JPH0240919A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (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、タングステンの選択成長方法に関し、特に、
高集積の半導体集積回路装置の製造に適用して好適なも
のである。
高集積の半導体集積回路装置の製造に適用して好適なも
のである。
本発明は、シランによるタングステン化合物の還元反応
によりタングステンを選択成長させるようにしたタング
ステンの選択成長方法において、非成長領域の表面をプ
ラズマCVD法により形成された酸化シリコン膜で覆っ
た状態で上記タングステンを選択成長させることによっ
て、タングステンの選択成長の選択性の向上を図ること
ができるようにしたものである。
によりタングステンを選択成長させるようにしたタング
ステンの選択成長方法において、非成長領域の表面をプ
ラズマCVD法により形成された酸化シリコン膜で覆っ
た状態で上記タングステンを選択成長させることによっ
て、タングステンの選択成長の選択性の向上を図ること
ができるようにしたものである。
近年、高集積の半導体集積回路装置においては、拡散層
または金属配線上に形成したコンタクトホールまたはス
ルーホールの内部にタングステン(W)を選択成長させ
て埋め、その上に金属配線を形成することにより拡散層
または金属配線とのコンタクトをとる技術が用いられ始
めている。
または金属配線上に形成したコンタクトホールまたはス
ルーホールの内部にタングステン(W)を選択成長させ
て埋め、その上に金属配線を形成することにより拡散層
または金属配線とのコンタクトをとる技術が用いられ始
めている。
従来、このWの選択成長は、水素(H2)による六フッ
化タングステン(WF6)の還元反応により行われてい
る。しかし、この場合の反応温度は400〜600℃と
高いため、融点の低いアルミニウム(AI)の配線上に
形成されたスルーホールの内部にWを選択成長させる場
合のように許容最高プロセス温度が450°C程度に制
限される場合には、このHz還元反応によるWの選択成
長方法を用いることは困難であった。
化タングステン(WF6)の還元反応により行われてい
る。しかし、この場合の反応温度は400〜600℃と
高いため、融点の低いアルミニウム(AI)の配線上に
形成されたスルーホールの内部にWを選択成長させる場
合のように許容最高プロセス温度が450°C程度に制
限される場合には、このHz還元反応によるWの選択成
長方法を用いることは困難であった。
一方、より低温でWを選択成長させることが可能な方法
として、シラン(SiH4)によるWF6の還元反応に
よりWを選択成長させる方法が知られている。この方法
によれば、180〜400°C程度の低温でWを選択成
長させることができるので、A1配線上にWを選択成長
させる場合にも用いることができる。
として、シラン(SiH4)によるWF6の還元反応に
よりWを選択成長させる方法が知られている。この方法
によれば、180〜400°C程度の低温でWを選択成
長させることができるので、A1配線上にWを選択成長
させる場合にも用いることができる。
しかし、本発明者の検討によれば、スルーホールが形成
される層間絶縁膜が特にリンシリケートガラス(PSG
)膜である場合には、Wの選択成長時に二のPSG膜の
表面にWの核が成長してしまい、Wの選択成長の選択性
が悪いという問題があった。
される層間絶縁膜が特にリンシリケートガラス(PSG
)膜である場合には、Wの選択成長時に二のPSG膜の
表面にWの核が成長してしまい、Wの選択成長の選択性
が悪いという問題があった。
従って本発明の目的は、タングステンの選択成長の選択
性の向上を図ることができるタングステンの選択成長方
法を提供することにある。
性の向上を図ることができるタングステンの選択成長方
法を提供することにある。
本発明者は、上述の問題を解決するために種々実験を行
った結果、Wの選択成長時の下地がプラズマCV D
(Chemical Vapor Depositio
n)法により形成された酸化シリコン(Sin6)膜で
ある場合にはこのSin、膜上にはほとんどWが成長し
ないことを見出した。
った結果、Wの選択成長時の下地がプラズマCV D
(Chemical Vapor Depositio
n)法により形成された酸化シリコン(Sin6)膜で
ある場合にはこのSin、膜上にはほとんどWが成長し
ないことを見出した。
本発明は、このような本発明者が独自の実験により得た
知見に基づいて案出されたものである。
知見に基づいて案出されたものである。
すなわち、本発明は、シランによるタングステン化合物
(例えば、六フッ化タングステン)の還元反応によりタ
ングステンを選択成長させるようにしたタングステンの
選択成長方法において、非成長領域の表面をプラズマC
VD法により形成された酸化シリコン膜(6)で覆った
状態でタングステン(7,8)を選択成長させるように
している。
(例えば、六フッ化タングステン)の還元反応によりタ
ングステンを選択成長させるようにしたタングステンの
選択成長方法において、非成長領域の表面をプラズマC
VD法により形成された酸化シリコン膜(6)で覆った
状態でタングステン(7,8)を選択成長させるように
している。
上記酸化シリコン膜(6)の膜厚が約20nm以下であ
ると膜中のピンホールが増加して選択成長の選択性が低
下するおそれがあるので、この酸化シリコン膜(6)の
膜厚は約20nm程度以上とするのが好ましい。
ると膜中のピンホールが増加して選択成長の選択性が低
下するおそれがあるので、この酸化シリコン膜(6)の
