JPS62250655A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法Info
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- JPS62250655A JPS62250655A JP9356986A JP9356986A JPS62250655A JP S62250655 A JPS62250655 A JP S62250655A JP 9356986 A JP9356986 A JP 9356986A JP 9356986 A JP9356986 A JP 9356986A JP S62250655 A JPS62250655 A JP S62250655A
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Landscapes
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は、半導体装置およびぞの製造方法に係り、特に
ぞの多層配線４１１込に関する。
ぞの多層配線４１１込に関する。
［従来技術およびその問題点］
半導体技術の進歩と共に超ＬＳＩをはじめ半導体装置の
高集積化が進められてきており、これに伴い、配線領域
の高集積化が強く望まれている。
高集積化が進められてきており、これに伴い、配線領域
の高集積化が強く望まれている。
特に、論理回路デバイスに４３いては、チップの大部分
の領域が配Ｉａ領域であるような例も少なくなく、多層
配ＩＱ構造の研究が広く行なわれている。
の領域が配Ｉａ領域であるような例も少なくなく、多層
配ＩＱ構造の研究が広く行なわれている。
例えば、第４図に承り如く所定の素子領域の作り込よれ
た半導体基板１０１上の第１の導体層としての雷４４ｉ
１０２に対して、居間絶Ｒ膜１０３内に穿孔せしめられ
たコンタクト孔１０４を介して第２の導体層である配ｌ
！；１層１０ｔｈ５を形成するような多層配線１１Ｌ板
の場合、パターンの微細化に伴い、コンタクト孔のアス
ペクト比が大きくなり、１−間絶縁ＩＦ５１０３上の配
線層（第２の導体層）がコンタクト孔の周辺でｌｌｉ線
し易いという問題がある。
た半導体基板１０１上の第１の導体層としての雷４４ｉ
１０２に対して、居間絶Ｒ膜１０３内に穿孔せしめられ
たコンタクト孔１０４を介して第２の導体層である配ｌ
！；１層１０ｔｈ５を形成するような多層配線１１Ｌ板
の場合、パターンの微細化に伴い、コンタクト孔のアス
ペクト比が大きくなり、１−間絶縁ＩＦ５１０３上の配
線層（第２の導体層）がコンタクト孔の周辺でｌｌｉ線
し易いという問題がある。
そのため層間絶縁膜を平坦化したり、コンタクト孔の形
成に際し、テーパーエツチングを行なうことにより段差
を緩和する等の方法がｆＡ！案されている。
成に際し、テーパーエツチングを行なうことにより段差
を緩和する等の方法がｆＡ！案されている。
しかしながら、層間絶縁膜を平坦化する方法は、結宋的
には層間絶縁膜の膜厚を変化させることにより、コンタ
クト孔の深さにばらつきが生じ、深いコンタクト孔では
両線を生じることがある。
には層間絶縁膜の膜厚を変化させることにより、コンタ
クト孔の深さにばらつきが生じ、深いコンタクト孔では
両線を生じることがある。
また、テーパーエツチングを用いる方法では、高集積化
はｌ４Ｉｆｌであるという問題があった。
はｌ４Ｉｆｌであるという問題があった。
本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、多層配Ｉ
Ｑ構造を有する半導体装置において上層の配ｆＩ１層の
！ｌｉ線を防止し、信頼性を高めることを目的とする。
Ｑ構造を有する半導体装置において上層の配ｆＩ１層の
！ｌｉ線を防止し、信頼性を高めることを目的とする。
［問題点を解決するための手段Ｊ
そこで本発明では、層間絶縁膜をアモルファスシリコン
層で構成するど共に、コンタクト孔に対応する領域を、
該アモルファスシリコンの再結晶化によって形成したポ
リシリコンで構成１Ｊるようにしている。
層で構成するど共に、コンタクト孔に対応する領域を、
該アモルファスシリコンの再結晶化によって形成したポ
リシリコンで構成１Ｊるようにしている。
Ｅ作用］
かかる構成では、実際はコンタクト孔は形成されず、対
応する領域のアモルフ７Ｊスシリー１ン層が、ポリシリ
コンと化゛すことにより導体化しているのみであるため
、上層の配？ｊｌＷは、コンタクト孔を埋める必要もな
