JPH0272630A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JPH0272630A
JPH0272630A JP63222273A JP22227388A JPH0272630A JP H0272630 A JPH0272630 A JP H0272630A JP 63222273 A JP63222273 A JP 63222273A JP 22227388 A JP22227388 A JP 22227388A JP H0272630 A JPH0272630 A JP H0272630A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
wiring
groove
trench
forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP63222273A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0738391B2 (ja
Inventor
Yasuhisa Sato
泰久 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP63222273A priority Critical patent/JPH0738391B2/ja
Priority to US07/401,690 priority patent/US4983543A/en
Priority to DE68928873T priority patent/DE68928873T2/de
Priority to DE68928748T priority patent/DE68928748T2/de
Priority to EP95105869A priority patent/EP0665589B1/en
Priority to EP89116458A priority patent/EP0359109B1/en
Priority to KR1019890012954A priority patent/KR920006573B1/ko
Publication of JPH0272630A publication Critical patent/JPH0272630A/ja
Publication of JPH0738391B2 publication Critical patent/JPH0738391B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 選択成長させたタングステンを用いて信頼性が高く且つ
表面が平坦な配線を形成した半導体装置を製造する方法
に関し、 細く且つ厚いWの電極・配線を容易に選択成長させるこ
とができるようにし、信頼性が高く且つ表面の平坦性が
良好な電極・配線層及び絶縁層をもつ半導体装置を提供
できるようにすることを目的とし、 絶縁膜上にシリサイド化可能な第一の被膜を形成する工
程と、次いで、該第一の被膜並びに該絶縁膜を選択的に
エツチングして配線用の溝を形成する工程と、次いで、
前記第一の被膜と同種の第二の被膜を形成する工程と、
次いで、該第二の被膜を異方性エツチングして前記溝内
の底に下地を表出させる工程と、次いで、前記第一並び
に第の被膜と反応してシリサイド化し得ると共にタング
ステンを選択成長させる際の核となり得る第三の被膜を
形成する工程と、次いで、熱処理を行って前記第一並び
に第二の被膜と第三の被膜とを反応させて前記溝内の底
に在る第三の被膜を除きシリサイド化する工程と、次い
で、前記溝内の底に在る第三の被膜を除くシリサイド膜
並びに反応しきれなかった第一乃至第三の被膜を全て除
去する工程と、次いで、前記溝内の底に在る第三の被膜
を核として政情を埋めるタングステンの配線を選択成長
させる工程とを含んでなるよう構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、選択成長させたタングステン(W)を用いて
信頼性が高く且つ表面が平坦な配線を形成した半導体装
置を製造する方法に関する。
半導体装置に於いては、高集積化が進展するにつれ、微
細な電極・配線の形成に対する要求が厳しくなっている
。この要求に応える為、現在のりソグラフィ技術及びエ
ツチング技術を適用することで微細なパターンを得るこ
とができるアルミニウム(AA’)合金電極・配線に関
する技術が提供されているが、そのような電極・配線も
、更に微細化されてくるとマイグレーションが発生し易
(なるなどで信頼性が低下してくる。
近年、多用されるようになったWはAnに比較して熱膨
張率が小さく、しかも、原子間の結合が強力であること
から、半導体装置の電極・配線に使用した場合に高い信
頼性が得られる。然しなから、一般に、Wは下地の絶縁
膜に対する密着性がAJに劣り、そして、内部応力も高
いことから、成膜時或いは熱処理時に剥離し易い旨の問
題がある。また、電極・配線間距離が小さ(なると、そ
れ等の間を絶縁物で完全に埋めることは困難となり、電
気的絶縁分離の不良を起こし易い。
従って、信頼性が高く、且つ、平坦性良好な電極・配線
層及び絶縁層の実現が望まれる。
〔従来の技術〕
従来、絶縁膜に配線を埋め込む溝を形成し、その溝に於
ける側壁に半導体薄膜或いは金属薄膜を形成し、その後
、該溝内の側壁に於ける薄膜上にWを選択成長さセて埋
め込むことで平坦な電極・配線層及び絶縁層を実現する
技術が提供されている(要すれば、特開昭62−141
740号公報参照)。
〔発明が解決しようとする課題〕
前記従来の技術に於いては、電極・配線となるWを溝内
