JPH02144917A - リフトオフ法を利用した選拓的ｃｖｄ法によるタングステン膜形成方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はリフトオフ法を利用した選択的ＣＶＤ法による
タンゲス偕）膜形成方法に際し、選択的ＣＶＤ法により
Ｗ膜をアルミニウム（Ａｌ）配線上に成長させる場合に
良好な導通を確保することのできる技術に関する。

〔従来の技術〕

選択ＣＶＤ法を使って、Ａｌ配線上のスルホール部分に
Ｗ膜を成長させる方法が知られている（１９８７年ＶＭ
　Ｉ　ＣＣｏｎｆｅｒａｎｃｅ　５ＥＳＳＩＯＮＩＶ、
ｒＩ＆ｌＢ　、８ＥＳ８１ＯＮ　　Ｖ、［Ｂ）。

この方法では、ＷＦ、とＨ，ガスを使用して、還元反応
により、Ａｌ配線上の露出部分にのみＷ膜を成長させる
ものである。

そして、従来方法は、ＷＦ、ガスとＨ，ガスを絶えず供
給して、次のような化学的気相反応によりＷ膜をＡ／配
線上に成長させる。

ＷＦｓ　＋　３Ｈ，→Ｗ＋６ＨＦ　　・・・・・・・・
・　（１）〔発明が解決しようとする課題〕 しかるに、上記の場合において、ＡｌとＷＦ。

あるいはＨＦとの反応により５ＡＩＦｓで表わされる物
質がＡＩ配線上に生成される。このＡＩＦ。

で表わされる物質は固体物質で、ＡＪ配線上に、Ｗ膜を
接着用金属として、２層目のＡｌ配線を接続する場合に
、これら配線間の道通を妨げるという問題があった。特
に、ｉＦ！（固体）が、第１層Ａｌ配線とＷ膜との界面
に残存することで導通抵抗を高くしている。

本発明はかかる従来技術の有する欠点を解消することの
できる技術を提供することを目的とする。

本発明の前記ならび忙そのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

〔課題を解決する念めの手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

本発明では、スルーホール形成の際のレジスト膜を除去
しないで、このレジスト膜をマスクに、スパッタリング
を行い、導電性物質を堆積し、次いでリフトオフにより
スルーホール底部にのみ導電性のスパッタ膜を残すよう
にして、次いで、この導電性のスパッタ膜上に選択的Ｃ
ＶＤ法によりＷ膜を成長させる。

〔作用〕

上記手段によれば、スルーホールにおけるＡＩ配線表面
は導電性のスパッタ膜で被覆されており、Ｍ出していな
いので、選択的ＣＶＤ法によりＷＦ。

ガスとＨ，ガスを供給して、Ｗ膜の成長を行っても、Ａ
ＩとＨＦあるいはＷＦ６ガスとのＡＩＦ’３を生ずる反
応が起らないので、Ａ　Ｉ　Ｆ　ｓの形成を防止でき、
導通不良を防止できる。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

半導体素子１上に第１層目のＡｌ配線層２を形成する。

該ＡＪｌ配線層２を被覆する層間絶縁膜３に、パターニ
ングし次レジスト膜４をマスクとして選択的にスルーホ
ール５を開ける（第１図９゜ここで、スパッタ法を利用
して、シリコン膜６を５００Ａ堆積させる。当該シリコ
ン膜６けスルーホール５底部のＡＪ配線層２表面のみな
らず、レジスト膜４表面にも堆積される（第２図）。そ
の後、リフトオフ法を利用して、レジスト膜４を除去す
ると、レジスト膜４上に堆積されたシリコン膜６も同時
に除去され、スルーホール５底部にのみシリコン膜６が
残る。この段階でｓ　ＷＦｓ　＋　Ｈ！ガス系で、かつ
、半導体素子１の基板温度３００〜４００℃で選択的Ｃ
ＶＤ法によりＷ膜７をスルーホール５部分にのみ堆積さ
せる。層間絶縁膜３と同程度の高さまでＷ膜７金成長さ
せた後、第２層目のＡｌ配線層８を形成する（第３図）
。

半導体素子（チップ）１は、例えばシリコン単結晶基板
から成り、周知の技術によってこのチップ内には多数の
回路素子が形成され、１つの回路機能が与えられている
。回路素子の具体例は、例えばＭＯＳ）ランジスタから
成シ、これらの回路素子によって、例えば論理回路およ
びメモリの回路機能が形成されている。

層間絶縁膜３は、例えばｓｈｏ、膜により構成されてい
る。

スパッタ法によるスパッタ膜としてシリコン膜６を例示
したが、導電性で、Ａｌ配線層２のＡＩと選択的ＣＶＤ
のＨＦガスとの生成を抑えるものであれば他のものでも
よく、メタルシリサイド（シリコンと金属との化合物）
であってもよい。その金属の例としては、Ｍｏ、Ｗが例
示できる。

本発明では、レジスト膜４を残存させ、導電性物質を、
スパッタリングにより堆積させ、す７トオ７法により、
スルーホール５部分のスパッタ膜６のみを残すようにし
て、第１層Ａｌ配線層２辰面を当該スパッタ膜６により
被覆して、その後に、選択的ＣＶＤ法によるＷ膜７の膜
成長を行い、第２層Ａｌ配線層８の接続を行うので、第
１層Ａｌ配線層２表面は露出せず、選択的ＣＶＤによる
ｌ＋ＨＦ−＋ＡｌＦ３の生成が起らず、従って、第１層
Ａｌ配線層２と接着用金属としてのＷ膜７と第２層ＡＪ
配線層８間に導通を阻害するよりなＡｌフッ化物が介在
せず、これら配線層２，８間の良好な導通状態を実現で
きる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明しまたが、本発明は上記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとうりであ
る。

本発明によれば選択的ＣＶＤ法によりＷ膜を形成すると
きに多層配線間の導通を阻害するような物質の生成を阻
害して、その導通を良好にすることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はそれぞれ本発明の実施例工程を説明す
る要部断面図である。 １・・・半導体素子、２・・・Ａｌ配線層、３・・・欄
間絶縁膜、４・・・レジスト膜、５・・・スルーホール
、６・・・シリコン膜（スパッタＩＩ）％７・・・Ｗ膜
、ｓ・・・Ａｌ配線層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体集積回路のアルミニウム配線上の絶縁膜に形
   成したスルーホールに水素ガスを用いた化学的気相反応
   （以下ＣＶＤという）により選択的にタングステン膜を
   成長させる場合において、前記スルーホールの形成に際
   し使用したレジスト膜を残存させたまま、スパッタリン
   グを行い、アルミニウム配線およびレジスト膜上に導電
   性のスパッタ膜を形成後、リフトオフ法により前記レジ
   スタ膜を除去しスルーホール底部にのみスパッタ膜を残
   存させた後、当該スパッタ膜上に前記ＣＶＤにより選択
   的にタングステン膜を成長させることを特徴とするリフ
   トオフ法を利用した選択的ＣＶＤ法によるタングステン
   膜形成方法。 ２、スパッタ膜が、シリコンあるいはメタルシリサイド
   により構成されてなる請求項１に記載の方法。