JPH04252026A - 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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- JPH04252026A JPH04252026A JP827691A JP827691A JPH04252026A JP H04252026 A JPH04252026 A JP H04252026A JP 827691 A JP827691 A JP 827691A JP 827691 A JP827691 A JP 827691A JP H04252026 A JPH04252026 A JP H04252026A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
関し、特に半導体基板と金属配線との接続に関する。
関し、特に半導体基板と金属配線との接続に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置と配線との接続は、金
属配線として使用するアルミニウム膜等をスパッタリン
グ法により絶縁膜上，およびコンタクト孔内に形成して
行なっていた。しかし、コンタクト孔径が小さくなると
、スパッタリング法によるアルミニウム膜ではコンタク
ト孔内で断線が生じていまう。そこで、図８に示すよう
に、選択気相成長法によりタングステン膜８をコンタク
ト孔に成長させてコンタクト孔を埋め込み、アルミニウ
ム配線９を形成し、アルミニウム配線９とシリコン基板
１に設けられた拡散層５との接続を行なっていた。この
ような方法を採用するならば、コンタクト孔内における
アルミニウム膜９の断線は発生せず、またアルミニウム
膜９の平坦化も行なえる。選択気相成長法によるタング
ステン膜８の形成では、層間絶縁膜６上にはタングステ
ンが堆積せず、シリコン，あるいは金属膜上にのみタン
グステンが成長する。従来、コンタクト孔はシリコン基
板１表面に設けられた拡散層５に接して形成されており
、従って選択気相成長法によるタングステン膜８は拡散
層５を形成する単結晶シリコン表面に直接堆積されるこ
とになる。
属配線として使用するアルミニウム膜等をスパッタリン
グ法により絶縁膜上，およびコンタクト孔内に形成して
行なっていた。しかし、コンタクト孔径が小さくなると
、スパッタリング法によるアルミニウム膜ではコンタク
ト孔内で断線が生じていまう。そこで、図８に示すよう
に、選択気相成長法によりタングステン膜８をコンタク
ト孔に成長させてコンタクト孔を埋め込み、アルミニウ
ム配線９を形成し、アルミニウム配線９とシリコン基板
１に設けられた拡散層５との接続を行なっていた。この
ような方法を採用するならば、コンタクト孔内における
アルミニウム膜９の断線は発生せず、またアルミニウム
膜９の平坦化も行なえる。選択気相成長法によるタング
ステン膜８の形成では、層間絶縁膜６上にはタングステ
ンが堆積せず、シリコン，あるいは金属膜上にのみタン
グステンが成長する。従来、コンタクト孔はシリコン基
板１表面に設けられた拡散層５に接して形成されており
、従って選択気相成長法によるタングステン膜８は拡散
層５を形成する単結晶シリコン表面に直接堆積されるこ
とになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の選択気
相成長法によるタングステン膜でのコンタクト孔への埋
め込み技術では、１９９０年，第３７回応用物理学関係
連合講演会予稿５５７ページ，２８Ｐ−ＺＡ−２におい
て角原らにより報告された下記の現象がある。
相成長法によるタングステン膜でのコンタクト孔への埋
め込み技術では、１９９０年，第３７回応用物理学関係
連合講演会予稿５５７ページ，２８Ｐ−ＺＡ−２におい
て角原らにより報告された下記の現象がある。
【０００４】図９を参照して説明する。この選択気相成
長法において、反応ガスとして用いるＷＦ６ ガスと拡
散層５を形成する単結晶シリコンとの反応により、タン
グステンの単結晶シリコンに対する侵食部１１が形成さ
れる。このため、拡散層５の接合が浅くなると、侵食部
１１による接合破壊が起る可能性がある。特に素子分離