く、そのまま上層に形成され、両線を生じることもない
。
応する領域のアモルフ７Ｊスシリー１ン層が、ポリシリ
コンと化゛すことにより導体化しているのみであるため
、上層の配？ｊｌＷは、コンタクト孔を埋める必要もな
く、そのまま上層に形成され、両線を生じることもない
。
［実施例］
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に
説明する。
説明する。
第１図は、本発明実施例の多層配ＩＱ基板の１部を示づ
図である。
図である。
この多層配ａＭ板は、所定の束子領域（図示甘ず）の作
り込まれたシリコン基板１上に形成されたアルミニウム
ーシリコン（Δｊ−８人）層３とモリブデン（Ｍｏ ）
層４との２層構造からなる第１の配線層と、層間絶縁膜
５としての水素化アモルファスシリコン（ａ−８人：）
・１）層と、該層間絶縁膜の所定の領域に形成されたｎ
＋ポリシリ＝１ン層かうなるコンタクト部６を介して前
記ｆｔＬＪ１の配８ＷＩに接続されるアルミニウム（Ａ
Ｊ）層８かうなる第２の配線層とを貝えている。なお、
ここで２は薄い酸化シリコン１模、９はバッジベージ＝
１ン膜としての酸化シリコン膜である。
り込まれたシリコン基板１上に形成されたアルミニウム
ーシリコン（Δｊ−８人）層３とモリブデン（Ｍｏ ）
層４との２層構造からなる第１の配線層と、層間絶縁膜
５としての水素化アモルファスシリコン（ａ−８人：）
・１）層と、該層間絶縁膜の所定の領域に形成されたｎ
＋ポリシリ＝１ン層かうなるコンタクト部６を介して前
記ｆｔＬＪ１の配８ＷＩに接続されるアルミニウム（Ａ
Ｊ）層８かうなる第２の配線層とを貝えている。なお、
ここで２は薄い酸化シリコン１模、９はバッジベージ＝
１ン膜としての酸化シリコン膜である。
次に、この多層前８基板の製造方法について説明する。
まず、通畠′の工程によって所定の崖導体領域（図示せ
ず）の作り込まれたシリ−１ン基板１上に、薄酸化膜２
を形成した俊スパッタ法により膜厚１声のＡＪ−８人層
３、および５００〜１０００へのＭｏ１ｔ１４を順次形
成する。このどぎのＡｊ！−８人層の成膜条件は、基板
湯度２００ ”Ｃ１真空度４ｒＩａＴｏｒｒ、パワー４
．５ＫＷとする。ここでＭｏ層を介在させるのは、Ａｌ
−５人層と上層のａ −８人層との反応防止のためであ
る。
ず）の作り込まれたシリ−１ン基板１上に、薄酸化膜２
を形成した俊スパッタ法により膜厚１声のＡＪ−８人層
３、および５００〜１０００へのＭｏ１ｔ１４を順次形
成する。このどぎのＡｊ！−８人層の成膜条件は、基板
湯度２００ ”Ｃ１真空度４ｒＩａＴｏｒｒ、パワー４
．５ＫＷとする。ここでＭｏ層を介在させるのは、Ａｌ
−５人層と上層のａ −８人層との反応防止のためであ
る。
続いて、フォトリソ法ムにより、該ＡＪ−３人層３およ
びＭｏ１Ｐ１４をバターニングして第１の配線層を形成
する。（第２図（ａ））このエツチングは、反応性イオ
ンエツチングを用いる。
びＭｏ１Ｐ１４をバターニングして第１の配線層を形成
する。（第２図（ａ））このエツチングは、反応性イオ
ンエツチングを用いる。
次いで、第２図（ｂ）に示１如くプラズマＣＶＤ法によ
り、膜ｆｆ５０００へのａ−８人ニド１層５および膜厚
５００〜１００〇へのシリコンカーバイド層７を順次成
膜する。このａ−８人層の成膜条＋１は、シラン（Ｓｉ
Ｌ１４） ２０３ＣＣＨ１真空度０．５１ｏｒｒ 、パ
ワー５０Ｗ１基板温Ｉ！Ｉ２５０℃であり、ＳｉＣ層の
成膜条ｆ１はＳｉト１ｎ２０ｓｃｃＨ、メタン（ＣＨ４
） １００５ＣＣＨ、真空度０．３Ｔｏｒｒ 、パワ−
２０Ｗ１基板温度２５０℃とした。
り、膜ｆｆ５０００へのａ−８人ニド１層５および膜厚
５００〜１００〇へのシリコンカーバイド層７を順次成
膜する。このａ−８人層の成膜条＋１は、シラン（Ｓｉ
Ｌ１４） ２０３ＣＣＨ１真空度０．５１ｏｒｒ 、パ
ワー５０Ｗ１基板温Ｉ！Ｉ２５０℃であり、ＳｉＣ層の
成膜条ｆ１はＳｉト１ｎ２０ｓｃｃＨ、メタン（ＣＨ４
） １００５ＣＣＨ、真空度０．３Ｔｏｒｒ 、パワ−
２０Ｗ１基板温度２５０℃とした。
そして、第２図（Ｃ）に示１如く、フォトリソ法により
レジストパターンＲを形成し、これをマスクとして８人
Ｃｌｌ７を選択的に除去した襖、１２０ ＫｃＶ 、
５ｘ１０１５１／ＣＩｉでｌＪン（１）＋）イオンを？
Ｌ入づる。
レジストパターンＲを形成し、これをマスクとして８人
Ｃｌｌ７を選択的に除去した襖、１２０ ＫｃＶ 、
５ｘ１０１５１／ＣＩｉでｌＪン（１）＋）イオンを？
Ｌ入づる。
