JPH09171974A - 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
JPH09171974A
JPH09171974A JP33220495A JP33220495A JPH09171974A JP H09171974 A JPH09171974 A JP H09171974A JP 33220495 A JP33220495 A JP 33220495A JP 33220495 A JP33220495 A JP 33220495A JP H09171974 A JPH09171974 A JP H09171974A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
insulating film
interlayer insulating
forming
tin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP33220495A
Other languages
English (en)
Inventor
Takako Inoue
貴子 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP33220495A priority Critical patent/JPH09171974A/ja
Publication of JPH09171974A publication Critical patent/JPH09171974A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】多層配線構造を有する半導体装置の接続孔に於
て、リーク不良を減らし、接続孔部分の信頼性向上をは
かる。 【解決手段】多層配線半導体装置の接続孔部分におい
て、接続孔内の(特に接続孔底部)のTi、TiNを層
間絶縁膜を形成する前と、接続孔を形成した後の2回に
分けて形成することを特徴とする。 【効果】コンタクト部のエレクトロマイグレーション試
験などで接続孔に高電流を印加しても、前記Ti、Ti
N及び第1金属配線層が半導体基板中に突き抜けを起こ
すことがない。そのためコンタクトマイグレーション試
験時のリーク不良が減り、信頼性が向上するため、接続
孔の微細化や、多層化に対応することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多層配線構造を有
する半導体装置の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来は、図3の様に、半導体基板と前記
半導体基板上に形成された第1の絶縁膜上に形成された
第1の配線層とを接続するための接続孔を形成する際
に、前記半導体基板上に形成された前記第1の絶縁膜を
フォトリソ、エッチング法で所望の場所に接続孔を形成
し、その後Ti層、TiN層及び第1配線層を連続で接
続孔中に形成した。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、配線の
構造の多層化、微細化のなかで、従来の技術では十分に
金属配線の信頼性を確保することは困難になってきた。
例えば金属配線に信頼性試験を行うため、高電流を印加
すると、接続孔底部のTi、TiNのつきまわりが悪い
ため、Ti、TiNなどが前記半導体基板中に突き抜け
てリーク不良が発生するという問題点を有する。
【0004】そこで本発明はかかる問題を解決するもの
で、その目的とするところは接続孔の底部に形成されて
いるTI、TINを前記第1の絶縁膜を形成する前に形
成することによりつきまわりを良くし、接続孔部分の信
頼性向上を可能にするところにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】半導体基板のソース、ド
レイン領域上に形成された第1の層間絶縁膜に層間絶縁
膜上に形成される第1の配線との接続孔を形成するに際
して、先ず、前記半導体基板上にTi層及びTiN層を
ウエハー全面に形成し、その後フォトリソグラフィー及
びエッチング工程によりソース、ドレイン領域上のみに
前記Ti層及びTiN層を残す工程。次に前記第1の層
間絶縁膜を形成し、前記第1の層間絶縁膜の所望の場所
に接続孔を設ける工程。その後、再びTi層及びTiN
層、及び第1金属配線層を形成し、フォト、エッチング
工程により所望の配線パターンに形成する。また、半導
体基板上のソース、ドレイン領域上に形成された第1の
層間絶縁膜に層間絶縁膜上に形成される第1の配線との
接続孔を形成するに際して、少なくとも前記半導体基板
上のソース、ドレイン領域上にスパッタ法を用いてTi
を形成する工程。次に熱処理を行うことにより、チタン
シリサイドを形成する工程。未反応チタンを除去し、前
記ゲート電極、ソース、ドレイン領域のみに前記チタン
シリサイドを形成する工程。次に前記第1の層間絶縁膜
を形成し、前記第1の層間絶縁膜の所望の場所に接続孔
を設ける工程。その後、再びTi層及びTiN層、及び
前記第1金属配線層を形成し、フォト、エッチング工程
により所望の配線パターンに形成する。
【0006】
【発明の実施の形態】図1(a)から図1(d)は、本
発明の一実施例(請求項1)における製造方法での製造
工程ごとの主要断面図である。図2(a)から図2
(d)は本発明の一実施例(請求項2)における製造方
法による製造工程毎の主要断面図である。図3(a)か
