KR100485031B1 - A method of fabricating a semiconductor device - Google Patents

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wiring material
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야마자키순페이
스자와히데오미
후쿠치쿠니히코
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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

A method of manufacturing a semiconductor device is provided to enhance the reliability of contact by performing a reflow process using an element of 12 to 15 group. At least one transistor with a conductive material is formed on a semiconductor substrate(201) of an SOI(Silicon On Insulator) structure. An insulating layer(211) is formed on the substrate. A contact hole(212) for exposing the conductive material of the transistor to the outside is formed in the insulating layer. A metal line material for contacting electrically the conductive material is formed on a bottom of the contact hole. A predetermined layer containing one selected from a group consisting of 12 to 15 group elements is formed on the metal line material. A reflow process is performed on the metal line material by using a heat treatment within a predetermined temperature range of 400°C or less.

Description

반도체장치 제작방법{A method of fabricating a semiconductor device}A method of fabricating a semiconductor device

본 발명은, 알루미늄으로 되어 있거나 알루미늄을 주성분으로 하는 배선 전극을 가진 반도체장치를 제작하는 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device made of aluminum or having a wiring electrode composed mainly of aluminum.

근년, 소자의 고밀도 집적화에 따라, 원 칩(one chip)상에 또는 동일 기판 상에 수 백만개의 대량의 반도체장치를 제작할 필요성이 증가되고 있다. 대량으로 반도체장치를 제작하는데 있어서 문제가 되는 것은 생산수율이고, 반도체장치의 동작 불량이 생산수율을 크게 저하시킨다. 반도체장치의 동작 불량의 주된 원인들 중 하나로서는, 접촉(콘택트) 불량이 지적되고 있다.In recent years, with the high density integration of devices, the necessity of manufacturing millions of semiconductor devices on one chip or on the same substrate is increasing. A problem in manufacturing a semiconductor device in large quantities is a production yield, and a poor operation of the semiconductor device greatly reduces the production yield. As one of the main causes of the malfunction of the semiconductor device, a contact (contact) defect has been pointed out.

접촉 불량이란, 배선 전극과 반도체장치를 전기적으로 접속하는 부분(이하, '콘택트'라 칭한다)에서 접속 불량이 일어난 때 야기되는 동작 불량이다. 특히, 미세화 기술 및 다층 배선 기술에 의해 가느다란 구멍(콘택트 홀)을 통해 전기적 접속을 만드는 필요성이 증가되고 있는 점에서, 접촉 불량은 중대한 문제로 되어 있다.Contact failure is an operation failure caused when a connection failure occurs in a portion (hereinafter referred to as "contact") that electrically connects the wiring electrode and the semiconductor device. In particular, the need for making an electrical connection through thin holes (contact holes) by the miniaturization technique and the multi-layered wiring technique is increasing, and contact failure is a serious problem.

접촉 불량의 원인은 크게 3가지로 분류된다. 첫 번째 원인은, 배선 전극을 형성하는 도전성 막과 소스/드레인 영역(반도체막) 또는 인출 전극(도전성 막)이 오믹 콘택트(ohmic contact)로 접속되어 있지 않은 것이다. 이것은 접촉면에 절연성 피막, 예를 들어, 금속 산화물 등이 형성되는 사실에 기인한다.There are three main causes of poor contact. The first cause is that the conductive film forming the wiring electrode and the source / drain region (semiconductor film) or the extraction electrode (conductive film) are not connected by ohmic contact. This is due to the fact that an insulating film such as a metal oxide is formed on the contact surface.

두 번째 원인은, 배선 전극을 형성하는 도전성 막의 커버리지(coverage)가 불량하여 콘택트 홀 내에서 단선(斷線)이 일어나는 것이다. 이 경우, 배선 전극의 성막 방법 또는 성막 조건에 의해 개선이 이루어져야 한다. The second cause is that the coverage of the conductive film forming the wiring electrode is poor and a disconnection occurs in the contact hole. In this case, improvement should be made by the film forming method or the film forming conditions of the wiring electrode.

또한, 세 번째 원인은, 콘택트 홀의 단면 형상 등에 의해 야기되는 배선 전극의 단선이다. 콘택트 홀의 단면 형상은 접촉부에 덮인 절연물(SiN, SiO2, 유기수지막 등)의 에칭 조건에 크게 의존한다.The third cause is disconnection of the wiring electrode caused by the cross-sectional shape of the contact hole or the like. The cross-sectional shape of the contact hole largely depends on the etching conditions of the insulator (SiN, SiO 2 , organic resin film, etc.) covered by the contact portion.

특히, 반도체장치의 미세화에 의해 콘택트 홀의 어스펙트 비(aspect ratio)가 높게 됨에 따라 두 번째 및 세 번째 원인에 의한 접촉 불량이 현실화된다. In particular, as the aspect ratio of the contact hole becomes high due to the miniaturization of the semiconductor device, contact failure caused by the second and third causes is realized.

본 명세서에 개시된 발명은, 상기한 문제를 해결함으로써, 접촉 불량에 의한 반도체장치의 동작 불량을 감소시키는 것을 과제로 한다. 특히, 본 발명의 목적은, 배선 전극으로서, 알루미늄으로 되어 있거나 알루미늄을 주성분으로 하는 재료를 사용한 경우에 접촉 불량을 제거하는 기술을 제공하는데 있다.The invention disclosed in the present specification aims to reduce an operation failure of a semiconductor device due to a poor contact by solving the above problem. In particular, it is an object of the present invention to provide a technique for eliminating contact defects when a material consisting of aluminum or containing aluminum as a main component is used as a wiring electrode.

또한, 본 발명의 목적은, 콘택트의 신뢰성을 향상시킴으로써, 장기 신뢰성이 높은 반도체장치 또는 전기광학장치를 실현하는 기술을 제공하는데 있다. 또한, 본 발명의 목적은 제작공정의 수율을 높이는데 있다.It is also an object of the present invention to provide a technique for realizing a semiconductor device or an electro-optical device having high long-term reliability by improving the reliability of the contact. Moreover, the objective of this invention is to raise the yield of a manufacturing process.

본 발명의 일 양태에 따르면, 도전성 재료와 그 도전성 재료 상에 형성된 절연막을 가지는 구조를 갖는 반도체장치를 제작하는 방법으로서, 절연막에 콘택트 홀을 형성하고 그 콘택트 홀의 바닥에서 상기 도전성 재료를 노출시키는 공정과, 적어도 상기 콘택트 홀의 바닥에서 상기 도전성 재료와 전기 접촉하는, 알루미늄으로 되어 있거나 알루미늄을 주성분으로 하는 배선재료를 형성하는 공정과, 그 배선재료의 표면에 주기율표의 12족 내지 15족에 속하는 원소를 주성분으로 하는 막을 형성하는 공정, 및 가열처리에 의해 상기 배선재료를 유동화 시키는 공정을 적어도 포함하고, 상기 가열처리가 수소 함유 분위기에서 400℃ 이하의 온도로 행해지는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법이 제공된다.According to one aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device having a structure having a conductive material and an insulating film formed on the conductive material, the method comprising: forming a contact hole in the insulating film and exposing the conductive material at the bottom of the contact hole; And a step of forming a wiring material made of aluminum or composed mainly of aluminum, which is in electrical contact with the conductive material at least at the bottom of the contact hole, and an element belonging to groups 12 to 15 of the periodic table on the surface of the wiring material. And a step of fluidizing the wiring material by a heat treatment and a step of forming a film containing the main component, wherein the heat treatment is performed at a temperature of 400 ° C. or lower in a hydrogen-containing atmosphere. Is provided.

본 발명은, 특히 알루미늄(Al)으로 되어 있거나 알루미늄을 주성분으로 하는 배선재료에 12족 내지 15족에 속하는 원소를 첨가하는 것에 의해 배선재료의 유동화 온도를 낮추고, 가열처리에 의해 그 배선재료를 유동화 시키는 것에 의해 콘택트 홀에 대한 커버리지를 향상시키는 기술(이하, '리플로(reflow) 기술'이라 칭한다)이다.In the present invention, the fluidization temperature of the wiring material is lowered by adding an element belonging to Groups 12 to 15 to the wiring material mainly made of aluminum (Al) or aluminum, and the wiring material is fluidized by heat treatment. It is a technique for improving the coverage for the contact hole by making it (hereinafter, referred to as a "reflow technique").

그리고, 가장 중요한 특징은, 가열처리를 수소 함유 분위기에서 행함으로써 리플로 공정이 450℃ 이하, 바람직하게는 400℃ 이하(대표적으로는 350∼400℃)의 온도에서 행해질 수 있다는데 있다. 또한, 본 발명자들은 조건을 최적화함으로써 350℃보다 낮은 온도에서도 리플로가 행해질 수 있다고 예상한다.The most important feature is that the reflow step can be performed at a temperature of 450 ° C. or lower, preferably 400 ° C. or lower (typically 350 to 400 ° C.) by performing the heat treatment in a hydrogen containing atmosphere. In addition, the inventors anticipate that reflow can be performed at temperatures lower than 350 ° C by optimizing the conditions.

350℃라는 온도는 수소화에 자주 사용되는 온도이고, 이 온도는 알루미늄 배선에 힐록을 발생시키지 않는 온도로 인식된다. 또한, 400℃ 이하라는 온도는 다른 층에 형성된 배선 또는 절연막(예를 들어, 유기수지막)의 열(熱) 열화(劣化)를 감소 또는 방지하는데 매우 중요하다. The temperature of 350 ° C is a temperature frequently used for hydrogenation, and this temperature is recognized as a temperature that does not generate hillock in the aluminum wiring. Moreover, the temperature below 400 degreeC is very important in reducing or preventing the thermal deterioration of the wiring or insulating film (for example, organic resin film) formed in another layer.

또한, 본 발명의 구성에 따르면, 알루미늄으로 되어 있거나 알루미늄을 주성분으로 하는 재료와 도전성 재료 사이에 티탄(Ti)막 등의 도전성 막이 끼워진 구조로 함으로써, 양호한 오믹 콘택트가 확보될 수 있다. Further, according to the configuration of the present invention, a good ohmic contact can be ensured by having a structure in which a conductive film such as a titanium (Ti) film is sandwiched between a material made of aluminum or mainly composed of aluminum and a conductive material.

또한, 상기 도전성 재료로서는, 알루미늄으로 되어 있거나 알루미늄을 주성분으로 하는 재료(예를 들어, 배선 등을 형성하는 재료) 또는 도전성을 갖는 반도체 재료(예를 들어, 트랜지스터의 소스/드레인 영역을 형성하는 반도체 재료)가 대표적으로 지적된다. 물론, 탄탈, 텅스텐 등과 같은 금속이나 티탄 실리사이드 등도 도전성 재료에 포함된다.In addition, as the conductive material, a material composed of aluminum or containing aluminum as a main component (for example, a material for forming wiring or the like) or a semiconductor material having conductivity (for example, a semiconductor for forming a source / drain region of a transistor) Material) is representatively pointed out. Of course, metals such as tantalum and tungsten, titanium silicide, and the like are also included in the conductive material.

