JPS63244772A - 半導体装置のコンタクトホ−ル - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、高集積化に寄与することができる半導体装
置のコンタクトホールに関する。 （従来の技術） 半導体装置において、コンタクトホールに例えばアルミ
ニウムシリコン（△（Ｊ−−８ｉ　）等の電極配線を行
なう場合は、第４図に示すように、コンタクトｆ’、Ｉ
Ｉ　１においてコンタクト部１の刈払よりも配線２のパ
ターンを大きくとり、コンタクト部１と配線２とに合わ
せの余裕を持たせている。これは配線２のパターンが多
少ずれてもコンタクトホールが露出しないようにするた
めである。配線２のパターンがずれてコンタクトホール
が露出すると、配線２を所定のパターンに形成するため
の配線材料のエラチングル際に、コンタクト底部の半導
体基板がエツチングされて、リーク電流が生じ易くなり
電気的特性が悪化する。そこで、コンタクト部１と配線
２とに合わせ余裕を持たせている。 しかしながら、高集積化、微細化を図るためには、上述
した合わせ余裕は障害となっていた。 したがって、合わせ余裕をできうる限り少なくするため
に、コンタクトホールと配線との正確な位置合ば（セル
ファライン）が必要になるが、コンタクトボールと配線
とのヒルファラインは製品レベルではまだ確立されでい
ない。 ところで、現在開発段階にあるコンタクト部が露出して
も半導体基板がエツチングされて損傷しない方法として
、選択ＣＶ　Ｄ法によってコンタクトホール内部に＾融
点金属あるいは高融点金属シリ１ナイドを埋込む方法が
ある。 この選択ＣＶＤ法にあっては、コンタクト部がＫｌｆ１
１＋物で覆われた後、選択性が悪化するため高融点全屈
あるいは高融点金属シリサイドを半導体基板に均一に厚
く埋込むことが困難であった。さらに、高融点全屈あろ
いは高融点金属シリサイドと半導体基板とが直接コンタ
クトされると、コンタクト抵抗にバラツキが生じていた
。 一方、コンタク１一部が露出しても半導体基板に阻（セ
を与えない方法として、甲結晶シリコンの層をコンタク
トホールの内壁面にエピタキシャル成艮により形成りる
１ｊ法がある。 この方法にあっては、甲結晶シリコンのエピタキシャル
成長は高温で行イ１ねれるため、半導体装ｌの製造［稈
のうちコンタクトホールが形成される全工程終了に近い
工程で高温処理が行なわれると、半導体基板中の不純物
が拡散して半導体基板中の拡散層の深さくχｊ）を浅く
形成することが困難となる。さらに、半導体メモリにお
けるセル部の〕ンタクトホールのように、その開口面積
が小さく深い場合には、コンタクトボール側壁のシリコ
ン酸化膜によりエピタキシャル成長を十分厚くすること
ができず、配線パターンのずれにより半導体基板がエツ
チングされるＪ３それがあった。 （発明が解決しＪ、うとする問題点） 以上説明したように、コンタクｉ〜の合わせ余裕を少な
くしでｔ）半どン体稿板１ｆｉ　Ｔ−ツヂングされイ

【いようにするために、選択ＣＶＤ法あるいはエピタキシせル成長法があるが、選択ＣＶＤ法にあっては、＾融点金属あるいは高融点金属シリサイドをコンタクｌ−ホール内部に厚く埋込むことが困難になるととｂに、コンタクト抵抗にバラツキが生じるという不具合をＷｌいていた。 また、エピタキシャル成長法にあっては、半導体基板中に浅い不純物層を形成することが困難になるとともに、開口面積が狭く深いコンタクトホールではエピタキシャル成長を十分に厚くすることができず半導体基板がエツチングされるという不具合を招いていた。 したがって、いずれの方法にあっても、不具合を招くことなくコンタクト部の合わせ余裕を少なくすることはできなかった。 そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記不具合を招くことなく合わせ余裕をなくし、ｎ！＆積化。 微細化をｊ構成し得る゛Ｖ導体装置のコンタクトホールを提供することにある。 〔発明の構成〕