の側面から選択成長させているので、溝の幅が狭く且つ
深い場合には、溝の上部で成長速度が大きくなって、そ
の中央から下の部分に空隙を生ずる旨の欠点がある。
本発明は、細く且つ厚いWの電極・配線を容易に選択成
長させることができるようにし、信頼性が高く且つ表面
の平坦性が良好な電極・配線層及び絶縁層をもつ半導体
装置を提供できるようにする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に依る半導体装置の製造方法に於いては、絶縁膜
(例えば第二のPSG膜4)上にシリサイド化可能な第
一の被膜(例えばTi膜5或いは多結晶シリコン膜9)
を形成する工程と、次いで、該第一の被膜並びに該絶縁
膜を選択的にエツチングして配線用の溝(例えば配線用
の溝4A)を形成する工程と、次いで、前記第一の被膜
と同種の第二の被膜(例えばTi膜6或いは多結晶シリ
コン膜10)を形成する工程と、次いで、該第二の被膜
を異方性エツチングして前記溝内の底に下地を表出させ
る工程と、次いで、前記第一並びに第二の被膜と反応し
てシリサイド化し得ると共にタングステンを選択成長さ
せる際の核となり得る第三の被膜(例えばアモルファス
・シリコン膜7或いはW膜11)を形成する工程と、次
いで、熱処理を行って前記第一並びに第二の被膜と第三
の被膜とを反応させて前記溝内の底に在る第三の被膜を
除きシリサイド化する工程と、次いで、前記溝内の底に
在る第三の被膜を除くシリサイド膜(例えばTi5iz
膜6′或いはW S i 2膜10′)並びに反応しき
れなかった第一乃至第三の被膜を全て除去する工程と、
次いで、前記溝内の底に在る第三の被膜を核として線溝
を埋めるタングステンの配線(例えば配線8)を選択成
長させる工程とを含んでなるよう構成する。
〔作用〕
前記手段を採ることに依り、配線用の溝を埋めるWから
なる配線は線溝の底から選択成長が開始されるので、内
部に空隙が発生する虞は殆どなく、従って、細く且つ厚
い配線を容易に形成することができる。
〔実施例〕
第1図乃至第10図は本発明一実施例を解説する為の工
程要所に於ける半導体装置の要部切断側面図を表し、以
下、これ等の図を参照しつつ説明する。
第1図参照 !11  通常の技法を適用することに依り、シリコン
半導体基板1に二酸化シリコン(SiOz)からなる素
子間分離絶縁膜2を形成する。
(2)化学気相成長(chemical  vap。
r  deposition:CVD)法を適用するこ
とに依り、厚さが例えば0.8〔μm〕である第一の燐
珪酸ガラス(p h o s p h o 5i1ic
ate  glass:PSG)膜3を形成する。
(3)通常の技法を適用することに依り、PSG膜3に
電極コンタクト窓(図示せず)を形成する。
(4)モノシラン(S i H4)還元法を適用するこ
とに依り、前記電極コンタクト窓内にWを選択成長させ
て埋める。
第2図参照 (5)バイポーラ・トランジスタ或いはMIS)ランジ
スタなどに必要とされる諸領域を形成してから、CVD
法を適用することに依り、厚さが例えば1.2〔μm〕
である第二のPSG膜4を成長させる。
(6)  スパッタリング法を適用することに依り、厚
さ例えば500〔人〕のチタン(Ti)膜5を形成する
第3図参照 (7)  フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト
・プロセス及び反応性イオン・エツチング(react
ive  ion  etching:RIE)法を適
用することに依り、Ti膜5及びPSG膜4の選択的エ
ツチングを行って配線用の溝4Aを形成する。
第4図参照 (8)  スパッタリング法を適用することに依り、厚
さ例えば500 〔人〕のTi膜6を形成する。
第5図参照 (9)  エツチング・ガスをCF4とするRIE法を
適用することに依り、Ti膜6の異方性エツチングを行
い、溝4A内の側壁に被着されたもの以外を除去する。
第6図参照 αω スパッタリング法を適用することに依り、厚さが
例えば1000 (人〕のアモルファス・シリコン膜7
を堆積する。
第7図参照 0υ 窒素雰囲気中で温度620(”C)、時間60〔
秒〕の熱処理を行ってTi膜5及び6とアモルファス・
シリコン膜7とを反応させる。
このようにすると、溝4A内の底に在るアモルファス・
シリコン膜7のみがそのまま残り、他の部分ではチタン
・シリサイド(TiSi2)膜6′に変換される。
第8図参照 (ロ)温度70(’C)のHz O2/ N H40H
水溶液中に浸漬し、Ti5iz膜6′を除去して溝4A
内にはアモルファス・シリコン膜7のみを残す。
第9図参照 α瀞 水素(H2)還元法を適用することに依り、アモ
ルファス・シリコン膜7を核とし、溝4Aの底から厚さ
例えば1 〔μm〕のWを成長させて配¥a8を形成す
る。
この場合に於けるWの成長条件は、 温度:400(’C) ガス:WF。
流量:10(sccm) H2: 2 (S 1m) 圧カニ0.2 (Torr) とした。
第10図参照 αa 窒素雰囲気中で温度900(”C)、時間20〔
分〕の熱処理を行ってアモルファス・シリコン膜7とW
からなる配線8と反応させる。
このようにすると、配線8はSiを含有したWからなる
配線8′に変換され、下地とのコンタクト特性が良好に
なる。
05)  この後、周知技術を適用し、例えば、PSG
膜の成長、コンタクト窓の開口、Aβ配線の形成、カバ
ー膜の成長、ボンディング用窓の開口などを行って完成
させるものである。
前記実施例に於いては、?i4A内の側壁及び第二のP
SG膜4の表面に残した金属膜はTi膜6及び5であっ
たが、これは、例えば、W、モリフデン(Mo)、コバ
