JPH0670983B2 - 化学気相成長方法 - Google Patents
化学気相成長方法Info
- Publication number
- JPH0670983B2 JPH0670983B2 JP18120585A JP18120585A JPH0670983B2 JP H0670983 B2 JPH0670983 B2 JP H0670983B2 JP 18120585 A JP18120585 A JP 18120585A JP 18120585 A JP18120585 A JP 18120585A JP H0670983 B2 JPH0670983 B2 JP H0670983B2
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- JP
- Japan
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- insulating layer
- opening
- vapor deposition
- chemical vapor
- deposition method
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 開口を有する絶縁層が表面上に形成された基板の該開口
領域上に化学気相形成法によりタングステンを選択的に
成長させるに際して、 該絶縁層の表面を200℃以下の低温プラズマ化学気相形
成法により成長させた燐珪酸ガラスまたは二酸化シリコ
ンの中の何れか一方の表面にすることにより、 タングステン成長の選択的成長を確実にしたものであ
る。
領域上に化学気相形成法によりタングステンを選択的に
成長させるに際して、 該絶縁層の表面を200℃以下の低温プラズマ化学気相形
成法により成長させた燐珪酸ガラスまたは二酸化シリコ
ンの中の何れか一方の表面にすることにより、 タングステン成長の選択的成長を確実にしたものであ
る。
本発明は、半導体装置などの製造の際に用いられる化学
気相成長方法に係り、特に、タングステンの選択的成長
の方法に関す。
気相成長方法に係り、特に、タングステンの選択的成長
の方法に関す。
半導体装置において、シリコン（Si）の基板に形成され
た素子から配線を導出するのに、素子上に位置する開口
（コンタクトホール）を設けた燐珪酸ガラス（PSG）ま
たは二酸化シリコン（SiO2）などの絶縁層を基板上に形
成し、開口を通して素子に繋がる配線をその絶縁層上に
形成している。
た素子から配線を導出するのに、素子上に位置する開口
（コンタクトホール）を設けた燐珪酸ガラス（PSG）ま
たは二酸化シリコン（SiO2）などの絶縁層を基板上に形
成し、開口を通して素子に繋がる配線をその絶縁層上に
形成している。
この際、従来は絶縁層の開口が空の状態でその上に配線
材料を被着して開口内の充填をも同時に行っていた。こ
の方法では上記被着の後に開口部に窪みが生じて表面の
平坦性が損なわれ、且つ高集積化によりパターンが微細
化した際に開口部のステップカバレージが悪化する。
材料を被着して開口内の充填をも同時に行っていた。こ
の方法では上記被着の後に開口部に窪みが生じて表面の
平坦性が損なわれ、且つ高集積化によりパターンが微細
化した際に開口部のステップカバレージが悪化する。
このため、近年は予め導電性材料例えばタングステン
（Ｗ）などで開口を充填し、その後配線材料を被着する
方法が採用されるようになってきた。
（Ｗ）などで開口を充填し、その後配線材料を被着する
方法が採用されるようになってきた。
後者の場合は、工程の簡便さから開口内を選択的に充填
する選択的成長方法を用いるのが望ましい。そしてその
場合、選択的成長が確実であることが重要である。
する選択的成長方法を用いるのが望ましい。そしてその
場合、選択的成長が確実であることが重要である。
第３図は開口を有する絶縁膜が表面上に形成された基板
の該開口領域上に化学気相形成法によりＷを選択的に成
長させるに際の従来例の工程順側断面図（ａ）〜（ｃ）
である。
の該開口領域上に化学気相形成法によりＷを選択的に成
長させるに際の従来例の工程順側断面図（ａ）〜（ｃ）
である。
即ち先ず〔図（ａ）参照〕、例えばSiの基板１上に通常
の化学気相成長法（CVD法）によりPSGまたはSiO2を成長
させ絶縁層２を形成する。
の化学気相成長法（CVD法）によりPSGまたはSiO2を成長
させ絶縁層２を形成する。
次いで〔図（ｂ）参照〕、ホトリソグラフィ技術を用い
て絶縁層２に開口３を形成する。開口３の大きさは、コ
ンタクトホールの場合例えば約２μｍ角程度である。
て絶縁層２に開口３を形成する。開口３の大きさは、コ
ンタクトホールの場合例えば約２μｍ角程度である。
次いで〔図（ｃ）参照〕、六弗化タングステン（WF6）
と水素（H2）の混合気を反応ガスにしたCVD法により、
開口３内に選択的にＷを成長させ充填タングステン４を
形成する。
と水素（H2）の混合気を反応ガスにしたCVD法により、
開口３内に選択的にＷを成長させ充填タングステン４を
形成する。
この後は図示されないが、配線を形成するアルミニウム
（Al）または多結晶Siなどがその上に被着される。
（Al）または多結晶Siなどがその上に被着される。
上記方法によりＷを選択的に成長した場合、成長厚さが
凡そ0.5μｍ程度を越えると、第４図に示す如く、絶縁