膜厚は約20nm程度以上とするのが好ましい。
上記した手段によれば、プラズマCVD法により形成さ
れた酸化シリコン膜(6)上ではタングステンの成長が
ほとんど起きず、選択成長させるべき表面にのみタング
ステンが成長する。これによって、タングステンの選択
成長の選択性の向上を図ることができる。
れた酸化シリコン膜(6)上ではタングステンの成長が
ほとんど起きず、選択成長させるべき表面にのみタング
ステンが成長する。これによって、タングステンの選択
成長の選択性の向上を図ることができる。
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。
明する。
第1図A〜第1図Cは本発明の一実施例による半導体集
積回路装置の製造方法を工程順に示す。
積回路装置の製造方法を工程順に示す。
本実施例においては、第1図Aに示すように、あらかじ
め拡散層等(図示せず)が形成された例えばシリコン(
Si)基板のような半導体基板1の上に形成された例え
ばSiO□膜のような絶縁膜2の上に例えばAIから成
る一層目の配線3.4を形成した後、例えばCVD法に
より例えばリン(P)を4.5・重量%含むPSG膜5
を層間絶縁膜として全面に形成する。このPSG膜5の
膜厚は例えば600 nm程度である。次に、このPS
G膜5の全面にプラズマCVD法により例えば膜厚が5
0nm程度の5iO8膜(以下、p−5in、膜という
)6を低温で形成する。このプラズマC■Dの際の反応
ガスとしては、(SiH4+Nz O)、TE01 (
テトラエトキシシラン)、(TEO3+0□)等を用い
ることができる。
め拡散層等(図示せず)が形成された例えばシリコン(
Si)基板のような半導体基板1の上に形成された例え
ばSiO□膜のような絶縁膜2の上に例えばAIから成
る一層目の配線3.4を形成した後、例えばCVD法に
より例えばリン(P)を4.5・重量%含むPSG膜5
を層間絶縁膜として全面に形成する。このPSG膜5の
膜厚は例えば600 nm程度である。次に、このPS
G膜5の全面にプラズマCVD法により例えば膜厚が5
0nm程度の5iO8膜(以下、p−5in、膜という
)6を低温で形成する。このプラズマC■Dの際の反応
ガスとしては、(SiH4+Nz O)、TE01 (
テトラエトキシシラン)、(TEO3+0□)等を用い
ることができる。
次に、これらのp−3in、膜6及び層間絶縁膜5の所
定部分を例えば反応性イオンエツチング(RIE)によ
り基板表面と垂直方向に順次異方性エツチングして、第
1図Bに示すように、配線3.4の上にそれぞれスルー
ホールHI、Hzを形成する。
定部分を例えば反応性イオンエツチング(RIE)によ
り基板表面と垂直方向に順次異方性エツチングして、第
1図Bに示すように、配線3.4の上にそれぞれスルー
ホールHI、Hzを形成する。
次に、例えば下式で表されるSignによるWF6の還
元反応によりWの選択成長を行う。この成長は180〜
400°Cの範囲内の温度、例えば280°Cで行う。
元反応によりWの選択成長を行う。この成長は180〜
400°Cの範囲内の温度、例えば280°Cで行う。
W F 6(g) +Si H4(g)→W(s)
+Si F 4(g) + 2Hz(g)これによって
、第1図Cに示すように、スルーホールH,、H,内に
Wが選択成長し、これらのスルーホールH2、Hzの内
部がそれぞれW7.8により埋められる。この際、p−
3iOx膜6の上にはWはほとんど成長しない。
+Si F 4(g) + 2Hz(g)これによって
、第1図Cに示すように、スルーホールH,、H,内に
Wが選択成長し、これらのスルーホールH2、Hzの内
部がそれぞれW7.8により埋められる。この際、p−
3iOx膜6の上にはWはほとんど成長しない。
この後、例えばAIから成る二層目の配線(図示せず)
の形成等の工程を経て、目的とする半導体集積回路装置
が完成される。
の形成等の工程を経て、目的とする半導体集積回路装置
が完成される。
以上のように、この実施例によれば、非成長領域の表面
をp−5in、膜6で覆った状態でSiH4によるWF
、の還元反応によりWの選択成長を行っているので、こ
の非成長領域の表面にはWの成長は起きず、スルーホー
ルH,,H,の内部にのみWが選択成長する。これによ
って、Wの選択成長の選択性の向上を図ることができる
。また、Wの選択成長を低温で行うことができるので、
上述のようにA1配線上にWを選択成長させることがで
きる。
をp−5in、膜6で覆った状態でSiH4によるWF
、の還元反応によりWの選択成長を行っているので、こ
の非成長領域の表面にはWの成長は起きず、スルーホー
ルH,,H,の内部にのみWが選択成長する。これによ
って、Wの選択成長の選択性の向上を図ることができる
。また、Wの選択成長を低温で行うことができるので、
上述のようにA1配線上にWを選択成長させることがで
きる。
さらに、Na”のようなアルカリイオンに対するバリア
性の高いPSG膜5を層間絶縁膜として用いているので
、アルカリイオンの侵入によるトランジスタ特性の劣化
等を防止することができ、これによって半導体集積回路
装置の信頼性の向上を図ることができる。
性の高いPSG膜5を層間絶縁膜として用いているので
、アルカリイオンの侵入によるトランジスタ特性の劣化
等を防止することができ、これによって半導体集積回路
装置の信頼性の向上を図ることができる。
本実施例によるWの選択成長方法は、MO3LSl、バ
イポーラLSI、バイポーラ−CMO5LSI等の各種
の半導体集積回路装置の製造への適用が可能である。
イポーラLSI、バイポーラ−CMO5LSI等の各種
