JPH10256185A - 半導体装置の製造方法、およびその方法に用いるエッチングガス - Google Patents
半導体装置の製造方法、およびその方法に用いるエッチングガスInfo
- Publication number
- JPH10256185A JPH10256185A JP5177897A JP5177897A JPH10256185A JP H10256185 A JPH10256185 A JP H10256185A JP 5177897 A JP5177897 A JP 5177897A JP 5177897 A JP5177897 A JP 5177897A JP H10256185 A JPH10256185 A JP H10256185A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- film
- semiconductor device
- active species
- metal film
- 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
Links
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属プラグ及び金属配線形成工程における金
属プラグのプラグロスを抑制できる半導体装置の製造方
法を提供する。 【解決手段】 本発明は、半導体装置の製造方法に関す
るものである。まず、基板１の上に素子を形成し層間膜
３を堆積する。つぎに、層間膜３に接続孔５を穿設した
後、密着層６を全面に形成する。つぎに、密着層６の上
に金属膜７を形成して、接続孔５を埋め込む。つぎに、
金属膜７の上にレジスト９をパターニングする。つぎ
に、金属膜７と反応する活性種を失活させる作用を有す
るガスを含むエッチングガスを用いて、エッチングする
ことにより、金属膜７からなる配線層を形成する。ここ
で、金属膜７と反応する活性種を失活させる作用を有す
るガスとしては、Ｈ2 ガスを用いた。
属プラグのプラグロスを抑制できる半導体装置の製造方
法を提供する。 【解決手段】 本発明は、半導体装置の製造方法に関す
るものである。まず、基板１の上に素子を形成し層間膜
３を堆積する。つぎに、層間膜３に接続孔５を穿設した
後、密着層６を全面に形成する。つぎに、密着層６の上
に金属膜７を形成して、接続孔５を埋め込む。つぎに、
金属膜７の上にレジスト９をパターニングする。つぎ
に、金属膜７と反応する活性種を失活させる作用を有す
るガスを含むエッチングガスを用いて、エッチングする
ことにより、金属膜７からなる配線層を形成する。ここ
で、金属膜７と反応する活性種を失活させる作用を有す
るガスとしては、Ｈ2 ガスを用いた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、接続孔がＣＶＤ法
により成膜可能な金属にて埋め込まれ、さらに同一金属
にて配線を同時に形成する半導体装置の製造方法、およ
びその方法に用いるエッチングガスに関するものであ
る。
により成膜可能な金属にて埋め込まれ、さらに同一金属
にて配線を同時に形成する半導体装置の製造方法、およ
びその方法に用いるエッチングガスに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置の高集積化、高速化の
ために、設計ルールの縮小が為されているが、それに伴
って接続孔の開口径、配線幅及び配線間幅も微細化され
ている。
ために、設計ルールの縮小が為されているが、それに伴
って接続孔の開口径、配線幅及び配線間幅も微細化され
ている。
【０００３】一方、層間膜の膜厚は、耐圧や層間平坦性
等の理由により、厚膜化の傾向にある。これに伴い接続
孔のアスペクト比は相乗的に増大し、このため接続孔に
おける上層配線の被覆性が低下する。
等の理由により、厚膜化の傾向にある。これに伴い接続
孔のアスペクト比は相乗的に増大し、このため接続孔に
おける上層配線の被覆性が低下する。
【０００４】この問題を解決する技術として、接続孔を
ＣＶＤ成膜可能な金属プラグによる埋め込み技術が専ら
用いられている。接続孔上の配線は従来通りスパッタ成
膜可能な金属により形成されていた。
ＣＶＤ成膜可能な金属プラグによる埋め込み技術が専ら
用いられている。接続孔上の配線は従来通りスパッタ成
膜可能な金属により形成されていた。
【０００５】しかしながら、接続孔内と上層配線とで異
なる金属を用いることで電気特性的な損失が生じてしま
う。また接続孔及び配線形成プロセスに多くの工程を要
することになる。
なる金属を用いることで電気特性的な損失が生じてしま
う。また接続孔及び配線形成プロセスに多くの工程を要
することになる。
【０００６】そのため接続孔の埋め込みと配線形成は同
種金属にて同時に形成することが望ましい。しかしなが
ら、接続孔のアスペクト比が高くなるとスパッタ法によ
る成膜では接続孔内の埋め込みに限界がある。よってＣ
ＶＤ法による成膜可能な金属にて同時形成するのが一般
的である。
種金属にて同時に形成することが望ましい。しかしなが
ら、接続孔のアスペクト比が高くなるとスパッタ法によ
る成膜では接続孔内の埋め込みに限界がある。よってＣ
ＶＤ法による成膜可能な金属にて同時形成するのが一般
的である。
【０００７】この一従来例では、図２Ａに示すように、
接続孔５が穿設された半導体装置にタングステン膜（以
下、「Ｗ膜」という）を全面に堆積させる。このＷ膜に
て接続孔プラグ及び配線を形成する。
接続孔５が穿設された半導体装置にタングステン膜（以
下、「Ｗ膜」という）を全面に堆積させる。このＷ膜に
て接続孔プラグ及び配線を形成する。
【０００８】接続孔が穿設された半導体装置に対し、金
属プラグの密着層、例えばＴｉＮ／Ｔｉの積層膜を全面
に堆積させる。
属プラグの密着層、例えばＴｉＮ／Ｔｉの積層膜を全面
に堆積させる。
【０００９】ＴｉＮ／Ｔｉ膜の成膜に際しては、先ずＴ
ｉ膜を例えば、該半導体装置を有するＳｉ基板の温度２
００℃とし、Ａｒを１００ｓｃｃｍで供給し、圧力を
０．５Ｐａ、直流パワー２ＫＷのスパッタリングによっ
て例えば１０ｎｍ堆積させる。
ｉ膜を例えば、該半導体装置を有するＳｉ基板の温度２
００℃とし、Ａｒを１００ｓｃｃｍで供給し、圧力を
０．５Ｐａ、直流パワー２ＫＷのスパッタリングによっ
て例えば１０ｎｍ堆積させる。
【００１０】次いでＴｉＮ膜を例えば、該半導体装置を
有するＳｉ基板の温度を２００℃とし、Ｎ2 を１００ｓ
ｃｃｍで供給し、圧力を１．０Ｐａ、直流パワー６ＫＷ
のスパッタリングによって例えば５０ｎｍ堆積させる。
有するＳｉ基板の温度を２００℃とし、Ｎ2 を１００ｓ
ｃｃｍで供給し、圧力を１．０Ｐａ、直流パワー６ＫＷ
のスパッタリングによって例えば５０ｎｍ堆積させる。
【００１１】以上成膜とした密着層に対し例えば、Ｎ2
雰囲気中にて、該半導体装置を有するＳｉ基板の温度を
６５０℃とし、加熱時間３０秒で高速熱処理を施す。
雰囲気中にて、該半導体装置を有するＳｉ基板の温度を
６５０℃とし、加熱時間３０秒で高速熱処理を施す。
【００１２】次に、ＷＦ6 、Ｈ2 、Ａｒを夫々、４０ｓ
ｃｃｍ、４００ｓｃｃｍ、２２５０ｓｃｃｍで供給し、
圧力１０．６６ＫＰａのＣＶＤによって、図２Ａに示す
様に、Ｗ層を例えば５００ｎｍ全面に堆積させて、接続
孔を埋め込む。
ｃｃｍ、４００ｓｃｃｍ、２２５０ｓｃｃｍで供給し、
圧力１０．６６ＫＰａのＣＶＤによって、図２Ａに示す
様に、Ｗ層を例えば５００ｎｍ全面に堆積させて、接続
孔を埋め込む。
【００１３】次に、反射防止膜として例えば酸窒化シリ
コン膜を成膜し、パターニングして、接続孔のＷ層を介
してＳｉ基板に電気的に接続されている配線を形成す
る。
コン膜を成膜し、パターニングして、接続孔のＷ層を介
してＳｉ基板に電気的に接続されている配線を形成す
る。
【００１４】配線は次のようにして形成する。素子を形
成し配線膜を堆積させた半導体装置に対し、Ｗ膜を例え
ば、該半導体装置を有するＳｉ基板の温度を−２０℃と
し、ＳＦ6 、Ｃｌ2 、Ａｒをそれぞれ２００ｓｃｃｍ、
１００ｓｃｃｍ、３００ｓｃｃｍで供給し、圧力を２．
０Ｐａ、高周波パワー６０Ｗにてエッチングする。
成し配線膜を堆積させた半導体装置に対し、Ｗ膜を例え
ば、該半導体装置を有するＳｉ基板の温度を−２０℃と
し、ＳＦ6 、Ｃｌ2 、Ａｒをそれぞれ２００ｓｃｃｍ、
１００ｓｃｃｍ、３００ｓｃｃｍで供給し、圧力を２．
０Ｐａ、高周波パワー６０Ｗにてエッチングする。
【００１５】次にＴｉ系膜を例えば、該半導体装置を有
するＳｉ基板の温度を−２０℃のまま、Ｃｌ2 、Ａｒを
それぞれ１５０ｓｃｃｍ、３５０ｓｃｃｍで供給し、圧
力を３．０Ｐａ、高周波パワー８０Ｗにてエッチングす
る。
するＳｉ基板の温度を−２０℃のまま、Ｃｌ2 、Ａｒを
それぞれ１５０ｓｃｃｍ、３５０ｓｃｃｍで供給し、圧
力を３．０Ｐａ、高周波パワー８０Ｗにてエッチングす
る。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、通常接続孔
のパターニングと配線のパターニングとには若干の合わ
せずれが生じる。ところが、従来のＷプラグ及び配線形
成方法では、Ｗ膜をエッチングする工程において、Ｔｉ
系金属膜との界面付近にてＷ膜に対する活性ガスがＷ膜
の減少に伴いプラズマ中に過剰に存在するようになる。
過剰に活性ガスが存在することにより接続孔内の金属材
料がエッチングされ、その結果Ｗプラグの層間膜表面か
らのへこみ量（プラグロス量）が大きくなる。
のパターニングと配線のパターニングとには若干の合わ
せずれが生じる。ところが、従来のＷプラグ及び配線形
成方法では、Ｗ膜をエッチングする工程において、Ｔｉ
系金属膜との界面付近にてＷ膜に対する活性ガスがＷ膜
の減少に伴いプラズマ中に過剰に存在するようになる。
過剰に活性ガスが存在することにより接続孔内の金属材
料がエッチングされ、その結果Ｗプラグの層間膜表面か
らのへこみ量（プラグロス量）が大きくなる。
【００１７】プラグロス量が大きいとその接続孔におけ
る層間膜の被覆性が著しく劣化する。もしくはプラグロ
スの影響を受けて、層間膜の埋め込みが劣化し、図２Ｂ
のようにボイド（す）が生じてしまう。この結果、従来
技術では配線間の層間膜の耐性が劣化し、この半導体装
置の品質が良くないという問題があった。
る層間膜の被覆性が著しく劣化する。もしくはプラグロ
スの影響を受けて、層間膜の埋め込みが劣化し、図２Ｂ
のようにボイド（す）が生じてしまう。この結果、従来
技術では配線間の層間膜の耐性が劣化し、この半導体装
置の品質が良くないという問題があった。
【００１８】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであり、金属プラグ及び金属配線形成工程における
金属プラグのプラグロスを抑制できる半導体装置の製造
方法、およびその方法に用いるエッチングガスを提供す
ることを目的とする。
ものであり、金属プラグ及び金属配線形成工程における
金属プラグのプラグロスを抑制できる半導体装置の製造
方法、およびその方法に用いるエッチングガスを提供す
ることを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、基板の上に素子を形成し層間膜を堆積する工
程と、層間膜に接続孔を穿設した後、密着層を全面に形
成する工程と、密着層の上に金属膜を形成して、接続孔
を埋め込む工程と、金属膜の上にレジストをパターニン
グする工程と、金属膜と反応する活性種を失活させる作
用を有するガスを含むエッチングガスを用いて、エッチ
ングすることにより、金属膜からなる配線層を形成する
工程とを有するものである。
造方法は、基板の上に素子を形成し層間膜を堆積する工
程と、層間膜に接続孔を穿設した後、密着層を全面に形
成する工程と、密着層の上に金属膜を形成して、接続孔
を埋め込む工程と、金属膜の上にレジストをパターニン
グする工程と、金属膜と反応する活性種を失活させる作
用を有するガスを含むエッチングガスを用いて、エッチ
ングすることにより、金属膜からなる配線層を形成する
工程とを有するものである。
【００２０】また、本発明の半導体装置の製造方法に用
いるエッチングガスは、基板の上に素子を形成し層間膜
を堆積する工程と、層間膜に接続孔を穿設した後、密着
層を全面に形成する工程と、密着層の上にタングステン
膜を形成して、接続孔を埋め込む工程と、タングステン
膜の上にレジストをパターニングする工程と、タングス
テン膜をエッチングすることにより、タングステン膜か
らなる配線層を形成する工程とを有する半導体装置の製
造方法に用いるエッチングガスにおいて、タングステン
膜と反応する活性種を失活させる作用を有するガスを含
むものである。
いるエッチングガスは、基板の上に素子を形成し層間膜
を堆積する工程と、層間膜に接続孔を穿設した後、密着
層を全面に形成する工程と、密着層の上にタングステン
膜を形成して、接続孔を埋め込む工程と、タングステン
膜の上にレジストをパターニングする工程と、タングス
テン膜をエッチングすることにより、タングステン膜か
らなる配線層を形成する工程とを有する半導体装置の製
造方法に用いるエッチングガスにおいて、タングステン
膜と反応する活性種を失活させる作用を有するガスを含
むものである。
【００２１】また、本発明によれば、ＷプラグおよびＷ
配線を形成するためのエッチングの際、Ｔｉ系金属層と
の界面付近にて水素原子を含有するガスを添加すること
により活性種過剰を抑制し、接続孔内のプラグロスの進
行を抑制することができる。
配線を形成するためのエッチングの際、Ｔｉ系金属層と
の界面付近にて水素原子を含有するガスを添加すること
により活性種過剰を抑制し、接続孔内のプラグロスの進
行を抑制することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、半導体基板と配線とを接続
する接続孔を有する半導体装置の製造に適用した本発明
の実施例を図１を参照しながら説明する。本実施例で
は、図１Ｂに示すように、接続孔５が穿設された半導体
装置にＷ膜７を全面に堆積させた後、このＷ膜７にて接
続孔プラグ及び配線を形成している。
する接続孔を有する半導体装置の製造に適用した本発明
の実施例を図１を参照しながら説明する。本実施例で
は、図１Ｂに示すように、接続孔５が穿設された半導体
装置にＷ膜７を全面に堆積させた後、このＷ膜７にて接
続孔プラグ及び配線を形成している。
【００２３】つぎに、本発明の半導体装置の製造方法に
ついて説明する。まず、図１Ａに示すように、Ｓｉ基板
１の上に素子を形成し、層間膜３を堆積させる。
ついて説明する。まず、図１Ａに示すように、Ｓｉ基板
１の上に素子を形成し、層間膜３を堆積させる。
【００２４】つぎに、図１Ｂに示すように、層間膜３に
接続孔５を穿設した後、金属プラグの密着層、例えばＴ
ｉＮ／Ｔｉの積層膜を全面に形成させる。
接続孔５を穿設した後、金属プラグの密着層、例えばＴ
ｉＮ／Ｔｉの積層膜を全面に形成させる。
【００２５】ＴｉＮ／Ｔｉ膜の成膜に際しては、先ずＴ
ｉ膜を例えば、半導体装置を有するＳｉ基板の温度２０
０℃とし、Ａｒを１００ｓｃｃｍで供給し、圧力を０．
５Ｐａ、直流パワー２ＫＷのスパッタリングによって例
えば１０ｎｍ堆積させる。
ｉ膜を例えば、半導体装置を有するＳｉ基板の温度２０
０℃とし、Ａｒを１００ｓｃｃｍで供給し、圧力を０．
５Ｐａ、直流パワー２ＫＷのスパッタリングによって例
えば１０ｎｍ堆積させる。
【００２６】ついでＴｉＮ膜を例えば、半導体装置を有
するＳｉ基板の温度を２００℃とし、Ｎ2 を１００ｓｃ
ｃｍで供給し、圧力を１．０Ｐａ、直流パワー６ＫＷの
スパッタリングによって例えば５０ｎｍ堆積させる。
するＳｉ基板の温度を２００℃とし、Ｎ2 を１００ｓｃ
ｃｍで供給し、圧力を１．０Ｐａ、直流パワー６ＫＷの
スパッタリングによって例えば５０ｎｍ堆積させる。
【００２７】つぎに、上述のように成膜とした密着層６
に対し例えば、Ｎ2 雰囲気中にて、半導体装置を有する
Ｓｉ基板の温度を６５０℃とし、加熱時間３０秒で高速
熱処理を施す。
に対し例えば、Ｎ2 雰囲気中にて、半導体装置を有する
Ｓｉ基板の温度を６５０℃とし、加熱時間３０秒で高速
熱処理を施す。
【００２８】つぎに、金属膜を形成する。ここでは、Ｗ
Ｆ6 、Ｈ2 、Ａｒを夫々、４０ｓｃｃｍ、４００ｓｃｃ
ｍ、２２５０ｓｃｃｍで供給し、圧力１０．６６ＫＰａ
のＣＶＤによって、Ｗ膜を例えば５００ｎｍ全面に形成
させて、接続孔５を埋め込む。
Ｆ6 、Ｈ2 、Ａｒを夫々、４０ｓｃｃｍ、４００ｓｃｃ
ｍ、２２５０ｓｃｃｍで供給し、圧力１０．６６ＫＰａ
のＣＶＤによって、Ｗ膜を例えば５００ｎｍ全面に形成
させて、接続孔５を埋め込む。
【００２９】つぎに、反射防止膜として例えば酸窒化シ
リコン膜８を成膜する。つぎに、この酸窒化シリコン膜
８の上にレジストをパターニングし、エッチングにより
Ｗ膜からなる配線層を形成する。この結果、接続孔５の
Ｗ膜７を介してＳｉ基板に電気的に接続されている配線
層を形成することができる。
リコン膜８を成膜する。つぎに、この酸窒化シリコン膜
８の上にレジストをパターニングし、エッチングにより
Ｗ膜からなる配線層を形成する。この結果、接続孔５の
Ｗ膜７を介してＳｉ基板に電気的に接続されている配線
層を形成することができる。
【００３０】ここで、配線は次のようにして形成する。
素子を形成し配線膜を堆積させた半導体装置に対し、Ｗ
膜７を例えば、半導体装置を有するＳｉ基板の温度を−
２０℃とする。
素子を形成し配線膜を堆積させた半導体装置に対し、Ｗ
膜７を例えば、半導体装置を有するＳｉ基板の温度を−
２０℃とする。
【００３１】エッチングガスとしては、ＳＦ6 、Ｃ
ｌ2 、およびＡｒ混合ガス（但し、Ａｒ混合ガス中に
は、Ｈ2 ガスを４体積％含有する）を用いる。これらの
ガスをそれぞれ２００ｓｃｃｍ、１００ｓｃｃｍ、３０
０ｓｃｃｍで供給し、圧力を２．０Ｐａ、高周波パワー
６０Ｗにてエッチングする。
ｌ2 、およびＡｒ混合ガス（但し、Ａｒ混合ガス中に
は、Ｈ2 ガスを４体積％含有する）を用いる。これらの
ガスをそれぞれ２００ｓｃｃｍ、１００ｓｃｃｍ、３０
０ｓｃｃｍで供給し、圧力を２．０Ｐａ、高周波パワー
６０Ｗにてエッチングする。
【００３２】本発明では、上述のようなＨ2 ガス、すな
わち、金属プラグおよび金属配線を形成するドライエッ
チングにおいて、金属材料と反応する活性種を失活させ
る作用（スカベンジ効果）を有するガスを用いるのが特
徴である。
わち、金属プラグおよび金属配線を形成するドライエッ
