JPH03116757A - 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
- JPH03116757A JPH03116757A JP25330289A JP25330289A JPH03116757A JP H03116757 A JPH03116757 A JP H03116757A JP 25330289 A JP25330289 A JP 25330289A JP 25330289 A JP25330289 A JP 25330289A JP H03116757 A JPH03116757 A JP H03116757A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- opening
- film
- metal
- titanium silicide
- hydrofluoric acid
- 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
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 10
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 9
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 27
- 229910021341 titanium silicide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 abstract description 15
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 13
- 238000005530 etching Methods 0.000 abstract description 5
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 abstract description 4
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-N ammonium fluoride Chemical compound [NH4+].[F-] LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZADPBFCGQRWHPN-UHFFFAOYSA-N boronic acid Chemical compound OBO ZADPBFCGQRWHPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
Landscapes
- 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。
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
本発明は半導体装置の製造方法に関するものであａ
従来の技術
一般に三次元集積回路素子の製造に於て、下層の集積回
路素子は上層の集積回路素子形成の際の高温熱処理工程
（９００℃前後）を同゛時に受けるへ その配線材料に
はアルミニウム等の低融点金属を用いることができな（
℃ チタンシリサイドは高融点（１５４０℃）、低抵抗
（１３〜１６ΩＱ）ゆえ三次元集積回路素子の配線材料
として注目されていも 三次元集積回路素子の配線材料としてチタンシリサイド
を用いた場合の層間配線構造の形成方法の従来の典型例
を第２図に示す。下部集積回路素子層１００の配線材料
であるチタンシリサイド膜１に絶縁膜２を２μｍ程度堆
積させ、その上部にたとえばＭＯＳ）ランジスタ４から
成る集積回路素子層を形成すも ４１はゲート電極 ４
２はゲート絶縁Ｋ ４３、４５はソース ドレイン、
４４はチャネル形成領域である（第２図（ａ））。次
にエツチングマスクを用いて絶縁膜２を開口して開口部
２０を形成し前記チタンシリサイド膜１の表面を露出さ
せる（第２図（ｂ））。次にタングステン等の層間配線
用の金属５を開口部２０内のみに化学気相成長法により
選択的に成長させる力丈 この際の前処理としてフッ酸
をフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）あるいは純水（Ｈ２
Ｏ）等で希釈した所望の濃度のフッ酸緩衝液でチタンシ
リサイド膜１上の自然酸化膜を除去しておく。層間配線
用の金属５の埋込み後、上部の集積回路素子層の配線部
の金属６を形成するとともに金属５と金属配線部６をコ
ンタクトさせ、層間配線構造を形成する（第２図（Ｃ）
）。
路素子は上層の集積回路素子形成の際の高温熱処理工程
（９００℃前後）を同゛時に受けるへ その配線材料に
はアルミニウム等の低融点金属を用いることができな（
℃ チタンシリサイドは高融点（１５４０℃）、低抵抗
（１３〜１６ΩＱ）ゆえ三次元集積回路素子の配線材料
として注目されていも 三次元集積回路素子の配線材料としてチタンシリサイド
を用いた場合の層間配線構造の形成方法の従来の典型例
を第２図に示す。下部集積回路素子層１００の配線材料
であるチタンシリサイド膜１に絶縁膜２を２μｍ程度堆
積させ、その上部にたとえばＭＯＳ）ランジスタ４から
成る集積回路素子層を形成すも ４１はゲート電極 ４
