JPH04192562A - 半導体装置及びその製造方法 - 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】 ［概要］ 半導体装１に関し、 コンタクト抵抗が小さく、断線しに＜＜、またリーク電
流の発生を防止する配線層を有する半導体装置を掛供す
ることを目的とし、 半導体又は金属からなる下地層と、前記下地層上に設け
られた絶縁層に開口されたコンタクト窓を介して、前記
下地層上に形成された■−■族、１１−Ｖ族、又は■族
元素からなる導電性の不定形膜と、前記不定形膜上に形
成された金属、又は金属とＩＩＩ族、ＩＶ展着しくはＶ
族元素との金属合金又は金属化合物からなる配向性の小
さいコンタクト層と、前記コンタクト層上に形成された
金属からなる配線層とを有するように構成する。

また、半導体又は金属からなる下地層と、前記下地層上
に設けられた絶縁層に開口されたコンタクト窓を介して
、前記下地層上に形成された■−■族、■−ｖ族、又は
■族元素からなる導電性の不定形膜と、前記不定形膜上
に形成された金属からなる配向性の小さい配線層とを有
するように構成する。

［産業上の利用分野コ 本発明は半導体装置及びその製造方法に関する。

近年における半導体装置は、ＶＬＳ　Ｉデバイスに象徴
されるように、その高集積化と共に高速動作及び高信頼
性が益々要求されている。従って、半導体装置の配線技
術においても、配線層自体及び接触抵抗を更に低抵抗化
すること、高電流密度であっても断線しないこと、リー
ク電流を防止又は低減すること等が求められている。

［従来の技術」 ＡＭアルミニウム）を配線層として用いた従来の半導体
装置を、第５図を用いて説明する。

例えばｐ−型シリコン基板３１表面に、ｎ　型不純物領
域３２が形成されている。またｐ−型シリコン基板３１
及びｎ＋型不純物領域３２上にはシリコン酸化膜３３か
形成され、ｎ＋型不純物領域３２上にコンタクト窓が開
口されている。そしてこのコンタクト窓を介してｎ＋型
不純物領域３２と接続するＡｌ配線層３４が形成されて
いる。

しかし、上記従来のＡＩ配線においては、半導体装置の
微細化に伴ってコンタクト窓のアスペクト比（コンタク
ト窓の深さと開口径との比）が増大する。このため、第
５図に示されるように、段差部でのカバーレッジ不足が
生じ、Ａｌ配線層３４か局部的に薄膜化することが起こ
る。従って、この薄膜化した部分においては電流密度が
高くなり、エレクトロ・マイグレーションを加速してＡ
ｌ配線層３４の断線の原因となる。

また、Ａ１配線層３４のＡＩとｎ　型不純物領域３２の
Ｓｔ（シリコン）とか局所的に反応を起こしてアロイピ
ット等を発生させ、その結果ｎ＋型不純物領域３２の接
合深さか浅い場合には、接合破壊を生じてリークを流を
発生させることかある。

このような問題を解決するために、Ａ１配線層の代わり
にＷ（タングステン）からなる配線層を用いたり、また
コンタクト窓内にＷ、Ｔｉ（チタン）又はＴｉＮ（チタ
ンナイトライド）等からなるコンタクト層を形成するこ
とにより、コンタクト窓のアスペクト比を小さくすると
共にＡＩ配線層と下地シリコン層とのバリアの役割を果
たしたりすることが提案されている。

例えば第６図に示されるように、選択ＣＶＤ（Ｃｈｅｍ
ｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　）法を
用いて、ｎ“型不純物領域３２上のコンタクト窓内にＷ
コンタクト層３５を形成する。そしてこのＷコンタクト
層３５に接続させてＡｌ配線層３６を形成する。

このようにして、Ｗコンタクト層３５によってコンタク
ト窓のアスペクト比を小さくして、このコンタクト窓を
介して形成するＡｌ配線層３６の局部的な薄膜化を防ぐ
ことにより、エレクトロ・マイグレーションによる断線
の発生を防止したり、Ａｌ配線層３６とｎ　型不純物領
域３２との間のバリア層となって局所的反応を抑えてリ
ーク電流の発生を防止したりしていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、第６図に示すようなＷコンタクト層３５
を用いた配線方法にも、幾つかの問題がある。

まず、Ｐ−型シリコン基板３１表面のｎ　型不純物領域
３２上にＷコンタクト層３５を成長させる場合、下地の
Ｓｉの結晶格子に影響されて、通常、いわゆるβ−前が
柱状に形成される。

例えばＷＦ６−３１Ｈ４−Ｈ２の反応系を用いてＷコン
タクト層３５を成長した場合、下地Ｓｉの面間隔に配向
したＷ、即ちβ−前が形成されることがある。これはβ
−前が８１と同様の構造をもっためである。本発明者は
、制限視野Ｘ線回折の像から、Ｓｔ下地上に形成したＷ
コンタクト層３５がＳｔ配向していることを確認した。

また、β−前はｎ−型シリコン基板表面のｐ　型不純物
領域上にも発生する。

このようなβ−前が柱状構造に形成されると、Ｗコンタ
クト層３５全体は多孔質となるため、配向性の小さいい
わゆるα−Ｗに比べると、その抵抗値は数倍から数十倍
高くなる。従ってβ−前からなるＷコンタクト層３５は
抵抗が高くなり、従って高いコンタクト抵抗の原因とな
る。

また、Ｗコンタクトｊ１３５がβ−前の柱状ｍ造となっ
ていると、Ａ１配線層３６とｎ＋型不純物領域３２との
局所的反応を抑制するバリア性が劣化して、リーク電流
の発生を防止する効果が低下するという問題があった。

また、β−前はα−Ｗよりも３〜５倍の速い成実速度を
もつため、その成膜を制御することが困難である。しか
も、実際の成膜においてはα−Ｗの成長とβ−前の成長
とか混在するため、その成膜の制御はいっそう困難にな
る。従って、Ｗコンタクト層３５を所望の膜厚たけ制御
性よく形成することが困難であるという問題かある。

更にまた、Ｗコンタクト層３５を形成する場合、通常、
金属ハロゲン化物を用いたＣＶＤ法等によって行なうが
、このとき、 ２ＷＦ６＋３Ｓｉ→２Ｗ士３ＳｉＦ４ の反応式に示されるように、下地Ｓｉが侵食される。そ
してこの侵食により、ｎ“型不純物領域３２の接合深さ
が浅い場合には、接合破壊が生じてリーク電流を発生さ
せるという問題かある。

以上のような問題は、下地層がＳｉのような半導体から
なる場合のみならず、ＡＩのような金属からなる場合に
おいても、Ｓｔ衣表面似たサイトか存在すると同様に生
じる。また、コンタクト層かＷからなる場合のみならす
、例えばＴｉＮ等からなる場合においても同様のことか
起こる。

そこで本発明は、コンタクト抵抗が小さく、断線しにく
く、またリーク電流の発生を防止する配線層を有する半
導体装置及びその製造方法を捉供することを目的とする
。

［課題を解決するための手段１ 上記課題は、半導体又は金属からなる下地層と、前記下
地層上に設けられた絶縁層に開口されたコンタクト窓を
介して、前記下地層上に形成された１−ＩＶ族、■−ｖ
族、又は■族元素からなる導電性の不定形膜と、前記不
定形膜上に形成された金属、又は金属とＩＩＩ族、ＩＶ
展着しくはＶ族元素との金属合金又は金属化合物からな
る配向性の小さいコンタクト層と、前記コンタクト層上
に形成された金属からなる配線層とを有することを特徴
とする半導体装置によって達成される。

また、半導体又は金属からなる下地層と、前記下地層上
に設けられた絶縁層に開口されたコンタクト窓を介して
、前記下地層上に形成された■−■族、ＴＶ−Ｖ族、又
は■族元素からなる導電性の不定形膜と、前記不定形膜
上に形成された金属からなる配向性の小さい配線層とを
有することを特徴とする半導体装置によって達成される
。

更に、上記課題は、半導体又は金属からなる下地層上に
絶縁層を形成した後、所定の位置の前記絶縁層にコンタ
クト窓を開口する工程と、前記コンタクト窓内の前記下
地層上に、■−■族、■−Ｖ族、又は■族元素からなる
導電性の不定形膜を形成する工程と、前記不定形膜上に
、金属、又は金属とＩＩＩ族、ＩＶ族或いはＶ族元素と
の金属合金又は金属化合物からなる配向性の小さいコン
タクト層を形成する工程と、全面に金属層を堆積した後
、所定の形状にパターニングして前記コンタクト層に接
続する配線層を形成する工程とを有することを特徴とす
る半導体装置の製造方法によって達成される。

また、上記の製造方法において、前記不定形膜及び前記
コンタクト層を、前記コンタクト窓内の前記下地層上に
順次、選択的に形成することを特徴とする請求項１記載
の半導体装置の製造方法によって達成される。

また、上記の製造方法において、前記不定形膜、前記コ
ンタクト層及び前記配線層を、順次、全面に形成した後
、積層された前記配線層、前記コンタクト層及び前記不
定形膜を所定の形状にパターニングすることを特徴とす
る半導体装置の製造方法によって達成される。

