JPH0691088B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH0691088B2 JPH0691088B2 JP19203286A JP19203286A JPH0691088B2 JP H0691088 B2 JPH0691088 B2 JP H0691088B2 JP 19203286 A JP19203286 A JP 19203286A JP 19203286 A JP19203286 A JP 19203286A JP H0691088 B2 JPH0691088 B2 JP H0691088B2
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- Japan
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- contact hole
- film
- substrate
- layer
- semiconductor device
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 コンタクトホールでのアルミニウム埋込みにおいて、ア
ルミニウムを加熱した場合にAl/Si接合部でAl・Si合金
層が作られると、この合金層はｐ型層として働き、n+層
へのコンタクトをとる場合にpn接合（ジャンクション）
が形成される問題があるので、AlとSiの間に高融点金属
を介在させる。
ルミニウムを加熱した場合にAl/Si接合部でAl・Si合金
層が作られると、この合金層はｐ型層として働き、n+層
へのコンタクトをとる場合にpn接合（ジャンクション）
が形成される問題があるので、AlとSiの間に高融点金属
を介在させる。
本発明は半導体装置の製造方法に関し、さらに詳しく言
えば、半導体基板表面の絶縁膜に設けたコンタクトホー
ルをAlで埋め込み電極引出し部を形成する方法に関する
ものである。
えば、半導体基板表面の絶縁膜に設けたコンタクトホー
ルをAlで埋め込み電極引出し部を形成する方法に関する
ものである。
半導体基板に形成されたデバイスを電気的に接続するに
は例えば第２図に示される技術が用いられる。第２図に
おいて、11は半導体基板（例えばシリコン基板）、12は
基板11上に形成された絶縁膜（例えばSiO2膜）、13はSi
O2膜12に形成されたコンタクトホール、14はAl配線であ
り、このAl配線14がシリコン基板11に形成されたデバイ
スを電気的に接続する機能を果す。
は例えば第２図に示される技術が用いられる。第２図に
おいて、11は半導体基板（例えばシリコン基板）、12は
基板11上に形成された絶縁膜（例えばSiO2膜）、13はSi
O2膜12に形成されたコンタクトホール、14はAl配線であ
り、このAl配線14がシリコン基板11に形成されたデバイ
スを電気的に接続する機能を果す。
Al配線14の形成について、コンタクトホール13の寸法が
直径１μｍ、深さ１μｍと高アスペクト比になると、コ
ンタクトホールの側壁へのAlの付着率が低下し、コンタ
クト抵抗が増大し、断線の発生する問題がある。
直径１μｍ、深さ１μｍと高アスペクト比になると、コ
ンタクトホールの側壁へのAlの付着率が低下し、コンタ
クト抵抗が増大し、断線の発生する問題がある。
Al配線14は一般に蒸着によって形成されるが、Alの蒸着
を第３図の模式図を参照して説明すると、るつぼ21にAl
を入れて溶融し、直進するAl蒸発流を形成してAlを基板
11上に付着させる。コンタクトホールが同図の左に示さ
れるもののように大であるとコンタクトホールの底面、
側壁にAlは問題なく付着するが、第３図の右に示される
ものの如き上記した寸法の小さなコンタクトホールにお
いては、第４図に示すような状態でAlが付着することが
ある。その理由は、かかる小さなコンタクトホールにお
いては、Alの蒸発流22に対してかげ（shadow）の部分が
あり、コンタクトホールの側壁でAlが付着しないからで
ある。
を第３図の模式図を参照して説明すると、るつぼ21にAl
を入れて溶融し、直進するAl蒸発流を形成してAlを基板
11上に付着させる。コンタクトホールが同図の左に示さ
れるもののように大であるとコンタクトホールの底面、
側壁にAlは問題なく付着するが、第３図の右に示される
ものの如き上記した寸法の小さなコンタクトホールにお
いては、第４図に示すような状態でAlが付着することが
ある。その理由は、かかる小さなコンタクトホールにお
いては、Alの蒸発流22に対してかげ（shadow）の部分が
あり、コンタクトホールの側壁でAlが付着しないからで
ある。
そこで、コンタクトホールのAlを選択的に加熱し、Alを
溶融してコンタクトホールをAlで埋め込む方法を本発明
者は開発した。その方法にはArFエキシマレーザのパル
