JPS63124447A - 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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- JPS63124447A JPS63124447A JP27010186A JP27010186A JPS63124447A JP S63124447 A JPS63124447 A JP S63124447A JP 27010186 A JP27010186 A JP 27010186A JP 27010186 A JP27010186 A JP 27010186A JP S63124447 A JPS63124447 A JP S63124447A
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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】
〔概要〕
電極コンタクト窓中にＣＶＤ法によりリフラクトリメタ
ルの平坦化層を形成する工程の改良である。
ルの平坦化層を形成する工程の改良である。
リフラクトリメタルの平坦化層とその下地のアルミニウ
ム電極との界面の抵抗を低下するために、−旦リフラク
トリメタルの薄層を形成した後、熱処理をなして、この
薄層を下地電極のアルミニウムとの合金層に転換し、そ
の上に再びリフラクトリメタルの層を形成して平坦化層
を形成する半導体装置の製造方法である。
ム電極との界面の抵抗を低下するために、−旦リフラク
トリメタルの薄層を形成した後、熱処理をなして、この
薄層を下地電極のアルミニウムとの合金層に転換し、そ
の上に再びリフラクトリメタルの層を形成して平坦化層
を形成する半導体装置の製造方法である。
本発明は半導体装置の製造方法に関する。特に、多層配
線間に形成される平坦化層とその下層をなす電極・配線
との界面の抵抗を低下する改良に関する。
線間に形成される平坦化層とその下層をなす電極・配線
との界面の抵抗を低下する改良に関する。
半導体装置の多層配線相互を接続する場合、その接続を
完全になし、断線等の発生を防止するために平坦化層を
介在する技術が知られている。
完全になし、断線等の発生を防止するために平坦化層を
介在する技術が知られている。
この多層配線相互の接続部の構造を第５図を参照して説
明する。
明する。
第５図参照
図において、１は半導体層であり、その中に素子が形成
されている。２は二酸化シリコン膜等の絶縁膜であり、
一部に電極コンタクト窓が形成されている。３はアルミ
ニウム等の下層配線である。４はＰＳＧ等の層間絶縁膜
であり、上下層電極・配線コンタクト窓が形成されてお
り、この上下層電極・配線コンタクト窓中に、下層配線
３と接続して平坦化層５が形成されている。この平坦化
層５には、一般に、タングステン、モリブデン等のりフ
ラクトリメタルが使用される。６はアルミニウム等の上
層配線である。
されている。２は二酸化シリコン膜等の絶縁膜であり、
一部に電極コンタクト窓が形成されている。３はアルミ
ニウム等の下層配線である。４はＰＳＧ等の層間絶縁膜
であり、上下層電極・配線コンタクト窓が形成されてお
り、この上下層電極・配線コンタクト窓中に、下層配線
３と接続して平坦化層５が形成されている。この平坦化
層５には、一般に、タングステン、モリブデン等のりフ
ラクトリメタルが使用される。６はアルミニウム等の上
層配線である。
このタングステン、モリブデン等のりフラクトリメタル
の平坦化層５は、タングステン、モリブデン等のりフラ
クトリメタルのハロゲン化物等と水素等の還元性ガスの
混合物を３００〜３５０’Ｏの温度において反応させて
形成されるが、下層配線３との接触面の抵抗が小さくで
きず、アルミニウム／アルミニウム接触面の場合の１０
倍程度になり、高速化に不利であるという欠点がある。
の平坦化層５は、タングステン、モリブデン等のりフラ
クトリメタルのハロゲン化物等と水素等の還元性ガスの
混合物を３００〜３５０’Ｏの温度において反応させて
形成されるが、下層配線３との接触面の抵抗が小さくで
きず、アルミニウム／アルミニウム接触面の場合の１０
倍程度になり、高速化に不利であるという欠点がある。
本発明の目的は、この欠点を解消することにあり、上下
層電極・配線の間に介在する平坦化層と下層電極拳配線
との界面の抵抗を小さくする半導体装置の製造方法を提
供することにある。
層電極・配線の間に介在する平坦化層と下層電極拳配線
との界面の抵抗を小さくする半導体装置の製造方法を提
供することにある。
上記の目的を達成するために本発明が採った手段は、電
極コンタクト窓中にリフラクトリメタル等の平坦化層５
を形成するために、まず、リフラクトリメタル等の薄膜
５１ａをＣＶＤ法により形成した後、熱処理をなしてリ
フラクトリメタル等の薄膜５１と下層配線３とを合金化
して合金膜５１に転換し、その後、再びリフラクトリメ
タル等の膜５２を形成することにある。
極コンタクト窓中にリフラクトリメタル等の平坦化層５
を形成するために、まず、リフラクトリメタル等の薄膜
５１ａをＣＶＤ法により形成した後、熱処理をなしてリ
フラクトリメタル等の薄膜５１と下層配線３とを合金化
して合金膜５１に転換し、その後、再びリフラクトリメ
タル等の膜５２を形成することにある。
リフラクトリメタル等の薄膜５１ａの厚さは５００人程
度が適当である。
度が適当である。
また、熱処理温度と熱処理時間とは使用されるリフラク
トリメタルの種類によって決定されるが、例えば、タン
グステンの場合、４５０”０で３０分程度が適当である
。
トリメタルの種類によって決定されるが、例えば、タン
グステンの場合、４５０”０で３０分程度が適当である
。
上記の欠点は、ソースガスが分解して発生したフッ素等
のハロゲン元素がアルミニウム等の下層配線３とタング
ステン、モリブデン等の平坦化層５との界面に存在する
ことにもとづくと考えられるが、本発明においては、タ
ングステン、モリブデン等の薄膜５１ａを形成した後、
熱処理をなしてこのタングステン、モリブデン等の薄膜
５１ａと下層配線３のアルミニウム等とが合金化されて
合金層５１に転換されているので、上記のフッ素等のハ
ロゲン元素の影響がなくなり、下層配線３と平坦化層５
との界面の抵抗が低下する。
のハロゲン元素がアルミニウム等の下層配線３とタング
ステン、モリブデン等の平坦化層５との界面に存在する
ことにもとづくと考えられるが、本発明においては、タ
ングステン、モリブデン等の薄膜５１ａを形成した後、
熱処理をなしてこのタングステン、モリブデン等の薄膜
５１ａと下層配線３のアルミニウム等とが合金化されて
合金層５１に転換されているので、上記のフッ素等のハ
ロゲン元素の影響がなくなり、下層配線３と平坦化層５
との界面の抵抗が低下する。
以下、図面を参照しつへ、本発明の一実施例に係る半導
体装置の製造方法についてさらに説明する。
体装置の製造方法についてさらに説明する。
第２図参照
半導体層１にトランジスタ等（図示せず）の素子を形成
した後、二酸化シリコン膜等の絶縁膜２を厚さ約１ＪＬ
Ｉ１１に形成し、これに、電極・配線コンタクト窓を形
成した後、アルミニウム等の膜を厚さ約５．０００人に
形成して、これをパターニングして下層配線３を形成す
る。
した後、二酸化シリコン膜等の絶縁膜２を厚さ約１ＪＬ
Ｉ１１に形成し、これに、電極・配線コンタクト窓を形
成した後、アルミニウム等の膜を厚さ約５．０００人に
形成して、これをパターニングして下層配線３を形成す
る。
その後、ＰＳＧ等の膜を厚さ約１ＩＬＩ＋に形成して居
間絶縁膜４とする。
間絶縁膜４とする。
つぐいて、上下層電極・配線コンタクト窓７を形成する
。
。
第１図参照
六フッ化タングステン（０，０１〜０．０２Ｔｏｒｒ）
と水素（０，２〜０．３ Ｔｏｒｒ）との混合ガスを、
３ｏｏ〜３５０°Ｃの温度において約５分間基板に接
触させて、 ５００人の厚さのタングステンの薄膜５１
ａを形成する。この反応を停止した後、約３０分間４５
０”Ｃ！において熱処理を実行する。その結果、タング
ステンの薄膜５１ａは下層配線３と接触している領域に
おいて（上下層電極・配線コンタクト窓７中において）
下層配！！３のアルミニウムと合金化して合金層５ｚに
転換される。
と水素（０，２〜０．３ Ｔｏｒｒ）との混合ガスを、
３ｏｏ〜３５０°Ｃの温度において約５分間基板に接
触させて、 ５００人の厚さのタングステンの薄膜５１
ａを形成する。この反応を停止した後、約３０分間４５
０”Ｃ！において熱処理を実行する。その結果、タング
ステンの薄膜５１ａは下層配線３と接触している領域に
おいて（上下層電極・配線コンタクト窓７中において）
下層配！！３のアルミニウムと合金化して合金層５ｚに
転換される。
この合金層５１と下層配線３との界面にはフッ素が存在
せず、抵抗は極めて小さい。
せず、抵抗は極めて小さい。
第３図参照
再び、六フッ化タングステン（０，０１〜０．０２Ｔａ
ｒｒ）と水素（０，２〜０．３ Ｔｏｒｒ）との混合ガ
スを、 ３００〜３５０°Ｃの温度において基板に接触
させて、厚さ約１ｐｍのタングステン膜５２を形成する
。
ｒｒ）と水素（０，２〜０．３ Ｔｏｒｒ）との混合ガ
スを、 ３００〜３５０°Ｃの温度において基板に接触
させて、厚さ約１ｐｍのタングステン膜５２を形成する
。
第４図参照
タングステン膜５２と合金層５１との二重層を」二下層
電極・配線コンタクト窓領域以外から除去して平坦化層
５を完成する。
電極・配線コンタクト窓領域以外から除去して平坦化層
５を完成する。
その上にアルミニウム膜を厚さ約５．０００人に形成し
た後、これをパターニングして上層配線６を形成する。
た後、これをパターニングして上層配線６を形成する。
以上の工程をもって製造した半導体装置の上下層配線接
続面の抵抗は従来技術に比して局〜属に減少されている
。
続面の抵抗は従来技術に比して局〜属に減少されている
。
以上説明せるとおり、本発明に係る半導体装置の製造方
法においては、電極コンタクト窓中にリフラクトリメタ
ル等の平坦化層を形成するために、まず、リフラクトリ
メタル等の薄膜を形成した後、熱処理をなしてリフラク
トリメタル等の薄膜と下層配線とを合金化して合金膜に
転換し、その後、再びリフラクトリメタル等の膜を形成
することとされているので、その界面にフッ素は存在せ
ず、また、アルミニウムとりフラクトリメタルとの合金
層であるから、抵抗は極めて低く、アルミニウム／アル
ミニウムの場合の２倍程度でリフラクトリメタル／アル
ミニウムの場合より顕著に低く、十分に実用に耐える。
法においては、電極コンタクト窓中にリフラクトリメタ
ル等の平坦化層を形成するために、まず、リフラクトリ
メタル等の薄膜を形成した後、熱処理をなしてリフラク
トリメタル等の薄膜と下層配線とを合金化して合金膜に
転換し、その後、再びリフラクトリメタル等の膜を形成
することとされているので、その界面にフッ素は存在せ
ず、また、アルミニウムとりフラクトリメタルとの合金
層であるから、抵抗は極めて低く、アルミニウム／アル
ミニウムの場合の２倍程度でリフラクトリメタル／アル
ミニウムの場合より顕著に低く、十分に実用に耐える。
第１図は、本発明の一実施例に係る半導体装置の製造方
法の主要工程を説明する図である。 第２．３図は、本発明の一実施例に係る半導体装置の製
造方法の主要工程図である。 第４図は、本発明の一実施例に係る半導体装置の製造方
法を実行して製造した半導体装置の断面図である。 第５図は、従来技術に係る半導体装置の断面図である。 １・・・半導体層、 ２・・・絶縁膜、 ３・・・下層配線、 ４・・・層間絶縁膜、 ５・争・平坦化層、 ５１・・・合金層、 ５１ａ拳拳書リフラクトリメタルの薄膜、５２−−・リ
フラクトリメタルの膜、 ６・・・上層配線、 ７・・・上下層電極・配線コンタクト窓。
法の主要工程を説明する図である。 第２．３図は、本発明の一実施例に係る半導体装置の製
造方法の主要工程図である。 第４図は、本発明の一実施例に係る半導体装置の製造方
法を実行して製造した半導体装置の断面図である。 第５図は、従来技術に係る半導体装置の断面図である。 １・・・半導体層、 ２・・・絶縁膜、 ３・・・下層配線、 ４・・・層間絶縁膜、 ５・争・平坦化層、 ５１・・・合金層、 ５１ａ拳拳書リフラクトリメタルの薄膜、５２−−・リ
フラクトリメタルの膜、 ６・・・上層配線、 ７・・・上下層電極・配線コンタクト窓。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 下層電極・配線（３）上に形成された層間絶縁膜（４
）に上下層電極・配線コンタクト窓（７）を形成し、前
記下層電極・配線（３）と接触して該上下層電極、配線
コンタクト窓（７）中にＣＶＤ法により、リフラクトリ
メタル膜の平坦化層（５）を形成し、該平坦化層（５）
と接触して上層電極・配線（６）を形成する工程を有す
る半導体装置の製造方法において、 前記平坦化層（５）の形成は、前記リフラクトリメタル
の薄膜（５１ａ）を形成した後、熱処理をなして、該薄
膜（５１ａ）を上下層電極・配線コンタクト窓（７）中
において下層電極・配線（３）との合金膜（５１）に転
換し、その後、再び、前記リフラクトリメタルの膜（５
２）を形成してなす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 |
|---|---|---|---|
| JP27010186A JPH0691091B2 (ja) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27010186A JPH0691091B2 (ja) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63124447A true JPS63124447A (ja) | 1988-05-27 |
| JPH0691091B2 JPH0691091B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=17481547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27010186A Expired - Fee Related JPH0691091B2 (ja) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0691091B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5374592A (en) * | 1992-09-22 | 1994-12-20 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Method for forming an aluminum metal contact |
| US5472912A (en) * | 1989-11-30 | 1995-12-05 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Method of making an integrated circuit structure by using a non-conductive plug |
| US5658828A (en) * | 1989-11-30 | 1997-08-19 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Method for forming an aluminum contact through an insulating layer |
| US5930673A (en) * | 1990-11-05 | 1999-07-27 | Stmicroelectronics, Inc. | Method for forming a metal contact |
| US6242811B1 (en) | 1989-11-30 | 2001-06-05 | Stmicroelectronics, Inc. | Interlevel contact including aluminum-refractory metal alloy formed during aluminum deposition at an elevated temperature |
| US6271137B1 (en) | 1989-11-30 | 2001-08-07 | Stmicroelectronics, Inc. | Method of producing an aluminum stacked contact/via for multilayer |
| US6287963B1 (en) | 1990-11-05 | 2001-09-11 | Stmicroelectronics, Inc. | Method for forming a metal contact |
| US6617242B1 (en) * | 1989-11-30 | 2003-09-09 | Stmicroelectronics, Inc. | Method for fabricating interlevel contacts of aluminum/refractory metal alloys |
-
1986
- 1986-11-13 JP JP27010186A patent/JPH0691091B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5472912A (en) * | 1989-11-30 | 1995-12-05 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Method of making an integrated circuit structure by using a non-conductive plug |
| US5658828A (en) * | 1989-11-30 | 1997-08-19 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Method for forming an aluminum contact through an insulating layer |
| US5976969A (en) * | 1989-11-30 | 1999-11-02 | Stmicroelectronics, Inc. | Method for forming an aluminum contact |
| US6242811B1 (en) | 1989-11-30 | 2001-06-05 | Stmicroelectronics, Inc. | Interlevel contact including aluminum-refractory metal alloy formed during aluminum deposition at an elevated temperature |
| US6271137B1 (en) | 1989-11-30 | 2001-08-07 | Stmicroelectronics, Inc. | Method of producing an aluminum stacked contact/via for multilayer |
| US6617242B1 (en) * | 1989-11-30 | 2003-09-09 | Stmicroelectronics, Inc. | Method for fabricating interlevel contacts of aluminum/refractory metal alloys |
| US5930673A (en) * | 1990-11-05 | 1999-07-27 | Stmicroelectronics, Inc. | Method for forming a metal contact |
| US6287963B1 (en) | 1990-11-05 | 2001-09-11 | Stmicroelectronics, Inc. | Method for forming a metal contact |
| US5374592A (en) * | 1992-09-22 | 1994-12-20 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Method for forming an aluminum metal contact |
| US6433435B2 (en) | 1993-11-30 | 2002-08-13 | Stmicroelectronics, Inc. | Aluminum contact structure for integrated circuits |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0691091B2 (ja) | 1994-11-14 |
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