JPH03135019A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH03135019A JPH03135019A JP27394389A JP27394389A JPH03135019A JP H03135019 A JPH03135019 A JP H03135019A JP 27394389 A JP27394389 A JP 27394389A JP 27394389 A JP27394389 A JP 27394389A JP H03135019 A JPH03135019 A JP H03135019A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gold
- substrate
- layer
- tungsten
- alloy layer
- 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
Links
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- 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。
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〕
本発明は、半導体装置の多層配線工程におけるコンタク
トホールまたはスルーホールの電極配線埋め込み方法に
関し。
トホールまたはスルーホールの電極配線埋め込み方法に
関し。
埋め込み配線のコンタクト抵抗及び配線抵抗を低くする
ことを目的とし。
ことを目的とし。
基板上の絶縁膜内に形成された開口内にシリコンまたは
金属からなる下地層を形成する工程と。
金属からなる下地層を形成する工程と。
該基板上全面にパウダー状の金を化学気相成長法により
成長する工程と、熱処理により該開口内のパウダー状の
金をシリサイド化層または合金層とし、しかる後該絶縁
膜上の該パウダー状の金を除去する工程とを含むように
構成する。
成長する工程と、熱処理により該開口内のパウダー状の
金をシリサイド化層または合金層とし、しかる後該絶縁
膜上の該パウダー状の金を除去する工程とを含むように
構成する。
本発明は、半導体装置の多層配線工程におけるコンタク
トホールまたはスルーホールの電極配線埋め込み方法に
関する。
トホールまたはスルーホールの電極配線埋め込み方法に
関する。
近年の半導体装置の高集積化に伴い、コシタクトホール
やスルーホールの径も微小化する傾向にあり、カバレッ
ジの悪いスパッタ法や蒸着法による金属膜ではコンタク
ト及び信頼性の確保が難しくなりつつある。
やスルーホールの径も微小化する傾向にあり、カバレッ
ジの悪いスパッタ法や蒸着法による金属膜ではコンタク
ト及び信頼性の確保が難しくなりつつある。
その解決策としては、化学気相成長法（ＣＶＤ法）によ
る金属膜の成長とエツチングによる絶縁膜上の金属膜の
除去を組あわせた方法が考えられた。
る金属膜の成長とエツチングによる絶縁膜上の金属膜の
除去を組あわせた方法が考えられた。
従来、コンタクトホールやスルーホールをＣＶＤ法によ
る金属膜で埋め込む場合は、主に、タングステンが用い
られてきた。
る金属膜で埋め込む場合は、主に、タングステンが用い
られてきた。
しかし、タングステンを埋め込んだ時のコンタクト抵抗
は比較的高く、コンタクトホールやスルーホールのサイ
ズが小さくなるにつれてコンタクト抵抗は益々高くなる
ことが予想される。
は比較的高く、コンタクトホールやスルーホールのサイ
ズが小さくなるにつれてコンタクト抵抗は益々高くなる
ことが予想される。
また、前記のように半導体装置Φ高密度化のために、配
線自体もそのサイズの微小化が要求され低抵抗の金属が
配線材として望まれ、銅や金等の金属がアルミニウム（
Ａ６）に替わって用いられる可能性が太き（なっている
。
線自体もそのサイズの微小化が要求され低抵抗の金属が
配線材として望まれ、銅や金等の金属がアルミニウム（
Ａ６）に替わって用いられる可能性が太き（なっている
。
このような場合、コンタクトホールなどの埋め込みにタ
ングステンなど比較的に高抵抗の金属が用いられると、
上下の配線層との拡散減少が起こりやすく、配線抵抗の
著しい増加を引き起こす。
ングステンなど比較的に高抵抗の金属が用いられると、
上下の配線層との拡散減少が起こりやすく、配線抵抗の
著しい増加を引き起こす。
本発明は２以上の点を鑑み、コンタクト抵抗を低くする
こと、及び配線層と埋め込み層が拡散してしまった場合
の配線抵抗の増加を防ぐことを目的として提供されるも
のである。
こと、及び配線層と埋め込み層が拡散してしまった場合
の配線抵抗の増加を防ぐことを目的として提供されるも
のである。
第１図は本発明の原理説明図である。
図において、■は基板、２は絶縁膜、３は下地金属層、
４はパウダー状の金、５は金と下地金属の固相拡散で生
じた合金層である。
４はパウダー状の金、５は金と下地金属の固相拡散で生
じた合金層である。
本発明は、上記問題点を解決するために、第１図に示す
ように、基板１上の絶縁膜２内に形成された開口内にシ
リコンまたは金属からなる下地層３を形成する工程と、
該基板１上全面にパウダー状の金４を化学気相成長法に
より成長する工程と。
ように、基板１上の絶縁膜２内に形成された開口内にシ
リコンまたは金属からなる下地層３を形成する工程と、
該基板１上全面にパウダー状の金４を化学気相成長法に
より成長する工程と。
熱処理により該開口内のパウダー状の金４をシリサイド
化層または合金層５とし、しかる後該絶縁膜２上の該パ
ウダー状の金４を除去する工程とを含むことにより達成
される。
化層または合金層５とし、しかる後該絶縁膜２上の該パ
ウダー状の金４を除去する工程とを含むことにより達成
される。
ＣＶＤ法により成長したパウダー状の金は下地金属層等
の下地膜に対してファンデル・ワールスカのレベルの弱
い吸着が行なわれている。
の下地膜に対してファンデル・ワールスカのレベルの弱
い吸着が行なわれている。
このため、絶縁膜上の金は、絶縁膜の表層を弗酸等で軽
くエツチングすれば簡単に除去することができる。
くエツチングすれば簡単に除去することができる。
一方、コンタクトホール内の金は、加熱により。
下地膜との合金反応またはシリサイド化により。
密着性の良い膜となって残る。
第２図は１本発明の一実施例に使用した装置構成図であ
る。
る。
図において、１はＳｉの基板、４はパウダー状の金、６
は金ソース、７は原料ガス、８は水素、９は原料箱、１
０はリアクター、１１は予備室、１２はシャワー室、１
３はガス供給管、 １４はヒーター、１５はヒーターで
ある。
は金ソース、７は原料ガス、８は水素、９は原料箱、１
０はリアクター、１１は予備室、１２はシャワー室、１
３はガス供給管、 １４はヒーター、１５はヒーターで
ある。
第１図及び第２図により１本発明の一実施例を説明する
。
。
第１図（ａ）に示すように、 Ｓｉの基板１上の絶縁膜
であるＳｉＯ□膜２をパタニングして、０．５μｍ径の
コンタクトホールを形成する。続いてコンタクトホール
内にコンタクトの下地金属層としてタングステン（−）
をＣＶＤ法により、六弗化タングステン（ＷＦ６）を原
料として、３００℃の温度で４０秒間成長して、５００
人の厚さに形成する。
であるＳｉＯ□膜２をパタニングして、０．５μｍ径の
コンタクトホールを形成する。続いてコンタクトホール
内にコンタクトの下地金属層としてタングステン（−）
をＣＶＤ法により、六弗化タングステン（ＷＦ６）を原
料として、３００℃の温度で４０秒間成長して、５００
人の厚さに形成する。
第１図（ｂ）に示すように、第２図の装置を用いて、パ
ウダー状の金４をＳｉの基板１の全面に成長する。
ウダー状の金４をＳｉの基板１の全面に成長する。
即ち、金ソース６として有機金のＤＭＧ−ＨＦを使用し
、金ソース６を予備室１１の原料箱９に入れ、抵抗加熱
のヒーターＩ４により、 ４０℃で加熱して、を機金の
原料ガス７を昇華させる。
、金ソース６を予備室１１の原料箱９に入れ、抵抗加熱
のヒーターＩ４により、 ４０℃で加熱して、を機金の
原料ガス７を昇華させる。
原料ガス７はガス供給管１３を経て、す７クター１０の
上部にある円筒状のシャワー室１２に送りこまれる。同
時に、リアクター１０の内部には水素ガス８を２００ｓ
ｃｃｎ＋の割合で送り込む。
上部にある円筒状のシャワー室１２に送りこまれる。同
時に、リアクター１０の内部には水素ガス８を２００ｓ
ｃｃｎ＋の割合で送り込む。
円筒状のシャワー室１２は下方のＳｉの基板１の輻射熱
で１２０〜１６０℃程度に加熱されており、導入された
原料ガス７はシャワー室１２の中で加熱されて気相分解
が起こる。
で１２０〜１６０℃程度に加熱されており、導入された
原料ガス７はシャワー室１２の中で加熱されて気相分解
が起こる。
シャワー室１２の底面には穴明き板が嵌め込まれ。
原料ガス７が分解して析出したパウダー状の金４はこれ
より雪のように穴明き板から２分散して。
より雪のように穴明き板から２分散して。
抵抗加熱のヒーター１５により加熱されているＳｉの基
板１に均一に降り注ぐ。
板１に均一に降り注ぐ。
本実施例では、リアククー内の圧力を０．２〜１．０
Ｔｏｒｒ、 Ｓｉの基板１の温度を１６０〜２５０℃と
したところ、カバレンジの良い純度の高いパウダー状の
金４がＳｉの基板１上に５．０００ 人の厚さに積層し
た。
Ｔｏｒｒ、 Ｓｉの基板１の温度を１６０〜２５０℃と
したところ、カバレンジの良い純度の高いパウダー状の
金４がＳｉの基板１上に５．０００ 人の厚さに積層し
た。
第１図（Ｃ）に示すように、 Ｓｉの基板１を窒素（Ｎ
２）ガスの雰囲気中で、４５０℃で３０分間アニール熱
処理を行った結果、下地タングステン層３とパウダー状
の金４との間に固相拡散が起こり、タングステンが下に
リッチで金が上にリッチな金とタングステンの合金層が
形成され、密着性が良く且つ低抵抗の合金Ｎ５によるコ
ンタクト層が形成された。
２）ガスの雰囲気中で、４５０℃で３０分間アニール熱
処理を行った結果、下地タングステン層３とパウダー状
の金４との間に固相拡散が起こり、タングステンが下に
リッチで金が上にリッチな金とタングステンの合金層が
形成され、密着性が良く且つ低抵抗の合金Ｎ５によるコ
ンタクト層が形成された。
最後に、第１図（ｄ）に示すように、 Ｓｉの基板１全
体を弗酸で軽くエツチングすると、 Ｓｉｎ！膜２の上
のパウダー状の金４は全て節単に除去され。
体を弗酸で軽くエツチングすると、 Ｓｉｎ！膜２の上
のパウダー状の金４は全て節単に除去され。
コンタクトホール内の合金層５の上にのみ金が残る。
以上説明した様に９本発明によれば、低抵抗の金をコン
タクトホールやスルーホールに埋め込むことができ、配
線抵抗が低抵抗化するとともに。
タクトホールやスルーホールに埋め込むことができ、配
線抵抗が低抵抗化するとともに。
金配線等に応用すると１単一金属による平坦配線が実現
することとなる。
することとなる。
第１図は本発明の原理説明図。
第２図は本発明の一実施例に使用した装置構成図である
。 図において。 １は基板 ３は下地金属層。 ５は合金層。 ７は原料ガス。 ９は原料箱。 １１は予備室。 １３はガス供給管。 １５はヒーター ２は絶縁膜。 ４はパウダー状の金。 ６は金ソース。 ８は水素ガス。 １０はリアクター １２はシャワー室。 １４はヒーター Ａ（イＦ９月ｎ４〒、デ呈言先開園 第 １ 図
。 図において。 １は基板 ３は下地金属層。 ５は合金層。 ７は原料ガス。 ９は原料箱。 １１は予備室。 １３はガス供給管。 １５はヒーター ２は絶縁膜。 ４はパウダー状の金。 ６は金ソース。 ８は水素ガス。 １０はリアクター １２はシャワー室。 １４はヒーター Ａ（イＦ９月ｎ４〒、デ呈言先開園 第 １ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体装置の多層配線工程において、 基板（１）上の絶縁膜（２）内に形成された開口内にシ
リコンまたは金属からなる下地層（３）を形成する工程
と、 該基板（１）上全面にパウダー状の金（４）を化学気相
成長法により成長する工程と、 熱処理により該開口内のパウダー状の金（４）をシリサ
イド化層または合金層（５）とし、しかる後該絶縁膜（
２）上の該パウダー状の金（４）を除去する工程とを含
むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27394389A JPH03135019A (ja) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27394389A JPH03135019A (ja) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03135019A true JPH03135019A (ja) | 1991-06-10 |
Family
ID=17534733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27394389A Pending JPH03135019A (ja) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03135019A (ja) |
-
1989
- 1989-10-20 JP JP27394389A patent/JPH03135019A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2828540B2 (ja) | シリコン半導体ウエハのための低抵抗かつ低欠陥密度のタングステンコンタクトを形成する方法 | |
| US6344411B1 (en) | OHMIC contact plug having an improved crack free tin barrier metal in a contact hole and method of forming the same | |
| GB2300970A (en) | Method for fabricating a diffusion barrier metal layer | |
| JP3077623B2 (ja) | プラズマ化学気相成長装置 | |
| JPH08232080A (ja) | 新規なタングステン溶着プロセス | |
| JP2000306997A (ja) | バリアメタル層を有する半導体装置及びその製造方法 | |
| JPH01191778A (ja) | タングステン被着法 | |
| JP3449333B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3911643B2 (ja) | 埋め込み導電層の形成方法 | |
| JPS60117719A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH03135019A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0982802A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH11274159A (ja) | 半導体素子の銅を用いる配線形成方法 | |
| JPS61274345A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2864624B2 (ja) | コンタクト埋め込み金属構造体およびその製造方法 | |
| JP2538607B2 (ja) | 気相成長法 | |
| JP2694950B2 (ja) | 高融点金属膜の形成方法 | |
| JPH0691090B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH08330424A (ja) | 半導体集積回路装置およびその製造方法ならびにそれに用いる製造装置 | |
| JP2806757B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3061950B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH03225829A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| TWI281725B (en) | Method for fabricating metal plug of semiconductor device | |
| JP2954219B2 (ja) | 半導体装置の製造プロセスに適用される改良された選択ｃｖｄ | |
| JP3119505B2 (ja) | 半導体装置 |