JPH03185722A - 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】 〔概要〕 半導体装置の製造方法の改良に関し、 導電性のシリコン層とオーミックコンタクトするアルミ
ニウムまたはアルミニウムとシリコンとの合金よりなる
電極を形成する工程において、アルミニウムのスパイク
がシリコン層中に伸延しないようになる利益を有する半
導体装置の製造方法を提イ具することを目的とし、 シリコン層上に、チタン層と、グレインサイズが十分大
きくできるような電力をもってスパッタリングして、第
１の高融点金属含有拡散防止層、例えば窒化チタン層・
チタンとタングステンとの合金層と、この第１の高融点
金属含有拡散防止層との境界で第１の高融点金属含有拡
散防止層と粒界が直接に繋がらないようにグレインサイ
ズが十分小さくできるような電力をもってスパッタリン
グして、第２の高融点金属含有拡散防止層、例えば窒化
チタン層・チタンとタングステンとの合金層等を、前記
の半導体層をチャンバーから出さずに、重ねて形成する
半導体装置の製造方法をもって構成される。

〔産業上の利用分野〕

本発明は半導体装置の製造方法の改良に関する。

特に、導電性のシリコン層と接触してアルミニウム電極
配線層を形成する工程を有する半導体装置の製造方法の
改良に関する。

〔従来の技術〕

アルミニウムまたはアルミニウムとシリコンとの合金よ
りなる電極配線を、導電性の半導体層と直接接触させて
形成すると、これらの接触界面において、その後の高温
工程における熱の影響を受けて、上記のアルミニウムま
たはアルミニウムとシリコンとの合金よりなる電極配線
中のシリコンが、これらの接触界面において析出し、こ
れらの接触界面における接触抵抗が増大するという現象
がある。

この接触界面におけるシリコンの析出を防止するために
従来採用されている手法について、以下、図面を参照し
て説明する。

第３ａ図参照 例えばｐ型の半導体例えばシリコンの層１の表層に例え
ばｎ型の領域１１を作成した後、ＣＶＤ法等を使用して
、ＰＳＣ（＃’ｌ珪酸ガラス）等よりなる絶縁膜２を形
成する。

第３ｂ図参照 リソグラフィー法を使用して、上記の絶縁ＩＩ２に開孔
２１を形成する。

第３ｃ図参照 次に、スバ・ンタリング法等を使用して、チタン層３を
形成する。

第３ｔｌｌ参照 このチタン層３上に窒化チタンをスパッタして窒化チタ
ン層７を形成する。

第３ｅ図参照 スパッタリング法等を使用して、窒化チタン層７上に、
アルミニウムまたはアルミニウムにシリコンが約１％混
入されているアルミニウム・シリコン合金の層６を形成
し、これをパターニングして、導電性電極配線を形成す
る。

上記のチタン層３と窒化チタン層７との積層体よりなる
バリア層によって、アルミニウム層またはアルミニウム
とシリコンとの合金の層よりなる電極配線と半導体層（
シリコン層）とが直接接触することがなくなるので、上
記の接触界面におけるシリコンの析出を防止することが
でき、接触抵抗は所望の値に維持される。

（発明が解決しようとする課題） しかし、上記の窒化チタンは、下地面に対してお覧むね
垂直方向に伸延する柱状結晶を形成する性質を有するの
で、上記の窒化チタン層７の結晶粒界は上下方向に延在
することになり、アルミニウム層またはアルミニウムと
シリコンとの合金の層よりなる電極配線中のアル逅ニウ
ム−ＰＬ＜、その後の高温工程において、上記の窒化チ
タン層７の結晶粒界を通って拡散してチタン層３に達し
、アルごニウムとチタンとの合金を形成する。このアル
ミニウムとチタンとの合金は、アルミニウムとシリコン
との合金よりシリコンの固溶度が大きいから、アルミニ
ウムとチタンとの合金は半導体層（シリコン層）中のシ
リコンを吸い上げる結果、アルミニウムを豊富に含有す
る針状の物体、所謂スパイクが半導体基板中に伸延する
。

