JPH11176767A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH11176767A JPH11176767A JP34096997A JP34096997A JPH11176767A JP H11176767 A JPH11176767 A JP H11176767A JP 34096997 A JP34096997 A JP 34096997A JP 34096997 A JP34096997 A JP 34096997A JP H11176767 A JPH11176767 A JP H11176767A
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- film
- sputtering method
- contact hole
- conductive film
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本願はタングステン等の配線材料と下地となる
膜と予期せぬ反応を防止し、所望の形状の配線材料を形
成する事を目的とする。 【解決手段】本願発明は、ウエハーに導電層を形成する
工程と、少なくとも前記導電層の上に絶縁膜を形成する
工程と、前記導電層に達するコンタクトホールを前記絶
縁膜に形成する工程と、前記コンタクトホールの内面に
堆積させる物質を含む物質含有板と前記ウエハーとを所
定の距離だけ離隔させて行なう第一のスパッタ法を用い
て、少なくとも前記コンタクトホールの側面に前記第一
の導電物質からなる第一の導電膜を形成する工程と、前
記所定の距離よりも長い距離で行なう第二のスパッタ法
を用いて、少なくとも前記コンタクトホールの底面に第
二の導電膜を形成する工程と、前記コンタクトホールに
第三の導電膜を埋め込む工程と、を有する事を特徴とす
る。
膜と予期せぬ反応を防止し、所望の形状の配線材料を形
成する事を目的とする。 【解決手段】本願発明は、ウエハーに導電層を形成する
工程と、少なくとも前記導電層の上に絶縁膜を形成する
工程と、前記導電層に達するコンタクトホールを前記絶
縁膜に形成する工程と、前記コンタクトホールの内面に
堆積させる物質を含む物質含有板と前記ウエハーとを所
定の距離だけ離隔させて行なう第一のスパッタ法を用い
て、少なくとも前記コンタクトホールの側面に前記第一
の導電物質からなる第一の導電膜を形成する工程と、前
記所定の距離よりも長い距離で行なう第二のスパッタ法
を用いて、少なくとも前記コンタクトホールの底面に第
二の導電膜を形成する工程と、前記コンタクトホールに
第三の導電膜を埋め込む工程と、を有する事を特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、半導体装置の製
造方法に関し、特にコンタクト側面及び底面に形成する
導電膜の形成方法に関する。
造方法に関し、特にコンタクト側面及び底面に形成する
導電膜の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来例を図を参酌しながら詳細に説明す
る。図１（１）に示した様に、表面に拡散層１０が形成
された半導体基板１の上に、ＣＶＤ法を用いて所定の厚
さ（数百ｎｍ程度）の酸化膜２を形成する。ここで、拡
散層１０は配線として使用される事を想定する。また、
酸化膜２は層間絶縁膜である事を想定する。
る。図１（１）に示した様に、表面に拡散層１０が形成
された半導体基板１の上に、ＣＶＤ法を用いて所定の厚
さ（数百ｎｍ程度）の酸化膜２を形成する。ここで、拡
散層１０は配線として使用される事を想定する。また、
酸化膜２は層間絶縁膜である事を想定する。
【０００３】次に、図１（２）に示した様に、通常の写
真蝕刻法及び非等方性エッチング法を用いて酸化膜２
に、直径０．３５μｍ程度のコンタクトホール３を形成
し、配線として使用する拡散層１０の上面を露出させ
る。次に、スパッタ法を用いて全面にチタンからなる導
電膜４を２０ｎｍ程度形成する。
真蝕刻法及び非等方性エッチング法を用いて酸化膜２
に、直径０．３５μｍ程度のコンタクトホール３を形成
し、配線として使用する拡散層１０の上面を露出させ