２はゲート絶縁Ｋ ４３、４５はソース ドレイン、
４４はチャネル形成領域である（第２図（ａ））。次
にエツチングマスクを用いて絶縁膜２を開口して開口部
２０を形成し前記チタンシリサイド膜１の表面を露出さ
せる（第２図（ｂ））。次にタングステン等の層間配線
用の金属５を開口部２０内のみに化学気相成長法により
選択的に成長させる力丈 この際の前処理としてフッ酸
をフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）あるいは純水（Ｈ２
Ｏ）等で希釈した所望の濃度のフッ酸緩衝液でチタンシ
リサイド膜１上の自然酸化膜を除去しておく。層間配線
用の金属５の埋込み後、上部の集積回路素子層の配線部
の金属６を形成するとともに金属５と金属配線部６をコ
ンタクトさせ、層間配線構造を形成する（第２図（Ｃ）
）。
発明が解決しようとする課題
しかしながら上記のような半導体装置の製造方法で（よ
チタンシリサイドがフッ酸緩衝液に容易に溶融するム
チタンシリサイド膜１上の自然酸化膜除去工程の服
チタンシリサイド膜ｌがエツチングされ 最悪の場へ
断線する恐れがある。
チタンシリサイドがフッ酸緩衝液に容易に溶融するム
チタンシリサイド膜１上の自然酸化膜除去工程の服
チタンシリサイド膜ｌがエツチングされ 最悪の場へ
断線する恐れがある。
さらく 層間配線用の金属５を開口部２０内に化学気相
成長法により選択的に埋込む際 先のフッ酸処理の際溶
融したチタンシリサイドが開口部２０以外の絶縁膜２の
表面に再結晶化して付着しそれらを核として開口部２０
内以外に金属５が成長する可能性が高（− 本発明ζよ かかる問題点に鑑みて為されたもので、三
次元回路素子の層間配線構造形成において層間配線金属
をピアホールに埋め込む前のフッ酸処理での下地金属配
線の断線を防止し さらに選択性良く金属をピアホール
に埋め込むことが可能な半導体装置の製造方法を提供す
ることを目的とすａ 課題を解決するための手段 本発明Ｃヨ 第１のドライエツチングにより層間絶縁
膜を開口してチタンシリサイド膜を露出させ、引き続い
て第２のドライエツチングにより前記開口部内に露出し
たチタンシリサイド膜を除去し予めチタンシリサイド膜
の下地として設けた一導電型の多結晶シリコン膜を露出
させ４ 次に多結晶シリコン膜上の自然酸化膜をフッ酸
で除去した籠 化学気相成長法により開口部内のみに金
属を選択的に成長させることにより層間配線構造を形成
する方法であム 作用 本発明は前記した手段により、−多結晶シリコン膜はフ
ッ酸には容易には侵されないム 自然酸化膜除去工程の
際にエツチングされることはなく従って下部集積回路層
の配線部が電気的に断線する恐れは全く無ｔ〜 さらに
この自然酸化膜除去工程の際にフッ酸で溶融するチタン
シリサイド膜は開口部の側壁に露出した部分にのみ限ら
れるＡ その溶融量は従来法に比べ著しく少なく、溶融
したチタンシリサイドが開口部以外の絶縁膜上に再結晶
化して付着し化学気相成長法による金属の選択的成長の
際にそれらを核として開口部内以外に金属が成長する可
能性力文 著しく減少すム実施例 第１図は本発明の一実施例における半導体装置の製造方
法を示した図であり、第２図と同一部分には同一番号を
付す。３はリン（Ｐ）、はう素（Ｂ）等不純物が注入さ
れた膜厚０．２μｍ程度の一導電型の多結晶シリコン膜
であり、後に層間配線金属を埋め込む為に形成される開
口部２０の径よりも大きな面積に予め加工されていも
１は下部集積回路層１００の配線部の金属であるチタン
シリサイド膜であり、多結晶シリコン膜３上に形成され
も ２は５ｉ０２等の層間絶縁Ａ ４は上部集積回路層
のＭＯＳ）ランジスタで絶縁膜２上に形成されていも
また多結晶シリコン膜３とチタンシリサイド膜１は電気
的にオーミックなコンタクトが保たれている（第１図（
ａ））。まずエツチングマスクを用いた第１のドライエ
ツチングにより層間絶縁膜２を開口しチタンシリサイド
膜ｌを露出させも 次に同じエツチングマスクを用いて
第２のドライエツチングを行いチタンシリサイド膜ｌを
除去し 多結晶シリコン膜３を露出させる（第１図（ｂ
））。次にフッ酸をフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）あ
るいは純水（Ｈ２Ｏ）で希釈したフッ酸緩衝液にて多結
晶シリコン３上の自然酸化膜を除去した直後に化学気相
成長法により開口部２０内にのみ選択的にタングステン
等の金属５を成長させる。最後に上部集積回路層の配線
部の金属６と開口部２０内に埋め込まれた金属５とをコ
ンタクトさせ層間配線構造を形成する（第１図（Ｃ））
。
成長法により選択的に埋込む際 先のフッ酸処理の際溶
融したチタンシリサイドが開口部２０以外の絶縁膜２の
表面に再結晶化して付着しそれらを核として開口部２０
内以外に金属５が成長する可能性が高（− 本発明ζよ かかる問題点に鑑みて為されたもので、三
次元回路素子の層間配線構造形成において層間配線金属
をピアホールに埋め込む前のフッ酸処理での下地金属配
線の断線を防止し さらに選択性良く金属をピアホール
に埋め込むことが可能な半導体装置の製造方法を提供す
ることを目的とすａ 課題を解決するための手段 本発明Ｃヨ 第１のドライエツチングにより層間絶縁
膜を開口してチタンシリサイド膜を露出させ、引き続い
て第２のドライエツチングにより前記開口部内に露出し
たチタンシリサイド膜を除去し予めチタンシリサイド膜
の下地として設けた一導電型の多結晶シリコン膜を露出