〈問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明は、半導体装置に
お（）る：】ンタクトホールの底部及び側面にアルミニ
ウム又はアルミニウムシリコン又はアルミニウムシリコ
ン合金からなる第１の層を被覆し、前記コンタクトホー
ルの底部及び側面の一部の前記第１の層上に高融点全屈
又は高融点金属シリサイドからなる第２の層を形成した
ことを特徴とする。 （作用） 上記構成にあっては、所定の配ｓｉｉ＋４４を除去して
所望の配線パターンを得る際に、所定の配線材り部に塗
布されるレジスト材が所定の位置からずれても、コンタ
クトホールの底部及び側面の一部に形成された第２の層
によりコンタクトホール底部に形成された第１の層の下
方領域が損傷しないようにしている。 （実施例） 以下、図面を用いてこの発明の一実施例を説明する。 第１図はこの発明の一実施例に係る半導体装置の：１ン
タクトホールの構造を示す断面図である。 同図は合わけ余裕をなくしたコンタクト部３と配線４と
の構成を示す第２図の■−■断面図である。 第１図において、コンタクトホール５は、半導体基板６
上のシリコン酸化膜（Ｓｉ　０２　）７に囲まれるよう
にして半導体基板６上に形成されている。 このコンタクトホール５の底部及び側面には、底部及び
側面を被ｒ４ｖるように第１の層８が薄く形成されてい
る。この第１の層８は、アルミニウム又はアルミニウム
シリコン（八〇−８ｉ　）又はアルミニラ１１シリコン
と銅の合金（△１−８ｉ　−Ｃｕ）からなるものである
。また、コンタクトホール５の底部及び側面の一部にお
ける第１の層の上部には、第２のＦＭ９が積祠形成され
ている。この第２の層９は、例えばモリブデンシリサイ
ド等のｉ：’ｉ融１−金属シリ４ノイド又は高融ｙ−金
金属らなるものである。そして、このようなコンタクト
ホール５内に、Δ髪又はΔ更−８ｉ又はＡ髪−３ｉ　−
ＣＵからなり、半導体基板６とこの基板６と電気的に接
続される領域どを接続する配線４がｖＰ込まれている。 次に、このような描込のコンタクトホールの製造工程を
第３図（△）乃至同図（ト１）を用いて説明する。なＪ
３、第３図（Ａ）乃至同図（１」）は、第２図のＩＩ−
ＩＩ断面と直交する断面を示す図である。 まず、半導体基板６上に形成された例えば厚さ７０００
Ａ程度のシリコン酸化ＦＳ７にフォトリングラフィ技術
により半導体基板６に達するコンタクトホール５を開口
形成した後、Ａｎ又はＡｌ−３ｉ又はＡｌ−８ｉ−Ｃｕ
からなる第１の層をスパッタリングにより全面に例えば
５００Ａ程度Ｍｔ積する（第３図（Ａ））。 次に、上記工程で形成された第１の層８の」一部仝而に
高融点金属シリサイドの一部である例えばモリブデンシ
リサイドからなる第２の層９を、スパッタリングにより
例えば５００人程度堆積する（第３図（Ｂ））。 次いで、エッチバック用のレジスト材１０をこのレジス
ト材１０がコンタクトホール５に埋込まれるように全面
に塗布しく第３図（Ｃ））、その後、エツチングガスに
酸素（０２）を加えレジスト材１０とモリプリテンシリ
サイドのエツチングレートを同程度にしてエツチングを
行ない、コンタクトホール５以外の領域に形成されたモ
リブデンシリナイドを除去する（第３図（Ｄ））。 次に、コンタクトホール５内に残存したレジスト材１０
を、酸素を含んだプラズマエツチングガスを用いたプラ
ズマアッシング法によりエツチングを行ない除去する。 その後、配線４の材料となる例えばＡ斐−８ｉを８００
０Ａ程度堆積して、このＡ１−８ｉの上にレジスト材１
１によりレジストパターンを形成する（第３図（Ｆ〉）
。 次いで、上記工程で堆積されたＡｕ−８ｉの一部をエツ
チングにより除去して配線４を形成し、さらに、レジス
ト材１１を除去して完成する（第３図（Ｆ））。 このような工程によって１コンタクトホール５内に第１
図に示すように第１の層８と第２の層９を形成したので
、第３図（Ｇ）に示すように、レジスト材によるレジス
トパターンがコンタクトホール５よりずれても、配線４
となるＡｆｌ−Ａｉを例えば塩素ガスを含んだエツチン
グガスによりエツチングする場合に、モリブデンシリナ
イドのエツチングレートはＡ　Ｉ）−−−Ｓ　ｉの１／
１００以下であるため、第３図（Ｇ）に示すように半導
体基板６はエツチングされずに済むことになる。 したがって、配線パターンがコンタクトホール５から多
少ずれても半導体基板６に損傷を与えることはなくなる
ため、第２図に示すように、コンタクト部３と配線４と
の合わせ余裕をとらずに配線パターンを設計することが
できる。これにより、配線間隔を第４図に示した配線間
隔に比べてコンタクト部１の周辺の合わせ余裕の分だけ
狭くすることができ、例えばコンタクト部１の寸法を１
、２　（μｍ　）ｘｌ、　２　（μｍ　）、合わせ余裕
を０．６（μｍ）とし、配線の最少幅及び間隔が１．４
（μｍ）とすると、配線方向と直交する方向に２８（％
）程度配ｌｉｔ間隔を狭めることができる。 したがって、第１図に示すような構造のコンタクトホー
ルにあっては、半導体装置の高集積化。 微細化を達成することかできるようになる。また、半導
体記憶装置にあっては、セル部にコンタクト部が多いた
め、高集積化、微細化の達成に極めて有効なものとなる
。 さらに、半導体基板６と第２の！！０９となるモリブデ
ンシリサイドを直接接合させず、Ａ１又はＡ１−５ｉ又
はＡａ−ｓ＋−ｃｕからなる第１の層を介して両省を接
合するようにしたので、コンタクト抵抗のバラツキを抑
え、接触抵抗の低いオーミックコンタクトを得ることか
できるようになる。 〔発明の効果〕 以上説明したように、この発明によれば、コンタクトホ
ールの底部及び側面に第１及び第２の層を形成したので
、レジスト材が所定の位置からずれて乙、所定の配線材
を除去づる際に第１の胸の下方領域の損傷を防ｔｈする
ことができる。 これにより、配線とコンタクト部との合わせ余裕をなく
すことができるようになり、＾集積化。 微細化を達成することができる。 さらに、第１の層の下方領域と第２の層との間に第１の
層を形成したので、第１の層の下方領域と配線とのｆｆ
ｉ気的棲続におけるオーミック特性を良好にすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る半導体装置のコンク
トホールの構造を示す断面図、第２図は第１図の平面図
、第３図（Ａ）乃至第３図（１］）は第１図に示したコ
ンタクトホールの製造工程を示す断面図、第４図は従来
における半導体装置のコンタクト部の平面図である。 （図の主要な部分を表わす符号の説明）５・・・＝１ン
タクトホール、８・・・第１の層、９・・・第２の層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体装置におけるコンタクトホールの底部及び側面に
   アルミニウム又はアルミニウムシリコン又はアルミニウ
   ムシリコン合金からなる第１の層を被覆し、前記コンタ
   クトホールの底部及び側面の一部の前記第１の層上に高
   融点金属又は高融点金属シリサイドからなる第２の層を
   形成したことを特徴とする半導体装置のコンタクトホー
   ル。