JPS62123716A - 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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- JPS62123716A JPS62123716A JP60264350A JP26435085A JPS62123716A JP S62123716 A JPS62123716 A JP S62123716A JP 60264350 A JP60264350 A JP 60264350A JP 26435085 A JP26435085 A JP 26435085A JP S62123716 A JPS62123716 A JP S62123716A
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- single crystal
- film
- insulating film
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D64/00—Electrodes of devices having potential barriers
- H10D64/60—Electrodes characterised by their materials
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
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- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D64/00—Electrodes of devices having potential barriers
- H10D64/60—Electrodes characterised by their materials
- H10D64/64—Electrodes comprising a Schottky barrier to a semiconductor
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (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】
（産業上の利用分野）
本発明は集積回路等の半導体装置のアルミニウム電極配
線において、エレクトロマイグレーシーン耐性等の性能
を向上させた高信頼性アルミニウム電極配線の製造方法
だ関する。
線において、エレクトロマイグレーシーン耐性等の性能
を向上させた高信頼性アルミニウム電極配線の製造方法
だ関する。
（従来の技術）
シリコン集積回路を代表とする半導体装置の電極配線材
としてはアルミニウム薄膜が一般的であり、薄膜形成後
バターニングを行って電極配線が形成される。アルミニ
ウム薄膜の形成方法としては真空蒸着やスパッタリング
等の物理蒸着法やＣＶＤ法等の化学的成膜法によって形
成する方法が従来より用いられてきた。この様な成膜法
で得られるアルミニウム薄膜は多結晶薄膜であり、膜の
多結晶性に起因してエレクトロマイグレーシーンによる
電極配線の断線不良やシンター後のコンタクト抵抗増大
等の問題が生じている。これ等の問題を解決する方法と
して、第１７回置体素子材料コンファレンス（１９８５
年、東京）のエクステンデｚット・アプストラクツ（Ｅ
ｘｔｅｎｄｅｄ Ａｂｓｔｒａｃｔｓｏｆ ｔｈｅ １
７ｔｈ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ ５ｏｌｉｄ ５
ｔａｔｅ Ｄｅｖｉｃｅｓａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
、 Ｔｏｋｙｏ、 １９８５）の第３１３〜３１６頁に
記載されている様に、クラスタイオン蒸着により単結晶
アルミニウム薄膜を単結晶シリコン表面及び結晶性絶縁
膜であるＣａＦ２膜上に形成し、エレクトロマイグレー
シ・ン耐性の改善やコンタクト抵抗の増大防止を行う方
法が提案されている。
としてはアルミニウム薄膜が一般的であり、薄膜形成後
バターニングを行って電極配線が形成される。アルミニ
ウム薄膜の形成方法としては真空蒸着やスパッタリング
等の物理蒸着法やＣＶＤ法等の化学的成膜法によって形
成する方法が従来より用いられてきた。この様な成膜法
で得られるアルミニウム薄膜は多結晶薄膜であり、膜の
多結晶性に起因してエレクトロマイグレーシーンによる
電極配線の断線不良やシンター後のコンタクト抵抗増大
等の問題が生じている。これ等の問題を解決する方法と
して、第１７回置体素子材料コンファレンス（１９８５
年、東京）のエクステンデｚット・アプストラクツ（Ｅ
ｘｔｅｎｄｅｄ Ａｂｓｔｒａｃｔｓｏｆ ｔｈｅ １
７ｔｈ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ ５ｏｌｉｄ ５
ｔａｔｅ Ｄｅｖｉｃｅｓａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
、 Ｔｏｋｙｏ、 １９８５）の第３１３〜３１６頁に
記載されている様に、クラスタイオン蒸着により単結晶
アルミニウム薄膜を単結晶シリコン表面及び結晶性絶縁
膜であるＣａＦ２膜上に形成し、エレクトロマイグレー
シ・ン耐性の改善やコンタクト抵抗の増大防止を行う方
法が提案されている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、クラスタイオン蒸着による方法では、単
結晶アルミニウムが形成しうる絶縁膜は結晶性ＣａＦ２
膜のみであり、半導体装置の眉間絶縁膜として使用実績
のある酸化シリコン膜や窒化シリコン膜等の非晶質膜上
には形成でき々い。また、半導体装置の層間絶縁膜はイ