る。次に、スパッタ法を用いて全面にチタンからなる導
電膜４を２０ｎｍ程度形成する。
【０００４】ここで使用するスパッタ法は、ターゲット
と半導体基板１との距離を７０ｍｍ程度離隔して行な
う。また、通常のスパッタ法では、ターゲットと半導体
基板１との距離は７０ｍｍ程度であり、ここで使用する
スパッタ法は通常のスパッタ法を使用している（以下、
通常スパッタ法と称する）。
と半導体基板１との距離を７０ｍｍ程度離隔して行な
う。また、通常のスパッタ法では、ターゲットと半導体
基板１との距離は７０ｍｍ程度であり、ここで使用する
スパッタ法は通常のスパッタ法を使用している（以下、
通常スパッタ法と称する）。
【０００５】図１（３）に示した様に、スパッタ法を用
いて全面に窒化チタンＴｉＮからなる膜５を形成する。
この場合、コンタクトホール３内の側面には膜５が十分
に形成されず、底部Ａには膜５は十分に形成する。
いて全面に窒化チタンＴｉＮからなる膜５を形成する。
この場合、コンタクトホール３内の側面には膜５が十分
に形成されず、底部Ａには膜５は十分に形成する。
【０００６】ターゲットと半導体基板１との距離を７０
ｎｍ程度離隔して行なう通常のスパッタ法とは異なり、
ここで使用するスパッタ法では長い距離（１７０ｍｍ〜
３００ｍｍ程度）だけ離隔して行なうスパッタ法（以
下、ロングスロースパッタと称する）を使用する。通常
のスパッタ法とロングスロースパッタ法の特徴に関して
は後述する。
ｎｍ程度離隔して行なう通常のスパッタ法とは異なり、
ここで使用するスパッタ法では長い距離（１７０ｍｍ〜
３００ｍｍ程度）だけ離隔して行なうスパッタ法（以
下、ロングスロースパッタと称する）を使用する。通常
のスパッタ法とロングスロースパッタ法の特徴に関して
は後述する。
【０００７】次に、図１（４）に示した様に、ＣＶＤ法
を用いて全面にタングステンからなる導電膜１２を形成
する。この時、Ｔｉからなる導電膜４の内、コンタクト
ホール３の側面の部分がＴｉＨXからなる膜６に変化す
る。このＴｉＨXは、チタン（Ｔｉ）と比較して体積が
６倍である為、コンタクト３に完全に埋め込まれる予定
のタングステン（Ｗ）が形状が奇形してしまう。
を用いて全面にタングステンからなる導電膜１２を形成
する。この時、Ｔｉからなる導電膜４の内、コンタクト
ホール３の側面の部分がＴｉＨXからなる膜６に変化す
る。このＴｉＨXは、チタン（Ｔｉ）と比較して体積が
６倍である為、コンタクト３に完全に埋め込まれる予定
のタングステン（Ｗ）が形状が奇形してしまう。
【０００８】次に、上述したＴｉＨXの形成に関して詳
細に説明する。タングステン（Ｗ）からなる導電膜５を
形成する場合に使用するＣＶＤ法では、還元剤となるシ
ラン（ＳｉＨ4）と、４フッ化タングステン（ＷＦ4）と
を混合したガスを使用する。フッ化タングステン（ＷＦ
4）はシラン（ＳｉＨ4）によって還元され、即ち、フッ
素（Ｆ）とタングステン（Ｗ）との化学結合は解かれ
て、タングステン（Ｗ）がウエハー全面に堆積する。し
かし、図１（３）に示したコンタクトホール３の側面に
導電膜４（Ｔｉ）が露出している場合、シラン（ＳｉＨ
4）に含まれる水素と導電膜４のＴｉとが化学反応をし
て、ＴｉＨXが形成されてしまう。
細に説明する。タングステン（Ｗ）からなる導電膜５を
形成する場合に使用するＣＶＤ法では、還元剤となるシ
ラン（ＳｉＨ4）と、４フッ化タングステン（ＷＦ4）と
を混合したガスを使用する。フッ化タングステン（ＷＦ
4）はシラン（ＳｉＨ4）によって還元され、即ち、フッ
素（Ｆ）とタングステン（Ｗ）との化学結合は解かれ
て、タングステン（Ｗ）がウエハー全面に堆積する。し
かし、図１（３）に示したコンタクトホール３の側面に
導電膜４（Ｔｉ）が露出している場合、シラン（ＳｉＨ
4）に含まれる水素と導電膜４のＴｉとが化学反応をし
て、ＴｉＨXが形成されてしまう。
【０００９】次に、窒化チタン（ＴｉＮ）５を形成する
際に使用したロングスロースパッタ法ではなく、通常の
スパッタ法を用いて場合について説明する。図１（１）
〜（２）までの工程は同様なので省略する。図２（１）
に示しように、上述した通常のスパッタ法を用いて窒化
チタン（ＴｉＮ）からなる膜５を全面に形成する。通常
のスパッタ法を用いてＴｉからなる導電膜４の上に窒化