の半導体集積回路装置の製造への適用が可能である。
以上、本発明の実施例につき具体的に説明したが、本発
明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明
の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明
の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、上述の実施例においては、−層目の配線3.4
上に形成されたスルーホールH,、H2をWで埋める場
合について説明したが、本発明は、例えば半導体基板1
中に形成された拡散層上に形成されたコンタクトホール
をWで埋める場合にも適用することが可能である。また
、上述の実施例においては、眉間絶縁膜としてPSG膜
5を用いているが、この眉間絶縁膜としてはPSG膜5
と異なる絶縁膜を用いることも可能である。
上に形成されたスルーホールH,、H2をWで埋める場
合について説明したが、本発明は、例えば半導体基板1
中に形成された拡散層上に形成されたコンタクトホール
をWで埋める場合にも適用することが可能である。また
、上述の実施例においては、眉間絶縁膜としてPSG膜
5を用いているが、この眉間絶縁膜としてはPSG膜5
と異なる絶縁膜を用いることも可能である。
以上述べたように、本発明によれば、非成長領域の表面
をプラズマCVD法により形成された酸化シリコン膜で
覆った状態でタングステンを選択成長させるようにして
いるので、この酸化シリコン膜上にはタングステンは成
長せず、これによってタングステンの成長の選択性の向
上を図ることができる。
をプラズマCVD法により形成された酸化シリコン膜で
覆った状態でタングステンを選択成長させるようにして
いるので、この酸化シリコン膜上にはタングステンは成
長せず、これによってタングステンの成長の選択性の向
上を図ることができる。
第1図A〜第1図Cは本発明の一実施例による半導体集
積回路装置の製造方法を工程順に示す断面図である。 図面における主要な符号の説明 1:半導体基板、 3.4ニ一層目の配線、5 : P
SG膜、 6 : p SiOx膜、 7.8:W、
Hl、H2ニスルーホール。
積回路装置の製造方法を工程順に示す断面図である。 図面における主要な符号の説明 1:半導体基板、 3.4ニ一層目の配線、5 : P
SG膜、 6 : p SiOx膜、 7.8:W、
Hl、H2ニスルーホール。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 シランによるタングステン化合物の還元反応によりタン
グステンを選択成長させるようにしたタングステンの選
択成長方法において、 非成長領域の表面をプラズマCVD法により形成された
酸化シリコン膜で覆った状態で上記タングステンを選択
成長させるようにしたことを特徴とするタングステンの
選択成長方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63191667A JP2727574B2 (ja) | 1988-07-30 | 1988-07-30 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63191667A JP2727574B2 (ja) | 1988-07-30 | 1988-07-30 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0240919A true JPH0240919A (ja) | 1990-02-09 |
JP2727574B2 JP2727574B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=16278454
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63191667A Expired - Fee Related JP2727574B2 (ja) | 1988-07-30 | 1988-07-30 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2727574B2 (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6425321A (en) * | 1987-07-20 | 1989-01-27 | Nec Corp | Optical storage device |
JPH0225568A (ja) * | 1988-07-15 | 1990-01-29 | Hitachi Ltd | 微細孔の金属穴埋め方法 |
-
1988
- 1988-07-30 JP JP63191667A patent/JP2727574B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6425321A (en) * | 1987-07-20 | 1989-01-27 | Nec Corp | Optical storage device |
JPH0225568A (ja) * | 1988-07-15 | 1990-01-29 | Hitachi Ltd | 微細孔の金属穴埋め方法 |
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---|---|
JP2727574B2 (ja) | 1998-03-11 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |