツチング（ＲＩＥ）法等で除去しても
、上記実施例の効果が損われることはない。
物イオン２５を注入した後、配線層２６を形成する前に
、反応性イオンエツチング（ＲＩＥ）法等で除去しても
、上記実施例の効果が損われることはない。
（ｂ） 導電性薄膜２４は、タングステン膜の他に、
チタン膜等の金属膜、ホリシリコン膜等の半金属膜、あ
るいはそれらの合金膜等で形成してもよい。
チタン膜等の金属膜、ホリシリコン膜等の半金属膜、あ
るいはそれらの合金膜等で形成してもよい。
（ｃ） 不純物拡散領域２１が形成された被拡散媒体
は、Ｐ型半導体基板２０の他に、Ｎ型半導体基板等の他
の基板、あるいは薄膜等のようなものであってもよい。
は、Ｐ型半導体基板２０の他に、Ｎ型半導体基板等の他
の基板、あるいは薄膜等のようなものであってもよい。
その他、上記実施例の構成材料や形成条件等の種々の変
形が可能である。
形が可能である。
（発明の効果）
以上詳細に説明したように、本発明によれば、コンタク
トホール形成後に導電性薄膜を形成し、そのコンタクト
ホール部の導電性薄膜を介して不純物イオンを注入する
ようにしたので、不純物イオン注入時におけるチャージ
アップを防止でき、それによってコンタクトホール部の
欠損を防止して低抵抗のコンタクトを簡単、かつ精度良
く形成できる。
トホール形成後に導電性薄膜を形成し、そのコンタクト
ホール部の導電性薄膜を介して不純物イオンを注入する
ようにしたので、不純物イオン注入時におけるチャージ
アップを防止でき、それによってコンタクトホール部の
欠損を防止して低抵抗のコンタクトを簡単、かつ精度良
く形成できる。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例に係るコンタク
ト形成方法を説明するための製造工程図、第２図（ａ）
〜（Ｃ）は従来のコンタクト形成方法を説明するための
製造工程図、第３図は従来の方法によるコンタクトホー
ル部の欠損状態を示す図である。 ２０・・・・・・半導体基板、２１・・・・・・不純物
拡散領域、２２・・・・・・絶縁膜、２３・・・・・・
コンタクトホール、２４・・・・・・導電性薄膜、２５
・・・・・・不純物イオン、２６・・・・・・配線層。 出願人代理人 柿 本 恭 成（〕 ｑ
ト形成方法を説明するための製造工程図、第２図（ａ）
〜（Ｃ）は従来のコンタクト形成方法を説明するための
製造工程図、第３図は従来の方法によるコンタクトホー
ル部の欠損状態を示す図である。 ２０・・・・・・半導体基板、２１・・・・・・不純物
拡散領域、２２・・・・・・絶縁膜、２３・・・・・・
コンタクトホール、２４・・・・・・導電性薄膜、２５
・・・・・・不純物イオン、２６・・・・・・配線層。 出願人代理人 柿 本 恭 成（〕 ｑ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、不純物拡散領域が形成された被拡散媒体上に絶縁膜
を形成する工程と、前記絶縁膜にコンタクトホールを形
成して前記不純物拡散領域の一部を露出させる工程と、
イオン注入法により前記コンタクトホールを通して前記
不純物拡散領域に不純物を注入する工程と、前記コンタ
クトホールを通して前記不純物拡散領域と接続される配
線層を形成する工程とを有する半導体装置のコンタクト
形成方法において、 前記コンタクトホール形成後に、そのコンタクトホール
上に導電性薄膜を被着し、イオン注入法により該導電性
薄膜を介して前記不純物拡散領域に不純物を注入するこ
とを特徴とする半導体装置のコンタクト形成方法。 ２、前記導電性薄膜は、タングステン、チタン、ポリシ
リコン、及びそれらの合金のいずれか一つで形成する特
許請求の範囲第１項記載の半導体装置のコンタクト形成
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26709187A JPH01109716A (ja) | 1987-10-22 | 1987-10-22 | 半導体装置のコンタクト形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26709187A JPH01109716A (ja) | 1987-10-22 | 1987-10-22 | 半導体装置のコンタクト形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01109716A true JPH01109716A (ja) | 1989-04-26 |
Family
ID=17439920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26709187A Pending JPH01109716A (ja) | 1987-10-22 | 1987-10-22 | 半導体装置のコンタクト形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01109716A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5208187A (en) * | 1990-07-06 | 1993-05-04 | Tsubochi Kazuo | Metal film forming method |
-
1987
- 1987-10-22 JP JP26709187A patent/JPH01109716A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5208187A (en) * | 1990-07-06 | 1993-05-04 | Tsubochi Kazuo | Metal film forming method |
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