JPH10177969A - 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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- JPH10177969A JPH10177969A JP8338403A JP33840396A JPH10177969A JP H10177969 A JPH10177969 A JP H10177969A JP 8338403 A JP8338403 A JP 8338403A JP 33840396 A JP33840396 A JP 33840396A JP H10177969 A JPH10177969 A JP H10177969A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体装置におけるコンタクト抵抗を改善す
る。 【解決手段】 シリコン基板１上に形成された酸化シリ
コン膜２に大口径のコンタクトホール３及び小口径のコ
ンタクトホール４を開口し、小口径のコンタクトホール
４は完全に埋め込まれ、大口径のコンタクトホール３は
一部を残して埋め込まれるように、シリコン基板１の全
面に約３００ｎｍの厚さに高融点金属５を堆積する。そ
の後、高融点金属５をエッチバックし、小口径のコンタ
クトホール４は高融点金属５で完全に埋め込まれて状態
にし、かつ大口径のコンタクトホール３は、その側壁の
上部から必要な距離だけ下がった所から高融点金属のサ
イドウォール６を形成する。その後アルミ等を被着して
配線層８を形成する。
る。 【解決手段】 シリコン基板１上に形成された酸化シリ
コン膜２に大口径のコンタクトホール３及び小口径のコ
ンタクトホール４を開口し、小口径のコンタクトホール
４は完全に埋め込まれ、大口径のコンタクトホール３は
一部を残して埋め込まれるように、シリコン基板１の全
面に約３００ｎｍの厚さに高融点金属５を堆積する。そ
の後、高融点金属５をエッチバックし、小口径のコンタ
クトホール４は高融点金属５で完全に埋め込まれて状態
にし、かつ大口径のコンタクトホール３は、その側壁の
上部から必要な距離だけ下がった所から高融点金属のサ
イドウォール６を形成する。その後アルミ等を被着して
配線層８を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路及
びその製造方法に関する。
びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在一般的に知られている半導体集積回
路装置のコンタクト電極形成方法は、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ
合金やＡｌ単体のスパッタを行って形成するという方法
である。このようなコンタクト電極の製造過程を以下に
簡単に説明する。
路装置のコンタクト電極形成方法は、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ
合金やＡｌ単体のスパッタを行って形成するという方法
である。このようなコンタクト電極の製造過程を以下に
簡単に説明する。
【０００３】（１）図１０に示されるように、シリコン
基板１の主面上にＣＶＤ法を用いて約１μｍの厚さで酸
化シリコン膜２が堆積される。
基板１の主面上にＣＶＤ法を用いて約１μｍの厚さで酸
化シリコン膜２が堆積される。
【０００４】（２）次に図１０に示されるように、フォ
トリソグラフィー技術とエッチング技術を用い、シリコ
ン基板１上に堆積した酸化シリコン膜２にコンタクトホ
ール９が開口される。
トリソグラフィー技術とエッチング技術を用い、シリコ
ン基板１上に堆積した酸化シリコン膜２にコンタクトホ
ール９が開口される。
【０００５】（３）以上の工程を経た後、図１１に示さ
れるように、配線層である厚さ約１μｍのＡｌ層８がシ
リコン基板１の全面にスパッタ技術を用いて形成され
る。このＡｌ層８は、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金であっても
良い。
れるように、配線層である厚さ約１μｍのＡｌ層８がシ
リコン基板１の全面にスパッタ技術を用いて形成され
る。このＡｌ層８は、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金であっても
良い。
【０００６】所で、近年、半導体集積回路装置の高集積
化，パターンの微細化が進み、コンタクトホールも微小
なものになる傾向が強く、図１０及び図１１に示された
従来のコンタクト電極形成方法では、良好なコンタクト
抵抗を得るためのコンタクト電極形成に困難を生じるよ
うになりつつあった。
化，パターンの微細化が進み、コンタクトホールも微小
なものになる傾向が強く、図１０及び図１１に示された
従来のコンタクト電極形成方法では、良好なコンタクト