チングにおいて、金属材料と反応する活性種を失活させ
る作用（スカベンジ効果）を有するガスを用いるのが特
徴である。
【００３３】金属材料と反応する活性種を失活させる作
用を有するガスとして、Ｈ2 以外に、ＨＣｌ、ＮＨ3 、
ＨＢｒ、または水素原子を含有するフルオロカ−ボンガ
スでＣＨＦ3 、ＣＨ2 Ｆ2 、ＣＨ3 Ｆ、ＣＨ4 などを用
いることができる。
用を有するガスとして、Ｈ2 以外に、ＨＣｌ、ＮＨ3 、
ＨＢｒ、または水素原子を含有するフルオロカ−ボンガ
スでＣＨＦ3 、ＣＨ2 Ｆ2 、ＣＨ3 Ｆ、ＣＨ4 などを用
いることができる。
【００３４】金属材料と反応する活性種を失活させる作
用を有するガスは、不活性ガス（Ａｒなど）との混合ガ
スとして用い、混合ガスに対して１〜４体積％の範囲内
で含有させること、すなわち、不活性ガスとの合計量に
対して１〜４体積％の範囲にあることが望ましい。
用を有するガスは、不活性ガス（Ａｒなど）との混合ガ
スとして用い、混合ガスに対して１〜４体積％の範囲内
で含有させること、すなわち、不活性ガスとの合計量に
対して１〜４体積％の範囲にあることが望ましい。
【００３５】図１Ｂに示すように、反応性イオンエッチ
ングにてＷ層をエッチングする際、不活性ガス中の混合
割合が１〜４体積％となるように水素または水素を含有
するガスを供給する。こうすることで、Ｗ膜の減少にと
もないフッ素ラジカルが余剰気味になってくるが、プラ
ズマ中の平衡状態ではＷとフッ素ラジカルとの反応より
も水素とフッ素ラジカルとの反応が安定であるため、余
剰なフッ素はＨＦの形で反応処理室より外部に排気され
る。この効果により、Ｗ配線エッチングしている間にＷ
プラグのプラグロス量が進行するのを抑制することがで
きる。
ングにてＷ層をエッチングする際、不活性ガス中の混合
割合が１〜４体積％となるように水素または水素を含有
するガスを供給する。こうすることで、Ｗ膜の減少にと
もないフッ素ラジカルが余剰気味になってくるが、プラ
ズマ中の平衡状態ではＷとフッ素ラジカルとの反応より
も水素とフッ素ラジカルとの反応が安定であるため、余
剰なフッ素はＨＦの形で反応処理室より外部に排気され
る。この効果により、Ｗ配線エッチングしている間にＷ
プラグのプラグロス量が進行するのを抑制することがで
きる。
【００３６】つぎにＴｉ系膜６を例えば、半導体装置を
有するＳｉ基板の温度を−２０℃のまま、Ｃｌ2 、Ａｒ
をそれぞれ１５０ｓｃｃｍ、３５０ｓｃｃｍで供給し、
圧力を３．０Ｐａ、高周波パワー８０Ｗにてエッチング
する。
有するＳｉ基板の温度を−２０℃のまま、Ｃｌ2 、Ａｒ
をそれぞれ１５０ｓｃｃｍ、３５０ｓｃｃｍで供給し、
圧力を３．０Ｐａ、高周波パワー８０Ｗにてエッチング
する。
【００３７】なお、以上の実施例において、接続孔を埋
める金属及び配線形成金属としてＴｉＮ／Ｔｉ層及びＷ
層の３層膜で構成したが、ＴｉＮ層及びＷ層の２層膜で
金属プラグを構成してもよく、これらの２層膜または３
層膜におけるＴｉＮ膜の代わりに、ＴｉＳｉ層、ＴｉＷ
層、ＴｉＯＮ層、ＣＶＤで成膜したＴｉ層等を用いても
よい。さらに、Ｗ層のみの単層膜で金属プラグを構成し
てもよい。
める金属及び配線形成金属としてＴｉＮ／Ｔｉ層及びＷ
層の３層膜で構成したが、ＴｉＮ層及びＷ層の２層膜で
金属プラグを構成してもよく、これらの２層膜または３
層膜におけるＴｉＮ膜の代わりに、ＴｉＳｉ層、ＴｉＷ
層、ＴｉＯＮ層、ＣＶＤで成膜したＴｉ層等を用いても
よい。さらに、Ｗ層のみの単層膜で金属プラグを構成し
てもよい。
【００３８】以上のことから、本例によれば、タングス
テン膜のエッチングの際、スカベンジ効果を有するガス
を添加することにより、タングステンプラグおよびタン
グステン配線形成工程の際のタングステンプラグのプラ
グロス量を抑制でき、配線間の層間絶縁膜の被覆性が優
れ、信頼性の高い半導体装置を製造することができる。
テン膜のエッチングの際、スカベンジ効果を有するガス
を添加することにより、タングステンプラグおよびタン
グステン配線形成工程の際のタングステンプラグのプラ
グロス量を抑制でき、配線間の層間絶縁膜の被覆性が優
れ、信頼性の高い半導体装置を製造することができる。
【００３９】しかも、スカベンジ効果を有する水素の、
不活性ガスとの混合ガスに対する含有量を１〜４体積％
の範囲にすることにより、特別な除害装置を必要とせ
ず、現有の装置系を改造することなく製造することがで
きる。
不活性ガスとの混合ガスに対する含有量を１〜４体積％
の範囲にすることにより、特別な除害装置を必要とせ
ず、現有の装置系を改造することなく製造することがで
きる。
