JPH05234936A - 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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- JPH05234936A JPH05234936A JP3830592A JP3830592A JPH05234936A JP H05234936 A JPH05234936 A JP H05234936A JP 3830592 A JP3830592 A JP 3830592A JP 3830592 A JP3830592 A JP 3830592A JP H05234936 A JPH05234936 A JP H05234936A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 シリコン領域と金属配線とのコンタクトに関
し，拡散障壁となる酸素を含有した厚い窒化チタン層を
形成することを目的とする。 【構成】 Si領域上にＴｉＳｉ2 層４ａ，窒化チタン層
３ａ，金属配線層６を順次積層したコンタクトの製造方
法であって，Si領域上にチタン層３を堆積し，窒素雰囲
気中でアニールしてチタン層３を窒化チタン層３ａとす
る同時に，Si領域と該チタン層３との界面にチタンシリ
サイドの合金層４を形成し，酸素を含む窒素中でアニー
ルして合金層４をＴｉＳｉ2 層４ａとすると同時に，窒
化チタン層３ａの表層に酸素を含む酸化層５を形成し，
窒化チタン層３ａを形成する様に構成し，及び，Si領域
上に高酸素濃度層を含むチタン層を堆積し，窒素中でア
ニールしてチタン層を窒化して窒化チタン層を形成する
と同時に合金層を形成し，窒素中でアニールし合金層を
ＴｉＳｉ2 層とする様に構成する。
し，拡散障壁となる酸素を含有した厚い窒化チタン層を
形成することを目的とする。 【構成】 Si領域上にＴｉＳｉ2 層４ａ，窒化チタン層
３ａ，金属配線層６を順次積層したコンタクトの製造方
法であって，Si領域上にチタン層３を堆積し，窒素雰囲
気中でアニールしてチタン層３を窒化チタン層３ａとす
る同時に，Si領域と該チタン層３との界面にチタンシリ
サイドの合金層４を形成し，酸素を含む窒素中でアニー
ルして合金層４をＴｉＳｉ2 層４ａとすると同時に，窒
化チタン層３ａの表層に酸素を含む酸化層５を形成し，
窒化チタン層３ａを形成する様に構成し，及び，Si領域
上に高酸素濃度層を含むチタン層を堆積し，窒素中でア
ニールしてチタン層を窒化して窒化チタン層を形成する
と同時に合金層を形成し，窒素中でアニールし合金層を
ＴｉＳｉ2 層とする様に構成する。
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，とくにシリコン領域上に金属配線と電気的接続を
とるためのコンタクトの製造方法に関する。
関し，とくにシリコン領域上に金属配線と電気的接続を
とるためのコンタクトの製造方法に関する。
【０００２】半導体装置において，シリコン基板あるい
はポリシリコン領域上に配線金属との電気的接続をとる
ためのコンタクトを必要とすることが多い。これらのコ
ンタクトは電気的には低抵抗で，かつ機械的には拡散に
よる劣化のない構造が望まれる。
はポリシリコン領域上に配線金属との電気的接続をとる
ためのコンタクトを必要とすることが多い。これらのコ
ンタクトは電気的には低抵抗で，かつ機械的には拡散に
よる劣化のない構造が望まれる。
【０００３】かかる特性を有する構造として，コンタク
ト金属にチタンシリサイドを用いて接触抵抗を小さく
し，これと電気的に接続する配線金属との間に拡散障壁
として窒化チタン層を介在させるコンタクト構造が有用
とされている。
ト金属にチタンシリサイドを用いて接触抵抗を小さく
し，これと電気的に接続する配線金属との間に拡散障壁
として窒化チタン層を介在させるコンタクト構造が有用
とされている。
【０００４】このため，シリコン領域上にチタンシリサ
