JPH01262644A - 配線形成方法 - Google Patents

配線形成方法

Info

Publication number
JPH01262644A
JPH01262644A JP9093688A JP9093688A JPH01262644A JP H01262644 A JPH01262644 A JP H01262644A JP 9093688 A JP9093688 A JP 9093688A JP 9093688 A JP9093688 A JP 9093688A JP H01262644 A JPH01262644 A JP H01262644A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
pattern
wiring
film
insulating film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9093688A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisaya Suzuki
寿哉 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP9093688A priority Critical patent/JPH01262644A/ja
Publication of JPH01262644A publication Critical patent/JPH01262644A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

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】 〔概 要〕 配線形成方法、特に半導体デバイスにおける第1Ji配
線の形成方法の改良に関し、 低い配線抵抗が得られ、且つ上面に段差の形成されない
配線の形成方法の提供を目的とし、第1の絶縁膜上にシ
リコン層を形成し、該シリコン層上に配線パターンに対
応する耐酸化膜パターンを形成し、熱酸化により該耐酸
化膜パターンに覆われない領域の該シリコン層を選択的
に底部まで酸化シリコン膜に変質せしめ、該耐酸化膜を
除去して該酸化シリコン膜で画定されたシリコン層パタ
ーンの上面を表出せしめ、該シリコン層パターン上を含
む該酸化シリコン膜上に第2の絶縁膜を形成し、該第2
の絶縁膜に前記シリコン層パターンの上面を表出する開
孔パターンを形成し、該開口パターン内に表出するシリ
コン層パターン上に該開孔パターン内を上部まで埋める
厚さの高融点金属層を選択成長させる工程を含んで構成
する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は配線形成方法、特に半導体デバイスにおける第
1層配線の形成方法の改良に関する。
多層配線構造を有する半導体デバイスにおいて一層目の
配線即ち第1層配線の材料には、該第1層配線の形成さ
れた後の工程において加えられる高温の熱処理に耐える
材料である多結晶シリコン(ポリSi)に不純物をドー
プして導電性を付与してなるポリSi配線が従来一般に
用いられていた。
一方今後の半導体デバイスは高集積化、高速化の要求が
一層厳しくなって来るので、従来のように不純物をドー
プして導電性を持たせたポリStを第1層配線に用いた
際には、その抵抗が高いことによってデバイスの動作に
支障をきたすようになってくる。
そこで該第1層配線には、上記ポリSiより1桁程度比
抵抗の小さい高融点金属のシリサイドをボ’JSi上に
積層して抵抗を減少させたポリサイド配線が用いられ始
めているが、高融点金属シリサイドも金属に較べるとま
だ1桁程度比抵抗が高いので、高集積デバイスの高速化
に対しては未だ充分とはいえない。
またデバイスの高集積化が進み多層配線構造が用いられ
るようになると、従来の配線形成方法による場合、上面
に形成される急峻な段差によって上層の配線に断線等の
信頼性低下を生ずるようになる。
そこでより低抵抗で、しかも段差を生じないような第1
層配線の形成方法が要望される。
〔従来の技術〕
例えばMO3半導体装置において、ポリサイドよりなる
第1層配線は以下に第4図(al〜(dlを参照して述
べる方法により形成されていた。
第4図(a)参照 即ちフィールド酸化膜52及びその下部のp型チャネル
ストッパ53により画定分離された例えばp−型シリコ
ン基板51の素子形成領域54にゲート酸化膜55、ポ
リSi等からなるゲート電極56、n゛型ソース及びド
レイン領域57及び58が形成されてなる被処理基板上
に燐珪酸ガラス(PSG)等よりなる下層絶縁膜59を
形成し、該下層絶縁膜59にソース領域57、ドレイン
領域58を表出するコンタクト窓60a、60b、及び
ゲート電極56を表出するコンタクト窓60c等を形成
する。
第4図(bl参照 次いで上記コンタクト窓60a、60b、60cの内面
を含む下層絶縁膜59上に厚さ3000〜5000人程
度のポリ5ii61を気相成長により形成し、該ポリS
i層61上にスパッタリング法により厚さ3000〜5
000人程度の高融点金属シリサイド例えばタングステ
ンシリサイド(hst、)JI62を形成する。
第4図(C1参照 そして上記WSix層62及びポリSi層61をパター
ニングし第1層のソース配線63、ドレイン配線64、
ゲート配線65を形成する方法であった。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし上記従来の方法によると、高融点金属シリサイド
が前述のように金属に比べて1桁程度比抵抗が高いこと
による配線抵抗の増大によって該MO3半導体装置の動
作速度が低下するという問題や、上記第4図(d)に示
されるように第1層配線即ちソース、ドレイン、ゲート
配線63.64.65等が下層絶縁膜59上に形成され
るので、これら第1層配線による6000〜10000
人程度の段差によって該第1層配線形成面上に形成され
るPSG等の眉間絶縁膜66の上面に高い段差部67が
形成される。そのため、該眉間絶縁膜66上に形成され
るアルミニウム(AI)等よりなる第2N配線68に極
端に薄い領域68tが形成されて、該第2層配線68に
断線等の信頼性低下を生ずるという問題があった。
そこで本発明は、低い配線抵抗が得られ、且つ段差の形
成されない配線の形成方法を提供することを目的とする
〔課題を解決するための手段〕
上記課題は、第1の絶縁膜上にシリコン層を形成し、該
シリコン層上に配線パターンに対応する耐酸化膜パター
ンを形成し、熱酸化により該耐酸化膜パターンに覆われ
ない領域の該シリコン層を選択的に底部まで酸化シリコ
ン膜に変質せしめ、該耐酸化膜を除去して該酸化シリコ
ン膜で画定されたシリコン層パターンの上面を表出せし
め、該シリコン層パターン上を含む該酸化シリコン膜上
に第2の絶縁膜を形成し、該第2の絶縁膜に前記シリコ
ン層パターンの上面を表出する開孔パターンを形成し、
該開口パターン内に表出するシリコン層パターン上に該
開孔パターン内を上部まで埋める厚さの高融点金属層を
選択成長させる工程を有する本発明による配線形成方法
によって解決される。
〔作 用〕
即ち本発明は、第1の絶縁膜上に形成したポリSi層を
耐酸化膜をマスクにして底部まで選択酸化することによ
って、該第1の絶縁膜上に配線となるポリSi層パター
ンを選択酸化膜によって画定分離された状態に形成する
。そして該面上に第2の絶縁膜を形成し、該第2の絶縁
膜に前記ポリSi層パターンに対応する形状の開孔パタ
ーンを形成して該開孔パターン内に前記ポリSi層パタ
ーンの上面を表出させた後、不活性な絶縁膜上には成長
せず活性なSi面のみに該Si面を核にして選択的に成
長する特性を有する高融点金属の選択気相成長手段によ
って該開孔パターン内に表出するポリSi層パターン上
に、選択的に、該開孔パターンを上面まで埋める厚さに
高融点金属層を選択気相成長させることによって、第2
の絶縁膜に埋込まれて上面に段差が形成されず、且つ高
融点金属よりなるために従来に比べ大幅に低抵抗化され
た配線を形成する。
なお高融点金属配線の下部にあるポリSi層は、上記高
融点金属成長の核になるのみでなく、高融点金属と第1
の絶縁膜との間の密着性を高める効果も合わせ持ってい
る。
〔実施例〕
以下本発明を、実施例について図を参照し具体的に説明
する。
第1図(al〜(f)は本発明の第1の実施例の工程斜
視図、第2図(al〜(d)は本発明の第2の実施例の
工程断面図、第3図は同第2の実施例の工程平面図であ
る。
第1図(al参照 本発明により下層高融点金属配線例えば下層タングステ
ン(W)配線を有する多層配線を形成するに際しては、
半導体基板1の上面に従来通りpsc等からなる厚さ0
.5〜1μm程度の下層絶縁膜2を形成し、次いで前記
下層絶縁膜2上に通常の気相成長手段により厚さ500
〜1000人程度のポ’JSiji103を形成し、次
いで該ポリ5iji103にガス拡散手段等により燐を
高濃度にドープして該ボ’JSiji103にn型の導
電性を付与する。
第1図(b)参照 次いで上記ポリSi層103上に通常の気相成長工程及
びバターニング工程を経て、形成しようとする下層配線
パターンの形状に対応する耐酸化膜パターン即ち例えば
厚さ500〜1000人程度の窒化シリコン(SiJ4
)膜パターン4を形成し、該5iJ4膜パターン4をマ
スクにし通常の選択酸化によって、該Si3N4膜に覆
われない領域のポリSi層103を底部まで完全に酸化
する。5は該選択酸化による二酸化シリコン(Sing
)膜を示す。
第1図(C)参照 そして燐酸煮沸処理等により5iJ4IF!パターン4
を除去することによって該下層絶縁膜2上に、選択酸化
によるSiO□膜5によって画定分離されたポリSi下
層配線パターン3が形成される。
第1図(dl参照 次いで上記基板上に通常の気相成長手段により従来同様
にpsc等よりなる厚さ0.5〜1μm程度の層間絶縁
膜6を形成し、次いで通常のフォトリソグラフィ手段に
より上記層間絶縁膜6の前記ポリSi下層配線パターン
3の上部領域に該ポリSi下層配線パターン3に対応す
る形状を有する開孔7を形成する。
なお該フォトリソグラフィには、前記5iJn膜パター
ン4をパターニングする際に用いたフォトマスクを用い
、前記Si3N4膜パターニングの際のレジストマスク
に対し反転パターンを有するレジストマスクを形成する
のが有利である。
第1図(8)参照 次いで例えば6弗化タングステン(WF6)をメタルソ
ースガスに用い、モノシラン(S i It a )を
還元ガスに用いる通常の金属タングステンの気相成長手
段により、前記ポリ31層配線パターン3の上面を核に
し該ポリSiN配線パターン3上に該ポリSi層配線パ
ターン3上の層間絶縁膜6の開孔7をその上面まで埋め
る厚さに金属タングステン層を選択成長せしめ、これに
よって層間絶縁膜6上に上面を表出して平坦に埋込まれ
且つ下部の下層絶縁膜2との間にポリ31層配線パター
ン3が介在して下部絶縁ll92との強い密着性を確保
した下層タングステン配線8を形成する。
このようにして形成した下層タングステン配線8は金属
自体よりなるので低い比抵抗を有し、且つ上記のように
眉間絶縁膜6に平坦に埋込まれるので該下層配線の形成
されている面に段差が形成されることはない。
第1図(f)参照 次いで通常通リスバッタリング及びフォトリソグラフィ
の工程を経て上記層間絶縁膜6上に、該下層タングステ
ン配線8と重なり部9によってコンタクトするAI等の
上層金属配線10を形成し、本発明による多層配線が完
成する。
なおここで、前記のように下層タングステン配線8は層
間絶縁膜6の上面に表出し且つ該層間絶縁膜6に平坦に
埋込まれてなり層間絶縁膜6の上面との間には段差が形
成されていないので、該上層金属配線lOは各部で均一
な厚さ(L)に形成され、該上層金属配線10の局部的
な断面積の減少による断線や信頼性の低下は防止される
次ぎに下層に形成されるゲート電極とのコンタクトを含
む実施例について説明する。
第2図(al参照 即ち半導体基板l上にゲート酸化膜11を介して例えば
ポリSiよりなるゲート電極12が形成されてなる基板
上に、該基板上を覆う下層絶縁膜2が形成され、該下層
絶縁膜2にゲート電極12面を表出するコンタクト窓1
3が形成されてなる被処理基板上に、先ず前記実施例同
様に導電性を付与した厚さ500〜1000人程度のポ
リ5iJii103を形成し、次いで該ポリ53層10
3上に厚さ500〜1000人程度の該コンタクト部を
含む下層配線の形状に対応する形状のSi3N、膜パタ
ーン4を形成する。
第2図(bl参照 次いで前記実施例同様上記5izNa膜パターン4をマ
スクにして選択酸化を行って、上記ポリ5iN103に
おけるSi3Nm膜パターン4に覆われない領域を選択
的に底面までSiO□膜5化し、該Sin、膜5により
画定分離された下層配線に対応する形状のポリSi下層
配線パターン3を形成する。
第2図(C)参照 次いで5tJ4膜パターン4を除去した後、前記実施例
同様の気相成長及びフォトリソグラフィにより上記ポリ
Si下層配線パターン3の上面を表出する開孔7を有す
る眉間絶縁膜6を形成する。
第2図(d)参照 前記実施例同様の選択気相成長手段により、上記開孔7
内に表出するポリSi下層配線パターン3上に前記下層
絶縁膜2のコンタクト窓13内を埋め、且つ更に層間絶
縁M6の開孔7内を上面まで埋めてなる下層タングステ
ン配線8を形成する。
第3図はこの状態を示した工程平面図で、図中に示され
たA−A矢視断面が前記第2図(dlに対応する。なお
図中の各符号は第2図と同一対象物を示している。
以上の実施例においては層間絶縁膜に平坦に埋込まれる
下層金属配線をタングステン層により形成したが、該下
層配線は選択気相成長によるモリブデン等の他の高融点
金属によっても形成することができる。
またシリコン層はポリ81層に限らず、アモルファスS
i層であってもよい。
〔発明の効果〕
以上説明のように本発明によれば、低い比抵抗を有し、
且つ絶縁膜に平坦に埋込まれた高融点金属による下層配
線が形成され、下層高融点金属配線形成面上に段差が形
成されることがなくなる。
従って、該下層配線形成面上に配設される上層の配線の
膜厚が各部において均一に形成されるので、該上層配線
の局部的な断面積減少による断線や信顛性の低下は防止
される。
従って本発明は、多層配線を有する半導体ICの性能及
び信頼度の向上に有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(f)は本発明の第1の実施例の工程斜
視図、 第2図(al〜(d)は本発明の第2の実施例の工程断
面図、 第3図は本発明の第2の実施例の工程平面図、第4図1
8)〜(d)は従来方法の工程断面図である。 図において、 lは半導体基板、 2は下N絶縁膜、 3はポリSi下層配線パターン、 4はSi3N、膜パターン、 5はSin、膜、 6は眉間絶縁膜、 7は開孔、 8は下層タングステン配線、 11はゲート酸化膜、 12はゲート電極、 13はコンタクト窓、 103 は□ポリSi層 −を示す。 第1図 (゛その1) 第2図 7F袷明の第21実1色4ダ」J工程平面m箒3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  第1の絶縁膜上にシリコン層を形成し、 該シリコン層上に配線パターンに対応する耐酸化膜パタ
    ーンを形成し、 熱酸化により該耐酸化膜パターンに覆われない領域の該
    シリコン層を選択的に底部まで酸化シリコン膜に変質せ
    しめ、 該耐酸化膜を除去して該酸化シリコン膜で画定されたシ
    リコン層パターンの上面を表出せしめ、該シリコン層パ
    ターン上を含む該酸化シリコン膜上に第2の絶縁膜を形
    成し、 該第2の絶縁膜に前記シリコン層パターンの上面を表出
    する開孔パターンを形成し、 該開口パターン内に表出するシリコン層パターン上に該
    開孔パターン内を上部まで埋める厚さの高融点金属層を
    選択成長させる工程を有することを特徴とする配線形成
    方法。
JP9093688A 1988-04-13 1988-04-13 配線形成方法 Pending JPH01262644A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9093688A JPH01262644A (ja) 1988-04-13 1988-04-13 配線形成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9093688A JPH01262644A (ja) 1988-04-13 1988-04-13 配線形成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01262644A true JPH01262644A (ja) 1989-10-19

Family

ID=14012334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9093688A Pending JPH01262644A (ja) 1988-04-13 1988-04-13 配線形成方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01262644A (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59145543A (ja) * 1983-02-09 1984-08-21 Matsushita Electronics Corp 半導体装置の製造方法
JPS60115221A (ja) * 1983-11-28 1985-06-21 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59145543A (ja) * 1983-02-09 1984-08-21 Matsushita Electronics Corp 半導体装置の製造方法
JPS60115221A (ja) * 1983-11-28 1985-06-21 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS62503138A (ja) 集積回路のコンタクト及び内部接続線の形成方法
JPH0846050A (ja) 半導体記憶装置およびその製造方法
KR0180287B1 (ko) 반도체장치의 배선구조 및 그의 제조방법
EP0475607B1 (en) Method of producing semiconductor device including Schottky barrier diode
JPH01262644A (ja) 配線形成方法
JPH04355951A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2830215B2 (ja) 電荷転送装置の製造方法
KR100192064B1 (ko) 저저항 배선구조를 갖는 반도체장치 및 그 제조방법
JPH05121727A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2716977B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0230113A (ja) 半導体集積回路装置
JP2753849B2 (ja) 半導体装置
JP2950620B2 (ja) 半導体装置
JPS62262443A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH01120026A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH02222139A (ja) 半導体装置
JP3182168B2 (ja) 半導体装置の製造方法及び半導体装置
JP3227722B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH02277254A (ja) 半導体装置
JPH08316475A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH05121665A (ja) 半導体装置
JPS63296277A (ja) 半導体集積回路装置
JPS6047445A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH01211949A (ja) 半導体集積回路の配線構造
JPH0831597B2 (ja) 絶縁ゲート電界効果形半導体装置の製造方法