JPH03155131A - 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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- JPH03155131A JPH03155131A JP29470389A JP29470389A JPH03155131A JP H03155131 A JPH03155131 A JP H03155131A JP 29470389 A JP29470389 A JP 29470389A JP 29470389 A JP29470389 A JP 29470389A JP H03155131 A JPH03155131 A JP H03155131A
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Landscapes
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- 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】
（イ）産業上の利用分野
本発明は、シリコン基板に金属電極を接続する半導体装
置の製造方法に関する。
置の製造方法に関する。
（ロ）従来の技術
シリコン（Ｓｉ）基板にアルミニウム（Ａｊ２）電極を
接続する場合、ＡｌのＳｉ基板への侵入を防止するため
に、Ｓｉ基板とＡｌ電極との間にチタン（Ｔｉ）、タン
グステン（賢）に代表される金属薄膜層が形成される。
接続する場合、ＡｌのＳｉ基板への侵入を防止するため
に、Ｓｉ基板とＡｌ電極との間にチタン（Ｔｉ）、タン
グステン（賢）に代表される金属薄膜層が形成される。
この金属薄膜層はバリヤメタルと呼ばれ、選択ＣＶＤ法
等に依り、Ｓｉ基板とＡｌ電極との接続部、即ちＳｉ基
板を被覆する絶縁膜に設けられるフンタクトホール内に
主に形成される。
等に依り、Ｓｉ基板とＡｌ電極との接続部、即ちＳｉ基
板を被覆する絶縁膜に設けられるフンタクトホール内に
主に形成される。
このようなバリヤメタルを用いてＳｉ基板とＡ！配線と
を接続する半導体装置の製造方法を第２図に示す。
を接続する半導体装置の製造方法を第２図に示す。
最初に、Ｓｉ基板（１）上に絶縁膜として二酸化シリコ
ン（Ｓｉｏｗ）膜（２）を形成し、Ａｌｘ極を接続しよ
うとする部分をエツチングしてコンタクトホール（３）
を形成する（第２図ａ）。次に、このコンタクトホール
（３）から例えばボロン（Ｂ）を注入してＰ型の拡散領
域（４）を形成して接続抵抗の低減が図られる（第２図
ｂ）、ところで、エツチングに依って形成されたコンタ
クトホール（３）は、急峻な段差を有しているため、加
熱処理に依るリフローでフンタクトホール（３）をテー
パー状にしてステップカバレージの向上が図られる（第
２図ｃ）。
ン（Ｓｉｏｗ）膜（２）を形成し、Ａｌｘ極を接続しよ
うとする部分をエツチングしてコンタクトホール（３）
を形成する（第２図ａ）。次に、このコンタクトホール
（３）から例えばボロン（Ｂ）を注入してＰ型の拡散領
域（４）を形成して接続抵抗の低減が図られる（第２図
ｂ）、ところで、エツチングに依って形成されたコンタ
クトホール（３）は、急峻な段差を有しているため、加
熱処理に依るリフローでフンタクトホール（３）をテー
パー状にしてステップカバレージの向上が図られる（第
２図ｃ）。
そして、バリヤメタルとしてＴｉ膜（５〉及びアジ化チ
タン（ｌ１Ｎ）膜（６）をコンタクトホール（３）を覆
うようにして順次形成し、さらにＡｆｆｉ膜（７）を形
成する。これらＴｉ膜（５）、ＴｉＮ膜（６）及びＡ！
膜（７）は、必要に応じて所望のパターンに形成され、
各素子間の配線を構成する。
タン（ｌ１Ｎ）膜（６）をコンタクトホール（３）を覆
うようにして順次形成し、さらにＡｆｆｉ膜（７）を形
成する。これらＴｉ膜（５）、ＴｉＮ膜（６）及びＡ！
膜（７）は、必要に応じて所望のパターンに形成され、
各素子間の配線を構成する。
（ハ）発明が解決しようとする課題
上述のように、ＴｉやＴｉＮ等のバリヤメタルを介して
Ｓｉ基板（１）とＡ！膜（７）とを接続する場合、バリ
ヤメタルが接続されるＳｉ基板（１）の拡散領域（４）
の不純物濃度が低いと接続抵抗は高くなる。ところで、
この拡散領域（４）の不純物濃度は、加熱処理をするこ
とで表面付近が低くなるために、コンタクトホール（３
）をテーパー状とする際の加熱処理に依り拡散領域（４
）表面の不純物濃度が低下して接続抵抗を増大させる。
Ｓｉ基板（１）とＡ！膜（７）とを接続する場合、バリ
ヤメタルが接続されるＳｉ基板（１）の拡散領域（４）
の不純物濃度が低いと接続抵抗は高くなる。ところで、
この拡散領域（４）の不純物濃度は、加熱処理をするこ
とで表面付近が低くなるために、コンタクトホール（３
）をテーパー状とする際の加熱処理に依り拡散領域（４
）表面の不純物濃度が低下して接続抵抗を増大させる。
このため、素子特性の劣化や動作の遅れを招くことにな
る。
る。
また、拡散領域（４）の不純物濃度を予め十分に高くし
ておき、加熱処理に依って不純物濃度がいくらか下がっ
たとしても十分に良好な接続を得られるようにすること