オン注入による損傷回復を目的とした高温アニール等に
対して十分々耐熱性を持つ必要があるが、ＣａＦ２／Ｓ
ｉ構造に８００℃程度のアニールを行った場合、ＣａＦ
２の結晶性が損われたり、下地シリコンがＣａＦ２膜を
通して表面へ移送される等の現象が生じ、耐熱性が不十
分である。
結晶アルミニウムが形成しうる絶縁膜は結晶性ＣａＦ２
膜のみであり、半導体装置の眉間絶縁膜として使用実績
のある酸化シリコン膜や窒化シリコン膜等の非晶質膜上
には形成でき々い。また、半導体装置の層間絶縁膜はイ
オン注入による損傷回復を目的とした高温アニール等に
対して十分々耐熱性を持つ必要があるが、ＣａＦ２／Ｓ
ｉ構造に８００℃程度のアニールを行った場合、ＣａＦ
２の結晶性が損われたり、下地シリコンがＣａＦ２膜を
通して表面へ移送される等の現象が生じ、耐熱性が不十
分である。
本発明の目的は、集積回路等の半導体装置の眉間絶縁膜
として用いられている酸化シリコン膜や窒化シリコン膜
等の非晶質絶縁膜上に単結晶アルミニウム薄膜を形成す
る方法全提供することにある。
として用いられている酸化シリコン膜や窒化シリコン膜
等の非晶質絶縁膜上に単結晶アルミニウム薄膜を形成す
る方法全提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
本発明によれば、少くとも表面に単結晶シリコン層を備
え定基板の当該単結晶シリコン層表面に絶縁膜を形成す
る工程と、該？縁膜に開口金膜は前記単結晶シリコン層
の表面全露出する工程と、該単結晶シリコン層の露出表
面の少くとも一部に単結晶アルミニウムを形成する条件
でアルミニウム全クラスタイオン蒸着により堆積する工
程と、電子ビームアニールにより前記単結晶アルミニウ
ムに連々る多結晶アルミニウムを単結晶化させ前記単結
晶シリコン露出表面を囲む絶縁膜上へ単結晶アルミニウ
ムを横方向成長させる工程とを含むことを特徴とした半
導体装置の製造方法が得られる。
え定基板の当該単結晶シリコン層表面に絶縁膜を形成す
る工程と、該？縁膜に開口金膜は前記単結晶シリコン層
の表面全露出する工程と、該単結晶シリコン層の露出表
面の少くとも一部に単結晶アルミニウムを形成する条件
でアルミニウム全クラスタイオン蒸着により堆積する工
程と、電子ビームアニールにより前記単結晶アルミニウ
ムに連々る多結晶アルミニウムを単結晶化させ前記単結
晶シリコン露出表面を囲む絶縁膜上へ単結晶アルミニウ
ムを横方向成長させる工程とを含むことを特徴とした半
導体装置の製造方法が得られる。
（作用）
本発明では、単結晶シリコン領域に形成された単結晶ア
ルミニウム全種結晶として用いて、電子ビームアニール
により、単結晶アルミニウムに遵々る多結晶アルミニウ
ムの単結晶化を行うために、絶縁膜の結晶性及び種類に
かかわらず単結晶アルミニウムを絶縁膜上に形成し得た
。
ルミニウム全種結晶として用いて、電子ビームアニール
により、単結晶アルミニウムに遵々る多結晶アルミニウ
ムの単結晶化を行うために、絶縁膜の結晶性及び種類に
かかわらず単結晶アルミニウムを絶縁膜上に形成し得た
。
（実施例）
以下、図示の実施例により本発明の製造方法を説明する
。第１図ｆａｌ〜（ｃ）は本発明の製造工程の一例を示
した概略断面図である。
。第１図ｆａｌ〜（ｃ）は本発明の製造工程の一例を示
した概略断面図である。
まず、アクセプタ濃度６−５ Ｘ １０１５ｃｒｎ”の
Ｎ型（１００）単結晶Ｓｉ基板１１を用意し、熱酸化法
により４０００大の酸化シリコン膜１２全形成した後、
通常のホトレジスト工程九より酸化シリコン膜１２に開
口を設けた（第１図（ａ））。次に、薄いＨＦ溶液にて
表面処理を行い８ｉ露出表面１３ｔ−得た。次に、第１
図（ｂ）に示す様に、クラスタイオンの加速電圧０．２
ＫＶ、イオン電圧３００ Ｖ、イオン電流の蒸着速度
でクラスタイオン蒸着し、Ｎ型Ｓｉ基板上に単結晶アル
ミニウム１４及び多結晶アルミニウム１５を形成し友。
Ｎ型（１００）単結晶Ｓｉ基板１１を用意し、熱酸化法
により４０００大の酸化シリコン膜１２全形成した後、
通常のホトレジスト工程九より酸化シリコン膜１２に開
口を設けた（第１図（ａ））。次に、薄いＨＦ溶液にて
表面処理を行い８ｉ露出表面１３ｔ−得た。次に、第１
図（ｂ）に示す様に、クラスタイオンの加速電圧０．２
ＫＶ、イオン電圧３００ Ｖ、イオン電流の蒸着速度
でクラスタイオン蒸着し、Ｎ型Ｓｉ基板上に単結晶アル
ミニウム１４及び多結晶アルミニウム１５を形成し友。
次に、同試料ｋ １０−７Ｔｏｒｒに排気した線状電子
ビームアニール製電へ導入し、ビーム短辺０．５ Ｍ
、長辺３顛の線状ビームで、試料基板温度１３００℃と
し、ビーム電流２０ｍＡで短辺方向ビーム走査速度４０
ｃＩｒＬ／ｐｅＣで電子ビームアニールすることにより
、第１図（Ｃ）に示す様に、多結晶アルミニウム全単結
晶アルミニウムに変化させ、酸化シリコン膜１２上にも
単結晶アルミニウム薄膜１６を形成しえた。
ビームアニール製電へ導入し、ビーム短辺０．５ Ｍ
、長辺３顛の線状ビームで、試料基板温度１３００℃と
し、ビーム電流２０ｍＡで短辺方向ビーム走査速度４０
ｃＩｒＬ／ｐｅＣで電子ビームアニールすることにより
、第１図（Ｃ）に示す様に、多結晶アルミニウム全単結
晶アルミニウムに変化させ、酸化シリコン膜１２上にも
単結晶アルミニウム薄膜１６を形成しえた。
（発明の効果）
以上の様に、本発明の製造方法では単結晶アルミニラム
ラＳｉの露出表面及び酸化シリコン膜表面のいずれにも
形成しうる。このため、半導体装置のオーミック及びシ
鱈ットキー電極においては、５５０℃程度の高い温度の
シンターに対しても十分良好々特性が維持され、かつ絶
縁膜上に形成した配線においては、従来の多結晶アルミ
ニウム配線の場合に田１．て、エレクトロマイグレー・
ン璽ン耐性を飛躍的に向上させ友高信頼性を確保するこ
とができた。
ラＳｉの露出表面及び酸化シリコン膜表面のいずれにも
形成しうる。このため、半導体装置のオーミック及びシ
鱈ットキー電極においては、５５０℃程度の高い温度の
シンターに対しても十分良好々特性が維持され、かつ絶
縁膜上に形成した配線においては、従来の多結晶アルミ
ニウム配線の場合に田１．て、エレクトロマイグレー・
ン璽ン耐性を飛躍的に向上させ友高信頼性を確保するこ
とができた。
第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施例を示す断面図。
図中１１はＮ型（１００）単結晶シリコン基板、１２は
酸化シリコン膜、１３はシリコン露出表面、１４は単結
晶アルミニウム、１５は多結晶アルミニウム、１６は横
方向成長単結晶アルミニウム薄膜をそれぞれ示す。 第 １ 図
酸化シリコン膜、１３はシリコン露出表面、１４は単結
晶アルミニウム、１５は多結晶アルミニウム、１６は横
方向成長単結晶アルミニウム薄膜をそれぞれ示す。 第 １ 図
Claims (1)
- 少くとも表面に単結晶シリコン層を備えた基板の当該
単結晶シリコン層表面に絶縁膜を形成する工程と該絶縁
膜に開口を設け前記単結晶シリコン層の表面を露出する
工程と、該単結晶シリコン層の露出表面の少くとも一部
に単結晶アルミニウムを形成する条件でアルミニウムを
クラスタイオン蒸着により堆積する工程と、電子ビーム
アニールにより前記単結晶アルミニウムに連なる多結晶
アルミニウムを単結晶化させ前記単結晶シリコン露出表
面を囲む絶縁膜上へ単結晶アルミニウムを横方向成長さ
せる工程とを含むことを特徴とした半導体装置の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60264350A JPS62123716A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60264350A JPS62123716A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62123716A true JPS62123716A (ja) | 1987-06-05 |
Family
ID=17401935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60264350A Pending JPS62123716A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62123716A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6437051A (en) * | 1987-07-31 | 1989-02-07 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor device |
| JPS6437050A (en) * | 1987-07-31 | 1989-02-07 | Nec Corp | Semiconductor device |
| JPH03268424A (ja) * | 1990-03-19 | 1991-11-29 | Toshiba Corp | 半導体集積回路用金属配線の製造方法 |
| JPH0465386A (ja) * | 1990-07-06 | 1992-03-02 | Kazuo Tsubouchi | 金属薄膜形成法 |
| JPH0465385A (ja) * | 1990-07-06 | 1992-03-02 | Kazuo Tsubouchi | 金属薄膜形成法 |
| JPH04286124A (ja) * | 1991-03-14 | 1992-10-12 | Nec Corp | ヘテロ接合バイポーラトランジスタの製造方法 |
| US5208187A (en) * | 1990-07-06 | 1993-05-04 | Tsubochi Kazuo | Metal film forming method |
| US5373192A (en) * | 1990-06-26 | 1994-12-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electromigration resistance metal interconnect |
| US5438218A (en) * | 1990-06-29 | 1995-08-01 | Canon Kk | Semiconductor device with Shottky junction |
| US5744377A (en) * | 1987-10-08 | 1998-04-28 | Anelva Corporation | Method for forming a thin film and apparatus of forming a metal thin film utilizing temperature controlling means |
| US6218223B1 (en) | 1990-05-31 | 2001-04-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for producing electrode for semiconductor element and semiconductor device having the electrode |
-
1985
- 1985-11-22 JP JP60264350A patent/JPS62123716A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6437051A (en) * | 1987-07-31 | 1989-02-07 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor device |
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