イド，窒化チタン，配線金属を順次積層したコンタクト
構造を容易に形成する技術が求められている。
イド，窒化チタン，配線金属を順次積層したコンタクト
構造を容易に形成する技術が求められている。
【０００５】
【従来の技術】従来，シリコン領域上にチタンシリサイ
ド，窒化チタン，配線金属を重層したコンタクト構造を
形成するには次の様な方法が採られていた。
ド，窒化チタン，配線金属を重層したコンタクト構造を
形成するには次の様な方法が採られていた。
【０００６】先ず，シリコン領域上にチタン層をスパッ
タ法により堆積し，次いで窒化チタン層を堆積したの
ち，熱処理してチタン層をシリコン領域と反応させてチ
タンシリサイドとする。
タ法により堆積し，次いで窒化チタン層を堆積したの
ち，熱処理してチタン層をシリコン領域と反応させてチ
タンシリサイドとする。
【０００７】ついで窒化チタン上に配線金属となるＡｌ
を堆積することによりコンタクト構造が形成される。し
かし，上記の方法では，窒化チタンをスパッタで堆積す
る際，塵が発生して半導体装置の信頼性が損なわれる。
を堆積することによりコンタクト構造が形成される。し
かし，上記の方法では，窒化チタンをスパッタで堆積す
る際，塵が発生して半導体装置の信頼性が損なわれる。
【０００８】かかる弊害を回避するために，チタン層を
厚く堆積しておき，これを熱処理してチタン層を窒化す
ると同時にチタンシリサイド層を形成する方法が考案さ
れた。
厚く堆積しておき，これを熱処理してチタン層を窒化す
ると同時にチタンシリサイド層を形成する方法が考案さ
れた。
【０００９】しかし，酸素を含まない窒化チタン層は拡
散障壁としての効果を奏しないのである。また，酸素を
含む窒化チタン層を形成するために，酸素を含む雰囲気
中で熱処理すると表面にチタン酸化膜が形成されるため
窒素の拡散が阻止され，その結果厚い窒化チタン層を形
成することができない。このため信頼性の高いコンタク
トを形成することが出来なかった。
散障壁としての効果を奏しないのである。また，酸素を
含む窒化チタン層を形成するために，酸素を含む雰囲気
中で熱処理すると表面にチタン酸化膜が形成されるため
窒素の拡散が阻止され，その結果厚い窒化チタン層を形
成することができない。このため信頼性の高いコンタク
トを形成することが出来なかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述のように，チタン
シリサイドをコンタクト金属とし，窒化チタンを配線金
属に対する拡散障壁とするコンタクトの構造を形成する
ための従来の方法では，窒化チタンをスパッタして形成
すると塵埃を生じ信頼性に欠けるという問題がある。
シリサイドをコンタクト金属とし，窒化チタンを配線金
属に対する拡散障壁とするコンタクトの構造を形成する
ための従来の方法では，窒化チタンをスパッタして形成
すると塵埃を生じ信頼性に欠けるという問題がある。
【００１１】また，チタン層を堆積した後窒化する方法
は，窒化チタン中の酸素の含有量が少ないため拡散障壁
の作用を奏しない，或いは表面に酸化膜を生じて厚い窒
化チタン層を形成することができないという欠点があ
る。
は，窒化チタン中の酸素の含有量が少ないため拡散障壁
の作用を奏しない，或いは表面に酸化膜を生じて厚い窒
化チタン層を形成することができないという欠点があ
る。
【００１２】本発明は，シリコン領域上にチタン層を堆
積した後，窒化と酸化を各別に行うことにより，表面に
酸化膜が形成された厚い窒化チタン層を形成し，或い
は，シリコン領域上に酸素を含有したチタン層を堆積し
た後窒化することにより，酸素を含有した厚い窒化チタ
ン層を形成し，これらの窒化チタン層を拡散障壁として
コンタクトを形成することにより，熱的安定性に優れ，
低抵抗かつ信頼性の高いコンタクトを形成できる半導体
装置の製造方法を提供することを目的とする。
積した後，窒化と酸化を各別に行うことにより，表面に
酸化膜が形成された厚い窒化チタン層を形成し，或い
は，シリコン領域上に酸素を含有したチタン層を堆積し