ス光を用い、このパルスをコンタクトホール領域に照射
するのである。
溶融してコンタクトホールをAlで埋め込む方法を本発明
者は開発した。その方法にはArFエキシマレーザのパル
ス光を用い、このパルスをコンタクトホール領域に照射
するのである。
第５図を参照すると、シリコン基板11の表面に設けた絶
縁膜（SiO2膜）12にはコンタクトホール13が形成されて
いる。ここで基板表面にAl配線14を被着し、次いでエキ
シマレーザパルス15を照射すると、コンタクトホール領
域のAlは溶融してコンタクトホール13を完全に埋め込
み、さらにはAl配線14の表面が平坦化する。
縁膜（SiO2膜）12にはコンタクトホール13が形成されて
いる。ここで基板表面にAl配線14を被着し、次いでエキ
シマレーザパルス15を照射すると、コンタクトホール領
域のAlは溶融してコンタクトホール13を完全に埋め込
み、さらにはAl配線14の表面が平坦化する。
かかる方法によってコンタクトホール部分での断線が防
止され、多層配線の集積密度向上に有益ではあるが、こ
の処理が行われたコンタクトホールにおけるAl膜とシリ
コン基板の接合部すなわちAl/Si接合部ではAl・Si合金
層16が形成されることがある。この合金層16はｐ型とし
て働くので、基板のｎ型層17（またはn+型層）からのAl
電極引出しにおいてpnジャンクションがｎ型層17と合金
層16との間で形成される。当該ｎ層17がp+であれば電極
引出しに特に問題はないが、ｎ型層であればnpジャンク
ションとなって電流が流れなくなり、電極引出し部とし
て働かない問題がある。
止され、多層配線の集積密度向上に有益ではあるが、こ
の処理が行われたコンタクトホールにおけるAl膜とシリ
コン基板の接合部すなわちAl/Si接合部ではAl・Si合金
層16が形成されることがある。この合金層16はｐ型とし
て働くので、基板のｎ型層17（またはn+型層）からのAl
電極引出しにおいてpnジャンクションがｎ型層17と合金
層16との間で形成される。当該ｎ層17がp+であれば電極
引出しに特に問題はないが、ｎ型層であればnpジャンク
ションとなって電流が流れなくなり、電極引出し部とし
て働かない問題がある。
本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、コン
タクトホールのAlを溶融して電極引出し部を形成する方
法において、Al/Si接合部にAl・Si合金層が形成される
ことが防止される方法を提供することを目的する。
タクトホールのAlを溶融して電極引出し部を形成する方
法において、Al/Si接合部にAl・Si合金層が形成される
ことが防止される方法を提供することを目的する。
第１図（ａ）と（ｂ）は本発明実施例の断面図である。
本発明においては、Al膜14のAlとシリコン基板11のSiと
の間に高融点金属〔モリブデン（Mo），タングステン
（Ｗ），タンタル（Ta）など〕の層18を介在させるもの
である。
の間に高融点金属〔モリブデン（Mo），タングステン
（Ｗ），タンタル（Ta）など〕の層18を介在させるもの
である。
上記方法においては、高融点金属層18がシリコン基板11
の表面と接しているために、レーザパルスでAl膜14を溶
融すると、そのときコンタクトホール内に発生する熱に
よって基板のSiと高融点金属層との間の反応によってシ
リサイド層19が基板表面に形成され、それによってAl・
Si合金層ができなくなるのである。
の表面と接しているために、レーザパルスでAl膜14を溶
融すると、そのときコンタクトホール内に発生する熱に
よって基板のSiと高融点金属層との間の反応によってシ
リサイド層19が基板表面に形成され、それによってAl・
Si合金層ができなくなるのである。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
る。
先ず第１図（ａ）を参照すると、従来例と同様にシリコ
ン基板11の表面に絶縁膜としてSiO2膜12を例えば１μｍ
の膜厚に形成し、次いでSiO2膜12にコンタクトホール13
を窓開けし、全面に100〜200Åの膜厚に高融点金属膜18
を、スパッタまたは蒸着法で形成する。タングステンを
用いるとその膜は化学気相成長法（CVD法）で堆積し得
る利点がある。次いで、平坦部で１μｍの膜厚になるよ
うAlを被着する。このとき、コンタクトホール13内での
Alの表面は１μｍの膜厚にはならず、またコンタクトホ
ールの側壁でAlが付着しない部分が発生することもあ
る。
ン基板11の表面に絶縁膜としてSiO2膜12を例えば１μｍ
の膜厚に形成し、次いでSiO2膜12にコンタクトホール13
を窓開けし、全面に100〜200Åの膜厚に高融点金属膜18
を、スパッタまたは蒸着法で形成する。タングステンを
