JPH0258218A - 半導体装置の製造方法 - 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〕 この発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に半導体
装置の配線電極形成方法に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図（ａ）〜（８１は従来の半導体装置の製造方法を
示す工程断面図である。

図において、１はシリコン基板、２はシリコン酸化膜、
３は不純物拡散層、４はシリコン酸化膜、５はコンタク
トホール、６はタングステン等の金属膜、７は金属配線
である。

次に製造方法について説明する。

まず、第２図（δ）に示すように、シリコン基板１の主
面上に、熱酸化法またはＣＶＤ法と写真製版エツチング
等とを組み合わせた工程により選択的にシリコン酸化膜
２を形成する。

次に第２図（ｂｌに示すように、酸化膜２の間のシリコ
ン基板１面に、イオン注入法、熱拡散法などにより不純
物拡散Ｎ３を形成する。

そして第２図（Ｃ）に示すように、シリコン酸化膜２及
び不純物拡散層３上全面にスパッタ法、ＣＶＤ法などに
よりシリコン酸化膜４を形成し、その後写真製版及びエ
ツチング法により不純物拡散層３上の所望の領域にコン
タクトホール５を形成する。

次に第２図（ｄｌに示すように六フン化タングステン等
の金属ハロゲン化物を原材料として含む減圧ＣＶＤ法等
により金属膜６をコンタクトホール５中に埋め込み、そ
の表面を平坦化する。

その後、第２図（ｅ）に示すように金属膜６上にアルミ
合金等からなる配線７を形成する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の半導体装置の製造方法によるＰ゛不純物拡散ｒｆ
Ｉ３と電極であるタングステン膜６とのコンタクト抵抗
値のヒストグラフを第３図（Ｃ）に示す。

図かられかるように、従来の製造方法よれば不純物拡散
Ｎｉ３と電極である金属ＦＩＲ６とは電気的な接合抵抗
が大きく面内の均一性が悪く、また、金属＋１！Ｊ　３
と基板１との密着性も弱いといった問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、基板との密着性が強く、不純物拡散層である
導電性物質との電気的接合抵抗が低くしかも均一である
ような電極を有する半導体装置の製造方法を提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る半導体装置の製造方法は、金属ハロゲン
化物を原材料ガスとして含む減圧ＣＶＤ法により電極と
なる金属膜を選択的に導電性物質上に形成する工程に、
さらに金属膜を形成した後、これを大気あるいは酸化性
雰囲気にさらすことなくひき続いてランプアニール法に
よる熱処理を施す工程を付加するようにしたものである
。

〔作用〕

本発明によれば、ＣＶＤ法により金属膜を形成後、大気
、即ち酸化性雰囲気をさらさずにひき続いて水素雲囲気
中でランプアニールを行うようにしたので、導電性物質
と金属膜の密着性が良くなり、電気的接合抵抗が減少し
、接合抵抗の均一性が向上する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図について説明する。

第１図（ａｌ〜（ｆｌは本発明の一実施例による半導体
装置の製造方法を示す工程断面図である。図おいて、１
はシリコン基板、２はシリコン酸化膜、３は不純物拡散
層、４はシリコン酸化膜、５はコンタクトホール、６は
電極となるタングステン等の金Ｗ４膜、７は金属配線で
ある。

以下、第１図＋ａｌ〜ｆｆ）の各工程に従って製造方法
を説明する。

まず、第１図ｆａｔに示すようにＳｔ基板１の主面上に
、熱酸化法またはＣＶ゛Ｄ法などと写真製版、エツチン
グ等とを組み合わせた工程により選択的にシリコン酸化
膜２を形成する。

次に第１図（ｂｌに示すように、シリコン酸化膜２間の
シリコン基板１内面に例えば、Ａｓイオンを４　Ｘ　１
０　”ｃｒａ−”の条件で選択的にイオン注入し、熱拡
散法等により、不純物拡散層３を形成する。

そして第１図ｆｃ）に示すようにシリコン酸化膜２及び
不純物拡散層３上全面をスパッタ法、ＣＶＤ法などによ
りシリコン酸化１１１４で覆い、その後、写真製版、エ
ツチングにより不純物拡散層３上の所望のｉＩ域にコン
タクトホール５を形成する。