【００４０】なお、本発明は上述の実施例に限らず本発
明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得
ることはもちろんである。
明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得
ることはもちろんである。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
タングステン膜のエッチングの際、スカベンジ効果を有
するガスを添加することにより、タングステンプラグお
よびタングステン配線形成工程の際のタングステンプラ
グのプラグロス量を抑制でき、配線間の層間絶縁膜の被
覆性が優れ、信頼性の高い半導体装置を製造することが
できる。
タングステン膜のエッチングの際、スカベンジ効果を有
するガスを添加することにより、タングステンプラグお
よびタングステン配線形成工程の際のタングステンプラ
グのプラグロス量を抑制でき、配線間の層間絶縁膜の被
覆性が優れ、信頼性の高い半導体装置を製造することが
できる。
【００４２】また、スカベンジ効果を有する水素の、不
活性ガスとの混合ガスに対する含有量を１〜４体積％の
範囲にすることにより、特別な除害装置を必要とせず、
現有の装置系を改造することなく製造することができ
る。
活性ガスとの混合ガスに対する含有量を１〜４体積％の
範囲にすることにより、特別な除害装置を必要とせず、
現有の装置系を改造することなく製造することができ
る。
【図１】本発明半導体装置の製造方法の工程を示す断面
図である。
図である。
【図２】従来の半導体装置の製造工程を示す断面図であ
る。
る。
１ Ｓｉ基板、２ メモリー素子、３ 層間膜、５ 接
続孔、６ ＴｉＮ／Ｔｉ膜、７ Ｗ膜、８ ＳｉＯＮ
膜、９ レジスト、１０ 層間膜、１１ ボイド
続孔、６ ＴｉＮ／Ｔｉ膜、７ Ｗ膜、８ ＳｉＯＮ
膜、９ レジスト、１０ 層間膜、１１ ボイド
Claims (18)
- 【請求項１】 基板の上に素子を形成し層間膜を堆積す
る工程と、 上記層間膜に接続孔を穿設した後、密着層を全面に形成
する工程と、 上記密着層の上に金属膜を形成して、上記接続孔を埋め
込む工程と、 上記金属膜の上にレジストをパターニングする工程と、 上記金属膜と反応する活性種を失活させる作用を有する
ガスを含むエッチングガスを用いて、エッチングするこ
とにより、上記金属膜からなる配線層を形成する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 金属膜と反応する活性種を失活させる作
用を有するガスは、Ｈ2、ＨＣｌ、ＮＨ3 、ＨＢｒ、ま
たは水素原子を含有するフルオロカ−ボンガスでＣＨＦ
3 、ＣＨ2 Ｆ2 、ＣＨ3 Ｆ、ＣＨ4 などのガスであるこ
とを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】 金属膜と反応する活性種を失活させる作
用を有するガスは、Ｈ2ガスであることを特徴とする請
求項１記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 金属膜と反応する活性種を失活させる作
用を有するガスは、不活性ガスとの合計量に対して１〜
４体積％の範囲にあることを特徴とする請求項１記載の
半導体装置の製造方法。 - 【請求項５】 金属膜と反応する活性種を失活させる作
用を有するガスは、Ｈ2、ＨＣｌ、ＮＨ3 、ＨＢｒ、ま
たは水素原子を含有するフルオロカ−ボンガスでＣＨＦ
3 、ＣＨ2 Ｆ2 、ＣＨ3 Ｆ、ＣＨ4 などのガスであり、 かつ、不活性ガスとの合計量に対して１〜４体積％の範
囲にあることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の
製造方法。 - 【請求項６】 金属膜と反応する活性種を失活させる作
用を有するガスは、Ｈ2ガスであり、 かつ、不活性ガスとの合計量に対して１〜４体積％の範
囲にあることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の
製造方法。 - 【請求項７】 金属膜は、タングステン膜であることを
特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項８】 金属膜と反応する活性種を失活させる作
用を有するガスは、Ｈ2、ＨＣｌ、ＮＨ3 、ＨＢｒ、ま
たは水素原子を含有するフルオロカ−ボンガスでＣＨＦ
3 、ＣＨ2 Ｆ2 、ＣＨ3 Ｆ、ＣＨ4 などのガスであり、 金属膜は、タングステン膜であることを特徴とする請求