ら図3(d)は従来条件における製造方法による製造工
程毎の主要断面図である。
【0007】実施例の全図において、同一の機能を有す
るものには、同一の符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。以下、図1(a)から図1(d)に従い、製
造方法を順に説明していく。
【0008】(発明の実施の形態1)次に図1に従い
(請求項1)の説明をする。まず、図1(a)の如く、
半導体基板101上に酸化雰囲気中で1000度、23
0分の条件で20nm程度の第1シリコン酸化膜層を形
成する。次ぎにウエル拡散層を形成するためにフォトレ
ジストを塗布し、投影露光法を用いてパターニングを行
い、イオン注入法を用いてボロンを60〜100ke
V、1×1012〜1×1013程度注入し、前記フォトレ
ジスト除去後拡散法を用いてウエル拡散層を形成する。
続いてCVD法で100〜300nm程度のシリコン窒
化膜層を形成した後フォトレジストを塗布し、前記フォ
トレジストをパターニングし、SF6、CF4等のエッ
チングガスを用い、前記シリコン酸化膜層素子分離を形
成する領域のみ前記シリコン窒化膜層をドライエッチン
グにて除去する。次ぎにフォトレジスト除去後、前記シ
リコン窒化膜をマスクに酸化雰囲気中で、900度〜1
200度、60〜200分の条件で熱酸化させることで
素子分離シリコン酸化膜102を形成し、熱燐酸等で前
記シリコン窒化膜層を除去し、さらにゲート酸化前の基
板表面の不純物除去のために熱酸化を行い、20〜40
nm程度の第2シリコン酸化膜を形成する。次にフォト
レジストを塗布し、投影露光法を用いた後にNチャネル
トランジスタが形成される領域をパターニングし、イオ
ン注入法により30〜50keV、1×1012〜1×1
13の条件で注入する。例えばHFとH2Oの比が1:
10の混合液で前記第2シリコン酸化膜を除去し、熱酸
化法を用いて80〜100nm程度のゲート酸化膜10
4を形成し、更にCVD法を用い100〜500nm程
度の多結晶シリコン層を形成し、フォトレジストを塗布
し、パターニング後ドライエッチングを行いゲート電極
105を形成し、前記フォトレジストを除去する。次ぎ
にゲート電極、ソース及びドレイン領域全てをシリサイ
ド化した場合のゲート電極−ソース、ドレイン領域間の
ショート防止のために、CVD法を用い酸化膜を200
nm程度形成し、ドライエッチングを行いサイドウオー
ル105を形成する。次ぎにMOS型トランジスターの
ソース、ドレイン領域の形成、及びゲート電極104中
への不純物の注入を行うために、フォトレジストを塗布
し、Nチャネルトランジスタを形成する領域をパターニ
ングする。この際、ゲート電極104への一部へは隣を
注入しないように前記フォトレジストのパターニングを
しておく。次ぎにイオン注入法で隣を25keV、1×
1015〜1×1016注入し、高濃度N型拡散層であるソ
ース、ドレイン領域106を形成し、前記フォトレジス
トを除去する。次ぎに不純物の活性化を行うために、窒
素雰囲気中で850度〜900度、20〜30分程度熱
処理をする。次ぎに図1(b)のごとくスパッタ法を用
いてチタンを35〜60nm程度形成する。次に図1
(c)のごとくハロゲンランプアニーラーを用い、65
0度〜750度、15〜60秒程度の熱処理を行う。ゲ
ート電極、ソース及びドレイン領域にチタンサリダイド
107を形成し選択エッチングを行いサイドウオール上
の未反応チタンを除去する。以上Nチャネルトランジス
タの形成方法を主に説明したが、Pチャネルトランジス
タの形成もイオン種を変えて同様に形成する。次に化学
的気相成長(CVD)法により厚さ約800nmの二酸
化シリコン膜からなる絶縁膜104を形成する。次に図
1(c)の如くフォトレジストをマスク材として用いた
フォトリソグラフィーと、エッチング工程を施すことに
より、直径約0.7umの接続孔を形成する。つぎに図
1(d)の如くスパッタ法により厚さ40nm程度の第
1層間絶縁膜108と、Ti109を150オングスト
ローム程度、TiN110を300オングストローム程
度、厚さ500nm程度の第1金属配線層111を全面
に形成する。次に前記第1金属配線層をフォトリソグラ
フィー、エッチング法により、所望のパターンに形成す
る。
【0009】(発明の実施の形態2)次に図2に従い
(請求項2)の説明をする。まず、図2(a)の如く、
半導体基板201上に酸化雰囲気中で1000度、23
0分の条件で20nm程度の第1シリコン酸化膜層を形
成する。次ぎにウエル拡散層を形成するためにフォトレ
ジストを塗布し、投影露光法を用いてパターニングを行
い、イオン注入法を用いてボロンを60〜100ke
V、1×1012〜1×1013程度注入し、前記フォトレ
ジスト除去後拡散法を用いてウエル拡散層を形成する。
続いてCVD法で100〜300nm程度のシリコン窒
化膜層を形成した後フォトレジストを塗布し、前記フォ
トレジストをパターニングし、SF6、CF4等のエッ
チングガスを用い、前記素子分離シリコン酸化膜を形成
する領域のみ前記シリコン窒化膜層をドライエッチング
にて除去する。次ぎにフォトレジスト除去後、前記シリ
コン窒化膜をマスクに酸化雰囲気中で、900度〜12
00度、60〜200分の条件で熱酸化させることで素
子分離シリコン酸化膜202を形成し、熱燐酸等で前記
シリコン窒化膜層を除去し、さらにゲート酸化前の基板
表面の不純物除去のために熱酸化を行い、20〜40n
m程度の第2シリコン酸化膜を形成する。次にフォトレ
ジストを塗布し、投影露光法を用いた後にNチャネルト
ランジスタが形成される領域をパターニングし、イオン
注入法により30〜50keV、1×1012〜1×10
13の条件で注入する。例えばHFとH2Oの比が1:1
0の混合液で前記第2シリコン酸化膜を除去し、熱酸化
法を用いて80〜100nm程度のゲート酸化膜203
を形成し、更にCVD法を用い100〜500nm程度
の多結晶シリコン層を形成し、フォトレジストを塗布
し、パターニング後ドライエッチングを行いゲート電極
204を形成し、前記フォトレジストを除去する。次に
CVD法を用い酸化膜を200nm程度形成し、ドライ
エッチングを行いサイドウオール205を形成する。次
ぎにMOS型トランジスターのソース、ドレイン領域の
形成、及びゲート電極204中への不純物の注入を行う
ために、フォトレジストを塗布し、Nチャネルトランジ
スタを形成する領域をパターニングする。この際、ゲー
ト電極204への一部へは隣を注入しないように前記フ
ォトレジストのパターニングをしておく。次ぎにイオン
注入法で隣を25keV、1×1015〜1×1016注入
し、高濃度N型拡散層であるソース、ドレイン領域20
6を形成し、前記フォトレジストを除去する。次ぎに不
純物の活性化を行うために、窒素雰囲気中で850度〜
900度、20〜30分程度熱処理をする。以上Nチャ
ネルトランジスタの形成方法を主に説明したが、Pチャ
ネルトランジスタの形成もイオン種を変えて同様に形成
する。次ぎに図2(d)の如くスパッタ法によりTi1
08を150オングストローム程度、TiN109を3
00オングストローム程度全面に形成する。次にマスク
を用いてフォトリソ、エッチング工程によりアクティブ
領域のみに前記Ti108及び前記TiN109が残る
ように形成する。次に厚さ40nm程度の第1層間絶縁
膜207と、次に化学的気相成長(CVD)法により厚
さ約800nmの二酸化シリコン膜からなる層間絶縁膜
207を形成する。次に図2(c)の如くフォトレジス
トをマスク材として用いたフォトリソグラフィーと、エ
ッチング工程を施すことにより、直径約0.7umの接
続孔211を形成する。次に厚さ500nmの第1金属
配線層201を形成する。次にフォトレジストをマスク
材として用いたフォトリソグラフィーと、エッチング工
程を施すことにより、所望のパターンに形成する。以上
が前記接続孔211の内壁部(特に接続孔底部)のTi
208、TiN209、第1金属配線層210のつきま
わりを良くすることを特徴とする製造方法である。
【0010】以上本発明者によってなされた発明を、前
記実施例に基づき、具体的に説明したが、本発明は、前
記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において、変形し得ることは勿論である。例え
ば、第1金属配線層の主成分は、アルミニウムの他、
銅、金、銀、亜鉛、白金、鉄でも同様の効果が得られ
る。また、前記Tiは、チタニウム、タングステン、モ
リブデン、チッ化チタン、チッ化タングステン、チッ化
モリブデンであっても同様の効果が得られる。
【0011】
【発明の効果】以上述べた様に、本発明によれば接続孔
内の(特に接続孔底部)のTi、TiN及び第1金属配
線層を層間絶縁膜を形成する前と、接続孔を形成した後
の2回に分けて形成することにより、金属配線層に高電
流を印加しても、前記Ti、TiN及び第1金属配線層
が半導体基板中に突き抜けを起こすことがない。そのた
め接続孔の信頼性、特にコンタクトマイグレーション試
験時のリーク不良が減り、接続孔の微細化や、多層化に
対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体装置の製造方法の一例を工程順
に説明するための主要断面図である。
【図2】本発明の半導体装置の製造方法の一例を工程順
に説明するための主要断面図である。
【図3】従来の半導体装置の製造方法の一例を工程順に
説明するための主要断面図である。
【符号の説明】
101、201、301・・・半導体基板 102、202、302・・・素子分離シリコン酸化膜 103、203、303・・・ゲート酸化膜 104、204、304・・・ゲート電極 105、205、305・・・サイドウオール 106、206、306・・・ソース、ドレイン領域 107 ・・・チタンシリサイド 108、207、307・・・第1層間絶縁膜 109、208、308・・・Ti 110、209、309・・・TiN 111、210、310・・・第1金属配線層 112、211、311・・・接続孔

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体基板のソース、ドレイン領域上に形
    成された第1の層間絶縁膜に層間絶縁膜上に形成される
    第1の配線との接続孔を形成するに際して、先ず、前記
    半導体基板上にTi層及びTiN層を、ソース、ドレイ
    ン領域上に形成する工程。次に前記第1の層間絶縁膜を
    形成し、前記第1の層間絶縁膜の所望の場所に接続孔を
    設ける工程。その後、再びTi層及びTiN層、及び第
    1金属配線層を所望の配線パターンに形成する工程を含
    むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】半導体基板上のソース、ドレイン領域上に
    形成された第1の層間絶縁膜に層間絶縁膜上に形成され
    る第1の配線との接続孔を形成するに際して、ゲート電
