JPS62179745A - 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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- JPS62179745A JPS62179745A JP2311386A JP2311386A JPS62179745A JP S62179745 A JPS62179745 A JP S62179745A JP 2311386 A JP2311386 A JP 2311386A JP 2311386 A JP2311386 A JP 2311386A JP S62179745 A JPS62179745 A JP S62179745A
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Landscapes
- 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、半導体装置の製造方法に関し、特に六フつ化
タングステンの還元反応を利用してコンタクトホールま
たはスルーホールの埋め込みを行う半導体装置の製造方
法に関する。
タングステンの還元反応を利用してコンタクトホールま
たはスルーホールの埋め込みを行う半導体装置の製造方
法に関する。
（従来の技術）
従来、この種のコンタクトホールまたはスルーホールへ
の配線形成は、スパッタリングによる金属膜の形成後、
この膜をエツチング加工する方法が一般的であった。し
かし、半導体装置の微細化が進むにつれ、コンタクトホ
ールまたはスルーホールの穴径が縮小し、スパッタリン
グでは該ホールの内部まで金属膜を形成することが困難
になってきた。
の配線形成は、スパッタリングによる金属膜の形成後、
この膜をエツチング加工する方法が一般的であった。し
かし、半導体装置の微細化が進むにつれ、コンタクトホ
ールまたはスルーホールの穴径が縮小し、スパッタリン
グでは該ホールの内部まで金属膜を形成することが困難
になってきた。
上記スパッタ法に代わって、化学気相成長法によるタン
グステンの選択成長による該ホールの埋め込みが考えら
れている。これは、式（１）、（２）に示す反応によシ
、六フつ化タングステンを還元し、シリコン基板上にタ
ングステン膜を析出させる方法である。
グステンの選択成長による該ホールの埋め込みが考えら
れている。これは、式（１）、（２）に示す反応によシ
、六フつ化タングステンを還元し、シリコン基板上にタ
ングステン膜を析出させる方法である。
ＷＦｇ ＋ ３ ／２８ ｉ −＋Ｗ＋ ３ ／２８
ｉＦ４↑ ・・・（１）ＷＦ６＋ ６Ｈｚ→Ｗ＋６ＨＦ
↑ ・・・（２）コンタクトホールの場合は
、まず第２図（ａ）に示すように１式（１）の反応によ
り、コンタクト部のシリコン２０１上にのみタングステ
ン膜２０２を析出させ、続けて式（２）の反応によシ、
第２図（ｂｌ Ｋ示すように連続してコンタクトホール
上部までタングステンの埋め込みを行う。
ｉＦ４↑ ・・・（１）ＷＦ６＋ ６Ｈｚ→Ｗ＋６ＨＦ
↑ ・・・（２）コンタクトホールの場合は
、まず第２図（ａ）に示すように１式（１）の反応によ
り、コンタクト部のシリコン２０１上にのみタングステ
ン膜２０２を析出させ、続けて式（２）の反応によシ、
第２図（ｂｌ Ｋ示すように連続してコンタクトホール
上部までタングステンの埋め込みを行う。
スルーホールの場合は、例えは下層配線材料がシリサイ
ドやポリシリコンであれは、式（１）、（２）の反応を
用いてタングステン膜の成長を行う。また、下層が、ア
ルミやタングステン膜であれｔｆ、式（２）の反応で直
ちに埋め込み行うことができる。
ドやポリシリコンであれは、式（１）、（２）の反応を
用いてタングステン膜の成長を行う。また、下層が、ア
ルミやタングステン膜であれｔｆ、式（２）の反応で直
ちに埋め込み行うことができる。
（発明が解決しようとする問題点）
上述した式（１）の反応を利用してシリコン上にのみタ
ングステン膜を形成した後、式（２）の反応を利用して
従来の化学気相成長法でタングステンの選択成長を行い
、コンタクトホールやスルーホールを埋め込む技術は、
配線材料の金属あるいはポリシリコン表面と層間絶縁膜
表面における反応ガスの吸着率の差をオリ用して、式（
２）の反応での選択性を実現している。しかしながら、
成膜が長時間にわたると、層間絶縁膜上にも膜堆積が生
じ、十分な選択性が得られなくなる。一方、この反応に
よる膜堆積速度は比較的遅く、深い穴の底部のみから膜
を順次堆積して完全に埋め込むには、長時間を要する。
ングステン膜を形成した後、式（２）の反応を利用して
従来の化学気相成長法でタングステンの選択成長を行い
、コンタクトホールやスルーホールを埋め込む技術は、
配線材料の金属あるいはポリシリコン表面と層間絶縁膜
表面における反応ガスの吸着率の差をオリ用して、式（
２）の反応での選択性を実現している。しかしながら、
成膜が長時間にわたると、層間絶縁膜上にも膜堆積が生
じ、十分な選択性が得られなくなる。一方、この反応に
よる膜堆積速度は比較的遅く、深い穴の底部のみから膜
を順次堆積して完全に埋め込むには、長時間を要する。
このため、従来法で高い選択性を維持しつつ完全な埋め
