JPH08255835A - 半導体素子のプラグ形成方法 - Google Patents
半導体素子のプラグ形成方法Info
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- JPH08255835A JPH08255835A JP7331024A JP33102495A JPH08255835A JP H08255835 A JPH08255835 A JP H08255835A JP 7331024 A JP7331024 A JP 7331024A JP 33102495 A JP33102495 A JP 33102495A JP H08255835 A JPH08255835 A JP H08255835A
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- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
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- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
- H01L21/76877—Filling of holes, grooves or trenches, e.g. vias, with conductive material
- H01L21/76879—Filling of holes, grooves or trenches, e.g. vias, with conductive material by selective deposition of conductive material in the vias, e.g. selective C.V.D. on semiconductor material, plating
Abstract
ることにより、コンタクトの深さが異なるいろいろなコ
ンタクトが同時に存在するとき、一部コンタクトの深さ
が浅いコンタクトにおける選択金属の過度成長の問題
点、即ち、層被覆不良のような問題点の発生を防止し
て、素子の特性及び収率を向上させる半導体素子のプラ
グ形成方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 半導体素子のプラグ形成方法において、
ウェハー上にコンタクトホールを形成した後、選択伝導
層を形成する第1段階;上記選択伝導層のうち、過度に
成長した部位を露出させるよう蝕刻ベリアを形成する第
2段階;及び上記露出した選択伝導層の一部の厚さを除
去する第3段階を含むことを特徴とする。
Description
形成方法に関する。
金属蒸着でプラグ工程遂行後、スパッター(suptt
er)による金属線蒸着を行っていた。この際、素子が
高集積化され一体化されるに従って、選択プラグ工程時
にコンタクトの深さが異なるいろいろなコンタクトが同
時に存在するようになり、選択金属の蒸着厚さをコンタ
クトの深さが深い厚さ程蒸着すると、コンタクト深さが
浅いコンタクトで選択金属が過度成長するようになり、
浅いコンタクト厚さ程蒸着すると、コンタクトの深さが
コンタクトで追後スパッター工程で蒸着される金属の層
被覆不良により素子不良を発生させる問題点があった。
金属は、素子のショット誘発や、追後露光作業時に整列
キー(Align Key)に悪い影響を及ぼす問題点
があった。
解決するために案出した本発明は、選択的に過度成長さ
れた金属をエッチバック(etch back)するこ
とにより、コンタクトの深さが異なるいろいろなコンタ
クトが同時に存在するとき、一部コンタクトの深さが浅
いコンタクトにおける選択金属の過度成長の問題点、即
ち、層被覆不良のような問題点の発生を防止して、素子
の特性及び収率を向上させる半導体素子のプラグ形成方
法を提供することを目的とする。
に本発明は、半導体素子のプラグ形成方法において、ウ
ェハー上にコンタクトホールを形成した後、選択伝導層
を形成する第1段階;上記選択伝導層のうち、過度成長
した部位を露出させるよう蝕刻ベリアを形成する第2段
階;及び上記露出した選択伝導層の一部の厚さを除去す
る第3段階を含むことを特徴とする。
参照して本発明の実施例を詳細に説明すると次の通りで
ある。まず、図1乃至図7は、本発明の一実施例に係る
金属プラグ形成過程を示す断面図であり、図8乃至図1
0は本発明の別の実施例に係る金属プラグ形成過程を示
す工程断面図である。図において、1はシリコン基板、
2はフィールド酸化層、3,5は絶縁層、4は導電配
線、6,9はコンタクトホール、7は選択金属層、8は
感光膜、10はAl(アルミニウム)配線を夫々示す。
してみる。本発明は選択金属のエッチバック工程を選択
的に遂行できるよう感光膜を塗布した後、過度成長され
た金属プラグ表面をオープンさせるために露光工程を経
た後、金属層をオープンさせる。その後、湿式工程遂行
により選択的に過度成長された金属をエッチバックして
プラグ工程を遂行する方法である。