た後窒化することにより，酸素を含有した厚い窒化チタ
ン層を形成し，これらの窒化チタン層を拡散障壁として
コンタクトを形成することにより，熱的安定性に優れ，
低抵抗かつ信頼性の高いコンタクトを形成できる半導体
装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の第一実施
例工程図，図２は本発明の第二実施例工程図であり，共
にシリコン基板に接続するためのコンタクトの断面を表
している。
例工程図，図２は本発明の第二実施例工程図であり，共
にシリコン基板に接続するためのコンタクトの断面を表
している。
【００１４】上記課題を解決するために，図１を参照し
て，本発明の第一の構成は，シリコンからなる領域上に
ＴｉＳｉ2 層４ａ，窒化チタン層３ａ及び金属配線層６
を順次積層して該シリコン領域と該金属配線層６との電
気的接続をとるためのコンタクトを有する半導体装置の
製造方法であって，該窒化チタン層３ａの製造工程とし
て，該領域上にチタン層３を堆積する工程と，窒素雰囲
気中でアニールして，該チタン層３を窒化して窒化チタ
ン層３ａを形成すると同時に，該領域と該チタン層３と
の界面近傍にチタンとシリコンとの合金層４を形成する
工程と，次いで，酸素を含む窒素雰囲気中でアニールし
て，該合金層４をＴｉＳｉ2 層４ａとすると同時に，該
窒化チタン層３ａの表層を酸素を含む窒化チタンからな
る酸化層５とする工程とを有することを特徴として構成
し，及び，第二の構成は，シリコンからなる領域上にＴ
ｉＳｉ2 層４ａ，窒化チタン層３ａ及び金属配線層６を
順次積層して該シリコン領域と該金属配線層６との電気
的接続をとるためのコンタクトを有する半導体装置の製
造方法であって，該窒化チタン層９ａの製造工程とし
て，該領域上に少なくとも一部の層が酸素濃度の高いチ
タンからなるチタン層８を堆積する工程と，窒素雰囲気
中でアニールして，該チタン層８を窒化して窒化チタン
層９を形成すると同時に，該領域と該チタン層８との界
面近傍にチタンとシリコンとの合金層４を形成する工程
と，次いで，窒素雰囲気中でアニールして，該合金層４
をＴｉＳｉ2 層４ａとする工程とを有することを特徴と
して構成する。
て，本発明の第一の構成は，シリコンからなる領域上に
ＴｉＳｉ2 層４ａ，窒化チタン層３ａ及び金属配線層６
を順次積層して該シリコン領域と該金属配線層６との電
気的接続をとるためのコンタクトを有する半導体装置の
製造方法であって，該窒化チタン層３ａの製造工程とし
て，該領域上にチタン層３を堆積する工程と，窒素雰囲
気中でアニールして，該チタン層３を窒化して窒化チタ
ン層３ａを形成すると同時に，該領域と該チタン層３と
の界面近傍にチタンとシリコンとの合金層４を形成する
工程と，次いで，酸素を含む窒素雰囲気中でアニールし
て，該合金層４をＴｉＳｉ2 層４ａとすると同時に，該
窒化チタン層３ａの表層を酸素を含む窒化チタンからな
る酸化層５とする工程とを有することを特徴として構成
し，及び，第二の構成は，シリコンからなる領域上にＴ
ｉＳｉ2 層４ａ，窒化チタン層３ａ及び金属配線層６を
順次積層して該シリコン領域と該金属配線層６との電気
的接続をとるためのコンタクトを有する半導体装置の製
造方法であって，該窒化チタン層９ａの製造工程とし
て，該領域上に少なくとも一部の層が酸素濃度の高いチ
タンからなるチタン層８を堆積する工程と，窒素雰囲気
中でアニールして，該チタン層８を窒化して窒化チタン
層９を形成すると同時に，該領域と該チタン層８との界
面近傍にチタンとシリコンとの合金層４を形成する工程
と，次いで，窒素雰囲気中でアニールして，該合金層４
をＴｉＳｉ2 層４ａとする工程とを有することを特徴と
して構成する。
【００１５】
【作用】本発明の第一及び第二の構成において，図１，
図２を参照して，窒化チタン層３ａ，９の形成は，シリ
コン領域上に堆積されたチタン層３，８を窒素中でアニ
ールすることにより窒化して形成される。
図２を参照して，窒化チタン層３ａ，９の形成は，シリ
