JPS63253624A - 半導体装置の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体装置の製造方法に係り、特に、微細パ
ターンの浅い接合に必要なコンタクトイオン打ち込み時
に発生するチャージアップによるコンタクトホールの破
壊を防止するようにしたものである。

（従来の技術） 従来、このような分野の技術としては、例えば、以下に
示すようなものがあった。

第２図は従来の半導体装置の製造工程断面図である。

まず、第２図（ａ）に示すように、半導体基板１に拡散
Ｎ２を設けた後、その上に絶縁ＩＩ＊３を設け、拡散Ｊ
！Ｊ２上の位置の絶縁膜３にコンタクトホールを設ける
。なお、ここでは、半導体基板はＰ型、拡散層はＮ型の
場合について説明する。

次に、コンタクトイン打ち込みを行うために、第２図（
ｂ）に示すように、公知のホトリソ技術でレジスト４を
用い必要部のみ開孔する。

次いで、第２図（ｃ）に示すように、Ｎ型となるように
不純物５を高エネルギーでイオン打ち込み（ｉｏｎ　ｉ
ｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ）を行う。この場合はリンを打
ち込むが、この時、レジスト４と絶縁膜境界面に？？ｔ
ｒ：Ｉ６が蓄積される。また、レジスト４の上部にも蓄
積する。高エネルギーで打ち込む程電荷が多くなる。そ
して、第２図（ｄ）に示すように、この電荷がちょうど
落雷のように拡散層に落ち接合を破壊する。例えば、コ
ンタクトホールの径が、１．２μｍ／口になり、かつ、
イオン打ち込み電流が５ｍＡの場合、あたかも被雷を受
けたように焦魚げになり、周辺のレジストや酸化膜及び
シリコンの結晶が飛び敗る。そして、浅い接合が要求さ
れている微細トランジスタを形成するには、その後の金
属配線工程で接合リークを起こさせないようコンタクト
特性だけ深く接合を作る必要があり、かつ、高濃度を達
成しないとコンタクト不良の原因となるため、コンタク
トイオン打ち込みは高エネルギー、高ドーズ量が要求さ
れている。また、Ｎチャンネルトランジスタのみだとレ
ジストマスクは必要ないが、現在はＣＭＯ５（Ｎ／Ｐチ
ャンネルトランジスタ）型のトランジスタが主流を占め
てきており、Ｎチャンネルトランジスタの時のＰチャン
ネルトランジスタコンタクトのレジスト等でのマスクは
必要不可欠である。

（発明が解決しようとする問題点） 以上したように、従来技術では、高エネルギー、高ドー
ズ量でのコンタクトイオン打ち込みはチャージアップに
より接合破壊を招き、特に、半導体基板の中英部とコン
タクトホールが集中している所に特に多く発生する。第
３図はこの状態を説明するウェハ内チャージアップ発生
状況を示す図中あり、ここでは、リンイオン（Ｐ゛）を
７Ｑ　ｋ　ｅＶ　ＫＯ印加電圧で、８Ｘ１０１Ｓイオン
／　ｃＪ、イオンビーム電流１ａ　−２，８ｍ　Ａを条
件としている。従って、エネルギーを落として（例えば
、打ち込み電流を１ｍＡ）打ち込むことになるが、しか
し、そのようにすると、処理時間が非常に長くなり（５
ｍ　Ａ。

では１５秒、１ｍＡ２分）、また、所望の接合特性（オ
ーミック性）が得られなくなり、技術的に満足できるも
のではなかった。

本発明は、上記問題点を除去し、コンタクトイオン打ち
込みのチャージアップによる接合破壊を防止し、処理時
間が短く、しかも良好なコンタクトを形成できる半導体
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） 本発明は、上記問題点を解決するために、半導体基板に
拡散層を設け、その上に絶縁膜を設けた後、前記拡散層
上にコンタクトホールを形成し、コンタクトイオン打ち
込みを行う工程を有する半導体装置の製造方法において
、前記絶縁膜及びコンタクトホール上にコンタクトイオ
ン打ち込み用の導電性マスク膜を形成する工程と、その
導電性マスク膜及び前記絶縁膜を異方性ドライエツチン
グにより除去し、コンタクトホールを形成する工程とを
施すようにしたものである。

（作用） 本発明によれば、上記したように、コンタクトイオン打
ち込みが不必要な所のマスクを導電性を有する物質に変
えたので、ここからコンタクトイオン打ち込み時の電荷
を逃がし、実質的にチャージアップの発生を回避し、接
合破壊を防止することができる。また、この導電性のイ
オン打ち込みマスク形成のバクーユング時に導電性物質
をホ）・リソ技術で開孔する際、異方性ドライエツチン
グにより行うので、コンタクトホールにテーパがつき、
その後の金属配線のコンタクト特性を向上させることが
できる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

第１図は本発明の実施例を示す半導体装置の製造工程断
面図である。

まず、第１図（ａ）に示すように、半導体基板１１に拡
散層■２を形成し、その上に眉間（この上に導電性膜を
形成す゛る）絶縁膜１３を形成し、この層間絶縁膜１３
を公知のホトリソエツチング技術で拡散層１２上にコン
タクトを形成する。この後、導電性膜１４、例えばＷ−
５ｉを公知のＣＶＤ法又はスパック法で形成する。

次に、第１図（ｂ）に示すように、公知のホトリソ技術
によりレジスト１５を用いコンタクトイオン打ち込みの
必要な部分のみ開孔する。

その後、導電性膜１４をエツチングするわけであるが、
この時、異方性ドライエツチング（ＲＩＢ）を用いる。

すると、第１図（ｃ）に示すように、同時にコンタクト
ホールは４５″のテーパーエッチＢが形成される。この
後、イオン打ち込み１６を行う。

この場合、電荷は、第４図に示されるように、導電性膜
１３を伝わりウェハ（半導体基板）１７の外周からイオ
ン打ち込み用ウェハステージ１８へ逃げる。

この後、コンタクトフローを行い、イオン打ち込みのア
ニールとによりコンタクトの穴にテーパーをつける。同
時にこの実施例の場合、導電性膜であるＷＳｉは堆積時
には３０Ω／口のシート抵抗であったものが３Ω／口と
なり、配線として使用するのに充分である。

この後、第１図（ｄ）に示すように、配線用金属１９を
蒸着法により堆積し、配線パターニングを公知のホトリ
ソエツチング技術で行う。

このようにして、良好なコンタクト特性を有する半導体
装置を得ることができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明によれば、導電性
を有するイオン打ち込み用マスクを形成するようにした
ので、チャージアンプによる電荷の発生を防止すること
ができる。また、導電性のマスクのＩＢ［を適当にコン
トロールすることで、高エネルギー、高ドーズ量のコン
タクトイオン打ち込みが可能となる。又、導電性物質の
開孔時に異方性ドライエツチングを用いた場合、コンタ
クトホールにはテーノで−が形成され、配線工程におけ
るコンタクト特性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す半導体装置の製造工程断
面図、第２図は従来の半導体装置の製造工程断面図、第
３図はチャージアンプの発生状況の説明図、第４図は本
発明の電荷除電状態を示す概略断面図である。 １１・・・半導体基板、１２・・・拡散層、１３・・・
絶縁膜、１４・・・導電性膜、１５・・・レジスト、１
９・・・配線用金属。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 半導体基板に拡散層を設け、その上に絶縁膜を設けた後
   、前記拡散層上にコンタクトホールを形成し、コンタク
   トイオン打ち込みを行う工程を有する半導体装置の製造
   方法において、 （ａ）前記絶縁膜及びコンタクトホール上にコンタクト
   イオン打ち込み用導電性マスク膜を形成する工程と、 （ｂ）該導電性マスク膜及び前記絶縁膜を異方性ドライ
   エッチングにより除去し、コンタクトホールを形成する
   工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。