抵抗を得るためのコンタクト電極形成に困難を生じるよ
うになりつつあった。
【０００７】この問題を解決するための方法が、例えば
特開昭６２−２１３１２０号公報に示されている。この
ようなコンタクト電極の製造過程を以下に簡単に説明す
る。
特開昭６２−２１３１２０号公報に示されている。この
ようなコンタクト電極の製造過程を以下に簡単に説明す
る。
【０００８】なお、コンタクトホール９までの製造過程
は、図１０に示すとおりであるため、ここでの説明は省
略する。
は、図１０に示すとおりであるため、ここでの説明は省
略する。
【０００９】（１）図１２に示されるように、ＣＶＤ法
あるいはＰＶＤ法を用い、高融点金属層５がシリコン基
板１の全面に堆積される。高融点金属層５は、高融点金
属の単体あるいは合金であるが、Ｍｏ，Ｗ等の高融点金
属のシリサイドであってもよい。ＣＶＤ法による場合
は、減圧ＣＶＤ法のように被覆性の良い方法によるのが
望ましい。
あるいはＰＶＤ法を用い、高融点金属層５がシリコン基
板１の全面に堆積される。高融点金属層５は、高融点金
属の単体あるいは合金であるが、Ｍｏ，Ｗ等の高融点金
属のシリサイドであってもよい。ＣＶＤ法による場合
は、減圧ＣＶＤ法のように被覆性の良い方法によるのが
望ましい。
【００１０】（２）この状態のシリコン基板１の全面に
塩素系ガス雰囲気でＲＩＥによるエッチング処理を施
し、図１３に示されるようにコンタクトホール９の側壁
にのみ高融点金属のサイドウォール６が残された状態と
する。ＲＩＥは、異方性のエッチングであって、シリコ
ン基板１に垂直な方向にのみエッチングが進行するた
め、垂直方向の厚さが大であるコンタクトホール９の側
壁にのみ高融点金属が残され、図１３に示すような形と
なる。
塩素系ガス雰囲気でＲＩＥによるエッチング処理を施
し、図１３に示されるようにコンタクトホール９の側壁
にのみ高融点金属のサイドウォール６が残された状態と
する。ＲＩＥは、異方性のエッチングであって、シリコ
ン基板１に垂直な方向にのみエッチングが進行するた
め、垂直方向の厚さが大であるコンタクトホール９の側
壁にのみ高融点金属が残され、図１３に示すような形と
なる。
【００１１】前述したＲＩＥによるエッチング工程は、
素子の形成に不都合な部分の高融点金属５を基板１の表
面から除去する目的で行われるため、コンタクトホール
９の側壁以外の部分、例えば、コンタクトホール９の底
面部に高融点金属が残留していても差し支えない。ま
た、ＲＩＥによるエッチングによって高融点金属のサイ
ドウォール６の肩の部分が丸められるが、これは、次の
工程でＡｌの被覆性を改善するのに役立つ。
素子の形成に不都合な部分の高融点金属５を基板１の表
面から除去する目的で行われるため、コンタクトホール
９の側壁以外の部分、例えば、コンタクトホール９の底
面部に高融点金属が残留していても差し支えない。ま
た、ＲＩＥによるエッチングによって高融点金属のサイ
ドウォール６の肩の部分が丸められるが、これは、次の
工程でＡｌの被覆性を改善するのに役立つ。
【００１２】（３）以上の工程を経た後、図１４に示さ
れるように、配線層である厚さ約１μｍのＡｌ層８がシ
リコン基板１の全面にスパッタ技術を用いて形成され
る。このＡｌ層８は、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金であっても
良い。
れるように、配線層である厚さ約１μｍのＡｌ層８がシ
リコン基板１の全面にスパッタ技術を用いて形成され
る。このＡｌ層８は、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金であっても
良い。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１０
及び図１１に示される従来のコンタクト電極の製造方法
では、良好なコンタクト抵抗を得るためのコンタクト電
極形成に困難が生じるという問題点があった。
及び図１１に示される従来のコンタクト電極の製造方法
では、良好なコンタクト抵抗を得るためのコンタクト電
極形成に困難が生じるという問題点があった。
【００１４】その理由は、以下の通りである。すなわ
ち、半導体集積回路装置の高集積化，パターンの微細化
が進むにつれて、各配線層をパターニングする際に下地
を平坦化しないとパターンが設計通りに形成されないこ
とになる（例えば、配線のショートやオープンなど）。
この平坦化は、通常絶縁膜を厚目につけてエッチバック
を行うという手段を用いるが、この手法を用いると、当
然のことながらコンタクト電極を形成する前の層間絶縁
膜の厚さは、非常に厚くなる。そのため、微細なコンタ
クトホールを形成すると、従来技術のようにコンタクト
ホール側壁に高融点金属のサイドウォールを設けたとし
ても、コンタクトホールの底面でアルミ配線が段切れを
起こしてしまう。高融点金属のサイドウォールが存在す
るため、コンタクトは、オープンとはならないが、高融
点金属の抵抗値は、アルミの抵抗値よりも高いため、結
果としてコンタクト抵抗は高くなってしまうためであ
る。
ち、半導体集積回路装置の高集積化，パターンの微細化
が進むにつれて、各配線層をパターニングする際に下地
を平坦化しないとパターンが設計通りに形成されないこ
とになる（例えば、配線のショートやオープンなど）。
この平坦化は、通常絶縁膜を厚目につけてエッチバック
を行うという手段を用いるが、この手法を用いると、当
然のことながらコンタクト電極を形成する前の層間絶縁
膜の厚さは、非常に厚くなる。そのため、微細なコンタ
クトホールを形成すると、従来技術のようにコンタクト
ホール側壁に高融点金属のサイドウォールを設けたとし
ても、コンタクトホールの底面でアルミ配線が段切れを
起こしてしまう。高融点金属のサイドウォールが存在す
るため、コンタクトは、オープンとはならないが、高融
点金属の抵抗値は、アルミの抵抗値よりも高いため、結
果としてコンタクト抵抗は高くなってしまうためであ
る。
【００１５】また、半導体集積回路装置には大口径のコ
ンタクトホールもあれば、小口径のコンタクトホールも
存在するわけであるが、従来技術のようなコンタクト電
極の製造方法では、大口径のコンタクトホールと小口径
のコンタクトホール両方での安定したコンタクト抵抗を
得ることが困難になるという問題があった。
ンタクトホールもあれば、小口径のコンタクトホールも
存在するわけであるが、従来技術のようなコンタクト電
極の製造方法では、大口径のコンタクトホールと小口径
のコンタクトホール両方での安定したコンタクト抵抗を
得ることが困難になるという問題があった。
【００１６】その理由は、以下の通りである。例えば小
口径のコンタクトホールにあわせて高融点金属のサイド
ウォールを形成した場合には、その小口径が埋まらない
ように高融点金属の膜厚を薄く設定してやらなければい
けないが、そうすると大口径のコンタクトホールは、高
融点金属のサイドウォール膜厚が薄くなりすぎてコンタ
クトホール底面でアルミが段切れを起こしてしまい、結
果としてコンタクト抵抗が高くなってしまうためであ
る。
口径のコンタクトホールにあわせて高融点金属のサイド
ウォールを形成した場合には、その小口径が埋まらない
ように高融点金属の膜厚を薄く設定してやらなければい
けないが、そうすると大口径のコンタクトホールは、高
融点金属のサイドウォール膜厚が薄くなりすぎてコンタ
クトホール底面でアルミが段切れを起こしてしまい、結
果としてコンタクト抵抗が高くなってしまうためであ
る。
【００１７】本発明の目的は、コンタクトホールが微小
なものであっても、良好なコンタクト抵抗が得られ、半
導体私有積回路装置中に混在する大口径のコンタクトホ
ールと小口径のコンタクトホール両方で安定した低いコ
ンタクト抵抗が得られる半導体装置及びその製造方法を
提供することにある。
なものであっても、良好なコンタクト抵抗が得られ、半
導体私有積回路装置中に混在する大口径のコンタクトホ
ールと小口径のコンタクトホール両方で安定した低いコ
ンタクト抵抗が得られる半導体装置及びその製造方法を
提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る半導体装置は、大口径と小口径のコン
タクトホールを半導体基板の絶縁膜に開口してなる半導
体装置であって、小口径のコンタクトホールは、高融点
金属あるいは、そのシリサイドで完全に埋め込まれたも
のであり、大口径のコンタクトホールは、その側壁に前
記高融点金属あるいはシリサイドのサイドウォールが形
成されており、かつ該サイドウォールは、前記大口径の
コンタクトホール側壁上部から必要な距離だけ下がった
所から形成されたものである。
め、本発明に係る半導体装置は、大口径と小口径のコン
タクトホールを半導体基板の絶縁膜に開口してなる半導
体装置であって、小口径のコンタクトホールは、高融点
金属あるいは、そのシリサイドで完全に埋め込まれたも
のであり、大口径のコンタクトホールは、その側壁に前
記高融点金属あるいはシリサイドのサイドウォールが形
成されており、かつ該サイドウォールは、前記大口径の
コンタクトホール側壁上部から必要な距離だけ下がった
所から形成されたものである。
【００１９】また本発明に係る半導体装置の製造方法
は、コンタクトホール形成工程と、被着工程と、エッチ
バック工程とを有する半導体装置の製造方法であって、
コンタクトホール形成工程は、半導体基板上の絶縁膜に
大口径と小口径のコンタクトホールを形成する処理であ
り、被着工程は、小口径及び大口径のコンタクトホール
を含めて半導体基板全面に高融点金属あるいは、そのシ
リサイドを被着する処理であり、エッチバック工程は、
前記高融点金属あるいは、そのシリサイドをエッチバッ
クして前記絶縁膜の上部及び大口径のコンタクトホール
の底面のみを露出させ、小口径のコンタクトホール内を
高融点金属あるいは、そのシリサイドで完全に埋め込
み、かつ大口径のコンタクトホールの側壁の上部から必
要な距離だけ下がった所から前記高融点金属あるいは、
そのシリサイドのサイドウォールを形成する処理であ
る。
は、コンタクトホール形成工程と、被着工程と、エッチ
バック工程とを有する半導体装置の製造方法であって、
コンタクトホール形成工程は、半導体基板上の絶縁膜に
大口径と小口径のコンタクトホールを形成する処理であ
り、被着工程は、小口径及び大口径のコンタクトホール
を含めて半導体基板全面に高融点金属あるいは、そのシ
リサイドを被着する処理であり、エッチバック工程は、
前記高融点金属あるいは、そのシリサイドをエッチバッ
クして前記絶縁膜の上部及び大口径のコンタクトホール
の底面のみを露出させ、小口径のコンタクトホール内を
高融点金属あるいは、そのシリサイドで完全に埋め込
み、かつ大口径のコンタクトホールの側壁の上部から必
要な距離だけ下がった所から前記高融点金属あるいは、
そのシリサイドのサイドウォールを形成する処理であ
る。
【００２０】
【作用】本発明によるコンタクト電極形成方法では、シ
リコン基板の酸化シリコン膜に開口された小口径のコン
タクトホールは、高融点が完全に埋め込まれた状態と
し、大口径のコンタクトホールは、その側壁の上部から
必要な距離だけ下がった所から高融点金属のサイドウォ
ールを有するような状態にする。そうすることにより、
半導体集積回路装置の高集積化、パターンの微細化が進
んで、各配線層間の絶縁膜が厚くなったり、また、コン
タクトホールが微小なものになっても、コンタクトホー
ルの底面でアルミ等の配線層が段切れを起こさず、抵抗
値が低く、かつ安定したコンタクト抵抗を得ることが可
能となる。
リコン基板の酸化シリコン膜に開口された小口径のコン
タクトホールは、高融点が完全に埋め込まれた状態と
し、大口径のコンタクトホールは、その側壁の上部から
必要な距離だけ下がった所から高融点金属のサイドウォ
ールを有するような状態にする。そうすることにより、
半導体集積回路装置の高集積化、パターンの微細化が進
んで、各配線層間の絶縁膜が厚くなったり、また、コン
タクトホールが微小なものになっても、コンタクトホー
ルの底面でアルミ等の配線層が段切れを起こさず、抵抗
値が低く、かつ安定したコンタクト抵抗を得ることが可
能となる。
【００２１】また、本発明によるコンタクト電極形成方
法では、小口径のコンタクトホールは高融点金属で完全
に埋め込まれるため、大口径のコンタクトホールの側壁
に形成される高融点金属のサイドウォールは、後工程で
被着するアルミ等の配線層がコンタクトホールの底面で
段切れを起こさないように厚くできる。その高融点金属
のサイドウォールは、コンタクトホール側壁の上部から
ある距離だけ下がった所から形成されているため、半導
体集積回路装置の高集積化、パターンの微細化が進み、
各配線層間の絶縁膜が厚くなっても、アルミ等の配線層
が段切れを起こしにくくなり、大口径と小口径両方のコ
ンタクトホールにおいて抵抗値が低く、かつ安定したコ
ンタクト抵抗を得ることが可能となる。
法では、小口径のコンタクトホールは高融点金属で完全
に埋め込まれるため、大口径のコンタクトホールの側壁
に形成される高融点金属のサイドウォールは、後工程で
被着するアルミ等の配線層がコンタクトホールの底面で
段切れを起こさないように厚くできる。その高融点金属
のサイドウォールは、コンタクトホール側壁の上部から
ある距離だけ下がった所から形成されているため、半導
体集積回路装置の高集積化、パターンの微細化が進み、
各配線層間の絶縁膜が厚くなっても、アルミ等の配線層
が段切れを起こしにくくなり、大口径と小口径両方のコ
ンタクトホールにおいて抵抗値が低く、かつ安定したコ
ンタクト抵抗を得ることが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】図１において、本発明に係る半導体装置
は、大口径と小口径のコンタクトホールを半導体基板の
絶縁膜に開口してなる半導体装置であって、小口径のコ
ンタクトホール４は、高融点金属あるいは、そのシリサ
イドの埋め込み７で完全に埋め込まれたものであり、大
口径のコンタクトホール３は、その側壁に高融点金属あ
るいはシリサイドのサイドウォール６が形成されてお
り、かつサイドウォール６は、大口径のコンタクトホー
ル３の側壁上部から必要な距離だけ下がった所から形成
されたものである。
は、大口径と小口径のコンタクトホールを半導体基板の
絶縁膜に開口してなる半導体装置であって、小口径のコ
ンタクトホール４は、高融点金属あるいは、そのシリサ
イドの埋め込み７で完全に埋め込まれたものであり、大
口径のコンタクトホール３は、その側壁に高融点金属あ
るいはシリサイドのサイドウォール６が形成されてお
り、かつサイドウォール６は、大口径のコンタクトホー
ル３の側壁上部から必要な距離だけ下がった所から形成
されたものである。