更に、第２図（（１）に示す如くレジストパターンＩ（
を剥離した俊、ＳｉＣ層７をマスクとしで、キセノンク
１１ライド（Ｘｅ Ｃｌ！ ） エキシマレーザを用
いて、前記Ｉ）＋イオンを活性化すると共に２６０℃程
度に加熱し、コンタクト部６となる部分のみをポリシリ
コ１ン化する。このＸ ｅ ＣＪ ］−、ｔシマレーザ
の照射条件は、強ｒＵ １８０ ？ＦＬ Ｊ ／ ｃｄ
で８０パルス程度とした。ここでＸｅＣＪエキシマレー
ザの波長は３０８ ｎｌである１ごめ、８人ＣＦｒ４で
覆われた部分には光は通過されず、ａ−３人層の露？し
た領域のみに光が照射される。
を剥離した俊、ＳｉＣ層７をマスクとしで、キセノンク
１１ライド（Ｘｅ Ｃｌ！ ） エキシマレーザを用
いて、前記Ｉ）＋イオンを活性化すると共に２６０℃程
度に加熱し、コンタクト部６となる部分のみをポリシリ
コ１ン化する。このＸ ｅ ＣＪ ］−、ｔシマレーザ
の照射条件は、強ｒＵ １８０ ？ＦＬ Ｊ ／ ｃｄ
で８０パルス程度とした。ここでＸｅＣＪエキシマレー
ザの波長は３０８ ｎｌである１ごめ、８人ＣＦｒ４で
覆われた部分には光は通過されず、ａ−３人層の露？し
た領域のみに光が照射される。
続いて、第２図の配線層８として、スパッタ法により、
膜η１ｓのＡＪ層８を成膜し、ホトリソ法によりパター
ニングする。（第２図（ｅ））そして最債に、バッジベ
ージ１ン膜９として、酸化シリコン（８人０２）膜を形
成し、第１図に示したような多層配線基板が完成する。
膜η１ｓのＡＪ層８を成膜し、ホトリソ法によりパター
ニングする。（第２図（ｅ））そして最債に、バッジベ
ージ１ン膜９として、酸化シリコン（８人０２）膜を形
成し、第１図に示したような多層配線基板が完成する。
このようにして形成された多層配置９Ｗ板では、層間絶
縁膜としてのａ−８人＝１・ＩＷＩＪは、ステップカバ
レージも良好である上、比抵抗１０１０〜１３Ωｃｒｒ
の良好な絶縁体であり、ピンホールも少なく、絶縁性の
高いものとなっている。
縁膜としてのａ−８人＝１・ＩＷＩＪは、ステップカバ
レージも良好である上、比抵抗１０１０〜１３Ωｃｒｒ
の良好な絶縁体であり、ピンホールも少なく、絶縁性の
高いものとなっている。
また、コンタクト孔がないため、層間絶縁膜表面は平Ｊ
ｊｆｌ ′Ｃ−あり１．Ｆ層に位置づる第２の配線層に
段切れが生じたりづることもなく、信頼性の高い極めて
高精度の微細パターンが形成される。
ｊｆｌ ′Ｃ−あり１．Ｆ層に位置づる第２の配線層に
段切れが生じたりづることもなく、信頼性の高い極めて
高精度の微細パターンが形成される。
なお、実施例では層間絶縁膜としてのａ−８人：Ｉｎお
よび８人Ｃ１ｆ１１のＪｎｎ後後すぐにコンタクト部の
形成］、稈に入るようにしたが、更にｍａｔなパターン
を用いるような場合には、ａ−８人：１−１層の堆梢俊
、レジストを塗布し、その平坦な表面状態を維持するＪ
、うにエツチング１Ｊる、いわゆるエッチバック法によ
り、表面を平坦化させるようにずれば、第３図に示づ如
く更に、高信頼性をもつ多層配線基板の形成が可能とな
る。
よび８人Ｃ１ｆ１１のＪｎｎ後後すぐにコンタクト部の
形成］、稈に入るようにしたが、更にｍａｔなパターン
を用いるような場合には、ａ−８人：１−１層の堆梢俊
、レジストを塗布し、その平坦な表面状態を維持するＪ
、うにエツチング１Ｊる、いわゆるエッチバック法によ
り、表面を平坦化させるようにずれば、第３図に示づ如
く更に、高信頼性をもつ多層配線基板の形成が可能とな
る。
また、実施例では、第１の配線層として、Ａｊ！−Ｓｉ
層上にＭｏ層を形成することによりａ−８人：１１層の
ｊ１１層に生じるＡｉと８人との反応によるａ−８人：
ＨｌｉＪのピンホールの発生を防止するようにしたが、
ＭＯに限定されることなく、ａ−８人：１−１層と反応
しない導体であれば他の材料を用いてもよいことはいう
までもない。
層上にＭｏ層を形成することによりａ−８人：１１層の
ｊ１１層に生じるＡｉと８人との反応によるａ−８人：
ＨｌｉＪのピンホールの発生を防止するようにしたが、
ＭＯに限定されることなく、ａ−８人：１−１層と反応
しない導体であれば他の材料を用いてもよいことはいう
までもない。
更に、実施例では、ＳｉＯＫ！Ｉをマスクとして、Ｘ
ｏ Ｃ１エキシマレーザを照射するようにしたが、Ｘｅ
Ｃｊ−Ｔ、キシマレーザのビームを絞って、所定のコン
タクト領域のみ照射することにより、マスクレスでコン
タクト領域を形成することも可能である。このときは、
層間絶縁膜はアモルファスシリコン層のみから構成され
