JPS59119744A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPS59119744A JPS59119744A JP22652182A JP22652182A JPS59119744A JP S59119744 A JPS59119744 A JP S59119744A JP 22652182 A JP22652182 A JP 22652182A JP 22652182 A JP22652182 A JP 22652182A JP S59119744 A JPS59119744 A JP S59119744A
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- JP
- Japan
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- film
- thin
- aluminum
- contact hole
- resist
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- Pending
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Weting (AREA)
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】
（１）発明の技術分野
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、さらに詳しく
述べると、半導体装置の集積度を高めるのに有効な垂直
方向にエツチングされた微細なコンタクトホールを有す
る半導体装置の製造方法に関する。
述べると、半導体装置の集積度を高めるのに有効な垂直
方向にエツチングされた微細なコンタクトホールを有す
る半導体装置の製造方法に関する。
（２）従来技術と問題点
半導体装置において、基板と配線との十分なオーミック
コンタクトを得るためにコンタクトホールを形成し、ま
た、パターンを高密度に集積化するためにこのコンタク
トホールを主として異方性エツチングによシ開孔するこ
とは周知の通りである。このようにして形成されたコン
タクトホールに例えばアルミニウムのような金属配線を
埋め込むわけであるが、その際にいくつかの問題が発生
する。第１の問題は、コンタクトホールを取シ囲んだ絶
縁膜、例えば燐珪酸ガラス膜（以下、ＰＳＧ膜と記す）
のエツジの問題である。このような尖鋭なエツジが存在
すると、たとえ入念な真空蒸着又はスノｆツタリングに
よってアルミニウムの付着を行なったところでそのエツ
ジにおけるアルミニウムの切れを回避することができず
、したがって、断線を覚悟しなければならない。アルミ
ニウムの切れを防止するため、コンタクトホールを取シ
囲むＰＳＧ膜のエツジを高温度で熱処理して溶融させる
こと、いわゆるガラスフローがしばしば採用されている
。この方法によると、アルミニウム配線の断線をほぼ確
実に防止し得る反面、ダートとのマージンを大きくとる
ことを考慮してコンタクトホール自体の寸法を十分に大
きくしなければならず、したがって、集積度の増大を計
ることができない。
コンタクトを得るためにコンタクトホールを形成し、ま
た、パターンを高密度に集積化するためにこのコンタク
トホールを主として異方性エツチングによシ開孔するこ
とは周知の通りである。このようにして形成されたコン
タクトホールに例えばアルミニウムのような金属配線を
埋め込むわけであるが、その際にいくつかの問題が発生
する。第１の問題は、コンタクトホールを取シ囲んだ絶
縁膜、例えば燐珪酸ガラス膜（以下、ＰＳＧ膜と記す）
のエツジの問題である。このような尖鋭なエツジが存在
すると、たとえ入念な真空蒸着又はスノｆツタリングに
よってアルミニウムの付着を行なったところでそのエツ
ジにおけるアルミニウムの切れを回避することができず
、したがって、断線を覚悟しなければならない。アルミ
ニウムの切れを防止するため、コンタクトホールを取シ
囲むＰＳＧ膜のエツジを高温度で熱処理して溶融させる
こと、いわゆるガラスフローがしばしば採用されている
。この方法によると、アルミニウム配線の断線をほぼ確
実に防止し得る反面、ダートとのマージンを大きくとる
ことを考慮してコンタクトホール自体の寸法を十分に大
きくしなければならず、したがって、集積度の増大を計
ることができない。
（３）発明の目的
本発明の目的は、半導体装置の集積度を高めること、換
言すると、垂直方向にエツチングされたコンタクトホー
ルにアルミニウムを付着させるに際してそのアルミニウ
ムのカバレジを改良することにある。
言すると、垂直方向にエツチングされたコンタクトホー
ルにアルミニウムを付着させるに際してそのアルミニウ
ムのカバレジを改良することにある。
（４）発明の構成
本発明者らは、このたび、垂直方向にエツチングされた
コンタクトホールに配線用金属材料を埋め込んでオーミ
ックコンタクトをとるに際してその金属材料の埋め込み
を二段階で実施することによシ上記目的を達成し得ると
いうことを見い出した。すなわち、本発明による半導体
装置の製造方法は、下記の工程： 半導体基板上に形成された絶縁物としての燐珪酸ガラス
膜に異方性エツチングを施して垂直方向にエツチングさ
れたコンタクトホールを開孔し、前記コンタクトホール
が配線用金属材料で完全に閉塞されてしまうまで垂直蒸
着法によシ第１配線用金属薄膜を形成し、そして 前記第１配線用金属薄膜上に形成された酸化膜を除去し
た後、該第１配線用金属薄膜上に第２配線用金属薄膜を
形成すること、 を含むことを特徴とする。
コンタクトホールに配線用金属材料を埋め込んでオーミ
ックコンタクトをとるに際してその金属材料の埋め込み
を二段階で実施することによシ上記目的を達成し得ると
いうことを見い出した。すなわち、本発明による半導体
装置の製造方法は、下記の工程： 半導体基板上に形成された絶縁物としての燐珪酸ガラス
膜に異方性エツチングを施して垂直方向にエツチングさ
れたコンタクトホールを開孔し、前記コンタクトホール
が配線用金属材料で完全に閉塞されてしまうまで垂直蒸
着法によシ第１配線用金属薄膜を形成し、そして 前記第１配線用金属薄膜上に形成された酸化膜を除去し
た後、該第１配線用金属薄膜上に第２配線用金属薄膜を
形成すること、 を含むことを特徴とする。
（５）発明の実施例
次に、添付の図面を参照しながら、さらに詳しく本発明
を説明する。
を説明する。
先ず、従来技術におけるアルミニウムの断線について説
明する。第１図には、コンタクトホールを形成する前の
ＰＳＧの状態が示されている。１はシリコン基板であシ
、これ上にＰＳＧＳ２Ｏ２法に従い被着されている。Ｐ
ＳＧ膜２上２上、所望とするコンタクトホールの寸法に
対応するマスク開口ａをもったレジスト膜３が塗布され
ている。ここで使用するレジストはネガ形もしくはポジ
形のいずれであってもよいというものの、コンタクトホ
ールのような微細加工を行なうことを考慮してボッ形レ
ジストを使用するのが有利である。
明する。第１図には、コンタクトホールを形成する前の
ＰＳＧの状態が示されている。１はシリコン基板であシ
、これ上にＰＳＧＳ２Ｏ２法に従い被着されている。Ｐ
ＳＧ膜２上２上、所望とするコンタクトホールの寸法に
対応するマスク開口ａをもったレジスト膜３が塗布され
ている。ここで使用するレジストはネガ形もしくはポジ
形のいずれであってもよいというものの、コンタクトホ
ールのような微細加工を行なうことを考慮してボッ形レ
ジストを使用するのが有利である。
第２図にはＰＳＧ膜でのコンタクトホールの形成が示さ
れている。エツチングは、この技術分野において常用さ
れているように、異方性エツチング（すなわち、垂直エ
ツチング；以下、ＲＩｇと記す）によシ行なうのが一般
的である。代表的なエツチング条件を記すと、次の通ｐ
である： エッチングガス： ＣＨＦ５（’Ｑ（ｉ ３０ ｃｃ／
ｎ１ｊｎ ）エツチング速度：１０００Ｘ／／ｎ１ｊｎ
圧カニ ０．２ Ｔｏｒｒ このようにして、約２〜３μｍの幅を有するコンタクト
ホールｂを得ることができる。
れている。エツチングは、この技術分野において常用さ
れているように、異方性エツチング（すなわち、垂直エ
ツチング；以下、ＲＩｇと記す）によシ行なうのが一般
的である。代表的なエツチング条件を記すと、次の通ｐ
である： エッチングガス： ＣＨＦ５（’Ｑ（ｉ ３０ ｃｃ／
ｎ１ｊｎ ）エツチング速度：１０００Ｘ／／ｎ１ｊｎ
圧カニ ０．２ Ｔｏｒｒ このようにして、約２〜３μｍの幅を有するコンタクト
ホールｂを得ることができる。
引き続いて、第３図に示されるように、形成されたコン
タクトホールｂにアルミニウム４を付着させる。アルミ
ニウムの付着は、常法に従って、例えば蒸着°スパッタ
リング技術によシ行なうことができる。ところが、この
ようにした場合、ＰＳＧＳ２Ｏ２ツジのところでアルミ
ニウムが成長せず、図中Ｃで示されるところのアルミニ
ウムの切れを生じることが屡々である。かかるアルミニ