チタン（ＴｉＮ）からなる膜５を形成した場合、ロング
スロースパッタ法を用いた場合と異なり、コンタクトホ
ール３の側面には膜５は形成される。しかし、底部Ａに
は膜５は形成されず、コンタクトホール３の底部Ａにお
いて導電膜４が露出するので、この後にタングステン
（Ｗ）を形成した場合も上述と同様に、ＴｉＨXが形成
されてしまう。
際に使用したロングスロースパッタ法ではなく、通常の
スパッタ法を用いて場合について説明する。図１（１）
〜（２）までの工程は同様なので省略する。図２（１）
に示しように、上述した通常のスパッタ法を用いて窒化
チタン（ＴｉＮ）からなる膜５を全面に形成する。通常
のスパッタ法を用いてＴｉからなる導電膜４の上に窒化
チタン（ＴｉＮ）からなる膜５を形成した場合、ロング
スロースパッタ法を用いた場合と異なり、コンタクトホ
ール３の側面には膜５は形成される。しかし、底部Ａに
は膜５は形成されず、コンタクトホール３の底部Ａにお
いて導電膜４が露出するので、この後にタングステン
（Ｗ）を形成した場合も上述と同様に、ＴｉＨXが形成
されてしまう。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述の様に、コンタク
トホール側面にＴｉ膜とＴｉＮ膜とを積層した膜を形成
し、更にタングステン膜を形成する。この際、ロングス
ロースパッタ法を用いてＴｉＮ膜を形成する場合、コン
タクト底部には膜が形成されやすいが、側面には形成さ
れ難い。一方、通常のスパッタ法を用いてＴｉＮ膜を形
成する場合、コンタクトホール側面に形成されやすい
が、コンタクトホール底部には形成され難い。
トホール側面にＴｉ膜とＴｉＮ膜とを積層した膜を形成
し、更にタングステン膜を形成する。この際、ロングス
ロースパッタ法を用いてＴｉＮ膜を形成する場合、コン
タクト底部には膜が形成されやすいが、側面には形成さ
れ難い。一方、通常のスパッタ法を用いてＴｉＮ膜を形
成する場合、コンタクトホール側面に形成されやすい
が、コンタクトホール底部には形成され難い。
【００１１】いずれの方法を用いても、ＴｉＮ膜の下の
Ｔｉは露出してしまうので、タングステン膜を形成する
とＴｉＨXが形成してしまい、タングステンの形成状等
が奇形してしまう。この為、タングステン膜が剥がれて
しまうと言う問題がった。
Ｔｉは露出してしまうので、タングステン膜を形成する
とＴｉＨXが形成してしまい、タングステンの形成状等
が奇形してしまう。この為、タングステン膜が剥がれて
しまうと言う問題がった。
【００１２】本願は上述の様な問題に鑑みてなされたも
のであり、タングステン等の配線材料と下地となる膜と
予期せぬ反応を防止し、所望の形状の配線材料を形成す
る事を目的とする。
のであり、タングステン等の配線材料と下地となる膜と
予期せぬ反応を防止し、所望の形状の配線材料を形成す
る事を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成する為
に、本願発明にかかる半導体装置の製造方法は、ウエハ
ーに導電層を形成する工程と、少なくとも前記導電層の
上に絶縁膜を形成する工程と、前記導電層に達するコン
タクトホールを前記絶縁膜に形成する工程と、前記コン
タクトホールの内面に堆積させる物質を含む物質含有板
と前記ウエハーとを所定の距離だけ離隔させて行なう第
一のスパッタ法を用いて、少なくとも前記コンタクトホ
ールの側面に前記第一の導電物質からなる第一の導電膜
を形成する工程と、前記所定の距離よりも長い距離で行
なう第二のスパッタ法を用いて、少なくとも前記コンタ
クトホールの底面に第二の導電膜を形成する工程と、前
記コンタクトホールに第三の導電膜を埋め込む工程とを
有する事を特徴とする。
に、本願発明にかかる半導体装置の製造方法は、ウエハ
ーに導電層を形成する工程と、少なくとも前記導電層の
上に絶縁膜を形成する工程と、前記導電層に達するコン
タクトホールを前記絶縁膜に形成する工程と、前記コン
タクトホールの内面に堆積させる物質を含む物質含有板
と前記ウエハーとを所定の距離だけ離隔させて行なう第
一のスパッタ法を用いて、少なくとも前記コンタクトホ
ールの側面に前記第一の導電物質からなる第一の導電膜
を形成する工程と、前記所定の距離よりも長い距離で行
なう第二のスパッタ法を用いて、少なくとも前記コンタ
クトホールの底面に第二の導電膜を形成する工程と、前
記コンタクトホールに第三の導電膜を埋め込む工程とを
有する事を特徴とする。
【００１４】本願発明によれば、ＴｉＮ膜の下に形成し
たＴｉが露出する事はないので、タングステン膜を形成
してもＴｉＨXが形成する事はない。この為、タングス
テンの形成状等が奇形して、タングステン膜が剥がれる
事はない。
たＴｉが露出する事はないので、タングステン膜を形成
してもＴｉＨXが形成する事はない。この為、タングス
テンの形成状等が奇形して、タングステン膜が剥がれる
事はない。
【００１５】
【発明の実施の形態】本願発明にかかる実施形態を図面
を参酌しながら詳細に説明する。図３には本願発明にか
かる製造工程図を示した。まずはじめに図３（１）に示
した様に、導電層１００の上にＣＶＤ法を用いて厚さ
０．７μｍ程度の二酸化シリコンからなる層間絶縁膜１
０５を形成する。更に、写真蝕刻法及びＲＩＥ法を用い
て層間絶縁膜１０５に、直径０．３５μｍのコンタクト
ホール２００を形成し、導電層１００の上面の一部を露
出させる。ここで、導電層１００は、金属配線１００で
あっても拡散層であってもよい。
を参酌しながら詳細に説明する。図３には本願発明にか
かる製造工程図を示した。まずはじめに図３（１）に示
した様に、導電層１００の上にＣＶＤ法を用いて厚さ
０．７μｍ程度の二酸化シリコンからなる層間絶縁膜１
０５を形成する。更に、写真蝕刻法及びＲＩＥ法を用い
て層間絶縁膜１０５に、直径０．３５μｍのコンタクト
ホール２００を形成し、導電層１００の上面の一部を露
出させる。ここで、導電層１００は、金属配線１００で
あっても拡散層であってもよい。
【００１６】次に、図３（２）に示される様に、コンタ
クトホール２００の内面及び層間絶縁膜１０５の上面
に、ＣＶＤ法を用いて厚さ２５ｎｍ程度のチタン膜１１
０を形成する。次いで、スパッタ法を用いてチタン膜１
００の表面に厚さ２５ｎｍ程度のチタンナイトライド膜
１２０を形成する。
クトホール２００の内面及び層間絶縁膜１０５の上面
に、ＣＶＤ法を用いて厚さ２５ｎｍ程度のチタン膜１１
０を形成する。次いで、スパッタ法を用いてチタン膜１
００の表面に厚さ２５ｎｍ程度のチタンナイトライド膜
１２０を形成する。
【００１７】次に、図４（１）に示される様に、ターゲ
ットとウエハとの距離を長くしたロングスロースパッタ
法（ロングスロースパッタ法の詳細は後述する）を用い
て厚さ２５ｎｍ程度のチタンナイトライド膜１３０を形
成する。この際、チタンナイトライド膜１３０は、コン
タクトホール２００の底部及びチタンナイトライド１２
０の上面に形成され、コンタクトホール２００の側面に
は形成され難い。通常のスパッタ法とロングスロースパ
ッタ法の相違点に関しては後述する。
ットとウエハとの距離を長くしたロングスロースパッタ
法（ロングスロースパッタ法の詳細は後述する）を用い
て厚さ２５ｎｍ程度のチタンナイトライド膜１３０を形
成する。この際、チタンナイトライド膜１３０は、コン
タクトホール２００の底部及びチタンナイトライド１２
０の上面に形成され、コンタクトホール２００の側面に
は形成され難い。通常のスパッタ法とロングスロースパ
ッタ法の相違点に関しては後述する。
【００１８】次に、図４（２）に示した様に、ＣＶＤ法
を用いて全面にタングステンからなる導電膜１３５を形
成し、コンタクトホール２００を充填させる。以上の様
にして、基板１と導電膜１３５とが電気的に接続される
コンタクト部が形成される。
を用いて全面にタングステンからなる導電膜１３５を形
成し、コンタクトホール２００を充填させる。以上の様
にして、基板１と導電膜１３５とが電気的に接続される
コンタクト部が形成される。
【００１９】ここで、チタンナイトライド１２０、１３
０は、タングステンからなる導電膜１３５と基板１が接
触して化学反応が起き基板１に傷を付ける事を防止する
為の接触防止膜として作用する。また、チタン膜１１０
は、チタンナイトライド１２０、１３０の付着性を良く
する為の接着層（グルーレイヤー）として作用する。
０は、タングステンからなる導電膜１３５と基板１が接
触して化学反応が起き基板１に傷を付ける事を防止する