ることになる。また、ＳｉＣ層以外にも、ポリイミド層
笠、短波長レーザ光を透過しない絶縁体ならばマスク層
として使用可能である。
ｏ Ｃ１エキシマレーザを照射するようにしたが、Ｘｅ
Ｃｊ−Ｔ、キシマレーザのビームを絞って、所定のコン
タクト領域のみ照射することにより、マスクレスでコン
タクト領域を形成することも可能である。このときは、
層間絶縁膜はアモルファスシリコン層のみから構成され
ることになる。また、ＳｉＣ層以外にも、ポリイミド層
笠、短波長レーザ光を透過しない絶縁体ならばマスク層
として使用可能である。
［効果］
以上説明してきたように、本発明によれば、層間絶縁膜
をアモルファスシリコン層で構成づるど共に、コンタク
ト領域を、該アモルファスシリコンの再結晶化によって
形成したポリシリコンで構成するようにしているため、
従来の如きコンタクト孔はなく表面は平ｊＥｆであり、
上層にくる配線層パターンは、Ｉｌｉ線を生じたり１Ｊ
ることもなく高精度で信頼性の高いものとなる。
をアモルファスシリコン層で構成づるど共に、コンタク
ト領域を、該アモルファスシリコンの再結晶化によって
形成したポリシリコンで構成するようにしているため、
従来の如きコンタクト孔はなく表面は平ｊＥｆであり、
上層にくる配線層パターンは、Ｉｌｉ線を生じたり１Ｊ
ることもなく高精度で信頼性の高いものとなる。
また、表面が平坦であるためさらに多層化する場合にも
；島い信頼性を得ることができる。更に、高温工程で問
題の多い溶融笠による層間絶縁膜の平坦化が不要であり
、製造も容易である。
；島い信頼性を得ることができる。更に、高温工程で問
題の多い溶融笠による層間絶縁膜の平坦化が不要であり
、製造も容易である。
第１図は本発明実施例の多層配線基板を示す図、第２図
（ａ）乃至（ｅ）は、同多層配ＩＩ基板の製造工程図、
第３図は本発明の他の実施例を示ず図、第４図は従来例
の多層配線基板を示す図である。 １・・・シリコン基板、２・・・酸化シリコン膜、３・
・・アルミニウムーシリサイド層、４・・・モリブデン
層、５・・・水素化アモルフｉ・スシリコン層（層間絶
縁膜）、６・・・「１＋ポリシリコン層（コンタクト部
）、７・・・シリ：ｌンカーバイド層、８・・・アルミ
ニウム層、９・・・酸化シリコン層（パッシベーション
１１ｇ＞、Ｒ・・・レジストパターン、１０１・・・半
導体基板、１０２・・・第１の導体層、１０３・・・層
間絶縁膜、１０ ／ｌ・・・コンタクト孔、１０５・・
・第２の導体層。 出願人代理人 木 村 高 久 ｒ゛′・“リーーー
ーーー。 第４図 第２図（０） 第２図（ｂ） 第２図（Ｃ） 第２図（ｄ） 第２図（ｅ）
（ａ）乃至（ｅ）は、同多層配ＩＩ基板の製造工程図、
第３図は本発明の他の実施例を示ず図、第４図は従来例
の多層配線基板を示す図である。 １・・・シリコン基板、２・・・酸化シリコン膜、３・
・・アルミニウムーシリサイド層、４・・・モリブデン
層、５・・・水素化アモルフｉ・スシリコン層（層間絶
縁膜）、６・・・「１＋ポリシリコン層（コンタクト部
）、７・・・シリ：ｌンカーバイド層、８・・・アルミ
ニウム層、９・・・酸化シリコン層（パッシベーション
１１ｇ＞、Ｒ・・・レジストパターン、１０１・・・半
導体基板、１０２・・・第１の導体層、１０３・・・層
間絶縁膜、１０ ／ｌ・・・コンタクト孔、１０５・・
・第２の導体層。 出願人代理人 木 村 高 久 ｒ゛′・“リーーー
ーーー。 第４図 第２図（０） 第２図（ｂ） 第２図（Ｃ） 第２図（ｄ） 第２図（ｅ）
Claims (7)
- （１）多層配線構造を有する半導体装置において、 層間絶縁膜をアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層で構
成すると共に、 該アモルファスシリコン層の再結晶化によつて形成した
ポリシリコン領域をコンタクト領域としたことを特徴と
する半導体装置。 - （２）前記コンタクト領域は、高濃度の不純物を含むポ
リシリコン領域であることを特徴とする特許請求の範囲
第（１）項記載の半導体装置。 - （３）多層配線構造を有する半導体装置の製造方法にお
いて、 層間絶縁膜の形成工程が、 アモルファスシリコン層を堆積する成膜工程と、該アモ
ルファスシリコン層中の所定の領域に選択的にレーザ光
を照射し、該領域を再結晶化することによりコンタクト
領域としてのポリシリコン領域を形成するコンタクト領
域形成工程と を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - （４）前記コンタクト領域形成工程は、不純物を注入す
る不純物注入工程を含むことを特徴とする特許請求の範
囲第（３）項記載の半導体装置の製造方法。 - （５）前記コンタクト領域形成工程は、レーザ光を透過
しない絶縁膜からなるマスクパターンの形成工程を含み
、 該マスクパターンを介してレーザ光がアモルフアスシリ
コン層内に照射されるようにしたことを特徴とする特許
請求の範囲第（３）項記載の半導体装置の製造方法。 - （６）前記レーザ光はキセノンクロライド（ＸｅＣｌ）
エキシマレーザから発せられる光であり、 前記マスクパターンはシリコンカーバイド層から構成し
たことを特徴とする特許請求の範囲第（５）項記載の半
導体装置の製造方法。 - （７）前記成膜工程は、 アモルファスシリコンの膜厚をやや厚く堆積した後、表
面をレジスト塗布によつて平坦化した状態で、エッチバ
ックすることにより、平坦な表面をもつアモルファスシ
リコン層を形成する工程であることを特徴とする特許請
求の範囲第（３）項記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9356986A JPS62250655A (ja) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | 半導体装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9356986A JPS62250655A (ja) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62250655A true JPS62250655A (ja) | 1987-10-31 |
Family
ID=14085884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9356986A Pending JPS62250655A (ja) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62250655A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6737746B2 (en) | 2001-11-14 | 2004-05-18 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor device containing copper diffusion preventive film of silicon carbide |
| JP2006080399A (ja) * | 2004-09-10 | 2006-03-23 | Toshiba Corp | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
| JP2017118112A (ja) * | 2015-12-21 | 2017-06-29 | エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド | 太陽電池及びその製造方法 |
-
1986
- 1986-04-23 JP JP9356986A patent/JPS62250655A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6737746B2 (en) | 2001-11-14 | 2004-05-18 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor device containing copper diffusion preventive film of silicon carbide |
| JP2006080399A (ja) * | 2004-09-10 | 2006-03-23 | Toshiba Corp | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
| JP2017118112A (ja) * | 2015-12-21 | 2017-06-29 | エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド | 太陽電池及びその製造方法 |
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