JPS6242419A - 化学気相成長方法 - Google Patents
化学気相成長方法Info
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- JPS6242419A JPS6242419A JP18120585A JP18120585A JPS6242419A JP S6242419 A JPS6242419 A JP S6242419A JP 18120585 A JP18120585 A JP 18120585A JP 18120585 A JP18120585 A JP 18120585A JP S6242419 A JPS6242419 A JP S6242419A
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- insulating layer
- grown
- chemical vapor
- psg
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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】
〔概要〕
開口を有する絶縁層が表面上に形成された基板の該開口
領域上に化学気相形成法によりタングステンを選択的に
成長させるに際して、 該絶縁層の表面を２００℃以下の低温プラズマ化学気相
形成法により成長させた燐珪酸ガラスまたは二酸化シリ
コンの中の何れか一方の表面にすることにより、 タングステン成長の選択的成長を確実にしたものである
。
領域上に化学気相形成法によりタングステンを選択的に
成長させるに際して、 該絶縁層の表面を２００℃以下の低温プラズマ化学気相
形成法により成長させた燐珪酸ガラスまたは二酸化シリ
コンの中の何れか一方の表面にすることにより、 タングステン成長の選択的成長を確実にしたものである
。
本発明は、半導体装置などの製造の際に用いられる化学
気相成長方法に係り、特に、タングステンの選択的成長
の方法に関す。
気相成長方法に係り、特に、タングステンの選択的成長
の方法に関す。
半導体装置において、シリコン（Ｓｉ）の基板に形成さ
れた素子から配線を導出するのに、素子上に位置する開
口（コンタクトホール）を設けた燐珪酸ガラス（Ｐ Ｓ
Ｇ）または二酸化シリコン（ＳｉＯ２）などの絶縁層
を基板上に形成し、開口を通して素子に繋がる配線をそ
の絶縁層上に形成している。
れた素子から配線を導出するのに、素子上に位置する開
口（コンタクトホール）を設けた燐珪酸ガラス（Ｐ Ｓ
Ｇ）または二酸化シリコン（ＳｉＯ２）などの絶縁層
を基板上に形成し、開口を通して素子に繋がる配線をそ
の絶縁層上に形成している。
この際、従来は絶縁層の開口が空の状態でその上に配線
材料を被着して開口内の充填をも同時に行っていた。こ
の方法では上記被着の後に開口部に窪みが生じて表面の
平坦性が損なわれ、且つ高集積化によりパターンが微細
化した際に開口部のステップカバレージが悪化する。
材料を被着して開口内の充填をも同時に行っていた。こ
の方法では上記被着の後に開口部に窪みが生じて表面の
平坦性が損なわれ、且つ高集積化によりパターンが微細
化した際に開口部のステップカバレージが悪化する。
このため、近年は予め導電性材料例えばタングステン（
Ｗ）などで開口を充填し、その後配線材料を被着する方
法が採用されるようになってきた。
Ｗ）などで開口を充填し、その後配線材料を被着する方
法が採用されるようになってきた。
後者の場合は、工程の簡便さから開口内を選択的に充填
する選択的成長方法を用いるのが望ましい、そしてその
場合、選択的成長が確実であることが重要である。
する選択的成長方法を用いるのが望ましい、そしてその
場合、選択的成長が確実であることが重要である。
第３図は開口を有する絶縁膜が表面上に形成された基板
の該開口領域上に化学気相形成法によりＷを選択的に成
長させるに際の従来例の工程ＩＩＩ （ＩＩＪ断面図（
ａ）〜（Ｃ）である。
の該開口領域上に化学気相形成法によりＷを選択的に成
長させるに際の従来例の工程ＩＩＩ （ＩＩＪ断面図（
ａ）〜（Ｃ）である。
即ち先ずｃ図（ａ＞参照〕、例えばＳｌの基板１上に通
常の化学気相成長法（ＣＶＤ法）によりＰＳＧまたは５
