JPS6288341A - 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
- JPS6288341A JPS6288341A JP22970485A JP22970485A JPS6288341A JP S6288341 A JPS6288341 A JP S6288341A JP 22970485 A JP22970485 A JP 22970485A JP 22970485 A JP22970485 A JP 22970485A JP S6288341 A JPS6288341 A JP S6288341A
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- Japan
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- film
- gas
- oxide
- wiring pattern
- semiconductor device
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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】
（イ） 産業上の利用分野
本発明はモリブデン金属膜を用いかつその上層に絶縁膜
を介して配線パターンを形成してなる半導体装置の製造
方法に関するものであり、モリブデン金属膜と配線パタ
ーンの電気的導通を確実にするものを提供しようとする
ものである。
を介して配線パターンを形成してなる半導体装置の製造
方法に関するものであり、モリブデン金属膜と配線パタ
ーンの電気的導通を確実にするものを提供しようとする
ものである。
（ロ） 従来技術
第４図はモリブデン金属膜（以下Ｍｏ膜〉を備える半導
体装置の典型的な部分断面図を示すものである。Ｍｏ膜
を導体材料として用いた半導体装置に於いてはＭｏ膜と
上着の配線材料〈例えばＡ１膜〉とのコンタクトをとる
必要がある。こうした場合Ｍｏ膜と配線材料との間の絶
縁膜に開けられたコンタクトホールを介して図示のよう
にコンタクトが形成される。即ち、シリコン基板（Ｐ）
の上にシリコン酸化膜（Ｑ）を形成した半導体基板（Ｒ
）上にＭｏ膜（Ｓ）を形成する。さらに、この上に絶縁
膜（Ｔ）を形成しコンタクトホール（Ｈ）が開けられ、
これを介して配線パターン（Ｕ）が形成される。コンタ
クトホールを介してＭｏ膜と配線パターンとは接触しコ
ンタクトが形成される。しかし、Ｍｏは３００℃以上の
温度でも容易に酸化きれるため絶縁膜（Ｔ）を一般的な
気相成長法で形成する時、Ｍｏ膜表面にＭｏ酸化膜（Ｊ
）が形成される。Ｍｏ酸化物は高抵抗を示すためコンタ
クト抵抗は高くなる。
体装置の典型的な部分断面図を示すものである。Ｍｏ膜
を導体材料として用いた半導体装置に於いてはＭｏ膜と
上着の配線材料〈例えばＡ１膜〉とのコンタクトをとる
必要がある。こうした場合Ｍｏ膜と配線材料との間の絶
縁膜に開けられたコンタクトホールを介して図示のよう
にコンタクトが形成される。即ち、シリコン基板（Ｐ）
の上にシリコン酸化膜（Ｑ）を形成した半導体基板（Ｒ
）上にＭｏ膜（Ｓ）を形成する。さらに、この上に絶縁
膜（Ｔ）を形成しコンタクトホール（Ｈ）が開けられ、
これを介して配線パターン（Ｕ）が形成される。コンタ
クトホールを介してＭｏ膜と配線パターンとは接触しコ
ンタクトが形成される。しかし、Ｍｏは３００℃以上の
温度でも容易に酸化きれるため絶縁膜（Ｔ）を一般的な
気相成長法で形成する時、Ｍｏ膜表面にＭｏ酸化膜（Ｊ
）が形成される。Ｍｏ酸化物は高抵抗を示すためコンタ
クト抵抗は高くなる。