第４図はスパイクが形成されている状態を示す。

図において、８が上記のスパイクである。他の符号には
第３図と同一の符号が使用しであるので、詳細な説明は
省略するが、このスパイクがＰＮ接合部を貫通すると、
ＰＮ接合は破壊され、その機能を失う。

このスパイクの形成を回避するため、アルミニウム層ま
たはアルミニウムとシリコンとの合金の層よりなる電極
配線中のアルミニウムが窒化チタン層の結晶粒界を通っ
て拡散してチタン層に到達することを防止する手段とし
て、下記の層構造の電極コンタクト方式が提案されてい
る。以下、第５図を参照しつ＼、このアルミニウムの拡
散を防止しうる電極コンタクト方式について説明する。

第５図参照 図において、ｌは例えばｐ型の半導体層（シリコン層）
であり、１１はこの半導体層（シリコン層）ｌの表層に
作成された例えばｎ型の領域である。

２はＰＳＧ　（燐珪酸ガラス）等よりなる絶縁膜であり
、この絶縁膜２には、上記のｎ型のｓｊＩ域１１に対応
する領域に開孔が設けられている。３はこの絶縁膜２に
設けられた開孔によって露出した上記の半導体層（シリ
コン層）ｌの表面と、上記の絶縁膜２の表面とに形成さ
れているチタン層である。

７１は、反応性スパッタ法等によりこのチタン層３の上
に形成されている第１の窒化チタン層等である。７２は
、この第１の窒化チタン層等７１が形成された後、半導
体基板を一旦反応チャンバーから取り出すか、上記の反
応性スパッタ法等に使用されるガスとは異なるガスを供
給するかして、上記の第１の窒化チタン層７１の上に形
成された他の物質（本例においては酸化チタン）よりな
る遮断層である。この遮断層７２によって、上記の第１
の窒化チタン層等７１の結晶粒界７１１が遮断される。

７３は、上記の工程に引き続いて、上記の遮断層７２を
形成するために半導体基板が反応チャンバーから取り出
されたときはこれを再度チャンバー内に戻し、異なるガ
スが供給されたときはこの異なるガスの供給を停止し、
再度反応性スバ・ツタ法等を使用して、上記の遮断Ｎ１
２上に形成され夕第２の窒化チタン層である。上記の遮
断層７２によって、第１の窒化チタン層等７１の結晶粒
界７１１が遮断されているので、第１の窒化チタン層等
７１の粒界７１１は、第２の窒化チタン層等７３の粒界
７３１と直接繋がらない、そのため、アルミニウムとシ
リコンとが直接接触することはない、６は上記の第２の
窒化チタン層等７３上に形成されているアルミニウムま
たはアルミニウムとシリコンとの合金の層であり、パタ
ーニングして電極配線を形成する。

上記に提案されている電極コンタクト方式は、電極配線
をなすアルミニウムが半導体層（シリコン層）中に拡散
することを防止するためには有効であるが、上記の遮断
層７２が電極配線の抵抗を大きくし、さらには、半導体
基板をチャンバーから取り出すこと＼するときは、その
際に自然酸化膜等の絶縁性の高い物質が第１の窒化チタ
ン層等７１と第２の窒化チタン層等７３との間に形成さ
れる恐れがあり、この絶縁性物質によって、さらに、電
極配線の抵抗が増大する恐れがある。このように上記に
提案されている手段には未だ改善の余地があり、十分満
足しうるものではない。

本発明の目的は、電極配線の抵抗が不必要に増大する等
の不所望の欠点が付加されることなく、電極配線をなす
アルミニウムが半導体層（シリコン層）に拡散する等す
ることなく、スパイクが発生する等の欠点を有しない半
導体装置の製造方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は、半導体層（１）の表面に一様に絶縁膜（
２）を形成する工程と、この絶縁膜（２）の一部領域に
開孔（２１）を形成して、この半導体層（１）を露出す
る工程と、この開孔（２１）によって露出されたこの半
導体層（１）の表面とこの絶縁膜（２）の表面とにチタ
ン層（３）を形成する工程と、チャンバー内にて、この
チタン層（３）の表面に、第１のダレインサイズを有す
る第１の高融点金属含有拡散防止層（４）を形威する工
程と、次いで、上記の半導体層（１）を、このチャンバ
ーから外に出さずに、かつ、スパッタリングの電力を変
化させ、第１のダレインサイズに比べてこの第１の高融
点金属含有拡散防止層（４）との境界で粒界が直接には
繋がらない程度に大きさの異なる第２のダレインサイズ
を有するように、第２の高融点金属含有拡散防止層（５
）を、この第１の高融点金属含有拡散防止層（４）に重
ねて形成する工程と、この第２の高融点金属含有拡散防
止層（５）の表面に重ねて、導電層（６）を形成する工
程とを有する半導体装置の製造方法によって達成される
。