用いるとその膜は化学気相成長法（CVD法）で堆積し得
る利点がある。次いで、平坦部で１μｍの膜厚になるよ
うAlを被着する。このとき、コンタクトホール13内での
Alの表面は１μｍの膜厚にはならず、またコンタクトホ
ールの側壁でAlが付着しない部分が発生することもあ
る。
次いで、第１図（ｂ）に示される如く、パワーが５〜10
J/cm2のArFエキシマレーザのパルス15を照射すると、コ
ンタクトホール内とそのまわりのAlが溶融して、コンタ
クトホール13をAlで完全に埋め込み、かつ、Al膜の表面
を平坦化する。このときコンタクトホールの部分に発生
する熱によって、シリコン基板11の表面の高融点金属膜
18に接する部分にはシリサイド層19が形成され、従来例
にみられたAl・Si合金層16の発生が防止される。なお、
シリサイド層19が形成されても、その抵抗値は小である
から電極引出し部に別に支障はない。
J/cm2のArFエキシマレーザのパルス15を照射すると、コ
ンタクトホール内とそのまわりのAlが溶融して、コンタ
クトホール13をAlで完全に埋め込み、かつ、Al膜の表面
を平坦化する。このときコンタクトホールの部分に発生
する熱によって、シリコン基板11の表面の高融点金属膜
18に接する部分にはシリサイド層19が形成され、従来例
にみられたAl・Si合金層16の発生が防止される。なお、
シリサイド層19が形成されても、その抵抗値は小である
から電極引出し部に別に支障はない。
以上述べてきたように本発明によれば、コンタクトホー
ルの電極引出し部が、コンタクトホールはAlで完全に埋
め込まれ、かつ、Alと基板のSiの間には低抵抗の高融点
金属のシリサイド層のみが介在するので、電極引出し部
の信頼性向上に有効である。
ルの電極引出し部が、コンタクトホールはAlで完全に埋
め込まれ、かつ、Alと基板のSiの間には低抵抗の高融点
金属のシリサイド層のみが介在するので、電極引出し部
の信頼性向上に有効である。
第１図（ａ）と（ｂ）は本発明実施例断面図、 第２図は従来例断面図、 第３図はAlの蒸着を示す図、 第４図は従来例断面図、 第５図は従来例の問題点を示す図である。 第１図において、 11はシリコン基板、 12はSiO2膜、 13はコンタクトホール、 14はAl配線、 15はレーザパルス、 16はAl・Si合金層、 18は高融点金属膜、 19は高融点金属のシリサイド層である。
Claims (1)
- 【請求項１】半導体基板（11）の表面の絶縁膜（12）に
設けたコンタクトホール（13）にアルミニウム膜（14）
によって電極引出し部を形成する方法において、 コンタクトホール（13）を形成した後に基板全面に高融
点金属膜（17）とアルミニウム膜（14）を順に形成し、 コンタクトホール（13）の領域を選択的に加熱しアルミ
ニウムでコンタクトホールを埋め込み、そのとき発生し
た熱でコンタクトホールの基板表面に該高融点金属のシ
リサイド層（18）を形成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 |
|---|---|---|---|
| JP19203286A JPH0691088B2 (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19203286A JPH0691088B2 (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6348844A JPS6348844A (ja) | 1988-03-01 |
| JPH0691088B2 true JPH0691088B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=16284463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19203286A Expired - Lifetime JPH0691088B2 (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0691088B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02152235A (ja) * | 1988-12-02 | 1990-06-12 | Nec Corp | 半導体集積回路の製造方法 |
-
1986
- 1986-08-19 JP JP19203286A patent/JPH0691088B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6348844A (ja) | 1988-03-01 |
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