従って、従来方法の欠点は絶縁膜形成時のＭ。
酸化膜生成によりコンタクト抵抗が高くなることである
。又、この対策としてＭｏ膜上の絶縁膜にコンタクトホ
ールを開けたあと例えばＣＦ ａ ＋ Ｏｒ系のプラズ
マエツチング法でコンタクト部のＭ。
。又、この対策としてＭｏ膜上の絶縁膜にコンタクトホ
ールを開けたあと例えばＣＦ ａ ＋ Ｏｒ系のプラズ
マエツチング法でコンタクト部のＭ。
酸化物をエツチング除去する方法があるが、Ｍｏ酸化物
とＭｏとのエツチングレート比が１に近いためＭｏ膜も
けずられたり、ウェハ面内でエツチングのバラツキが存
在することによってコンタクト抵抗のウェハ面内のバラ
ツキが大きいなどの欠点があった。さらに、プラズマダ
メージが素子特性に悪影響を及ぼすという欠点もあった
。尚、Ｍｏ膜を有する半導体装置については、電子通信
学会１９７４年輪文（Ｓ Ｓ Ｄ７３−７ ）’ Ｍ
ｏフローティングゲートを持つＭＶＭｏＳトランジスタ
特性について」などに紹介されている。
とＭｏとのエツチングレート比が１に近いためＭｏ膜も
けずられたり、ウェハ面内でエツチングのバラツキが存
在することによってコンタクト抵抗のウェハ面内のバラ
ツキが大きいなどの欠点があった。さらに、プラズマダ
メージが素子特性に悪影響を及ぼすという欠点もあった
。尚、Ｍｏ膜を有する半導体装置については、電子通信
学会１９７４年輪文（Ｓ Ｓ Ｄ７３−７ ）’ Ｍ
ｏフローティングゲートを持つＭＶＭｏＳトランジスタ
特性について」などに紹介されている。
（ハ） 発明が解決しようとする問題点本発明は上記欠
点に鑑みなされたものであり、Ｍｏ膜上りＭｏ酸化物を
プラズマエツチング技術を用いずに除去し、かつウェハ
面内で均一なコンタクト抵抗を持つようにＭｏ膜と配線
パターンとを接続する半導体装置の製造方法を提供しよ
うとするものである。
点に鑑みなされたものであり、Ｍｏ膜上りＭｏ酸化物を
プラズマエツチング技術を用いずに除去し、かつウェハ
面内で均一なコンタクト抵抗を持つようにＭｏ膜と配線
パターンとを接続する半導体装置の製造方法を提供しよ
うとするものである。
（ニ）問題点を解決するための手段
本発明はＭｏ膜上に絶縁膜を設けさらにコンタクトポー
ルを開設した後であって、しかもこの絶縁膜」−に配線
パターンを付設する前に、Ｍｏ膜上のＭｏ酸化物をウェ
ハ面内で均一にかつ下地にダメージを与えずに除去する
ために、コンタクトホール内のＭｏ膜を還元性雰囲気に
きらすことを特徴とするものである。
ルを開設した後であって、しかもこの絶縁膜」−に配線
パターンを付設する前に、Ｍｏ膜上のＭｏ酸化物をウェ
ハ面内で均一にかつ下地にダメージを与えずに除去する
ために、コンタクトホール内のＭｏ膜を還元性雰囲気に
きらすことを特徴とするものである。
（ホ〉 作用
本発明はＭｏ膜上のＭｏ酸化物を除去するために化学反
応である還元反応を用いる為、下地のＭｏ膜が侵きれる
ことがない。又、還元性雰囲気が大きな空間（こわたっ
て均一に形成できるためウェハ面内及びウェハ間におい
てＭｏｆｉ化膜を均一に消失ゼしめる作用がある。
応である還元反応を用いる為、下地のＭｏ膜が侵きれる
ことがない。又、還元性雰囲気が大きな空間（こわたっ
て均一に形成できるためウェハ面内及びウェハ間におい
てＭｏｆｉ化膜を均一に消失ゼしめる作用がある。
くべ）実施例
第１図は本発明による還元処理を行なう直前の半導体装
置の部分断面図を示す。シリコンウェハ（１）の表面に
シリコン酸化膜（２）を付設してなる半導体基板（３）
上に気相成長法などの方法によりＭｏ膜（４）を堆積し
、エツチングして任意のパターンに加工する。この上に
層間絶縁膜（５）とじで例えばシリコン酸化膜を気相成
長などの方法により形成する。この時、Ｍｏ膜（４）は