上記せる本発明に係る手段において、第１の高融点金属
含有拡散防止層（４）と第２の高融点金属含有拡散防止
層（５）とには、いづれも、高融点金属ナイトライドを
使用することができる。

また、この高融点金属には、チタン（Ｔ　ｉ　）　・タ
ンタル（Ｔａ）・タングステン（Ｗ）・モリブデン（Ｍ
ｏ）のいづれをも使用することができる。

本発明に係る手段において、第１の高融点金属含有拡散
防止層（４）と第２の高融点金属含有拡散防止層（５）
とには、いづれも、チタンタングステン（Ｔ　ｉ　Ｗ）
の層を使用することができる。

〔作用〕

本発明に係る半導体装置の製造方法（ｉｔ電極コンタク
ト方式は、上記の課題の項に述べた、粒界が繋がらない
窒化チタン層と遮断層と窒化チタン層との三重層をもっ
てバリヤ層を構成するという技術思想の拡張であり、遮
断層を必要としないで粒界が緊がらないようになすとい
う技術思想である。

本発明に係る半導体装置の製造方法（ｉｔ電極コンタク
ト方式においては、スパッタ法を使用して、窒化チタン
とかチタンとタングステンとの合金とかの高融点金属含
有物を堆積するとき、結晶グレインの大きさが、スパッ
タリングするときのパワーに依存するという性質を積極
的に利用したものであり、バリヤ層を構成する窒化チタ
ン・チタンとタングステンとの合金等の高融点金属含有
物の堆積工程を複数工程とし、それぞれの工程をもって
堆積される結晶グレインの大きさを不同−とし、同時に
粒界の位置を変えて、各堆積層間で粒界が繋がらないよ
うにするという手法である。

この手法を実現するには、各堆積工程において、スパッ
タリングに使用されるパワーを変えればよい、スパッタ
リングに使用されるパワーを変えれば、堆積される結晶
グレインの大きさが変わるからである。パワーの変え方
は、上層を形成するときにパワーを大きくして上層に堆
積される結晶グレインの大きさを大きくしても、下層を
形威するときにパワーを大きくして下層に堆積される結
晶グレインの大きさを大きくしても、また、堆積層は、
２層であっても、３層以上であってもよい。

たＶ、パワーの変化は急峻であることが望ましい。

さもないと、結晶粒界が所期のとうり不連続にならない
からである。

このようにして、本発明に係る半導体装置の製造方法（
電極コンタクト方式）においては、高融点金属含有拡散
防止層をなす窒化チタン層の積層体またはチタンとタン
グステンとの合金層の積層体を構成する上層と下層とで
スパッタリングするパワーにかなりの差をつけておき、
従って、夫々の層のブレーンの大きさにかなりの差をつ
けておくので、上記の課題の項で述べた遮断層を形威し
なくとも、上層と下層とで粒界が繋がらないようにする
ことが可能である。

このように、半導体基板をチャンバーから取り出す必要
がないことは勿論、バリヤ層を構成する窒化チタン・チ
タンとタングステンとの合金等の高融点金属含有物の堆
積工程である反応性スパッタ法等に使用されるガスとは
異なるガスを供給して遮断層を形成する必要もない、そ
の結果、遮断層により、電極配線の抵抗が増加すること
はなく、さらには、チャンバーから取り出した際に絶縁
性の高い自然酸化膜が形成されることがなく、電極配線
の抵抗が増加する虞を排除することができる。