コン領域上に堆積されたチタン層３，８を窒素中でアニ
ールすることにより窒化して形成される。
【００１６】従って，窒化チタンを堆積する必要はない
から，製造工程で発生する塵埃が少なく信頼性の高いコ
ンタクトを形成できる。また，窒素中で処理するためチ
タン層３，８表面に酸化膜は形成されないから，チタン
層３，８の深部に窒素が拡散し厚い窒化チタン層３ａ，
９が形成される。
から，製造工程で発生する塵埃が少なく信頼性の高いコ
ンタクトを形成できる。また，窒素中で処理するためチ
タン層３，８表面に酸化膜は形成されないから，チタン
層３，８の深部に窒素が拡散し厚い窒化チタン層３ａ，
９が形成される。
【００１７】上記窒化チタン層３ａ，９を形成するため
のアニールは，本発明では同時にシリコン領域とチタン
層３，８との界面近傍に拡散により形成されるチタンシ
リサイドの合金層４を生ずる。この合金層４の厚さは，
チタン層３，８の表面から窒素が拡散して窒化チタンと
なる層の厚さと，界面からＳｉが拡散する速さとの均衡
により決定される。
のアニールは，本発明では同時にシリコン領域とチタン
層３，８との界面近傍に拡散により形成されるチタンシ
リサイドの合金層４を生ずる。この合金層４の厚さは，
チタン層３，８の表面から窒素が拡散して窒化チタンと
なる層の厚さと，界面からＳｉが拡散する速さとの均衡
により決定される。
【００１８】本発明では，合金層４を低抵抗のコンタク
トを実現するＴｉＳｉ2 層とするためのアニールは，後
に独立して処理されるため，最初のアニールを合金層４
の厚さが適切になるように選定することができる。従っ
て，精密な深さの接合を形成することができ，信頼性が
向上する。
トを実現するＴｉＳｉ2 層とするためのアニールは，後
に独立して処理されるため，最初のアニールを合金層４
の厚さが適切になるように選定することができる。従っ
て，精密な深さの接合を形成することができ，信頼性が
向上する。
【００１９】上記合金層４の深さを決定するアニール
は，例えば温度６００〜７００℃において３０秒間と
し，他方合金層４をＴｉＳｉ2 層に変換するアニール
は，例えば温度８００℃以上で３０秒間としてすること
ができる。
は，例えば温度６００〜７００℃において３０秒間と
し，他方合金層４をＴｉＳｉ2 層に変換するアニール
は，例えば温度８００℃以上で３０秒間としてすること
ができる。
【００２０】一般に酸素含有量の少ない窒化チタン，例
えば２０％以下の酸素濃度の窒化チタンは金属原子の拡
散阻止能力が小さい。本発明の第一の構成においては，
合金層４をＴｉＳｉ2 層とするアニールにおいて，雰囲
気中に酸素を混入することにより，窒化チタン層３ａの
表面を酸素濃度の高い窒化チタンからなる酸化層５とす
る。
えば２０％以下の酸素濃度の窒化チタンは金属原子の拡
散阻止能力が小さい。本発明の第一の構成においては，
合金層４をＴｉＳｉ2 層とするアニールにおいて，雰囲
気中に酸素を混入することにより，窒化チタン層３ａの
表面を酸素濃度の高い窒化チタンからなる酸化層５とす
る。
【００２１】この酸化層５は，その表面に堆積される配
線６の金属原子に対して良好な拡散障壁として作用する
ため，また窒化チタン層が厚いためシリコンの拡散も抑
制するから，本構成の方法で形成された窒化チタン層３
ａを介在するコンタクトは熱拡散にたいして安定なもの
となる。
線６の金属原子に対して良好な拡散障壁として作用する
ため，また窒化チタン層が厚いためシリコンの拡散も抑
制するから，本構成の方法で形成された窒化チタン層３
ａを介在するコンタクトは熱拡散にたいして安定なもの
となる。
【００２２】本発明の第二の構成においては，チタン層
８は堆積時にその一部，例えば中間層に酸素濃度の高い
チタン層を酸素含有層８ｂとして含んで堆積される。か
かる酸素含有層８ｂは，酸化されたチタン層表面に形成
される酸化チタンとは異なり，窒素を容易に拡散する。
また，酸素は窒素よりも拡散速度が遅い。このため，前
