JPH0216576B2

JPH0216576B2 -

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Publication number: JPH0216576B2
Application number: JP57051383A
Authority: JP
Inventors: Oku Kuraki; Hideo Oikawa
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1982-03-31
Filing date: 1982-03-31
Publication date: 1990-04-17
Also published as: JPS5941869A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の分野〕本発明は、半導体装置、特に高融点金属を電
極・配線等として用いる半導体装置の製法に関す
るものである。

〔従来技術及びその欠点〕

従来、半導体装置においては、電極・配線等の
材料としてはアルミニウム（以下「Al」という）
等の低融点金属、モリブデン（以下「Mo」とい
う）、タングステン（以下「Ｗ」という）、タンタ
ル（以下「Ta」という）、チタン（以下「Ti」
という）等の高融点金属、又は多結晶シリコン
（以下「polySi」という）等の半導体材料が用い
られていた。これらの材料はそれぞれ一長一短を
有していた。即ち、このうちAlは比抵抗が小さ
い利点はあるものの、その融点が660℃と低いた
め通常1000℃程度の熱処理工程が必要とされる半
導体装置の製造プロセスにAlを導入するには
種々の制約があつた。一方polySiは1000℃程度の
熱処理にも耐えうること及び基板として用いるシ
リコンとの親和性も大きいことから半導体装置の
製造プロセスの自由度を大きくとれるという利点
をもつている。更にpolySiを酸化雰囲気中で単に
熱処理するのみでpolySi表面に絶縁性のよいシリ
コン酸化膜（以下「SiO₂」という）を簡単に形
成することができ、polySi及びSiO₂が共に
H₂SO、HCl、HNO₃、H₂O₂等の各溶液の適当な
混合液での酸洗浄（以下単に「酸洗浄」という）
に耐えられることから素子表面の清浄化が容易に
行えるので、電極・配線等にpolySiを用いた場合
には半導体装置の製造歩留りがよいという利点が
あつた。しかし、polySiの比抵抗は金属に比べる
と２桁ないし３桁高いので、電極・配線等に
polySiを用いた半導体装置では配線抵抗による伝
搬遅延を増大し、高集積化、高速化を実現するこ
とは困難であつた。

これらに対して、高融点金属、例えばMoは融
点が約2600℃と高く、1000℃程度の熱処理に耐え
うることからMoを電極・配線等に用いると半導
体装置の製造プロセスの自由度を大きくでき、高
融点金属は比抵抗も小さいことから半導体装置の
高速化にも適している。このことから高融点金属
を備えた半導体装置は脚光を浴びてきた。しか
し、polySiに比べ高融点金属の場合には、その表
面にシリコンの熱酸化膜のように安定で良質な絶
縁層を備えた構造の半導体装置及びそれを簡単に
製造する方法が実現されていなかつたため、高融
点金属を電極・配線等に用いた半導体装置は半導
体技術の主流には今までなり得なかつた。高融点
金属層上にシリコン酸化膜のように絶縁層を備え
た構造のもの自体は従来も存在していた。しか
し、このシリコン酸化膜は化学気相成長（以下
「CVD」という）法等によつて形成されたもの
（以下CVD法により形成されたシリコン酸化膜を
「CVDSiO₂」という）であるため膜質が悪く、例
えば絶縁耐圧がシリコンの熱酸化膜などに比べ低
かつた。またCVD法は全面にCVDSiO₂を堆積す
るもので、高融点金属表面にだけ選択的にシリコ
ン酸化膜を形成できない。さらにこのCVDSiO₂
を段差のある部分に一様の厚さで形成することは
難しく、また段差部でCVDSiO₂はオーバーハン
グ状になることが多い。このためこのCVDSiO₂
を層間絶縁膜として用い、段差のある高融点金属
層、CVDSiO₂及び他の導電性層の三層構造を備
えた半導体を実現しようとすると、短絡又は断線
が多いという欠点があつた。そしてこのように欠
点があるため多層配線構造を実現することが難し
く、半導体装置の製造歩留りの向上にも限界があ
つた。またCVD法により高融点金属の表面に
CVDSiO₂を形成するには、高融点金属の酸化を
防ぐために一旦CVD装置内の温度を下げてから
高融点金属を備えた試料をCVD装置内に装着し、
装置内を不活性雰囲気にし温度を上げてから反応
ガスを装置内に供給しCVDSiO₂を形成しなけれ
ばならなかつた。このため操作が複雑で時間も長
時間要するという欠点があつた。また従来の方法
ではCVDSiO₂の耐圧、ピンホールの存在等の問
題を除去するためCVDSiO₂を例えば5000Åと厚
くする必要があり半導体装置の高密度化が困難で
あつた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、高融点金属層の表面に絶縁性
のすぐれたシリコン酸化膜を備えた半導体装置の
製法を提供することである。

本発明の他の目的は、短絡及び断線の少ない半
導体の製法を提供することにある。

本発明の他の目的は、多層配線に好適な構造の
半導体装置の製法を提供することにある。

本発明の他の目的は、高融点金属層の表面のみ
に選択的に絶縁性のすぐれたシリコン酸化膜を形
成する半導体装置の製法を提供することにある。

本発明の他の目的は、高融点金属層を備えた半
導体装置を高歩留りで製造する方法を提供するこ
とにある。

〔発明の構成〕

上記目的を達成するために、本発明に係る半導
体装置の製造方法の代表的な第１の態様は、絶縁
層を備えた基板から成る基体上に高融点金属層を
形成する工程と、前記高融点金属層の表面に高融
点金属酸化物層を形成する工程と、前記高融点金
属酸化物層上にシリコン層を形成する工程と、前
記高融点金属、前記高融点金属酸化物層及びシリ
コン層を有する基体を水素を含む雰囲気中で熱処
理し前記高融点金属層と前記シリコン層との間に
内部シリコン酸化膜を形成する工程とを含むこと
を特徴とする。更に製造方法の第２の態様によれ
ば、上記第１の態様において高融点金属酸化物層
上にシリコン層を形成した後にこのシリコン層の
表面を酸化してから内部シリコン酸化膜形成工程
を行うことを特徴とする。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明す
る。

単結晶シリコン基板２とこの上に絶縁層３とし
て例えば厚さ400Åのシリコン酸化膜を備えた構
成から成る基板１上に高融点金属層４を形成し第
７−Ａ図の構造を得る。ここで高融点金属層４と
して用いる材料としては、低比抵抗で耐熱性が高
くその材料の酸化物が水素を含む雰囲気中で熱処
理することにより容易に還元されるものであるこ
とが必要であり、例えばMo、Ｗ、Ta等がある。
本実施例では以下Moを例に挙げて詳細に説明す
る。第７−Ａ図の高融点金属層４は電子ビーム蒸
着法で形成した厚さ約3000ÅのMoである。

次に高融点金属層４の表面を酸化して高融点金
属酸化物層２０を形成し、第７−Ｂ図の構造を得
る。高融点金属層４としてMoを用いた場合に一
般に安定に得られるMoの酸化物としては二酸化
モリブデン（以下「MoO₂」という）と三酸化モ
リブデン（以下「MoO₃」という）とがある。
MoO₃はMoを酸素を含む雰囲気中で低温熱処理
して容易に得られるが、このMoO₃は約800℃以
上の高温になると昇華し始める。このため高融点
金属酸化物層２０としてMoO₃を用いた場合には
後の工程での熱処理によりMoO₃の剥離等がおこ
つてしまい不都合である。従つて高融点金属酸化
物層２０としては融点が約1900℃と高く高温で安
定なMoO₂を用いる必要がある。しかし、従来
Mo表面にMoO₂を形成することは容易ではなか
つた。我々は種々の検討の結果MoO₂をMo表面
に安定につくるMoの酸化方法を二つ見い出し
た。第１の方法はMoを酸素雰囲気中で300℃程
度で酸化しMoの表面に一旦MoO₃を形成し、続
いて不活性ガス（例えば窒素ガス）中でMoO₃の
昇華点に近い温度又はそれ以上の温度で熱処理し
MoO₃をMoO₂に変えMoの表面にMoO₂を形成す
る方法である。第２の方法は、酸素を微量（1.0
％以下）を含む不活性ガス（例えば窒素ガス）雰
囲気中でMoをMoO₃の昇華点に近い温度又はそ
れ以上の温度で熱処理しMo表面にMoO₂を形成
する方法である。この二つの方法でえられたMo
表面のMo酸化物がMoO₂であることはＸ線回折
と電子線回折により確認した。本実施例において
は第１の方法を用いて高融点金属酸化物層２０と
なるMoO₂を形成した。その一例としては、Mo
を備えた基体を酸素雰囲気中で300℃の温度で60
分間熱処理しMoO₃をMo上に形成した後、窒素
雰囲気中で800℃の温度で30分間熱処理しMoの
表面に約400Åの厚さのMoO₂を形成した。

第８図はMo上に形成するMoO₃の膜厚と形成
時間との関係を示したものである曲線ａ，ｂ，ｃ
は形成温度がそれぞれ300℃、320℃、350℃の場
合についてのMoO₃膜厚の形成時間依存性であ
る。後に述べるように形成される内部シリコン酸
化膜５の厚さはMoO₃を変換してできるMoO₂の
膜厚に依存するので、内部シリコン酸化膜５の厚
さの制御上このMoO₃の膜厚を精度よく制御して
おくことが大切である。第８図は、300℃前後の
形成温度でMoO₃を形成すれば精度よくMoO₃の
膜厚の制御ができることを示している。

なお、上述した二つのMoO₂の形成方法を比較
した場合には、第１の方法の方がMoO₂の膜厚の
制御及びMo中への酸素の拡散防止の点ですぐれ
ている。Moへの酸素の拡散があつた場合には、
後の内部シリコン酸化膜形成工程でMoが大きく
なり体積収縮を伴うことになりあまり望ましくな
い。

次に、高融点金属酸化物層２０の上にシリコン
層６を形成し第７−Ｃ図の構造を得る。シリコン
層６はpolySiでもアモルフアスシリコンでもよ
い。本実施例では電子ビーム蒸着法によりpolySi
を3500Åの厚さに形成した。その後このpolySiを
低抵抗化するために不純物、例えばAsをpolySi
へイオン注入法により添加した。シリコン層６と
して用いるpolySiの形成には他の形成法、例えば
CVD法等を用いてもよく、形成時に不純物を添
加してもよい。またpolySiの不純物濃度は、
polySiの用途に応じ適宜設定すればよいことはも
ちろんである。

次に第７−Ｃ図の構造のものを水素雰囲気又は
水素を含む不活性ガス（例えば窒素ガス）雰囲気
中で熱処理することにより高融点金属酸化物層２
０を還元し同時にシリコン層６を内部、即ち高融
点金属層４側から酸化し高融点金属層４とシリコ
ン層６との間に内部シリコン酸化膜５を形成し第
７−Ｄ図の構造を得る。このとき内部シリコン酸
化膜５は高融点金属層４の全表面に形成される。
本実施例においては、水素雰囲気中で1000℃の温
度で60分間の熱処理を行いMoO₂を還元しMoと
し、同時に内部シリコン酸化膜５を約700Åの厚
さ形成した。上記の例では1000℃60分の熱処理を
行つているが、この熱処理条件は高融点金属酸化
物層の還元と同時にシリコン層６が内部から酸化
される条件であればよく、800℃程度の熱処理温
度であつてもかまわない。また熱処理雰囲気中に
ホスヒン（PH₃）を加えることにより内部シリコ
ン酸化膜１６をリンガラス化させることも可能で
ある。

上述の内部シリコン酸化膜形成工程前後の構造
の変化を第９図に示すオージエ電子分光法の測定
結果に基づいて説明する。第９図Ａは内部シリコ
ン酸化膜形成前、即ち第７−Ｃ図の構造について
第９図Ｂは内部シリコン酸化膜形成工程後、即ち
第７−Ｄ図の構造について、シリコン層６表面か
ら基板２方向への構成元素の深さ方向分布をそれ
ぞれ示している。横軸は試料をスパツタエツチン
グした時間で、シリコン層６表面からの深さに対
応している。ａ，ｂ，ｃはそれぞれシリコン、酸
素、Moを示す曲線である。第９図ＡはMo上に
MoO₂が形成されており更にMoO₂上にpolySiが
形成されていることを明瞭に示している。第９図
Ｂを第９図Ａと比較してみるとMoO₂であつた部
分がMoに還元されpolySiとMoO₂の界面であつ
た付近からpolySi表面方向に約700Å程度の内部
シリコン酸化膜が形成されている様子がわかる。
第９図Ｂによれば、Mo中には酸素は入つておら
ず上述した内部シリコン酸化膜形成工程ではMo
が酸化されないことを示しており、またMoとシ
リコンとの反応によるシリサイドなども形成され
ていないことを示している。更に第９図Ｂから
は、polySiと内部シリコン酸化膜との界面及び内
部シリコン酸化膜とMoとの界面は共に非常に急
峻なオージエ電子分布を示しているので、両界面
は非常に均質かつ一様に形成されているものと判
断される。このように第７−Ｃ図の構造のものを
水素を含む雰囲気中で熱処理することにより第７
−Ｄ図に示す内部シリコン酸化膜５が形成される
理由は次のように考えられる。即ち、MoO₂が次
の反応により還元され、 MoO₂＋2H₂→Mo＋2H₂O このとき生成されるH₂Oによりシリコン層６
であるpolySiが酸化され内部シリコン酸化膜５が
形成されるものと考えられる。このようにMoO₂
がH₂O供給源としての役割を果たすのでMoの全
表面に内部シリコン酸化膜５が形成されることに
なる。また熱処理雰囲気として用いる水素の量は
上記の還元反応に用いられるのに充分な量があれ
ばよい。そして上記の還元反応に伴つて発生する
H₂Oの量はたかだかMoO₂を構成する酸素量で限
定されてしまうので、形成しうる内部シリコン酸
化膜５の最大の厚さはMoO₂の厚さによつて決定
されることに注意しておく必要がある。

次に、上述の内部シリコン酸化膜形成工程で形
成した内部シリコン酸化膜５の膜質を、種々の方
法で評価したのでその結果を説明する。先ず
XPS（Ｘ−ray photoelectron spectroscopy）測
定により内部シリコン酸化膜５の組成を検討した
ところ、この膜のシリコンの2P電子の結合エネ
ルギーは103.3eVであり通常のシリコンの熱酸化
膜のシリコンの2P電子の結合エネルギー値
103.4eVにほぼ一致したことから、内部シリコン
酸化膜５の組成は通常のシリコンの熱酸化膜と同
様の組成であると判断した。次に内部シリコン酸
化膜５の希フツ酸（フツ酸：水＝３：100）に対
するエツチング速度は120Å／分であり通常のシ
リコンの熱酸化膜の同様の液でのエツチング速度
109Å／分とほぼ同等であつた。次に内部シリコ
ン酸化膜５上に500μ角のpolySi−Al2層電極を形
成し、内部シリコン酸化膜５の耐圧及びリーク電
流を測定したところ、耐圧は10⁶V／cm以上で、
リーク電流は10^-12A以下であり、通常のシリコ
ンの熱酸化膜と同等の値を得た。以上の評価の結
果から、内部シリコン酸化膜の膜質は通常のシリ
コンの熱酸化膜と同等であると結論した。

以上の内部シリコン酸化膜５の評価結果からも
明らかな様に、本発明を用いると高融点金属層４
の表面に絶縁性のよい内部シリコン酸化膜５を簡
単に形成することができる利点がある。しかも内
部シリコン酸化膜５は高融点金属層４の表面にむ
らなく形成された高融点金属酸化物層２０を還元
する際に生ずるH₂Oを利用して形成されるので、
高融点金属層の表面にのみ選択的にかつむらなく
一様に形成される。このためスルーホールを内部
シリコン酸化膜５に穿孔する以外シリコン層６と
高融点金属層４は短絡することなく極めてよく絶
縁分離される。また高融点金属層４が段差を有し
ていても、その段差部で内部シリコン酸化膜５が
オーバーハング状になることがないので内部シリ
コン酸化膜５上のシリコン層６が断線することも
なく、段差部の側壁を覆う内部シリコン酸化膜５
の厚さは約700Åと従来のCVDSiO₂に比べ約1/7
で済むので半導体装置をより高密度化できる。更
に、内部シリコン酸化膜形成工程では、従来の
Mo上へのCVDSiO₂形成時の如くMoO₃の形成が
おこらないように複雑な手順及び時間をかけるこ
となく、簡単に高融点金属層４上に内部シリコン
酸化膜６を形成できる。

上に述べた半導体装置の製造方法においては、
各種の変形例が考えられる。例えば第１の変形例
としては、基板として第１０図に示すようにシリ
コン基板２上にコンタクトホール３０の穿孔され
た第１絶縁層３を有する基体１を用いて第７図と
同様の製造方法で各層を形成すれば第２図の構造
のものを得ることができる。第２の変形例として
は、第７−Ｂ図の構造のものを得た後に公知のリ
ソグラフイ技術及びエツチング技術を用いて高融
点金属酸化物層２０の一部にスルーホール８を穿
孔した後第７−Ｃ図及び第７−Ｄ図の構造を得る
工程を経れば第３図の構造のものを実現できる。
第３の変形例としては、基体１として第１１図に
示す構造のものを用い上記第２の変形例と同様の
工程を行えば第４図の構造を実現できる。第４の
変形例としては、第７−Ａ図の構造を得た後に高
融点金属層４を所定の形状、例えば第１２−Ａ図
のように矩形の断面形状に加工し、その後第７−
Ｂ図の構造を得ると同様の工程により第１２−Ｂ
図の構造を得、第７−Ｃ図の構造を得るのと同様
の工程により第１２−Ｃ図の構造を得、次いで第
７−Ｄ図の構造を得るのと同様の工程により第１
２−Ｄ図（第５図に同じ）の構造を得る。第５の
変形例としては、上記第４の変形例において、第
１２−Ｄ図の構造を得た後シリコン層を所定形状
に加工して第６図の構造を得る。第６の変形例と
しては、上記第４の変形例において第１２−Ｃ図
の後にシリコン層６を所定形状に加工した後、第
１２−Ｄ図の構造を得るのと同様の工程を行う
と、シリコン層６に覆われた高融点金属層４との
界面には内部シリコン酸化膜６が覆われない部分
では高融点金属酸化物層２０が還元され高融点金
属層が露出した構造を得る。上述の第４及び第５
の変形例においては、高融点金属層４の表面にの
み選択的に内部シリコン酸化膜５が形成されるこ
とになる。また第６の例においては高融点金属層
４の表面のうちシリコン層６の覆われた部分のみ
に選択的に内部シリコン酸化膜５が形成されるこ
とになる。

また上述した例ではpolySiはそのまま配線・電
極等として用いることを考えているが、目的に応
じてpolySiに各種の工程を施してもよいことはも
ちろんである。例えば第１３図に示すように
polySiを全部酸化して絶縁層４０としてもよい
し、第１４図に示すようにpolySiの一部を酸化し
て絶縁物４１によりpolySi同士を絶縁分離しても
よいし、第１５図に示すようにpolySiの表面を酸
化して絶縁物４２を形成し更にこの上に他の層を
形成してもよい。

また上述の例においては内部シリコン酸化膜形
成の際MoO₂をすべて還元しているが、MoO₂の
一部を還元し同時にシリコン層６を酸化して内部
シリコン酸化膜５を形成するようにしてもよい。

第１図、第２図、第４図のスルーホールがない
場合、第５図及び第６図については、高融点金属
層４とシリコン層６の絶縁分離を行う内部シリコ
ン酸化膜５が先に述べたようにシリコンの熱酸化
膜と同様の特性、例えば絶縁耐圧を有しているの
で、本発明は良好な絶縁特性を実現できるし多層
配線にも好適である。また第５図や第６図の如く
下地が段差を有していても、後にも述べるように
この内部シリコン酸化膜５は高融点金属層４表面
にのみ選択的にかつ一様に形成されオーバーハン
グ状にもならないことから、かかる構造では高融
点金属層４とシリコン層６との短絡及びシリコン
層６の断線はおこらない。また第５図や第６図の
ように高融点金属層４が所定形状を有する場合に
は、その側壁の内部シリコン酸化膜５が薄くてす
む分半導体装置の高密度化に有利である。

また、第６図のような構造のものは表面に露出
するのは絶縁層３、内部シリコン酸化膜５の一部
及びシリコン層６だけでありこれらの各層は酸洗
浄に耐えうることから、表面の清浄化を容易に行
える利点がある。

ところで、第７−Ａ図〜第７−Ｄ図に示した実
施例において、シリコン層６として用いるpolySi
が薄い場合（例えば1500Å程度）にはMoと
polySi界面にやや厚に内部シリコン酸化膜を形成
することが困難になる。この理由はシリコン層６
があまり薄いと内部シリコン酸化膜形成時に
H₂Oがシリコン層６のピンホールや結晶粒界を
通じて外部へ散逸してしまうためと考えられる。
この問題を解決するためには第７−Ｃ図の構造を
得た後にシリコン層の表面にシリコン酸化膜５０
を形成した第１６−Ａ図の構造を得てから第７−
Ｄ図の構造を得るための工程を行い第１６−Ｂ図
の構造を得ればよい。その後このシリコン酸化膜
５０は必要に応じて残して使用するか又は除去す
ればよい。

第１６−Ａ図の構造を用いて内部シリコン酸化
膜５の形成を行つた場合のオージエ電子分光測定
結果をシリコン酸化膜５０を設けない場合と比較
して第１７図に示すシリコン層６として電子ビー
ム蒸着法により形成した厚さ1100ÅのpolySiを用
い、シリコン酸化膜５０はシリコン層６を熱酸化
して400Åの厚さとした。第１７図Ａはシリコン
酸化膜５０を設けないで内部シリコン酸化膜形成
を行つた場合の、第１７図Ｂシリコン酸化膜５０
を設けて内部シリコン酸化膜形成を行つた場合
の、シリコン層６表面から基板２方向への構成元
素の深さ方向分布を示している。シリコン酸化膜
５０がある場合には第１７図Ｂから、polySiと
Moとの間に比較的厚い内部シリコン酸化膜が形
成されpolySiと内部シリコン酸化膜との界面及び
内部シリコン酸化膜とMoとの界面とが共に均質
かつ一様に形成されていることがわかる。また
polySiを熱酸化してシリコン酸化膜５０を形成し
てもMoが酸化されていないことも確認済であ
る。

一方、シリコン層６が薄い場合の対策として
は、シリコン層６の表面を非晶質化したり、シリ
コン層６の表面に緻密な膜で被覆することが効果
があるので、CVDSiO₂や窒化膜をシリコン層６
の表面に堆積させたり、シリコン層６の表面を直
接窒化してもよい。

本発明は以上説明した実施例に限定されること
なく種々の応用例が考えられることはいうまでも
ない。例えば第１２−Ｂ図の構造から第１２−Ｃ
図の構造を得る途中に、第１８−Ａ図に示すよう
に高融点金属層４上の一部にコンタクトホール形
成用開口部６０を有するレジストパターン６１を
用いて、第１８−Ｂ図に示すような絶縁層３にコ
ンタクトホール６２をあけた構造を製造する工程
を導入して第１８−Ｃ図の構造を得ることもでき
る。基板２内には必要に応じて拡散層６３を設け
ておいてもよい。またコンタクトホールを高融点
金属層の両側に設けた構造とすることもできる。
この場合には高融点金属層４とコンタクトホール
６２とが薄い内部シリコン酸化膜５を介して自己
整合時に設けられる利点がある。その他、実施例
ではMoを用いて説明したが、本発明は高融点金
属酸化物が水素を含む雰囲気中の熱処理で還元で
きればよく、大部分の高融点金属が本発明の対象
となることは明らかである。また製造プロセスが
高温工程を含まないものである場合には、高融点
金属層の代わりに高融点金属より低い融点の金属
で上述の性質を有するものを用いてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明を用いると高融点
金属層の表面上のみに通常のシリコンの熱酸化膜
と同等の膜質の内部シリコン酸化膜を選択的に簡
単に形成できる。これに関連して他に次のように
種々の効果を得ることができる。

(1) 内部シリコン酸化膜は絶縁性がすぐれてお
り、高融点金属層とシリコン層との間の絶縁特
性がよい半導体装置を簡単に製造できる。

(2) 内部シリコン酸化膜はむらなく一様に形成さ
れオーバーハング状にはならないので、短絡及
び断線の少ない半導体装置を高歩留りで製造で
きる。

(3) 内部シリコン酸化膜を層間絶縁膜として利用
しシリコン層と高融点金属層を配線として利用
することにより、多層配線構造を簡単に実現で
きる。

(4) 内部シリコン酸化膜は薄くても良好な絶縁特
性を有するため段差部の側面を覆う絶縁層の厚
さが少なくてすみ、半導体装置の高密度化を図
ることができる。

(5) 内部シリコン酸化膜叉は高融点金属酸化物層
を一旦外部にさらす工程を製造プロセスの途中
で採用する場合には、素子の酸洗浄が可能とな
り素子の清浄化が容易になり製造歩留りを向上
できると共に、製造装置の汚染軽減が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明に係る半導体装置の製
造方法により実施可能な装置の断面図、第７−Ａ
図〜第７−Ｄ図は本発明に係る半導体装置の製造
方法の各工程で得られる半導体装置の断面図、第
８図はMoO₃膜厚の形成時間依存性を示す図、第
９図及び第１７図は本発明に係る方法で製造され
た半導体装置をオージエ電子分光測定し求めた構
成元素の深さ方向分布を示す図、第１０図〜第１
６図は本発明に係る半導体装置の製造方法の各種
変形例を説明するための図である。第１８図は本
発明に係る他の応用例の半導体装置の製造方法を
説明するための図である。１……基体、２……基板、３……絶縁層、４…
…高融点金属層、５……内部シリコン酸化膜、６
……シリコン層、７……コンタクトホール、８…
…スルーホール、９……絶縁層、１０……導電性
層、１１……スルーホール、２０……高融点金属
酸化物層、４０〜４２……絶縁物、５０……シリ
コン酸化膜、６０……コンタクトホール形成用開
口部、６１……レジストパターン、６２……コン
タクトホール。

Claims

【特許請求の範囲】１基体上に設けられた高融点金属層の表面に高
融点金属酸化物層を形成する工程と、前記高融点
金属酸化物層上にシリコン層を形成する工程と、
前記高融点金属層、前記高融点金属酸化物層及び
前記シリコン層を有する基体を水素を含む雰囲気
中で熱処理し前記高融点金属層と前記シリコン層
との間に内部シリコン酸化膜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法。２基体上に設けられた高融点金属層の表面に高
融点金属酸化物層を形成する工程と、前記高融点
金属酸化物層上にシリコン層を形成する工程と、
前記シリコン層の表面にシリコン酸化膜を形成す
る工程と、前記高融点金属層、前記高融点金属酸
化物層、前記シリコン層及び前記シリコン酸化膜
を有する基体を水素を含む雰囲気中で熱処理し前
記高融点金属層と前記シリコン層との間に内部シ
リコン酸化膜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法。