項１記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項９】 金属膜と反応する活性種を失活させる作
用を有するガスは、Ｈ2ガスであり、 金属膜は、タングステン膜であることを特徴とする請求
項１記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項１０】 金属膜と反応する活性種を失活させる
作用を有するガスは、不活性ガスとの合計量に対して１
〜４体積％の範囲にあり、 金属膜は、タングステン膜であることを特徴とする請求
項１記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項１１】 金属膜と反応する活性種を失活させる
作用を有するガスは、Ｈ2 、ＨＣｌ、ＮＨ3 、ＨＢｒ、
または水素原子を含有するフルオロカ−ボンガスでＣＨ
Ｆ3 、ＣＨ2 Ｆ2 、ＣＨ3 Ｆ、ＣＨ4 などのガスであ
り、 かつ、不活性ガスとの合計量に対して１〜４体積％の範
囲にあり、 金属膜は、タングステン膜であることを特徴とする請求
項１記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項１２】 金属膜と反応する活性種を失活させる
作用を有するガスは、Ｈ2 ガスであり、 かつ、不活性ガスとの合計量に対して１〜４体積％の範
囲にあり、 金属膜は、タングステン膜であることを特徴とする請求
項１記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項１３】 基板の上に素子を形成し層間膜を堆積
する工程と、 上記層間膜に接続孔を穿設した後、密着層を全面に形成
する工程と、 上記密着層の上にタングステン膜を形成して、上記接続
孔を埋め込む工程と、 上記タングステン膜の上にレジストをパターニングする
工程と、 上記タングステン膜をエッチングすることにより、上記
タングステン膜からなる配線層を形成する工程とを有す
る半導体装置の製造方法に用いるエッチングガスにおい
て、 上記タングステン膜と反応する活性種を失活させる作用
を有するガスを含むことを特徴とする半導体装置の製造
方法に用いるエッチングガス。 - 【請求項１４】 タングステン膜と反応する活性種を失
活させる作用を有するガスは、Ｈ2 、ＨＣｌ、ＮＨ3 、
ＨＢｒ、または水素原子を含有するフルオロカ−ボンガ
スでＣＨＦ3 、ＣＨ2 Ｆ2 、ＣＨ3 Ｆ、ＣＨ4 などのガ
スであることを特徴とする請求項１３記載の半導体装置
の製造方法に用いるエッチングガス。 - 【請求項１５】 タングステン膜と反応する活性種を失
活させる作用を有するガスは、Ｈ2 ガスであることを特
徴とする請求項１３記載の半導体装置の製造方法に用い
るエッチングガス。 - 【請求項１６】 タングステン膜と反応する活性種を失
活させる作用を有するガスは、不活性ガスとの合計量に
対して１〜４体積％の範囲にあることを特徴とする請求
項１３記載の半導体装置の製造方法に用いるエッチング
ガス。 - 【請求項１７】 タングステン膜と反応する活性種を失
活させる作用を有するガスは、Ｈ2 、ＨＣｌ、ＮＨ3 、
ＨＢｒ、または水素原子を含有するフルオロカ−ボンガ
スでＣＨＦ3 、ＣＨ2 Ｆ2 、ＣＨ3 Ｆ、ＣＨ4 などのガ
スであり、 かつ、不活性ガスとの合計量に対して１〜４体積％の範
囲にあることを特徴とする請求項１３記載の半導体装置
の製造方法に用いるエッチングガス。 - 【請求項１８】 タングステン膜と反応する活性種を失
活させる作用を有するガスは、Ｈ2 ガスであり、 かつ、不活性ガスとの合計量に対して１〜４体積％の範
囲にあることを特徴とする請求項１３記載の半導体装置
の製造方法に用いるエッチングガス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5177897A JPH10256185A (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | 半導体装置の製造方法、およびその方法に用いるエッチングガス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5177897A JPH10256185A (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | 半導体装置の製造方法、およびその方法に用いるエッチングガス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10256185A true JPH10256185A (ja) | 1998-09-25 |