記窒化のためのアニールにより合金層４を除き容易に全
層が窒化されるのである。
８は堆積時にその一部，例えば中間層に酸素濃度の高い
チタン層を酸素含有層８ｂとして含んで堆積される。か
かる酸素含有層８ｂは，酸化されたチタン層表面に形成
される酸化チタンとは異なり，窒素を容易に拡散する。
また，酸素は窒素よりも拡散速度が遅い。このため，前
記窒化のためのアニールにより合金層４を除き容易に全
層が窒化されるのである。
【００２３】従って，窒素の拡散により形成された窒化
チタン層９中には，酸素が高濃度に残留する。このた
め，本構成に係る窒化チタン層９は，金属元素に対する
拡散障壁として優れた機能を有するのである。
チタン層９中には，酸素が高濃度に残留する。このた
め，本構成に係る窒化チタン層９は，金属元素に対する
拡散障壁として優れた機能を有するのである。
【００２４】従って，かかる厚くかつ高酸素濃度の窒化
チタン層９を拡散障壁とするコンタクトは熱拡散に対し
て安定なものとなる。さらに，本構成に係る窒化チタン
層の表面は酸素を含む雰囲気に暴露されないから，表面
に酸化チタンが生成することがなく，窒化チタン層と金
属配線との界面に酸化チタンが介在することを防止する
ことができる。
チタン層９を拡散障壁とするコンタクトは熱拡散に対し
て安定なものとなる。さらに，本構成に係る窒化チタン
層の表面は酸素を含む雰囲気に暴露されないから，表面
に酸化チタンが生成することがなく，窒化チタン層と金
属配線との界面に酸化チタンが介在することを防止する
ことができる。
【００２５】従って，コンタクトを低い抵抗で信頼性高
く形成することができる。
く形成することができる。
【００２６】
【実施例】本発明の詳細を実施例を参照して説明する。
先ず，図１（ａ）を参照して，シリコン基板１のオーミ
ック接続をすべき領域上に，基板１上に設けられたＳｉ
Ｏ2 からなる絶縁膜２をフォトエッチングしてコンタク
トホール７を開口する。
先ず，図１（ａ）を参照して，シリコン基板１のオーミ
ック接続をすべき領域上に，基板１上に設けられたＳｉ
Ｏ2 からなる絶縁膜２をフォトエッチングしてコンタク
トホール７を開口する。
【００２７】次いで，図１（ｂ）を参照して，スパッタ
法により厚さ１５０nmのチタン膜をコンタクトホール７
を覆い堆積する。このスパッタの条件は，例えばＡｒ流
量１００sccm，圧力２mToor ，ＲＦ出力１Kwとすること
ができる。
法により厚さ１５０nmのチタン膜をコンタクトホール７
を覆い堆積する。このスパッタの条件は，例えばＡｒ流
量１００sccm，圧力２mToor ，ＲＦ出力１Kwとすること
ができる。
【００２８】次いで，チタン層３を堆積した基板１を，
チタンのスパッタ装置とランプ加熱とをつなぐロボット
アームを用いた真空搬送路を通りランプ加熱炉に搬送し
た後，ランプ加熱法により，１気圧の窒素雰囲気中にて
６５０℃，３０秒間のアニールを行う。
チタンのスパッタ装置とランプ加熱とをつなぐロボット
アームを用いた真空搬送路を通りランプ加熱炉に搬送し
た後，ランプ加熱法により，１気圧の窒素雰囲気中にて
６５０℃，３０秒間のアニールを行う。
【００２９】このアニールにより，図１（ｃ）を参照し
て，チタン層３とシリコン基板１との界面近傍にＴｉ5
Ｓｉ3 又はＴｉＳｉ等のチタンに富むチタンシリサイド
からなる合金層４が形成される。他方，チタン層３は表
面から窒化され合金層４より表面側のチタン層３は窒化
チタン層３ａとなる。
て，チタン層３とシリコン基板１との界面近傍にＴｉ5
Ｓｉ3 又はＴｉＳｉ等のチタンに富むチタンシリサイド
からなる合金層４が形成される。他方，チタン層３は表
面から窒化され合金層４より表面側のチタン層３は窒化
チタン層３ａとなる。
【００３０】なお，上記合金層４の厚さは，チタン層３
の表面からの窒素の拡散と，基板１との界面からのシリ
コンの拡散との速度比できまり，アニール温度により制
御することができる。
の表面からの窒素の拡散と，基板１との界面からのシリ
コンの拡散との速度比できまり，アニール温度により制
御することができる。
【００３１】次いで，酸素を含む窒素雰囲気中で，例え
ば１％の酸素を含む窒素中でランプ加熱法により８００
℃，３０秒間のアニールを行う。なお，酸素濃度は通常
２０％以下でアニール条件，拡散阻止の条件により適宜
選定することができる。
ば１％の酸素を含む窒素中でランプ加熱法により８００
℃，３０秒間のアニールを行う。なお，酸素濃度は通常
２０％以下でアニール条件，拡散阻止の条件により適宜
選定することができる。
【００３２】このアニールでは，図１（ｄ）を参照し
て，チタンに富む合金層４がよりシリコンに富むＴｉＳ
ｉ2 層４ａに変換され，接触抵抗の小さいコンタクト構
造が形成される。さらに，窒化チタン層３ａの表面には
２０％以上の酸素を含む窒化チタンからなる酸化層５が
形成される。
て，チタンに富む合金層４がよりシリコンに富むＴｉＳ
ｉ2 層４ａに変換され，接触抵抗の小さいコンタクト構
造が形成される。さらに，窒化チタン層３ａの表面には
２０％以上の酸素を含む窒化チタンからなる酸化層５が
形成される。
【００３３】次いで，図１（ｅ）を参照して，酸化層５
上に厚さ５００nmのＡｌを堆積して配線６を形成する。
なお，本実施例に係る酸化層５は，例えば数十μｍの厚
さがあれば拡散バリアとして十分利用することができ
る。
上に厚さ５００nmのＡｌを堆積して配線６を形成する。
なお，本実施例に係る酸化層５は，例えば数十μｍの厚
さがあれば拡散バリアとして十分利用することができ
る。
【００３４】本実施例によれば，特別な堆積手段を用い
ることなく本発明を実施することができるから，適用が
容易である。図２は本発明の第二実施例工程図であり，
シリコン基板に接続するためのコンタクトの断面を表し
ている。
ることなく本発明を実施することができるから，適用が
容易である。図２は本発明の第二実施例工程図であり，
シリコン基板に接続するためのコンタクトの断面を表し
ている。
【００３５】本実施例では，図２（ａ）を参照して第一
実施例と同様に先ず，基板１上の絶縁膜２にコンタクト
ホール７を開口する。次いで，図２（ｂ）を参照して，
酸素含有層８ｂを含む厚さ１００nmのチタン層８をスパ
ッタ法により堆積する。
実施例と同様に先ず，基板１上の絶縁膜２にコンタクト
ホール７を開口する。次いで，図２（ｂ）を参照して，
酸素含有層８ｂを含む厚さ１００nmのチタン層８をスパ
ッタ法により堆積する。
【００３６】堆積条件は，初めに，ＤＣパワーが５００
Ｗ，アルゴン流量１００sccm，圧力２Toorの下で，３０
秒間スパッタして最下層の下部チタン層８ｃを堆積す
る。これに続く３０秒間，流量２０sccmの酸素加えてス
パッタを続行し，酸素を含むチタンからなる酸素含有層
８ｂを堆積する。さらに続けて，３０秒間，酸素の流入
を停止し，初めと同じ雰囲気で最上層の上部チタン層８
ａを堆積する。
Ｗ，アルゴン流量１００sccm，圧力２Toorの下で，３０
秒間スパッタして最下層の下部チタン層８ｃを堆積す
る。これに続く３０秒間，流量２０sccmの酸素加えてス
パッタを続行し，酸素を含むチタンからなる酸素含有層
８ｂを堆積する。さらに続けて，３０秒間，酸素の流入
を停止し，初めと同じ雰囲気で最上層の上部チタン層８
ａを堆積する。
【００３７】次いで，図２（ｃ）を参照して，窒素雰囲
気中で６５０℃，３０秒のランプ加熱によるアニールを
行う。このアニールにより，第一実施例と同様に，合金
層４の形成と同時にチタン層８が窒化されて窒化チタン
層９に変換される。
気中で６５０℃，３０秒のランプ加熱によるアニールを
行う。このアニールにより，第一実施例と同様に，合金
層４の形成と同時にチタン層８が窒化されて窒化チタン
層９に変換される。
【００３８】このアニール中に，チタン層８中の酸素は
拡散して窒化チタン層９の一部の層に高酸素濃度層９ｂ
を形成し，その上下に低酸素窒化チタン層９ｃを形成す
る。なお，窒化チタン層９全体を高濃度酸素にすること
もできる。
拡散して窒化チタン層９の一部の層に高酸素濃度層９ｂ