させ４ 次に多結晶シリコン膜上の自然酸化膜をフッ酸
で除去した籠 化学気相成長法により開口部内のみに金
属を選択的に成長させることにより層間配線構造を形成
する方法であム 作用 本発明は前記した手段により、−多結晶シリコン膜はフ
ッ酸には容易には侵されないム 自然酸化膜除去工程の
際にエツチングされることはなく従って下部集積回路層
の配線部が電気的に断線する恐れは全く無ｔ〜 さらに
この自然酸化膜除去工程の際にフッ酸で溶融するチタン
シリサイド膜は開口部の側壁に露出した部分にのみ限ら
れるＡ その溶融量は従来法に比べ著しく少なく、溶融
したチタンシリサイドが開口部以外の絶縁膜上に再結晶
化して付着し化学気相成長法による金属の選択的成長の
際にそれらを核として開口部内以外に金属が成長する可
能性力文 著しく減少すム実施例 第１図は本発明の一実施例における半導体装置の製造方
法を示した図であり、第２図と同一部分には同一番号を
付す。３はリン（Ｐ）、はう素（Ｂ）等不純物が注入さ
れた膜厚０．２μｍ程度の一導電型の多結晶シリコン膜
であり、後に層間配線金属を埋め込む為に形成される開
口部２０の径よりも大きな面積に予め加工されていも
１は下部集積回路層１００の配線部の金属であるチタン
シリサイド膜であり、多結晶シリコン膜３上に形成され
も ２は５ｉ０２等の層間絶縁Ａ ４は上部集積回路層
のＭＯＳ）ランジスタで絶縁膜２上に形成されていも
また多結晶シリコン膜３とチタンシリサイド膜１は電気
的にオーミックなコンタクトが保たれている（第１図（
ａ））。まずエツチングマスクを用いた第１のドライエ
ツチングにより層間絶縁膜２を開口しチタンシリサイド
膜ｌを露出させも 次に同じエツチングマスクを用いて
第２のドライエツチングを行いチタンシリサイド膜ｌを
除去し 多結晶シリコン膜３を露出させる（第１図（ｂ
））。次にフッ酸をフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）あ
るいは純水（Ｈ２Ｏ）で希釈したフッ酸緩衝液にて多結
晶シリコン３上の自然酸化膜を除去した直後に化学気相
成長法により開口部２０内にのみ選択的にタングステン
等の金属５を成長させる。最後に上部集積回路層の配線
部の金属６と開口部２０内に埋め込まれた金属５とをコ
ンタクトさせ層間配線構造を形成する（第１図（Ｃ））
。
以上のように本実施例によれば多結晶シリコン膜がフッ
酸に容易に溶融しないム 自然酸化膜除去工程の際にエ
ツチングされることはなく従って下部集積回路層１００
の配線部が電気的に断線する恐れは全く無ｔ〜 さらに
この自然酸化膜除去工程の際にフッ酸で溶融するチタン
シリサイド膜は開口部２０内の側壁に露出した部分にの
み限られるム その溶融量は従来法に比べ著しく少なく
なり、溶融したチタンシリサイドが開口部２０以外に再
結晶化して付着し化学気相成長法による金属の選択的成
長の際にそれらが核として開口部２０内以外に金属５が
成長する可能性が著しく減少する。
酸に容易に溶融しないム 自然酸化膜除去工程の際にエ
ツチングされることはなく従って下部集積回路層１００
の配線部が電気的に断線する恐れは全く無ｔ〜 さらに
この自然酸化膜除去工程の際にフッ酸で溶融するチタン
シリサイド膜は開口部２０内の側壁に露出した部分にの
み限られるム その溶融量は従来法に比べ著しく少なく
なり、溶融したチタンシリサイドが開口部２０以外に再
結晶化して付着し化学気相成長法による金属の選択的成
長の際にそれらが核として開口部２０内以外に金属５が
成長する可能性が著しく減少する。
発明の効果
以上の説明から明かなよう置 本発明によれ（′Ｌ層間
配線の為に金属を開口部内に埋め込む直前のフッ酸処理
にて下層集積回路層の配線部が電気的に断線することな
く、さら鳳 層間配線の為の金属を高い選択性で開口部
内に埋め込むことが可能となり、層間配線構造形成に於
て信頼性の高いプロセスを提供することとなる故、本発
明（よ 積層構造の半導体集積回路の製造方法に大きく
寄与するものである。
配線の為に金属を開口部内に埋め込む直前のフッ酸処理
にて下層集積回路層の配線部が電気的に断線することな
く、さら鳳 層間配線の為の金属を高い選択性で開口部
内に埋め込むことが可能となり、層間配線構造形成に於
て信頼性の高いプロセスを提供することとなる故、本発
明（よ 積層構造の半導体集積回路の製造方法に大きく
寄与するものである。
第１図は本発明における一実施例の半導体装置の製造方
法の工程断面は 第２図は従来の半導体装置の製造方法
の工程断面図である。 １・・・チタンシリサイドＷＮ、２・・・絶縁ｗＬ ３
・・・多結晶シリコン！４・・・ＭＯＳ）ランジス久
５，６金Ｋ １００・・・下部集積回路凰
法の工程断面は 第２図は従来の半導体装置の製造方法
の工程断面図である。 １・・・チタンシリサイドＷＮ、２・・・絶縁ｗＬ ３
・・・多結晶シリコン！４・・・ＭＯＳ）ランジス久
５，６金Ｋ １００・・・下部集積回路凰
Claims (1)
- チタンシリサイド膜上に被着した絶縁膜に設けられた開
口部内へ化学気相成長法により金属を選択的に成長させ
る形成方法に於て、予め前記チタンシリサイド膜の下地
として一導電型の多結晶シリコン膜を設け、前記チタン
シリサド膜上に被着した絶縁膜を第１のドライエッチン
グにより開口した後、引き続き前記開口部内に露出した
部分のチタンシリサイド膜を第２のドライエッチングに
より除去し、前記多結晶シリコン膜を前記開口部内に露
出させ、前記多結晶シリコン膜上の自然酸化膜をフッ酸
で除去した後、化学気相成長法により前記開口部内へ金
属を選択的に成長させることを特徴とする半導体装置の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25330289A JPH0770593B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25330289A JPH0770593B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03116757A true JPH03116757A (ja) | 1991-05-17 |
| JPH0770593B2 JPH0770593B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=17249400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25330289A Expired - Fee Related JPH0770593B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0770593B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007166215A (ja) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Murata Mach Ltd | 画像形成装置 |
-
1989
- 1989-09-28 JP JP25330289A patent/JPH0770593B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007166215A (ja) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Murata Mach Ltd | 画像形成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0770593B2 (ja) | 1995-07-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2699921B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH04280456A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPH03248534A (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
| JPH03116757A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6362107B2 (ja) | ||
| JPS59155951A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| KR940004450B1 (ko) | 반도체장치의 제조방법 | |
| JPH043455A (ja) | Ｓｏｉトランジスタ積層半導体装置とその製造方法 | |
| JPS60111421A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS62150846A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2874234B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2512740B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS5834916A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6024013A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0581183B2 (ja) | ||
| JPH02241032A (ja) | 配線形成方法 | |
| JPH0290611A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS62213121A (ja) | 半導体基板のコンタクト形成法 | |
| JPH03214735A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS59186374A (ja) | 半導体装置の製法 | |
| JPS58106847A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH03280545A (ja) | 半導体装置の配線形成方法 | |
| JPS59163822A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH01264214A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH02250320A (ja) | 半導体装置の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |