JPS6085514A - 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
- JPS6085514A JPS6085514A JP19262383A JP19262383A JPS6085514A JP S6085514 A JPS6085514 A JP S6085514A JP 19262383 A JP19262383 A JP 19262383A JP 19262383 A JP19262383 A JP 19262383A JP S6085514 A JPS6085514 A JP S6085514A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- wiring
- region
- metal
- recessed part
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- Pending
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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 at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System 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
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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、微細半導体装置の製造の為、微細コンタクト
を有する信頼性の高い配線形成技術を用いた半導体装置
の製造方法に関する。
を有する信頼性の高い配線形成技術を用いた半導体装置
の製造方法に関する。
半導体素子の分野においては、近年、ますます高集積化
に対する要望が高まっている。これに対して、素子の寸
法の微細化が進んでおり、対応して様々な微細加工技術
が開発されている。
に対する要望が高まっている。これに対して、素子の寸
法の微細化が進んでおり、対応して様々な微細加工技術
が開発されている。
一方、素子の寸法が微細化されるに従って、従来は問題
とならなかった点で、新しい問題が発生してきた。例え
ば配線金属と半導体基板との接続孔についていえば、従
来は溶液によるエツチングによって接続孔の側壁にはテ
ーパが形成され配線金属の被覆は問題とならなかった。
とならなかった点で、新しい問題が発生してきた。例え
ば配線金属と半導体基板との接続孔についていえば、従
来は溶液によるエツチングによって接続孔の側壁にはテ
ーパが形成され配線金属の被覆は問題とならなかった。
しかしながら。
近年の乾式エツチング法による微細加工技術によれば、
形成された微細接続孔はその側壁は垂直になっている。
形成された微細接続孔はその側壁は垂直になっている。
この骨な接続孔に対しての配線金属の被覆状態を第１図
に示す。第１図は、半導体基板１１中に、不純物拡散鎖
酸１２が設けられた後、全面上にＩＰ縁１３を形成して
、さらに絶縁膜１３の所望の領域に微細コンタクト孔１
４ｆｔ設けた後、配線金属１５を設けた状態である。配
線金属の形成は、通常、スパッタ・蒸着等の方法で実施
されるが、これらの方法で形成された配線金属の被覆状
態は第１図に示すように接続孔周辺下部において極端に
膜厚が薄い状態になる。特に、接続孔が微細化されるに
従ってこの幅間は強くなり、例えば接続孔の大きさ〜１
μ、高さ〜ｌμの場合には、この接続孔周辺下部の膜厚
は平面部のそれの２０％以下にもなる。配線金属の膜厚
が１μの場合、０．２μ以下になる。
に示す。第１図は、半導体基板１１中に、不純物拡散鎖
酸１２が設けられた後、全面上にＩＰ縁１３を形成して
、さらに絶縁膜１３の所望の領域に微細コンタクト孔１
４ｆｔ設けた後、配線金属１５を設けた状態である。配
線金属の形成は、通常、スパッタ・蒸着等の方法で実施
されるが、これらの方法で形成された配線金属の被覆状
態は第１図に示すように接続孔周辺下部において極端に
膜厚が薄い状態になる。特に、接続孔が微細化されるに
従ってこの幅間は強くなり、例えば接続孔の大きさ〜１
μ、高さ〜ｌμの場合には、この接続孔周辺下部の膜厚
は平面部のそれの２０％以下にもなる。配線金属の膜厚
が１μの場合、０．２μ以下になる。
このような接続孔における配線金属の被覆状態は配線の
信頼性を著しく低下させる。特に、多用されているＡＡ
配線の場合には、膜厚の薄い部分での電流密度が増加す
るために通常の素子動作状態においてもｌＸ１０’Ｌ／
ｃＪ以上にも達する可能性がある。よってエレクトロマ
イグレーションによりｈｔ配線の断線が非常に発生し易
くなり、コンタクト部の信頼性の大巾な低下を招く。
信頼性を著しく低下させる。特に、多用されているＡＡ
配線の場合には、膜厚の薄い部分での電流密度が増加す
るために通常の素子動作状態においてもｌＸ１０’Ｌ／
ｃＪ以上にも達する可能性がある。よってエレクトロマ
イグレーションによりｈｔ配線の断線が非常に発生し易
くなり、コンタクト部の信頼性の大巾な低下を招く。
従って、微細コンタクトを有する信頼性の高い配線を形
成するにはコンタクト部において配線の被覆状態を良好
にして、１配線の膜厚が薄くなることを防止する必要が
らる。
成するにはコンタクト部において配線の被覆状態を良好
にして、１配線の膜厚が薄くなることを防止する必要が
らる。
本発明の目的は、微細コンタクトを有する配線形成技術
においてコンタクト部の配線膜厚を厚く形成して、信頼
性の高い微細配線を有する半導体装置を実現することに
ある。
においてコンタクト部の配線膜厚を厚く形成して、信頼
性の高い微細配線を有する半導体装置を実現することに
ある。
すなわち本発明は、配線金属を形成した後に、流動性を
もたした金属膜を配線金属上に形成し、ついで熱処理に
よって該金属膜を焼き固めた後、エツチングによって、
コンタクト部にのみ焼き固めた金属膜を残して、コンタ
クト部での配線膜厚を実質的に厚くすることを特徴とす
るものである。
もたした金属膜を配線金属上に形成し、ついで熱処理に
よって該金属膜を焼き固めた後、エツチングによって、
コンタクト部にのみ焼き固めた金属膜を残して、コンタ
クト部での配線膜厚を実質的に厚くすることを特徴とす
るものである。
本発明によれば、信頼性の高い微細配線を有する半導体
装置が潜られる。
装置が潜られる。
第２図（ａｌ〜（Ｃ１は本発明の一実施例全工程１１０
に図示したものである。以下工程順に説明する。
に図示したものである。以下工程順に説明する。
第２図（ａｌは、半導体基板２１中に不純物拡散領域２
２を形成した後、半導体基板全面上に絶縁膜２３ケ設け
、次いで絶縁膜２３の所望の領域に、その側面が垂直な
〜１μ以下の径をもつ微細コンタクト２４を形成した後
、んＬ配線膜２５を形成した状態である。
２を形成した後、半導体基板全面上に絶縁膜２３ケ設け
、次いで絶縁膜２３の所望の領域に、その側面が垂直な
〜１μ以下の径をもつ微細コンタクト２４を形成した後
、んＬ配線膜２５を形成した状態である。
しかる後に、 Ａｔ配線膜の全面上に、タンタルペース
トもしくはタンタルを溶液化したもの２６を厚さ０．１
μ以上に被覆する（第２図（ｂ））。この時、タンタル
膜は、粘性があるために、第２図（ｂ）に示すように、
微細なコンタクト部においては蒸着・スパッタ等で形成
した場合と異なり、むしろコンタクト部で厚く形成でき
る。しかる後Ｋ ４００℃以上の不活性ガス中で熱処理
を加えると、金属タンタルがコンタクト四部を埋めるよ
うにして形成できる。
トもしくはタンタルを溶液化したもの２６を厚さ０．１
μ以上に被覆する（第２図（ｂ））。この時、タンタル
膜は、粘性があるために、第２図（ｂ）に示すように、
微細なコンタクト部においては蒸着・スパッタ等で形成
した場合と異なり、むしろコンタクト部で厚く形成でき
る。しかる後Ｋ ４００℃以上の不活性ガス中で熱処理
を加えると、金属タンタルがコンタクト四部を埋めるよ
うにして形成できる。
しかしながら、このようにして形成されたタンタル膜は
その抵抗値がバルク値よりも若干、高くなるために、こ
のままの状態では、配線の抵抗値を高くしてしまう。信
頼性の高い虹配線を得るにはコンタクト部のみの膜厚を
厚くすればよいから。
その抵抗値がバルク値よりも若干、高くなるために、こ
のままの状態では、配線の抵抗値を高くしてしまう。信
頼性の高い虹配線を得るにはコンタクト部のみの膜厚を
厚くすればよいから。
コンタクト凹部にのみタンタル膜を残せばよい。
したがって、全面に形成されたタンタル膜をＡｔと選択
性のある等方性のエツチング方法でエツチングすること
により、コンタクト凹部にのみタンクル２７を残すこと
ができる（第２図（Ｃ））。エツチング法の一例として
は、ＯＦ４と０２ガスを用いたＣＤＢ（ｃｈｅｍｉｃａ
ｌ ｄｒｙ ｅｔｃｈｉｎｇ）法がある。このようにコ
ンタクト凹部にのみタンタルを残してから、配線パター
ニングによりＮＬ配線を形成する。このＡｔ配線は、コ
ンタクト部において導電性のあるタンタルによって、実
質的に膜厚が厚くなっている。
性のある等方性のエツチング方法でエツチングすること
により、コンタクト凹部にのみタンクル２７を残すこと
ができる（第２図（Ｃ））。エツチング法の一例として
は、ＯＦ４と０２ガスを用いたＣＤＢ（ｃｈｅｍｉｃａ
ｌ ｄｒｙ ｅｔｃｈｉｎｇ）法がある。このようにコ
ンタクト凹部にのみタンタルを残してから、配線パター
ニングによりＮＬ配線を形成する。このＡｔ配線は、コ
ンタクト部において導電性のあるタンタルによって、実
質的に膜厚が厚くなっている。
従って、配線電流密度は平担部よりも小さくなることに
より、エレクトロマイグレーションによるｈｔ配線の断
線不良を著しく減らすことができる。
より、エレクトロマイグレーションによるｈｔ配線の断
線不良を著しく減らすことができる。
その為、微細コンタクトを有する素子に対して、高い配
線信頼性を保証することができるようになった。さらに
多層配線構造を有する素子に対しても本発明を実施する
ことによりてコンタクト上部の絶縁膜の被覆性が改善さ
れる効果がある。
線信頼性を保証することができるようになった。さらに
多層配線構造を有する素子に対しても本発明を実施する
ことによりてコンタクト上部の絶縁膜の被覆性が改善さ
れる効果がある。
本発明の実施例として、流動性を有するタンタル材料を
コンタクト凹部に埋め込む金属として挙げたが、その他
、Ｍｏ 、 Ｗ 、 Ｔｉなどのｈｔとの選択性エツチ
ングが実現できる金属の溶液、ペーストを用いるならな
んでもよい。
コンタクト凹部に埋め込む金属として挙げたが、その他
、Ｍｏ 、 Ｗ 、 Ｔｉなどのｈｔとの選択性エツチ
ングが実現できる金属の溶液、ペーストを用いるならな
んでもよい。
第１図は従来の製造方法による半導体装置の構造を示す
断面図、第２図は本発明による半導体装置の製造方法の
一実施例を示す工程断面図である。 ２１・・・半導体基板、２２・・・不純物拡散領域。 ２３・・・絶縁層、２４・・・微細コンタクト。 ２５・・Ａｔ配線局、 ２６・・・金属のペーストによ
る膜。 ２７・・・埋め込捷れた金属層。 代理人 弁理士 側近 憲佑（ほか１名）第 １ 図 第２図 必− ？７
断面図、第２図は本発明による半導体装置の製造方法の
一実施例を示す工程断面図である。 ２１・・・半導体基板、２２・・・不純物拡散領域。 ２３・・・絶縁層、２４・・・微細コンタクト。 ２５・・Ａｔ配線局、 ２６・・・金属のペーストによ
る膜。 ２７・・・埋め込捷れた金属層。 代理人 弁理士 側近 憲佑（ほか１名）第 １ 図 第２図 必− ？７
Claims (1)
- 素子が形成された半導体基板上に絶縁膜を形成する工程
と、上記絶縁膜中の所望の領域に半導体基板と配線金属
との接続孔を設ける工程と１次いで配線金属膜を全面に
形成する工程と、該配線金属膜上に金属を含む流動性物
質を形成する工程と、該流動性物質を焼き固めるだめの
熱処理をする工程と、その後、熱処理された流動性物質
をエツチングして接続孔部にのみ残す工程と、次いで配
線パターン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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19262383A JPS6085514A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19262383A JPS6085514A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6085514A true JPS6085514A (ja) | 1985-05-15 |
Family
ID=16294329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19262383A Pending JPS6085514A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6085514A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS614244A (ja) * | 1984-06-18 | 1986-01-10 | Sony Corp | 半導体装置の製造方法 |
| FR2634317A1 (fr) * | 1988-07-12 | 1990-01-19 | Philips Nv | Procede pour fabriquer un dispositif semiconducteur ayant au moins un niveau de prise de contact a travers des ouvertures de contact de petites dimensions |
| JPH0247831A (ja) * | 1988-08-10 | 1990-02-16 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1983
- 1983-10-17 JP JP19262383A patent/JPS6085514A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS614244A (ja) * | 1984-06-18 | 1986-01-10 | Sony Corp | 半導体装置の製造方法 |
| FR2634317A1 (fr) * | 1988-07-12 | 1990-01-19 | Philips Nv | Procede pour fabriquer un dispositif semiconducteur ayant au moins un niveau de prise de contact a travers des ouvertures de contact de petites dimensions |
| JPH0247831A (ja) * | 1988-08-10 | 1990-02-16 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
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