【００２４】また、本発明に係る半導体装置の製造方
法、特にコンタクト電極形成方法は、シリコン基板１上
にＣＶＤ技術を用いて酸化シリコン膜２を約１μｍの厚
さで形成し、その後、フォトリソグラフィー技術とエッ
チング技術を用いて、酸化シリコン膜２に大口径のコン
タクトホール３及び小口径のコンタクトホール４を開口
する。
法、特にコンタクト電極形成方法は、シリコン基板１上
にＣＶＤ技術を用いて酸化シリコン膜２を約１μｍの厚
さで形成し、その後、フォトリソグラフィー技術とエッ
チング技術を用いて、酸化シリコン膜２に大口径のコン
タクトホール３及び小口径のコンタクトホール４を開口
する。
【００２５】その後、シリコン基板１の全面に高融点金
属を堆積する。その高融点金属の堆積膜厚を例えば約３
００ｎｍの厚さに規制することにより、小口径のコンタ
クトホール１には、高融点金属が完全に埋め込まれ、大
口径のコンタクトホール３には、一部を残して高融点金
属が埋め込まれるようにする。
属を堆積する。その高融点金属の堆積膜厚を例えば約３
００ｎｍの厚さに規制することにより、小口径のコンタ
クトホール１には、高融点金属が完全に埋め込まれ、大
口径のコンタクトホール３には、一部を残して高融点金
属が埋め込まれるようにする。
【００２６】その後、エッチング技術を用い、酸化シリ
コン膜２の上部，大口径のコンタクトホール３の底面の
一部が露出するように高融点金属をエッチバックし、小
口径のコンタクトホール４の内部には、高融点金属の埋
め込み７を形成し、かつ大口径のコンタクトホール３の
内部には、その側壁の上部から必要な距離だけ下がった
所から高融点金属のサイドウォール６を形成し、その
後、アルミ等を被着して配線層８を形成する。
コン膜２の上部，大口径のコンタクトホール３の底面の
一部が露出するように高融点金属をエッチバックし、小
口径のコンタクトホール４の内部には、高融点金属の埋
め込み７を形成し、かつ大口径のコンタクトホール３の
内部には、その側壁の上部から必要な距離だけ下がった
所から高融点金属のサイドウォール６を形成し、その
後、アルミ等を被着して配線層８を形成する。
【００２７】（実施形態１）次に、本発明の実施形態１
について図を参照して詳細に説明する。図１は、本発明
の実施形態１に係る半導体装置を示す断面図、図２〜図
５は、本発明の実施形態１に係る半導体装置の製造方法
を工程順に示す断面図である。
について図を参照して詳細に説明する。図１は、本発明
の実施形態１に係る半導体装置を示す断面図、図２〜図
５は、本発明の実施形態１に係る半導体装置の製造方法
を工程順に示す断面図である。
【００２８】図１において、本発明の実施形態１に係る
半導体装置は、シリコン基板１上の酸化シリコン膜２に
小口径のコンタクトホール４と大口径のコンタクトホー
ル３が設けられており、さらに小口径のコンタクトホー
ル４内には、高融点金属の埋め込み７を形成し、かつ大
口径のコンタクトホール３内には、その側壁の上部から
必要な距離だけ下がった所から高融点金属のサイドウォ
ール６を形成したことを特徴とするものである。
半導体装置は、シリコン基板１上の酸化シリコン膜２に
小口径のコンタクトホール４と大口径のコンタクトホー
ル３が設けられており、さらに小口径のコンタクトホー
ル４内には、高融点金属の埋め込み７を形成し、かつ大
口径のコンタクトホール３内には、その側壁の上部から
必要な距離だけ下がった所から高融点金属のサイドウォ
ール６を形成したことを特徴とするものである。
【００２９】次に、本発明の実施形態１に係る半導体装
置の製造方法、特にコンタクト電極の形成方法について
説明する。なお、酸化シリコン膜２の成膜工程までは図
２に示す通りであり、その説明を省略する。
置の製造方法、特にコンタクト電極の形成方法について
説明する。なお、酸化シリコン膜２の成膜工程までは図
２に示す通りであり、その説明を省略する。
【００３０】（１）図３に示すように、フォトリソグラ
フィー技術とエッチング技術を用い、シリコン基板１の
酸化シリコン膜２に大口径のコンタクトホール３及び小
口径のコンタクトホール４を開口する。
フィー技術とエッチング技術を用い、シリコン基板１の
酸化シリコン膜２に大口径のコンタクトホール３及び小
口径のコンタクトホール４を開口する。
【００３１】（２）次に図４に示すように、小口径のコ
ンタクトホール４は完全に埋め込まれ、大口径のコンタ
クトホール３は一部を残して埋め込まれるように酸化シ
リコン膜２上に約３００ｎｍの厚さに高融点金属５を堆
積する。
ンタクトホール４は完全に埋め込まれ、大口径のコンタ
クトホール３は一部を残して埋め込まれるように酸化シ
リコン膜２上に約３００ｎｍの厚さに高融点金属５を堆
積する。
【００３２】（３）その後、図５に示すように、エッチ
ング技術を用い、酸化シリコン膜２の上部，大口径のコ
ンタクトホール３の底面の一部が露出するように高融点
金属５をエッチバックし、小口径のコンタクトホール４
内には、高融点金属の埋め込み７を形成し、かつ大口径
のコンタクトホール３内には、その側壁の上部から必要
な距離だけ下がった所から高融点金属のサイドウォール
６を形成する。
ング技術を用い、酸化シリコン膜２の上部，大口径のコ
ンタクトホール３の底面の一部が露出するように高融点
金属５をエッチバックし、小口径のコンタクトホール４
内には、高融点金属の埋め込み７を形成し、かつ大口径
のコンタクトホール３内には、その側壁の上部から必要
な距離だけ下がった所から高融点金属のサイドウォール
６を形成する。
【００３３】（４）次に図１に示すように、スパッタ技
術を用いてアルミ等をシリコン基板１の全面に被着して
配線層８を形成する。
術を用いてアルミ等をシリコン基板１の全面に被着して
配線層８を形成する。
【００３４】（実施形態２）図９は、本発明の実施形態
２に係る半導体装置を示す断面図、図２及び図６〜図８
は、本発明の実施形態２に係る半導体装置の製造方法を
工程順に示す断面図である。
２に係る半導体装置を示す断面図、図２及び図６〜図８
は、本発明の実施形態２に係る半導体装置の製造方法を
工程順に示す断面図である。
【００３５】図９において、本発明の実施形態２に係る
半導体装置は、シリコン基板１の酸化シリコン膜２に設
けられた小口径のコンタクトホール４内には高融点金属
の埋め込み７を形成し、かつ大口径のコンタクトホール
３内には、その側壁の上部からある距離だけ下がった所
から高融点金属のサイドウォール６を形成したものであ
り、さらに大口径のコンタクトホール３及び小口径のコ
ンタクトホール４の上部開口縁は、漏斗状に拡開してあ
る。
半導体装置は、シリコン基板１の酸化シリコン膜２に設
けられた小口径のコンタクトホール４内には高融点金属
の埋め込み７を形成し、かつ大口径のコンタクトホール
３内には、その側壁の上部からある距離だけ下がった所
から高融点金属のサイドウォール６を形成したものであ
り、さらに大口径のコンタクトホール３及び小口径のコ
ンタクトホール４の上部開口縁は、漏斗状に拡開してあ
る。
【００３６】次に、本発明の実施形態２に係る半導体装
置の製造方法、特にコンタクト電極の形成方法について
説明する。なお、酸化シリコン膜２を成膜するまでの工
程は図２に示す通りであるため、その説明は省略する。
置の製造方法、特にコンタクト電極の形成方法について
説明する。なお、酸化シリコン膜２を成膜するまでの工
程は図２に示す通りであるため、その説明は省略する。
【００３７】（１）図６に示すように、フォトリソグラ
フィー技術とエッチング技術を用い、シリコン基板１の
酸化シリコン膜２に大口径のコンタクトホール３及び小
口径のコンタクトホール４を開口し、かつ各コンタクト
ホール３，４の上部開口を漏斗状に拡開させる。
フィー技術とエッチング技術を用い、シリコン基板１の
酸化シリコン膜２に大口径のコンタクトホール３及び小
口径のコンタクトホール４を開口し、かつ各コンタクト
ホール３，４の上部開口を漏斗状に拡開させる。
【００３８】（２）次に図７に示すように、小口径のコ
ンタクトホール４は完全に埋め込まれ、大口径のコンタ
クトホール３は、一部を残して埋め込まれるように、酸
化シリコン膜２に約３００ｎｍの厚さに高融点金属５を
堆積する。
ンタクトホール４は完全に埋め込まれ、大口径のコンタ
クトホール３は、一部を残して埋め込まれるように、酸
化シリコン膜２に約３００ｎｍの厚さに高融点金属５を
堆積する。
【００３９】（３）その後、図８に示すように、エッチ
ング技術を用い、酸化シリコン膜２の上部，大口径のコ
ンタクトホール３の底面の一部が露出するように高融点
金属５をエッチバックし、小口径のコンタクトホール４
内には高融点金属の埋め込み７を形成し、かつ大口径の
コンタクトホール３内には、その側壁の上部から必要な
距離だけ下がった所から高融点金属のサイドウォール６
を形成する。
ング技術を用い、酸化シリコン膜２の上部，大口径のコ
ンタクトホール３の底面の一部が露出するように高融点
金属５をエッチバックし、小口径のコンタクトホール４
内には高融点金属の埋め込み７を形成し、かつ大口径の
コンタクトホール３内には、その側壁の上部から必要な
距離だけ下がった所から高融点金属のサイドウォール６
を形成する。
【００４０】（４）その後、図９に示すように、スパッ
タ技術を用い、シリコン基板１の全面にアルミ等を被着
して配線層８を形成する。
タ技術を用い、シリコン基板１の全面にアルミ等を被着
して配線層８を形成する。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、半
導体基板上に形成された酸化膜に開口された小口径のコ
ンタクトホールは、高融点金属で完全に埋め込まれた状
態とし、大口径のコンタクトホールは、その側壁の上部
から必要な距離だけ下がった所から高融点金属のサイド
ウォールを有する構造とすることにより、半導体集積回
路装置の高集積化，パターンの微細化が進んで、各配線