（実施例） 以下、図面を参照しつ＼、本発明に係る半導体装置の製
造方法の二つの実施例について説明する。

本発明に係る半導体装置の製造方法において製造される
高融点金属含有拡散防止層は、これが、窒化チタン層の
積層体である場合も、チタンとタングステンとの合金層
の４］４層体である場合も、その他の材料の層である場
合も、これらが２層積層体であっても、３Ｎ以上の積層
体であってもよく、また、堆積工程におけるパワーは、
上層を下層より大きくして上層のグレインサイズを下層
のグレインサイズより大きくしても、下層を上層より大
きくして下層のグレインサイズを上層のグレインサイズ
より大きくしてもよい０本発明の要旨に係る高融点金属
含有拡散防止層の機能は、アルミニウム層またはアルミ
ニウムとシリコンとの合金の層よりなる電極配線中のア
ルミニウムが、結晶粒界を通って拡散してチタン層に到
達することを防止することにあるからである０本実施例
においては、１例として、堆積層が２Ｎであり、堆積工
程におけるパワーは下層が上層より大きく下層のグレイ
ンサイズが上層のグレインサイズより大きい場合につい
て説明する。

纂１１ＪＬ飢 本発明の要旨に係るバリヤ層（高融点金属含有拡散防止
ｆｉｌ）を、チタン層とはグレインサイズを異にする２
層の窒化チタン層の積層体とする実施例である。

第１ａ図参照 表層に例えばｎ型の領域１１が作成されている例えばｐ
型のシリコン層１の上に、ＣＶＤ法等を使用して、ＰＳ
Ｇ　（燐珪酸ガラス）等よりなる絶縁Ｐ！２を形成する
。

第１ｂ図参照 フォトリソグラフィー法等を使用して、上記の絶縁膜２
のｎ型の領域１１に対応する領域に、開孔２１を設ける
。

第１ｃ図参照 この開孔２１によって露出したシリコン層ｌの表面と、
上記の絶縁膜２の表面上とに、例えばスパッタリング法
を使用して厚さが約２００Åであるチタン層３を形成す
る。

第１ｄ図参照 引き続き、本発明の第１の要旨に係る工程を実行する。

すなわち、高電力（１，５４Ｗ／ｄ）をもって窒化チタ
ンを反応性スパッタ法を使用して堆積して、厚さが約７
００人である第１の窒化チタン１１４を形成する。この
工程において形成される第１の窒化チタン層４を構成す
るグレインのサイズは約５ｐｍである。

第１ｅ図参照 第１の窒化チタン層４の形成工程に引き続き、本発明の
第２の要旨に係る工程を実行する。すなわち、低電力（
３，ｌ　Ｗ／ｃｊ）をもって窒化チタンを反応性スパッ
タ法を使用して堆積して、厚さが約３００人である第２
の窒化チタン層５を形成する。この工程において形成さ
れる第２の窒化チタン層５を構成するグレインのサイズ
は約２ｎである。この第２の窒化チタン層５を形成する
工程と上記の第１の窒化チタン層４を形成する工程とは
全く不連続であるから、各層間で粒界が繋がらない。

第１ｆ図参照 上記の第２の窒化チタンＪ１５上に、アルミニウムまた
はアルミニウムにシリコンを１％含有する合金等よりな
る導電層６を形成する。この導電層６上にマスクを載置
し、反応性イオンエツチング法等を使用してエツチング
し、ｉｔＩ＠・配線を形成する。

上記せるとおり、本発明の第１の要旨に係る工程を実施
して形成する第１の窒化チタン層４を構成するグレイン
のサイズは約５ｎであり、本発明の第２の要旨に係る工
程を実施して形成する第２の窒化チタン層５を構成する
グレインのサイズは約２ｎであるので、グレインのサイ
ズに十分太きな差があり、しかも、上記せるとおり、ま
た、第２図からも明らかなように、第１の窒化チタン層
４と第２の窒化チタンの層５との境界面において結晶粒
界が連続となる可能性は極めて少ないので、上層のアル
ミニウムまたはアル砒ニウムとシリコンとの合金等より
なる電極配線６中のアルミニウムが窒化チタンの結晶粒
界を通じて拡散して、下層のチタン層に達する可能性は
極めて少なく、スパイクの発生のおそれはない。