込みを実現することは困難であった。
込みを実現することは困難であった。
また、原理的に、式（１）、 （２）の反応では、層間
膜表面にはタングステンが付着しにくいことから、埋め
込まれるホール側壁には膜が接着しにくい。
膜表面にはタングステンが付着しにくいことから、埋め
込まれるホール側壁には膜が接着しにくい。
この結果、埋め込みタングステンとホール側壁との間に
微小間隙が生じ、ここから不純物が下層に侵入する問題
もある。
微小間隙が生じ、ここから不純物が下層に侵入する問題
もある。
（問題点を解決するための手段）
本発明の半導体装置の製造方法は、六フッ化タングステ
ンの還元反応を利用してタングステンを絶縁膜に設けら
れたコンタクトホールやスルーホールの埋め込みを行う
半導体装置の製造方法において、化学気相成長法によっ
て該ホールの内壁に薄いポリシリコン膜を形成する工程
と、絶縁膜上面のポリシリコン膜を除去しホールの側壁
のみにポリシリコン膜を残す工程と、六フッ化タングス
テンを前記ポリシリコン膜で還元するととくより、ホー
ルの底面及び側壁にタングステンを析出させ該ホールの
埋め込みを行う工程を有している。
ンの還元反応を利用してタングステンを絶縁膜に設けら
れたコンタクトホールやスルーホールの埋め込みを行う
半導体装置の製造方法において、化学気相成長法によっ
て該ホールの内壁に薄いポリシリコン膜を形成する工程
と、絶縁膜上面のポリシリコン膜を除去しホールの側壁
のみにポリシリコン膜を残す工程と、六フッ化タングス
テンを前記ポリシリコン膜で還元するととくより、ホー
ルの底面及び側壁にタングステンを析出させ該ホールの
埋め込みを行う工程を有している。
（実施例）
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の工程断面図である。
ここでは、拡散層へのコンタクトホールの埋め込みＫつ
いて説明する。
いて説明する。
シリコン基板１０１に形成された拡散層１０２の上に層
間絶縁膜１０３を堆積した状態が第１図（ａ）である。
間絶縁膜１０３を堆積した状態が第１図（ａ）である。
次に、拡散層１０２への電気的接触をはかるため、層間
絶縁膜１０３ Ｋコンタクトホール１０４を開口しく第
１図（ｂ））、化学気相成長法によシ、薄いポリシリコ
ン膜１０５を堆積する（第１図（Ｃ））。堆積後、層間
絶縁膜１０３の上面に堆積したポリシリコン膜１０５の
みを、異方性エツチングで除去し、さらに、異方性エツ
チングによシダメージを受けた層間絶縁膜の上層部のみ
を、化学エツチングで除去する（第１図（ｄ））。次に
式（１）の反応によシ、タングステンを堆積すると、コ
ンタクトホールの底部のシリコン基板及び側壁のポリシ
リコン膜による還元で、第１図（ｅ）に示すように１コ
ンタクトホ一ル底部及び側壁にのみ、タングステン膜１
０６が堆積する。続けて、式（２）の反応によシ、タン
グステン膜１０６上と層間絶縁膜１０３上でのガス吸着
率の差を利用した選択成長を行い、第１図（ｆ）および
第１図（ｇ）に示すようにコンタクトホール上部まで埋
め込む。
絶縁膜１０３ Ｋコンタクトホール１０４を開口しく第
１図（ｂ））、化学気相成長法によシ、薄いポリシリコ
ン膜１０５を堆積する（第１図（Ｃ））。堆積後、層間
絶縁膜１０３の上面に堆積したポリシリコン膜１０５の
みを、異方性エツチングで除去し、さらに、異方性エツ
チングによシダメージを受けた層間絶縁膜の上層部のみ
を、化学エツチングで除去する（第１図（ｄ））。次に
式（１）の反応によシ、タングステンを堆積すると、コ
ンタクトホールの底部のシリコン基板及び側壁のポリシ
リコン膜による還元で、第１図（ｅ）に示すように１コ
ンタクトホ一ル底部及び側壁にのみ、タングステン膜１
０６が堆積する。続けて、式（２）の反応によシ、タン
グステン膜１０６上と層間絶縁膜１０３上でのガス吸着
率の差を利用した選択成長を行い、第１図（ｆ）および
第１図（ｇ）に示すようにコンタクトホール上部まで埋
め込む。
スルーホールの埋め込みを行う場合は、ホールの底部に
霧出するのがシリコン基板に形成された拡散層ではなく
、下層配線材料である点が異なっている。従って下層配
線材料がポリシリコンであれに、コンタクトホールの埋
め込みと同様の手順で埋め込みを行うことができる。ま
た、下層配線材料が、アルミやタングステンである場合
には、まず、スルーホール側壁にのみ残したポリシリコ
ン膜による還元で、側壁へのタングステン膜形成を行い
、続けて式（２）の反応により、下層配線材料及び側壁
タングステン上へのタングステン堆積を行うことによっ
て埋め込みを行う。
霧出するのがシリコン基板に形成された拡散層ではなく
、下層配線材料である点が異なっている。従って下層配
線材料がポリシリコンであれに、コンタクトホールの埋
め込みと同様の手順で埋め込みを行うことができる。ま
た、下層配線材料が、アルミやタングステンである場合
には、まず、スルーホール側壁にのみ残したポリシリコ
ン膜による還元で、側壁へのタングステン膜形成を行い
、続けて式（２）の反応により、下層配線材料及び側壁
タングステン上へのタングステン堆積を行うことによっ
て埋め込みを行う。
（発明の効果）
以上説明したように１本発明は、化学気相成長法によっ
てホールの内壁に薄いポリシリコン膜を形成する工程と