또한, 리플로 공정에서 촉매로서 사용되는 12족 내지 15족에 속하는 원소로서는, 게르마늄(Ge), 주석(Sn), 갈륨(Ga), 납(Pb), 아연(Zn), 인듐(In) 및 안티몬(Sb)으로 이루어진 군으로부터 선택된 일 종류 또는 다수 종류의 원소가 효과적이다. In addition, elements belonging to Groups 12 to 15 used as catalysts in the reflow process include germanium (Ge), tin (Sn), gallium (Ga), lead (Pb), zinc (Zn), indium (In), and One or more kinds of elements selected from the group consisting of antimony (Sb) are effective.

도전성 재료 상에 형성된 절연막에 대하여 콘택트 홀이 형성되고, 그 콘택트 홀을 덮도록 티탄막이 형성된다. 그 다음, 알루미늄으로 되어 있거나 알루미늄을 주성분으로 하는 배선재료가 그 티탄막 상에 적층된다.A contact hole is formed with respect to the insulating film formed on the conductive material, and a titanium film is formed so as to cover the contact hole. Then, a wiring material made of aluminum or containing aluminum as its main component is laminated on the titanium film.

또한, 배선재료를 형성한 후, 12족 내지 15족에 속하는 원소를 주성분으로 하는 막이 바람직하게는 대기에의 노출 없이 적층된다.In addition, after the wiring material is formed, a film mainly containing an element belonging to Groups 12 to 15 is preferably laminated without exposure to the atmosphere.

그리고, 수소 함유 분위기에서 400℃(대표적으로는, 350∼400℃), 0.5∼2시간의 가열처리를 행함으로써 배선재료를 유동화(리플로) 시킨다. 유동화된 배선재료는 콘택트 홀 내로 흘러 들어가서 콘택트 홀을 피복하기 때문에, 성막 시에 단선 불량 등이 야기되더라도, 그 불량이 리플로 공정에 의해 개선될 수 있다. Then, the wiring material is fluidized (reflowed) by performing heat treatment at 400 ° C (typically 350 to 400 ° C) for 0.5 to 2 hours in a hydrogen-containing atmosphere. Since the fluidized wiring material flows into the contact hole to cover the contact hole, even if a disconnection defect or the like is caused during film formation, the defect can be improved by the reflow process.

[실시예 1] Example 1

본 실시예에서는, 본 발명에 의한 리플로 공정의 효과를 실험 결과에 의거하여 나타낸다. 도 1(A) 및 도 1(B)는 콘택트 홀의 내부 단면을 나타내는 사진으로서, 콘택트 홀의 내부 직경은 약 2 ㎛이고, 층간절연막의 두께는 약 0.8 ㎛이다. 또한, 콘택트 홀에 매립되는 배선 구조는 하부 층으로부터 차례로 Ti(1000 Å)/Al-Si(5000 Å)/Sn(50 Å)의 층들로 구성되어 있다.In the present Example, the effect of the reflow process by this invention is shown based on the experiment result. 1 (A) and 1 (B) are photographs showing the inner cross section of the contact hole, wherein the inner diameter of the contact hole is about 2 mu m, and the thickness of the interlayer insulating film is about 0.8 mu m. In addition, the wiring structure embedded in the contact hole is composed of layers of Ti (1000 mW) / Al-Si (5000 mW) / Sn (50 mW) sequentially from the lower layer.

배선재료(Al-Si)를 두껍게 형성한 것은 리플로 효과를 보다 현저하게 확인할 수 있는 샘플을 제작하기 위한 것이다. 또한, 3층 구조로 된 배선의 형성은 도 5(A) 및 도 5(B)에 나타낸 멀티체임버형 스퍼터링 장치를 사용하여 연속적으로 행해진다.The thick formation of the wiring material (Al-Si) is intended to produce a sample that can more clearly check the reflow effect. In addition, formation of the three-layered wiring is performed continuously using the multi-chamber sputtering apparatus shown to FIG. 5 (A) and FIG. 5 (B).

상기 구조로 된 배선 구조를 형성한 후, 본 발명에 따라 400℃, 2시간의 가열처리를 행하여 리플로 처리를 행하였다. 도 1(A) 및 도 1(B)는 아래의 조건에 있어서의 기판에 대하여 콘택트 홀의 단면을 SEM(주사 전자현미경)으로 관찰한 것이다.After the wiring structure having the above structure was formed, a heat treatment was performed at 400 ° C. for 2 hours according to the present invention, followed by a reflow treatment. 1 (A) and 1 (B) show a cross section of a contact hole with a scanning electron microscope (SEM) with respect to a substrate under the following conditions.

(a) 리플로 공정 전의 초기 상태(a) Initial state before reflow process

(b) 100% 수소 분위기에서의 400℃, 2시간의 리플로 공정 후의 상태(b) State after reflow process at 400 ° C. for 2 hours in 100% hydrogen atmosphere

먼저, 도 1(A)는 리플로 공정 전의 초기 상태에서의 콘택트 홀의 단면을 나타내고, 이 상태에서는, 콘택트 홀의 바닥(콘택트 홀의 측벽에 가까운 영역)에서 배선재료의 단선 불량이 확인된다.First, FIG. 1 (A) shows the cross section of the contact hole in the initial state before the reflow process, and in this state, the disconnection failure of the wiring material is confirmed at the bottom of the contact hole (area close to the sidewall of the contact hole).

다음, 도 1(B)는 100% 수소 분위기에서 400℃, 2시간의 리플로 공정을 행한 후의 콘택트 홀의 단면을 나타낸다. 도 1(B)에서 명백한 바와 같이, 배선 형상이 균일화되어 완만한 것으로 되고, 콘택트 홀 내부에서의 배선재료의 접촉 상태가 매우 양호한 것으로 되어 있는 것을 확인할 수 있다. Next, FIG. 1 (B) shows the cross section of the contact hole after performing the reflow process of 400 degreeC and 2 hours in 100% hydrogen atmosphere. As apparent from Fig. 1B, the wiring shape becomes uniform and smooth, and it can be confirmed that the contact state of the wiring material in the contact hole is very good.

상기한 바와 같이, 도 1(A) 및 도 1(B)를 비교하여 보면, 본 발명의 리플로 공정이 콘택트 홀 내부에서의 배선의 단선 불량을 개선하는데 명백히 효과적인 기술이다 것을 알 수 있다. 그리고, 리플로 공정이 400℃의 온도에서 행해질 수 있다는 사실은 다층 배선 구조에 사용될 수 있는 절연막의 선택폭을 넓히는데 있어 매우 중요한 의미를 가지는 것이다. As mentioned above, comparing FIG. 1 (A) and FIG. 1 (B) shows that the reflow process of the present invention is an obviously effective technique for improving the disconnection failure of the wiring inside the contact hole. In addition, the fact that the reflow process can be performed at a temperature of 400 ° C has a very important meaning in widening the selection range of the insulating film that can be used for the multilayer wiring structure.

또한, 리플로 공정이 수소 분위기에서 행해진 경우에 배선의 유동화를 촉진시키는 이유는 명확히 알려져 있지 않지만, 본 발명자들은 배선(또는 촉매를 구성하는 막)의 표면에 형성된 자연 산화물이 수소의 환원 효과에 의해 배선재료의 유동화를 방해하지 않을 정도로 제거되기 때문인 것으로 예상한다.In addition, although the reason for promoting fluidization of the wiring when the reflow process is performed in a hydrogen atmosphere is not clearly known, the inventors have found that the natural oxide formed on the surface of the wiring (or the film constituting the catalyst) is reduced by the hydrogen reduction effect. It is expected that this is because it is removed to a degree that does not prevent fluidization of the wiring material.

[실시예 2]Example 2

본 실시예에서는, 본 발명에 따른 리플로 기술을 사용하여 박막트랜지스터(TFT)의 배선 전극을 형성하는 예를 나타낸다. 도 2(A)∼도 2(D)에 의거하여 설명한다.In this embodiment, an example of forming a wiring electrode of a thin film transistor TFT using the reflow technique according to the present invention is shown. It demonstrates based on FIG.2 (A)-FIG.2 (D).

도 2(A)에서, 부호 201은 절연 표면을 가진 기판을 나타내고, 본 실시예에서는, 유리 기판 상에 산화규소막을 퇴적한 것을 사용한다. 그 위에, 결정성 규소막을 패터닝하여 얻어지는 활성층(202)이 배치된다. 결정성 규소막은 직접 형성되거나 또는 비정질 규소막을 결정화하여 형성될 수도 있다. In Fig. 2A, reference numeral 201 denotes a substrate having an insulating surface. In this embodiment, a silicon oxide film deposited on the glass substrate is used. The active layer 202 obtained by patterning the crystalline silicon film is disposed thereon. The crystalline silicon film may be formed directly or may be formed by crystallizing the amorphous silicon film.

또한, 부호 203은 산화규소막으로 된 게이트 절연막을 나타내고, 204는 알루미늄을 주성분으로 하는 게이트 전극을 나타낸다. 부호 205는 게이트 전극(204)을 보호하기 위해 게이트 전극(204)을 양극산화하여 얻어진 양극산화막을 나타낸다. Reference numeral 203 denotes a gate insulating film made of a silicon oxide film, and 204 denotes a gate electrode mainly composed of aluminum. Reference numeral 205 denotes an anodization film obtained by anodizing the gate electrode 204 to protect the gate electrode 204.

도 2(A)의 상태가 얻어진 후, 한가지 도전성을 부여하는 불순물 이온(인 또는 붕소)을 2번의 공정으로 활성층(202)에 첨가한다. 이들 공정에 의해, 소스 영역(206), 드레인 영역(207), 저농도 불순물 영역(208, 209) 및 채널 형성 영역(210)이 형성된다. 특히, 저농도 불순물 영역(209)은 LDD(저농도로 도핑된 드레인) 영역으로 불린다.After the state of FIG. 2A is obtained, impurity ions (phosphorus or boron) which impart one conductivity are added to the active layer 202 in two steps. By these processes, the source region 206, the drain region 207, the low concentration impurity regions 208 and 209, and the channel formation region 210 are formed. In particular, the low concentration impurity region 209 is called an LDD (low concentration doped drain) region.

