JPS5834916A - 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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- JPS5834916A JPS5834916A JP13319581A JP13319581A JPS5834916A JP S5834916 A JPS5834916 A JP S5834916A JP 13319581 A JP13319581 A JP 13319581A JP 13319581 A JP13319581 A JP 13319581A JP S5834916 A JPS5834916 A JP S5834916A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- 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】
本発明は、半導体装置の製造方法、特に接続孔（コンタ
クトホール）部が導電性物質で埋め込まれた半導体装置
の製造方法に関するものである。
クトホール）部が導電性物質で埋め込まれた半導体装置
の製造方法に関するものである。
従来の半導体装置の配線形成法は、一般に、回路素子を
形成した半導体基体に絶縁膜を形成したのち、接続孔（
コンタクトホール）を通常のフォトエツチング工程を用
いて形成し、次に７／ｌ／ξニウムまたハ、アルミニウ
ムーシリコン合金を全面に形成したのち、フォトレジス
ト工程を用いて、回路素子上の接続孔を結び、絶縁膜上
に延在する配線層を形成する。第１図にこの最終工程ま
で行なった様子を示す、１かシリコン基板、２が不純物
拡散層、３が８１０．等の絶縁膜、４が配線層である。
形成した半導体基体に絶縁膜を形成したのち、接続孔（
コンタクトホール）を通常のフォトエツチング工程を用
いて形成し、次に７／ｌ／ξニウムまたハ、アルミニウ
ムーシリコン合金を全面に形成したのち、フォトレジス
ト工程を用いて、回路素子上の接続孔を結び、絶縁膜上
に延在する配線層を形成する。第１図にこの最終工程ま
で行なった様子を示す、１かシリコン基板、２が不純物
拡散層、３が８１０．等の絶縁膜、４が配線層である。
最近素子の微細化が進むとともに、配線及びコンタクト
ホールの微細化も進んでいる。一方絶縁膜の膜厚の方は
、電源電圧の関係及び絶縁膜のピンホールなどの関連か
ら比例して膜厚を減少することは出来表い、従って従来
よｐも相対的に深い孔の中まで金属膜を形成する必要が
ある。このように深いコンタクトホールから接続をとる
と、第１図にも示したように、コンタクトホール内側面
に膜厚のうすいところが出来る。このようになると配線
がここで断線する確率が大となシ信頼性上問題である。
ホールの微細化も進んでいる。一方絶縁膜の膜厚の方は
、電源電圧の関係及び絶縁膜のピンホールなどの関連か
ら比例して膜厚を減少することは出来表い、従って従来
よｐも相対的に深い孔の中まで金属膜を形成する必要が
ある。このように深いコンタクトホールから接続をとる
と、第１図にも示したように、コンタクトホール内側面
に膜厚のうすいところが出来る。このようになると配線
がここで断線する確率が大となシ信頼性上問題である。
また、その薄い部分で電流密度が増加するためにエレク
トロマイグレーシ冒ンも生じ易く、これも信頼性に影響
をあたえる。ｔたｋＡ無蒸着前に、一般に希ＨＦで前処
理を行なうが、コンタクトホールが採い場合には液が十
分コンタクトホールの中まで入らず、前処理が不完全に
なる可能性がある。
トロマイグレーシ冒ンも生じ易く、これも信頼性に影響
をあたえる。ｔたｋＡ無蒸着前に、一般に希ＨＦで前処
理を行なうが、コンタクトホールが採い場合には液が十
分コンタクトホールの中まで入らず、前処理が不完全に
なる可能性がある。
更に２層配線を行なう場合には、２層目配線がこのコン
タクトホール部の段差の上を通ると段切れを生ずるおそ
れがある。
タクトホール部の段差の上を通ると段切れを生ずるおそ
れがある。
これらの諸問題をさけるために、コンタクトホールを何
らかの方法で埋めることが考えられる。その一つとして
、ＮｉＯ電解メッキ又は、無電解メッキが考えられるが
、シリコン基板には一般にメッキがむつかしい。
らかの方法で埋めることが考えられる。その一つとして
、ＮｉＯ電解メッキ又は、無電解メッキが考えられるが
、シリコン基板には一般にメッキがむつかしい。
この発明は、効果的にコンタクトホールを導電性物質で
埋込み、段差のない配廁層を形成するようにした牛導体
装置の製造方法を提供するものである。
埋込み、段差のない配廁層を形成するようにした牛導体
装置の製造方法を提供するものである。
上記の目的のために、この発明において口、コンタクト
ホールの底に選択的に金輌シリサイドを埋設してこの部
分を選択的に活性化し、所定の条件に設定したＣＶＤ工
程によってコンタクトホール内に選択的にシリコンを成
長させて、段差のない配線層を形成する。
ホールの底に選択的に金輌シリサイドを埋設してこの部
分を選択的に活性化し、所定の条件に設定したＣＶＤ工
程によってコンタクトホール内に選択的にシリコンを成
長させて、段差のない配線層を形成する。
以下第２図に従って、本発明の実施例を詳細に説明する
。まず（ａ）に示すようにＰ型シリコン基板１１にＡ−
拡散層１２を形成し、次に全面にＣＶＤ法で８１０２等
の絶縁膜１３を形成したのち、配線接続に必要な領域に
コンタクトホール１４を形成する。続いて伽）のように
全面にパラジウム膜１５を１０００Ｘ形成する。その後
不活性ガス雰囲気で３００℃、３０分の熱処理を行なう
。
。まず（ａ）に示すようにＰ型シリコン基板１１にＡ−
拡散層１２を形成し、次に全面にＣＶＤ法で８１０２等
の絶縁膜１３を形成したのち、配線接続に必要な領域に
コンタクトホール１４を形成する。続いて伽）のように
全面にパラジウム膜１５を１０００Ｘ形成する。その後
不活性ガス雰囲気で３００℃、３０分の熱処理を行なう
。
この熱処理によってシリコン基板１１と接している部分
のパラジウムはシリコンと反応して７９ランウムシリサ
イドになる。しかし絶縁膜１３と接している部分は、何
ら変化しない。そこで次に、ヨウ素ヨウ化カリ液で１０
分間加熱処理を行ない、絶縁膜１３上のパラジウム膜１
５をエツチング除去して、（Ｃ）に示すように、選択的
にコンタクトホール１４内にのみノ９ラジウムシリサイ
ド１６を埋設する０次にこれを、プラズマＣｖＤ炉中で
５ｔｎ２ｃｚ２と不活性ガスによって２００℃〜７００
℃に保持すると、白金シリサイド１６上にのみシリコン
が成長する。この時の過程は（ｄ）に示すように、パラ
ジウムシリサイド１６が必ず成長したシリコン１７上に
あり、コンタクトホール１４内の活性領域の性質をいつ
までも保っている。パラジウムシリサイドは５ｉＨ２Ｃ
１２ガスの分解の触媒作用を有すると考えられ、又、シ
リサイド層が常に表面に存在する理由は明らかでないが
、この現象は高温（およそ５００℃以上）で顕著である
ことからシリサイドが溶融していることが考えられる。
のパラジウムはシリコンと反応して７９ランウムシリサ
イドになる。しかし絶縁膜１３と接している部分は、何
ら変化しない。そこで次に、ヨウ素ヨウ化カリ液で１０
分間加熱処理を行ない、絶縁膜１３上のパラジウム膜１
５をエツチング除去して、（Ｃ）に示すように、選択的
にコンタクトホール１４内にのみノ９ラジウムシリサイ
ド１６を埋設する０次にこれを、プラズマＣｖＤ炉中で
５ｔｎ２ｃｚ２と不活性ガスによって２００℃〜７００
℃に保持すると、白金シリサイド１６上にのみシリコン
が成長する。この時の過程は（ｄ）に示すように、パラ
ジウムシリサイド１６が必ず成長したシリコン１７上に
あり、コンタクトホール１４内の活性領域の性質をいつ
までも保っている。パラジウムシリサイドは５ｉＨ２Ｃ
１２ガスの分解の触媒作用を有すると考えられ、又、シ
リサイド層が常に表面に存在する理由は明らかでないが
、この現象は高温（およそ５００℃以上）で顕著である
ことからシリサイドが溶融していることが考えられる。
こうして、（＠）に示すように丁度コンタクトホール１
４を埋めるまでシリコン１７を成長させる。次に全面に
ＡＡ膜又はＡｔ−８１合金膜を形成したのち、通常のフ
ォトエツチングプロセスを用いて、（ｆ）に示すように
配線層１８を形成する。
４を埋めるまでシリコン１７を成長させる。次に全面に
ＡＡ膜又はＡｔ−８１合金膜を形成したのち、通常のフ
ォトエツチングプロセスを用いて、（ｆ）に示すように
配線層１８を形成する。
このような方法によれば、コンタクトホール部の段差が
配線形成前に埋め込まれているので、配線の段切れやエ
レクトロマイグレーシ冒ンによる劣化などがなくなる。
配線形成前に埋め込まれているので、配線の段切れやエ
レクトロマイグレーシ冒ンによる劣化などがなくなる。
また２層配線を施す場合にもコンタクトホールに起因す
る段差はなくな９．２層目の配線がコンタクト部をさけ
て通る必要もないために、集積密度の向上が可能でおる
。また段差がないため配線層形成前の前処理も容易にな
り歩留シの向上が可能である。
る段差はなくな９．２層目の配線がコンタクト部をさけ
て通る必要もないために、集積密度の向上が可能でおる
。また段差がないため配線層形成前の前処理も容易にな
り歩留シの向上が可能である。
前の実施例では、コンタクトホールの活性化のためにパ
ラジウムシリサイドを用いたが、白金シリサイドを用い
ることも用来る。この場合は、白金膜をやはシ１００Ｏ
Ｘ形成したのち４５０℃、３０分不活性ガス中で処理す
ると、コンタクトホール部分が白金シリサイドになる。
ラジウムシリサイドを用いたが、白金シリサイドを用い
ることも用来る。この場合は、白金膜をやはシ１００Ｏ
Ｘ形成したのち４５０℃、３０分不活性ガス中で処理す
ると、コンタクトホール部分が白金シリサイドになる。
これを、１０分間王水処理することによって白金膜を除
去してコンタクトホール部分のみＣＶＤでシリコンを形
成する時の活性領域をつくることが出来る。あとの工程
すなわちシリコン成長及び配線形成の方法祉先の実施例
と全く同じである。
去してコンタクトホール部分のみＣＶＤでシリコンを形
成する時の活性領域をつくることが出来る。あとの工程
すなわちシリコン成長及び配線形成の方法祉先の実施例
と全く同じである。
また実施例ではＣＶＤ法でシリコンを形成する際のガス
種として、８ｔＨ２ｃｔ２を例として用いたが、５ＩＨ
４又は５ｔｃｚ４を用いることも可能である。
種として、８ｔＨ２ｃｔ２を例として用いたが、５ＩＨ
４又は５ｔｃｚ４を用いることも可能である。
コンタクトホールへのシリコンの形成温度は、シリサイ
ドとしてパラジウムシリサイドを用いた時は５００℃以
上、白金を用いた時は６００℃以上が良い、又これらの
８１ソースガスにＨＣｔガスを添加してもよい、この時
シリコン形成の最適温度は引Ｈ４，ｓ＋ｃｔ２Ｈ２ｅ
５ｉｃｚ４の順に高くなる。まｆｃＣＶＤのやシ方もプ
ラズマＣＶＤに限らず、通常の常圧ＣＶＤ 、減圧ＣＶ
Ｄのいずれも用いることが出来る。最適温度はプラズマ
ＣＶＤを用いた場合が最も低い。
ドとしてパラジウムシリサイドを用いた時は５００℃以
上、白金を用いた時は６００℃以上が良い、又これらの
８１ソースガスにＨＣｔガスを添加してもよい、この時
シリコン形成の最適温度は引Ｈ４，ｓ＋ｃｔ２Ｈ２ｅ
５ｉｃｚ４の順に高くなる。まｆｃＣＶＤのやシ方もプ
ラズマＣＶＤに限らず、通常の常圧ＣＶＤ 、減圧ＣＶ
Ｄのいずれも用いることが出来る。最適温度はプラズマ
ＣＶＤを用いた場合が最も低い。
更に、コンタクトホールを埋めるシリコンとしては、電
気抵抗を下けるだめに、Ｐ、Ｂ。
気抵抗を下けるだめに、Ｐ、Ｂ。
Ａｍ ＋などの不純物をいれたものが好ましいか、不純
物の入らないシリコンを成長させてもよいし、またあと
でイオン注入等で不純物の添加をすることも出来る。ま
た電気抵抗を下げるには、レーザやエレクトロンビーム
等によるビームアニールを施すことも有効である。
物の入らないシリコンを成長させてもよいし、またあと
でイオン注入等で不純物の添加をすることも出来る。ま
た電気抵抗を下げるには、レーザやエレクトロンビーム
等によるビームアニールを施すことも有効である。
第１図は従来の配線層のコンタクト部七本す断面図、第
２図は本発明の一実施例の製造工程を説明するための断
面図である。 １１・・・シリコン基板、１２・・・拡散層、１３・・
・絶縁膜、１４・・・コンタクトホール、１５・・・ノ
母うジウム膜、１６・・・パラジウムシリサイド、１７
・・・シリコン、１８・・・配線層。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図
２図は本発明の一実施例の製造工程を説明するための断
面図である。 １１・・・シリコン基板、１２・・・拡散層、１３・・
・絶縁膜、１４・・・コンタクトホール、１５・・・ノ
母うジウム膜、１６・・・パラジウムシリサイド、１７
・・・シリコン、１８・・・配線層。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図
Claims (3)
- （１） シリコン基板に接続孔をもつ絶縁膜を形成す
る工程と、前記接続孔の底に金属シリサイドを壌込む工
程と、前記金属シリサイドが埋込まれた前記接続孔にの
み選択的にシリコンを堆積する工程と、堆積された前記
シリコンを介して前記基板に接続す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
０ - （２）金属シリサイドはパラジウムまたは白金のシリサ
イドである特許請求の範囲第１項記載の半導体装置の製
造方法。 - （３）接続孔の底に金属シリサイドを埋込む工程は、全
面に金属膜を被着する工程と、不活性ガス中で熱処理を
して接続孔内で前記金属膜とシリコン基板を反応させて
金属シリサイドを形成する工程と、未反応の前記金属膜
をエツチング除去する工程とからなる特許請求の範囲ｗ
Ｊ１項記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13319581A JPS5834916A (ja) | 1981-08-25 | 1981-08-25 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13319581A JPS5834916A (ja) | 1981-08-25 | 1981-08-25 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5834916A true JPS5834916A (ja) | 1983-03-01 |
Family
ID=15098930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13319581A Pending JPS5834916A (ja) | 1981-08-25 | 1981-08-25 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5834916A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60245149A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| US5451819A (en) * | 1992-06-08 | 1995-09-19 | Nec Corporation | Semiconductor device having conductive plug projecting from contact hole and connected at side surface thereof to wiring layer |
| JPH07321066A (ja) * | 1994-05-19 | 1995-12-08 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US5685056A (en) * | 1994-02-22 | 1997-11-11 | Trw Repa Gmbh | Method of mounting an emblem to the cover of a gas bag restraining system in vehicles |
-
1981
- 1981-08-25 JP JP13319581A patent/JPS5834916A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60245149A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| US5451819A (en) * | 1992-06-08 | 1995-09-19 | Nec Corporation | Semiconductor device having conductive plug projecting from contact hole and connected at side surface thereof to wiring layer |
| US5685056A (en) * | 1994-02-22 | 1997-11-11 | Trw Repa Gmbh | Method of mounting an emblem to the cover of a gas bag restraining system in vehicles |
| JPH07321066A (ja) * | 1994-05-19 | 1995-12-08 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
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