、絶縁膜の上面のポリシリコン膜を除去し、該ホールの
側壁のみにポリシリコン膜残す工程と、六フッ化タング
ステンを前記ポリシリコン膜で還元することによシ、該
ホールの底面のみならず側壁にまでタングステンを析出
させ、該ホールの埋め込みを迅速に行う工程を有してい
るため、次に述べる効果がある。
てホールの内壁に薄いポリシリコン膜を形成する工程と
、絶縁膜の上面のポリシリコン膜を除去し、該ホールの
側壁のみにポリシリコン膜残す工程と、六フッ化タング
ステンを前記ポリシリコン膜で還元することによシ、該
ホールの底面のみならず側壁にまでタングステンを析出
させ、該ホールの埋め込みを迅速に行う工程を有してい
るため、次に述べる効果がある。
１、埋め込みに要する時間が従来法よシも短く、筒い選
択性が維持できる。
択性が維持できる。
２ ホールの側壁とタングステン膜との密着性が改善さ
れ、間隙が無くなるため、不純物の侵入を阻止できる。
れ、間隙が無くなるため、不純物の侵入を阻止できる。
第１図は、本発明の一実施例の工程断面図、第２図は、
従来法によるコンタクトホールの埋め込みを示す断面図
である。 図において、 １０１・・・・・・シリコン基板、１０２・・・・・・
拡散層、１０３・・・・・・層間絶縁膜、１０４・・・
・・・コンタクトホール、１０５・・・・・・ポリシリ
コン膜、１０６・・・・・・タングステンｌｆｊ、２０
１・・・・・・シリコン基板、２０２・・・・・・タン
グステン膜、２０３・・・・・・層間絶縁膜。 第２回
従来法によるコンタクトホールの埋め込みを示す断面図
である。 図において、 １０１・・・・・・シリコン基板、１０２・・・・・・
拡散層、１０３・・・・・・層間絶縁膜、１０４・・・
・・・コンタクトホール、１０５・・・・・・ポリシリ
コン膜、１０６・・・・・・タングステンｌｆｊ、２０
１・・・・・・シリコン基板、２０２・・・・・・タン
グステン膜、２０３・・・・・・層間絶縁膜。 第２回
Claims (1)
- 六フっ化タングステンの還元反応を利用してタングステ
ンを絶縁膜に設けられたコンタクトホールまたはスルー
ホールに埋め込む半導体装置の製造方法に於いて、化学
気相成長法により該ホールの内壁に薄いポリシリコン膜
を形成する工程と、絶縁膜上面のポリシリコン膜を除去
し該ホールの側壁にのみポリシリコン膜を残す工程と、
六フッ化タングステンを前記ポリシリコン膜で還元する
ことにより該ホールの底面及び側壁にタングステン膜を
析出させる工程とを有する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 |
|---|---|---|---|
| JP2311386A JPS62179745A (ja) | 1986-02-04 | 1986-02-04 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2311386A JPS62179745A (ja) | 1986-02-04 | 1986-02-04 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62179745A true JPS62179745A (ja) | 1987-08-06 |
Family
ID=12101422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2311386A Pending JPS62179745A (ja) | 1986-02-04 | 1986-02-04 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62179745A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62206853A (ja) * | 1986-03-07 | 1987-09-11 | Agency Of Ind Science & Technol | 半導体装置の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5893255A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-02 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1986
- 1986-02-04 JP JP2311386A patent/JPS62179745A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5893255A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-02 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62206853A (ja) * | 1986-03-07 | 1987-09-11 | Agency Of Ind Science & Technol | 半導体装置の製造方法 |
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