気相成長時の酸素の介在により表面にＭｏ酸化物（６）
が生成されることになる。層間絶縁膜（５〉にはＭｏ膜
く４〉の一部を露出きせるように部分的にコンタクトホ
ール（７）を開設する。
置の部分断面図を示す。シリコンウェハ（１）の表面に
シリコン酸化膜（２）を付設してなる半導体基板（３）
上に気相成長法などの方法によりＭｏ膜（４）を堆積し
、エツチングして任意のパターンに加工する。この上に
層間絶縁膜（５）とじで例えばシリコン酸化膜を気相成
長などの方法により形成する。この時、Ｍｏ膜（４）は
気相成長時の酸素の介在により表面にＭｏ酸化物（６）
が生成されることになる。層間絶縁膜（５〉にはＭｏ膜
く４〉の一部を露出きせるように部分的にコンタクトホ
ール（７）を開設する。
本発明ではこのように構成してなる半導体基板を、第２
図に示すように電気炉の中で還元性ガス中で処理するこ
とによりコンタクトホール（７）によって露出されてい
るＭｏ膜部分のみＭｏ酸化物く６）をＭｏ膜に還元する
。即ち、石英管（８）内を不活性ガス（例えば窒素ガス
）で満たした状態で、多数の半導体基板く３）の立てら
れた石英ボート（９）を入れヒータ（１０）で高温（例
えば９５０℃）にした後、還元性ガスであるＮ ＨＪガ
スを導入口（１１）から導入する。Ｍｏ酸化物はガスに
さらされるコンタクトホール部のみ数分程度のうちに還
元されてＭｏ膜に戻る。
図に示すように電気炉の中で還元性ガス中で処理するこ
とによりコンタクトホール（７）によって露出されてい
るＭｏ膜部分のみＭｏ酸化物く６）をＭｏ膜に還元する
。即ち、石英管（８）内を不活性ガス（例えば窒素ガス
）で満たした状態で、多数の半導体基板く３）の立てら
れた石英ボート（９）を入れヒータ（１０）で高温（例
えば９５０℃）にした後、還元性ガスであるＮ ＨＪガ
スを導入口（１１）から導入する。Ｍｏ酸化物はガスに
さらされるコンタクトホール部のみ数分程度のうちに還
元されてＭｏ膜に戻る。
その後、導入口（１２）から不活性ガスを導入して炉内
の還元性ガスを追い出して炉内を不活性ガスに切り換え
た後、室温まで徐冷して半導体基板を取り出す。
の還元性ガスを追い出して炉内を不活性ガスに切り換え
た後、室温まで徐冷して半導体基板を取り出す。
尚、Ｍｏ膜の抵抗率（Ｘ １（１−６Ωｃｍ）Ｉｔ、Ｍ
ｏ膜堆積直後、Ｍｏ膜上に絶縁膜（Ｓｉｎ、膜）形成（
４２０’Ｃ）後、ＮＨ，による還元処理（９５０°Ｃ１
７分）後のそれぞれにおいて、８．８０．９．７１．９
１０となっていることが確認された。
ｏ膜堆積直後、Ｍｏ膜上に絶縁膜（Ｓｉｎ、膜）形成（
４２０’Ｃ）後、ＮＨ，による還元処理（９５０°Ｃ１
７分）後のそれぞれにおいて、８．８０．９．７１．９
１０となっていることが確認された。
この半導体基板の絶縁膜上に配線材料としてのアルミニ
ウム膜（配線パターン）を真空蒸着法などの酸素の混入
しない低温形成法により形成して、低いコンタクト抵抗
をもつＭｏ膜と配線パターンのコンタクト（接続）が形
成されることになる。第３図はこの配線パターン（１３
）を付設した装置の部分断面図を示している。（１４）
は還元されたＭｏ膜の部分を示している。
ウム膜（配線パターン）を真空蒸着法などの酸素の混入
しない低温形成法により形成して、低いコンタクト抵抗
をもつＭｏ膜と配線パターンのコンタクト（接続）が形
成されることになる。第３図はこの配線パターン（１３
）を付設した装置の部分断面図を示している。（１４）
は還元されたＭｏ膜の部分を示している。
くト）発明の効果
本発明ではＭｏ膜が除去されるのではなく還元されるた
め下地のＭｏ膜が薄くならないこと、そしてＭｏ酸化膜
が完全に還元きれた後も還元性ガスにさらしてもＭｏ膜
が変質しないため処理の時間的制御が容易であるという