ルト(Co)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(H
f)などに代替することができる。また、スパッタリン
グ法で形成したアモルファス・シリコン膜7の代わりに
CVD法に依る多結晶シリコン膜或いはアモルファス・
シリコン膜を用いることもできる。
第11図乃至第18図は本発明に於ける他の実施例を解
説する為の工程要所に於ける半導体装置の要部切断側面
図を表し、以下、これ等の図を参照しつつ説明する。尚
、第1図乃至第10図に於いて用いた記号と同記号は同
部分を示すか或いは同じ意味を持つものとする。また、
第1図及び第2図に関して説明した工程(1)乃至(5
)迄は本実施例に於いても変わりないので、その次の段
階から説明する。
第11図参照 (11CVD法を適用することに依り、厚さ例えば10
00 (人〕の多結晶シリコン膜9を形成する。
第12図参照 (2)  フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト
・プロセス並びにRIE法を適用することに依り、多結
晶シリコン膜9及びPSG膜4の選択的エツチングを行
って配線用の溝4Aを形成する。
第13図参照 (31CVD法を適用することに依り、厚さ例えば10
00 (人〕の多結晶シリコン膜10を形成する。
第14図参照 (4)  エツチング・ガスをCF4+02とするRI
E法を適用することに依り、多結晶シリコン膜IOの異
方性エツチングを行い、溝4A内の側壁に被着されたち
の以外を除去する。
第15図参照 (5)  スパッタリング法を適用することに依り、厚
さが例えば1000 (人〕のW膜11を堆積する。
第16図参照 (6)窒素雰囲気中で温度800(”C)、時間60〔
秒〕の熱処理を行って多結晶シリコン膜9及び10とW
膜11とを反応させる。
このようにすると、a4A内の底に在るW膜11のみが
そのまま残り、他の部分ではタングステン・シリサイド
(WSiz>膜10′に変換される。
第17図参照 (7)エツチング・ガスをSF6とする等方性のプラズ
マ・エツチング法を適用することに依り、WSi2膜1
0′を除去して溝4A内にはW膜11のみを残す。
この工程では、W膜11も僅かにエツチングされるが、
Wに対して選択比が大きい条件でWSi2を除去すれば
問題はない。
ここで、エツチング条件を例示すると、SF6の流量:
25Csccm) 圧カニ0.2 (Torr) 高周波パワー密度: 0. 4 (W/cm2)である
第18図参照 (8)温度900〔℃〕、時間10 〔分〕の熱処理を
行った後、H2還元法を適用することに依り、W膜11
を核とし、溝4Aの底から厚さ例えば1 〔μm〕のW
を成長させて配線8を形成する。
この場合に於けるWの成長条件は、 温度:400(℃) ガス:WF6 流量:lO(sccm) H2:2(slm) 圧カニ0.2 (Torr) とした。
(9)  この後、周知技術を適用し、例えば、PSG
膜の成長、コンタクト窓の開口、A1配線の形成、カバ
ー膜の成長、ポンディング用窓の開口などを行って完成
させるものである。
〔発明の効果〕
本発明に依る半導体装置の製造方法に於いては、絶縁膜
に形成した配線用の溝の底にWを選択成長させる際の核
となる被膜を形成し、その後、該配線用の溝を埋めるよ
うにWからなる配線を形成するようにしている。
前記構成を採ることに依り、配線用の溝を埋めるWから
なる配線は線溝の底から選択成長が開始され、従って、
内部に空隙が発生する虞は殆どなく、従って、細く且つ
厚い配線を容易に形成することができる。また、配線用
の溝内にWからなる配線を選択成長させているので、ウ
ェハ全面に成長させる場合に比較すると配線に加わる外
力は小さいから剥離し難い。更にまた、WはAβに比較
し、熱膨張率が小さく、原子間の結合が強い為、半導体
装置の配線に使用した場合、高い信頼性が得られる。
このようなことから、本発明を実施して得られる半導体
装置は、その配線層も絶縁層も平坦であって、高集積化
した場合の信頼性は非常に高いものとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第10図は本発明一実施例を説明する為の工
程要所に於ける半導体装置の要部切断側面図、第11図
乃至第18図は本発明の他の実施例を説明する為の工程
要所に於ける半導体装置の要部切断側面図をそれぞれ表
している。 図に於いて、1はシリコン半導体基板、2は素子間分離
絶縁膜、3は第一のPSGJII、4は第二のPSG膜
、4Aは配線用の溝、5は−Ti膜、6はTi膜、7は
アモルファス・シリコン膜、8はWからなる配線をそれ
ぞれ示している。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 絶縁膜に配線用の溝を形成する工程と、 次いで、該溝の底部にタングステンを選択成長させる際
    の核となり得る被膜を形成する工程と、 次いで、前記溝の底部にある被膜を核として該溝を埋め
    るようにタングステンを選択成長させて配線を形成する
    工程と を含んでなることを特徴とする半導体装置の製造方法。 絶縁膜上にシリサイド化可能な第一の被膜を形成する工
    程と、 次いで、該第一の被膜並びに該絶縁膜を選択的にエッチ
    ングして配線用の溝を形成する工程と、 次いで、前記第一の被膜と同種の第二の被膜を形成する
    工程と、 次いで、該第二の被膜を異方性エッチングして前記溝内
    の底に下地を表出させる工程と、次いで、前記第一並び
    に第二の被膜と反応してシリサイド化し得ると共にタン