為の接触防止膜として作用する。また、チタン膜１１０
は、チタンナイトライド１２０、１３０の付着性を良く
する為の接着層（グルーレイヤー）として作用する。
【００２０】また、上述した様にチタンナイトライド膜
１２０は通常のスパッタ法を用いて形成され、チタンナ
イトライド膜１３０はロングスロースパッタ法を用いて
形成される。次に、これらのスパッタ法に違いについて
詳細に説明する。
１２０は通常のスパッタ法を用いて形成され、チタンナ
イトライド膜１３０はロングスロースパッタ法を用いて
形成される。次に、これらのスパッタ法に違いについて
詳細に説明する。
【００２１】図５（１）に通常のスパッタ法の原理図を
示した。図５（１）に示される様に、チャンバー３１０
の中で、所定の物質、例えば、チタンを含む物質含有板
（以下、ターゲットと称する）３００と、ウエハー４０
０とを所定の距離ａだけ離隔して対向配置させる。ま
た、チャンバー３１０の中には気体である窒素（図示せ
ず）が封印されている。そして、ターゲット３００にレ
ーザー３２０を照射すると、ターゲット３００からチタ
ン３３０が放出する。ターゲット３００から放出したチ
タン３３０を電界若しくは磁界の作用によりウエハー４
００に引き寄せて、堆積させる。この時、チタン３３０
と窒素が化学反応を起こしウエハー４００上にチタンナ
イトライド膜が形成される。
示した。図５（１）に示される様に、チャンバー３１０
の中で、所定の物質、例えば、チタンを含む物質含有板
（以下、ターゲットと称する）３００と、ウエハー４０
０とを所定の距離ａだけ離隔して対向配置させる。ま
た、チャンバー３１０の中には気体である窒素（図示せ
ず）が封印されている。そして、ターゲット３００にレ
ーザー３２０を照射すると、ターゲット３００からチタ
ン３３０が放出する。ターゲット３００から放出したチ
タン３３０を電界若しくは磁界の作用によりウエハー４
００に引き寄せて、堆積させる。この時、チタン３３０
と窒素が化学反応を起こしウエハー４００上にチタンナ
イトライド膜が形成される。
【００２２】また、ターゲット３００からウエハー４０
０方向をｙ方向と仮定し、それに対して垂直方向をｘ方
向と仮定する。また、図５（２）にはロングスロースパ
ッタ法の原理図を示した。ロングスロースパッタ法は、
ターゲット３００とウエハ−４００との間の距離ｂが通
常のスパッタ法での距離Ｘよりも長い事以外は、通常の
スパッタ法と同じである。
０方向をｙ方向と仮定し、それに対して垂直方向をｘ方
向と仮定する。また、図５（２）にはロングスロースパ
ッタ法の原理図を示した。ロングスロースパッタ法は、
ターゲット３００とウエハ−４００との間の距離ｂが通
常のスパッタ法での距離Ｘよりも長い事以外は、通常の
スパッタ法と同じである。
【００２３】即ち、図５（１）に示した通常のスパッタ
法では、距離ａが短い為、ターゲット３００から放出し
たチタン３３０は所定のｘ若しくはｙ成分の速度でウエ
ハー４００に到達する。従って、図３（２）に示した様
に通常のスパッタ法を用いた場合、コンタクト２００の
底部にはチタン３３０は到達し難いので底部にはチタン
ナイトライド膜１２０は形成され難い。
法では、距離ａが短い為、ターゲット３００から放出し
たチタン３３０は所定のｘ若しくはｙ成分の速度でウエ
ハー４００に到達する。従って、図３（２）に示した様
に通常のスパッタ法を用いた場合、コンタクト２００の
底部にはチタン３３０は到達し難いので底部にはチタン
ナイトライド膜１２０は形成され難い。
【００２４】これに対して、図５（２）に示したロング
スロースパッタ法では、距離ｂは距離ａよりも長いの
で、大きいｘ方向成分の速度を持ったチタン３３０はウ
エハー４００に到達する前にチャンバー３１０の側面に
衝突して吸収されてしまう。この為、ウエハー４００に
到達するチタン３３０は、ほとんどｘ方向成分の速度を
持たず、ｙ方向成分のみの速度を持っている。従って、
図４（１）に示した様にロングスロースパッタ法を用い
た場合、コンタクト２００の底部及びウエハー上面にチ
タンナイトライド１３０が形成され、コンタクト２００
の側面にはチタンナイトライドは形成され難い。
スロースパッタ法では、距離ｂは距離ａよりも長いの
で、大きいｘ方向成分の速度を持ったチタン３３０はウ
エハー４００に到達する前にチャンバー３１０の側面に
衝突して吸収されてしまう。この為、ウエハー４００に
到達するチタン３３０は、ほとんどｘ方向成分の速度を
持たず、ｙ方向成分のみの速度を持っている。従って、
図４（１）に示した様にロングスロースパッタ法を用い
た場合、コンタクト２００の底部及びウエハー上面にチ
タンナイトライド１３０が形成され、コンタクト２００
の側面にはチタンナイトライドは形成され難い。
【００２５】ここで、通常のスパッタ法で使用する距離
ａは例えば、７０ｍｍ程度であり、ロングスロースパッ
タ法で使用する距離ｂは１７０ｍｍ又は３００ｍｍ程度
を使用している。但し、上述の様に、コンタクト底部に
形成されにくいが側面に形成されやすいスパッタ法と、
コンタクト底部に形成されやすいが側面には形成され難
いスパッタ法を組み合わせられれば良いので、上記の距
離は厳密な距離ではない。
ａは例えば、７０ｍｍ程度であり、ロングスロースパッ
タ法で使用する距離ｂは１７０ｍｍ又は３００ｍｍ程度
を使用している。但し、上述の様に、コンタクト底部に
形成されにくいが側面に形成されやすいスパッタ法と、
コンタクト底部に形成されやすいが側面には形成され難
いスパッタ法を組み合わせられれば良いので、上記の距
離は厳密な距離ではない。
【００２６】また、上述の実施形態では先に通常のスパ
ッタ法を用い、その後ロングスロースパッタ法を用いて
チタンナイトライド膜を形成しているが、方法はその逆
でも良い。即ち、先にロングスロースパッタ法を用い、
その後通常のスパッタ法を用いても良い。
ッタ法を用い、その後ロングスロースパッタ法を用いて
チタンナイトライド膜を形成しているが、方法はその逆
でも良い。即ち、先にロングスロースパッタ法を用い、
その後通常のスパッタ法を用いても良い。
【００２７】また、ロングスロースパッタ法で使用され
るチャンバーと、通常のスパッタ法で使用されるチャン
バーは同じであっても良く、異なるチャンバーでもあっ
ても良い。
るチャンバーと、通常のスパッタ法で使用されるチャン
バーは同じであっても良く、異なるチャンバーでもあっ
ても良い。
【００２８】また、上記実施形態では、図４（２）に示
される様に、導電層１００は基板であっても、金属配線
又はポリシリコン配線であっても良い。上述の様に本願
発明では、コンタクトの上面と側面に膜が形成されやす
い通常のスパッタ法と、コンタクトの上面と底部に膜が
形成されやすいロングスロースパッタ法の両方を用いて
いる。従って、チタン１１０は通常のスパッタ法で形成
されたチタンナイトライド膜１２０と、ロングスロース
パッタ法１３０で完全に覆われている。この為、従来起
きていた様にチタン１１０（図４（２）参照）が露出す
る事はない。従って、図４（２）に示した様に、タング
ステンからなる導電膜１３５を形成しても、導電膜１３
５の奇形は起らない。この結果、導電膜１３０が剥がれ
る事は無く、信頼性の高いコンタクトを形成できる。
される様に、導電層１００は基板であっても、金属配線
又はポリシリコン配線であっても良い。上述の様に本願
発明では、コンタクトの上面と側面に膜が形成されやす
い通常のスパッタ法と、コンタクトの上面と底部に膜が
形成されやすいロングスロースパッタ法の両方を用いて
いる。従って、チタン１１０は通常のスパッタ法で形成
されたチタンナイトライド膜１２０と、ロングスロース
パッタ法１３０で完全に覆われている。この為、従来起
きていた様にチタン１１０（図４（２）参照）が露出す
る事はない。従って、図４（２）に示した様に、タング
ステンからなる導電膜１３５を形成しても、導電膜１３
５の奇形は起らない。この結果、導電膜１３０が剥がれ
る事は無く、信頼性の高いコンタクトを形成できる。
【００２９】また、導電膜１３５の奇形は起らないの
で、導電膜１３５は平坦に形成される。従って、導電膜
１３５の上に更に配線等を形成しても平坦に形成でき
る。また、本発明では、二種類のスパッタ法を用いてい
る為、図４（２）に示した様に層間絶縁膜１０５の上に
形成されたチタンナイトライド膜の膜厚は厚くなる。こ
の為、エレクトロマイグレーションにより導電膜１３５
が断線してもチタンナイトライド膜は断線しにくいので
