JPH02272747A - 配線の形成方法 - 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、配線の形成方法に関し、更に詳しくは微細な
コンタクトホールに導電材料を埋め込む方法に係るもの
である。

［発明の概要］ 本発明は、配線の形成方法において、 アスペクト比の異なる複数のコンタクトホールを有する
基板に対し光を斜めに照射し、アスペクト比の小さなコ
ンタクトホール底部に絶縁膜を形成し、次いでアスペク
ト比の大きなコンタクトホール内に導電材料を選択的に
埋め込むことにより、アスペクト比の大きいコンタクト
ホールにのみ導電材料を埋め込むことを可能にし、アス
ペクト比の小さい部分、例えばスクライブライン等に導
電材料膜が生じるのを防止するようにしたものである。

［従来の技術］ 次世代ＬＳＩの微細なコンタクトホールを導電材料で埋
め込む技術の一つに選択ＣＶＤ法を用いる方法が知られ
ている。斯る選択ＣＶＤ法の中でも、選択タングステン
ＣＶＤ法は、近年特に注目されている。

従来、この選択タングステンＣＶＤ法を用いた配線の形
成方法としては、例えば１月刊Ｓｅｍ１ｃｏｎｄｕｃｔ
ｏｒ　Ｗｏｒｌｄ　１９８８．１２Ｊに記載されたよう
な技術が知られている。

そして、このような選択タングステンＣＶＤ法を用いて
、第３図に示すようなウェハＩ上の５ｉＯ７絶縁膜２の
コンタクトホールにタングステンを成長させた場合、第
４図及び第５図に示すようなコンタクト配線３が形成さ
れる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来例にあっては、ウェハ１
におけるスクライブラインａやウェハ周縁部すさらには
マスクの合わせマーク周へにタングステン薄膜３ａが付
着するという問題点がある。

一般に、ＣＶＤ法で成長されたタングステン膜は、その
ストレスが〜ｌ　Ｘ　１０　”ｄｙｎｅ／　ａｍ″（ｔ
ｅｎｓｉｄｅ）と大きく、アスペクト比の小さい（例え
ば開口面積の広いスクライブライン、マスクの合わせマ
ーク、ウェハ周縁部等）に付着したタングステン薄膜が
剥がれ易く、このように剥がれたタングステン薄膜が、
半導体装置製造過程においてダストとなり、装置の性能
を著しく阻害する問題があった。

特に、ウェハ周縁部においては、レジストのぬれが悪い
ため、コンタクトホールのエツチング時にウェハ（下地
基板）が露出し易く、ここにタングステン薄膜が付着し
易いものであった。

本発明は、このような従来の問題点に着目して創案され
たものであって、アスペクト比の小さい部分（広い開口
面積部）へタングステン膜が付着するのを防止してダス
ト発生のない配線の形成方法を得んとするものである。

［課遁を解決するための手段］ そこで、本発明は、アスペクト比の異なる複数のコンタ
クトホールを有する基板に対し光を斜めに照射し、アス
ペクト比の小さなコンタクトホール底部に絶縁膜を形成
し、次いでアスペクト比の大きなコンタクトホール内に
導電材料を選択的に埋め込むことを、その解決手段とし
ている。

［作用］ 基板に対して光を斜めに照射することにより、アスペク
ト比の大きなコンタクトホールの底部は光照射を受ける
ことなく、アスペクト比の小さなコンタクトホール底部
のみに光照射が行なって、該底部に絶縁膜を形成する。

このため、アスペクト比の小さなコンタクトホール内に
導電材料を選択的に埋め込むことが可能となる。

［実施例］ 以下、本発明に係る配線の形成方法の詳細を図面に示す
実施例に基づいて説明する。

本実施例においては、シリコン基板１０上にＣＶＤ法に
より形成された層間膜である５ｉＯｚ膜ＩＩにレジスト
マスクを形成し、これをマスクとして反応性イオンエツ
チング（）１１　Ｅ）を行なって、アスペクト比の大き
いコンタクトホール（配線の形成に供される開口部）＋
２Ａと、アスペクト比の小さいスクライブライン（各チ
ップ間の隙間となる開口部）１２Ｂとを形成する。

次に、第１図Ａに示すように、酸素（Ｏ７）雰囲気中で
シリコン基板ｌＯの表面に、光を斜め方向から照射する
と共に、シリコン基板ＩＯを水平面上で回転（自転）さ
せながら、スクライブライン１２Ｈの底面に露呈するシ
リコン基板１０表面のみを酸化して酸化膜１３を形成す
る（第１図Ｂ）。

このとき、コンタクトホール１２Ａの底部に露呈するシ
リコン基板！０の表面は、該コンタクトホール１２Ａの
アスペクト比が大きいため、光の照射を受けず酸化はさ
れない。

なお、照射する光の波長としては、５ｉｆｔ膜を透過し
ない短い波長が好ましい。このように、シリコン基板１
０を回転させながら光照射を行なうため、スクライブラ
イン１２Ｂ底部には−様な厚さの酸化膜１３が形成され
る。

次に、選択タングステンＣＶｒ）法を行なって、アスペ
クト比の大きいコンタクトホール１２Ａのみにタングス
テンを成長させ配線１４を形成させる（第１図Ｃ）。こ
の場合、スクライブライン１２Ｂ底部には、酸化膜１３
が形成されているため、タングステンの成長は全く起こ
らない。

なお、第２図は、本発明の他の実施例を示したものであ
り、照射する光が５ｉＯｚ膜１１を透過する波長である
場合の実施例である。

即ち、本実施例は、シリコン基板１０上に一様に多結晶
シリコンをＣＶＤ法により堆積させ、次に、エッチバッ
クを行なって、コンタクトホール１２Ａ及びスクライブ
ライン１２Ｂの側壁に、光の透過を防止する光吸収膜１
５を形成するものである。

なお、他の工程は、上記実施例と同様である。

このように、コンタクトホール１２Ａ及びスクライブラ
イン１２Ｂの側壁に光吸収膜１５を形成すれば、アスペ
クト比の大きいコンタクトホール１２Ａ底部を酸化する
ことなく、スクライブライン１２Ｈの底部のみを酸化出
来、コンタクトホール１２Ａ内のみに選択タングステン
を成長させることが可能となる。

以上、実施例について説明したが、本発明は、この他に
各種の設計変更が可能である。

上記実施例は、シリコン基板１０上にＳ　ｉ　Ｏ＊Ｍ１
１を形成した例に本発明を適用して説明したが、他の材
料でなる構造としてもよい。

また、光の入射角度は、コンタクトホールやスクライブ
ラインやその他マスクの合わせマーク等のアスペクト比
等を勘案して適宜設定されることは言うまでもない。

さらに、本発明は、単層配線のみならず、多層配線に適
用出来ることは勿論である。

また、選択成長させる金属としては、タングステン以外
のものを適用してもよい。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明に係る配線の形
成方法にあっては、アスペクト比の大きいコンタクトホ
ールのみに導電材料を埋め込むことが可能となり、また
、アスペクト比の小さい部分には全く導電材料が付着し
ないため、半導体装置製造過程においてダスト等の発生
を抑制する効果がある。

゛また、本発明によれば、選択ＣＶＤにおいて広い開口
部及びその周辺で成長速度が低下するローディング効果
を受けないようにすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ〜第１図Ｃは本発明に係る配線の形成方法の実
施例を示す工程図、第２図は同地の実施例を示す工程図
、第３図はウェハの平面図、第４図及び第５図は従来例
を示す断面図である。 ＩＯ・・・シリコン基板、１１・・・Ｓｉｎ、膜、１２
Ａ・・・コンタクトホール、１２Ｂ・・・スクライブラ
イン、１３・・・酸化膜、１４・・・配線。 第１図Ａ 、本２突廚伊１の工程図 第１図Ｂ 第１図Ｃ イを−のりＣ廚　イダリ 第２図 ウェハの平面図 従永ケ］ 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アスペクト比の異なる複数のコンタクトホールを
   有する基板に対し光を斜めに照射し、アスペクト比の小
   さなコンタクトホール底部に絶縁膜を形成し、次いでア
   スペクト比の大きなコンタクトホール内に導電材料を選
   択的に埋め込むことを特徴とする配線の形成方法。