JPH09266178A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法Info
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- JPH09266178A JPH09266178A JP7339196A JP7339196A JPH09266178A JP H09266178 A JPH09266178 A JP H09266178A JP 7339196 A JP7339196 A JP 7339196A JP 7339196 A JP7339196 A JP 7339196A JP H09266178 A JPH09266178 A JP H09266178A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】過酸化水素系の処理を行っても、高融点金属層
からなる配線もしくは電極を溶かさない方法を提供する
こと。 【解決手段】高融点金属膜からなる電極もしくは配線
は、その周囲に高融点金属酸化物層が配置され、その形
成方法は、被処理基板上に多結晶シリコン膜もしくは薄
いシリコン酸化膜を形成し、その上に高融点金属を堆積
する工程と、前記高融点金属膜を異方性エッチングする
工程と、高融点金属膜が露出した面に高融点金属酸化物
層を形成する工程と、からなることを特徴とする。
からなる配線もしくは電極を溶かさない方法を提供する
こと。 【解決手段】高融点金属膜からなる電極もしくは配線
は、その周囲に高融点金属酸化物層が配置され、その形
成方法は、被処理基板上に多結晶シリコン膜もしくは薄
いシリコン酸化膜を形成し、その上に高融点金属を堆積
する工程と、前記高融点金属膜を異方性エッチングする
工程と、高融点金属膜が露出した面に高融点金属酸化物
層を形成する工程と、からなることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】高融点金属からなる配線およ
び電極パターンを具備する半導体装置及びその製造方法
に関する。
び電極パターンを具備する半導体装置及びその製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体デバイスの高集積比、高速
化に対する要求が高まっている。これらの要求を実現す
べく、素子間および素子寸法の縮小化、微細化が進めら
れる一方、内部配線材料の抵低抗化などが検討されてい
る。
化に対する要求が高まっている。これらの要求を実現す
べく、素子間および素子寸法の縮小化、微細化が進めら
れる一方、内部配線材料の抵低抗化などが検討されてい
る。
【０００３】とりわけＲＣ遅延が顕著に現れるワード線
では、抵低抗化が大きな課題となっている。そこで、最
近では低抵抗化を図るため、金属シリサイド膜と多結晶
ケイ素膜の２層構造のポリサイドゲートが広く採用され
ている。
では、抵低抗化が大きな課題となっている。そこで、最
近では低抵抗化を図るため、金属シリサイド膜と多結晶
ケイ素膜の２層構造のポリサイドゲートが広く採用され
ている。
【０００４】しかし、０．２５μｍ世代以降では、ポリ
サイドよりも低抵抗のゲート電極が求められ、最近、高
融点金属膜と反応障壁層と多結晶ケイ素膜からなるポリ
メタルゲート構造が注目されている。例えばタングステ
ンの比抵抗はタングステンシリサイド（ＷＳｉx ）に比
べ約１桁小さく、ＲＣ遅延の大幅な短縮が可能である。
また、タングステンは多結晶ケイ素膜と８００℃程度の
加熱処理で容易に反応するが、タングステンと多結晶ケ
イ素膜との間に反応障壁層を挟むことにより、耐熱性に
優れた低抵抗ゲート構造が形成可能となる。さらに、将
来的には高融点金属単層のメタルゲートが有望とされて
おり、ゲート電極の低抵抗化には高融点金属の採用が必
須である。
サイドよりも低抵抗のゲート電極が求められ、最近、高
融点金属膜と反応障壁層と多結晶ケイ素膜からなるポリ
メタルゲート構造が注目されている。例えばタングステ
ンの比抵抗はタングステンシリサイド（ＷＳｉx ）に比
べ約１桁小さく、ＲＣ遅延の大幅な短縮が可能である。
また、タングステンは多結晶ケイ素膜と８００℃程度の
加熱処理で容易に反応するが、タングステンと多結晶ケ
イ素膜との間に反応障壁層を挟むことにより、耐熱性に
優れた低抵抗ゲート構造が形成可能となる。さらに、将
来的には高融点金属単層のメタルゲートが有望とされて
おり、ゲート電極の低抵抗化には高融点金属の採用が必
須である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、高融
点金属、反応障壁層と多結晶ケイ素膜の積層からなるポ
リメタル構造は次世代の低抵抗ゲート材料として期待さ
れる。しかし、タングステン（Ｗ）をはじめとした高融
点金属膜は過酸化水素水もしくはそれを含む酸系の混合
水溶液に可溶である。
点金属、反応障壁層と多結晶ケイ素膜の積層からなるポ
リメタル構造は次世代の低抵抗ゲート材料として期待さ
れる。しかし、タングステン（Ｗ）をはじめとした高融
点金属膜は過酸化水素水もしくはそれを含む酸系の混合
水溶液に可溶である。
【０００６】一般に、ＬＳＩ製造工程において、ゲート
電極パターン形成後にメタル汚染の除去を目的とした処
理工程が必要とされる。メタル汚染除去には過酸化水素
を含む酸系の混合水溶液が用いられる。ポリメタル構造
やメタルゲートにおいてもその必要性は変わらないが、
上述したように高融点金属膜は可溶なため、高融点金属
が露出した状態で、この処理工程を行う訳にはいかな
い。
電極パターン形成後にメタル汚染の除去を目的とした処
理工程が必要とされる。メタル汚染除去には過酸化水素
を含む酸系の混合水溶液が用いられる。ポリメタル構造
やメタルゲートにおいてもその必要性は変わらないが、
上述したように高融点金属膜は可溶なため、高融点金属
が露出した状態で、この処理工程を行う訳にはいかな
い。
【０００７】そこで、高融点金属膜の酸系の薬液処理に
対する耐性を上げるため、シリコン酸化膜や窒化膜等の
絶縁膜により高融点金属膜を完全に覆う方法がある。し
かし、凹凸の激しい基板上や基板の最外周部等では、高
融点金属膜を絶縁膜によって完全に取り囲むことは困難
である。
対する耐性を上げるため、シリコン酸化膜や窒化膜等の
絶縁膜により高融点金属膜を完全に覆う方法がある。し
かし、凹凸の激しい基板上や基板の最外周部等では、高
融点金属膜を絶縁膜によって完全に取り囲むことは困難
である。
【０００８】
（概要）上述したように、高融点金属膜を用いた配線で
は、過酸化水素水を含んだ水溶液に高融点金属が溶けて
しまうため、半導体製造装置からの重金属汚染の除去を
目的とした薬液処理を行うことができない。
は、過酸化水素水を含んだ水溶液に高融点金属が溶けて
しまうため、半導体製造装置からの重金属汚染の除去を
目的とした薬液処理を行うことができない。
【０００９】本発明は、上述した問題を鑑みて成された