ンさせる方法は、過度成長された部分のコンタクトを選
択的にオープンさせるマスクを用いる方法(別の実施
例)と、当初コンタクトオープン時に用いられたマスク
を再使用して露光工程時に露出時間調節により過度成長
された金属表面のみをオープンさせる(第一実施例)二
つの方法がある。
トオープン時に用いられたマスクを再使用して露光工程
時に露出時間調節により過度成長された金属表面のみを
オープンさせる方法について考察してみる。本発明の第
一実施例は、図1に示す通り、シリコン基板(1)に素
子分離用フィールド酸化層(2)、絶縁層(3)、導電
配線(4)、絶縁層(5)を形成した後、蝕刻工程によ
りシリコン基板(1)と導電配線(4)が露出されたコ
ンタクトホール(6),(6′)を形成する。
タクトホール(6),(6′)に選択CVD(Chem
ical Vapor Deposition)方法に
より選択金属層(選択伝導層)(7),(7′)を形成
する。図面は選択金属層を深いコンタクトホール(6)
の厚さ程蒸着した断面図であって、浅い部位のコンタク
トホール(6′)で選択金属層(7′)が過度成長(o
ver growth)したことが分る。ここで、選択
金属層(7),(7′)はダングステン(W),アルミ
ニウムAl,銅Cu等の一般的な半導体工程に用いられ
る金属をいう。本発明においては、選択金属層がタング
ステンWであるとして説明する(第1段階)。
ホール(6′)で過度成長された選択金属層Wプラグを
エッチバックするために感光膜(8)を塗布させる(第
4段階)。
タクトをオープンさせるために用いられたマスクと、露
光作業により再びコンタクトホール(9),(9′)を
オープンさせる。この際、コンタクトオープン時に深い
コンタクトは底が露出されないようにし、過度成長され
たコンタクト部位表面のみ露出されるよう露出時間を調
節する。
て、露出時間を調節する。即ち、過度成長した金属の厚
さに従って、露出時間を50秒以下程度に調節して金属
が過度成長した部分のみ選択的にオープンさせる。この
際、感光膜の厚さは0.5乃至1.5μm程にする(第
2段階)。その後、過度成長した選択金属をエッチバッ
クするために湿式H2 O2 溶液に浸漬する。過度成長し
た選択金属の厚さに従ってH2 O2 溶液に浸漬する時間
を調節する。選択金属層がタングステンWの場合、約4
000Å過度成長したとき、40秒程蝕刻する(第3段
階)。
(7′)をエッチバックすると、図5の通りになる。最
後に、図6の通り、感光膜(8)を除去し(第5段
階)、図7の通り、全体構造上部にAl配線(10)を
形成する。
れた部分のコンタクトを選択的にオープンさせるマスク
を用いる方法について図8乃至図10を参照して説明す
る。
同一に工程が進行されるが、但し、マスク作業は新たに
製造したマスクを利用して全体構造上部に塗布された感
光膜(11)のうち、過度成長されたコンタクト部位に
のみ選択的にウィンドーオープンするものである(第6
段階)。
深さが異なるいろいろなコンタクトが同時に存在すると
き、一部コンタクトの深さが浅いコンタクトにおける選
択金属の過度成長の問題点、即ち、層被覆不良のような
問題点の発生を防止して、素子の特性及び収率を向上さ
せる特有の効果がある。
を示す工程図である。
を示す断面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 半導体素子のプラグ形成方法において、 ウェハー上にコンタクトホールを形成した後、選択伝導
層を形成する第1段階;上記選択伝導層のうち、過度に
成長した部位を露出させるよう蝕刻ベリアを形成する第
2段階;及び上記露出した選択伝導層の一部の厚さを除
去する第3段階を含むことを特徴とする半導体素子のプ
ラグ形成方法。 - 【請求項2】 上記第2段階は、 全体構造上部に感光膜を塗布する第4段階;選択マスク
を用いて過度成長した上記選択伝導層部位の上記感光膜
を除去する第5段階を含むことを特徴とする請求項1記
載の半導体素子のプラグ形成方法。 - 【請求項3】 上記第2段階は、 全体構造上部に感光膜を塗布する第6段階;を含み、上
記コンタクトホール形成のためのマスクを利用して上記
感光膜の一部厚さのみを露光させることを特徴とする請
求項1記載の半導体素子のプラグ形成方法。 - 【請求項4】 上記第3段階は、 上記露出された選択伝導層の一部厚さを湿式蝕刻するこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体素子のプラグ形成
方法。 - 【請求項5】 上記選択伝導層は、 タングステン,Al,Cuのうち、いずれ一つであるこ
とを特徴とする請求項1,2,3又は4記載の半導体素
子のプラグ形成方法。
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- 1995-11-30 GB GB9524535A patent/GB2295724B/en not_active Expired - Fee Related
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