JPS58200530A - 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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- JPS58200530A JPS58200530A JP8247482A JP8247482A JPS58200530A JP S58200530 A JPS58200530 A JP S58200530A JP 8247482 A JP8247482 A JP 8247482A JP 8247482 A JP8247482 A JP 8247482A JP S58200530 A JPS58200530 A JP S58200530A
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Classifications
-
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- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は改良された電極形成工程を含むことにより、
コンタクトホール開孔部の段差を平坦化し良好な電極配
線パターンを形成するようにした半導体装置の製造方法
に関する。
コンタクトホール開孔部の段差を平坦化し良好な電極配
線パターンを形成するようにした半導体装置の製造方法
に関する。
従来の半導体装置におけるシリコン基板またはシリコン
薄膜の電極配線接続の方法を第１図（ＩＬ）〜第１図（
ｅ）に示す。この第１図（−〜第１図（ｅ）において、
Ｐ型シリコン基板１１にＮ型不純物、たとえば砒素を選
択的に注入し、Ｎ＋領域１２を形成し、さらにその上に
ＰＳＧ膜（リンガラス膜）１３を被着し、第１図のよう
に、ホトレジストノくターン１４ｔ−形成する。
薄膜の電極配線接続の方法を第１図（ＩＬ）〜第１図（
ｅ）に示す。この第１図（−〜第１図（ｅ）において、
Ｐ型シリコン基板１１にＮ型不純物、たとえば砒素を選
択的に注入し、Ｎ＋領域１２を形成し、さらにその上に
ＰＳＧ膜（リンガラス膜）１３を被着し、第１図のよう
に、ホトレジストノくターン１４ｔ−形成する。
次にフッ化炭素ガスと水素ガスの混合ガスを用いてＰＳ
Ｇ膜１３をグラズマエッチングし、コンタクトホール１
５ｔ−形成する（第１図ｂ）。このときコンタクトホー
ル１５の側壁１６が垂直に形成される九め、ホトレジス
ト１４に除去した後、アルミニウム膜１７ｔ−被着する
と、コンタクトホール１５の側壁ＩＩ５の部分でアルミ
ニウム膜１７が十分に被覆せず段切れ１８が生ずること
がある（第１図Ｃ）。
Ｇ膜１３をグラズマエッチングし、コンタクトホール１
５ｔ−形成する（第１図ｂ）。このときコンタクトホー
ル１５の側壁１６が垂直に形成される九め、ホトレジス
ト１４に除去した後、アルミニウム膜１７ｔ−被着する
と、コンタクトホール１５の側壁ＩＩ５の部分でアルミ
ニウム膜１７が十分に被覆せず段切れ１８が生ずること
がある（第１図Ｃ）。
この発明は、上記従来の欠点を除去するためになされた
もので、電極配線パターンの断線を防止することのでき
る半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
もので、電極配線パターンの断線を防止することのでき
る半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
以下、この発明の半導体装置の製造方法の実施例につい
て図面に基づき説明する。第２図（＆）〜第２図（ｆ）
はその一実施例を説明す−るための工程説明図である。
て図面に基づき説明する。第２図（＆）〜第２図（ｆ）
はその一実施例を説明す−るための工程説明図である。
この第２図（ａ）〜第２図（ｆ）において、第１図（＆
）〜第１図（ｃ）と同一部分には同一符号を付して述べ
ることにする。
）〜第１図（ｃ）と同一部分には同一符号を付して述べ
ることにする。
まず、第２図（ＩＬ）に示すように、Ｐ撤シリコン基板
１１にＮ型不純物、たとえば砒素を選択的に注入し、Ｎ
＋領域１２ｔ−形成し、その上に絶縁層として、ＰＳＧ
膜１３？厚さ０．６μｍ被着し、さらにその上にホトレ
ジストたとえばＡＺ１３７０’ｉ厚さ１μｍ被着し、コ
ンタクトホール形成用のレジストマスクパターン１４を
形成する。
１１にＮ型不純物、たとえば砒素を選択的に注入し、Ｎ
＋領域１２ｔ−形成し、その上に絶縁層として、ＰＳＧ
膜１３？厚さ０．６μｍ被着し、さらにその上にホトレ
ジストたとえばＡＺ１３７０’ｉ厚さ１μｍ被着し、コ
ンタクトホール形成用のレジストマスクパターン１４を
形成する。
１１１
次に、第２図（ｂ）に示すように、ｃ、Ｆｓ（六７ツ化
メチレン）とＣＨＦ、（三７ツ化メタン）の混合ガスを
用いて圧力０．５Ｔｏｒｒの下でＰＳＧ膜１３ｔグラズ
ｉエツチングし、コンタクトホール１５ｔＭ孔する。こ
のとき、コンタクトホール１５の側壁１６は一般にエツ
チングが異方的に進むために垂直な壁となる。
メチレン）とＣＨＦ、（三７ツ化メタン）の混合ガスを
用いて圧力０．５Ｔｏｒｒの下でＰＳＧ膜１３ｔグラズ
ｉエツチングし、コンタクトホール１５ｔＭ孔する。こ
のとき、コンタクトホール１５の側壁１６は一般にエツ
チングが異方的に進むために垂直な壁となる。
次に、第２図（ｅ）のように、ホトレジストノくターン
１４を除去した後、厚さ０．６μｍのモリブデン膜１９
ｔ−Ｐ８Ｇ膜１３上に被着する。このモリブデン膜１９
はコンタクトホール１５の垂直な側壁１６で段切れ２０
を生じることが多いが、モリブデン膜１９がコンタクト
ホール１５の側壁１６を完全に被覆している場合につい
ても、この発明を適用するのに伺ら問題はない。
１４を除去した後、厚さ０．６μｍのモリブデン膜１９
ｔ−Ｐ８Ｇ膜１３上に被着する。このモリブデン膜１９
はコンタクトホール１５の垂直な側壁１６で段切れ２０
を生じることが多いが、モリブデン膜１９がコンタクト
ホール１５の側壁１６を完全に被覆している場合につい
ても、この発明を適用するのに伺ら問題はない。
次に、これを酸素ガスを流した酸化炉中において１００
０℃１時間の熱処理を行うと、第２図（ｄ）のよりに、
Ｎ＋領域１２と接触する部分のモリブデン膜１９がシリ
コンと反応し、約０．４μｍ厚のシリコン化合物として
のモリブデンシリサイド膜２１を形成し、Ｎ＋領域１２
と接触しない部分のモリブデン膜は酸化され蒸発する。
０℃１時間の熱処理を行うと、第２図（ｄ）のよりに、
Ｎ＋領域１２と接触する部分のモリブデン膜１９がシリ
コンと反応し、約０．４μｍ厚のシリコン化合物として
のモリブデンシリサイド膜２１を形成し、Ｎ＋領域１２
と接触しない部分のモリブデン膜は酸化され蒸発する。
その結果コンタクトホール１５の開口部がモリブデンシ
リサイド膜２１によシ埋め込まれた構造となる。またこ
のときモリブデンシリサイド膜２１の表面には、第２図
（ｄ）より明らかなように、酸化シリコン膜２２が形成
される。
リサイド膜２１によシ埋め込まれた構造となる。またこ
のときモリブデンシリサイド膜２１の表面には、第２図
（ｄ）より明らかなように、酸化シリコン膜２２が形成
される。
次に％５Ｘのフッ化水素酸水溶液に浸漬して酸化シリコ
ン膜２２を除去し次後、第２図（・）のように、アルミ
ニウム膜２３を厚さ１μｍ被着し、さらにその上にホト
レジスト、たとえばＡＺ１３７０ｔ−用いて厚さ１μｍ
のレジストマスクパターン２４を形成し、これをマスク
としてアルミニウムをエツチングし、ホトレジスト２４
を除去して、第２図（ｆ）のように、アルミニウム電極
配線パターン２５を形成する。
ン膜２２を除去し次後、第２図（・）のように、アルミ
ニウム膜２３を厚さ１μｍ被着し、さらにその上にホト
レジスト、たとえばＡＺ１３７０ｔ−用いて厚さ１μｍ
のレジストマスクパターン２４を形成し、これをマスク
としてアルミニウムをエツチングし、ホトレジスト２４
を除去して、第２図（ｆ）のように、アルミニウム電極
配線パターン２５を形成する。
以上説明したように、上記第１の実施例ではコンタクト
ホール１５を形成し友後、モリブデン膜１９を被着し、
酸素雰囲気中１０００℃の熱処理を１時間行った。モリ
ブデンは約５００℃以上のｃ度でシリコンを接触すると
モリブデンシリサイドを形成する性質があり、モリブデ
ンシリサイドは熱酸化を行っても表面に酸化シリコンを
形成して安定である。また、モリブデンは酸化すると、
酸化モリブデンとなシ約８００℃以上で昇華する。
ホール１５を形成し友後、モリブデン膜１９を被着し、
酸素雰囲気中１０００℃の熱処理を１時間行った。モリ
ブデンは約５００℃以上のｃ度でシリコンを接触すると
モリブデンシリサイドを形成する性質があり、モリブデ
ンシリサイドは熱酸化を行っても表面に酸化シリコンを
形成して安定である。また、モリブデンは酸化すると、
酸化モリブデンとなシ約８００℃以上で昇華する。
そのため、第２図（Ｃ）においてＮ＋領域１２と接触す
るモリブデンは熱処理によシシリサイド化し、モリブデ
ンシリサイド膜２１がシリコン界面から素面に向い同相
成長する。
るモリブデンは熱処理によシシリサイド化し、モリブデ
ンシリサイド膜２１がシリコン界面から素面に向い同相
成長する。
一方、モリブデン表面は酸化されて酸化モリブデンとな
り蒸発する。モリブデンシリサイド膜２１が露出すると
、表面にシリコン酸化膜２２を形成し、モリブデンシリ
サイド膜２１を保護する。その結果、コンタクトホール
開孔部内にモリブデンシリサイド膜２１が埋め込まれた
構造となり、コンタクトホール開孔部が平坦化される。
り蒸発する。モリブデンシリサイド膜２１が露出すると
、表面にシリコン酸化膜２２を形成し、モリブデンシリ
サイド膜２１を保護する。その結果、コンタクトホール
開孔部内にモリブデンシリサイド膜２１が埋め込まれた
構造となり、コンタクトホール開孔部が平坦化される。
モリブデンシリサイド膜２１０表面に形成されたシリコ
ン酸化膜２２を除去した後、アルミニウムを用いてアル
ミニウム電極配線パターン２５を形成すると、コンタク
トホール開孔部が平坦化されているため、コンタクトホ
ール開孔部における断線がなく、良好な配線パターンが
形成される。
ン酸化膜２２を除去した後、アルミニウムを用いてアル
ミニウム電極配線パターン２５を形成すると、コンタク
トホール開孔部が平坦化されているため、コンタクトホ
ール開孔部における断線がなく、良好な配線パターンが
形成される。
このように％第１の実施例ではＮ＋領域１２上に形成し
たコンタクトホール１５について説明し２次が、第３図
（＆）〜第３図（ｃ）に示すとと＜ＭＯＳ）ランジスタ
におけるゲート電極上のコンタクトホールについても同
様な効果を得ることができるので以下に説明する。
たコンタクトホール１５について説明し２次が、第３図
（＆）〜第３図（ｃ）に示すとと＜ＭＯＳ）ランジスタ
におけるゲート電極上のコンタクトホールについても同
様な効果を得ることができるので以下に説明する。
第３図（＆）のように、Ｐ型シリコン基板１１上に厚さ
０．０５μｍのゲート絶縁膜２６を形成し、ポリシリコ
ン金材料として厚さ０．２μｍのゲート電極２７を形成
した後、全面に砒素を打ち込みＮ＋領域１２を形成し、
ゲート絶縁膜２６上に厚さ０．６μｍのＰＳＧｇ２８ｔ
−被着して、コンタクトホール１５全開孔する。
０．０５μｍのゲート絶縁膜２６を形成し、ポリシリコ
ン金材料として厚さ０．２μｍのゲート電極２７を形成
した後、全面に砒素を打ち込みＮ＋領域１２を形成し、
ゲート絶縁膜２６上に厚さ０．６μｍのＰＳＧｇ２８ｔ
−被着して、コンタクトホール１５全開孔する。
次に、厚さ０．６μｍのモリブデン！［ｔ−被着し、１
０００℃！Ｉ！素雰囲気中で１時間の熱処理を行うと、
第３図（ｂ）のように、コンタクトホール１５の開孔部
にのみモリブデンシリサイド膜２１が約０．４μｍ形成
され、コンタクトホール１５が平坦化される。
０００℃！Ｉ！素雰囲気中で１時間の熱処理を行うと、
第３図（ｂ）のように、コンタクトホール１５の開孔部
にのみモリブデンシリサイド膜２１が約０．４μｍ形成
され、コンタクトホール１５が平坦化される。
１、・。
モリブデンシリサイド膜２１．１・・上に形成された酸
化シリコン膜２２を除去し次後、第３図（Ｃ）のように
、アルミニウムを用いて厚さ１μｍのアルミニウム電極
配線パターン２５を形成するとコンタクトホール１５が
平坦化されているので断線のない良好なパターンが形成
される、 なお、アルミニウム電極配線パターン２５の形成は第１
の実施例に示した方法の他にリフトオフ法を用いても同
様な効果が得られる。
化シリコン膜２２を除去し次後、第３図（Ｃ）のように
、アルミニウムを用いて厚さ１μｍのアルミニウム電極
配線パターン２５を形成するとコンタクトホール１５が
平坦化されているので断線のない良好なパターンが形成
される、 なお、アルミニウム電極配線パターン２５の形成は第１
の実施例に示した方法の他にリフトオフ法を用いても同
様な効果が得られる。
以上のように、この発明の半導体装置の製造方法によれ
ば、シリコン基板上に形成した絶縁層に開孔部音形成し
てシリコン基板の嵌面を露出させ、この露出したシリコ
ン基板の上面にシリコン元素と化合物を形成する金属層
を埋め込み、この金属層の形成後加熱処理を行って金属
層を酸化蒸発させるとともに開口部内の金属層をシリコ
ン化合物に変化させた後、電極配線パターンを形成する
ようにしたので、開口部が平坦化され、電極配線パター
ンの断ａｔ防止することができる。
ば、シリコン基板上に形成した絶縁層に開孔部音形成し
てシリコン基板の嵌面を露出させ、この露出したシリコ
ン基板の上面にシリコン元素と化合物を形成する金属層
を埋め込み、この金属層の形成後加熱処理を行って金属
層を酸化蒸発させるとともに開口部内の金属層をシリコ
ン化合物に変化させた後、電極配線パターンを形成する
ようにしたので、開口部が平坦化され、電極配線パター
ンの断ａｔ防止することができる。
第１図（＆）ないしｄｉ・・図（ｅ）はそれぞれ従来の
半導１１１１ 体装置の製造方法の工程説明図、第２図（ａ）ないし第
２図（ｆ）はそれぞれこの発明の半導体装置の製造方法
の一実施例の工程説明図、第３図（ａ）ないし第３図（
ｅ）はそれぞれこの発明の半導体装置の製造方法の他の
実施例の工程説明図である。 １１・・・Ｐ型シリーン基板、１２・・・Ｎ＋領領域１
３・・・ＰＳＧ膜、１４・・・ホトレしスト％１５・・
・コンタクトホール、１６− コンタクトホール側壁、
１９・・・モリブデン膜、２０・・・モリブデン膜の段
切れ、２１・・・モリブデンシリサイド膜、２２・・・
シリコン駿化膜、２３°・・アルミニウム属、２４°°
°ホトレジＪ）Ｊｌｌ、２５・・・アルミニウム電極配
線パターン、２６・・・ゲート絶縁膜、２７・・・ゲー
ト電極、２８・・・中間絶縁膜。 牙 １ 図 才 ２ｍｌ 矛２図 第３図 手続補正書 昭和５７年９月 ３日 特許庁長官ｉ杉和大 殿 １、事件の表示 昭和５１年 特 許 願第 ８２４７４２、発＠
０４称 。 中等−義ｔｏｗ造方法 ３、補正をする者 事件との関係 ｑＩ＃ 許 出願人（０２９
）沖電気工１１！株式会社 ４、代理人 ５、補正命令の日付 昭和 年 月 日（自発
）６、補正の対象 明細書Ｏ発明の詳細な説明の欄 ７、補正の内容 別紙の通り ７、 補正の内容 ｌ）明細臀４頁５行「後、厚さ」を「後、その上に厚さ
」と訂正する。 ２）同４頁６行ｒＰｓＧＪ［ｘａ上に」を削除する。 ３）同７頁８行「全面」を「選択的」と訂正する。 ４）同７頁９行「ダート絶縁膜２６上」を「その上」と
訂正する。 ５）同８頁７行、８行、９行各々「シリコン基板」を「
シリコン層」と訂正する。 〜１３９−
半導１１１１ 体装置の製造方法の工程説明図、第２図（ａ）ないし第
２図（ｆ）はそれぞれこの発明の半導体装置の製造方法
の一実施例の工程説明図、第３図（ａ）ないし第３図（
ｅ）はそれぞれこの発明の半導体装置の製造方法の他の
実施例の工程説明図である。 １１・・・Ｐ型シリーン基板、１２・・・Ｎ＋領領域１
３・・・ＰＳＧ膜、１４・・・ホトレしスト％１５・・
・コンタクトホール、１６− コンタクトホール側壁、
１９・・・モリブデン膜、２０・・・モリブデン膜の段
切れ、２１・・・モリブデンシリサイド膜、２２・・・
シリコン駿化膜、２３°・・アルミニウム属、２４°°
°ホトレジＪ）Ｊｌｌ、２５・・・アルミニウム電極配
線パターン、２６・・・ゲート絶縁膜、２７・・・ゲー
ト電極、２８・・・中間絶縁膜。 牙 １ 図 才 ２ｍｌ 矛２図 第３図 手続補正書 昭和５７年９月 ３日 特許庁長官ｉ杉和大 殿 １、事件の表示 昭和５１年 特 許 願第 ８２４７４２、発＠
０４称 。 中等−義ｔｏｗ造方法 ３、補正をする者 事件との関係 ｑＩ＃ 許 出願人（０２９
）沖電気工１１！株式会社 ４、代理人 ５、補正命令の日付 昭和 年 月 日（自発
）６、補正の対象 明細書Ｏ発明の詳細な説明の欄 ７、補正の内容 別紙の通り ７、 補正の内容 ｌ）明細臀４頁５行「後、厚さ」を「後、その上に厚さ
」と訂正する。 ２）同４頁６行ｒＰｓＧＪ［ｘａ上に」を削除する。 ３）同７頁８行「全面」を「選択的」と訂正する。 ４）同７頁９行「ダート絶縁膜２６上」を「その上」と
訂正する。 ５）同８頁７行、８行、９行各々「シリコン基板」を「
シリコン層」と訂正する。 〜１３９−
Claims (2)
- （１）シリコン層の表面に絶縁層を形成する工程と、前
記絶縁層に開孔部を形成して前記シリコン層の表面を露
出する工程と、前記シリコン層の露出表面に存在するシ
リコン元素と化合物を形成する金属層を形成する工程と
、前工程で得られた構造体全酸素雰囲気中で加熱して前
記開孔部以外の前記金属層ｔ−職化して蒸発させるとと
もに前記開孔部内の前記金属層をシリコン化合物に変換
させる工程と、前記構造体上に電極配線を形成する工程
とを含む半導体装置の製造方法。 - （２）金属層がモリブデンであることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8247482A JPS58200530A (ja) | 1982-05-18 | 1982-05-18 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8247482A JPS58200530A (ja) | 1982-05-18 | 1982-05-18 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58200530A true JPS58200530A (ja) | 1983-11-22 |
Family
ID=13775503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8247482A Pending JPS58200530A (ja) | 1982-05-18 | 1982-05-18 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58200530A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61114524A (ja) * | 1984-11-09 | 1986-06-02 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS62132345A (ja) * | 1985-12-04 | 1987-06-15 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
| US5211987A (en) * | 1987-07-10 | 1993-05-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method and apparatus for forming refractory metal films |
-
1982
- 1982-05-18 JP JP8247482A patent/JPS58200530A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61114524A (ja) * | 1984-11-09 | 1986-06-02 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS62132345A (ja) * | 1985-12-04 | 1987-06-15 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
| US5211987A (en) * | 1987-07-10 | 1993-05-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method and apparatus for forming refractory metal films |
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