寿命の長い配線を形成出来る。
で、導電膜１３５は平坦に形成される。従って、導電膜
１３５の上に更に配線等を形成しても平坦に形成でき
る。また、本発明では、二種類のスパッタ法を用いてい
る為、図４（２）に示した様に層間絶縁膜１０５の上に
形成されたチタンナイトライド膜の膜厚は厚くなる。こ
の為、エレクトロマイグレーションにより導電膜１３５
が断線してもチタンナイトライド膜は断線しにくいので
寿命の長い配線を形成出来る。
【００３０】また、通常のスパッタ法のみを用いた場合
にはコンタクトの底部にはチタンナイトライド膜を形成
する事は困難であるが、ロングスロースパッタ法のみを
用いた場合、コンタクト底部に十分に形成できる。しか
し、ロングスロースパッタ法のみを用いた場合、コンタ
クト側面には形成され難い。そこで、コンタクトの側面
にもチタンナイトライド膜を形成しようとすると、コン
タクト上部のチタンナイトライド膜が厚くなるので、コ
ンタクトの開口部が狭くなってしまう。この為、コンタ
クト内にタングステン等の導電膜を形成する事が困難と
なる。しかし、本発明は、二種類のスパッタ法を用いて
いる為、コンタクト２００の深さが深くなっても、即
ち、アスペクト比が大きくなっても、コンタクトの開口
部を狭くする事なくチタンナイトライド膜を形成でき、
コンタクト内に導電膜を形成できる。
にはコンタクトの底部にはチタンナイトライド膜を形成
する事は困難であるが、ロングスロースパッタ法のみを
用いた場合、コンタクト底部に十分に形成できる。しか
し、ロングスロースパッタ法のみを用いた場合、コンタ
クト側面には形成され難い。そこで、コンタクトの側面
にもチタンナイトライド膜を形成しようとすると、コン
タクト上部のチタンナイトライド膜が厚くなるので、コ
ンタクトの開口部が狭くなってしまう。この為、コンタ
クト内にタングステン等の導電膜を形成する事が困難と
なる。しかし、本発明は、二種類のスパッタ法を用いて
いる為、コンタクト２００の深さが深くなっても、即
ち、アスペクト比が大きくなっても、コンタクトの開口
部を狭くする事なくチタンナイトライド膜を形成でき、
コンタクト内に導電膜を形成できる。
【００３１】
【発明の効果】本願発明によれば、タングステン等の配
線材料と下地となる膜と予期せぬ反応を防止する事が出
来、所望の形状の配線材料を形成する事が出来る。
線材料と下地となる膜と予期せぬ反応を防止する事が出
来、所望の形状の配線材料を形成する事が出来る。
【図１】従来におけるコンタクトの形成を説明する為の
図である。
図である。
【図２】従来におけるコンタクトの形成を説明する為の
図である。
図である。
【図３】第一の実施形態にかかるコンタクトの形成工程
図の一部を示した図である。
図の一部を示した図である。
【図４】第一の実施形態にかかるコンタクトの形成工程
図の一部を示した図である。
図の一部を示した図である。
【図５】通常のスパッタ法とロングスロースパッタ法の
原理を説明する為の図である。
原理を説明する為の図である。
１００ 導電膜 １０５ 層間絶縁膜 １１０ チタン １２０、１３０ チタンナイトライド １３５ 導電膜 ２００ コンタクト
Claims (3)
- 【請求項１】ウエハーに導電層を形成する工程と、 少なくとも前記導電層の上に絶縁膜を形成する工程と、 前記導電層に達するコンタクトホールを前記絶縁膜に形
成する工程と、 前記コンタクトホールの内面に堆積させる物質を含む物
質含有板と前記ウエハーとを所定の距離だけ離隔させて
行なう第一のスパッタ法を用いて、少なくとも前記コン
タクトホールの側面に前記第一の導電物質からなる第一
の導電膜を形成する工程と、 前記所定の距離よりも長い距離で行なう第二のスパッタ
法を用いて、少なくとも前記コンタクトホールの底面に
第二の導電膜を形成する工程と、 前記コンタクトホールに第三の導電膜を埋め込む工程
と、を有する事を特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】前記第一の導電膜が還元性を有する導電膜
である事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】前記第一のスパッタ法と前記第二のスパッ
タ法は、同一のチャンバー内で行われる事を特徴とする