본 출원인의 일본국 공개특허공고 평7-135318호 공보에 기재된 기술이 상기한 제작공정들에 이용된다. 그의 상세한 설명은 상기 공보를 참조하면 된다. The technique described in Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 7-135318 of the present applicant is used in the above manufacturing processes. For a detailed description thereof, see the above publication.

다음, 층간절연막(211)으로서 투과성 유기수지재료(본 실시예에서는 폴리이미드)를 1 ㎛의 두께로 형성한다. 층간절연막으로서 폴리이미드를 사용함으로써, 배선 등의 단차(段差)를 흡수하여 양호한 평탄면이 얻어진다. 따라서, 배선재료가 후의 공정에서 리플로될 때, 단차부에서 막 두께가 매우 얇게 되지 않는다. 또한, 리플로 공정이 400℃ 이하의 온도에서 행해지기 때문에, 폴리이미드가 열화(劣化)되지 않는다. Next, as the interlayer insulating film 211, a transparent organic resin material (polyimide in this embodiment) is formed to a thickness of 1 탆. By using polyimide as an interlayer insulating film, a level difference, such as wiring, is absorbed and a favorable flat surface is obtained. Therefore, when the wiring material is reflowed in a later step, the film thickness does not become very thin at the stepped portion. Moreover, since a reflow process is performed at the temperature of 400 degrees C or less, polyimide does not deteriorate.

또한, 층간절연막(211)으로서 질화규소막 또는 산화규소막이 사용될 수도 있다. 이 경우, 성막 방법으로서, 플라즈마 CVD(화학적 기상 증착)법 또는 감압 열 CVD법이 사용될 수 있다. 질화규소막이 사용되는 경우에는, 후의 공정에서 콘택트 홀을 형성하는데 있어서 에칭 스톱퍼(stopper)를 구성하도록 최하층에 얇은 산화규소막을 형성하여 두는 것이 바람직하다.In addition, a silicon nitride film or a silicon oxide film may be used as the interlayer insulating film 211. In this case, as the film forming method, plasma CVD (chemical vapor deposition) method or reduced pressure thermal CVD method may be used. In the case where a silicon nitride film is used, it is preferable to form a thin silicon oxide film on the lowermost layer so as to form an etching stopper in forming a contact hole in a later step.

층간절연막(211)을 형성한 후, 콘택트 홀(212)을 형성한다. 본 실시예에서는, 콘택트 홀을 건식 에칭법으로 형성하였다. 건식 에칭법에 의한 에칭은 높은 어스펙트 비를 갖는 콘택트 홀을 형성할 수 있기 때문에 미세화에 필요불가결한 기술이다.After the interlayer insulating film 211 is formed, a contact hole 212 is formed. In this embodiment, contact holes were formed by dry etching. Etching by the dry etching method is an indispensable technique for miniaturization because it is possible to form contact holes having a high aspect ratio.

상기한 공정들에 의해, 도 2(B)에 나타낸 상태가 얻어진다. 도 2(B)의 상태가 얻어진 후, 층간절연막(211)상에 티탄막(213)을 500∼1000 Å의 두께로 형성한다. 이 티탄막(213)은 TFT와 배선 전극 사이의 오믹 콘택트를 양호하게 하는 효과를 가진다. By the above processes, the state shown in FIG. 2 (B) is obtained. After the state of FIG. 2B is obtained, a titanium film 213 is formed on the interlayer insulating film 211 to a thickness of 500 to 1000 GPa. This titanium film 213 has the effect of improving the ohmic contact between the TFT and the wiring electrode.

그 위에, 알루미늄을 주성분으로 하는 배선재료(알루미늄에 스칸듐, 규소, 구리 등을 포함시킨 합금 등)(214)를 3000 Å의 두께로 형성한다. 그리고, 후의 리플로 공정에서 필요한, 12족 내지 15족에 속하는 원소로 구성된 금속막(215)을 50∼100 Å의 두께로 형성한다. 이 적층 막은 연속적으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 성막 방법으로서는 CVD법 또는 PVD(물리적 기상 증착)법을 사용하는 것이 바람직하다.On it, a wiring material (alloy containing aluminum, scandium, silicon, copper, and the like) 214 having a main component of aluminum is formed to a thickness of 3000 kPa. Then, a metal film 215 composed of elements belonging to Groups 12 to 15 required in a subsequent reflow step is formed to a thickness of 50 to 100 mm 3. It is preferable that this laminated film is formed continuously. In addition, it is preferable to use CVD method or PVD (physical vapor deposition) method as a film-forming method.

또한, 후의 리플로 공정을 효과적으로 행하기 위해 배선재료(214) 중의 산소 농도는 5 ×1019 원자/cm3 이하, 바람직하게는, 1 ×1019 원자/cm3 이하(더 바람직하게는, 3 ×1018 원자/cm3 이하)인 것이 바람직하다. 이 산소 농도는 SIMS(2차 이온 질량 분석)의 측정치의 최소값으로 정의되는 값이다.Further, in order to effectively carry out the subsequent reflow process, the oxygen concentration in the wiring material 214 is 5 × 10 19 atoms / cm 3 or less, preferably 1 × 10 19 atoms / cm 3 or less (more preferably, 3 X 10 18 atoms / cm 3 or less). This oxygen concentration is a value defined as the minimum value of the measurement value of SIMS (secondary ion mass spectrometry).

리플로 공정에서는 알루미늄 표면의 산화물이 유동화를 방해하는 요인이 되기 때문에, 산소의 존재에 의해 배선재료의 유동화가 방해될 가능성이 있다. 따라서, 배선재료에 포함되는 산소를 가능한 한 줄이는 것이 바람직하다. 그 목적을 위해, 배선재료(214)의 성막을 초고진공으로 청정화된 체임버 내에서 행하는 것이 바람직하다. In the reflow process, since the oxide on the aluminum surface becomes a factor that hinders fluidization, the fluidization of the wiring material may be hindered by the presence of oxygen. Therefore, it is desirable to reduce the oxygen contained in the wiring material as much as possible. For this purpose, it is preferable to perform the film formation of the wiring material 214 in a chamber cleaned with ultra-high vacuum.

또한, 금속막(215)을 구성하는 원소로서는, 게르마늄(Ge), 주석(Sn), 갈륨(Ga), 아연(Zn), 납(Pb), 인듐(In) 및 안티몬(Sb)으로 이루어진 군으로부터 선택된 일 종류 또는 다수 종류의 원소가 사용될 수 있다. 이들 원소와 알루미늄을 포함하는 합금의 2원계상도(二元系相圖)에 따르면, 이들 원소는 알루미늄의 융점(엄밀하게는, 유동화 온도)을 낮추기 위한 촉매원소로서 기능한다는 것이 알려졌다. 또한, 금속막(215)은 단일 층으로 구성될 필요는 없고, 예를 들어, 게르마늄과 주석의 적층 막의 형태를 가질 수도 있다.In addition, the elements constituting the metal film 215 include a group consisting of germanium (Ge), tin (Sn), gallium (Ga), zinc (Zn), lead (Pb), indium (In), and antimony (Sb). One or more kinds of elements selected from can be used. According to binary phase diagrams of alloys containing these elements and aluminum, it has been found that these elements function as catalyst elements for lowering the melting point (strictly fluidization temperature) of aluminum. In addition, the metal film 215 need not be composed of a single layer, and may have the form of a laminated film of germanium and tin, for example.

상기한 구조로 된 적층 막을 형성한 시점에서의 상태가 도 2(C)에 나타내어져 있다. 이때, 도 2(C)에 나타낸 바와 같이, 콘택트 홀(212)의 어스펙트 비가 높기 때문에, 콘택트 홀의 내부(특히, 측벽)에 배선재료를 형성하는 것이 어렵다. 따라서, 콘택트 홀의 바닥에서 단선 불량이 발생할 확률이 높다.The state at the time of forming the laminated | multilayer film of the above structure is shown in FIG.2 (C). At this time, as shown in Fig. 2C, since the aspect ratio of the contact hole 212 is high, it is difficult to form the wiring material inside the contact hole (particularly, the side wall). Therefore, there is a high probability that disconnection failure occurs at the bottom of the contact hole.

따라서, 이 상태에서 배선재료에 유동성을 제공하기 위한 리플로 공정이 실시된다. 본 발명의 특징은 리플로 공정을 수소 분위기에서 행하는 것에 있다. 또한, 리플로 공정의 처리온도는 400℃ 이하(대표적으로는, 350∼400℃)이고, 처리시간은 0.5∼2 시간이다. 본 실시예에서는, 리플로 공정이 수소 분위기에서 400℃, 1시간의 가열처리에 의해 행해진다.Therefore, in this state, a reflow process for providing fluidity to the wiring material is performed. It is a feature of the present invention to perform the reflow step in a hydrogen atmosphere. In addition, the processing temperature of a reflow process is 400 degrees C or less (typically 350-400 degreeC), and a processing time is 0.5 to 2 hours. In this embodiment, the reflow step is performed by heat treatment at 400 ° C. for 1 hour in a hydrogen atmosphere.

리플로 공정에 의해 배선재료(214)에 유동성이 제공되고, 배선재료(214)가 콘택트 홀의 내부를 효과적으로 피복할 수 있다. 그 결과, 배선재료(214)가 충분한 막 두께로 콘택트 홀(212)의 측면에 형성되고, 바닥의 단선 불량이 개선된다. Fluidity is provided to the wiring material 214 by the reflow process, and the wiring material 214 can effectively cover the inside of the contact hole. As a result, the wiring material 214 is formed on the side surface of the contact hole 212 with a sufficient film thickness, and the disconnection failure at the bottom is improved.

또한, 본 발명에 따른 리플로 공정이 400℃ 이하의 온도로 행해지기 때문에, 알루미늄을 주성분으로 하는 배선재료의 표면에서의 힐록 또는 휘스커의 발생이 억제될 수 있다. 또한, 리플로 공정에서, 활성층을 수소화하는 효과도 기대될 수 있다. In addition, since the reflow process according to the present invention is performed at a temperature of 400 ° C. or less, generation of hillocks or whiskers on the surface of the wiring material mainly composed of aluminum can be suppressed. In addition, in the reflow process, the effect of hydrogenating the active layer can also be expected.

상기한 리플로 공정에 의해 얻어진 배선재료를 패터닝하여, 소스 배선(216), 드레인 배선(217) 및 게이트 배선(218)을 형성한다. 그 다음, 전체를 수소화함으로써, 도 2(D)에 나타낸 구조를 갖는 TFT가 얻어진다.The wiring material obtained by the above reflow process is patterned to form the source wiring 216, the drain wiring 217, and the gate wiring 218. Then, by hydrogenating the whole, a TFT having the structure shown in Fig. 2D is obtained.