利点がある。
め下地のＭｏ膜が薄くならないこと、そしてＭｏ酸化膜
が完全に還元きれた後も還元性ガスにさらしてもＭｏ膜
が変質しないため処理の時間的制御が容易であるという
利点がある。
又、還元性雰囲気は石英管内にガスを流すだけで大量の
ものを均一に作ることができるので、ウェハ内及びウェ
ハ間のバラツキの少ないコンタクト抵抗が得られる。
ものを均一に作ることができるので、ウェハ内及びウェ
ハ間のバラツキの少ないコンタクト抵抗が得られる。
更に、コンタクトホール部のＭｏ酸化膜しか還元しない
ことから、Ｍｏ膜上にＭｏ酸化物を有する半導体装置で
もコンタクト抵抗を下げられること、更にＭｏ膜上の絶
縁膜堆積のために酸素を用いた気相成長膜が使用できる
ため、Ｍｏ膜上の絶縁膜選択の自由度が広がるという効
果がある。
ことから、Ｍｏ膜上にＭｏ酸化物を有する半導体装置で
もコンタクト抵抗を下げられること、更にＭｏ膜上の絶
縁膜堆積のために酸素を用いた気相成長膜が使用できる
ため、Ｍｏ膜上の絶縁膜選択の自由度が広がるという効
果がある。
第１図は本発明方法の中間品（還元工程直前の半導体装
置の部分）の断面図、第２図は還元処理を行なう電気炉
の概略構成図、第３図は本発明力法により製造された装
置の部分断面図である。第４図は従来方法になる装置の
部分断面図である。 （３）・・・半導体基板、（４〉・・・モリブデン金属
膜（Ｍｏ膜）、（５）・・・絶縁膜、（７）・・・スル
ーホール、（１３）・・・配線パターン。
置の部分）の断面図、第２図は還元処理を行なう電気炉
の概略構成図、第３図は本発明力法により製造された装
置の部分断面図である。第４図は従来方法になる装置の
部分断面図である。 （３）・・・半導体基板、（４〉・・・モリブデン金属
膜（Ｍｏ膜）、（５）・・・絶縁膜、（７）・・・スル
ーホール、（１３）・・・配線パターン。
Claims (1)
- （１）半導体基板上にモリブデン金属膜を選択的に形成
し、このモリブデン金属膜を被覆するように絶縁膜を形
成し、この絶縁膜の前記モリブデン金属膜上に位置する
部分に部分的にスルーホールを開設し、このスルーホー
ルを通じて前記モリブデン金属膜に接続する配線パター
ンを前記絶縁膜上に形成してなる半導体装置の製造方法
において、前記配線パターンの形成前に、前記モリブデ
ン金属膜の表面を還元性雰囲気中で還元してなることを
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 |
|---|---|---|---|
| JP22970485A JPS6288341A (ja) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22970485A JPS6288341A (ja) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6288341A true JPS6288341A (ja) | 1987-04-22 |
Family
ID=16896388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22970485A Pending JPS6288341A (ja) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6288341A (ja) |
-
1985
- 1985-10-15 JP JP22970485A patent/JPS6288341A/ja active Pending
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