JPH04298031A - TiW/Al積層配線上のタングステン選択成長方法 - Google Patents
TiW/Al積層配線上のタングステン選択成長方法Info
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- JPH04298031A JPH04298031A JP6332291A JP6332291A JPH04298031A JP H04298031 A JPH04298031 A JP H04298031A JP 6332291 A JP6332291 A JP 6332291A JP 6332291 A JP6332291 A JP 6332291A JP H04298031 A JPH04298031 A JP H04298031A
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- tungsten
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Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (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】この発明は半導体装置の製造方法
に関し、特にTiW/Al−Si積層配線上にタングス
テンを選択成長させる方法の改良に関する。
に関し、特にTiW/Al−Si積層配線上にタングス
テンを選択成長させる方法の改良に関する。
【0002】
【従来の技術と課題】底部がTiW/Al−Si積層で
構成されたスルーホールにタングステンを選択成長させ
て埋め込む場合、従来WF6の還元種としてSiH4を
用いるCVD法でタングステン成長を行う方法がある。
構成されたスルーホールにタングステンを選択成長させ
て埋め込む場合、従来WF6の還元種としてSiH4を
用いるCVD法でタングステン成長を行う方法がある。
【0003】しかしこの方法によって生成するタングス
テン膜は下地のメタル配線とWとの界面が制御しにくく
厚みのばらつきも大きいのでばらつきの少ない安定した
抵抗値を有するスルーホールを得ることができない。し
たがって得られた半導体装置はデバイスに適用するには
不適切である。
テン膜は下地のメタル配線とWとの界面が制御しにくく
厚みのばらつきも大きいのでばらつきの少ない安定した
抵抗値を有するスルーホールを得ることができない。し
たがって得られた半導体装置はデバイスに適用するには
不適切である。
【0004】
【課題を解決するための手段と作用】この発明は上記の
問題点を改善するのを目的とするもので底部がTiW/
Al−Si積層配線で構成されたスルーホールに、WF
6の還元種として水素ガスを用いるCVD法で上記積層
上をタングステンにて被覆させ、次いでWF6の還元種
としてSiH4を用いるCVD法でタングステンを選択
成長させて、スルーホールを埋めることからなる半導体
装置のTiW/Al積層配線上のタングステン選択成長
方法を提供するものである。
問題点を改善するのを目的とするもので底部がTiW/
Al−Si積層配線で構成されたスルーホールに、WF
6の還元種として水素ガスを用いるCVD法で上記積層
上をタングステンにて被覆させ、次いでWF6の還元種
としてSiH4を用いるCVD法でタングステンを選択
成長させて、スルーホールを埋めることからなる半導体
装置のTiW/Al積層配線上のタングステン選択成長
方法を提供するものである。
【0005】底部がTiW/Al−Si積層で構成され
たスルーホールは一般に、次のようにして作製される。 まずSi基板上に熱酸化法やCVD法で絶縁膜としての
SiO2膜を堆積させ、その上にスパッタリング法でT
iW/Al−Siの積層配線を形成し、次にフォトリソ
グラフィとドライエッチングによってTiW/Al−S
i層をエッチングしてTiW/Al−Si層の積層配線
を作製する。
たスルーホールは一般に、次のようにして作製される。 まずSi基板上に熱酸化法やCVD法で絶縁膜としての
SiO2膜を堆積させ、その上にスパッタリング法でT
iW/Al−Siの積層配線を形成し、次にフォトリソ
グラフィとドライエッチングによってTiW/Al−S
i層をエッチングしてTiW/Al−Si層の積層配線
を作製する。
【0006】次にその上に常法によってプラズマSiO
2膜、スピンオングラス(SOG)、およびCVD酸化
膜〔NSG(非ドープトケイ酸ガラス)、PSG(リン
ケイ酸ガラス)など〕の絶縁膜を積層し、次いでフォト
リソグラフィとドライエッチングによって、上記の絶縁
膜の積層をエッチングしてスルーホールが形成される。
2膜、スピンオングラス(SOG)、およびCVD酸化
膜〔NSG(非ドープトケイ酸ガラス)、PSG(リン
ケイ酸ガラス)など〕の絶縁膜を積層し、次いでフォト
リソグラフィとドライエッチングによって、上記の絶縁
膜の積層をエッチングしてスルーホールが形成される。
【0007】次にまず270〜400°CでWF6を水
素ガスで還元して各スルーホールにタングステンを成長
させ、次いで230〜270°CでWF6をSiH4で
還元し約220〜270°Cでダンステンを成長させる
。
素ガスで還元して各スルーホールにタングステンを成長
させ、次いで230〜270°CでWF6をSiH4で
還元し約220〜270°Cでダンステンを成長させる
。
【0008】上記のこの発明の方法によれば、タングス
テン成長をWF6の還元種としてSiH4のみを用いて
行った場合と比べて、膜厚制御性がよいタングステン層
が得られて、抵抗のばらつきが小さく、しかもスルーホ
ールの抵抗値も低くすることができて歩留まりも向上す
る。
テン成長をWF6の還元種としてSiH4のみを用いて
行った場合と比べて、膜厚制御性がよいタングステン層
が得られて、抵抗のばらつきが小さく、しかもスルーホ
ールの抵抗値も低くすることができて歩留まりも向上す
る。
【0009】上記の現象は、WF6の還元種として水素
ガスを用いてTiW層上をタングステンで被覆させる場
合270°C以上の温度が必要であるが、この場合、W
F6の還元がゆっくりと行われ、200Å/min以下
の成膜速度でW成長の反応が行われるので、TiW層上
に多数のタングステン核が発生するためと考えられる。
ガスを用いてTiW層上をタングステンで被覆させる場
合270°C以上の温度が必要であるが、この場合、W
F6の還元がゆっくりと行われ、200Å/min以下
の成膜速度でW成長の反応が行われるので、TiW層上
に多数のタングステン核が発生するためと考えられる。
【0010】
【実施例】以下図に示す実施例に基づいてこの発明を詳
述するが、これによってこの発明は限定を受けるもので
はない。
述するが、これによってこの発明は限定を受けるもので
はない。
【0011】まずSi基板1の上に熱酸化法(900°
C)によって約3000Å厚のSiO2膜2を作製する
。次に、スパッタリング法(物理的蒸気凝縮法)で約4
000Å厚のAl−Si膜3と約500Å厚のTiW膜
4を順に形成させる 図1(a) 。
C)によって約3000Å厚のSiO2膜2を作製する
。次に、スパッタリング法(物理的蒸気凝縮法)で約4
000Å厚のAl−Si膜3と約500Å厚のTiW膜
4を順に形成させる 図1(a) 。
【0012】次にレジスト5を用いて上記3と4の層を
ドライエッチングして3と4との層からなるゲート電極
34を作製する[図1(b)]。
ドライエッチングして3と4との層からなるゲート電極
34を作製する[図1(b)]。
【0013】次いで、これらの上に、順に、2000Å
厚のプラズマSiO2層6、タイプ7のSOG7(シラ
ノール系樹脂)、2000Å厚のPSG層8、タイプ2
のSOG9および3000Å厚のPSG層10を積層す
る[図1(c)]。
厚のプラズマSiO2層6、タイプ7のSOG7(シラ
ノール系樹脂)、2000Å厚のPSG層8、タイプ2
のSOG9および3000Å厚のPSG層10を積層す
る[図1(c)]。
【0014】次にレジスト11を用いて、上記の6,8
および10の層をドライエッチングして、スルーホール
12を形成する[図1(d)]。
および10の層をドライエッチングして、スルーホール
12を形成する[図1(d)]。
【0015】次に水素ガスとWFガスの混合物(流量H
2/WF6=50sccm/1sccm)を約320°
Cで15mTorrの圧力下で反応させてスルーホール
12内にタングステンを成長させ、さらにSiH4ガス
とWF6ガスの混合物(流量SiH4/WF6=8sc
cm/10sccm)を約250°Cで15mTorr
の圧力下で反応させてタングステン13を成長させた。
2/WF6=50sccm/1sccm)を約320°
Cで15mTorrの圧力下で反応させてスルーホール
12内にタングステンを成長させ、さらにSiH4ガス
とWF6ガスの混合物(流量SiH4/WF6=8sc
cm/10sccm)を約250°Cで15mTorr
の圧力下で反応させてタングステン13を成長させた。
【0016】一方別個に同様の方法で作製したスルーホ
ールに比較対照として上記のSiH4ガスとWF6とだ
けでタングステン13を成長させた。
ールに比較対照として上記のSiH4ガスとWF6とだ
けでタングステン13を成長させた。
【0017】タングステンの成長をこの発明の方法で実
施した場合のスルーホール抵抗値の測定結果を図2に示
し、またタングステンの成長をWF6/SiH4の1段
階のみで行った場合のスルーホール抵抗値の測定結果を
図3に示すが、本願発明の方法によるものの方が抵抗値
のばらつきが小さいことは明らかである。
施した場合のスルーホール抵抗値の測定結果を図2に示
し、またタングステンの成長をWF6/SiH4の1段
階のみで行った場合のスルーホール抵抗値の測定結果を
図3に示すが、本願発明の方法によるものの方が抵抗値
のばらつきが小さいことは明らかである。
【0018】
【発明の効果】この発明の方法によれば、スルーホール
内のタングステンの膜厚制御性が向上し抵抗値のばらつ
きが小さくなる。したがってスルーホールの抵抗自体を
小さくすることができ、歩留まりが向上する。
内のタングステンの膜厚制御性が向上し抵抗値のばらつ
きが小さくなる。したがってスルーホールの抵抗自体を
小さくすることができ、歩留まりが向上する。
【図1】図1の(a)〜(d)は、この発明の方法の工
程を示す説明図である。
程を示す説明図である。
【図2】スルーホール(TiW/Al−Si上)にこの
発明の方法でタングステンを選択成長させた場合の抵抗
値測定結果を示す図である。
発明の方法でタングステンを選択成長させた場合の抵抗
値測定結果を示す図である。
【図3】WF6/SiH4のみでスルーホール(同上)
にタングステンを選択成長させた場合の抵抗値測定結果
を示す図である。
にタングステンを選択成長させた場合の抵抗値測定結果
を示す図である。
1 Si基板
2 SiO2膜
3 Al−Si膜
4 TiW膜
5 レジスト
6 プラズマSiO2層
7 SOG
8 PSG
9 SOG
10 PSG
11 レジスト
12 スルーホール
13 タングステン層
34 ゲート電極
Claims (1)
- 【請求項1】 底部がTiW/Al−Si積層配線で
構成されたスルーホールに、WF6の還元種として水素
ガスを用いるCVD法で上記積層上をタングステンにて
被覆させ、次いでWF6の還元種としてSiH4を用い
るCVD法でタングステンを選択成長させて、スルーホ
ールを埋めることからなる半導体装置のTiW/Al積
層配線上のタングステン選択成長方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6332291A JPH04298031A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | TiW/Al積層配線上のタングステン選択成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6332291A JPH04298031A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | TiW/Al積層配線上のタングステン選択成長方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04298031A true JPH04298031A (ja) | 1992-10-21 |
Family
ID=13225915
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6332291A Pending JPH04298031A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | TiW/Al積層配線上のタングステン選択成長方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04298031A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6048792A (en) * | 1996-06-27 | 2000-04-11 | Nec Corporation | Method for manufacturing an interconnection structure in a semiconductor device |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61208850A (ja) * | 1985-03-13 | 1986-09-17 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPS63250463A (ja) * | 1987-04-08 | 1988-10-18 | Ulvac Corp | 金属薄膜形成方法 |
-
1991
- 1991-03-27 JP JP6332291A patent/JPH04298031A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61208850A (ja) * | 1985-03-13 | 1986-09-17 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPS63250463A (ja) * | 1987-04-08 | 1988-10-18 | Ulvac Corp | 金属薄膜形成方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6048792A (en) * | 1996-06-27 | 2000-04-11 | Nec Corporation | Method for manufacturing an interconnection structure in a semiconductor device |
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