ｉＯｚを成長させ絶縁層２を形成する。
常の化学気相成長法（ＣＶＤ法）によりＰＳＧまたは５
ｉＯｚを成長させ絶縁層２を形成する。
次いで〔図伽）参照〕、ホトリソグラフィ技術を用いて
絶縁層２に開口３を形成する。開口３の大きさは、コン
タクトホールの場合例えば約２μＩ角程度である。
絶縁層２に開口３を形成する。開口３の大きさは、コン
タクトホールの場合例えば約２μＩ角程度である。
次いで〔図ｆｃ）参照〕、六弗化タングステン（ＷＦ６
）と水素（Ｈ２）の混合気を反応ガスにしたＣＶＤ法に
より、開口３内に選択的にＷを成長させ充填タングステ
ン４を形成する。
）と水素（Ｈ２）の混合気を反応ガスにしたＣＶＤ法に
より、開口３内に選択的にＷを成長させ充填タングステ
ン４を形成する。
この後は図示されないが、配線を形成するアルミニウム
（ＡＩ）または多結晶Ｓｔなどがその上に被着される。
（ＡＩ）または多結晶Ｓｔなどがその上に被着される。
上記方法によりＷを選択的に成長した場合、成長厚さが
凡そ０．５μｍ程度を越えると、第４図に示す如く、絶
縁層２上にも粒子状タングステン４ａが生成して選択的
成長が損なわれるのを本願発明者が経験した。
凡そ０．５μｍ程度を越えると、第４図に示す如く、絶
縁層２上にも粒子状タングステン４ａが生成して選択的
成長が損なわれるのを本願発明者が経験した。
従って、絶縁層２の厚さを上記０．５μｍより厚く例え
ば約１μｍにし、表面を平坦にするべ、く開口３内を一
杯に充填した充填層４を形成すると、絶縁層ｚ上に生成
した粒子状タングステン４ａを除去せねばならない問題
が発生する。
ば約１μｍにし、表面を平坦にするべ、く開口３内を一
杯に充填した充填層４を形成すると、絶縁層ｚ上に生成
した粒子状タングステン４ａを除去せねばならない問題
が発生する。
第１図は本発明の要旨を示す側断面図である。
上記問題点は、第１図に示す如く、開口３を有する絶縁
層２ａが表面上に形成された基板１０開口３領域上にＣ
ＶＤ法によりＷを選択的に成長させるに際して、絶縁層
２ａの表面を２００℃以下の低温プラズマＣＶＤ法によ
り成長させたＰＳＧまたは５ｉ０２の中の何れか一方の
表面にする本発明の化学気相成長方法によって解決され
る。
層２ａが表面上に形成された基板１０開口３領域上にＣ
ＶＤ法によりＷを選択的に成長させるに際して、絶縁層
２ａの表面を２００℃以下の低温プラズマＣＶＤ法によ
り成長させたＰＳＧまたは５ｉ０２の中の何れか一方の
表面にする本発明の化学気相成長方法によって解決され
る。
２００℃以下の低温プラズマＣＶＤ法により成長させた
ｐｓｃと５ｉ０２は、４００〜４５０℃程度で成長させ
る通常のＣＶＤ法またはプラズマＣＶＤ法によるＰＳＧ
または５ｉＯｚより組織が粗になり、且つプラズマの作
用により水素（Ｈ）を含んでいる。
ｐｓｃと５ｉ０２は、４００〜４５０℃程度で成長させ
る通常のＣＶＤ法またはプラズマＣＶＤ法によるＰＳＧ
または５ｉＯｚより組織が粗になり、且つプラズマの作
用により水素（Ｈ）を含んでいる。
絶縁層２ａを上記のように構成して上記Ｗの成長を行う
と、絶縁層２ａ上においては上記Ｈが反応に加わり微小
ながらエツチングバックする。このため第４図に示すよ
うな粒子状タングステン４ａが絶縁層２ａ上に生成して
も上記エツチングバンクにより排除される。
と、絶縁層２ａ上においては上記Ｈが反応に加わり微小
ながらエツチングバックする。このため第４図に示すよ
うな粒子状タングステン４ａが絶縁層２ａ上に生成して
も上記エツチングバンクにより排除される。
このことから、絶縁層２ａの表面が上記２００℃で成長
させたＰＳＧまたはＳｉＯ２の表面である限り、上記Ｗ
成長の選択的成長は確実に保持される。
させたＰＳＧまたはＳｉＯ２の表面である限り、上記Ｗ
成長の選択的成長は確実に保持される。
なおこのように作用するＰＳＧおよびＳｉＯ２を成長さ
せる温度が２００℃以下であるのは、本願発明者の調査
により得られた結果であり、これより温度が高いと組織
の粗の程度が低減して絶縁層２ａ上に粒子状タングステ
ン４ａが付着した状態になる。
せる温度が２００℃以下であるのは、本願発明者の調査
により得られた結果であり、これより温度が高いと組織
の粗の程度が低減して絶縁層２ａ上に粒子状タングステ
ン４ａが付着した状態になる。
第２図は第３図に相当する本発明実施例の工程順側断面
図（ａ）〜（ｅｌである。
図（ａ）〜（ｅｌである。
即ち先ず〔図（ａ）参照〕、従来例と同様に基板１上に
通常のＣＶＤ法により絶縁層として必要な所望の厚さこ
の場合約１μｍのＰＳＧまたは５ｔ０２を成長させ絶縁
層２を形成する。
通常のＣＶＤ法により絶縁層として必要な所望の厚さこ
の場合約１μｍのＰＳＧまたは５ｔ０２を成長させ絶縁
層２を形成する。
次いで〔図山）参照〕、絶縁層２上に成長温度を約１５
０℃にしたプラズマＣＶＤ法により厚さが絶線層２のお
よそ１／１０程度のＰＳＧまた（ま、、。２を成長させ
て絶縁Ｎ５を形成し、絶縁層２と合わせて絶縁Ｊｉｉ２
ａとする。この成長における反応ガスは、ＰＳＧの場合
シラン（ＳｉＨａ）と−酸化二窒素（Ｎ２０）とホスフ
ィン（ＰＨ３）の混合気であり、５ｆＯｚの場合ＳｉＨ
４とＮ２０の混合気である。また絶縁層５の絶縁層２と
の組み合わせは、ＰＳＧ同志または５ｔ０２同志が望ま
しいがそれに限定されなｃ〜。
０℃にしたプラズマＣＶＤ法により厚さが絶線層２のお
よそ１／１０程度のＰＳＧまた（ま、、。２を成長させ
て絶縁Ｎ５を形成し、絶縁層２と合わせて絶縁Ｊｉｉ２
ａとする。この成長における反応ガスは、ＰＳＧの場合
シラン（ＳｉＨａ）と−酸化二窒素（Ｎ２０）とホスフ
ィン（ＰＨ３）の混合気であり、５ｆＯｚの場合ＳｉＨ
４とＮ２０の混合気である。また絶縁層５の絶縁層２と
の組み合わせは、ＰＳＧ同志または５ｔ０２同志が望ま
しいがそれに限定されなｃ〜。
次いで〔図（Ｃ）参照〕、ホトリソグラフィ技術を用い
て絶縁層２ａに従来例と同様な開口３を形成する。
て絶縁層２ａに従来例と同様な開口３を形成する。
次いで〔図（ｄ）参照〕、従来例と同様に六弗化タング
ステン（ＷＦｓ）と水素（Ｎ２）の混合気を反応ガスに
したＣＶＤ法により、開口３内が略一杯になる程度に選
択的にＷを成長させ充填タングステン４を形成する。さ
すればＷの成長厚さが略１μｍになるにもかかわらず、
従来例で問題になちたような粒子状タングステン４ａが
絶縁層２ａ上に付着することなく絶縁層２ａの表面まで
開口３を充填した充填タングステン４のみが形成される
。
ステン（ＷＦｓ）と水素（Ｎ２）の混合気を反応ガスに
したＣＶＤ法により、開口３内が略一杯になる程度に選
択的にＷを成長させ充填タングステン４を形成する。さ
すればＷの成長厚さが略１μｍになるにもかかわらず、
従来例で問題になちたような粒子状タングステン４ａが
絶縁層２ａ上に付着することなく絶縁層２ａの表面まで
開口３を充填した充填タングステン４のみが形成される
。
次いで〔図（ｅ）参照〕、弗酸（ＨＦ）で洗浄して絶縁
層２ａの上層部を落とし絶縁層５を除去する。
層２ａの上層部を落とし絶縁層５を除去する。
この場合、絶縁層２はストッパ６にり得ないので上記洗
浄の程度は適宜定める。なお、本工程は省略しても現実
の上での問題になることはない。
浄の程度は適宜定める。なお、本工程は省略しても現実
の上での問題になることはない。
この後は図示されないが、従来と同様に配線を形成する
ＡＩまたは多結晶Ｓｉなどがその上に被着される。
ＡＩまたは多結晶Ｓｉなどがその上に被着される。
なお上記実施例では、基板１と配線との間の絶縁層の組
織を蜜にするため絶縁層２を形成したが、その組織を粗
にすることが許されるならば、絶縁層２の形成を取り止
め絶縁層５を厚くしてそれのみで絶縁層２ａを形成して
も良い。
織を蜜にするため絶縁層２を形成したが、その組織を粗
にすることが許されるならば、絶縁層２の形成を取り止
め絶縁層５を厚くしてそれのみで絶縁層２ａを形成して
も良い。
以上説明したように本発明の構成によれば、開口を有す
る絶縁層が表面上に形成された基板の該開口領域上に化
学気相形成法によりＷを選択的に成長させるに際して、
該絶縁層上に粒子状をなすＷが生成するのを防止するこ
とが出来て、Ｗ成長の選択的成長を確実にさせる効果が
ある。
る絶縁層が表面上に形成された基板の該開口領域上に化
学気相形成法によりＷを選択的に成長させるに際して、
該絶縁層上に粒子状をなすＷが生成するのを防止するこ
とが出来て、Ｗ成長の選択的成長を確実にさせる効果が
ある。
第１図は本発明の要旨を示す側断面図、第２図は本発明
実施例の工程順側断面図（ａ）〜（６１、第３図は従来
例の工程順側断面図（ａ）〜（ｅ）、第４図は従来例の