しかも、第１の窒化チタン層４が形成された後に、半導
体基板はチャンバーから取り出される必要がないので１
．自然酸化膜が第１の窒化チタン層４と第２の窒化チタ
ンのＪｉＩ５との間に形成されることはなく、電極配線
の抵抗が不必要に増加することはない。また、バリヤ層
を構成する窒化チタンの堆積工程に使用されるガスとは
異なるガスを供袷して遮断層を形成する必要もなく、電
極配線の抵抗が不必要に増加することはない。

第、、ｌＬＵむ４健 本発明の要旨に係るバリヤ層（高融点金属含有拡散防止
層）を、ダレインサイズを異にする２層のチタンとタン
グステンとの合金層の積層体とする実施例である。

第１ｇ図参照 表層に例えばｎ型の領域１１が作成されている例えばｐ
型のシリコン層１の上に、ＣＶＤ法等を使用してＰＳＧ
　（燐珪酸ガラス）等よりなる絶縁膜２を形成する。

第１ｈ図参照 フォトリソグラフィー法等を使用して、上記の絶縁膜２
のｎ型の領域１１に対応する領域に、開孔２１を設ける
。

第１Ｉ図参照 本発明の第１の要旨に係る工程を実行する。すなわち、
高電力（１，５４Ｗ／ｄ）をもってチタンとタングステ
ンとをリアクティブスパッタして、厚さが約７００人で
ある第１のチタンとタングステンとの合金の層９を形成
する。この工程において形成される第１のチタンとタン
グステンとの合金層９を横取するグレインのサイズは約
５ｎである。

第１ｊ図参照 第１のチタンとタングステンとの合金の層９の形成工程
に引き続き、本発明の第２の要旨に係る工程を実行する
。すなわち、低電力（３，１Ｗ／ｃｊ）をもってチタン
とタングステンとをリアクティブスパッタして、厚さが
約３００人である第２のチタンとタングステンとの合金
のＮＩＯを形成する。

この工程において形成される第２の窒化チタン層５を構
成するグレインのサイズは約２ｎである。

第１に図参照 上記の第２のチタンとタングステンとの合金の層１０上
に、アルミニウムまたはアルミニウムにシリコンを１％
含有する合金等よりなる導電層６を形成する。この導電
層６上にマスクを載置し、反応性イオンエンチング法等
を使用してエツチングし、電極配線を形成する。

上記せるとおり、本発明の第１の要旨に係る工程を実施
して形成する第１のチタンとタングステンとの合金の層
９を構成するグレインのサイズは約５ｎであり、本発明
の第２の要旨に係る工程を実施して形成する第２のチタ
ンとタングステンとの合金の層１０をｍ威するグレイン
のサイズは約２ｎであるので、グレインのサイズに十分
大きな差があり、第２図から明らかなように、第１のチ
タンとタングステンとの合金の層９と第２のチタンとタ
ングステンとの合金の層１０との境界面において結晶粒
界が連続となる可能性は極めて少ないので、上層のアル
主ニウムまたはアルミニウムとシリコンとの合金等より
なる電極配線６中のアルミニウムがチタンとタングステ
ンとの合金の結晶粒界を通じて拡散して、下層のシリコ
ン層（半導体層）に達する可能性は極めて少なく、スパ
イクの発生のおそれはない。

しかも、第１のチタンとタングステンとの合金の層９が
形成された後に、半導体基板はチャンバーから取り出さ
れる必要がないので、自然酸化膜が第１のチタンとタン
グステンとの合金の層９と第２のチタンとタングステン
との合金の層１０との間に形成されることはなく、電極
配線の抵抗が不必要に増加することはない、また、バリ
ヤ層を構成するチタンとタングステンとの合金の堆積工
程に使用されるガスとは異なるガスを供給して遮断層を
形成する必要もなく、電極配線の抵抗が不必要に増加す
ることはない。