層２上にも粒子状タングステン4aが生成して選択的成長
が損なわれるのを本願発明者が経験した。
凡そ0.5μｍ程度を越えると、第４図に示す如く、絶縁
層２上にも粒子状タングステン4aが生成して選択的成長
が損なわれるのを本願発明者が経験した。
従って、絶縁層２の厚さを上記0.5μｍより厚く例えば
約１μｍにし、表面を平坦にするべく開口３内を一杯に
充填した充填層４を形成すると、絶縁層２上に生成した
粒子状タングステン4aを除去せねばならない問題が発生
する。
約１μｍにし、表面を平坦にするべく開口３内を一杯に
充填した充填層４を形成すると、絶縁層２上に生成した
粒子状タングステン4aを除去せねばならない問題が発生
する。
第１図は本発明の要旨を示す側断面図である。
上記問題点は、第１図に示す如く、開口３を有する絶縁
層2aが表面上に形成された基板１の開口３領域上にCVD
法によりＷを選択的に成長させるに際して、絶縁層2aの
表面を200℃以下の低温プラズマCVD法により成長させた
PSGまたはSiO2の中の何れか一方の表面にする本発明の
化学気相成長方法によって解決される。
層2aが表面上に形成された基板１の開口３領域上にCVD
法によりＷを選択的に成長させるに際して、絶縁層2aの
表面を200℃以下の低温プラズマCVD法により成長させた
PSGまたはSiO2の中の何れか一方の表面にする本発明の
化学気相成長方法によって解決される。
200℃以下の低温プラズマCVD法により成長させたPSGとS
iO2は、400〜450℃程度で成長させる通常のCVD法または
プラズマCVD法によるPSGまたはSiO2より組織が粗にな
り、且つプラズマの作用により水素（Ｈ）を含んでい
る。
iO2は、400〜450℃程度で成長させる通常のCVD法または
プラズマCVD法によるPSGまたはSiO2より組織が粗にな
り、且つプラズマの作用により水素（Ｈ）を含んでい
る。
絶縁層2aを上記のように構成して上記Ｗの成長を行う
と、絶縁層2a上においては上記Ｈが反応に加わり微小な
がらエッチングバックする。このため第４図に示すよう
な粒子状タングステン4aが絶縁層2a上に生成しても上記
エッチングバックにより排除される。
と、絶縁層2a上においては上記Ｈが反応に加わり微小な
がらエッチングバックする。このため第４図に示すよう
な粒子状タングステン4aが絶縁層2a上に生成しても上記
エッチングバックにより排除される。
このことから、絶縁層2aの表面が上記200℃で成長させ
たPSGまたはSiO2の表面である限り、上記Ｗ成長の選択
的成長は確実に保持される。
たPSGまたはSiO2の表面である限り、上記Ｗ成長の選択
的成長は確実に保持される。
なおこのように作用するPSGおよびSiO2を成長させる温
度が200℃以下であるのは、本願発明者の調査により得
られた結果であり、これより温度が高いと組織の粗の程
度が低減して絶縁層2a上に粒子状タングステン4aが付着
した状態になる。
度が200℃以下であるのは、本願発明者の調査により得
られた結果であり、これより温度が高いと組織の粗の程
度が低減して絶縁層2a上に粒子状タングステン4aが付着
した状態になる。
第２図は第３図に相当する本発明実施例の工程順側断面
図（ａ）〜（ｅ）である。
図（ａ）〜（ｅ）である。
即ち先ず〔図（ａ）参照〕、従来例と同様に基板１上に
通常のCVD法により絶縁層として必要な所望の厚さこの
場合約１μｍのPSGまたはSiO2を成長させ絶縁層２を形
成する。
通常のCVD法により絶縁層として必要な所望の厚さこの
場合約１μｍのPSGまたはSiO2を成長させ絶縁層２を形
成する。
次いで〔図（ｂ）参照〕、絶縁層２上に成長温度を約15
0℃にしたプラズマCVD法により厚さが絶縁層２のおよそ
1/10程度のPSGまたはSiO2を成長させて絶縁層５を形成
し、絶縁層２と合わせて絶縁層2aとする。この成長にお
ける反応ガスは、PSGの場合シラン（SiH4）と一酸化二
窒素（N2O）とホスフィン（PH3）の混合気であり、SiO2
の場合SiH4とN2Oの混合気である。また絶縁層５の絶縁
層２との組み合わせは、PSG同志またはSiO2同志が望ま
しいがそれに限定されない。
0℃にしたプラズマCVD法により厚さが絶縁層２のおよそ
1/10程度のPSGまたはSiO2を成長させて絶縁層５を形成
し、絶縁層２と合わせて絶縁層2aとする。この成長にお
ける反応ガスは、PSGの場合シラン（SiH4）と一酸化二
窒素（N2O）とホスフィン（PH3）の混合気であり、SiO2
の場合SiH4とN2Oの混合気である。また絶縁層５の絶縁
層２との組み合わせは、PSG同志またはSiO2同志が望ま
しいがそれに限定されない。
次いで〔図（ｃ）参照〕、ホトリソグラフィ技術を用い
て絶縁層2aに従来例と同様な開口３を形成する。
て絶縁層2aに従来例と同様な開口３を形成する。
次いで〔図（ｄ）参照〕、従来例と同様に六弗化タング
ステン（WF6）と水素（H2）の混合気を反応ガスにしたC
VD法により、開口３内が略一杯になる程度に選択的にＷ
を成長させた充填タングステン４を形成する。さすれば
Ｗの成長厚さが略１μｍになるにもかかわらず、従来例
で問題になったような粒子状タングステン4aが絶縁層2a
上に付着することなく絶縁層2aの表面まで開口３を充填
した充填タングステン４のみが形成される。
ステン（WF6）と水素（H2）の混合気を反応ガスにしたC
VD法により、開口３内が略一杯になる程度に選択的にＷ
を成長させた充填タングステン４を形成する。さすれば
Ｗの成長厚さが略１μｍになるにもかかわらず、従来例
で問題になったような粒子状タングステン4aが絶縁層2a
上に付着することなく絶縁層2aの表面まで開口３を充填
した充填タングステン４のみが形成される。
次いで〔図（ｅ）参照〕、弗酸（HF）で洗浄して絶縁層
2aの上層部を落とし絶縁層５を除去する。この場合、絶
縁層２はストッパにり得ないので上記洗浄の程度は適宜
定める。なお、本工程は省略しても現実の上での問題に
なることはない。
2aの上層部を落とし絶縁層５を除去する。この場合、絶
縁層２はストッパにり得ないので上記洗浄の程度は適宜
定める。なお、本工程は省略しても現実の上での問題に
なることはない。
この後は図示されないが、従来と同様に配線を形成する
Alまたは多結晶Siなどがその上に被着される。
Alまたは多結晶Siなどがその上に被着される。
なお上記実施例では、基板１と配線との間の絶縁層の組
織を蜜にするため絶縁層２を形成したが、その組織を粗
にすることが許されるならば、絶縁層２の形成を取り止
め絶縁層５を厚くしてそれのみで絶縁層2aを形成しても
良い。
織を蜜にするため絶縁層２を形成したが、その組織を粗
にすることが許されるならば、絶縁層２の形成を取り止
め絶縁層５を厚くしてそれのみで絶縁層2aを形成しても
良い。
以上説明したように本発明の構成によれば、開口を有す
る絶縁層が表面上に形成された基板の該開口領域上に化
学気相形成法によりＷを選択的に成長させるに際して、
該絶縁層上に粒子状をなすＷが生成するのを防止するこ
とが出来て、Ｗ成長の選択的成長を確実にさせる効果が
ある。
る絶縁層が表面上に形成された基板の該開口領域上に化
学気相形成法によりＷを選択的に成長させるに際して、
該絶縁層上に粒子状をなすＷが生成するのを防止するこ
とが出来て、Ｗ成長の選択的成長を確実にさせる効果が
ある。
第１図は本発明の要旨を示す側断面図、 第２図は本発明実施例の工程順側断面図（ａ）〜
（ｅ）、 第３図は従来例の工程順側断面図（ａ）〜（ｃ）、 第４図は従来例の問題点説明図、である。 図において、 １は基板、 ２、2a、５は絶縁層、 ３は開口、 ４は充填タングステン、 4aは粒子状タングステン、である。
（ｅ）、 第３図は従来例の工程順側断面図（ａ）〜（ｃ）、 第４図は従来例の問題点説明図、である。 図において、 １は基板、 ２、2a、５は絶縁層、 ３は開口、 ４は充填タングステン、 4aは粒子状タングステン、である。
Claims (1)
- 【請求項１】開口（３）を有する絶縁層（2a）が表面上
に形成された基板（１）の該開口（３）領域上に化学気
相形成法によりタングステンを選択的に成長させるに際
して、該絶縁層（2a）の表面を200℃以下の低温プラズ
マ化学気相形成法により成長させた燐珪酸ガラスまたは
二酸化シリコンの中の何れか一方の表面にすることを特
徴とする化学気相成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18120585A JPH0670983B2 (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | 化学気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18120585A JPH0670983B2 (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | 化学気相成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6242419A JPS6242419A (ja) | 1987-02-24 |
| JPH0670983B2 true JPH0670983B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=16096670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18120585A Expired - Lifetime JPH0670983B2 (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | 化学気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0670983B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2537887B2 (ja) * | 1987-07-22 | 1996-09-25 | 松下電子工業株式会社 | タングステンの選択成長方法 |
| KR920004538B1 (ko) * | 1988-08-11 | 1992-06-08 | 삼성전자 주식회사 | 반도체장치의 제조방법 |
-
1985
- 1985-08-19 JP JP18120585A patent/JPH0670983B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6242419A (ja) | 1987-02-24 |
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