半導体装置である。つまり、高融点金属からなり、その
側面が高融点金属酸化物層に囲まれた電極もしくは配線
を具備する半導体装置であることを特徴とする。特に高
融点金属酸化物が高融点金属と高融点金属酸化物の混合
物であることが望ましい。
半導体装置である。つまり、高融点金属からなり、その
側面が高融点金属酸化物層に囲まれた電極もしくは配線
を具備する半導体装置であることを特徴とする。特に高
融点金属酸化物が高融点金属と高融点金属酸化物の混合
物であることが望ましい。
【００１０】また、本発明は上述した問題を鑑みて成さ
れた半導体装置の製造方法も含む。つまり、高融点金属
膜からなる電極もしくは配線を具備する半導体装置の製
造方法において、被処理基板上にシリコン膜もしくはシ
リコン酸化膜を形成する工程と、その上に高融点金属膜
を堆積する工程と、前記高融点金属膜を異方性エッチン
グする工程と、該エッチングによる前記高融点金属膜の
露出面に高融点金属酸化物層を形成する工程とからな
り、前記高融点金属膜を前記高融点金属酸化物層で囲む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法である。
れた半導体装置の製造方法も含む。つまり、高融点金属
膜からなる電極もしくは配線を具備する半導体装置の製
造方法において、被処理基板上にシリコン膜もしくはシ
リコン酸化膜を形成する工程と、その上に高融点金属膜
を堆積する工程と、前記高融点金属膜を異方性エッチン
グする工程と、該エッチングによる前記高融点金属膜の
露出面に高融点金属酸化物層を形成する工程とからな
り、前記高融点金属膜を前記高融点金属酸化物層で囲む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法である。
【００１１】さらには、前記高融点金属膜を取り囲んだ
高融点金属酸化物層を還元する工程をも含むことが望ま
しくその工程が高融点金属を還元しつつ、シリコンを酸
化する工程であれば、なおさら良い。
高融点金属酸化物層を還元する工程をも含むことが望ま
しくその工程が高融点金属を還元しつつ、シリコンを酸
化する工程であれば、なおさら良い。
【００１２】また、本発明は、高融点金属からなる電極
もしくは配線を具備する半導体装置の製造方法におい
て、被処理基板上に酸化物層シリコン膜もしくはシリコ
ン酸化膜を形成し、その上に高融点金属膜を堆積する工
程と、前記高融点金属膜を異方性エッチングする工程
と、前記高融点金属膜を絶縁膜で覆う工程と、酸化雰囲
気中で前記高融点金属膜を加熱する工程とからなること
を特徴とする。
もしくは配線を具備する半導体装置の製造方法におい
て、被処理基板上に酸化物層シリコン膜もしくはシリコ
ン酸化膜を形成し、その上に高融点金属膜を堆積する工
程と、前記高融点金属膜を異方性エッチングする工程
と、前記高融点金属膜を絶縁膜で覆う工程と、酸化雰囲
気中で前記高融点金属膜を加熱する工程とからなること
を特徴とする。
【００１３】さらに本発明は、高融点金属からなる電極
もしくは配線を具備する半導体装置の製造方法におい
て、被処理基板上にシリコン膜もしくはシリコン酸化膜
を形成し、その上に高融点金属膜を堆積する工程と、前
記高融点金属膜を異方性エッチングする工程と、前記高
融点金属膜を絶縁膜で覆う工程と、酸化雰囲気中で前記
高融点金属膜を加熱する工程と、前記被処理基板を活性
酸素を含む溶液に浸す工程と、還元雰囲気中で前記高融
点金属酸化物層を加熱する工程とからなることを特徴と
する。
もしくは配線を具備する半導体装置の製造方法におい
て、被処理基板上にシリコン膜もしくはシリコン酸化膜
を形成し、その上に高融点金属膜を堆積する工程と、前
記高融点金属膜を異方性エッチングする工程と、前記高
融点金属膜を絶縁膜で覆う工程と、酸化雰囲気中で前記
高融点金属膜を加熱する工程と、前記被処理基板を活性
酸素を含む溶液に浸す工程と、還元雰囲気中で前記高融
点金属酸化物層を加熱する工程とからなることを特徴と
する。
【００１４】ここで、前記活性酸素を含む溶液は過酸化
水素もしくは硝酸を含む溶液であることが望ましい。さ
らに、前記還元雰囲気中で高融点金属酸化物層を加熱す
る工程において、前記高融点金属酸化物層を還元しつ
つ、前記シリコン膜を酸化することが望ましい。
水素もしくは硝酸を含む溶液であることが望ましい。さ
らに、前記還元雰囲気中で高融点金属酸化物層を加熱す
る工程において、前記高融点金属酸化物層を還元しつ
つ、前記シリコン膜を酸化することが望ましい。
【００１５】さらにまた本発明は、高融点金属からなる
電極もしくは配線を具備する半導体装置の製造方法にお
いて、被処理基板上にシリコン膜もしくはシリコン酸化
膜を形成し、その上に第１の高融点金属膜を堆積する工
程と、前記第１の高融点金属膜を異方性エッチングする
工程と、前記第１の高融点金属膜を絶縁膜で覆う工程
と、酸化雰囲気中で前記第１の高融点金属膜を加熱する
工程と、前記被処理基板上に第２の高融点金属を堆積
し、シリサイド化反応をさせる工程と、前記被処理基板
を活性酸素を含む溶液に浸し、未反応の前記第２の高融
点金属膜を取り除く工程とからなることを特徴とする。
電極もしくは配線を具備する半導体装置の製造方法にお
いて、被処理基板上にシリコン膜もしくはシリコン酸化
膜を形成し、その上に第１の高融点金属膜を堆積する工
程と、前記第１の高融点金属膜を異方性エッチングする
工程と、前記第１の高融点金属膜を絶縁膜で覆う工程
と、酸化雰囲気中で前記第１の高融点金属膜を加熱する
工程と、前記被処理基板上に第２の高融点金属を堆積
し、シリサイド化反応をさせる工程と、前記被処理基板
を活性酸素を含む溶液に浸し、未反応の前記第２の高融
点金属膜を取り除く工程とからなることを特徴とする。
【００１６】ここで、前記活性酸素を含む溶液は過酸化
水素もしくは硝酸を含む溶液であることが望ましい。な
お、本発明において、高融点金属からなる電極もしくは
配線、又は高融点金属膜とは純粋な高融点金属膜は勿
論、高融点金属を主成分とする膜を指す。
水素もしくは硝酸を含む溶液であることが望ましい。な
お、本発明において、高融点金属からなる電極もしくは
配線、又は高融点金属膜とは純粋な高融点金属膜は勿
論、高融点金属を主成分とする膜を指す。
【００１７】（作用）本発明によれば、高融点金属膜が
高融点金属酸化物層に囲まれた構造を採用することによ
り、過酸化水素を含む溶液等、活性酸素を含む溶液を含
む薬液処理を施しても、高融点金属がこれら薬液によっ
て溶け去る心配はなくなる。よって配線を溶かすことな
く、製造装置からのメタル汚染のみを除去することが可
能となる。
高融点金属酸化物層に囲まれた構造を採用することによ
り、過酸化水素を含む溶液等、活性酸素を含む溶液を含
む薬液処理を施しても、高融点金属がこれら薬液によっ
て溶け去る心配はなくなる。よって配線を溶かすことな
く、製造装置からのメタル汚染のみを除去することが可
能となる。
【００１８】また、薬液処理後に高融点金属酸化物層を
還元することにより、酸化層に伴って配線材料の抵抗が
上昇するといった問題を回避することができる。さらに
は、この高融点金属酸化物の還元工程をシリコンの酸化
工程と併用することも可能である。
還元することにより、酸化層に伴って配線材料の抵抗が
上昇するといった問題を回避することができる。さらに
は、この高融点金属酸化物の還元工程をシリコンの酸化
工程と併用することも可能である。
【００１９】なお、高融点金属膜からなる配線の側壁を
絶縁膜にて囲んだ後に、高融点金属膜を酸化することに
より、薬液処理に対して耐性の弱い部分、なかでも絶縁
膜による保護が不完全な部分を、選択的に保護すること
が可能となる。また、高融点金属としては、Ｗ、Ｍｏ、
Ｎｉ、Ｃｕもしくはそれら合金であれば良い。
絶縁膜にて囲んだ後に、高融点金属膜を酸化することに
より、薬液処理に対して耐性の弱い部分、なかでも絶縁
膜による保護が不完全な部分を、選択的に保護すること
が可能となる。また、高融点金属としては、Ｗ、Ｍｏ、
Ｎｉ、Ｃｕもしくはそれら合金であれば良い。
【００２０】
＜実施形態１＞本発明を適用した実施形態を図１を用い
て説明する。図１（ａ）に示すように、単結晶シリコン
基板１００上に、スパッタリング法によってタングステ
ン膜１０１（膜厚１００ｎｍ）を堆積した。
て説明する。図１（ａ）に示すように、単結晶シリコン
基板１００上に、スパッタリング法によってタングステ
ン膜１０１（膜厚１００ｎｍ）を堆積した。
【００２１】次いで、図１（ｂ）に示すように、酸素雰
囲気中で４５０℃ ３０分程度の加熱処理を行い、タン
グステン表面に膜厚５０ｎｍ程度の酸化タングステン層
１０２を形成した。
囲気中で４５０℃ ３０分程度の加熱処理を行い、タン
グステン表面に膜厚５０ｎｍ程度の酸化タングステン層
１０２を形成した。
【００２２】その後、硫酸と過酸化水素水の混合液に浸
したが、酸化タングステン層１０２は溶けず、さらには
その下のタングステン１０１の溶解をも抑える効果が酸
化タングステン層１０２にあることが判った。
したが、酸化タングステン層１０２は溶けず、さらには
その下のタングステン１０１の溶解をも抑える効果が酸
化タングステン層１０２にあることが判った。
【００２３】そこで、薄膜Ｘ線回折法にて酸化タングス
テン層１０２の構造を調査した結果、酸化タングステン
（ＷＯ3 、ＷＯ2.9 、ＷＯ2.72）の他、タングステンの
回折ピークが観察された。つまり、タングステン膜１０
１は完全には酸化されず、タングステンと酸化タングス
テンが混在した状態にある。さらに、ＸＰＳ法にてその
組成を調べた結果、Ｗ：Ｏ＝１：２．４であった。
テン層１０２の構造を調査した結果、酸化タングステン
（ＷＯ3 、ＷＯ2.9 、ＷＯ2.72）の他、タングステンの
回折ピークが観察された。つまり、タングステン膜１０
１は完全には酸化されず、タングステンと酸化タングス
テンが混在した状態にある。さらに、ＸＰＳ法にてその
組成を調べた結果、Ｗ：Ｏ＝１：２．４であった。
【００２４】また、この酸化タングステン層１０２は硫
酸や過酸化水素水の他に、弗酸等の酸系の溶液やアンモ
ニア水にも溶けず、これらの溶液に対しても耐性がある
ことが判った。タングステン膜１０１は過酸化水素水も
しくは硝酸系の処理には瞬時に溶解するが、その表面に
酸化タングステン層１０２を形成することにより、それ
ら溶液に対して耐性を持たせることが可能となる。
酸や過酸化水素水の他に、弗酸等の酸系の溶液やアンモ
ニア水にも溶けず、これらの溶液に対しても耐性がある
ことが判った。タングステン膜１０１は過酸化水素水も
しくは硝酸系の処理には瞬時に溶解するが、その表面に
酸化タングステン層１０２を形成することにより、それ
ら溶液に対して耐性を持たせることが可能となる。
【００２５】なお、本実施例では、高融点金属酸化物層
を高融点金属の酸化によって形成したが、高融点金属酸
化物を化学的気相成長（ＣＶＤ）法等により成膜しても
同様な効果が得られる。また、本実施例では、高融点金
属としてタングステン（Ｗ）を選んだが、Ｍｏ、Ｎｉ、
Ｃｕもしくはそれら合金でも良い。
を高融点金属の酸化によって形成したが、高融点金属酸
化物を化学的気相成長（ＣＶＤ）法等により成膜しても
同様な効果が得られる。また、本実施例では、高融点金
属としてタングステン（Ｗ）を選んだが、Ｍｏ、Ｎｉ、
Ｃｕもしくはそれら合金でも良い。
【００２６】＜実施形態２＞電界効果型トランジスタ
（ＭＯＳＦＥＴ）のゲート電極に本発明を適用した場合
について図２を用いて説明する。
（ＭＯＳＦＥＴ）のゲート電極に本発明を適用した場合
について図２を用いて説明する。
【００２７】まず、図２（ａ）に示すように単結晶シリ
コンからなる基板２００上に、ゲート酸化膜２０１（膜
厚５ｎｍ）を形成し、その上にＣＶＤ法により多結晶シ
リコン膜２０２（膜厚１００ｎｍ）を堆積した。その上
に反応性スパッタリング法によって窒化タングステン膜
２０３（膜厚５ｎｍ）を堆積した。引き続いて、その上
にスパッタリング法によってタングステン膜２０４（膜
厚１００ｎｍ）を堆積した。
コンからなる基板２００上に、ゲート酸化膜２０１（膜
厚５ｎｍ）を形成し、その上にＣＶＤ法により多結晶シ
リコン膜２０２（膜厚１００ｎｍ）を堆積した。その上
に反応性スパッタリング法によって窒化タングステン膜
２０３（膜厚５ｎｍ）を堆積した。引き続いて、その上
にスパッタリング法によってタングステン膜２０４（膜
厚１００ｎｍ）を堆積した。
【００２８】この後、図２（ｂ）に示すように、８００
℃程度の加熱処理を行うことで、タングステン膜２０４
と多結晶シリコン膜２０２との界面に極薄いＷＳｉＮ層
２０５を形成する。
℃程度の加熱処理を行うことで、タングステン膜２０４
と多結晶シリコン膜２０２との界面に極薄いＷＳｉＮ層
２０５を形成する。
【００２９】ついで、その上にＣＶＤ法によりシリコン
窒化膜２０６（膜厚２００ｎｍ）を堆積した。なお、先
の加熱処理は、８００℃程度の成膜温度を有するシリコ
ン窒化膜２０６の成膜工程と兼ねても良い。
窒化膜２０６（膜厚２００ｎｍ）を堆積した。なお、先
の加熱処理は、８００℃程度の成膜温度を有するシリコ
ン窒化膜２０６の成膜工程と兼ねても良い。
【００３０】この後、シリコン窒化膜２０６上にフォト
レジスト（膜厚１μｍ）をスピンコート法により塗布し
た後、このフォトレジストをフォトマスクを通して露光
し、現像して、例えば０．２５μｍ幅のレジストパター
ン２０７を形成する。
レジスト（膜厚１μｍ）をスピンコート法により塗布し
た後、このフォトレジストをフォトマスクを通して露光
し、現像して、例えば０．２５μｍ幅のレジストパター
ン２０７を形成する。
【００３１】次いで、図３（ａ）に示すように、ドライ
エッチング装置を用いて、レジストパターン２０７に沿
ってシリコン窒化膜２０６をエッチングした。残存した
レジストパターン２０７は、Ｏ2 アッシングにより剥離
した。
エッチング装置を用いて、レジストパターン２０７に沿
ってシリコン窒化膜２０６をエッチングした。残存した
レジストパターン２０７は、Ｏ2 アッシングにより剥離
した。
【００３２】さらに、図３（ｂ）に示すように、シリコ
ン窒化膜２０６をエッチングマスクにして、タングステ
ン（Ｗ）膜２０４、ＷＳｉＮ層２０５そして多結晶シリ
コン膜２０２をエッチングした。
ン窒化膜２０６をエッチングマスクにして、タングステ
ン（Ｗ）膜２０４、ＷＳｉＮ層２０５そして多結晶シリ
コン膜２０２をエッチングした。
【００３３】その後、図３（ｃ）に示すように、例えば
酸素雰囲気中で４００℃ １０分程度の酸化を行った。
この酸化により、タングステン膜２０４の側壁部分２０
８は２００オングストローム程度酸化される。側壁部分
の組成分析を行った結果、その組成はＷ：Ｏ＝１：２．
４であった。
酸素雰囲気中で４００℃ １０分程度の酸化を行った。
この酸化により、タングステン膜２０４の側壁部分２０
８は２００オングストローム程度酸化される。側壁部分
の組成分析を行った結果、その組成はＷ：Ｏ＝１：２．
４であった。
【００３４】次に、エッチング後の処理として、例えば
硫酸と過酸化水素水の混合液に浸した。ここでタングス
テンはこの混合液に容易に溶解するが、熱酸化により形
成した酸化タングステン膜は溶けにくい。
硫酸と過酸化水素水の混合液に浸した。ここでタングス
テンはこの混合液に容易に溶解するが、熱酸化により形
成した酸化タングステン膜は溶けにくい。
【００３５】もし、タングステン膜２０４の側壁部分が
酸化物によって覆われていなかったら、タングステンは
瞬時に過酸化水素水系の薬液に溶け、当然ながらタング
ステンの配線は無くなってしまう。
酸化物によって覆われていなかったら、タングステンは
瞬時に過酸化水素水系の薬液に溶け、当然ながらタング
ステンの配線は無くなってしまう。
【００３６】しかし、酸化物で側壁部分を保護すること
により、硫酸と過酸化水素水の混合液に被処理基板ごと
浸しても、タングステン酸化物に囲まれた配線は溶解せ
ず、さらには、アルミニウム、鉄、チタンといったエッ
チング装置からのメタル汚染のみを除去することが可能
となる。
により、硫酸と過酸化水素水の混合液に被処理基板ごと
浸しても、タングステン酸化物に囲まれた配線は溶解せ
ず、さらには、アルミニウム、鉄、チタンといったエッ
チング装置からのメタル汚染のみを除去することが可能
となる。
【００３７】図３（ｄ）に示すように、この後、多結晶
ケイ素２０２のエッチング時に削られた薄い酸化ケイ素
膜２０１の照射損傷回復と多結晶ケイ素膜ボトムのコー
ナー部分２０９を丸めるため、Ｎ2 ／Ｈ2 ／Ｈ2 Ｏ雰囲
気中で各々のガス分圧を制御しながら、７００〜９００
℃でシリコンの選択酸化を行った。ここで例えば雰囲気
のＨ2 、Ｈ2 Ｏの分圧比は、Ｈ2 Ｏ／Ｈ2 の値が０．０
１以上１以下とする。この酸化によりシリコンだけが酸
化され、ボトムコーナー部分２０９の電界集中による信
頼性の低下を防止できる。
ケイ素２０２のエッチング時に削られた薄い酸化ケイ素
膜２０１の照射損傷回復と多結晶ケイ素膜ボトムのコー
ナー部分２０９を丸めるため、Ｎ2 ／Ｈ2 ／Ｈ2 Ｏ雰囲
気中で各々のガス分圧を制御しながら、７００〜９００
℃でシリコンの選択酸化を行った。ここで例えば雰囲気
のＨ2 、Ｈ2 Ｏの分圧比は、Ｈ2 Ｏ／Ｈ2 の値が０．０
１以上１以下とする。この酸化によりシリコンだけが酸
化され、ボトムコーナー部分２０９の電界集中による信
頼性の低下を防止できる。
【００３８】この酸化雰囲気中で、酸化タングステンは
タングステンへと還元されるため、タングステン膜２０
４の側壁部分２０８はタングステンへと戻る。この結
果、電極材料である高融点金属を溶かすことなく、かつ
信頼性の高いゲート電極を形成することが可能となる。
タングステンへと還元されるため、タングステン膜２０
４の側壁部分２０８はタングステンへと戻る。この結
果、電極材料である高融点金属を溶かすことなく、かつ
信頼性の高いゲート電極を形成することが可能となる。
【００３９】なお、本実施例では、還元雰囲気としてＮ
2 ／Ｈ2 ／Ｈ2 Ｏ雰囲気を用いたが、同様な効果は、微
量酸素中、微量水蒸気もしくはＨ2 とＯ2 の混合ガス雰
囲気やＣＯとＣＯ2 の混合ガス雰囲気でも確認された。
2 ／Ｈ2 ／Ｈ2 Ｏ雰囲気を用いたが、同様な効果は、微
量酸素中、微量水蒸気もしくはＨ2 とＯ2 の混合ガス雰
囲気やＣＯとＣＯ2 の混合ガス雰囲気でも確認された。
【００４０】＜実施形態３＞電界効果型トランジスタ
（ＭＯＳＦＥＴ）に本発明を適用した場合について図３
を用いて説明する。
（ＭＯＳＦＥＴ）に本発明を適用した場合について図３
を用いて説明する。
【００４１】まず、図４（ａ）に示すように単結晶シリ
コンからなる基板３００上に素子分離３０１及びゲート
酸化膜３０２（膜厚５ｎｍ）を形成し、その上にＣＶＤ
法により多結晶シリコン膜３０３（膜厚１００ｎｍ）を
堆積した。その上に反応性スパッタリング法によって窒
化タングステン膜３０４（膜厚５ｎｍ）を堆積した。引
き続いて、その上にスパッタリング法によってタングス
テン膜３０５（膜厚１００ｎｍ）を堆積した。
コンからなる基板３００上に素子分離３０１及びゲート
酸化膜３０２（膜厚５ｎｍ）を形成し、その上にＣＶＤ
法により多結晶シリコン膜３０３（膜厚１００ｎｍ）を
堆積した。その上に反応性スパッタリング法によって窒
化タングステン膜３０４（膜厚５ｎｍ）を堆積した。引
き続いて、その上にスパッタリング法によってタングス
テン膜３０５（膜厚１００ｎｍ）を堆積した。
【００４２】この後、図４（ｂ）に示すように、８００
℃程度の加熱処理を行うことで、タングステン膜３０５
と多結晶シリコン膜３０３との界面に極薄いＷＳｉＮ層
３０６を形成する。
℃程度の加熱処理を行うことで、タングステン膜３０５
と多結晶シリコン膜３０３との界面に極薄いＷＳｉＮ層
３０６を形成する。
【００４３】ついで、その上にＣＶＤ法によりシリコン
窒化膜３０７（膜厚２００ｎｍ）を堆積した。なお、先
の加熱処理は、８００℃程度の成膜温度を有するシリコ
ン窒化膜３０７の成膜工程と兼ねても良い。
窒化膜３０７（膜厚２００ｎｍ）を堆積した。なお、先
の加熱処理は、８００℃程度の成膜温度を有するシリコ
ン窒化膜３０７の成膜工程と兼ねても良い。
【００４４】この後、シリコン窒化膜３０７上にフォト
レジスト（膜厚１μｍ）をスピンコート法により塗布し
た後、このフォトレジストをフォトマスクを通して露光
し、現像して、例えば０．２５μｍ幅のレジストパター
ン３０８を形成する。
レジスト（膜厚１μｍ）をスピンコート法により塗布し
た後、このフォトレジストをフォトマスクを通して露光
し、現像して、例えば０．２５μｍ幅のレジストパター
ン３０８を形成する。
【００４５】次いで、図４（ｃ）に示すように、ドライ
エッチング装置を用いて、レジストパターン３０８に沿
ってシリコン窒化膜３０７をエッチングした。残存した
レジストパターン３０８は、Ｏ2 アッシングにより剥離
した。
エッチング装置を用いて、レジストパターン３０８に沿
ってシリコン窒化膜３０７をエッチングした。残存した
レジストパターン３０８は、Ｏ2 アッシングにより剥離
した。
【００４６】さらに、シリコン窒化膜３０７をエッチン
グマスクにして、タングステン（Ｗ）膜３０５、ＷＳｉ
Ｎ層３０６そして多結晶シリコン膜３０３をエッチング
した。
グマスクにして、タングステン（Ｗ）膜３０５、ＷＳｉ
Ｎ層３０６そして多結晶シリコン膜３０３をエッチング
した。
【００４７】図５（ａ）に示すように、この後、多結晶
ケイ素膜３０３のエッチング時に削られた薄いケイ素膜
３０２の照射損傷回復と多結晶ケイ素膜ボトムのコーナ
ー部分３０３ａを丸めるため、Ｎ2 ／Ｈ2 ／Ｈ2 Ｏ雰囲
気中で各々のガス分圧を制御しながら、７００〜９００
℃でシリコンの選択酸化を行った。この酸化によりシリ
コンだけが酸化され、ボトムコーナー部分の電界集中に
よる信頼性の低下を防止できる。
ケイ素膜３０３のエッチング時に削られた薄いケイ素膜
３０２の照射損傷回復と多結晶ケイ素膜ボトムのコーナ
ー部分３０３ａを丸めるため、Ｎ2 ／Ｈ2 ／Ｈ2 Ｏ雰囲
気中で各々のガス分圧を制御しながら、７００〜９００
℃でシリコンの選択酸化を行った。この酸化によりシリ
コンだけが酸化され、ボトムコーナー部分の電界集中に
よる信頼性の低下を防止できる。
【００４８】次に、図５（ｂ）に示すように、イオン注
入等により浅い不純物拡散層３０９を形成した後、側壁
絶縁膜として窒化ケイ素膜３１０を形成する。その結
果、タングステン膜３０５は窒化ケイ素膜３０７及び３
１０によって囲まれる。
入等により浅い不純物拡散層３０９を形成した後、側壁
絶縁膜として窒化ケイ素膜３１０を形成する。その結
果、タングステン膜３０５は窒化ケイ素膜３０７及び３
１０によって囲まれる。
【００４９】しかしながら、被処理基板上の全てのタン
グステン膜３０５がシリコン窒化膜によって覆われる訳
ではない。例えば、図５（ｃ）に示すように、１００μ
ｍ程度以上の幅を持った所では完全に覆うことは難し
い。通常、レジストパターン３０８は、現像後にポスト
ベークと呼ばれる加熱処理や紫外線照射等を行う。これ
は、膜中に残存する溶媒を取り除いたり、膜中の分子の
架橋を促進しドライエッチング耐性を高めるために行わ
れる。しかし、同時にレジストパターン３０８の収縮が
起き、テーパ形状となってしまう。
グステン膜３０５がシリコン窒化膜によって覆われる訳
ではない。例えば、図５（ｃ）に示すように、１００μ
ｍ程度以上の幅を持った所では完全に覆うことは難し
い。通常、レジストパターン３０８は、現像後にポスト
ベークと呼ばれる加熱処理や紫外線照射等を行う。これ
は、膜中に残存する溶媒を取り除いたり、膜中の分子の
架橋を促進しドライエッチング耐性を高めるために行わ
れる。しかし、同時にレジストパターン３０８の収縮が
起き、テーパ形状となってしまう。
【００５０】次いで、図６（ａ）に示すように、このレ
ジストパターン３０８をエッチングマスクにシリコン窒
化膜３０７、タングステン３０５、ＷＳｉＮ層３０６そ
して多結晶シリコン膜３０３をエッチングすると、当然
ながらこれらの積層構造からなるゲート電極はテーパ形
状となる。
ジストパターン３０８をエッチングマスクにシリコン窒
化膜３０７、タングステン３０５、ＷＳｉＮ層３０６そ
して多結晶シリコン膜３０３をエッチングすると、当然
ながらこれらの積層構造からなるゲート電極はテーパ形
状となる。
【００５１】よって、図６（ｂ）に示すように、この上
にシリコン窒化膜を堆積し、エッチバック法により側壁
絶縁膜３１０を形成しても、タングステン膜３０５を完
全に覆うことはできない。仮に覆うことができたとして
も、窒化ケイ素膜３０７と３１０の接続部３１１が薄
く、過酸化水素水の侵入を許してしまう。
にシリコン窒化膜を堆積し、エッチバック法により側壁
絶縁膜３１０を形成しても、タングステン膜３０５を完
全に覆うことはできない。仮に覆うことができたとして
も、窒化ケイ素膜３０７と３１０の接続部３１１が薄
く、過酸化水素水の侵入を許してしまう。
【００５２】また、シリコン基板の最外周部分でも、同
様にシリコン窒化膜で高融点金属膜を完全に覆うことは
難しい。一般に、シリコン基板の最外周部は、エッチン
グ装置等の装置内で搬送する際に掴まれる。そのため、
レジスト等が基板の最外周部まで塗布されたままでは、
シリコン基板搬送時に、基板を掴む搬送系にレジストが
付着し、これがダストの原因となってしまう。
様にシリコン窒化膜で高融点金属膜を完全に覆うことは
難しい。一般に、シリコン基板の最外周部は、エッチン
グ装置等の装置内で搬送する際に掴まれる。そのため、
レジスト等が基板の最外周部まで塗布されたままでは、
シリコン基板搬送時に、基板を掴む搬送系にレジストが
付着し、これがダストの原因となってしまう。
【００５３】そこで、シリコン基板へレジスト塗布した
後には、通常、シリコン基板を回転させながら、シンナ
ー等の有機溶剤を吹き付け、最外周部分のレジストを剥
離する。我々はこの工程を周辺カットと呼んでいる。た
だし、周辺カット部分は、有機溶剤を吹き付けることに
よって剥離するため、レジストが基板最外周の数ｍｍに
渡って裾を引いてしまう。よって、最外周部のゲート電
極は、大きく裾を引いたレジストパターンに対応してエ
ッチングされるため、ゲート電極も数ｍｍに渡ってテー
パを引いた形状となる。
後には、通常、シリコン基板を回転させながら、シンナ
ー等の有機溶剤を吹き付け、最外周部分のレジストを剥
離する。我々はこの工程を周辺カットと呼んでいる。た
だし、周辺カット部分は、有機溶剤を吹き付けることに
よって剥離するため、レジストが基板最外周の数ｍｍに
渡って裾を引いてしまう。よって、最外周部のゲート電
極は、大きく裾を引いたレジストパターンに対応してエ
ッチングされるため、ゲート電極も数ｍｍに渡ってテー
パを引いた形状となる。
【００５４】したがって、広いパターンと同様、最外周
部ゲート電極を完全にシリコン窒化膜で覆うことは困難
である。例えば、この問題を回避するために、露光装置
にて最外周部分を露光・現像処理して形成することは可
能である。しかし、この工程を行うために新たに露光装
置を必要とする他、広いパターンを現像した時の問題は
回避できないため、完全な解決にならない。
部ゲート電極を完全にシリコン窒化膜で覆うことは困難
である。例えば、この問題を回避するために、露光装置
にて最外周部分を露光・現像処理して形成することは可
能である。しかし、この工程を行うために新たに露光装
置を必要とする他、広いパターンを現像した時の問題は
回避できないため、完全な解決にならない。
【００５５】そこで、本発明では、絶縁膜の側壁形成後
に、高融点金属を酸化することを特徴としている。つま
り、図６（ｃ）に示すように、側壁絶縁膜３１０形成後
に、被処理基板を３００〜５００℃の酸化雰囲気に曝
す。この結果、シリコン窒化膜３０７及び３１０によっ
て完全に覆われた所では、酸素等の酸化剤が侵入しにく
いため、高融点金属の酸化は進まない。しかし、パター
ンの広い部分や基板最外周部等、シリコン窒化膜３０７
及び３１０によってタングステン膜３０５を完全に保護
することが難しい所では、タングステン膜３０５の酸化
が進み、タングステン酸化物層３１２が形成される。
に、高融点金属を酸化することを特徴としている。つま
り、図６（ｃ）に示すように、側壁絶縁膜３１０形成後
に、被処理基板を３００〜５００℃の酸化雰囲気に曝
す。この結果、シリコン窒化膜３０７及び３１０によっ
て完全に覆われた所では、酸素等の酸化剤が侵入しにく
いため、高融点金属の酸化は進まない。しかし、パター
ンの広い部分や基板最外周部等、シリコン窒化膜３０７
及び３１０によってタングステン膜３０５を完全に保護
することが難しい所では、タングステン膜３０５の酸化
が進み、タングステン酸化物層３１２が形成される。
【００５６】つまり、酸化剤の侵入に弱い所のタングス
テン膜３０５が選択的に酸化され、タングステン酸化物
層３１２が形成される。次いで、エッチング後の処理と
して、硫酸と過酸化水素水の混合液に浸した。ただし、
タングステン膜３０５はシリコン窒化膜３０７，３１０
によって完全に覆われているか、先の酸化により、その
一部がタングステン酸化物層３１２に変わっている。
テン膜３０５が選択的に酸化され、タングステン酸化物
層３１２が形成される。次いで、エッチング後の処理と
して、硫酸と過酸化水素水の混合液に浸した。ただし、
タングステン膜３０５はシリコン窒化膜３０７，３１０
によって完全に覆われているか、先の酸化により、その
一部がタングステン酸化物層３１２に変わっている。
【００５７】よって、タングステン膜３０５が、過酸化
水素水系の薬液処理によって、溶けてしまうことはな
い。なぜなら、タングステンはこの薬液に容易に溶解す
るが、熱酸化により形成した酸化タングステン酸化物層
３１２は溶けにくいためである。
水素水系の薬液処理によって、溶けてしまうことはな
い。なぜなら、タングステンはこの薬液に容易に溶解す
るが、熱酸化により形成した酸化タングステン酸化物層
３１２は溶けにくいためである。
【００５８】したがって、例えば硫酸と過酸化水素水の
混合液に被処理基板ごと浸しても、シリコン窒化膜３０
７，３１０及びタングステン酸化物層３１２に囲まれた
配線は溶解せず、アルミニウム、鉄、チタンといったエ
ッチング装置からのメタル汚染のみを除去することが可
能となる。
混合液に被処理基板ごと浸しても、シリコン窒化膜３０
７，３１０及びタングステン酸化物層３１２に囲まれた
配線は溶解せず、アルミニウム、鉄、チタンといったエ
ッチング装置からのメタル汚染のみを除去することが可
能となる。
【００５９】さらに、図７（ａ），（ｂ）に示すよう
に、イオン注入等により深い不純物拡散層３１３を形成
した後、スパッタリング法によってチタン膜３１４（膜
厚２０ｎｍ）を堆積した。
に、イオン注入等により深い不純物拡散層３１３を形成
した後、スパッタリング法によってチタン膜３１４（膜
厚２０ｎｍ）を堆積した。
【００６０】この後、図７（ｃ），（ｄ）に示すよう
に、例えば９００℃２０秒間、窒素雰囲気中で加熱処理
を行い、ＭＯＳ型トランジスタのソース・ドレイン部分
にシリサイド層３１５を形成する。この後、素子分離３
０１もしくはシリコン窒化膜３０７及び３１０上の未反
応チタンを、硫酸と過酸化水素水系の薬液によって取り
除く。このとき、配線に用いられたタングステン膜３０
５は、シリコン窒化膜３０７及び３１０もしくはタング
ステン酸化物層３１２によって保護されているため、薬
液に溶けてしまうことはない。
に、例えば９００℃２０秒間、窒素雰囲気中で加熱処理
を行い、ＭＯＳ型トランジスタのソース・ドレイン部分
にシリサイド層３１５を形成する。この後、素子分離３
０１もしくはシリコン窒化膜３０７及び３１０上の未反
応チタンを、硫酸と過酸化水素水系の薬液によって取り
除く。このとき、配線に用いられたタングステン膜３０
５は、シリコン窒化膜３０７及び３１０もしくはタング
ステン酸化物層３１２によって保護されているため、薬
液に溶けてしまうことはない。
【００６１】最後に、図８（ａ），（ｂ）に示すよう
に、例えばＨ2 ／Ｎ2 雰囲気中、５００℃３０分程度の
加熱処理を行い、タングステン酸化物層３１２を還元す
る。この結果、タングステンを含むゲート電極を用いた
ＭＯＳ型トランジスタを形成した。
に、例えばＨ2 ／Ｎ2 雰囲気中、５００℃３０分程度の
加熱処理を行い、タングステン酸化物層３１２を還元す
る。この結果、タングステンを含むゲート電極を用いた
ＭＯＳ型トランジスタを形成した。
【００６２】＜実施形態４＞電界効果型トランジスタ
（ＭＯＳＦＥＴ）のゲート電極に本発明を適用した場合
について図９を用いて説明する。
（ＭＯＳＦＥＴ）のゲート電極に本発明を適用した場合
について図９を用いて説明する。
【００６３】まず、図９（ａ）に示すように単結晶シリ
コンからなる基板４００上に、ゲート酸化膜４０１（膜
厚５ｎｍ）を形成した。その上に反応性スパッタリング
法によってＷＳｉＮ膜４０２（膜厚５ｎｍ）を堆積し
た。引き続いて、その上にスパッタリング法によってタ
ングステン膜４０３（膜厚１００ｎｍ）を堆積した。
コンからなる基板４００上に、ゲート酸化膜４０１（膜
厚５ｎｍ）を形成した。その上に反応性スパッタリング
法によってＷＳｉＮ膜４０２（膜厚５ｎｍ）を堆積し
た。引き続いて、その上にスパッタリング法によってタ
ングステン膜４０３（膜厚１００ｎｍ）を堆積した。
【００６４】ついで、その上にＣＶＤ法によりシリコン
窒化膜４０４（膜厚２００ｎｍ）を堆積した。この後、
シリコン窒化膜４０４上にフォトレジスト（膜厚１μ
ｍ）をスピンコート法により塗布した後、このフォトレ
ジストをフォトマスクを通して露光し、現像して、例え
ば０．１５μｍ幅のレジストパターン４０５を形成す
る。
窒化膜４０４（膜厚２００ｎｍ）を堆積した。この後、
シリコン窒化膜４０４上にフォトレジスト（膜厚１μ
ｍ）をスピンコート法により塗布した後、このフォトレ
ジストをフォトマスクを通して露光し、現像して、例え
ば０．１５μｍ幅のレジストパターン４０５を形成す
る。
【００６５】次いで、図９（ｂ）に示すように、ドライ
エッチング装置を用いて、レジストパターン４０５に沿
ってシリコン窒化膜４０４をエッチングした。残存した
レジストパターン４０５は、Ｏ2 アッシングにより剥離
した。
エッチング装置を用いて、レジストパターン４０５に沿
ってシリコン窒化膜４０４をエッチングした。残存した
レジストパターン４０５は、Ｏ2 アッシングにより剥離
した。
【００６６】さらに、シリコン窒化膜４０４をエッチン
グマスクにして、タングステン（Ｗ）膜４０３、ＷＳｉ
Ｎ層４０２をエッチングした。その後、図９（ｃ）に示
すように、例えば酸素雰囲気中で３５０℃ １０分程度
の酸化を行った。この酸化により、タングステン膜４０
２及びＷＳｉＮ層４０３の側壁部分にタングステン酸化
物層４０６が１００オングストローム程度形成される。
グマスクにして、タングステン（Ｗ）膜４０３、ＷＳｉ
Ｎ層４０２をエッチングした。その後、図９（ｃ）に示
すように、例えば酸素雰囲気中で３５０℃ １０分程度
の酸化を行った。この酸化により、タングステン膜４０
２及びＷＳｉＮ層４０３の側壁部分にタングステン酸化
物層４０６が１００オングストローム程度形成される。
【００６７】次に、エッチング後の処理として、例えば
硫酸と過酸化水素水の混合液に浸した。ここでタングス
テンはこの混合液に容易に溶解するが、熱酸化により形
成した酸化タングステン酸化物層４０６は溶けにくい。
硫酸と過酸化水素水の混合液に浸した。ここでタングス
テンはこの混合液に容易に溶解するが、熱酸化により形
成した酸化タングステン酸化物層４０６は溶けにくい。
【００６８】よって、硫酸と過酸化水素水の混合液に被
処理基板ごと浸しても、タングステン酸化物層４０６に
囲まれた配線は溶解せず、アルミニウム、鉄、チタンと
いったエッチング装置からのメタル汚染のみを除去する
ことが可能となる。
処理基板ごと浸しても、タングステン酸化物層４０６に
囲まれた配線は溶解せず、アルミニウム、鉄、チタンと
いったエッチング装置からのメタル汚染のみを除去する
ことが可能となる。
【００６９】図９（ｄ）に示すように、この後、タング
ステン４０２及びＷＳｉＮ層４０３のエッチング時に削
られた薄い酸化ケイ素（ゲート酸化膜）４０１の照射損
傷を回復するため、実施形態２と同様にＮ2 ／Ｈ2 ／Ｈ
2 Ｏ雰囲気中で各々のガス分圧を制御しながら、７００
〜９００℃でシリコンの選択酸化を行った。この酸化に
よりシリコンだけが酸化され、酸化ケイ素膜４０１の膜
厚は元に戻り、酸化膜の信頼性の低下を防止できる。こ
の酸化雰囲気中で、酸化タングステン酸化物層４０６は
タングステンへと還元されるため、タングステン膜４０
２の側壁部分はタングステンへと戻る。
ステン４０２及びＷＳｉＮ層４０３のエッチング時に削
られた薄い酸化ケイ素（ゲート酸化膜）４０１の照射損
傷を回復するため、実施形態２と同様にＮ2 ／Ｈ2 ／Ｈ
2 Ｏ雰囲気中で各々のガス分圧を制御しながら、７００
〜９００℃でシリコンの選択酸化を行った。この酸化に
よりシリコンだけが酸化され、酸化ケイ素膜４０１の膜
厚は元に戻り、酸化膜の信頼性の低下を防止できる。こ
の酸化雰囲気中で、酸化タングステン酸化物層４０６は
タングステンへと還元されるため、タングステン膜４０
２の側壁部分はタングステンへと戻る。
【００７０】
【発明の効果】本発明によれば、高融点金属膜が高融点
金属酸化物層に囲まれた構造を採用することにより、過
酸化水素水を含む薬液処理を施しても、高融点金属がこ
れら薬液によって溶け去る必要はなくなる。よって、配
線を溶かすことなく、製造装置からのメタル汚染のみを
除去することが可能となる。また、薬液処理後に高融点
金属酸化物層を還元することにより、酸化層に伴って配
線材料の抵抗が上昇するといった問題を回避することが
できる。
金属酸化物層に囲まれた構造を採用することにより、過
酸化水素水を含む薬液処理を施しても、高融点金属がこ
れら薬液によって溶け去る必要はなくなる。よって、配
線を溶かすことなく、製造装置からのメタル汚染のみを
除去することが可能となる。また、薬液処理後に高融点
金属酸化物層を還元することにより、酸化層に伴って配
線材料の抵抗が上昇するといった問題を回避することが
できる。
【００７１】なお、高融点金属膜からなる配線の側壁を
絶縁膜にて囲んだ後に、高融点金属膜を酸化することに
より、薬液処理に対して耐性の弱い部分、なかでも絶縁
膜による保護が不完全な部分を、選択的に保護すること
が可能となる。
絶縁膜にて囲んだ後に、高融点金属膜を酸化することに
より、薬液処理に対して耐性の弱い部分、なかでも絶縁
膜による保護が不完全な部分を、選択的に保護すること
が可能となる。
【図１】 本発明の第１の実施例を示す断面図。
【図２】 本発明の第２の実施例を示す工程断面図。
【図３】 図２に続く工程断面図。
【図４】 本発明の第３の実施例を示す工程断面図。
【図５】 図４に続く工程断面図。
【図６】 図５に続く工程断面図。
【図７】 図６に続く工程断面図。
【図８】 図７に続く工程断面図。
【図９】 本発明の第４の実施例を示す工程断面図。
１００：基板、１０１：タングステン膜、１０１：タン
グステン酸化物層、２００：基板、２０１：薄い酸化
膜、２０２：多結晶シリコン膜、２０３：窒化タングス
テン膜、２０４：タングステン膜、２０５：ＷＳｉＮ
層、２０６：窒化シリコン膜、２０７：レジストパター
ン、２０８：タングステン酸化物層、２０９：ゲート電
極のボトムエッジ部分、３００：基板、３０１：素子分
離、３０２：薄い酸化膜、３０３：多結晶シリコン膜、
３０４：窒化タングステン膜、３０５：タングステン
膜、３０６：ＷＳｉＮ膜、３０７：窒化シリコン膜、３
０８：レジストパターン、３０９：浅い不純物拡散層、
３１０：側壁絶縁膜、３１１：窒化シリコン膜の絶縁
部、３１２：タングステン酸化物層、３１３：深い不純
物拡散層、３１４：チタン膜、３１５：シリサイド層、
４００：基板、４０１：薄い酸化膜、４０２：ＷＳｉＮ
膜、４０３：タングステン膜、４０４：窒化シリコン
膜、４０５：レジストパターン、４０６：タングステン
酸化物層。
グステン酸化物層、２００：基板、２０１：薄い酸化
膜、２０２：多結晶シリコン膜、２０３：窒化タングス
テン膜、２０４：タングステン膜、２０５：ＷＳｉＮ
層、２０６：窒化シリコン膜、２０７：レジストパター
ン、２０８：タングステン酸化物層、２０９：ゲート電
極のボトムエッジ部分、３００：基板、３０１：素子分
離、３０２：薄い酸化膜、３０３：多結晶シリコン膜、
３０４：窒化タングステン膜、３０５：タングステン
膜、３０６：ＷＳｉＮ膜、３０７：窒化シリコン膜、３
０８：レジストパターン、３０９：浅い不純物拡散層、
３１０：側壁絶縁膜、３１１：窒化シリコン膜の絶縁
部、３１２：タングステン酸化物層、３１３：深い不純
物拡散層、３１４：チタン膜、３１５：シリサイド層、
４００：基板、４０１：薄い酸化膜、４０２：ＷＳｉＮ
膜、４０３：タングステン膜、４０４：窒化シリコン
膜、４０５：レジストパターン、４０６：タングステン
酸化物層。
Claims (12)
- 【請求項１】高融点金属からなり、その側面が高融点金
属酸化物層に囲まれた電極もしくは配線を具備する半導
体装置。 - 【請求項２】前記高融点金属酸化物層が高融点金属と高
融点金属酸化物の混合物であることを特徴とする請求項
１記載の半導体装置。 - 【請求項３】高融点金属からなる電極もしくは配線を具
備する半導体装置の製造方法において、被処理基板上に
シリコン膜もしくはシリコン酸化膜を形成し、その上に
高融点金属膜を堆積する工程と、前記高融点金属膜を異
方性エッチングする工程と、該エッチングによる前記高
融点金属膜の露出面に高融点金属酸化物層を形成する工
程とからなることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】高融点金属からなる電極もしくは配線を具
備する半導体装置の製造方法において、被処理基板上に
シリコン膜もしくはシリコン酸化膜を形成し、その上に
高融点金属膜を堆積する工程と、前記高融点金属膜を異
方性エッチングする工程と、該エッチングによる前記高
融点金属膜の露出面に高融点金属酸化物層を形成する工
程と、前記被処理基板を活性酸素を含む溶液に浸す工程
と、還元雰囲気中で前記高融点金属酸化物層を加熱する
工程とからなることを特徴とする半導体装置の製造方
法。 - 【請求項５】前記活性酸素を含む溶液は過酸化水素もし
くは硝酸を含む溶液であることを特徴とする請求項４に
記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項６】前記還元雰囲気中で高融点金属酸化物層を
加熱する工程において、前記高融点金属酸化物を還元し
つつ、前記シリコン膜を酸化することを特徴とする請求
項４に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項７】高融点金属からなる電極もしくは配線を具
備する半導体装置の製造方法において、被処理基板上に
シリコン膜もしくはシリコン酸化膜を形成し、その上に
高融点金属膜を堆積する工程と、前記高融点金属膜を異
方性エッチングする工程と、前記高融点金属膜を絶縁膜
で覆う工程と、酸化雰囲気中で前記高融点金属膜を加熱
する工程とからなることを特徴とする半導体装置の製造
方法。 - 【請求項８】高融点金属からなる電極もしくは配線を具
備する半導体装置の製造方法において、被処理基板上に
シリコン膜もしくはシリコン酸化膜を形成し、その上に
高融点金属膜を堆積する工程と、前記高融点金属膜を異
方性エッチングする工程と、前記高融点金属膜を絶縁膜
で覆う工程と、酸化雰囲気中で前記高融点金属膜を加熱
する工程と、前記被処理基板を活性酸素を含む溶液に浸
す工程と、還元雰囲気中で前記高融点金属酸化物層を加
熱する工程とからなることを特徴とする半導体装置の製
造方法。 - 【請求項９】前記活性酸素を含む溶液は過酸化水素もし
くは硝酸を含む溶液であることを特徴とする請求項８に
記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項１０】前記還元雰囲気中で高融点金属酸化物層
を加熱する工程において、前記高融点金属酸化物層を還
元しつつ、前記シリコン膜を酸化することを特徴とする
請求項８に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項１１】高融点金属からなる電極もしくは配線を
具備する半導体装置の製造方法において、被処理基板上
にシリコン膜もしくはシリコン酸化膜を形成し、その上
に第１の高融点金属膜を堆積する工程と、前記第１の高
融点金属膜を異方性エッチングする工程と、前記第１の
高融点金属膜を絶縁膜で覆う工程と、酸化雰囲気中で前
記第１の高融点金属膜を加熱する工程と、前記被処理基
板上に第２の高融点金属を堆積し、シリサイド化反応を
させる工程と、前記被処理基板を活性酸素を含む溶液に
浸し、未反応の前記第２の高融点金属膜を取り除く工程
とからなることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項１２】前記活性酸素を含む溶液は過酸化水素も
しくは硝酸を含む溶液であることを特徴とする請求項１
１記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7339196A JP3357782B2 (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7339196A JP3357782B2 (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09266178A true JPH09266178A (ja) | 1997-10-07 |
| JP3357782B2 JP3357782B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=13516859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7339196A Expired - Fee Related JP3357782B2 (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3357782B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6664196B1 (en) | 1999-03-15 | 2003-12-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of cleaning electronic device and method of fabricating the same |
| WO2004073071A1 (ja) * | 2003-02-12 | 2004-08-26 | Hitachi, Ltd. | 半導体集積回路装置およびその製造方法 |
| WO2007069438A1 (ja) * | 2005-12-16 | 2007-06-21 | Tokyo Electron Limited | 金属系膜の脱炭素処理方法、成膜方法および半導体装置の製造方法 |
-
1996
- 1996-03-28 JP JP7339196A patent/JP3357782B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6664196B1 (en) | 1999-03-15 | 2003-12-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of cleaning electronic device and method of fabricating the same |
| WO2004073071A1 (ja) * | 2003-02-12 | 2004-08-26 | Hitachi, Ltd. | 半導体集積回路装置およびその製造方法 |
| WO2007069438A1 (ja) * | 2005-12-16 | 2007-06-21 | Tokyo Electron Limited | 金属系膜の脱炭素処理方法、成膜方法および半導体装置の製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3357782B2 (ja) | 2002-12-16 |
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