を形成し，その上下に低酸素窒化チタン層９ｃを形成す
る。なお，窒化チタン層９全体を高濃度酸素にすること
もできる。
【００３９】この酸素を含有する窒化チタンからなる高
酸素濃度層９ｂは，金属元素の良好な拡散障壁となるの
である。次いで，図２（ｄ）を参照して，窒素雰囲気中
で８００℃，３０秒のランプ加熱によるアニールを行
う。これにより，合金層４はＴｉＳｉ2 層４ａに変換さ
れる。
酸素濃度層９ｂは，金属元素の良好な拡散障壁となるの
である。次いで，図２（ｄ）を参照して，窒素雰囲気中
で８００℃，３０秒のランプ加熱によるアニールを行
う。これにより，合金層４はＴｉＳｉ2 層４ａに変換さ
れる。
【００４０】次いで，図２（ｅ）を参照して，Ａｌをス
パッタにより堆積して配線層６とする。本実施例によれ
ば，高濃度に酸素を含む厚い窒化チタン層を確実に形成
することができる。また，窒化チタン層の表面を酸素雰
囲気に暴露することがないから抵抗の低いコンタクトを
確実に形成することができる。
パッタにより堆積して配線層６とする。本実施例によれ
ば，高濃度に酸素を含む厚い窒化チタン層を確実に形成
することができる。また，窒化チタン層の表面を酸素雰
囲気に暴露することがないから抵抗の低いコンタクトを
確実に形成することができる。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば，チタン層を窒化して表
面を酸化することで，優れた拡散障壁を有する厚い窒化
チタン層を形成することができる。また，酸素を含むチ
タン層を堆積し，窒化して，厚くかつ拡散障壁として優
れた特性を有する高酸素濃度の窒化チタン層を形成する
ことができる。このため，熱的安定性に優れ，低抵抗か
つ信頼性の高いコンタクトを形成する半導体装置の製造
方法を提供でき，半導体装置の性能向上に寄与するとこ
ろが大きい。
面を酸化することで，優れた拡散障壁を有する厚い窒化
チタン層を形成することができる。また，酸素を含むチ
タン層を堆積し，窒化して，厚くかつ拡散障壁として優
れた特性を有する高酸素濃度の窒化チタン層を形成する
ことができる。このため，熱的安定性に優れ，低抵抗か
つ信頼性の高いコンタクトを形成する半導体装置の製造
方法を提供でき，半導体装置の性能向上に寄与するとこ
ろが大きい。
【図１】 本発明の第一実施例工程図
【図２】 本発明の第二実施例工程図
１ 基板 ２ 絶縁膜 ３ チタン層 ３ａ 窒化チタン層 ４ 合金層 ４ａ ＴｉＳｉ2 層 ５ 酸化層 ６ 配線 ７ コンタクトホール ８ チタン層 ８ａ 上部チタン層 ８ｂ 酸素含有層 ８ｃ 下部チタン層 ９ 窒化チタン層 ８ａ 低酸素窒化チタン層 ８ｂ 高酸素濃度層 ８ｃ 低酸素窒化チタン層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大嶋 秀彦 愛知県春日井市高蔵寺町二丁目1844番２ 富士通ヴィエルエスアイ株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 シリコンからなる領域上にＴｉＳｉ2 層
（４ａ），窒化チタン層（３ａ）及び金属配線層（６）
を順次積層して該シリコン領域と該金属配線層（６）と
の電気的接続をとるためのコンタクトを有する半導体装
置の製造方法であって， 該窒化チタン層（３ａ）の製造工程として， 該領域上にチタン層（３）を堆積する工程と， 窒素雰囲気中でアニールして，該チタン層（３）を窒化
し窒化チタン層（３ａ）を形成すると同時に，該領域と
該チタン層（３）との界面近傍にチタンとシリコンとの
合金層（４）を形成する工程と， 次いで，酸素を含む窒素雰囲気中でアニールして，該合
金層（４）をＴｉＳｉ 2 層（４ａ）とすると同時に，該
窒化チタン層（３ａ）の表層を酸素を含む窒化チタンか
らなる酸化層（５）と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。 - 【請求項２】 シリコンからなる領域上にＴｉＳｉ2 層
