JPH0499317A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH0499317A
JPH0499317A JP21781390A JP21781390A JPH0499317A JP H0499317 A JPH0499317 A JP H0499317A JP 21781390 A JP21781390 A JP 21781390A JP 21781390 A JP21781390 A JP 21781390A JP H0499317 A JPH0499317 A JP H0499317A
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JP
Japan
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polycrystalline silicon
contact hole
silicon film
film
point metal
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Pending
Application number
JP21781390A
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English (en)
Inventor
Tsutomu Saito
勉 齋藤
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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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〕 コンタクトホール内への導電体の形成方法に関し、 安定にコンタクトホールに導電体を埋没させて、工程を
増加することなく、信転性の高い接続電極を形成するこ
とを目的とし、 コンタクトホール形成予定の絶縁股上に多結晶シリコン
膜を被覆し、該多結晶シリコン膜上にレジスト膜マスク
を形成する工程と、 次いで、該レジスト膜マスクを保護マスクにして、前記
多結晶シリコン膜および絶縁膜を順次にエツチングして
コンタクトホールを孔あけする工程と、次いで、レジス
ト膜マスクを除去した後、コンタクトホールおよび多結
晶シリコン膜上に化学気相成長法で高融点金属シリサイ
ドを被着する工程と、次いで、上面に被着した高融点金
属シリサイドおよび多結晶シリコン膜をエッチバックし
て除去する工程とが含まれることを特徴とする特〔産業
上の利用分野] 本発明は半導体装置の製造方法にかかり、特にコンタク
トホール内への導電体の形成方法に関する。
半導体デバイスが高集積化されるに伴い、コンタクトホ
ールで接続する多層配線が多くなって、本発明はそのよ
うなコンタクトホール配線の形成方法に関している。
〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕IC,L
SIなどの半導体デバイスは高速動作など特性改善の利
点があるために微細化・高集積化が図られている。しか
し、高集積化するほど配線層が輻較するために、2層、
3層と多層に積層する多層配線構造となってコンタクト
ホールによって上下に接続する配線が増加している。
且つ、高集積化すれば凹凸が増えて段差が大きくなり、
その段差ある表面やコンタクトホールに配線を形成すれ
ば、被覆性(カバーレイジ)が良くなくて信顛性を低下
させる問題が起こる。
第2図は従来のコンタクトホールによる接続配線を説明
する図で、図中の記号lはシリコン基板52はn型不純
物領域、3は絶縁膜、4は多結晶シリコン、5はアルミ
ニウム(A1)配線を示している。そのうち、多結晶シ
リコン4はコンタクトホール(contact hol
e ;接続孔)を埋めてn型不純物領域2とアルミニウ
ム配線5とを接続する導電体である。なお、この多結晶
シリコンはn型不純物領域2に接続しているためにn型
不純物がドープしである。
上記のように、コンタクトホールに多結晶シリコンを埋
没させて接Vt電極(導電体)とするのは、多結晶シリ
コンが化学気相成長(CV D)法で被着さセて比較的
に被覆性が良く、また、絶縁膜との密着性が良いためで
、一方、アルミニウムは被覆性が良くなく、また、シリ
コン基板と反応を起こすために、コンタクトホール内を
埋める導電体には用いられていない。
しかし、CMO5)ランジスタのようにn型不純物領域
とp型不純物領域との両不純物領域から導出するコンタ
クトホールが必要な場合には、両方の不純物をドープし
た多結晶シリコンをそれぞれのコンタクトホールに別々
に埋没させねばならないことになって、それだけフォト
プロセスなどの工程が倍加することになる。
この処理工程の増加を回避して製造法を簡単にするため
に、例えば、タングステン(W)などの高融点金属の選
択成長法が検討されているが、被覆性良く安定にコンタ
クトホールを埋没させることは未だ無理であり、しかも
、Wなどの高融点金属と5iO1膜などの絶縁膜との密
着性が良くなく、未だ実用化には至っていない。
本発明はこのような問題点に注目して、安定にコンタク
トホールに導電体を埋没させ、工程を増加することなく
、信鯨性の高い接続電極を形成することを目的とした製
造方法を提案するものである。
〔課題を解決するための手段〕
その課題は、第1図+al〜(「)に示すように、コン
タクトホール形成予定の絶縁膜13上に多結晶シリコン
膜16を被覆し、該多結晶シリコン膜上にレジスト膜マ
スク17を形成する工程と、 次いで、該レジスト膜マスクを保護マスクにして、前記
多結晶シリコン膜および絶縁膜を順次にエンチングして
コンタクトホールCを孔あけする工程と、 次いで、レジスト膜マスクを除去した後、コンタクトホ
ールおよび多結晶シリコン膜上に化学気相成長法で高融
点金属シリサイド18を被着する工程と、 次いで、上面に被着した高融点金属シリサイドおよび多
結晶シリコン膜をエッチバックして除去する工程とが含
まれる半導体装置の製造方法によって解決される。
〔作 用〕
即ち、本発明は、まず、絶縁膜上に多結晶シリコン膜を
被覆した後、この多結晶シリコン膜と絶縁膜とにコンタ
クトホールを孔あけする。次いで、被覆性の良いCVD
法によって高融点金属シリサイドをコンタクトホール内
部を含む上面に被着し、表面の高融点金属シリサイドお
よび多結晶シリコンをエッチバンクして除去する。
そうすると、コンタクトホールのみに高融点金属シリサ
イドが埋没されて、しかも、被覆性や密着性が良くなり
、しかも、表面に凸状に盛り上がって高融点金属シリサ
イド(導電体)が形成される。従って、工程を増加する
ことなく、安定な信輔性の高い接続電極がコンタクトホ
ール内に形成される。その結果、デバイス特性が安定し
て高品質化された半導体デバイスが得られる。
〔実 施 例〕
以下に図面を参照して実施例によって詳細に説明すると
、第1図(al〜(flは本発明にかかる製造方法の工
程順断面図である。
第1図ffl参照;まず、n型不純物領域12を含むシ
リコン基板11上に膜厚8000人程度程度SG膜13
(燐シリケートガラス膜;絶縁膜)をCVD法で被着し
、その上に膜厚1000人の多結晶シリコン膜16を同
様のCVD法で被覆する。この多結晶シリコン膜16は
PSG膜13と後記するタングステンシリサイドとの密
着性を良くするためである。
第1図(bl参照;次いで、その上に窓りを有するレジ
スト膜マスク17を形成する。この窓りがコンタクトホ
ールを孔開けする部分である。
第1図(C)参照;次いで、反応ガスを塩素(Ct。
)ガスとしたRIE(リアクティフ゛イオンエツチング
)法によって窓り内の多結晶シリコン膜16をエツチン
グし、次に、反応ガスを弗素系ガス(例えば、CF、+
CHFff )に変えて窓り内のpsG膜13を異方性
エツチングして、コンタクトホールC(孔径1μmφ)
を孔あけする。
第1図(dl参照;次いで、レジスト膜マスク17を除
去する。
第1図ffl参照;次いで、CVD法によってタングス
テンシリサイド(WSIX  i高融点金属シリサイド
)18をコンタクトホールの内面および多結晶シリコン
膜上に被着する。被着する厚さは8000人程度程度る
が、コンタクトホール内では孔側面よりタングステンシ
リサイドが成長するためにホールは完全に埋没される。
第1図ffl参照;次いで、上面のタングステンシリサ
イド18および多結晶シリコン膜16をエッチバックし
て除去する。そのエッチハックにはRIE法を適用して
、反応ガスは六弗化硫黄(SF4)と塩素(C12)と
の混合ガスを使用する。そうすると、多結晶シリコン膜
は全部除去され、タングステンシリサイド18はコンタ
クトホール上部に僅かに出っ張った状態に形成される。
その後、コンタクトホールに接続するアルミニウム配線
を形成して、安定な信転性の高い配線が形成できる。即
ち、本発明による製造方法は、タングステンシリサイド
18を被着する際に、多結晶シリコン膜を介在している
ために、全面的にタングステンシリサイドの密着性が良
くなって、エッチバンクしてもコンタクトホール内に埋
没しているタングステンシリサイドをも剥がすことがな
くなり、コンタクトホール内を十分に充填させた状態と
することができる。従って、安定した接続配線が形成さ
れ、多層配線全体が高品質化、高僧転化される。なお、
コンタクトホール内のタングステンシリサイドはシリコ
ン基板(n型不純物領域)との密着が良いため、PSG
膜上のタングステンシリサイドが除去された後では剥が
れは生しない。
且つ、このようなタングステンシリサイドはn型、p型
の両不純物領域に無関係に接続させることができるため
、フォトプロセスなどの処理工程は増加することなく、
しかも、高融点金属シリサイドはシリコン基板と反応せ
ずに、バリヤメタルとしての役目をも果たさせることが
できる。
且つ、上記実施例は高融点金属シリサイドとしてタング
ステンシリサイド(WSix )を例としているが、モ
リブデンシリサイド(MoSiX)などの他のシリサイ
ドを用いても同様の効果があるものである。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれば処理工
程を増加させることなく、安定な信転性の高い接続電極
を形成することができて、半導体デバイスの高信頼化、
高品質化、特性安定に顕著に寄与するものである。
を示している。
【図面の簡単な説明】
第1図+al〜(flは本発明にかかる製造方法の工程
順断面図、 第2図はコンタクトホールによる接続配線を説明する図
である。 図において、 l、11はシリコン基板、2,12はn型不純物領域、
3は絶縁膜、      4は多結晶シリコン、5はア
ルミニウム配線、13はPSG膜(絶縁膜)、16は多
結晶シリコン膜、17はレジスト膜マスク、18はタン
グステンシリサイド(高融点金属シリサイド)、 Dは窓、        Cはコンタクトホール第 1 菱9 (々υ1)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  コンタクトホール形成予定の絶縁膜(13)上に多結
    晶シリコン膜(16)を被覆し、該多結晶シリコン膜上
    にレジスト膜マスク(17)を形成する工程と、次いで
    、該レジスト膜マスクを保護マスクにして、前記多結晶
    シリコン膜および絶縁膜を順次にエッチングしてコンタ
    クトホール(C)を孔あけする工程と、 次いで、レジスト膜マスクを除去した後、コンタクトホ
    ールおよび多結晶シリコン膜上に化学気相成長法で高融
    点金属シリサイド(18)を被着する工程と、 次いで、上面に被着した高融点金属シリサイドおよび多
    結晶シリコン膜をエッチバックして除去する工程とが含
    まれてなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP21781390A 1990-08-17 1990-08-17 半導体装置の製造方法 Pending JPH0499317A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5920763A (en) * 1997-08-21 1999-07-06 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for improving the structural integrity of stacked capacitors
US6048763A (en) * 1997-08-21 2000-04-11 Micron Technology, Inc. Integrated capacitor bottom electrode with etch stop layer

Cited By (3)

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US6048763A (en) * 1997-08-21 2000-04-11 Micron Technology, Inc. Integrated capacitor bottom electrode with etch stop layer
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