も考えられるが、拡散領域（４）の不純物濃度を高くす
ると拡散領域（４）がＳｉ基板（１）の深部にまで達す
るため、拡散領域（４）の深さに制限のある場には採用
することができない。そこで本発明は、Ｓｉ基板（１）
にバリヤメタルを確実に接続し、Ｓｉ基板（１）とＡｌ
１膜（７）との良好な接続を得ることを目的とする。
ておき、加熱処理に依って不純物濃度がいくらか下がっ
たとしても十分に良好な接続を得られるようにすること
も考えられるが、拡散領域（４）の不純物濃度を高くす
ると拡散領域（４）がＳｉ基板（１）の深部にまで達す
るため、拡散領域（４）の深さに制限のある場には採用
することができない。そこで本発明は、Ｓｉ基板（１）
にバリヤメタルを確実に接続し、Ｓｉ基板（１）とＡｌ
１膜（７）との良好な接続を得ることを目的とする。
（ニ）課題を解決するための手段
本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、
シリコンを主成分とする半導体基板を被覆する絶縁膜を
所定のパターンにエツチングしてコンタクト孔を形成す
る工程、このコンタクト孔を通して上記半導体基板にＰ
型或いはＮ型の不純物を注入して上記コンタクト孔に応
じた拡散領域を形成する工程、上記半導体基板を加熱し
て上記コンタクト孔をテーパー状とする工程、上記コン
タクト孔を覆って第１の金属膜を形成し、加熱して上記
半導体基板と合成して上記コンタクト孔内にシリサイド
膜を形成する工程、このシリサイド膜を除く上記第１の
金属膜を除去した後に上記フンタクト孔を覆って第２の
金属膜を形成する工程、を含むことを特徴とするもので
ある。
シリコンを主成分とする半導体基板を被覆する絶縁膜を
所定のパターンにエツチングしてコンタクト孔を形成す
る工程、このコンタクト孔を通して上記半導体基板にＰ
型或いはＮ型の不純物を注入して上記コンタクト孔に応
じた拡散領域を形成する工程、上記半導体基板を加熱し
て上記コンタクト孔をテーパー状とする工程、上記コン
タクト孔を覆って第１の金属膜を形成し、加熱して上記
半導体基板と合成して上記コンタクト孔内にシリサイド
膜を形成する工程、このシリサイド膜を除く上記第１の
金属膜を除去した後に上記フンタクト孔を覆って第２の
金属膜を形成する工程、を含むことを特徴とするもので
ある。
（＊）作用
本発明に依れば、加熱処理に依って不純物濃度の低下し
た拡散領域の表面が、バリヤメタルとしてコンタクト孔
内に形成きれた金属膜と化合してシリサイドを形成し、
このシリサイド膜が拡散領域の深部に接続されることに
なるため、シリサイド膜に他の金属膜を接続することで
半導体基板との良好な接続を得られる。
た拡散領域の表面が、バリヤメタルとしてコンタクト孔
内に形成きれた金属膜と化合してシリサイドを形成し、
このシリサイド膜が拡散領域の深部に接続されることに
なるため、シリサイド膜に他の金属膜を接続することで
半導体基板との良好な接続を得られる。
（へ）実施例
本発明の一実施例を図面に従って説明する。
第１図は本発明製造方法を示す工程順断面図である。
先ず、Ｓｉ基板（１）上に５ｉ０＊膜（２）を形成し、
このＳｉか膜（２）にコンタクトホール（３）を形成し
た後に、コンタクトホール（３）を通してＰ型不純物を
注入して拡散領域（４）を形成する（第１図ａ）。
このＳｉか膜（２）にコンタクトホール（３）を形成し
た後に、コンタクトホール（３）を通してＰ型不純物を
注入して拡散領域（４）を形成する（第１図ａ）。
この拡散領域（４）の形成までは、第２図のａ、ｂの工
程と同一である。
程と同一である。
続いて、加熱処理に依ってコンタクトホール（３）をテ
ーパー状とした後に、Ｔｉ膜（ｌＯ）を形成する（第１
図ｂ）、このＴｉ膜（１０）は、例えばＣＶＤ法に依り
５００人程度の膜厚に形成する。Ｔｉ膜（１０）を形成
した後に加熱処理、例えば６００℃、６０秒のランプア
ニールを施し、ＳｉとＴｉとを化合させてシリサイド膜
（１１）を形成する。この加熱処理の後に、Ｓｉと化合
していないＴｉ膜（１０）を除去してコンタクトホール
（３）内にシリサイド膜（１１）のみを残す（第１図Ｃ
）。このシリサイド膜（１１）は、拡散領域（４）のあ
る程度の深きにまで達するため、加熱処理に依って不純
物濃度の低下した拡散領域（４）の表面はシリサイド化
される。従って、シリサイド膜（１１）が、不純物濃度
の低下の少ないＳｉ基板（１）の内部で拡散領域（４）
と接続される。
ーパー状とした後に、Ｔｉ膜（ｌＯ）を形成する（第１
図ｂ）、このＴｉ膜（１０）は、例えばＣＶＤ法に依り
５００人程度の膜厚に形成する。Ｔｉ膜（１０）を形成
した後に加熱処理、例えば６００℃、６０秒のランプア
ニールを施し、ＳｉとＴｉとを化合させてシリサイド膜
（１１）を形成する。この加熱処理の後に、Ｓｉと化合
していないＴｉ膜（１０）を除去してコンタクトホール
（３）内にシリサイド膜（１１）のみを残す（第１図Ｃ
）。このシリサイド膜（１１）は、拡散領域（４）のあ
る程度の深きにまで達するため、加熱処理に依って不純
物濃度の低下した拡散領域（４）の表面はシリサイド化
される。従って、シリサイド膜（１１）が、不純物濃度
の低下の少ないＳｉ基板（１）の内部で拡散領域（４）
と接続される。
そして、バリヤメタルとしてＴｉＮ膜（１２）をコンタ
クトホール（３）を覆うようにＳｉ基板（１）上に形成
し、さらに、配線となるＡ１膜（１３）を１００００人
程度堆積する。このＡｆｌ膜（１３）にはＳｉ基板（１
）へのＡｌの侵入を抑圧するために、Ｓｔが添加きれて
いる。ＴｉＮ膜（１２）と共にＳｉ基板（１）上に形成
されたＡｌ膜（１３）は、Ｓｉ基板（１）上で所定のパ
ターンに形成され、ＴｉＮ膜（１２）をバリヤメタルと
してＳｉ基板り１）上の各素子に接続されて各素子間の
配線となる。
クトホール（３）を覆うようにＳｉ基板（１）上に形成
し、さらに、配線となるＡ１膜（１３）を１００００人
程度堆積する。このＡｆｌ膜（１３）にはＳｉ基板（１
）へのＡｌの侵入を抑圧するために、Ｓｔが添加きれて
いる。ＴｉＮ膜（１２）と共にＳｉ基板（１）上に形成
されたＡｌ膜（１３）は、Ｓｉ基板（１）上で所定のパ
ターンに形成され、ＴｉＮ膜（１２）をバリヤメタルと
してＳｉ基板り１）上の各素子に接続されて各素子間の
配線となる。
（ト）発明の効果
本発明に依れば、コンタクトホールをテーパー化する際
の加熱処理で拡散領域の表面の不純物濃度が低下したと
しても、拡散領域の表面をバリヤメタルと化合させてシ
リサイドとすることで、拡散領域とバリヤメタルとがシ
リサイド膜を介して接続されるために、接続抵抗の低い
良好なオーミンク接続を得られる。
の加熱処理で拡散領域の表面の不純物濃度が低下したと
しても、拡散領域の表面をバリヤメタルと化合させてシ
リサイドとすることで、拡散領域とバリヤメタルとがシ
リサイド膜を介して接続されるために、接続抵抗の低い
良好なオーミンク接続を得られる。
また、不純物濃度の低下した拡散領域表面に、再度のイ
オン注入を施して不純物を補う必要もなく、工程数の増
大は最小限に抑えることができ、コストの低減が望める
。
オン注入を施して不純物を補う必要もなく、工程数の増
大は最小限に抑えることができ、コストの低減が望める
。
第１図は本発明の半導体装置の製造方法を示す工程順断
面図、第２図は従来の半導体装置の製造方法を示す工程
順断面図である。
面図、第２図は従来の半導体装置の製造方法を示す工程
順断面図である。
Claims (2)
- （１）シリコンを主成分とする半導体基板を被覆する絶
縁膜を所定のパターンにエッチングしてコンタクト孔を
形成する工程、 このコンタクト孔を通して上記半導体基板にＰ型或いは
Ｎ型の不純物を注入して上記コンタクト孔に応じた拡散
領域を形成する工程、 上記半導体基板を加熱して上記コンタクト孔をテーパー
状とする工程、 上記コンタクト孔を覆って第１の金属膜を形成し、加熱
して上記半導体基板と合成して上記コンタクト孔内にシ
リサイド膜を形成する工程、このシリサイド膜を除く上
記第１の金属膜を除去した後に上記コンタクト孔を覆っ
て第２の金属膜を形成する工程、 を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - （２）上記第２の金属膜をバリアメタルとし、この第２
の金属膜上にアルミニウムを主成分とする第３の金属膜
を形成することを特徴とする請求項第１項記載の半導体
装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29470389A JPH03155131A (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29470389A JPH03155131A (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03155131A true JPH03155131A (ja) | 1991-07-03 |
Family
ID=17811207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29470389A Pending JPH03155131A (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03155131A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05190549A (ja) * | 1991-07-08 | 1993-07-30 | Samsung Electron Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
-
1989
- 1989-11-13 JP JP29470389A patent/JPH03155131A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05190549A (ja) * | 1991-07-08 | 1993-07-30 | Samsung Electron Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
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