（４ａ），窒化チタン層（３ａ）及び金属配線層（６）
を順次積層して該シリコン領域と該金属配線層（６）と
の電気的接続をとるためのコンタクトを有する半導体装
置の製造方法であって， 該窒化チタン層（９ａ）の製造工程として， 該領域上に少なくとも一部の層が酸素濃度の高いチタン
からなるチタン層（８）を堆積する工程と， 窒素雰囲気中でアニールして，該チタン層（８）を窒化
して窒化チタン層（９）を形成すると同時に，該領域と
該チタン層（８）との界面近傍にチタンとシリコンとの
合金層（４）を形成する工程と， 次いで，窒素雰囲気中でアニールして，該合金層（４）
をＴｉＳｉ2 層（４ａ）と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 |
|---|---|---|---|
| JP3830592A JPH05234936A (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3830592A JPH05234936A (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05234936A true JPH05234936A (ja) | 1993-09-10 |
Family
ID=12521593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3830592A Withdrawn JPH05234936A (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05234936A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992008458A1 (en) * | 1990-11-16 | 1992-05-29 | Beecham Group P.L.C. | Use of temocillin or carbenicillin for the treatment or prophylaxis of bacterial infections in fish |
| US5945737A (en) * | 1994-09-30 | 1999-08-31 | International Business Machines Corporation | Thin film or solder ball including a metal and an oxide, nitride, or carbide precipitate of an expandable or contractible element |
-
1992
- 1992-02-26 JP JP3830592A patent/JPH05234936A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992008458A1 (en) * | 1990-11-16 | 1992-05-29 | Beecham Group P.L.C. | Use of temocillin or carbenicillin for the treatment or prophylaxis of bacterial infections in fish |
| US5945737A (en) * | 1994-09-30 | 1999-08-31 | International Business Machines Corporation | Thin film or solder ball including a metal and an oxide, nitride, or carbide precipitate of an expandable or contractible element |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |