JPS63237444A - 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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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１
この発明は半導体装置の製造方法に関し、特にゲート電
極等による半導体基板の段差形状を緩和するための層間
絶縁膜に関するものである。
極等による半導体基板の段差形状を緩和するための層間
絶縁膜に関するものである。
［従来の技術］
第２図は従来の一般的な半導体装置の概略断面図である
。
。
図において、たとえばシリコンよりなる半導体基板１上
にゲート絶縁１２を介してゲート電極となる多結晶シリ
コン３とたとえばタングステンシリサイド等の高融点金
属シリサイド４とが順次形成され、ポリサイドゲートを
構成している。また、ポリサイドゲートをマスクとして
不純物を注入することによってトランジスタのソース、
ドレインとなる領域として不純物拡散１ｌ１５が形成さ
れ、これら全体を覆うべくシリコン酸化１１６および層
間絶縁１Ｉ８ｂが形成される。さらに、不祠物拡散層５
にコンタクトをとるべくシリコン酸化膜６および層間絶
縁ｍｓｂに設けられた開口を含み金属配線層９がその上
に形成される。
にゲート絶縁１２を介してゲート電極となる多結晶シリ
コン３とたとえばタングステンシリサイド等の高融点金
属シリサイド４とが順次形成され、ポリサイドゲートを
構成している。また、ポリサイドゲートをマスクとして
不純物を注入することによってトランジスタのソース、
ドレインとなる領域として不純物拡散１ｌ１５が形成さ
れ、これら全体を覆うべくシリコン酸化１１６および層
間絶縁１Ｉ８ｂが形成される。さらに、不祠物拡散層５
にコンタクトをとるべくシリコン酸化膜６および層間絶
縁ｍｓｂに設けられた開口を含み金属配線層９がその上
に形成される。
以上のように構成されている半導体装置においては、金
属配線層９の下地段差部での断線切れ防止や、そのバタ
ーニングとしての写真製版を良好に実施するための層間
絶縁膜８ｂを平坦化する必要がある。この平坦化のため
に層間絶縁Ｍ８ｂの材料として、リンを含んだＰＳＧ、
ボロンを含んだＢＳＧ、リンとボロンを含んだ８ＰＳＧ
または砒素を含んだＡｓ ＳＧ等が使用されているのが
一般的である。これらはＣＶＤ法で堆積させるが、堆積
した状態では下地段差形状を反映したままなので、堆積
した後酸化性雰囲気中において熱処理（７５０〜１００
０℃）することによって軟化させて平坦化させる、いわ
ゆるリフＯ−と呼ばれる手段を講じている。
属配線層９の下地段差部での断線切れ防止や、そのバタ
ーニングとしての写真製版を良好に実施するための層間
絶縁膜８ｂを平坦化する必要がある。この平坦化のため
に層間絶縁Ｍ８ｂの材料として、リンを含んだＰＳＧ、
ボロンを含んだＢＳＧ、リンとボロンを含んだ８ＰＳＧ
または砒素を含んだＡｓ ＳＧ等が使用されているのが
一般的である。これらはＣＶＤ法で堆積させるが、堆積
した状態では下地段差形状を反映したままなので、堆積
した後酸化性雰囲気中において熱処理（７５０〜１００
０℃）することによって軟化させて平坦化させる、いわ
ゆるリフＯ−と呼ばれる手段を講じている。
ここで、リン、ボロン等を含んだ材料を層間絶縁１１１
１８ｂとして使用するのは、熱処理における流動性を著
しく高める効果があるためであり、また熱処理を酸化性
雰囲気で行なうのは、他の雰囲気に比ベリフロ一時の平
坦化に優れているためである。
１８ｂとして使用するのは、熱処理における流動性を著
しく高める効果があるためであり、また熱処理を酸化性
雰囲気で行なうのは、他の雰囲気に比ベリフロ一時の平
坦化に優れているためである。
ところがリン、ボロン等を含んだ材料はそれらを含んで
いない材料に比べて酸化種の拡散係数が大きいため、眉
間絶縁膜８ｂだけでは多結晶シリコン３および高融点金
属シリサイド４を酸化させてしまい、その結果高融点金
属シリサイド４中に空洞や剥離を生じたり、また多結晶
シリコン３のシリコンが多量にしかも不均一に消費され
てゲート電極が湾曲したりするのである。そのため、こ
の層間絶縁膜８ｂによるゲート、１１！極部の酸化を防
止するためにゲート電極部まわりをシリコン酸化ｌＩ６
で全面覆っている。
いない材料に比べて酸化種の拡散係数が大きいため、眉
間絶縁膜８ｂだけでは多結晶シリコン３および高融点金
属シリサイド４を酸化させてしまい、その結果高融点金
属シリサイド４中に空洞や剥離を生じたり、また多結晶
シリコン３のシリコンが多量にしかも不均一に消費され
てゲート電極が湾曲したりするのである。そのため、こ
の層間絶縁膜８ｂによるゲート、１１！極部の酸化を防
止するためにゲート電極部まわりをシリコン酸化ｌＩ６
で全面覆っている。
［発明が解決しようとする問題点］
上記のような従来の半導体装置の製造方法では、酸化性
雰囲気中で熱処理する際の層間絶縁膜８ｂの不純物によ
るゲート電極部の酸化を確実に防止するためにはシリコ
ン酸化１１６を厚くする必要がある。ところが、層間絶
縁膜８ｂを含めた全体の厚さは次工程の金属配線層９の
加工に影響を及ぼす等で厚くできないので、層間絶縁膜
８ｂを薄くせざるを得ないが、そうするとその平坦性が
損われるという問題点があった。
雰囲気中で熱処理する際の層間絶縁膜８ｂの不純物によ
るゲート電極部の酸化を確実に防止するためにはシリコ
ン酸化１１６を厚くする必要がある。ところが、層間絶
縁膜８ｂを含めた全体の厚さは次工程の金属配線層９の
加工に影響を及ぼす等で厚くできないので、層間絶縁膜
８ｂを薄くせざるを得ないが、そうするとその平坦性が
損われるという問題点があった。
この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で１層間絶縁膜の平坦化特性およびその厚さは変えず、
ゲート電極部の酸化影響を防止する半導体装置の製造方
法を提供することを目的とする。
で１層間絶縁膜の平坦化特性およびその厚さは変えず、
ゲート電極部の酸化影響を防止する半導体装置の製造方
法を提供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
この発明に係る半導体装置の製造方法は、ゲート電極部
等の導電体部品全体を覆う少なくとも一部が未酸化の層
を形成し、その上に層間絶縁膜を形成した後熱処理する
ものである。
等の導電体部品全体を覆う少なくとも一部が未酸化の層
を形成し、その上に層間絶縁膜を形成した後熱処理する
ものである。
し作用］
この発明においては熱処理時における層間絶縁膜の酸化
種の拡散に対し、未酸化の層が酸化することによってゲ
ート電極部の酸化を緩和させる。
種の拡散に対し、未酸化の層が酸化することによってゲ
ート電極部の酸化を緩和させる。
［実施例］
第１Ａ図〜第１Ｃ図はこの発明の一実施例を示す概略製
造工程図である。
造工程図である。
以下、図を参照してこの発明の製造方法について説明す
る。
る。
たとえばシリコンよりなる半導体基板１上にゲート絶縁
膜２を介してゲート電極となる多結晶シリコン３と、た
とえばタングステンシリサイド等の高融点金属シリサイ
ド４とが順次形成されてポリサイドゲートを構成してい
るのは従来例と同様である。また同じくポリサイドゲー
トをマスクとして不純物を注入することによって、トラ
ンジスタのソース、ドレイン領域として不純物拡散層５
が形成され、これら全体を覆うべくシリコン酸化ｇ１６
が形成される。シリコン酸化１ｌＷＧ上には全面に薄い
多結晶シリコン７が形成され、さらにその上にはたとえ
ばＢＰＳＧよりなる層間絶縁［１８ａがＣＶＤ法などで
全面に形成される（第１Ａ図参照）。
膜２を介してゲート電極となる多結晶シリコン３と、た
とえばタングステンシリサイド等の高融点金属シリサイ
ド４とが順次形成されてポリサイドゲートを構成してい
るのは従来例と同様である。また同じくポリサイドゲー
トをマスクとして不純物を注入することによって、トラ
ンジスタのソース、ドレイン領域として不純物拡散層５
が形成され、これら全体を覆うべくシリコン酸化ｇ１６
が形成される。シリコン酸化１ｌＷＧ上には全面に薄い
多結晶シリコン７が形成され、さらにその上にはたとえ
ばＢＰＳＧよりなる層間絶縁［１８ａがＣＶＤ法などで
全面に形成される（第１Ａ図参照）。
次に、ゲート電極部の形状に沿った段差形状の層間絶縁
膜８ａを平坦化するために酸化性雰囲気の中で熱処理を
行なう。このとき、層間絶縁Ｉｌ！８ｂに含まれる不純
物たる酸化種がポリサイドゲートに拡散するのを多結晶
シリコン７が自ら酸化されることによって防止する。こ
の防止の効果を発揮し得るための多結晶シリコン７のｉ
厚は１００〜５００Ａ程度で保護膜としての機能を果た
すため、眉間絶縁膜の膜厚に制限を加えず良好なりフロ
ー形状を得ることができる。また、酸化された多結晶シ
リコン７はシリコン酸化膜となり、熱処理終了後層悶絶
ｉｆ！８ｂと同一構造となるので一体となりプロセス上
の整合性も良い（第１Ｂ図参照）。
膜８ａを平坦化するために酸化性雰囲気の中で熱処理を
行なう。このとき、層間絶縁Ｉｌ！８ｂに含まれる不純
物たる酸化種がポリサイドゲートに拡散するのを多結晶
シリコン７が自ら酸化されることによって防止する。こ
の防止の効果を発揮し得るための多結晶シリコン７のｉ
厚は１００〜５００Ａ程度で保護膜としての機能を果た
すため、眉間絶縁膜の膜厚に制限を加えず良好なりフロ
ー形状を得ることができる。また、酸化された多結晶シ
リコン７はシリコン酸化膜となり、熱処理終了後層悶絶
ｉｆ！８ｂと同一構造となるので一体となりプロセス上
の整合性も良い（第１Ｂ図参照）。
最後に、平坦化された１間絶縁１！１８ｂの所要部にコ
ンタクトホールを開口し、金属配線層９を全面に形成し
た後これをバターニングして完了する（第１Ｃ図参照）
。
ンタクトホールを開口し、金属配線層９を全面に形成し
た後これをバターニングして完了する（第１Ｃ図参照）
。
なお、上記実施例では、ゲート電極部まわりの段差形状
を対象としたが他の同様な段差形状をもたらす導電体部
品であっても同様の効果を奏する。
を対象としたが他の同様な段差形状をもたらす導電体部
品であっても同様の効果を奏する。
また、上記実施例では、ゲート電極をポリサイド構造と
しているが高融点金属または高融点金属シリサイドより
なる電極であってもよい。
しているが高融点金属または高融点金属シリサイドより
なる電極であってもよい。
また、上記実施例では、高融点金属シリサイドとしてタ
ングステンシリサイドを用いているがモリブデンシリサ
イド、チタンシリサイド、タンタルシリサイド、ハフニ
ウムシリサイド、ジルコニウムシリサイドまたはプラチ
ナシリサイドであってもよい。
ングステンシリサイドを用いているがモリブデンシリサ
イド、チタンシリサイド、タンタルシリサイド、ハフニ
ウムシリサイド、ジルコニウムシリサイドまたはプラチ
ナシリサイドであってもよい。
また、高融点金属としては、タングステン、モリブデン
、チタン、タンタル、ハフニウム、ジルコニウムおよび
プラチナ等であればよい。
、チタン、タンタル、ハフニウム、ジルコニウムおよび
プラチナ等であればよい。
さらに、上記実施例では、ゲート電極部まわりを−Ｈシ
リコン酸化膜６で覆ってからその上に多結晶シリコン７
を形成しているが、このシリコン酸化膜６はゲート電極
の一部に多結晶シリコン３を用いているため熱処理後多
結晶シリコン７が多結晶シリコン３と一体となってゲー
ト’Ｒｔ”Ａが拡大するのを防止するものであって、ゲ
ート電極の材料によっては必ずしも必要でない。
リコン酸化膜６で覆ってからその上に多結晶シリコン７
を形成しているが、このシリコン酸化膜６はゲート電極
の一部に多結晶シリコン３を用いているため熱処理後多
結晶シリコン７が多結晶シリコン３と一体となってゲー
ト’Ｒｔ”Ａが拡大するのを防止するものであって、ゲ
ート電極の材料によっては必ずしも必要でない。
［発明の効果］
この発明は以上説明したとおり、酸化種を有する層間絶
Ｉ！膜と導電体部品との間に少なくとも一部が未酸化の
層を形成したので、熱処理時における導電体部品の酸１
ヒを緩和し、また層はコくてもその効果は十分発揮でき
るので１開結縁復本来の厚さには影響を与えないため全
体を早くする必要はなく、十分な平坦化が可能となる。
Ｉ！膜と導電体部品との間に少なくとも一部が未酸化の
層を形成したので、熱処理時における導電体部品の酸１
ヒを緩和し、また層はコくてもその効果は十分発揮でき
るので１開結縁復本来の厚さには影響を与えないため全
体を早くする必要はなく、十分な平坦化が可能となる。
第１Ａ図〜第１Ｃ図は、この発明の一実施例を示す概略
製造工程図、第２図は従来の一般的な半導体装置の概略
断面図である。 図において、１は半導体基板、３は多結晶シリコン、４
は高融点金属シリサイド、６はシリコン酸化膜、７は多
結晶シリコン、８ａ 、８ｂは層間絶縁膜である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
製造工程図、第２図は従来の一般的な半導体装置の概略
断面図である。 図において、１は半導体基板、３は多結晶シリコン、４
は高融点金属シリサイド、６はシリコン酸化膜、７は多
結晶シリコン、８ａ 、８ｂは層間絶縁膜である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (11)
- （１）半導体基板上に段差形状をもたらす導電体部品を
形成する工程と、 前記導電体部品全体を覆うために少なくとも一部が未酸
化の層を形成する工程と、 前記層上に不純物を含んだ絶縁膜を形成する工程と、 熱処理することによつて、前記導電体部品の形状に沿っ
て形成された前記絶縁膜を平坦化する工程とを備えた、
半導体装置の製造方法。 - （２）前記導電体部品は、ゲート電極である、特許請求
の範囲第１項記載の半導体装置の製造方法。 - （３）前記ゲート電極は、高融点金属または高融点金属
シリサイドである、特許請求の範囲第２項記載の半導体
装置の製造方法。 - （４）前記ゲート電極は、ポリサイドである、特許請求
の範囲第２項記載の半導体装置の製造方法。 - （５）前記ポリサイドは、多結晶シリコンと高融点金属
シリサイドからなる、特許請求の範囲第４項記載の半導
体装置の製造方法。 - （６）前記層は、多結晶シリコン膜とシリコン酸化膜と
からなる、特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれ
かに記載の半導体装置の製造方法。 - （７）前記多結晶シリコン膜は、前記シリコン酸化膜上
に形成される、特許請求の範囲第６項記載の半導体装置
の製造方法。 - （８）前記多結晶シリコン膜は、前記熱処理によつて前
記絶縁膜と一体になる、特許請求の範囲第７項記載の半
導体装置の製造方法。 - （９）前記絶縁膜は、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧおよび
ＡｓＳＧよりなる１群から選択される、特許請求の範囲
第１項ないし第８項のいずれかに記載の半導体装置の製
造方法。 - （１０）前記高融点金属は、タングステン、モリブデン
、チタン、タンタル、ハフニウム、ジルコニウムおよび
プラチナよりなる１群から選択される、特許請求の範囲
第３項記載の半導体装置の製造方法。 - （１１）前記高融点金属シリサイドは、タングステンシ
リサイド、モリブデンシリサイド、チタンシリサイド、
タンタルシリサイド、ハフニウムシリサイド、ジルコニ
ウムシリサイドおよびプラチナシリサイドよりなる１群
から選択される、特許請求の範囲第３項または第５項に
記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7221587A JPS63237444A (ja) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7221587A JPS63237444A (ja) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63237444A true JPS63237444A (ja) | 1988-10-03 |
Family
ID=13482798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7221587A Pending JPS63237444A (ja) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63237444A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02144941A (ja) * | 1988-11-28 | 1990-06-04 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5968974A (ja) * | 1982-10-12 | 1984-04-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ｍｉｓ半導体装置 |
| JPS60126859A (ja) * | 1983-12-14 | 1985-07-06 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS61100936A (ja) * | 1984-10-23 | 1986-05-19 | Pioneer Electronic Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1987
- 1987-03-25 JP JP7221587A patent/JPS63237444A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH02144941A (ja) * | 1988-11-28 | 1990-06-04 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
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