    グステンを選択成長させる際の核となり得る第三の被膜
    を形成する工程と、 次いで、熱処理を行って前記第一並びに第二の被膜と第
    三の被膜とを反応させて前記溝内の底に在る第三の被膜
    を除きシリサイド化する工程と、 次いで、前記溝内の底に在る第三の被膜を除くシリサイ
    ド膜並びに反応しきれなかった第一乃至第三の被膜を全
    て除去する工程と、 次いで、前記溝内の底に在る第三の被膜を核として該溝
    を埋めるタングステンの配線を選択成長させる工程と を含んでなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP63222273A 1988-09-07 1988-09-07 半導体装置の製造方法 Expired - Lifetime JPH0738391B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63222273A JPH0738391B2 (ja) 1988-09-07 1988-09-07 半導体装置の製造方法
US07/401,690 US4983543A (en) 1988-09-07 1989-09-01 Method of manufacturing a semiconductor integrated circuit having an interconnection wire embedded in a protective layer covering the semiconductor integrated circuit
DE68928873T DE68928873T2 (de) 1988-09-07 1989-09-06 Herstellungsverfahren für eine integrierte Halbleiterschaltung mit einem Verbundungsleiter, der in einer Schutzschicht auf der integriertere Halbleiterschaltung eingebettet ist
DE68928748T DE68928748T2 (de) 1988-09-07 1989-09-06 Verfahren zum Herstellen einer integrierten Halbleiterschaltung mit einem in einer Schutzschicht integrierten Verbindungsleiter
EP95105869A EP0665589B1 (en) 1988-09-07 1989-09-06 Method of manufacturing a semiconductor integrated circuit having an interconnection wire embedded in a protective layer covering the semiconductor integrated circuit
EP89116458A EP0359109B1 (en) 1988-09-07 1989-09-06 Method of manufacturing a semiconductor integrated circuit having an interconnection wire embedded in a protective layer covering the semiconductor integrated circuit
KR1019890012954A KR920006573B1 (ko) 1988-09-07 1989-09-07 보호층내에 배선을 매설한 반도체 직접회로의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63222273A JPH0738391B2 (ja) 1988-09-07 1988-09-07 半導体装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0272630A true JPH0272630A (ja) 1990-03-12
JPH0738391B2 JPH0738391B2 (ja) 1995-04-26

Family

ID=16779794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63222273A Expired - Lifetime JPH0738391B2 (ja) 1988-09-07 1988-09-07 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0738391B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0661591A2 (en) 1993-12-29 1995-07-05 Eastman Kodak Company Photographic elements containing loaded ultraviolet absorbing polymer latex
EP0695968A2 (en) 1994-08-01 1996-02-07 Eastman Kodak Company Viscosity reduction in a photographic melt
KR100387257B1 (ko) * 1999-12-28 2003-06-11 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 금속배선 형성방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61137344A (ja) * 1984-12-07 1986-06-25 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JPS62230035A (ja) * 1986-03-31 1987-10-08 Nec Corp 半導体装置の製造方法
JPS63117447A (ja) * 1986-11-06 1988-05-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体集積回路の製造方法
JPH01253241A (ja) * 1988-03-31 1989-10-09 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61137344A (ja) * 1984-12-07 1986-06-25 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JPS62230035A (ja) * 1986-03-31 1987-10-08 Nec Corp 半導体装置の製造方法
JPS63117447A (ja) * 1986-11-06 1988-05-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体集積回路の製造方法
JPH01253241A (ja) * 1988-03-31 1989-10-09 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0661591A2 (en) 1993-12-29 1995-07-05 Eastman Kodak Company Photographic elements containing loaded ultraviolet absorbing polymer latex
EP0695968A2 (en) 1994-08-01 1996-02-07 Eastman Kodak Company Viscosity reduction in a photographic melt
KR100387257B1 (ko) * 1999-12-28 2003-06-11 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 금속배선 형성방법

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0738391B2 (ja) 1995-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3031301B2 (ja) 銅配線構造およびその製造方法
JPS63275114A (ja) 基板上に低応力耐火金属層を形成する方法
JP2742590B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US4983543A (en) Method of manufacturing a semiconductor integrated circuit having an interconnection wire embedded in a protective layer covering the semiconductor integrated circuit
JPH1012732A (ja) 半導体装置の製造方法
JP3050187B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0272630A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2768304B2 (ja) 半導体装置の製造方法
EP0262719A2 (en) Method for manufacturing a planar electrical interconnection utilizing isotropic deposition of conductive material
JPS63147347A (ja) 半導体装置
JPH1032248A (ja) タングステン膜形成法
JPH05206282A (ja) 半導体装置の多層配線構造体の製造方法
JPS63117447A (ja) 半導体集積回路の製造方法
JPH03234020A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH10340952A (ja) 集積回路の多層配線形成方法
JPH053170A (ja) ブランケツトタングステンプラグ形成法
JPH0272629A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH1074837A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH0425159A (ja) 電極配線の形成方法
JPH01270333A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0714917A (ja) 半導体装置の製造方法
JP3191477B2 (ja) 配線構造およびその製造方法
JPH053171A (ja) タングステンプラグの形成方法
JPH10294290A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2677180B2 (ja) 半導体装置の製造方法