JPH02143519A - 配線の形成方法 - 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、半導体装置におけるコンタクトホール等の配
線用開口部内に選択的に高融点金属膜を形成する配線の
形成方法に関する。

［発明の概要］ 本発明は、配線の形成方法において、 下層被配線層上に、絶縁膜及び該絶縁膜に対して選択的
に除去可能な膜を順次形成し、前記絶縁膜及び該絶縁膜
に対して選択的に除去可能な膜に連通ずる開口部を形成
し、次いで前記選択的に除去可能な膜のみを除去した後
、前記開口部内に高融点金属膜を選択的に形成すること
により、レジスト中の不純物が配線部周辺に残留するこ
とのない良好な配線の形成を可能にしたものである。

［従来の技術］ 近年、半導体装置の高集積化に伴ない微細な接続孔に配
線を形成する技術がとりわけ重要な課題となっており、
集積度を上げるための微細化は、主に横方向になされ、
絶縁耐圧の維持と浮遊容量の増大の防止のため縦方向の
縮小は大きく進まない。そのため、コンタクトホールや
層間接続孔のアスペクト比は高くなる傾向にある。そこ
で、高アスペクト比の開孔内に選択的に配線が形成出来
るタングステン選択ＣＶＤ法が重要な技術となっている
。

このタングステン選択ＣＶＤ法を用いた従来の配線の形
成方向としては、第２図Ａ及び第２図Ｂに示すものが知
られている。この方法は、まず第２図Ａに示すように、
例えば、ｎ゛型の不純物拡散領域１ａを有するシリコン
基板ｌの上に、ＣＶＤ法にて絶縁膜である５ｊｏｓ膜２
を形成する。

次に、フォトリソグラフィー法を用いてポジ型レジスト
でレジスト３のパターンを形成する。

次に、第２図Ｂに示すように、レジスト３をマスクにし
て反応性イオンエツチング（ＲＩ　Ｅ）を行ないＳｉＯ
２膜２に開口部２ａを形成した後、ＳｉＨ４還元のタン
グステン選択ＣＶＤ法を用いて開口？！Ｓ２ａ内にタン
グステン（Ｗ）膜４を堆積させることにより、配線を形
成している。

しかしながら、このような従来の方法においては、Ｓｉ
ｎｇ膜２をＲＩＥ法によりエツチングした際に残るレジ
スト３中の不純物や、シリコン還元の反応副生成物など
が、レジストのアッシング後、開口部２ａ内壁や５ｉＯ
ｚ膜２上面に付着し、これら不純物等が核となってタン
グステン粒４ａが成長するため、配線のみを選択的に得
ることができなくなる問題点がある。

この対策として、特開昭６２−２１０６４４号公報に開
示された技術が知られている。この方法は、北記タング
ステン粒’４　ａを除去する工程とタングステン膜４を
堆積させる工程とを何度も繰り返し行なうというもので
ある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来例は、タングステン粒４
ａの発生を根本から解消するものではなく、タングステ
ン粒４ａの除去工程とタングステン膜４の堆積工程を幾
度も繰り返す必要があるため、工程が煩雑となる問題点
がある。

本発明は、斯る問題点に着目して創案されたものであっ
て、絶縁膜上に高融点金属の粒等の発生がなく、簡便な
工程で行なえる配線の形成方法を得んとするものである
。

［課題を解決するための手段］ そこで、本発明は、下層被配線層上に、絶縁膜及び該絶
縁膜に対して選択的に除去可能な膜を順次形成し、前記
絶縁膜及び該絶縁膜に対して選択的に除去可能な膜に連
通ずる開口部を形成し、次いで前記選択的に除去可能な
膜のみを除去した後、前記開口部内に高融点金属膜を選
択的に形成することを、その解決手段とする。

［作用］ 絶縁膜及びこの絶縁膜に対して選択的に除去可能な膜と
に開口部を形成した後、上層である前記選択的に除去可
能な膜のみを除去することにより、例えば開口部を形成
する際にマスクとして用いられたレジスト中の不純物が
当該膜に付着していた場合も該膜と同時に除去されるた
め、絶縁膜上に不純物が残留せず、高融点金属粒の成長
が防止される。