問題点説明図、である。 図において、 １は基板、 ２．２ａ１５は絶縁層、 ３は開口、 ４は充填タングステン、 ４ａは粒子状タングステン、である。 本全朋凸キδと示↑制耐面口 茅１ 図 アＰ球自ミク月３ミラ４ヒ例と）二」千こ川でレイロリ
信ずｒ−；ｉ’ａｃα）〜（ｅジ穿２ 図
実施例の工程順側断面図（ａ）〜（６１、第３図は従来
例の工程順側断面図（ａ）〜（ｅ）、第４図は従来例の
問題点説明図、である。 図において、 １は基板、 ２．２ａ１５は絶縁層、 ３は開口、 ４は充填タングステン、 ４ａは粒子状タングステン、である。 本全朋凸キδと示↑制耐面口 茅１ 図 アＰ球自ミク月３ミラ４ヒ例と）二」千こ川でレイロリ
信ずｒ−；ｉ’ａｃα）〜（ｅジ穿２ 図
Claims (1)
- 開口（３）を有する絶縁層（２ａ）が表面上に形成され
た基板（１）の該開口（３）領域上に化学気相形成法に
よりタングステンを選択的に成長させるに際して、該絶
縁層（２ａ）の表面を２００℃以下の低温プラズマ化学
気相形成法により成長させた燐珪酸ガラスまたは二酸化
シリコンの中の何れか一方の表面にすることを特徴とす
る化学気相成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18120585A JPH0670983B2 (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | 化学気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18120585A JPH0670983B2 (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | 化学気相成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6242419A true JPS6242419A (ja) | 1987-02-24 |
| JPH0670983B2 JPH0670983B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=16096670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18120585A Expired - Lifetime JPH0670983B2 (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | 化学気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0670983B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6428374A (en) * | 1987-07-22 | 1989-01-30 | Matsushita Electronics Corp | Method for selectively growing tungsten |
| JPH0281426A (ja) * | 1988-08-11 | 1990-03-22 | Samsung Electron Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
1985
- 1985-08-19 JP JP18120585A patent/JPH0670983B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6428374A (en) * | 1987-07-22 | 1989-01-30 | Matsushita Electronics Corp | Method for selectively growing tungsten |
| JPH0281426A (ja) * | 1988-08-11 | 1990-03-22 | Samsung Electron Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0670983B2 (ja) | 1994-09-07 |
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