Family
ID=12896420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5177897A Pending JPH10256185A (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | 半導体装置の製造方法、およびその方法に用いるエッチングガス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10256185A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011228424A (ja) * | 2010-04-19 | 2011-11-10 | Oki Semiconductor Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
1997
- 1997-03-06 JP JP5177897A patent/JPH10256185A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011228424A (ja) * | 2010-04-19 | 2011-11-10 | Oki Semiconductor Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3179212B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US7659630B2 (en) | Interconnect structures with interlayer dielectric | |
| US20020132472A1 (en) | Method for forming metal plug | |
| JP3216345B2 (ja) | 半導体装置及びその作製方法 | |
| JP4191900B2 (ja) | 半導体装置のタングステンコンタクトプラグの形成方法 | |
| JPH10189482A (ja) | コンタクトホール内の導電性プラグ形成方法 | |
| KR100259692B1 (ko) | 매립형 접촉 구조를 가진 반도체 장치의 제조 방법 | |
| KR100457843B1 (ko) | 반도체 장치에서 콘택 형성 방법 | |
| JPH01130529A (ja) | チタン／窒化チタン層上のタングステンのもどしエツチング方法 | |
| JP2000058643A (ja) | プラグの形成方法 | |
| US7125809B1 (en) | Method and material for removing etch residue from high aspect ratio contact surfaces | |
| KR19990063182A (ko) | 에칭방법 | |
| JPH08293487A (ja) | エッチング方法 | |
| JPH06349774A (ja) | 埋込みプラグの形成方法 | |
| JPH10256185A (ja) | 半導体装置の製造方法、およびその方法に用いるエッチングガス | |
| US5930670A (en) | Method of forming a tungsten plug of a semiconductor device | |
| JP2000252359A (ja) | 絶縁膜のエッチング方法および配線層の形成方法 | |
| JP2871943B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH10256186A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3301466B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH11204455A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3076500B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH079893B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH09232287A (ja) | エッチング方法及びコンタクトプラグ形成方法 | |
| JP2002134477A (ja) | 半導体装置の製造方法 |