次に第１図（ｄ）に示すように六フッ化タングステン等
の金属ハロゲン化物を原材料として含む減圧ＣＶＤ法等
によりシリコン酸化膜４のコンタクトホール６中に選択
的に金属膜６を埋め込み、その表面を平坦化する。

次に第１図（ｅ）に示すように金属膜６を形成した後、
これを大気もしくは酸化性雰囲気中にさらすことなく　
水素性雰囲気中で４００〜７００℃。

好ましくは４００〜５５０℃で約３０秒のランプアニー
ルを行う。

次に第１図（ｆｌに示すようにアルミ合金等のような金
属配線７をコンタクトホール６部にスパッタ法、蒸着法
等により形成し、写真製版、エンチングにより配線７を
形成する。

また、第３図（ａｌは本発明の製造方法によるＰ゛不純
物拡散層３とタングステン膜６とのコンタクト抵抗値の
ヒストグラフを示す図、第３図（ｂ）は金属膜形成後、
大気にさらした後にランプアニールを行った結果のＰ゛
不純物拡散層３とタングステンｖ６とのコンタクト抵抗
値のとストグラフを示す図である。

第３図（ａｌに示すように、減圧ＣＶＤ法によりＰ。

不純物拡散層３上に金属膜６を形成した後、大気、即ち
酸化性雰囲気をさらさずにひき続いて水素雰囲気中でラ
ンプアニールを行ったものは電気的接合抵抗が減少し、
均一性が向上しているが、これに対して、第３図（Ｃ）
から明らかのように、−度大気にさらした後にランプア
ニールを施したものは上記の効果がかなり少ないことが
判る。また、第３図（ａ）と（Ｃ）を比較すると、本発
明の製造方法による効果はより一層明らかであり、従来
の製造方法によるものに比較して、電気的接合抵抗は極
端に減少し、しかも均一性が向上していることがわかる
。

また、本発明はランプアニールの温度、及び時間を最適
化すれば、シリコン基板ｌの珪化反応は起きず、基板１
にダメージを与えることなく不純物拡散層と金属膜との
接合抵抗を低減することが可能である。

なお、上記実施例では金属膜６としてタングステンを用
いたが、これは減圧ＣＶＤ法でコンタクトホール５中に
選択的に形成できるものであればよく、モリブデンやタ
ンタルシリサイド等の高融点金属を使用してもよい。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明の半導体装置の製造方法によれば
、導電性物質上に減圧ＣＶＤでｔ極となる金属膜を形成
した後、大気にさらすことなくランプアニールによる熱
処理を施すようにしたので、導電性物質と電極である金
属膜との電気的接合抵抗を低減できるとともにそのバラ
ツキを抑えることができ、良好な電気特性を有し、基板
との密着性に優れた電極を形成できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌ〜＜ｎは本発明の一実施例による半導体装
置の製造方法と示す工程断面図、第２図（１１）〜（司
は従来の半導体装置の製造方法を示す工程断面図、第３
図（ａｌは本発明の一実施例による半導体装置の製造方
法による不純物拡散層と金属膜とのコンタクト抵抗値の
ヒストグラフを示す図、第３図（ｂｌは金属膜形成後、
大気にさらした後にランプアニルを行った結果の不純物
拡散層と金属膜とのコンタクト抵抗値のヒストグラフを
示す図、第３図（Ｃ１は従来の半導体装置の製造方法に
よる不純物拡散層と金属膜とのコンタクト抵抗値のヒス
トグラフを示す図である。 図において、■はシリコン基板、２．４はシリコン酸化
膜、３は不純物拡散層、５はコンタクト・ホール、６は
金属膜、７は金属配線である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属ハロゲン化物を原材料ガスとして含む減圧Ｃ
   ＶＤ法により、導電性物質上に電極となる金属膜を選択
   的に形成する電極形成工程を有する半導体装置の製造方
   法において、 上記電極形成工程は、上記金属膜の形成後に大気もしく
   は酸化性雰囲気にさらすことなく、ランプアニール法に
   より熱処理を施す工程を含むことを特徴とする半導体装
   置の製造方法。