層間の絶縁膜が厚くなったり、また、コンタクトホール
が微小なものになっても、コンタクトホールの底面で配
線層が段切れを引き起こすことを回避することができ、
良好なコンタクト抵抗を得ることができるとともに、半
導体集積回路装置中に混在する大口径のコンタクトホー
ルと小口径のコンタクトホール両方で抵抗値が低く、か
つ安定したコンタクト抵抗を得ることができる。
導体基板上に形成された酸化膜に開口された小口径のコ
ンタクトホールは、高融点金属で完全に埋め込まれた状
態とし、大口径のコンタクトホールは、その側壁の上部
から必要な距離だけ下がった所から高融点金属のサイド
ウォールを有する構造とすることにより、半導体集積回
路装置の高集積化，パターンの微細化が進んで、各配線
層間の絶縁膜が厚くなったり、また、コンタクトホール
が微小なものになっても、コンタクトホールの底面で配
線層が段切れを引き起こすことを回避することができ、
良好なコンタクト抵抗を得ることができるとともに、半
導体集積回路装置中に混在する大口径のコンタクトホー
ルと小口径のコンタクトホール両方で抵抗値が低く、か
つ安定したコンタクト抵抗を得ることができる。
【図１】本発明の実施形態１に係る半導体装置を示す断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る半導体装置の製造方
法を工程順に示す断面図である。
法を工程順に示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る半導体装置の製造方
法を工程順に示す断面図である。
法を工程順に示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る半導体装置の製造方
法を工程順に示す断面図である。
法を工程順に示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る半導体装置の製造方
法を工程順に示す断面図である。
法を工程順に示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態２を工程順に示す断面図であ
る。
る。
【図７】本発明の実施形態２を工程順に示す断面図であ
る。
る。
【図８】本発明の実施形態２を工程順に示す断面図であ
る。
る。
【図９】本発明の実施形態２に係る半導体装置を示す断
面図である。
面図である。
【図１０】従来例の製造方法を工程順に示す断面図であ
る。
る。
【図１１】従来例の製造方法を工程順に示す断面図であ
る。
る。
【図１２】従来例を改良した製造方法を工程順に示す断
面図である。
面図である。
【図１３】従来例を改良した製造方法を工程順に示す断
面図である。
面図である。
【図１４】従来例を改良した製造方法を工程順に示す断
面図である。
面図である。
１ シリコン基板 ２ 酸化シリコン膜 ３ 大口径のコンタクトホール ４ 小口径のコンタクトホール ５ 高融点金属 ６ 高融点金属のサイドウォール ７ 高融点金属の埋め込み ８ 配線層
Claims (2)
- 【請求項１】 大口径と小口径のコンタクトホールを半
導体基板の絶縁膜に開口してなる半導体装置であって、 小口径のコンタクトホールは、高融点金属あるいは、そ
のシリサイドで完全に埋め込まれたものであり、 大口径のコンタクトホールは、その側壁に前記高融点金
属あるいはシリサイドのサイドウォールが形成されてお
り、かつ該サイドウォールは、前記大口径のコンタクト
ホール側壁上部から必要な距離だけ下がった所から形成
されたものであることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 コンタクトホール形成工程と、被着工程
と、エッチバック工程とを有する半導体装置の製造方法
であって、 コンタクトホール形成工程は、半導体基板上の絶縁膜に
大口径と小口径のコンタクトホールを形成する処理であ
り、 被着工程は、小口径及び大口径のコンタクトホールを含
めて半導体基板全面に高融点金属あるいは、そのシリサ
イドを被着する処理であり、 エッチバック工程は、前記高融点金属あるいは、そのシ
リサイドをエッチバックして前記絶縁膜の上部及び大口
径のコンタクトホールの底面のみを露出させ、小口径の
コンタクトホール内を高融点金属あるいは、そのシリサ
イドで完全に埋め込み、かつ大口径のコンタクトホール
の側壁の上部から必要な距離だけ下がった所から前記高
融点金属あるいは、そのシリサイドのサイドウォールを
形成する処理であることを特徴とする半導体装置の製造
方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08338403A JP3135052B2 (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | 半導体装置及びその製造方法 |
