JPS58191447A - 半導体装置製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体装置製造法に係り、半導体装置の配線用
アルミニウム又はアルミニウム合金膜を形成した後、こ
のアルミニウム又はアルミニウム合金膜表面に酸化膜が
生成する前にシリコン膜を形成し、そしてドライエツチ
ングによってアルミニウム又はアルミニウム合金膜を所
定のパターンに構成し、しかる後メタライズ化等の為に
熱処理を行なうといった工程を経ることにより、半導体
装置の配線工程のアルミニウム又はアルミニウム合金の
ドライエツチングがスムーズに行なえ、しかも微細加工
精度が向上したものとなり、かつ熱処理工程において、
アルミニウム又はアルミニウム合金膜表面にはシリコン
膜があるので、コンタクト部のシリコンがアルミニウム
又はアルミニウム合金膜中に拡散するのが抑制され、従
ってスパイクショート等の欠陥の起きない、マイグレー
ション耐性の改善されたものとなる半導体装置製造法を
提供することを目的とする。

従来、例えばＭＯＳＦＥＴは、第１図乙に示す如くシリ
コン基板１の表面に酸化膜２を形成した後、同図すに示
す如くこの酸化膜２をエツチングしてソース及びドレイ
ン領域形成用の拡散窓３，４を形成し、次いで同図Ｃに
示す如くこの拡散窓３，４よりそれぞれ不純物拡散を行
なってソース領域５及びドレイン領域６を構成し、又表
面に酸化膜を形成した後、同図ｄに示す如くゲート部の
酸化膜を除去し、そして同図ｅに示す如くゲート部を再
酸化してゲート［化膜を形成し、その後同図ｆに示す如
くソース領域及びドレイン領域の酸化膜をエツチングに
よって除去し、次いで同図ｇに示す如く表面に配線用の
アルミニウム膜７を蒸着し、このアルミニウム膜７を同
図りに示す如く必要部分を残して配線を構成するといっ
た工程で作られている。

この第１図りの工程で示されるアルミニウム膜の微細加
工は、パターンの微細化に伴ない最近においてはウェッ
トエツチングに代りプラズマエツチング又は反応性イオ
ンエツチング等のドライエツチングの技術が用いられる
ようになっている。

しかし、アルミニウムは極めて活性な元素であるので、
例えば大気中の酸素に触れるのみで自然にその表面に酸
化膜が生成し、この為配線用に蒸着したアルミニウム膜
のドライエツチングに大きな影響を及ぼし、例えばドラ
イエツチングに際しての必要なエツチング時間にバラツ
キがあり、アルミニウム膜の微細加工が良好に行なえず
、微細加工精度が良くないといった欠点がある。

又、配線工程終了後においてメタライズを良好なものと
する為に熱処理を行なうと、例えばドレイン領域又はノ
ース領域のシリコンがアルミニウム層中に拡散し、この
為スパイク／ヨードを引き起こすものとなる等マイグレ
ー／コン耐性が悪いものとなるといった欠点もある。

本発明は上記欠点を除去したものであり、以下その実施
例について説明する。

すなわち、従来と同様な工程を経て、例えば第１図ａ　
−ｇの工程を経て、第２図ａに示す如く、ノース領域１
１及びドレイン領域１２上に配線用のアルミニウム又は
Ａｌ−８ｌ、ｋｌ−８ｉ−ｃｕ等のアルミニウム合金（
以下単にアルミニウム）の導体膜１３を蒸着等の手段に
よって形成する。伺、１４はシリコン基板、１５は酸化
膜である。

次に、アルミニウムよりなる導体膜１３表面が酸化され
て酸化膜を生成する前に、第２図すに示す如く、すなわ
ち導体膜１３形成に連続して導体膜１３表面に／リコン
膜１６を形成する。尚、シリコン膜は、導体膜１３を形
成する下層にも形成しておいてもよく、又シリコン膜と
導体膜とが交互にサンドインチ状に多層となるよう構成
しておいても良いのであるが、少なくともアルミニウム
の表面が酸化膜になることを防止する為に；・二連体膜
１３表面にはシリコン膜１６を形成しておく。

このようにアルミニウムよりなる導体膜上にシリコン膜
の形成されたものを、ドライエツチングの装置によって
、例えばＣａ１４又はＢＣｊｌ’ａ等の塩化物系のガス
をエッチャントとして用い、ドライエツチングを行なっ
て７リコン膜１６及び導体膜１３をエツチングし、第２
図Ｃに示すような所定のパターンにする。このドライエ
ツチングに際しては、Ｃａ２又はＢ’Ｃ１５等のエツチ
ングガスによって、シリコン膜及びアルミニウム膜は同
一のドライエツチング条件で同じようにエツチングされ
、しかもエツチングの開始にバラツキがあるといったこ
とがなく、一定のエツチング時間で所定のパターンに形
成できるので、極めてスムーズで、しかも微細加工精度
よくエツチングでき、再現性に極めて富んだものとなる
。すなわち、Ａｌ２Ｏ３といったようなエツチングに困
難な層は生成しておらず、その為エツチングにバラツキ
が生じるといったことがないのである。

上記のようにして、アルミニウムによって所定パターン
の配線が行なわれた後、メタライズ化を良好なものとし
たり、アニール処理の為に熱処理を行なう。この熱処理
工程時において、アルミニウム膜上に７リコン膜が形成
されていない場合には、熱処理によってソース領域及び
ドレイン領域のシリコンがアルミニウム膜中に拡散し、
例えばスパイク／ヨードを引き起こす原因と々つたすす
る等マイグレーンヨン耐性が悪くなるのであるが、本発
明のようにアルミニウム膜上にシリコン膜が設けられて
おれば、アルミニウム膜上のシリコンがアルミニウム膜
中に拡散し、ソース領域及びドレイン領域のシリコンが
アルミニウム膜中に拡散することを抑制できるようにな
り、スパイクショートを引き起こすといったことのない
ものとなる。

尚、半導体装置の配線用導体に必要とされる性質の一つ
にボンディング性の良いことがあげられるが、本発明の
ようにアルミニウム膜上に形成したシリコン膜は熱処理
工程によって全てアルミニウム膜中に拡散してしまう膜
厚以下に選んでおけば、熱処理によって良いボンディン
グ性が得られるものとなる。同、熱処理によって拡散し
おわらない程厚く形成していた場合には、例えば硝酸と
フッ酸（例えば１００：１　）の混酸でシリコン膜のみ
を除去すれば良い。

上述の如く、本発明に係る半導体装置製造法は、所定の
工程を経て不純物領域層を構成した後、この不純物領域
層上に配線用アルミニウム又はアルミニウム合金層を形
成し、このアルミニウム又はアルミニウム合金層表面が
酸化膜となる前にアルミニウム又はアルミニウム合金層
表面にシリコン層を形成し、その後エツチングを行なっ
てアルミニウム又はアルミニウム合金層を所定のパター
ンに形成し、しかる後熱処理を行なうものであるので、
半導体装置の配線工程のアルミニウム又はアルミニウム
合金のエツチングがスムーズに行なえ、しかも微細加工
精度が向上したものとなり、かつ熱処理においてコンタ
クト部のシリコンがアルミニウム又はアルミニウム合金
中に拡散するのが抑制され、スパイク・／ヨードを引き
起こすといったことのないマイグレー７ヨン耐性に優れ
たものとなり、すなわちアルミニウム又はアルミニウム
合金層上に形成したシリコンが各種の処理工程において
大きな役割を果たすものとなり、極めて優れた半導体装
置が製造歩留りよく簡単かつ低コストで作れる等の特長
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ　−ｈは従来のＭＯ３ＦＥＴ製造工程説明図、
第２図ａ　−Ｃは本発明に係る半導体装置製造法の１実
施例の工程説明図である。 １１・・ノース領域、１２・・・ドレイン領域、１３・
・・導体膜、１４・・・／リコン基板、１５・・・酸化
膜、１６・・・シリコン膜。 特許出願人　　日本ビクター株式会社。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定の工程を経て不純物領域層を構成した後、この不純
   物領域層上に配線用アルミニウム又はアルミニウム合金
   層を形成し、このアルミニウム又はアルミニウム合金層
   表面が酸化膜となる前−にアルミニウム又はアルミニウ
   ム合金層表面にシリコン層を形成し、その後エツチング
   を行なってアルミニウム又はアルミニウム合金層を所定
   のパターンに形成し、しかる後熱処理を行なうことを特
   徴とする半導体装置製造法。