請求項１記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34096997A JPH11176767A (ja) | 1997-12-11 | 1997-12-11 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34096997A JPH11176767A (ja) | 1997-12-11 | 1997-12-11 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11176767A true JPH11176767A (ja) | 1999-07-02 |
Family
ID=18341991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34096997A Pending JPH11176767A (ja) | 1997-12-11 | 1997-12-11 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11176767A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002217292A (ja) * | 2001-01-23 | 2002-08-02 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置および半導体集積回路装置の製造方法 |
| KR100425581B1 (ko) * | 2001-09-13 | 2004-04-03 | 한국전자통신연구원 | 선택적 질화 방식을 이용하여, 홀에 잘 매립된 금속배선층을 갖는 반도체 소자 및 그 제조방법 |
| KR100430589B1 (ko) * | 2002-04-18 | 2004-05-10 | 아남반도체 주식회사 | 콘택 플러그 형성을 위한 씨.브이.디 텅스텐 증착 방법 |
| JP2006041060A (ja) * | 2004-07-23 | 2006-02-09 | Nec Electronics Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2006237549A (ja) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Hynix Semiconductor Inc | 半導体素子の配線形成方法 |
-
1997
- 1997-12-11 JP JP34096997A patent/JPH11176767A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002217292A (ja) * | 2001-01-23 | 2002-08-02 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置および半導体集積回路装置の製造方法 |
| KR100425581B1 (ko) * | 2001-09-13 | 2004-04-03 | 한국전자통신연구원 | 선택적 질화 방식을 이용하여, 홀에 잘 매립된 금속배선층을 갖는 반도체 소자 및 그 제조방법 |
| KR100430589B1 (ko) * | 2002-04-18 | 2004-05-10 | 아남반도체 주식회사 | 콘택 플러그 형성을 위한 씨.브이.디 텅스텐 증착 방법 |
| JP2006041060A (ja) * | 2004-07-23 | 2006-02-09 | Nec Electronics Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2006237549A (ja) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Hynix Semiconductor Inc | 半導体素子の配線形成方法 |
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