| US08/992,767 US20020074540A1 (en) | 1996-12-18 | 1997-12-17 | Contact structure in semiconductor integrated circuit and method for forming the same |
| CN97122048A CN1098533C (zh) | 1996-12-18 | 1997-12-18 | 半导体集成电路中的接触结构及其制造方法 |
| KR1019970070625A KR19980064352A (ko) | 1996-12-18 | 1997-12-19 | 반도체 집적회로 내의 콘택트 구조물 및 이의 형성 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08338403A JP3135052B2 (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | 半導体装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10177969A true JPH10177969A (ja) | 1998-06-30 |
| JP3135052B2 JP3135052B2 (ja) | 2001-02-13 |
Family
ID=18317839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08338403A Expired - Fee Related JP3135052B2 (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | 半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020074540A1 (ja) |
| JP (1) | JP3135052B2 (ja) |
| KR (1) | KR19980064352A (ja) |
| CN (1) | CN1098533C (ja) |
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| US6566759B1 (en) * | 1999-08-23 | 2003-05-20 | International Business Machines Corporation | Self-aligned contact areas for sidewall image transfer formed conductors |
| KR100710187B1 (ko) * | 2005-11-24 | 2007-04-20 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 반도체 소자의 제조 방법 |
| US10276486B2 (en) * | 2010-03-02 | 2019-04-30 | General Electric Company | Stress resistant micro-via structure for flexible circuits |
| US9583434B2 (en) * | 2014-07-18 | 2017-02-28 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Metal line structure and method |
-
1996
- 1996-12-18 JP JP08338403A patent/JP3135052B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-12-17 US US08/992,767 patent/US20020074540A1/en not_active Abandoned
- 1997-12-18 CN CN97122048A patent/CN1098533C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-19 KR KR1019970070625A patent/KR19980064352A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19980064352A (ko) | 1998-10-07 |
| CN1185652A (zh) | 1998-06-24 |
| JP3135052B2 (ja) | 2001-02-13 |
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| CN1098533C (zh) | 2003-01-08 |
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