［実施例］ 以下、本発明に係る配線の形成方法の詳細を図面に示す
実施例に基づいて説明する。

（第１工程） 先ず、第１図Ａは、本実施例の第１工程を示す断面図で
あり、同図中、１１は例えばｎ゛の不純物拡散領域１１
ａが形成された、下層被配線層としてのシリコン基板１
１である。次に、このシリコン基板ＩＩの表面に、絶縁
膜としてのＳｉｎ。

膜１２及びこの５ｉＯｚ膜１２に対して選択的に除去可
能な膜であるＳｉＮ膜を、順次ＣＶＤ法により積層、形
成する。

（第２工程） 次に、第１図Ｂに示すように、５−ｉＮ膜１３Ｊ二にレ
ノスト１４のパターンを形成して、シリコン基板１１の
不純物拡散領域１１ａ上のＳ１０．膜１２及びＳｉＮ膜
１３に、レジスト１４をマスクとしてＲＩＥを行なって
開口部１６を形成する。

（第３工程） 次に、第１図Ｃに示すように、レジスト１４を除去（ア
ッシング）した後、ＳｉＮ膜１３のみを熱リン酸などに
よりＳｉＯ３膜１２に対して選択的に除去する。

（第４工程） 次に、第１図りに示すように、タングステン選択ＣＶＤ
法を用いて開口部１６内のみにタングステン膜１５を形
成する。

以上、実施例について説明したが、上記実施例の第２工
程におて、レジスト１４を除去し後、レジスト１４中の
不純物が付着する可能性のあるＳｉＮ膜１３を除去した
ため、上記第３工程で露出した５ｉＯｚ膜１２主１２上
、前記不純物が付着することがない。このため、第４工
程のタングステン膜Ｉ５の堆積においても５ｉＯｚ膜１
２主１２上ングステン粒が発生することがない。

なお、上記実施例においては、高融点金属としてタング
ステンを用いたが、この他チタン（Ｔｉ）モリブデン（
ＭＯ）等の各種の高融点金属を用いてもよい。

また、ＳｉＮ膜１３の他に絶縁膜に（ＳｉＯｙ）に対し
て選択的に除去可能な他の膜を用いることも勿論可能で
ある。

さらに、高融点金属膜を選択的に形成する方法は、上記
実施例で用いたタングステン選択ＣＶＤ法に限るもので
はない。

このように、本発明は、各種の設計変更が可能であり、
また、コンタクトホールに限らず、多層配線の層間の接
続をする層間接続孔などにも適用可能である。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明に係る配線の形
成方法に依れば、絶縁膜上に高融点金属の粒等の発生を
抑える効果があり、良質な配線を歩留り良く得ることが
出来る。また、高融点金属の粒等の除去工程を要するこ
とがなくプロセスの簡略化を図れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ〜第１図りは本発明に係る配線の形成方法を示
す断面図、第２図Ａ及び第２図Ｂは、従来例を示す断面
図である。 １１・・・ンリコン基板（下層被配線層）、１２・・Ｓ
ｉＯ２膜（絶縁膜）、１３・・・ＳｉＮ膜、１５・・・
タングステン膜（高融点金属膜）、１６・・・開口部。 ２示Ｔ件庁面図（オ１工脛） 第１図Ａ （オ２工且） 第１図Ｂ （オ３工脛） 第 １図Ｃ （オ４工猛） 第 図 り 第 図Ａ （凌工程） 第２図Ｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）下層被配線層上に、絶縁膜及び該絶縁膜に対して
   選択的に除去可能な膜を順次形成し、前記絶縁膜及び該
   絶縁膜に対して選択的に除去可能な膜に連通する開口部
   を形成し、次いで前記選択的に除去可能な膜のみを除去
   した後、前記開口部内に高融点金属膜を選択的に形成す
   ることを特徴とする配線の形成方法。