用酸化膜２とシリコン基板１との境界面，あるいは拡散
層５との境界面では、侵食部１１の形成が著しい。従っ
て、半導体装置の微細化に伴い、コンタクト孔と素子分
離用酸化膜２端との距離が短かくなり，コンタクト孔周
囲の拡散層５が小さくなると、コンタクト孔端が素子分
離用酸化膜２と接する場合が生じ、結果として接合リー
クが増大するという問題がある。
長法において、反応ガスとして用いるＷＦ６ ガスと拡
散層５を形成する単結晶シリコンとの反応により、タン
グステンの単結晶シリコンに対する侵食部１１が形成さ
れる。このため、拡散層５の接合が浅くなると、侵食部
１１による接合破壊が起る可能性がある。特に素子分離
用酸化膜２とシリコン基板１との境界面，あるいは拡散
層５との境界面では、侵食部１１の形成が著しい。従っ
て、半導体装置の微細化に伴い、コンタクト孔と素子分
離用酸化膜２端との距離が短かくなり，コンタクト孔周
囲の拡散層５が小さくなると、コンタクト孔端が素子分
離用酸化膜２と接する場合が生じ、結果として接合リー
クが増大するという問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、拡散層形成領域上にのみ選択気相成長法によ
り多結晶シリコン膜を堆積し、多結晶シリコン膜の上か
らイオン注入を行なって拡散層を形成し、層間絶縁膜を
堆積してコンタクト孔を設け、このコンタクト孔内に選
択気相成長法によりタングステン膜を埋め込み、金属配
線を形成している。
造方法は、拡散層形成領域上にのみ選択気相成長法によ
り多結晶シリコン膜を堆積し、多結晶シリコン膜の上か
らイオン注入を行なって拡散層を形成し、層間絶縁膜を
堆積してコンタクト孔を設け、このコンタクト孔内に選
択気相成長法によりタングステン膜を埋め込み、金属配
線を形成している。
【０００６】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明する
。図１〜図４は、本発明の第１の実施例を説明するため
の製造工程順の断面図である。
。図１〜図４は、本発明の第１の実施例を説明するため
の製造工程順の断面図である。
【０００７】まず、図１に示すように、シリコン基板１
上に膜厚６００ｎｍ程度の素子分離用酸化膜２を形成し
た後、素子分離用酸化膜２以外のシリコン基板１が露出
している領域でかつ拡散層形成領域にのみＳｉＨ２ Ｃ
ｌ２ガスとＨＣｌガスとにより選択的に多結晶シリコン
膜３を堆積する。このときの基板温度は８００〜９００
℃，多結晶シリコン膜３の膜厚は２００〜３００ｎｍで
ある。続いて、図２に示すように、砒素４を加速エネル
ギー１００ｋｅＶ，ドーズ量５×１０１５ｃｍ−２で多
結晶シリコン膜３，およびシリコン基板１中にイオン注
入し、ｎ＋ 型の拡散層５を形成する。このイオン注入
により、多結晶シリコン膜３もｎ＋ 型になる。引き続
いて、図３に示すように、層間絶縁膜６を１μｍの厚さ
で堆積した後、フォトリソグラフィ技術，ドライエッチ
ングを用いて多結晶シリコン膜３と金属配線との接続を
とるためのコンタクト孔７を形成する。さらに、ＷＦ６
ガス１０〜２０ｓｃｃｍ，ＳｉＨ４ ガス６〜１２ｓ
ｃｃｍ，基板温度２５０℃の条件による気相成長法によ
り、コンタクト孔７内にのみ選択的にタングステン膜８
を堆積させる。最後に、アルミニウム配線９を形成し、
本実施例による半導体装置が得られる。
上に膜厚６００ｎｍ程度の素子分離用酸化膜２を形成し
た後、素子分離用酸化膜２以外のシリコン基板１が露出
している領域でかつ拡散層形成領域にのみＳｉＨ２ Ｃ
ｌ２ガスとＨＣｌガスとにより選択的に多結晶シリコン
膜３を堆積する。このときの基板温度は８００〜９００
℃，多結晶シリコン膜３の膜厚は２００〜３００ｎｍで
ある。続いて、図２に示すように、砒素４を加速エネル
ギー１００ｋｅＶ，ドーズ量５×１０１５ｃｍ−２で多
結晶シリコン膜３，およびシリコン基板１中にイオン注
入し、ｎ＋ 型の拡散層５を形成する。このイオン注入
により、多結晶シリコン膜３もｎ＋ 型になる。引き続
いて、図３に示すように、層間絶縁膜６を１μｍの厚さ
で堆積した後、フォトリソグラフィ技術，ドライエッチ
ングを用いて多結晶シリコン膜３と金属配線との接続を
とるためのコンタクト孔７を形成する。さらに、ＷＦ６
ガス１０〜２０ｓｃｃｍ，ＳｉＨ４ ガス６〜１２ｓ
ｃｃｍ，基板温度２５０℃の条件による気相成長法によ
り、コンタクト孔７内にのみ選択的にタングステン膜８
を堆積させる。最後に、アルミニウム配線９を形成し、
本実施例による半導体装置が得られる。
【０００８】本実施例によるタングステン膜８の堆積は
、コンタクト孔７底部の多結晶シリコン膜３上にのみ選
択成長するので、図９に示した単結晶シリコン中へのタ
ングステンによる侵食部は形成されない。また、多結晶
シリコン膜３が介在することにより、コンタクト孔７が
直接素子分離用酸化膜２とシリコン基板１との界面に接
することは避けられる。この結果、コンタクト孔７にタ
ングステン膜８を埋め込んでも、接合リークの増大は起
らない。
、コンタクト孔７底部の多結晶シリコン膜３上にのみ選
択成長するので、図９に示した単結晶シリコン中へのタ
ングステンによる侵食部は形成されない。また、多結晶
シリコン膜３が介在することにより、コンタクト孔７が
直接素子分離用酸化膜２とシリコン基板１との界面に接
することは避けられる。この結果、コンタクト孔７にタ
ングステン膜８を埋め込んでも、接合リークの増大は起
らない。
【０００９】さらに本実施例によれば、素子分離用酸化
膜２の表面の高さまで多結晶シリコン膜３を堆積するこ
とにより、素子分離用酸化膜２と拡散層領域との段差は
ほとんどなくなる。
膜２の表面の高さまで多結晶シリコン膜３を堆積するこ
とにより、素子分離用酸化膜２と拡散層領域との段差は
ほとんどなくなる。
【００１０】図５〜図７は本発明の第２の実施例を説明
するための製造工程順の断面図である。本実施例では、
拡散層形成領域上に選択的に形成された多結晶シリコン
膜３上全面に、選択気相成長法によるタングステン膜１
０を堆積している。
するための製造工程順の断面図である。本実施例では、
拡散層形成領域上に選択的に形成された多結晶シリコン
膜３上全面に、選択気相成長法によるタングステン膜１
０を堆積している。
【００１１】まず、図５に示すように、シリコン基板１
上に素子分離用酸化膜２を形成した後、第１の実施例と
同様に、シリコン基板１の露出面にのみ膜厚約１００〜
２００ｎｍの多結晶シリコン膜３を堆積する。次に、砒
素４のイオン注入を行ない、ｎ＋ 型の拡散層５形成す
る。このとき同時に、多結晶シリコン膜３もｎ＋ 型に
なる。続いて、図６に示すように、ＷＦ６ ガス１０〜
２０ｓｃｃｍ，ＳｉＨ４ ガス６〜１２ｓｃｃｍ，基板
温度２５０℃で、多結晶シリコン膜３上にのみ選択的に
膜厚約１００ｎｍのタングステン膜１０を堆積させる。 引き続いて、図７に示すように、層間絶縁膜６を１μｍ
程度の厚さで成長させた後、コンタクト孔を形成する。 次いで、ＷＦ６ ガス１０〜２０ｓｃｃｍ，ＳｉＨ４
ガス６〜１２ｓｃｃｍ，基板温度２５０℃の条件による
気相成長法により、コンタクト孔にのみ選択的にタング
ステン膜８を堆積させる。さらに、アルミニウム配線９
を形成し、本実施例による半導体装置が得られる。
上に素子分離用酸化膜２を形成した後、第１の実施例と
同様に、シリコン基板１の露出面にのみ膜厚約１００〜
２００ｎｍの多結晶シリコン膜３を堆積する。次に、砒
素４のイオン注入を行ない、ｎ＋ 型の拡散層５形成す
る。このとき同時に、多結晶シリコン膜３もｎ＋ 型に
なる。続いて、図６に示すように、ＷＦ６ ガス１０〜
２０ｓｃｃｍ，ＳｉＨ４ ガス６〜１２ｓｃｃｍ，基板
温度２５０℃で、多結晶シリコン膜３上にのみ選択的に
膜厚約１００ｎｍのタングステン膜１０を堆積させる。 引き続いて、図７に示すように、層間絶縁膜６を１μｍ
程度の厚さで成長させた後、コンタクト孔を形成する。 次いで、ＷＦ６ ガス１０〜２０ｓｃｃｍ，ＳｉＨ４
ガス６〜１２ｓｃｃｍ，基板温度２５０℃の条件による
気相成長法により、コンタクト孔にのみ選択的にタング
ステン膜８を堆積させる。さらに、アルミニウム配線９
を形成し、本実施例による半導体装置が得られる。
【００１２】本実施例は第１の実施例と同様の効果を有
している、それに加えてさらに、第１の実施例より拡散
層領域のシート抵抗が低減され、半導体装置の高速化に
対する寄与が大きくなる。
している、それに加えてさらに、第１の実施例より拡散
層領域のシート抵抗が低減され、半導体装置の高速化に
対する寄与が大きくなる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、拡散層領
域にのみ選択的に多結晶シリコン膜を成長させ、コンタ
クト孔を設けた後、選択気相成長法によるタングステン
膜によりコンタクト孔を埋め込んでいる。このため、シ
リコン基板へのタングステンの侵食は阻止され、接合リ
ークの増大を抑えることができる。
域にのみ選択的に多結晶シリコン膜を成長させ、コンタ
クト孔を設けた後、選択気相成長法によるタングステン
膜によりコンタクト孔を埋め込んでいる。このため、シ
リコン基板へのタングステンの侵食は阻止され、接合リ
ークの増大を抑えることができる。
【図１】本発明の第１の実施例を説明するための断面図
である。
である。
【図２】本発明の第１の実施例を説明するための断面図
である。
である。
【図３】本発明の第１の実施例を説明するための断面図
である。
である。
【図４】本発明の第１の実施例を説明するための断面図
である。
である。
【図５】本発明の第２の実施例を説明するための断面図
である。
である。
【図６】本発明の第２の実施例を説明するための断面図
である。
である。
【図７】本発明の第２の実施例を説明するための断面図
である。
である。
【図８】従来の半導体装置の製造方法を説明するための
断面図である。
断面図である。
【図９】従来の半導体装置の製造方法の課題を説明する
ための断面図である。
ための断面図である。
１ シリコン基板
２ 素子分離用酸化膜
３ 多結晶シリコン膜
４ 砒素
５ 拡散層
６ 層間絶縁膜
７ コンタクト孔
８，１０ タングステン膜
９ アルミニウム配線
１１ 侵食部
Claims (1)
- 【請求項１】 シリコン基板上に素子分離用酸化膜を
形成し、前記素子分離用酸化膜が形成されずに露出した
前記シリコン基板表面における拡散層形成領域上に、選
択的な気相成長法により多結晶シリコン膜を堆積する工
程と、前記多結晶シリコン膜，および前記多結晶シリコ
ン膜下の前記シリコン基板に、極性を決める不純物イオ
ンを注入する工程と、前記シリコン基板上に絶縁膜を堆
積し、前記多結晶シリコン膜に至るコンタクト孔を前記
絶縁膜に形成する工程と、前記コンタクト孔内に、選択
的な気相成長法によりタングステンを堆積する工程と、
金属配線を形成する工程と、を有することを特徴とする
半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP827691A JPH04252026A (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP827691A JPH04252026A (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04252026A true JPH04252026A (ja) | 1992-09-08 |
Family
ID=11688656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP827691A Pending JPH04252026A (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04252026A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11202037A (ja) * | 1998-01-14 | 1999-07-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気信号検出装置 |
-
1991
- 1991-01-28 JP JP827691A patent/JPH04252026A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11202037A (ja) * | 1998-01-14 | 1999-07-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気信号検出装置 |
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