以上いづれの実施例においても、高融点金属含有拡散防
止層を構成する高融点金属にはチタンが使用されている
が、チタンに代えて、タンタル（Ｔａ）　　・タングス
テン（Ｗ）　　・モリブデン（ＭＯ）等が使用されても
よい。

また、上層、再三述べているように、上層に堆積される
結晶グレインの大きさを大きくしても、下層に堆積され
る結晶グレインの大きさを大きくしても、また、堆積層
は、２層であっても、３層以上であってもよい。

〔発明の効果〕

以上説明せるとおり、本発明に係る半導体装置の製造方
法においては、スパッタ法を使用して、バリヤ層として
の窒化チタン層またはチタンとタングステンとの合金層
よりなる高融点金属含有拡散防止層を形成する工程が、
スパッタリングのパワーを相互に異にする複数工程に分
割されているので、各工程において形成される層を構成
する結晶のダレインサイズがそれぞれ異なり、粒界が繋
がらない複数層が積層されるから、電極配線中のアルミ
ニウムが、上記の高融点金属含有拡散防止層をなす窒化
チタン層またはチタンとタングステンとの合金層の積層
体からなるバリヤ層を通過することは出来ない、一方、
本発明に係る半導体装置の製造方法においては、窒化チ
タン層またはチタンとタングステンとの合金の層等より
なる高融点金属含有拡散防止層の下層を形成した後、半
導体基板はチャンバーから取り出される必要がないので
、自然酸化膜が高融点金属含有拡散防止層の下層と高融
点金属含有拡散防止層の上層との間に形成されることは
なく、電極配線の抵抗が不必要に増加することはない、
また、バリヤ層を構成するチタンとタングステンとの合
金の堆積工程に使用されるガスとは異なるガスを供給し
て遮断層を形成する必要もなく、電極配線の抵抗が不必
要に増加することはない。

以上述べたように、本発明は、電極配線の抵抗が不必要
に増大する等の不所望の付加的欠点を伴うことなく、電
極配線をなすアルミニウムが半導体層に拡散する等して
スパイクが発生することのない半導体装置の製造方法を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は、本発明の第１実施例に係る半導体装置の製
造方法のＰＳＧよりなる絶縁膜の形成工程終了後の基板
断面図である。 第１ｂ図は、本発明の第１実施例に係る半導体装置の製
造方法のＰＳＧよりなる絶縁膜にコンタクト窓を形成す
る工程終了後の基板断面図である。 第１Ｃ図は、本発明の第１実施例に係る半導体装置の製
造方法のチタン層の形成工程終了後の基板断面図である
。 第１ｄ図は、本発明の第１実施例に係る半導体装置の製
造方法における本発明の要旨に係る第１の窒化チタン層
の形成工程終了後の基板断面図である。 第１ｅ図は、本発明の第１実施例に係る半導体装置の製
造方法における本発明の要旨に係る第２の窒化チタン層
の形成工程終了後の基板断面図である。 第１ｆ図は、本発明の第１実施例に係る半導体装置の製
造方法における電極・配線の完成された状態を示す基板
断面図である。 第１ｇ図は、本発明の第２実施例に係る半導体装置の製
造方法のＰＳＧよりなる絶縁膜の形成工程終了後の基板
断面図である。 第１ｈ図は、本発明の第２実施例に係る半導体装置の製
造方法のＰＳＧよりなる絶縁膜にコンタクト窓を形成す
る工程終了後の基板断面図である。 第１Ｉ図は、本発明の第２実施例に係る半導体装置の製
造方法における本発明の要旨に係る第１のチタンとタン
グステンとの合金の層の形威工程終７後の基板断面図で
ある。 第１ｊ図は、本発明の第２実施例に係る半導体装置の製
造方法における本発明の要旨に係る第２のチタンとタン
グステンとの合金の層の形成工程終了後の基板断面図で
ある。 第１に図は、本発明の第２実施例に係る半導体装置の製
造方法における電極配線の完成された状態を示す基板断
面図である。 第２図は本発明の作用・効果を説明する窒化チタン層ま
たはチタンとタングステンとの合金の層の積層体の断面
図である。 第３ａ図は、従来技術に係る半導体装置の製造方法のＰ
ＳＧよりなる絶縁膜の形成工程終了後の基板断面図であ
る。 第３ｂ図は、従来技術に係る半導体装置の製造方法のＰ
ＳＧよりなる絶縁膜にコンタクト窓を形成する工程終了
後の基板断面図である。 第３ｃ図は、従来技術に係る半導体装置の製造方法のチ
タン層の形成工程終了後の基板断面図である。 第３ｄ図は、従来技術に係る半導体装置の製造方法の窒
化チタン層の形成工程終了後の基板断面図である。 第３ｅ図は、従来技術に係る半導体装置の製造方法の配
線導電層の形成工程終了後の基板断面図である。 第４図は、スパイクが形成された半導体装置の電極コン
タクト部を示す基板断面図である。 第５図は、第１・第２窒化チタン層と、これらのの結晶
粒界を遮断するためにこれらの間に挟まれている遮断層
とよりなるバリヤ層を有する１を槓コンタクト部を示す
基板断面図である。 ・・半導体層（シリコン層）、 ・・拡散領域（例えばｎ型の領域）、 ・・絶縁膜、 ・・開孔（コンタクト窓）、 ・・チタン層、 ・・第１の高融点金属含有拡散防止層をなす窒化チタン
層（本発明の要旨に係る層）、７　・ ７１・ ７２・ ７３・ １１ ８　・ ９　・ ・第２の高融点金属含有拡散防止層をなす窒化チタン層
（本発明の要旨に係る層）、・導電層（アルミニウムま
たはアルミニウムとシリコンとの合金等の層）、 ・・窒化チタン層、 ・・窒化チタン層（下Ｆｉｔ）、 ・・遮断層、 ・・窒化チタン層（上層）、 ・７３１　　・・・結晶粒界、 ・・スパイク、 ・・第１の高融点金属含有拡散防止層をなすチタンとタ
ングステン合金層（本発明の要旨に係る層）、 ・・第２の高融点金属含有拡散防止層をなすチタンとタ
ングステン合金層（本発明の要旨に係るＮ）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］半導体層（１）の表面に一様に絶縁膜（２）を形
   成する工程と、 該絶縁膜（２）の一部領域に開孔（２１）を形成して、
   該半導体層（１）を露出する工程と、該開孔（２１）に
   よって露出された該半導体層（１）の表面と該絶縁膜（
   ２）の表面とにチタン層（３）を形成する工程と、 チャンバー内にて、該チタン層（３）の表面に、第１の
   グレインサイズを有する第１の高融点金属含有拡散防止
   層（４）を形成する工程と、 次いで、該チャンバーから外に出さず、かつ、スパッタ
   リングの電力を変化させ、第１のグレインサイズに比べ
   て該第１の高融点金属含有拡散防止層（４）との境界で
   粒界が直接には繋がらない程度に大きさの異なる第２の
   グレインサイズを有するように、第２の高融点金属含有
   拡散防止層（５）を、該第１の高融点金属含有拡散防止
   層（４）に重ねて形成する工程と、 該第２の高融点金属含有拡散防止層（５）の表面に重ね
   て、導電層（６）を形成する工程とを有することを特徴
   とする半導体装置の製造方法。 ［２］前記第１の高融点金属含有拡散防止層（４）と前
   記第２の高融点金属含有拡散防止層（５）とが、いづれ
   も、高融点金属ナイトライドからなることを特徴とする
   請求項（１）記載の半導体装置の製造方法。 ［３］前記高融点金属が、チタン（Ｔｉ）とタンタル（
   Ｔａ）とタングステン（Ｗ）とモリブデン（Ｍｏ）との
   群から選ばれる ことを特徴とする請求項（２）記載の半導体装置の製造
   方法。 ［４］前記第１の高融点金属含有拡散防止層（４）と前
   記第２の高融点金属含有拡散防止層（５）とが、いづれ
   も、チタンタングステン（ＴｉＷ）の層からなる ことを特徴とする請求項（１）記載の半導体装置の製造
   方法。