ウムの切れは、アルミニウム配線そのものの断線を意味
する。
タクトホールｂにアルミニウム４を付着させる。アルミ
ニウムの付着は、常法に従って、例えば蒸着°スパッタ
リング技術によシ行なうことができる。ところが、この
ようにした場合、ＰＳＧＳ２Ｏ２ツジのところでアルミ
ニウムが成長せず、図中Ｃで示されるところのアルミニ
ウムの切れを生じることが屡々である。かかるアルミニ
ウムの切れは、アルミニウム配線そのものの断線を意味
する。
従来、上記したようなアルミニウムの切れを防止するた
め、ＰＳＧ膜のエツジを溶融させる方法、いわゆるメル
トフロー処理が一般に用いられている。このようにして
高温度で熱処理を行なうと、第４図に図示されるように
角のとれたエツジｄをもったＰＳＧ膜２′を得ることが
できる。
め、ＰＳＧ膜のエツジを溶融させる方法、いわゆるメル
トフロー処理が一般に用いられている。このようにして
高温度で熱処理を行なうと、第４図に図示されるように
角のとれたエツジｄをもったＰＳＧ膜２′を得ることが
できる。
メルトフロー処理後、第５図に図示されるようにアルミ
ニウムを蒸着する。このようにした場合、アルミニウム
の切れを伴なわないでアルミニウム蒸着膜４′を形成す
ることができるというものの、当然のことながらダート
（図示せず）とのマージンを大きくとることが必要であ
るのでコンタクトホールそのものの大きさも増加させた
ければならない。実際、約２〜３μｍの寸法をもったコ
ンタクトホールが所望であっても、約４〜６μｍのコン
タクトホールが得られるのが普通であシ、よシ小寸法と
することは技術的に不可能である。コンタクトホールの
寸法が増加することは、装置の集積度をあげられないこ
とを意味する。
ニウムを蒸着する。このようにした場合、アルミニウム
の切れを伴なわないでアルミニウム蒸着膜４′を形成す
ることができるというものの、当然のことながらダート
（図示せず）とのマージンを大きくとることが必要であ
るのでコンタクトホールそのものの大きさも増加させた
ければならない。実際、約２〜３μｍの寸法をもったコ
ンタクトホールが所望であっても、約４〜６μｍのコン
タクトホールが得られるのが普通であシ、よシ小寸法と
することは技術的に不可能である。コンタクトホールの
寸法が増加することは、装置の集積度をあげられないこ
とを意味する。
次いで、第６図〜第９図を参照しながら本発明方法を説
明する。なお、最初の２工程は第１図及び第２図に同じ
であるので説明を省略する。
明する。なお、最初の２工程は第１図及び第２図に同じ
であるので説明を省略する。
ＰＳＧｇ２にコンタクトホールｂ（第２図から）を形成
後、垂直蒸着法によシ第１アルミニウム薄膜４“を形成
する。すなわち、先の工程で垂直エツチングしたＮ窓の
なかにアルミニウムを埋め込む（第６図参照）。垂直蒸
着法とは、シリコンウェハを天井につるし、下方にアル
ミニウムのターゲットを配置してこれを溶融飛散させる
処理法である。
後、垂直蒸着法によシ第１アルミニウム薄膜４“を形成
する。すなわち、先の工程で垂直エツチングしたＮ窓の
なかにアルミニウムを埋め込む（第６図参照）。垂直蒸
着法とは、シリコンウェハを天井につるし、下方にアル
ミニウムのターゲットを配置してこれを溶融飛散させる
処理法である。
垂直蒸着処理後、図示しないけれども、第１アルミニウ
ム薄膜上に形成された酸化膜を逆スノヤツタリング法に
よシ除去する。なぜなら、上記したような垂直蒸着条件
下ではナチーラルな酸化膜が形成されるのが普通であシ
、そのままの状態でアルミニウムを付けても満足すべき
コンタクトをとることができないからである。逆スノ臂
ツタリングは、例えば、次のような条件の下で実施する
。
ム薄膜上に形成された酸化膜を逆スノヤツタリング法に
よシ除去する。なぜなら、上記したような垂直蒸着条件
下ではナチーラルな酸化膜が形成されるのが普通であシ
、そのままの状態でアルミニウムを付けても満足すべき
コンタクトをとることができないからである。逆スノ臂
ツタリングは、例えば、次のような条件の下で実施する
。
出カニ １ ｋＷ
真空度： ７ Ｘ １０”−７Ｔｏｒｒ Ａｒ圧＝１
．０ＸＩＱ−３処理時間：ｌＯ分 ５ｉｎ２＝８０〜１００ Ｘ／ｍｉｎ 引き続いて、スパッタリング法によシ第２アルミニウム
薄膜５を形成する。このようにすると、第７図に示され
るように１第１アルミニウム薄膜４”の側面に驚くべき
ほどに良好にアルミニウムを付着させることができ、よ
って、完全なコンタクトをとることができる。このスパ
ッタリングは、例えば、次のような条件の下で実施する
◇出 カニ６．２ｋＷ 真空度： ７ Ｘ １０−７Ｔｏｒｒ Ａｒ圧ニアＸ１０ Ｔｏｒｒ 処理時間：２０分（Ａｔ＝１．０μ） スパッタは逆スパッドと逆でＡｒ原子をＡｔターダット
に尚で、Ａｔが放出したものをウェハー上に付着する。
．０ＸＩＱ−３処理時間：ｌＯ分 ５ｉｎ２＝８０〜１００ Ｘ／ｍｉｎ 引き続いて、スパッタリング法によシ第２アルミニウム
薄膜５を形成する。このようにすると、第７図に示され
るように１第１アルミニウム薄膜４”の側面に驚くべき
ほどに良好にアルミニウムを付着させることができ、よ
って、完全なコンタクトをとることができる。このスパ
ッタリングは、例えば、次のような条件の下で実施する
◇出 カニ６．２ｋＷ 真空度： ７ Ｘ １０−７Ｔｏｒｒ Ａｒ圧ニアＸ１０ Ｔｏｒｒ 処理時間：２０分（Ａｔ＝１．０μ） スパッタは逆スパッドと逆でＡｒ原子をＡｔターダット
に尚で、Ａｔが放出したものをウェハー上に付着する。
本発明の実施において、形成される薄膜の膜厚が合計し
て大きくなるきらいがある。これを回避するため、引き
続いて付加的なエツチングを行なうのが有利である。先
ず、第８図に示されるように、第２アルミニウム薄膜５
上にレジスト６を全面的に塗布し、コンタクトホールも
これで埋め込む。ここで使用するレジストは、ネガ形も
しくはポジ形のいずれであってもよい。
て大きくなるきらいがある。これを回避するため、引き
続いて付加的なエツチングを行なうのが有利である。先
ず、第８図に示されるように、第２アルミニウム薄膜５
上にレジスト６を全面的に塗布し、コンタクトホールも
これで埋め込む。ここで使用するレジストは、ネガ形も
しくはポジ形のいずれであってもよい。
次−で、第９図に示されるように、所定の深さまで（通
常は第１アルミニウム薄膜４”の表面が露出するまで）
エツチングして膜厚を低下させる。
常は第１アルミニウム薄膜４”の表面が露出するまで）
エツチングして膜厚を低下させる。
ここで行なうエツチングは、レジストのアッシングレー
トとアルミニウムのエツチングレートとが同一となるよ
うな特定の条件の下で実施することが必要である。例え
ば、エツチングガスとしてＢＣｌ３及びＰＣｌ３の混合
物を使用して、それらの混合比の変更を通じてア、シン
ダ及びエツチングレートを同一レートとする。第２アル
ミニウム薄膜５のコンタクトホールに残留せるレジスト
を例えば酸素プラズマによシエッチング除去する。
トとアルミニウムのエツチングレートとが同一となるよ
うな特定の条件の下で実施することが必要である。例え
ば、エツチングガスとしてＢＣｌ３及びＰＣｌ３の混合
物を使用して、それらの混合比の変更を通じてア、シン
ダ及びエツチングレートを同一レートとする。第２アル
ミニウム薄膜５のコンタクトホールに残留せるレジスト
を例えば酸素プラズマによシエッチング除去する。
以上のような一連の工程を経て、所望の通シの、すなわ
ち、約２〜３μｍの幅を有するコンタクトホールを難な
く得ることができる。
ち、約２〜３μｍの幅を有するコンタクトホールを難な
く得ることができる。
（６）発明の効果
本発明に従うと、何ら技術上の困難を伴なわないで、最
初にあけたＮ窓の大きさのままでコンタクトホールを形
成することができるので、コンタクトホールのアルミニ
ウムカバレジを著しく改良することができ、したがって
、得られる半導体装置の集積度を高めることができる。
初にあけたＮ窓の大きさのままでコンタクトホールを形
成することができるので、コンタクトホールのアルミニ
ウムカバレジを著しく改良することができ、したがって
、得られる半導体装置の集積度を高めることができる。
第１図〜第３図は、それぞれ、従来の方法によルコンタ
クトホールの形成を順を追って示した略示断面図、 第４図及び第５図は、それぞれ、従来のもう１つの方法
によるコンタクトホールの形成を順を追って示した略示
断面図、そして 第６図〜第９図は、それぞれ、本発明の方法（でよるコ
ンタクトホールの形成を順を追って示した略示断面図で
ある。 図中、１はシリコン基板、２はＰＳＧ膜、３はレジスト
膜、４″は第１アルミニウム薄膜、５は第２アルミニウ
ム薄膜、セして６はレジスト膜である。 特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士西舘和之 弁理士 内 １）幸 男 弁理士 山 口 昭 之 第１図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図
クトホールの形成を順を追って示した略示断面図、 第４図及び第５図は、それぞれ、従来のもう１つの方法
によるコンタクトホールの形成を順を追って示した略示
断面図、そして 第６図〜第９図は、それぞれ、本発明の方法（でよるコ
ンタクトホールの形成を順を追って示した略示断面図で
ある。 図中、１はシリコン基板、２はＰＳＧ膜、３はレジスト
膜、４″は第１アルミニウム薄膜、５は第２アルミニウ
ム薄膜、セして６はレジスト膜である。 特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士西舘和之 弁理士 内 １）幸 男 弁理士 山 口 昭 之 第１図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体基板上に形成された絶縁物としての燐珪酸ガ
ラス膜に異方性エツチングを施して垂直方向にエツチン
グされたコンタクトホールを開孔し、 前記コンタクトホールが配線用金属材料で完全に閉塞さ
れてしまうまで垂直蒸着法によシ第１配線用金属薄膜を
形成し、そして 前記第１配線用金属薄膜上に形成された酸化膜を除去し
た後、該第１配線用金属膜上に第２配線用金属薄膜を形
成する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方
法・
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22652182A JPS59119744A (ja) | 1982-12-25 | 1982-12-25 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22652182A JPS59119744A (ja) | 1982-12-25 | 1982-12-25 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59119744A true JPS59119744A (ja) | 1984-07-11 |
Family
ID=16846428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22652182A Pending JPS59119744A (ja) | 1982-12-25 | 1982-12-25 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59119744A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4970176A (en) * | 1989-09-29 | 1990-11-13 | Motorola, Inc. | Multiple step metallization process |
| US5246888A (en) * | 1990-10-30 | 1993-09-21 | Nec Corporation | Method of preventing corrosion of aluminum alloys |
| JP2007179411A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Mitsubishi Electric Building Techno Service Co Ltd | 無線センサネットワークシステム |
-
1982
- 1982-12-25 JP JP22652182A patent/JPS59119744A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4970176A (en) * | 1989-09-29 | 1990-11-13 | Motorola, Inc. | Multiple step metallization process |
| US5246888A (en) * | 1990-10-30 | 1993-09-21 | Nec Corporation | Method of preventing corrosion of aluminum alloys |
| JP2007179411A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Mitsubishi Electric Building Techno Service Co Ltd | 無線センサネットワークシステム |
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