본 실시예에서는 플레이너(planar)형 TFT의 제작방법을 설명했지만, 본 발명은 TFT의 구조에 관계없이 실시될 수 있다. 즉, TFT의 구조는 도 2(D)에 나타낸 구조에 한정되지 않고, 예를 들어, 역스태거형 TFT 또는 살리사이드(salicide) 구조를 갖는 것과 같은 구조에도, 본 발명은 본 발명을 실시하는 사람의 필요에 따라 쉽게 적용될 수 있다. In the present embodiment, a planar TFT manufacturing method has been described, but the present invention can be implemented irrespective of the structure of the TFT. That is, the structure of the TFT is not limited to the structure shown in Fig. 2D, and for example, the present invention also applies to a structure such as having a reverse staggered TFT or a salicide structure. It can be easily adapted to your needs.

본 발명을 이용하여 형성된 TFT는 접촉 불량의 가능성이 현저하게 감소되고 매우 신뢰성이 높은 동작을 실현한다. 또한, 본 발명을 이용함으로써 TFT의 생산수율이 대폭 향상되어, 경제적 장점도 막대하다.The TFT formed using the present invention significantly reduces the possibility of contact failure and realizes a very reliable operation. Further, by using the present invention, the production yield of TFTs is greatly improved, and the economic advantages are enormous.

[실시예 3]Example 3

본 실시예는 본 발명을 다층 배선 구조를 갖는 반도체장치에 적용한 경우의 예를 나타낸다. 그의 일 예로서, 도 3은 층간절연막으로서 투과성 유기수지재료를 사용한 경우의 구조를 나타낸다.This embodiment shows an example in which the present invention is applied to a semiconductor device having a multilayer wiring structure. As an example thereof, FIG. 3 shows a structure in the case of using a transparent organic resin material as the interlayer insulating film.

도 3은 유리 기판 상에 형성된 N채널형 TFT(301)와 P채널형 TFT(302)를 상보적으로 결합한 CMOS(상보형 금속 산화물 반도체) 회로를 나타낸다. TFT의 제작공정은 공지의 기술에 의거하기 때문에, 여기서는 그의 설명을 생략한다.3 shows a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) circuit in which an N-channel TFT 301 and a P-channel TFT 302 formed on a glass substrate are complementarily combined. Since the manufacturing process of TFT is based on a well-known technique, the description is abbreviate | omitted here.

도 3에서, TFT(301, 302)와 직접 접촉하는 제1 배선(304)(동일 층에 형성된 모든 배선을 포함한다)이 제1 층간절연막(303)상에 형성된다. 먼저, 본 발명은 제1 배선(304)이 형성될 때 이용될 수 있다. In FIG. 3, a first wiring 304 (including all wirings formed in the same layer) in direct contact with the TFTs 301 and 302 is formed on the first interlayer insulating film 303. First, the present invention can be used when the first wiring 304 is formed.

그 다음, 그 위에 제2 층간절연막(305)으로서 투과성 유기수지재료를 퇴적하고, 그 위에, 제2 배선(306)을 형성한다. 본 발명은 제2 배선(306)에 대해서도 적용될 수 있다. 이것은 매우 중요한 의미를 갖는다.Next, a transparent organic resin material is deposited thereon as a second interlayer insulating film 305, and a second wiring 306 is formed thereon. The present invention can also be applied to the second wiring 306. This is very important.

투과성 유기수지재료로서는, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리이미드아미드 등이 대표적이다. 층간절연막으로서 투과성 유기수지재료를 사용하면, 그 막이 스피닝(spinning)법으로 형성될 수 있기 때문에 막 두께가 쉽게 증대될 수 있고, 스루풋(throughput)이 향상될 수 있다. 또한, 비유전율이 낮기 때문에 배선간의 기생용량이 감소될 수 있다. 그러나, 투과성 유기수지재료의 내열성 때문에, 성막 후의 최대 가열온도는 450℃ 이하(바람직하게는, 400℃ 이하)로 제한될 필요가 있다.As a permeable organic resin material, polyimide, polyamide, polyimide amide, etc. are typical. When the permeable organic resin material is used as the interlayer insulating film, since the film can be formed by the spinning method, the film thickness can be easily increased, and the throughput can be improved. In addition, since the relative dielectric constant is low, parasitic capacitance between wirings can be reduced. However, due to the heat resistance of the permeable organic resin material, the maximum heating temperature after film formation needs to be limited to 450 ° C. or less (preferably 400 ° C. or less).

그러나, 본 발명에 따르면, 400℃ 이하(대표적으로는 350∼400℃)에서 배선재료의 리플로를 행할 수 있기 때문에, 층간절연막으로서 투과성 유기수지재료를 이용한 경우라도 아무런 문제없이 리플로 공정이 실시될 수 있다.However, according to the present invention, since the wiring material can be reflowed at 400 ° C. or lower (typically 350 to 400 ° C.), the reflow step is performed without any problem even when a transparent organic resin material is used as the interlayer insulating film. Can be.

따라서, 도 3에서는 투과성 유기수지재료가 제3 층간절연막(307)으로도 사용되고, 그 위에, 본 발명을 사용하여 제3 배선(308)이 형성되지만, 하부 층의 층간절연막이 가열처리에 의해 열화되는 것을 방지하는 것이 가능하다.Therefore, in Fig. 3, the transparent organic resin material is also used as the third interlayer insulating film 307, on which the third wiring 308 is formed using the present invention, but the interlayer insulating film of the lower layer is deteriorated by heat treatment. It is possible to prevent it from becoming.

또한, 본 실시예에서는 층간절연막으로서 투과성 유기수지재료를 이용하는 예를 나타냈지만, 층간절연막으로 산화규소막, 질화규소막, 산화질화규소막 등이 사용되는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.In this embodiment, a transparent organic resin material is used as the interlayer insulating film. However, the same applies to the case where a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or the like is used as the interlayer insulating film.

상기한 바와 같이, 본 발명을 이용함으로써, 내열성이 낮은 재료를 층간절연막으로 이용하는 것이 가능하게 되어, 장치를 설계하는데 있어서의 디자인 마진이 넓어질 수 있다.As described above, by using the present invention, it is possible to use a material having low heat resistance as the interlayer insulating film, so that the design margin in designing the device can be widened.

[실시예 4]Example 4

본 발명은 단결정 실리콘 기판 상에 형성된 IGFET(절연 게이트형 전계효과 트랜지스터)에 적용 가능하다. 또한, 본 발명은 단결정 실리콘을 활성층으로 하는 SOI 구조에도 적용 가능하다.The present invention is applicable to an IGFET (insulated gate type field effect transistor) formed on a single crystal silicon substrate. Moreover, this invention is applicable also to the SOI structure which uses single crystal silicon as an active layer.

도 4는 SOI 구조를 이용한 3차원 다층 구조의 반도체장치로서 BiCMOS 회로를 구성한 경우의 일 예를 나타낸다. 이 경우, 하부 층이 바이폴라 트랜지스터로 구성되고, 상부 층이 SOI 구조의 반도체장치로 구성되는 CMOS 회로가 나타내어져 있다. 4 shows an example in which a BiCMOS circuit is configured as a three-dimensional multilayer semiconductor device using an SOI structure. In this case, a CMOS circuit is shown in which the lower layer is composed of a bipolar transistor and the upper layer is composed of a semiconductor device having an SOI structure.

도 4에서, 부호 401은 P형 규소 기판을 나타내고, 402는 매립된 N+ 영역을 나타내고, 403은 에피택셜 성장에 의해 형성된 p 웰(well)을 나타내고, 매립된 N+ 영역(402) 상의 p 웰이 N형으로 반전되어 콜렉터로서 기능하는 n 웰(404)을 구성한다. 또한, 부호 405는 매립된 N+ 영역(402)으로부터의 인출 전극을 구성하는 딥(deep) N+ 영역을 나타낸다. 또한, 부호 406은 통상의 선택적 산화법에 의해 형성된 필드 산화막을 나타낸다.In Fig. 4, reference numeral 401 denotes a P-type silicon substrate, 402 denotes a buried N + region, 403 denotes a p well formed by epitaxial growth, and p well on buried N + region 402 The n well 404 is inverted to form N to function as a collector. Further, reference numeral 405 denotes a deep N + region constituting the lead electrode from the buried N + region 402. Reference numeral 406 denotes a field oxide film formed by a conventional selective oxidation method.

먼저, 바이폴라 트랜지스터를 구성하는 n 웰(404)에, 활성 베이스가 되는 p- 영역(407)이 형성되고, 이어서, 외부 베이스가 되는 p+ 영역(408)과, 에미터 영역이 되는 n+ 영역(409)이 배치된다.First, the p− region 407 serving as the active base is formed in the n well 404 constituting the bipolar transistor, and then the p + region 408 serving as the external base and the n + region 409 serving as the emitter region. ) Is placed.

그리고, 콜렉터 전극(411), 베이스 전극(412) 및 에미터 전극(413)을 형성하여, 바이폴라 트랜지스터가 구성된다. 본 발명은 이들 전극을 형성하는데 적용될 수 있다. The collector electrode 411, the base electrode 412, and the emitter electrode 413 are formed to form a bipolar transistor. The present invention can be applied to forming these electrodes.

상기한 구성으로 되는 바이폴라 트랜지스터 상에는, 웨이퍼 페이스트(paste) 기술을 이용하여 얻어진 단결정 실리콘 층을 활성층으로 하는 SOI 구조의 CMOS 회로가 형성되어 있다. 부호 410으로 나타낸 층간절연막은 접촉면(점선으로 표시됨)을 포함한다. 여기서, CMOS 회로의 상세한 설명은 생략한다.On the bipolar transistor having the above-described configuration, a CMOS circuit having an SOI structure having a single crystal silicon layer obtained by using a wafer paste technique as an active layer is formed. The interlayer insulating film denoted by reference numeral 410 includes a contact surface (indicated by a dotted line). Here, detailed description of the CMOS circuit is omitted.

그리고, 배선(414, 415)에 의해 CMOS 회로와 바이폴라 트랜지스터를 접속하여 BiCMOS 구조를 실현할 수 있다. 이 때, CMOS 회로를 구성하는 배선(416, 417)과, CMOS 회로와 바이폴라 트랜지스터를 접속하는 배선(414, 415)에 본 발명을 적용할 수 있다. The BiCMOS structure can be realized by connecting the CMOS circuit and the bipolar transistor by the wirings 414 and 415. At this time, the present invention can be applied to the wirings 416 and 417 constituting the CMOS circuit and the wirings 414 and 415 for connecting the CMOS circuit and the bipolar transistor.

상기한 바와 같이, SOI 구조를 이용하여 3차원 집적화 회로를 구성하는 경우에 있어서도, 다른 배선이나 층간절연막의 열화 없이 리플로 공정이 실시될 수 있고, 매우 신뢰성이 높은 콘택트가 실현될 수 있다. 즉, 본 발명은 3차원 구조를 갖는 반도체장치를 제작하는데 매우 효과적인 기술이다.As described above, even in the case of configuring a three-dimensional integrated circuit using an SOI structure, a reflow process can be performed without deterioration of other wirings or interlayer insulating films, and highly reliable contacts can be realized. That is, the present invention is a very effective technique for manufacturing a semiconductor device having a three-dimensional structure.

또한, 본 실시예에서는 BiCMOS 회로를 구성하는 예를 나타냈지만, 본 발명은 BiCMOS 회로뿐만 아니라, DRAM(다이나믹 랜덤 액세스 메모리) 회로, SRAM(스태틱 랜덤 액세스 메모리) 등의 논리회로에도 적용 가능하고, 매우 신뢰성이 높은 VLSI 회로(초대규모 반도체 집적회로) 또는 ULSI 회로(극초대규모 반도체 집적회로)를 실현할 수 있다.Moreover, although the example which comprises a BiCMOS circuit was shown in this embodiment, this invention is applicable not only to a BiCMOS circuit but also to logic circuits, such as DRAM (dynamic random access memory) circuit and SRAM (static random access memory), and very much. Highly reliable VLSI circuits (ultra-scale semiconductor integrated circuits) or ULSI circuits (ultra-ultra-scale semiconductor integrated circuits) can be realized.

[실시예 5]Example 5

본 발명에 따른 리플로 공정을 실시하기 위한 가열처리로서 RTA(급속 열 어닐)를 이용하는 것도 가능하다.It is also possible to use RTA (Rapid Heat Annealing) as the heat treatment for carrying out the reflow process according to the present invention.

RTA는 램프 등에 의해 적외선, 자외선 등의 강광(强光)을 피처리체에 조사(照射)하는 어닐 방법이다. 이 방법의 특징으로서는, 승온 속도 및 강온 속도가 빠르고, 처리시간이 수 초 내지 수 십초로 짧아서, 실질적으로 최상부 표면의 박막만을 가열할 수 있다는 것이다. 즉, 예를 들어, 유리 기판 상의 박막만을 1000℃ 정도의 매우 높은 온도로 어닐할 수 있다. RTA is an annealing method which irradiates a to-be-processed object with strong light, such as infrared rays and an ultraviolet-ray, by a lamp etc. The feature of this method is that the temperature increase rate and the temperature decrease rate are fast, and the processing time is short, from a few seconds to several tens of seconds, so that only the thin film on the uppermost surface can be heated substantially. That is, for example, only the thin film on a glass substrate can be annealed at the very high temperature of about 1000 degreeC.

본 실시예에서 설명되는 RTA 기술을 응용하면, 게이트 전극의 내열성을 초과하는 온도에서의 가열처리가 가능하게 되기 때문에, 리플로 온도의 허용 범위가 넓어진다. 따라서, 리플로 공정에 이용하는 금속원소의 선택폭이 넓어질 수 있다.Application of the RTA technique described in this embodiment enables the heat treatment at a temperature exceeding the heat resistance of the gate electrode, and thus the allowable range of the reflow temperature is widened. Therefore, the selection range of the metal element used in the reflow process can be widened.

또한, RTA 공정은 수 초 내지 수 십초의 매우 짧은 시간에 실행될 수 있기 때문에, 생산성의 관점에서도 매우 효과적인 수단이다.In addition, since the RTA process can be executed in a very short time of a few seconds to several tens of seconds, it is also a very effective means in terms of productivity.

[실시예 6]Example 6

본 발명은 수소 분위기에서 리플로 공정을 실행하는데 있어서 가장 중요한 특징을 가지며, 통상의 가열처리를 실행하는데 있어서는 수소가 분자 상태 또는 원자 상태로 존재한다. 본 실시예에서는 리플로 공정에서 수소 라디칼 또는 수소 이온을 이용하는 예를 나타낸다.The present invention has the most important feature in carrying out the reflow process in a hydrogen atmosphere, and hydrogen is present in the molecular state or the atomic state in carrying out the usual heat treatment. In this embodiment, an example of using hydrogen radicals or hydrogen ions in the reflow process is shown.

이 목적을 위해, 수소 분위기에서 플라즈마를 발생시키고, 수소를 여기(勵起)시킨 분위기에서 리플로 공정을 행한다. 라디칼화 또는 이온화되어 활성화 상태에 있는 수소를 리플로 공정에 이용함으로써, 리플로 공정의 효율이 향상될 수 있다.For this purpose, a plasma is generated in a hydrogen atmosphere, and a reflow step is performed in an atmosphere in which hydrogen is excited. By using hydrogen radicalized or ionized and in the activated state in the reflow process, the efficiency of the reflow process can be improved.

또한, 본 실시예는 실시예 5에서 설명된 RTA 기술과 조합될 수도 있다. 그리하여, 스루풋의 추가 향상이 기대될 수 있다.In addition, this embodiment may be combined with the RTA technique described in the fifth embodiment. Thus, further improvement in throughput can be expected.

[실시예 7]Example 7

본 실시예에서는, 실시예 1 또는 실시예 2에서 설명된 배선 전극을 구성하는 적층 막을 형성하는데 있어서 도 5(A) 및 도 5(B)에 나타낸 구성의 멀티체임버(클러스터 툴) 구조의 성막장치를 사용하는 예를 나타낸다.In this embodiment, a film forming apparatus having a multi-chamber (cluster tool) structure having the configuration shown in Figs. 5A and 5B in forming the laminated film constituting the wiring electrode described in the first or second embodiment. The example which uses is shown.

도 5(A) 및 도 5(B)에 나타낸 멀티체임버 구조의 성막장치는 각각의 반응실에서 상이한 조성(상이한 원소의 경우를 포함)을 갖는 박막을 연속적으로 적층할 수 있는 스퍼터링 장치의 일 예이다.The film forming apparatus of the multi-chamber structure shown in FIGS. 5A and 5B is one example of a sputtering apparatus capable of successively stacking thin films having different compositions (including cases of different elements) in each reaction chamber. to be.

여기서, 도 5(A)에 나타낸 스퍼터링 장치의 간단한 구성을 설명한다. 부호 10은 피처리 기판을 나타내고, 11은 장치 본체를 구성하는 공통 실을 나타내고, 12는 기판(10)을 반송(搬送)하기 위한 반송기구를 나타낸다. 기판(10)은 장치 본체(11)에 부착된 로드 록(load lock) 실(13, 14)로부터 반입·반출된다. 또한, 부호 15와 16은 로드 록 실(13, 14)에 설치된 기판 반송 카세트를 나타낸다. 또한, 로드 록 실(13, 14)은 게이트 밸브(17, 18)에 의해 공통 실(11)로부터 밀봉적으로 차폐될 수 있다. Here, the simple structure of the sputtering apparatus shown to FIG. 5 (A) is demonstrated. Reference numeral 10 denotes a substrate to be processed, 11 denotes a common seal constituting the apparatus main body, and 12 denotes a transfer mechanism for transferring the substrate 10. The board | substrate 10 is carried in and out from the load lock chamber 13 and 14 attached to the apparatus main body 11. As shown in FIG. Reference numerals 15 and 16 denote substrate transfer cassettes provided in the load lock chambers 13 and 14. In addition, the load lock seals 13, 14 may be hermetically shielded from the common seal 11 by the gate valves 17, 18.

공통 실(11)에는, 제1 반응실(19), 제2 반응실(20) 및 제3 반응실(21)이 연결되어 있고, 제1∼제3 반응실 각각은 게이트 밸브(22, 23, 24)에 의해 공통 실(11)로부터 밀봉적으로 차폐될 수 있다. 또한, 제1∼제3 반응실 각각에는, 초고진공(1 ×10-8 토르(torr) 이하, 바람직하게는 1 ×10-9 토르 이하)으로까지 감압시킬 수 있는 진공 배기 펌프(도시하지 않음)가 제공되어 있다.The first reaction chamber 19, the second reaction chamber 20, and the third reaction chamber 21 are connected to the common chamber 11, and each of the first to third reaction chambers is a gate valve 22, 23. , 24 can be hermetically shielded from the common seal 11. Further, in each of the first to third reaction chambers, a vacuum exhaust pump (not shown) capable of reducing the pressure to ultra high vacuum (1 × 10 -8 Torr or less, preferably 1 × 10 -9 Torr or less) is provided. ) Is provided.

또한, 부호 25는 리플로 공정에서 가열처리를 행하기 위한 체임버인 가열실을 나타낸다. 이 가열실(25)은 스루풋을 고려하여 RTA 처리를 행할 수 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 물론, 실시예 5에서 설명된 수소 라디칼을 발생시키기 위해 플라즈마 발생기구를 구비한 구성으로 할 수도 있다. 또한, 가열실(25)도 게이트 밸브(26)에 의해 공통 실(11)로부터 밀봉적으로 차폐될 수 있다. Reference numeral 25 denotes a heating chamber which is a chamber for performing heat treatment in the reflow step. It is preferable that this heating chamber 25 is made into the structure which can perform an RTA process in consideration of throughput. Of course, the configuration may be provided with a plasma generating mechanism for generating the hydrogen radicals described in the fifth embodiment. In addition, the heating chamber 25 may also be hermetically shielded from the common chamber 11 by the gate valve 26.

도 5(B)는 도 5(A)에 나타낸 스퍼터링 장치를 점선을 따라 절단한 단면의 개략을 나타낸다. 또한, 도 5(A)에 나타낸 개략도를 더 상세히 설명하기 때문에, 도 5(B)의 단면이 도 5(A)의 단면과 반드시 일치하지는 않지만, 기본적으로 동일 스퍼터링 장치의 설명이다.FIG. 5B shows the outline of a cross section of the sputtering apparatus shown in FIG. 5A taken along a dotted line. In addition, since the schematic diagram shown in FIG. 5A is explained in more detail, although the cross section of FIG. 5B does not necessarily correspond with the cross section of FIG. 5A, it is basically a description of the same sputtering apparatus.

공통 실(11)내에 배치된 반송기구(12)는 상하좌우로 움직일 수 있고, 기판(10)을 반응실(19∼21) 또는 가열실(25)로 반송한다. 여기서 주목하여야 하는 것은, 반송기구(12)는 기판(10)이 항상 그의 주 표면(장치 형성면)을 아래로 향하게 하여 반송되는 페이스 다운(face down) 방식으로 되어 있다는 것이다. 이 방식은 기판(10)에의 먼지의 부착을 감소시키는데 바람직하다. 물론, 기판의 주 표면을 위로 향하게 하는 페이스 업(face up) 방식이 사용될 수도 있다.The conveyance mechanism 12 arrange | positioned in the common chamber 11 can move up, down, left, and right, and conveys the board | substrate 10 to reaction chamber 19-21 or the heating chamber 25. As shown in FIG. It should be noted here that the conveyance mechanism 12 is in a face down manner in which the substrate 10 is always conveyed with its main surface (device formation surface) facing downward. This approach is desirable to reduce the adhesion of dust to the substrate 10. Of course, a face up manner of facing the major surface of the substrate up may also be used.

반응실(21)은 타겟 지지대(31), 타겟(32), 셔터(33) 및 기판 홀더(34)로 구성되어 있다. 기판 홀더(34)는 페이스 다운 방식을 채택하고 있으므로 기판(10)의 단부의 수 밀리미터만을 지지하도록 설계되어 있어, 기판의 표면이 오염되지 않는다. 그 외에도, 페이스 업 방식이나 기판을 수직으로 배치하여 성막하는 방식 등이 사용될 수도 있다. The reaction chamber 21 is composed of a target support 31, a target 32, a shutter 33, and a substrate holder 34. Since the substrate holder 34 adopts a face down method, it is designed to support only a few millimeters of the end of the substrate 10, so that the surface of the substrate is not contaminated. In addition, a face up method, a method of vertically disposing a substrate, and the like may be used.

가열실(25)은 기판 홀더(35)와 가열 램프(36, 37)로 구성되어 있다. 이 기판 홀더(35)도 페이스 다운 방식을 채택하고 있다. 또한, 한 쌍의 가열 램프(36, 37)에 의해 기판(10)의 양면으로부터 가열이 실행될 수 있다. 이 장치의 경우, 가열 램프(37)가 기판의 주 표면측을 가열하는 메인 램프를 구성한다. 물론, 페이스 업 방식 등이 사용될 수도 있다. The heating chamber 25 is comprised from the board | substrate holder 35 and the heating lamps 36 and 37. FIG. This substrate holder 35 also employs a face down method. In addition, heating can be performed from both sides of the substrate 10 by the pair of heat lamps 36 and 37. In the case of this apparatus, the heating lamp 37 comprises the main lamp which heats the main surface side of a board | substrate. Of course, a face up method or the like may be used.

다음, 상기한 바와 같이 구성된 스퍼터링 장치를 사용하여 상이한 조성의 박막으로 된 적층 구조를 형성하는 예를 설명한다.Next, an example of forming a laminated structure of thin films of different compositions using the sputtering apparatus configured as described above will be described.

예를 들어, 제1 반응실(19)에는 Al(또는 Al-Si, Al-Si-Cu 등) 타겟이 설치되어 있고, 제2 반응실(20)에는 Ge(또는 Sn, Ga 등) 타겟이 설치되어 있으며, 제3 반응실(21)에는 Ti(또는 TiN 등) 타겟이 설치되어 있다. 그 다음, 대기에의 노출 없이 각각의 타겟을 연속적으로 사용하여 성막을 행함으로써 Ti-Al-Ge 적층 구조 또는 Ti-Al-Ge-Ti 적층 구조 등을 얻을 수 있다. For example, an Al (or Al-Si, Al-Si-Cu, etc.) target is installed in the first reaction chamber 19, and a Ge (or Sn, Ga, etc.) target is installed in the second reaction chamber 20. In the third reaction chamber 21, a Ti (or TiN or the like) target is provided. Subsequently, a film is formed using each target continuously without exposure to the atmosphere, whereby a Ti-Al-Ge laminated structure, a Ti-Al-Ge-Ti laminated structure, or the like can be obtained.

또한, 필요에 따라 반응실의 수를 증감하는 것은 실시자의 자유이고, 예를 들어, 제1∼제4 반응실을 갖는 장치를 구성함으로써 Ti-Al-Ge-Sn 적층 구조 등을 얻을 수도 있다. In addition, it is free of an operator to increase or decrease the number of reaction chambers as needed, for example, Ti-Al-Ge-Sn laminated structure etc. can also be obtained by configuring the apparatus which has a 1st-4th reaction chamber.

리플로 공정에서, 리플로 처리를 받는 금속 박막의 표면 형상 및 표면 상태는 리플로 공정에 중대하게 영향을 미치는 중요한 인자이다. 예를 들어, 대기 중에서는, 알루미늄을 주성분으로 하는 박막 표면에 자연 산화물이 즉시 형성되고, 그 자연 산화물은 리플로 공정을 방해하는 요인이 된다. 또한, 자연 산화물은 절연성이므로, 다른 도전성 박막과의 오믹 콘택트를 저해한다.In the reflow process, the surface shape and surface state of the metal thin film subjected to the reflow process are important factors influencing the reflow process. For example, in the air, a natural oxide is immediately formed on the surface of a thin film mainly composed of aluminum, and the natural oxide is a factor that hinders the reflow process. Moreover, since natural oxide is insulating, it inhibits ohmic contact with another conductive thin film.

그러나, 본 실시예에서는, 상이한 조성을 갖는 금속 박막을 대기에의 노출 없이 적층할 수 있기 때문에, 상기한 문제들이 발생하지 않는다. 특히, 알루미늄 표면은 산화되기 쉽기 때문에, 대기에의 노출 없이 금속 박막을 적층할 수 있는 본 실시예의 효과는 매우 유효하다.However, in the present embodiment, the above-described problems do not occur because metal thin films having different compositions can be laminated without exposure to the atmosphere. In particular, since the aluminum surface is susceptible to oxidation, the effect of this embodiment in which a metal thin film can be laminated without exposure to the atmosphere is very effective.

[실시예 8] Example 8

본 발명은 배선 구조를 필요로 하는 모든 반도체장치에 적용 가능하다. 따라서, 본 발명은 절연 게이트형 트랜지스터뿐만 아니라, 박막 다이오드, 바이폴라 트랜지스터, 사이리스터, 정전 유도형 트랜지스터 등의 반도체장치에 대해서도 적용 가능하다. The present invention is applicable to all semiconductor devices requiring a wiring structure. Therefore, the present invention can be applied not only to insulated gate transistors, but also to semiconductor devices such as thin film diodes, bipolar transistors, thyristors, and electrostatic induction transistors.

또한, 본 명세서에서의 반도체장치는 반도체를 이용하여 기능하는 장치 전반을 칭하고, 상기한 각종 반도체장치로 구성된 투과형 또는 반사형 전기광학장치(액정 표시장치, EL 표시장치, EC 표시장치 등), 및 그러한 전기광학장치가 설치된 응용 제품도 그의 범주에 포함하는 것으로 한다.Incidentally, the semiconductor device in the present specification refers to an overall device functioning using a semiconductor, and includes a transmissive or reflective electro-optical device (liquid crystal display device, EL display device, EC display device, etc.) composed of various semiconductor devices described above, and Applications in which such electro-optical devices are installed are also included in their scope.

본 실시예에서는, 도시된 예에 의거하여 응용 제품에 대하여 설명한다. 본 발명을 이용한 반도체장치로서는, TV 카메라, 헤드 장착형 표시장치, 자동차 네비게이션 시스템, 프로젝션 시스템(프런트(front)형과 리어(rear)형이 있다), 비디오 카메라, 퍼스널 컴퓨터 등이 있다. 도 6(A)∼도 6(F)를 참조하여 간단히 설명한다.In this embodiment, the application will be described based on the illustrated example. Examples of the semiconductor device using the present invention include a TV camera, a head mounted display device, a car navigation system, a projection system (the front type and the rear type), a video camera, a personal computer, and the like. A brief description will be given with reference to Figs. 6A to 6F.

도 6(A)는 본체(2001), 카메라부(2002), 수상부(2003), 조작 스위치(2004) 및 표시장치(2005)로 구성된 모바일 검퓨터를 나타낸다. 본 발명은 표시장치(2005) 및 장치 내부에 설치된 집적화 회로(2006)에 적용된다.Fig. 6A shows a mobile computer composed of a main body 2001, a camera portion 2002, an image receiving portion 2003, an operation switch 2004, and a display device 2005. Figs. The present invention is applied to the display device 2005 and the integrated circuit 2006 installed inside the device.

도 6(B)는 본체(2101), 표시장치(2102) 및 밴드부(2103)로 구성된 헤드 장착형 표시장치를 나타낸다. 표시장치(2102)는 비교적 작은 사이즈의 것이 2개 사용된다.Fig. 6B shows a head mounted display device composed of a main body 2101, a display device 2102, and a band portion 2103. Figs. Two display apparatuses 2102 of relatively small size are used.

도 6(C)는 본체(2201), 표시장치(2202), 조작 스위치(2203) 및 안테나(2204)로 구성된 자동차 네비게이션 시스템을 나타낸다. 본 발명은 표시장치(2202) 및 장치 내부의 집적화 회로에 적용 가능하다. 표시장치(2202)는 모니터로서 이용되고, 이 장치의 주된 목적이 지도를 표시하는 것이기 때문에 해상도의 허용 범위는 비교적 넓다,FIG. 6C shows an automobile navigation system composed of a main body 2201, a display device 2202, an operation switch 2203, and an antenna 2204. The present invention can be applied to the display device 2202 and an integrated circuit inside the device. The display device 2202 is used as a monitor, and the allowable range of resolution is relatively wide because the main purpose of the device is to display a map.

도 6(D)는 본체(2301), 음성 출력부(2302), 음성 입력부(2303), 표시장치(2304), 조작 스위치(2305) 및 안테나(2306)로 구성된 휴대 전화기를 나타낸다. 본 발명은 표시장치(2304) 및 장치 내부의 집적화 회로에 적용 가능하다.FIG. 6D shows a cellular phone composed of a main body 2301, an audio output unit 2302, an audio input unit 2303, a display device 2304, an operation switch 2305, and an antenna 2306. The present invention is applicable to the display device 2304 and the integrated circuit inside the device.

도 6(E)는 본체(2401), 표시장치(2402), 음성 입력부(2403), 조작 스위치(2404), 배터리(2405) 및 수상부(2406)로 구성된 비디오 카메라를 나타낸다. 본 발명은 표시장치(2402) 및 장치 내부의 집적화 회로에 적용 가능하다. FIG. 6E shows a video camera composed of a main body 2401, a display device 2402, an audio input unit 2403, an operation switch 2404, a battery 2405, and a water receiving unit 2406. The present invention is applicable to the display device 2402 and an integrated circuit inside the device.

도 6(F)는 본체(2501), 광원(2502), 반사형 표시장치(2503), 광학계(빔 스플리터, 편광자 등이 포함된다)(2504), 스크린(2503)으로 구성된 프런트형 프로젝션 시스템을 나타낸다. 스크린(2505)은 회의나 학회발표 등에서의 프레젠테이션에 사용되는 대화면 스크린이기 때문에, 표시장치(2503)는 높은 해상도가 요구된다.6F illustrates a front projection system consisting of a main body 2501, a light source 2502, a reflective display device 2503, an optical system (including a beam splitter, a polarizer, etc.) 2504, and a screen 2503. Indicates. Since the screen 2505 is a large screen used for presentations in conferences and conference presentations, the display device 2503 is required to have high resolution.

또한, 본 실시예에서 나타낸 전기광학장치 외에도, 본 발명은 리어형 프로젝션 시스템 또는 핸디 단말기 등의 휴대형 정보 단말장치에도 적용 가능하다. 상기한 바와 같이, 본 발명의 응용 범위는 매우 넓고, 본 발명은 모든 분야의 표시 매체에 적용될 수 있다. In addition to the electro-optical device shown in this embodiment, the present invention is also applicable to portable information terminal devices such as a rear projection system or a handy terminal. As described above, the application range of the present invention is very wide, and the present invention can be applied to display media of all fields.

알루미늄을 주성분으로 하는 배선 전극에 콘택트를 형성하는데 있어서, 12족 내지 15족에 속하는 원소를 사용한 리플로 공정을 행함으로써, 원소의 작용에 의해 확실한 콘택트가 형성될 수 있다. 그 결과, 모든 구조의 반도체장치에서 양호한 콘택트가 달성될 수 있고, 반도체장치의 신뢰성이 대폭 향상될 수 있다. In forming a contact on a wiring electrode mainly composed of aluminum, a reliable contact can be formed by the action of the element by performing a reflow step using an element belonging to Groups 12 to 15. As a result, good contacts can be achieved in semiconductor devices of all structures, and the reliability of semiconductor devices can be greatly improved.

또한, 이 경우, 리플로 공정이 400℃ 이하, 대표적으로는, 350∼400℃의 낮은 온도에서 실행될 수 있기 때문에, 리플로 공정에 의해 야기되는 다른 층들의 배선 및 절연막의 열 열화가 방지될 수 있다. 또한, 다층 배선 구조를 갖는 반도체장치를 제작하는데 있어서, 사용하는 절연막 재료의 선택폭이 넓어질 수 있다. Also, in this case, since the reflow process can be carried out at a low temperature of 400 ° C. or lower, typically 350 to 400 ° C., thermal degradation of the wiring and the insulating film of the other layers caused by the reflow process can be prevented. have. In addition, in manufacturing a semiconductor device having a multilayer wiring structure, the selection range of the insulating film material to be used can be widened.

도 1(A) 및 도 1(B)는 박막의 단면 형상을 설명하기 위한 사진.1 (A) and 1 (B) are photographs for explaining the cross-sectional shape of the thin film.

도 2(A)∼도 2(D)는 반도체장치 제작공정을 나타내는 도면.2A to 2D are diagrams illustrating a semiconductor device fabrication process.

도 3은 반도체장치의 구조를 나타내는 도면.3 shows the structure of a semiconductor device;

도 4는 반도체장치의 구조를 나타내는 도면.4 is a diagram showing the structure of a semiconductor device.

도 5(A) 및 도 5(B)는 멀티체임버형 성막장치를 나타내는 도면. 5A and 5B show a multi-chamber film forming apparatus.

도 6(A)∼도 6(F)는 응용 제품으로서의 반도체장치를 나타내는 도면.6A to 6F are diagrams illustrating a semiconductor device as an application product.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

206: 소스 영역 207: 드레인 영역 211: 층간절연막206: source region 207: drain region 211: interlayer insulating film

212: 콘택트 홀 213: 티탄막 214: 알루미늄막212: contact hole 213: titanium film 214: aluminum film

215: 게르마늄막 216, 217, 218: 배선 전극215: germanium films 216, 217, 218: wiring electrodes

Claims (60)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete SOI 구조를 가지는 반도체 기판 상에, 도전성 재료를 가지는 적어도 하나의 트랜지스터를 형성하는 공정;Forming at least one transistor having a conductive material on a semiconductor substrate having an SOI structure; 상기 반도체 기판 위에 절연막을 형성하는 공정;Forming an insulating film on the semiconductor substrate; 상기 절연막을 관통하여 적어도 하나의 콘택트 홀을 형성하여 그 콘택트 홀의 바닥에서 상기 도전성 재료를 노출시키는 공정;Forming at least one contact hole through the insulating film to expose the conductive material at the bottom of the contact hole; 적어도 상기 콘택트 홀의 바닥에서 상기 도전성 재료와 전기 접촉하는 배선 재료를 형성하는 공정;Forming a wiring material in electrical contact with the conductive material at least at the bottom of the contact hole; 상기 배선 재료 상에, 12족 내지 15족 원소들로 이루어진 군에서 선택된 원소를 포함하는 막을 형성하는 공정; 및Forming a film including an element selected from the group consisting of Group 12 to Group 15 elements on the wiring material; And 400℃ 이하의 온도에서의 가열처리에 의해 적어도 상기 배선 재료를 유동화 시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.And fluidizing at least the wiring material by heat treatment at a temperature of 400 ° C. or lower. SOI 구조를 가지는 반도체 기판 상에, 적어도 하나가 실리사이드 재료인 도전성 재료들을 가지는 적어도 하나의 트랜지스터를 형성하는 공정;Forming at least one transistor on the semiconductor substrate having the SOI structure, the conductive materials having at least one silicide material; 상기 반도체 기판 위에 절연막을 형성하는 공정;Forming an insulating film on the semiconductor substrate; 상기 절연막을 관통하여 적어도 하나의 콘택트 홀을 형성하여 그 콘택트 홀의 바닥에서 상기 도전성 재료를 노출시키는 공정;Forming at least one contact hole through the insulating film to expose the conductive material at the bottom of the contact hole; 적어도 상기 콘택트 홀의 바닥에서 상기 도전성 재료와 전기 접촉하는 배선 재료를 형성하는 공정;Forming a wiring material in electrical contact with the conductive material at least at the bottom of the contact hole; 상기 배선 재료 상에, 12족 내지 15족 원소들로 이루어진 군에서 선택된 원소를 포함하는 막을 형성하는 공정; 및Forming a film including an element selected from the group consisting of Group 12 to Group 15 elements on the wiring material; And 가열처리에 의해 적어도 상기 배선 재료를 유동화 시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.And at least said wiring material is fluidized by heat treatment. 반도체 기판에, 도전성 재료를 가지는 적어도 하나의 트랜지스터를 형성하는 공정;Forming at least one transistor having a conductive material on the semiconductor substrate; 상기 반도체 기판 위에 제1 절연막을 형성하는 공정;Forming a first insulating film on the semiconductor substrate; 상기 제1 절연막 상에 반도체층을 형성하여 SOI 구조를 형성하는 공정;Forming a semiconductor layer on the first insulating film to form an SOI structure; 상기 제1 절연막 위에 CMOS 회로를 형성하는 공정;Forming a CMOS circuit on the first insulating film; 상기 CMOS 회로 위에 제2 절연막을 형성하는 공정;Forming a second insulating film over the CMOS circuit; 상기 제1 및 제2 절연막을 관통하여 적어도 하나의 콘택트 홀을 형성하여 그 콘택트 홀의 바닥에서 상기 도전성 재료를 노출시키는 공정;Forming at least one contact hole through the first and second insulating films to expose the conductive material at the bottom of the contact hole; 적어도 상기 콘택트 홀의 바닥에서 상기 도전성 재료와 전기 접촉하는 배선 재료를 형성하는 공정;Forming a wiring material in electrical contact with the conductive material at least at the bottom of the contact hole; 상기 배선 재료 상에, 12족 내지 15족 원소들로 이루어진 군에서 선택된 원소를 포함하는 막을 형성하는 공정; 및Forming a film including an element selected from the group consisting of Group 12 to Group 15 elements on the wiring material; And 400℃ 이하의 온도에서의 가열처리에 의해 적어도 상기 배선 재료를 유동화 시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.And fluidizing at least the wiring material by heat treatment at a temperature of 400 ° C. or lower. 반도체 기판에, 적어도 하나가 실리사이드 재료인 도전성 재료들을 가지는 적어도 하나의 트랜지스터를 형성하는 공정;Forming at least one transistor on the semiconductor substrate, the conductive materials having at least one silicide material; 상기 반도체 기판 위에 제1 절연막을 형성하는 공정;Forming a first insulating film on the semiconductor substrate; 상기 제1 절연막 상에 반도체층을 형성하여 SOI 구조를 형성하는 공정;Forming a semiconductor layer on the first insulating film to form an SOI structure; 상기 제1 절연막 위에 CMOS 회로를 형성하는 공정;Forming a CMOS circuit on the first insulating film; 상기 CMOS 회로 위에 제2 절연막을 형성하는 공정;Forming a second insulating film over the CMOS circuit; 상기 제1 및 제2 절연막을 관통하여 적어도 하나의 콘택트 홀을 형성하여 그 콘택트 홀의 바닥에서 상기 도전성 재료를 노출시키는 공정;Forming at least one contact hole through the first and second insulating films to expose the conductive material at the bottom of the contact hole; 적어도 상기 콘택트 홀의 바닥에서 상기 도전성 재료와 전기 접촉하는 배선 재료를 형성하는 공정;Forming a wiring material in electrical contact with the conductive material at least at the bottom of the contact hole; 상기 배선 재료 상에, 12족 내지 15족 원소들로 이루어진 군에서 선택된 원소를 포함하는 막을 형성하는 공정; 및Forming a film including an element selected from the group consisting of Group 12 to Group 15 elements on the wiring material; And 가열처리에 의해 적어도 상기 배선 재료를 유동화 시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.And at least said wiring material is fluidized by heat treatment. 삭제delete SOI 구조를 가지는 반도체 기판 상에, 적어도 하나가 실리사이드 재료인 도전성 재료들을 가지는 적어도 하나의 트랜지스터를 형성하는 공정;Forming at least one transistor on the semiconductor substrate having the SOI structure, the conductive materials having at least one silicide material; 상기 반도체 기판 위에 절연막을 형성하는 공정;Forming an insulating film on the semiconductor substrate; 상기 절연막을 관통하여 적어도 하나의 콘택트 홀을 형성하여 그 콘택트 홀의 바닥에서 상기 도전성 재료를 노출시키는 공정;Forming at least one contact hole through the insulating film to expose the conductive material at the bottom of the contact hole; 적어도 상기 콘택트 홀의 바닥에서 상기 도전성 재료와 전기 접촉하는 배선 재료를 형성하는 공정;Forming a wiring material in electrical contact with the conductive material at least at the bottom of the contact hole; 상기 배선 재료 상에, 12족 내지 15족 원소들로 이루어진 군에서 선택된 원소를 포함하는 막을 형성하는 공정; 및Forming a film including an element selected from the group consisting of Group 12 to Group 15 elements on the wiring material; And 400℃ 이하의 온도에서의 가열처리에 의해 적어도 상기 배선 재료를 유동화 시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.And fluidizing at least the wiring material by heat treatment at a temperature of 400 ° C. or lower. 제 31 항에 있어서, 상기 SOI 구조가 단결정 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법. 32. The method of claim 31 wherein the SOI structure comprises single crystal silicon. 제 31 항에 있어서, 상기 도전성 재료가 알루미늄과 도전성 반도체 재료 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법. 32. The method of claim 31, wherein the conductive material is at least one of aluminum and a conductive semiconductor material. 제 31 항에 있어서, 상기 실리사이드 재료가, 탄탈 실리사이드, 텅스텐 실리사이드, 티탄 실리사이드로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법. 32. The method of claim 31, wherein the silicide material comprises at least one selected from the group consisting of tantalum silicide, tungsten silicide, and titanium silicide. 제 31 항에 있어서, 상기 배선 재료가 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법. 32. The method of claim 31, wherein the wiring material comprises aluminum. 제 31 항에 있어서, 상기 12족 내지 15족 원소가, Ge, Sn, Ga, Pb, Zn, In, Sb으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.32. The method of claim 31, wherein said Group 12-15 elements comprise at least one selected from the group consisting of Ge, Sn, Ga, Pb, Zn, In, Sb. 제 31 항에 있어서, 상기 반도체 장치가 EL 표시장치인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.32. A method according to claim 31, wherein the semiconductor device is an EL display device. 제 31 항에 있어서, 상기 반도체 장치가, 모바일 컴퓨터, 헤드 장착형 표시장치, 자동차 네비게이션 시스템, 휴대 전화기, 비디오 카메라, 프로젝터로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 전자 기기인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법. 32. The method of claim 31, wherein the semiconductor device is at least one electronic device selected from the group consisting of a mobile computer, a head mounted display, a car navigation system, a mobile phone, a video camera, and a projector. . 반도체 기판에, 적어도 하나가 실리사이드 재료인 도전성 재료들을 가지는 적어도 하나의 트랜지스터를 형성하는 공정;Forming at least one transistor on the semiconductor substrate, the conductive materials having at least one silicide material; 상기 반도체 기판 위에 제1 절연막을 형성하는 공정;Forming a first insulating film on the semiconductor substrate; 상기 제1 절연막 상에 반도체층을 형성하여 SOI 구조를 형성하는 공정;Forming a semiconductor layer on the first insulating film to form an SOI structure; 상기 제1 절연막 위에 CMOS 회로를 형성하는 공정;Forming a CMOS circuit on the first insulating film; 상기 CMOS 회로 위에 제2 절연막을 형성하는 공정;Forming a second insulating film over the CMOS circuit; 상기 제1 및 제2 절연막을 관통하여 적어도 하나의 콘택트 홀을 형성하여 그 콘택트 홀의 바닥에서 상기 도전성 재료를 노출시키는 공정;Forming at least one contact hole through the first and second insulating films to expose the conductive material at the bottom of the contact hole; 적어도 상기 콘택트 홀의 바닥에서 상기 도전성 재료와 전기 접촉하는 배선 재료를 형성하는 공정;Forming a wiring material in electrical contact with the conductive material at least at the bottom of the contact hole; 상기 배선 재료 상에, 12족 내지 15족 원소들로 이루어진 군에서 선택된 원소를 포함하는 막을 형성하는 공정; 및Forming a film including an element selected from the group consisting of Group 12 to Group 15 elements on the wiring material; And 400℃ 이하의 온도에서의 가열처리에 의해 적어도 상기 배선 재료를 유동화 시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.And fluidizing at least the wiring material by heat treatment at a temperature of 400 ° C. or lower. 제 26 항 내지 제 29 항, 제 39 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 SOI 구조가 단결정 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법. 40. A method according to any one of claims 26 to 29 and 39, wherein said SOI structure comprises single crystal silicon. 제 26 항 내지 제 29 항, 제 39 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도전성 재료가 알루미늄과 도전성 반도체 재료 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법. A method according to any one of claims 26 to 29 and 39, wherein the conductive material is at least one of aluminum and a conductive semiconductor material. 제 27 항, 제 29 항, 제 39 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실리사이드 재료가, 탄탈 실리사이드, 텅스텐 실리사이드, 티탄 실리사이드로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법. 40. A method according to any one of claims 27, 29 and 39, wherein said silicide material comprises at least one selected from the group consisting of tantalum silicide, tungsten silicide and titanium silicide. 제 26 항 내지 제 29 항, 제 39 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배선 재료가 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법. A method according to any one of claims 26 to 29 and 39, wherein the wiring material comprises aluminum. 제 26 항 내지 제 29 항, 제 39 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 12족 내지 15족 원소가, Ge, Sn, Ga, Pb, Zn, In, Sb으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.The method according to any one of claims 26 to 29 and 39, wherein the group 12 to 15 elements include at least one selected from the group consisting of Ge, Sn, Ga, Pb, Zn, In, Sb. A semiconductor device manufacturing method characterized in that. 제 26 항 내지 제 29 항, 제 39 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반도체장치가 EL 표시장치인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.A method according to any one of claims 26 to 29 and 39, wherein the semiconductor device is an EL display device. 제 26 항 내지 제 29 항, 제 39 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반도체장치가, 모바일 컴퓨터, 헤드 장착형 표시장치, 자동차 네비게이션 시스템, 휴대 전화기, 비디오 카메라, 프로젝터로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 전자 기기인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법. 40. The semiconductor device according to any one of claims 26 to 29 and 39, wherein the semiconductor device is at least one selected from the group consisting of a mobile computer, a head mounted display, a car navigation system, a mobile phone, a video camera, and a projector. A semiconductor device manufacturing method characterized in that the electronic device. 삭제delete 반도체 기판에 적어도 하나의 트랜지스터를 형성하는 공정;Forming at least one transistor on the semiconductor substrate; 상기 반도체 기판 위에 제1 절연막을 형성하는 공정;Forming a first insulating film on the semiconductor substrate; 상기 제1 절연막 위에 박막트랜지스터를 형성하는 공정;Forming a thin film transistor on the first insulating film; 상기 박막트랜지스터 위에 제2 절연막을 형성하는 공정;Forming a second insulating film on the thin film transistor; 상기 제1 및 제2 절연막을 관통하여 적어도 하나의 콘택트 홀을 형성하는 공정;Forming at least one contact hole through the first and second insulating films; 상기 제2 절연막 상과 상기 콘택트 홀 내에, 알루미늄을 포함하는 배선 재료를 형성하는 공정;Forming a wiring material including aluminum on the second insulating film and in the contact hole; 상기 배선 재료와 접촉하는, 12족 내지 15족 원소들로 이루어진 군에서 선택된 원소를 포함하는 막을 형성하는 공정; 및Forming a film comprising an element selected from the group consisting of Group 12 to Group 15 elements in contact with the wiring material; And 상기 배선 재료를 유동화 시키기 위해 상기 배선 재료와 상기 막을 가열하는 공정을 포함하고;Heating the wiring material and the film to fluidize the wiring material; 상기 배선 재료는 상기 콘택트 홀을 통해 상기 트랜지스터와 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.And the wiring material is electrically connected to the transistor through the contact hole. 제 26 항 내지 제 29 항, 제 31 항, 제 39 항, 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트랜지스터가 바이폴라 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.49. A method according to any one of claims 26 to 29, 31, 39, and 48, wherein said transistor is a bipolar transistor. 제 28 항, 제 29 항, 제 39 항, 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 절연막과 상기 반도체 기판 사이에 또 다른 절연막과 또 다른 배선 재료를 형성하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.49. The method of any one of claims 28, 29, 39, and 48, further comprising forming another insulating film and another wiring material between the first insulating film and the semiconductor substrate. A semiconductor device manufacturing method. 제 27 항, 제 29 항, 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열이 400℃ 이하의 온도로 행해지는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.49. The method of manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 27, 29, and 48, wherein said heating is performed at a temperature of 400 deg. 제 26 항 내지 제 29 항, 제 31 항, 제 39 항, 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열이 350℃ 이하의 온도로 행해지는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.The semiconductor device manufacturing method according to any one of claims 26 to 29, 31, 39, and 48, wherein the heating is performed at a temperature of 350 ° C or lower. 제 26 항 내지 제 29 항, 제 31 항, 제 39 항, 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열이 수소 함유 분위기에서 행해지는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.The semiconductor device manufacturing method according to any one of claims 26 to 29, 31, 39, and 48, wherein the heating is performed in an atmosphere containing hydrogen. 제 26 항, 제 27 항, 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연막과 상기 배선 재료 사이에, 티탄을 포함하는 또 다른 막을 형성하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.32. The method of manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 26, 27, and 31, further comprising forming another film containing titanium between the insulating film and the wiring material. 제 28 항, 제 29 항, 제 39 항, 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 절연막과 상기 배선 재료 사이에, 티탄을 포함하는 또 다른 막을 형성하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.49. The method of any one of claims 28, 29, 39, and 48, further comprising forming another film containing titanium between the second insulating film and the wiring material. A semiconductor device manufacturing method. 제 26 항 내지 제 29 항, 제 31 항, 제 39 항, 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배선 재료 내의 산소 농도가 5 ×1019 원자/cm3 이하인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.The semiconductor device manufacturing method according to any one of claims 26 to 29, 31, 39, and 48, wherein an oxygen concentration in the wiring material is 5 x 10 19 atoms / cm 3 or less. . 제 48 항에 있어서, 상기 반도체장치가 EL 표시장치인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.A method according to claim 48, wherein said semiconductor device is an EL display device. 제 48 항에 있어서, 상기 반도체장치가, 모바일 컴퓨터, 헤드 장착형 표시장치, 자동차 네비게이션 시스템, 휴대 전화기, 비디오 카메라, 프로젝터로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 전자 기기인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법. 49. The method of claim 48, wherein the semiconductor device is at least one electronic device selected from the group consisting of a mobile computer, a head mounted display, a car navigation system, a mobile phone, a video camera, and a projector. . 제 48 항에 있어서, 상기 반도체 기판이 단결정 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법. 49. The method of claim 48, wherein said semiconductor substrate comprises single crystal silicon. 제 48 항에 있어서, 상기 12족 내지 15족 원소가, Ge, Sn, Ga, Pb, Zn, In, Sb으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.49. The method of claim 48, wherein said Group 12-15 elements comprise at least one selected from the group consisting of Ge, Sn, Ga, Pb, Zn, In, Sb.
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