JPH02213126A - タングステン膜の選択的形成方法 - Google Patents
タングステン膜の選択的形成方法Info
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- JPH02213126A JPH02213126A JP3478389A JP3478389A JPH02213126A JP H02213126 A JPH02213126 A JP H02213126A JP 3478389 A JP3478389 A JP 3478389A JP 3478389 A JP3478389 A JP 3478389A JP H02213126 A JPH02213126 A JP H02213126A
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Landscapes
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
以下の順序に従って本発明を説明する。
Ａ、産業上の利用分野
Ｂ１発明の概要
Ｃ６従来技術
り１発明が解決しようとする問題点［第５図］Ｅ０問題
点を解決するための手段 Ｆ１作用 Ｇ、実施例［第１図１ Ｈ９発明の効果［第２図乃至第４図］ （Ａ、産業上の利用分野） 本発明はタングステン膜の選択的形成方法、特に表面に
絶縁膜が選択的に形成された導体の露出部上にタングス
テン膜を成長させるタングステン膜の選択的形成方法に
関する。
点を解決するための手段 Ｆ１作用 Ｇ、実施例［第１図１ Ｈ９発明の効果［第２図乃至第４図］ （Ａ、産業上の利用分野） 本発明はタングステン膜の選択的形成方法、特に表面に
絶縁膜が選択的に形成された導体の露出部上にタングス
テン膜を成長させるタングステン膜の選択的形成方法に
関する。
（Ｂ、発明の概要）
本発明は、上記のタングステン膜の選択的形成方法にお
いて、 タングステン膜の選択的形成をボイドの発生やタングス
テンの異常成長を伴うことな（行なうことができるよう
にするため、 加熱された硫酸過水による前処理と自然酸化膜の除去を
行なったうえでタングステン膜の形成を行なうものであ
る。
いて、 タングステン膜の選択的形成をボイドの発生やタングス
テンの異常成長を伴うことな（行なうことができるよう
にするため、 加熱された硫酸過水による前処理と自然酸化膜の除去を
行なったうえでタングステン膜の形成を行なうものであ
る。
（Ｃ，従来技術）
タングステン膜の選択的形成は一般に、半導体基板の表
面にＳ ｉ Ｏ＊膜を形成し、該Ｓ ｉ Ｏ＊膜をフォ
トエツチングすることにより半導体基板の表面を選択的
に露出させ、その後、水素還元法あるいはシリコン還元
法等によりタングステン膜を半導体基板の露出部上に気
相成長させるという方法で行なわれる。
面にＳ ｉ Ｏ＊膜を形成し、該Ｓ ｉ Ｏ＊膜をフォ
トエツチングすることにより半導体基板の表面を選択的
に露出させ、その後、水素還元法あるいはシリコン還元
法等によりタングステン膜を半導体基板の露出部上に気
相成長させるという方法で行なわれる。
（Ｄ、発明が解決しようとする問題点）［第５図］
ところで、タングステン膜の形成をする場合に第５図（
Ａ）に示すようにタングステン膜が異常成長したり、同
図（Ｂ）に示すようにタングステン膜の異常成長により
ボイドが生じたりするという問題があった。同図におい
て、ａはｐ型シリコン半導体基板、ｂは半導体基板ａの
表面部に形成されたｎ゛型型数散層Ｃは５ｉｎ２からな
る絶縁膜、ｄは該絶縁膜Ｃに形成されたコンタクトホー
ル、ｅは上記拡散層すの上記コンタクトホールｄに露出
した部分に成長したタングステン膜、ｆ、ｆは異常成長
したタングステン、ｇは異常成長したタングステンｆ、
ｆにより上部を塞がれたためコンタクトホールｄ内に生
じたボイド（す）である。
Ａ）に示すようにタングステン膜が異常成長したり、同
図（Ｂ）に示すようにタングステン膜の異常成長により
ボイドが生じたりするという問題があった。同図におい
て、ａはｐ型シリコン半導体基板、ｂは半導体基板ａの
表面部に形成されたｎ゛型型数散層Ｃは５ｉｎ２からな
る絶縁膜、ｄは該絶縁膜Ｃに形成されたコンタクトホー
ル、ｅは上記拡散層すの上記コンタクトホールｄに露出
した部分に成長したタングステン膜、ｆ、ｆは異常成長
したタングステン、ｇは異常成長したタングステンｆ、
ｆにより上部を塞がれたためコンタクトホールｄ内に生
じたボイド（す）である。
このようにタングステンが異常成長すると断線等の原因
となるので好ましくない。このようにタングステンが異
常成長するのは、フォトエツチング後レジスト膜を除去
した状態ではナトリウムＮａ、鉄Ｆｅ、カーボンＣ等が
残り、それが還元法によりタングステン膜を成長させる
際に活性水素を発生する源となり延いては還元反応を生
ぜしめ、タングステン異常成長の核となるためである。
となるので好ましくない。このようにタングステンが異
常成長するのは、フォトエツチング後レジスト膜を除去
した状態ではナトリウムＮａ、鉄Ｆｅ、カーボンＣ等が
残り、それが還元法によりタングステン膜を成長させる
際に活性水素を発生する源となり延いては還元反応を生
ぜしめ、タングステン異常成長の核となるためである。
また、拡散層すのコンタクトホールｄの表面に露出した
部分に自然酸化膜がある場合にはタングステン膜の成長
がスムーズに行なわれないという問題もあった。
部分に自然酸化膜がある場合にはタングステン膜の成長
がスムーズに行なわれないという問題もあった。
本発明はこのような問題点を解決すべく為されたもので
あり、タングステン膜の選択的形成をボイドの発生やタ
ングステンの異常成長を伴うことなく行なうことができ
るようにすることを目的とする。
あり、タングステン膜の選択的形成をボイドの発生やタ
ングステンの異常成長を伴うことなく行なうことができ
るようにすることを目的とする。
（Ｅ、問題点を解決するための手段）
本発明タングステン膜の選択的形成方法は上記問題点を
解決するため、加熱された硫酸過水による前処理と自然
酸化膜の除去を行なったうえでタングステン膜の形成を
行なうことを特徴とする。
解決するため、加熱された硫酸過水による前処理と自然
酸化膜の除去を行なったうえでタングステン膜の形成を
行なうことを特徴とする。
（Ｆ、作用）
本発明タングステン膜の選択的形成方法によれば、タン
グステン膜の形成前に、加熱した硫酸過水による前処理
によりタングステンの異常成長の核となる不純物を一除
去するので、タングステンの異常成長を防止することが
できる。
グステン膜の形成前に、加熱した硫酸過水による前処理
によりタングステンの異常成長の核となる不純物を一除
去するので、タングステンの異常成長を防止することが
できる。
また、タングステン膜の形成前に自然酸化膜を除去する
ので導体の露出部上にタングステン膜を支障なく成長さ
せることができる。
ので導体の露出部上にタングステン膜を支障なく成長さ
せることができる。
（Ｇ、実施例）【第１図１
以下、本発明タングステン膜の選択的形成方法を図示実
施例に従って詳細に説明する。
施例に従って詳細に説明する。
第１図（Ａ）乃至（Ｆ）は本発明タングステン膜の選択
的形成方法の一つの実施例を工程順に示す断面図である
。
的形成方法の一つの実施例を工程順に示す断面図である
。
（Ａ）ｐ型のシリコン半導体基板１の表面部を選択的に
酸化することによりフィールド絶縁膜２を形成し、次い
で半導体基板１の表面部にｎ゛型型数散層３形成し、そ
の後ＳｉＯ□から成る絶縁膜４を形成する。第１図（Ａ
）は絶縁膜４形成後の状態を示す。
酸化することによりフィールド絶縁膜２を形成し、次い
で半導体基板１の表面部にｎ゛型型数散層３形成し、そ
の後ＳｉＯ□から成る絶縁膜４を形成する。第１図（Ａ
）は絶縁膜４形成後の状態を示す。
（Ｂ）次に、絶縁膜４表面上にフォトレジスト膜５を形
成し、該フォトレジスト膜５に対して露光処理、現像処
理を施し、その後、該フォトレジスト膜５をマスクとし
て絶縁膜４をエツチングすることにより第１図（Ｂ）に
示すように拡散層３の表面を露出させるコンタクトホー
ル６を形成する。７．７、・・・は還元法によりタング
ステン膜の選択成長を行なう際に水素ラジカルを発生し
やすくするナトリウムＮａ、鉄Ｆｅ、炭素Ｃ等の不純物
である。
成し、該フォトレジスト膜５に対して露光処理、現像処
理を施し、その後、該フォトレジスト膜５をマスクとし
て絶縁膜４をエツチングすることにより第１図（Ｂ）に
示すように拡散層３の表面を露出させるコンタクトホー
ル６を形成する。７．７、・・・は還元法によりタング
ステン膜の選択成長を行なう際に水素ラジカルを発生し
やすくするナトリウムＮａ、鉄Ｆｅ、炭素Ｃ等の不純物
である。
（Ｃ）次に、第１図（Ｃ）示すようにＯ，アッシングに
よりフォトレジスト膜５を除去する。該フォトレジスト
膜５のアッシングをしても不純物７．７、・・・ （タ
ングステンの異常成長の要因となるところのタングステ
ン膜の選択形成の際に水素ラジカルの発生を容易にする
不純物）は残存する。また、拡散層３の上記コンタクト
ホール６に露出した部分の表面に自然酸化膜８が生じる
。
よりフォトレジスト膜５を除去する。該フォトレジスト
膜５のアッシングをしても不純物７．７、・・・ （タ
ングステンの異常成長の要因となるところのタングステ
ン膜の選択形成の際に水素ラジカルの発生を容易にする
不純物）は残存する。また、拡散層３の上記コンタクト
ホール６に露出した部分の表面に自然酸化膜８が生じる
。
尚、このアッシングは酸素ガスＯｔにより行なっても良
いが、オゾン０．により、即ち、オゾンＯ，アッシング
により行なっても良い、また。
いが、オゾン０．により、即ち、オゾンＯ，アッシング
により行なっても良い、また。
このアッシングを行なわないで次の工程（Ｄ）に移る方
法もある。しかし、フォトレジスト膜をより完全に除去
するにはアッシングを行った方が良い。
法もある。しかし、フォトレジスト膜をより完全に除去
するにはアッシングを行った方が良い。
（Ｄ）次に、第１図（Ｄ）に示すように半導体基板１を
ボイルされた硫酸過水９に浸漬する前処理を行なう、す
ると、上記タングステンの異常成長の原因となる不純物
７．７、・・・は完全に除去される。
ボイルされた硫酸過水９に浸漬する前処理を行なう、す
ると、上記タングステンの異常成長の原因となる不純物
７．７、・・・は完全に除去される。
尚、この前処理は半導体基板ｌをボイルした硫酸過水９
中に浸漬するのではな（硫酸過水９から発生する蒸気に
晒すことにより行なうようにしても良い、また、硫酸過
水９を完全に沸騰させなくても比較的高い温度になるよ
うに加熱すれば前処理が可能である。尚、アッシングを
行うことなく本工程（Ｄ）に移行した場合には、本工程
、即ち加熱した硫酸過水による前処理がフォトレジスト
の除去と不純物７．７、・・・の除去を兼ねることにな
る。
中に浸漬するのではな（硫酸過水９から発生する蒸気に
晒すことにより行なうようにしても良い、また、硫酸過
水９を完全に沸騰させなくても比較的高い温度になるよ
うに加熱すれば前処理が可能である。尚、アッシングを
行うことなく本工程（Ｄ）に移行した場合には、本工程
、即ち加熱した硫酸過水による前処理がフォトレジスト
の除去と不純物７．７、・・・の除去を兼ねることにな
る。
（Ｅ）次に、同図（Ｅ）に示すようにＳ ｉ Ｏｓから
成る絶縁膜に対するライトエツチングにより自然酸化膜
８を除去する。このエツチングはエツチング液に半導体
基板ｌを浸漬するライトエツチングにより行なっても良
いが、フッ素系ラジカルが発生するプラズマエツチング
により行なうようにしても良い、要するに、タングステ
ン膜の成長を妨げる自然酸化膜８をコンタクトホール６
に露出する拡散層３の表面から除去することができれば
どのような方法であっても良い。
成る絶縁膜に対するライトエツチングにより自然酸化膜
８を除去する。このエツチングはエツチング液に半導体
基板ｌを浸漬するライトエツチングにより行なっても良
いが、フッ素系ラジカルが発生するプラズマエツチング
により行なうようにしても良い、要するに、タングステ
ン膜の成長を妨げる自然酸化膜８をコンタクトホール６
に露出する拡散層３の表面から除去することができれば
どのような方法であっても良い。
（Ｆ）その後、同図（Ｆ）に示すようにタングステン膜
ｌＯをＣＶＤにより選択的に形成する。この選択的形成
は、例えばエンクローチメントの少ないＳｉ Ｈ，＋Ｗ
Ｆａ ＋Ｈｘのガスを供給することにより行なうことが
できる。この場合、ＣＶＩ）初期（例えば膜厚が１００
〜２００人程度になる程度）には選択性の良いシリコン
還元を生ぜしめ、その後はシランＳ ｉ Ｈ４還元を生
ぜしめることができる。
ｌＯをＣＶＤにより選択的に形成する。この選択的形成
は、例えばエンクローチメントの少ないＳｉ Ｈ，＋Ｗ
Ｆａ ＋Ｈｘのガスを供給することにより行なうことが
できる。この場合、ＣＶＩ）初期（例えば膜厚が１００
〜２００人程度になる程度）には選択性の良いシリコン
還元を生ぜしめ、その後はシランＳ ｉ Ｈ４還元を生
ぜしめることができる。
（Ｈ，発明の効果）［第２図乃至第４図１以上に述べた
ところから明らかなように、本発明タングステン膜の選
択的形成方法は、タングステン膜の選択的形成を行なう
前にタングステンの異常成長の核となるところの水素ラ
ジカルを発生させる不純物を加熱した硫酸過水を用いて
の前処理により除去することができるので、タングステ
ンの異常成長を防止することができる。更に、タングス
テン膜の成長の妨げになる自然酸化膜を選択的形成の前
に除去してお（のでタングステン膜を導体の露出する部
分上に円滑に成長させることができる。
ところから明らかなように、本発明タングステン膜の選
択的形成方法は、タングステン膜の選択的形成を行なう
前にタングステンの異常成長の核となるところの水素ラ
ジカルを発生させる不純物を加熱した硫酸過水を用いて
の前処理により除去することができるので、タングステ
ンの異常成長を防止することができる。更に、タングス
テン膜の成長の妨げになる自然酸化膜を選択的形成の前
に除去してお（のでタングステン膜を導体の露出する部
分上に円滑に成長させることができる。
第２図乃至第４図は本発明の効果を示すところの各別の
例を示すものであり、各図の（Ａ）は加熱した硫酸過水
による前処理を行なったうえでタングステン膜の選択的
形成を行なった場合を、即ち、本発明の場合を示し、各
図の（Ｂ）はかかる前処理を行なうことなくタングステ
ン膜の選択的形成を行なった場合を、すなわち本発明に
よらない場合を示し、各図において（Ａ）と（Ｂ）とを
比較することにより本発明の効果が解る。具体的には、
第２図（Ａ）、（Ｂ）はコンタクトホール６にその深さ
の６０〜８０％程度の厚み分のタングステン膜ｌＯを形
成した段階のものの斜視図であるが、硫酸過水による前
処理を行なわないところの同図（Ｂ）に示す場合はコン
タクトホール６の上縁に沿ってタングステンの異常成長
の峰１０ａが形成されるが、本発明によるところの同図
（Ａ）に示す場合にはそのようなものは発生せず、コン
タクトホール６の内側面が見＾る。
例を示すものであり、各図の（Ａ）は加熱した硫酸過水
による前処理を行なったうえでタングステン膜の選択的
形成を行なった場合を、即ち、本発明の場合を示し、各
図の（Ｂ）はかかる前処理を行なうことなくタングステ
ン膜の選択的形成を行なった場合を、すなわち本発明に
よらない場合を示し、各図において（Ａ）と（Ｂ）とを
比較することにより本発明の効果が解る。具体的には、
第２図（Ａ）、（Ｂ）はコンタクトホール６にその深さ
の６０〜８０％程度の厚み分のタングステン膜ｌＯを形
成した段階のものの斜視図であるが、硫酸過水による前
処理を行なわないところの同図（Ｂ）に示す場合はコン
タクトホール６の上縁に沿ってタングステンの異常成長
の峰１０ａが形成されるが、本発明によるところの同図
（Ａ）に示す場合にはそのようなものは発生せず、コン
タクトホール６の内側面が見＾る。
また、第３図（Ａ）、（Ｂ）は別の例の断面図であり、
硫酸過水による前処理を行なわない同図（Ｂ）に示す場
合はコンタクトホール６の上縁から異常成長したタング
ステンｉｏｂ、ｘｏｂによってコンタクトホール６が上
方を塞がれ、内部にボイド（す）１１ができる。それに
対して、本発明によるところの同図（Ａ）に示す場合は
ボイド（す）が全く生じない。
硫酸過水による前処理を行なわない同図（Ｂ）に示す場
合はコンタクトホール６の上縁から異常成長したタング
ステンｉｏｂ、ｘｏｂによってコンタクトホール６が上
方を塞がれ、内部にボイド（す）１１ができる。それに
対して、本発明によるところの同図（Ａ）に示す場合は
ボイド（す）が全く生じない。
第４図（Ａ）、（Ｂ）は更に別の例における断面図であ
り、この例では硫酸過水による前処理を行なわない同図
（Ｂ）に示す場合でもボイドが生じていないが、しかし
、タングステン膜ｌＯはかなり異常な成長のしかたをし
ている。しかし、本発明によるところの同図Ａ （Ａ）
に示す場合にはタングステン膜ＩＯにほとんど異常成長
性が認められない。
り、この例では硫酸過水による前処理を行なわない同図
（Ｂ）に示す場合でもボイドが生じていないが、しかし
、タングステン膜ｌＯはかなり異常な成長のしかたをし
ている。しかし、本発明によるところの同図Ａ （Ａ）
に示す場合にはタングステン膜ＩＯにほとんど異常成長
性が認められない。
このように、本発明によればタングステン膜に対する信
頼度を高くすることができるという効果を奏することが
できる。そして、この本発明の効果は半導体基板上にタ
ングステン膜を選択的に形成する場合に限らず、アルミ
ニウム等の金属からなる導体膜上にタングステン膜を選
択的に形成する場合にも奏することができることが確認
されて
頼度を高くすることができるという効果を奏することが
できる。そして、この本発明の効果は半導体基板上にタ
ングステン膜を選択的に形成する場合に限らず、アルミ
ニウム等の金属からなる導体膜上にタングステン膜を選
択的に形成する場合にも奏することができることが確認
されて
第１図（Ａ）乃至（Ｆ）は本発明タングステン膜の選択
的形成方法の一つの実施例を工程順に示す断面図、第２
図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の効果を示す第１の例の斜視
図で、同図（Ａ）は硫酸過水による前処理をしたうえで
タングステン膜を選択的に形成した本発明による場合を
、同図（Ｂ）はかかる前処理をしないでタングステン膜
を形成した場合を示し、第３図（Ａ）、（Ｂ）は本発明
の効果を示す第２の例の断面図で、同図（Ａ）は前処理
をした本発明による場合を、同図（Ｂ）は前処理をしな
かった場合を示し、第４図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の効
果を示す第３の例の断面図で、同図（Ａ）は前処理をし
た本発明による場合を、同図（Ｂ）は前処理をしなかっ
た場合を示し、第５図（Ａ）、（Ｂ）は発明が解決しよ
うとする問題点を示す断面図である。 符号の説明 １．３・・・導体、４・・・絶縁膜、 ８・・・自然酸化膜。 ｌＯ・・・タングステン膜。 第１図 ｔｏ ・ 二寸♀ 、−（’Ｊ
的形成方法の一つの実施例を工程順に示す断面図、第２
図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の効果を示す第１の例の斜視
図で、同図（Ａ）は硫酸過水による前処理をしたうえで
タングステン膜を選択的に形成した本発明による場合を
、同図（Ｂ）はかかる前処理をしないでタングステン膜
を形成した場合を示し、第３図（Ａ）、（Ｂ）は本発明
の効果を示す第２の例の断面図で、同図（Ａ）は前処理
をした本発明による場合を、同図（Ｂ）は前処理をしな
かった場合を示し、第４図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の効
果を示す第３の例の断面図で、同図（Ａ）は前処理をし
た本発明による場合を、同図（Ｂ）は前処理をしなかっ
た場合を示し、第５図（Ａ）、（Ｂ）は発明が解決しよ
うとする問題点を示す断面図である。 符号の説明 １．３・・・導体、４・・・絶縁膜、 ８・・・自然酸化膜。 ｌＯ・・・タングステン膜。 第１図 ｔｏ ・ 二寸♀ 、−（’Ｊ
Claims (1)
- （１）導体の表面に絶縁膜を選択的に形成し、次に、加
熱された硫酸過水による前処理を施し、 次に、上記導体の露出部表面の自然酸化膜を除去し、 その後、タングステン膜を上記導体の露出部上に成長さ
せる ことを特徴とするタングステン膜の選択的形成方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3478389A JP2841423B2 (ja) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | タングステン膜の選択的形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3478389A JP2841423B2 (ja) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | タングステン膜の選択的形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02213126A true JPH02213126A (ja) | 1990-08-24 |
| JP2841423B2 JP2841423B2 (ja) | 1998-12-24 |
Family
ID=12423879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3478389A Expired - Lifetime JP2841423B2 (ja) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | タングステン膜の選択的形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2841423B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001358089A (ja) * | 2001-05-10 | 2001-12-26 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
1989
- 1989-02-13 JP JP3478389A patent/JP2841423B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001358089A (ja) * | 2001-05-10 | 2001-12-26 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2841423B2 (ja) | 1998-12-24 |
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Legal Events
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