    極、ソース、ドレイン領域にチタンシリサイドを形成す
    る工程。次に前記第1の層間絶縁膜を形成し、前記第1
    の層間絶縁膜の所望の場所に接続孔を設ける工程。その
    後、再びTi層及びTiN層、及び前記第1金属配線層
    を配線パターンに形成する工程を含むことを特徴とする
    半導体装置の製造方法。
JP33220495A 1995-12-20 1995-12-20 半導体装置の製造方法 Pending JPH09171974A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33220495A JPH09171974A (ja) 1995-12-20 1995-12-20 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33220495A JPH09171974A (ja) 1995-12-20 1995-12-20 半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09171974A true JPH09171974A (ja) 1997-06-30

Family

ID=18252348

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP33220495A Pending JPH09171974A (ja) 1995-12-20 1995-12-20 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09171974A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7691654B2 (en) 2005-02-04 2010-04-06 Seiko Epson Corporation Method for manufacturing active matrix substrate, active matrix substrate, electro-optical device and electronic apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7691654B2 (en) 2005-02-04 2010-04-06 Seiko Epson Corporation Method for manufacturing active matrix substrate, active matrix substrate, electro-optical device and electronic apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100302894B1 (ko) 이중(dual) 두께 코발트 실리사이드 층을 갖는 집적 회로 구조 및 그 제조 방법
JPH11150268A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH10189483A (ja) 半導体装置の製造方法及び半導体装置
JP2001203349A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2679579B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2003152101A5 (ja) 半導体集積回路装置の製造方法
JP2001284534A (ja) 回路製造方法、回路装置
US5698468A (en) Silicidation process with etch stop
JPH06333944A (ja) 半導体装置
JPH07115198A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH09171974A (ja) 半導体装置の製造方法
US20030036276A1 (en) Method for forming high resistance resistor with integrated high voltage device process
JPH09191078A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2927257B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2513312B2 (ja) Mosトランジスタの製造方法
KR0172263B1 (ko) 반도체 소자의 제조방법
JPS62224077A (ja) 半導体集積回路装置
JPH10326896A (ja) 半導体装置及びその製造方法
KR100480577B1 (ko) 버티드콘택을갖는반도체장치및그제조방법
JPH10284438A (ja) 半導体集積回路及びその製造方法
JP3235091B2 (ja) Mis型半導体装置の製造方法
JP2828089B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH09120964A (ja) 配線の形成方法及び半導体素子の形成方法
JPH11111975A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH1126756A (ja) 半導体装置の製造方法