また、上記の製造方法において、前記不定形膜を形成し
た後、前記不定形膜を大気に晒すことなく、前記不定形
膜上に前記コンタクト層を連続的に形成することを特徴
とする半導体装置の製造方法によって達成される。

更に、半導体又は金属からなる下地層上に絶縁層を形成
した後、所定の位置の前記絶縁層にコンタクト窓を開口
する工程と、前記コンタクト窓内の前記下地層上に、Ｉ
ＩＩ−ＩＶ族、ＩＶ−Ｖ族、又は■族元素からなる導電
性の不定形膜を形成する工程と、全面に配向性の小さい
金属層を堆積した後、所定の形状にパターニングして前
記不定形膜に接続する配線層を形成する工程とを有する
ことを特徴とする請求項２記載の半導体装置の製造方法
によって達成される。

また、上記の製造方法において、前記不定形膜を、前記
コンタクト窓内の前記下地層上に選択的に形成すること
を特徴とする請求項２記載の半導体装置の製造方法によ
って達成される。

また、上記の製造方法において、前記不定形膜及び前記
配線層を、順次、全面に形成した後、積層された前記配
線層及び前記不定形膜を所定の形状にパターニングする
ことを特徴とする請求項２記載の半導体装置の製造方法
によって達成される。

また、上記の製造方法において、前記不定形膜を、前記
コンタクト窓内の前記下地層上に選択的に形成すること
を特徴とする半導体装置の製造方法によって達成される
。

［作用］ 即ち本発明は、下地層上に不定形膜を設けていることに
より、この不定形膜の上に形成するコンタクト層を配向
性の小さな層に形成することができる。従って、このコ
ンタクト層を制−性よく成長することができるのみなら
す、コンタクト層の膜質を高密度のものにすることがで
きる。これにより、コンタクト層の抵抗を小さくするこ
とかできると共に、配線層の金属と下地層との反応を防
止するバリア性を向上させることができる。

また、このコンタクト層の存在により、コンタクト窓の
アスペクト比を小さくすることができ、段差部での配線
層の局所的な薄膜化を防止し、エレクトロ・マイクレー
ジョンによる断線の発生を防止することができる。

更にまた、コンタクト層の形成において、例えは金属ハ
ロゲン化物を用いても、不定形膜の存在により下地層を
侵食することが防止され、下地層の侵食に起因するリー
ク電流の発生を防止することかできる。

［実施例］ 以下、本発明を図示する実施例に基づいて具体的に説明
する。

第１図は本発明の第１の実施例による半導体装置を示す
断面図である。

例えばＰ−型シリコン基板１１の（１００）表面に、接
合深さＸｊ＝０．１〜０．２ｐｍの　＋型不純物領域１
２が形成されている。また、これらｐ−型シリコン基板
１１及びｎ型不純物領域１２上には絶縁層としてシリコ
ン酸化膜１３が形成され、ｎ＋型不純物領域１２上にコ
ンタクト窓が開口されている。

コンタクト窓内のｐ−型シリコン基板１１上には、導電
性を有する不定形層として厚さ１０ｎｍの例えばａ−Ｇ
ｅ（アモルファス・ゲルマニウム）層１４が形成されて
いる。また、コンタクト窓内のａ　−Ｇ　ｅ　Ｍ　１４
上には、配向性の小さいコンタクト層として例えばα−
Ｗコンタクト層１５が形成されている。このα−Ｗコン
タクト層１５の厚さは任意であるが、シリコン酸化Ｍ１
３の厚さとほぼ同等にして、コンタクト窓を埋め込んで
いることが望ましい。

そしてシリコン酸化Ｊｌ！１３及びα−Ｗコンタクト層
１５上には所定の形状にパターニングされたＡＩ配線層
１６が形成され、α−Ｗコンタクト層１５及びａ　−Ｇ
　ｅ　Ｍｌ　１４を介して、ｎ　型不純物領域１２に接
続されている。

なお、この場合、Ａ１配線層１６のマイクレージョン耐
性をよくするため、或いはＡＩ配線層１６とその下層の
金属層たるα−Ｗコンタクト層１５との直接反応を防止
するため、例えばＴｉＮからなるバリア金属層をＡＩ配
線層１６とα−Ｗコンタクト層１５との間に設けてもよ
い。

次に、第１図に示す半導体装置の製造方法を、第２図の
工程図を用いて説明する。

Ｐ−型シリコン基板１１の（Ｚｏｏ）表面に接合深さＸ
ｊ＝０．１〜０．２μｍのｎ　型不純物領域１２が形成
されている。まず、ｐ−型シリコン基板１１及びｎ＋型
不純物領域１２上に、絶縁層としてのシリコン酸化膜１
３を形成する。続いて、ｎ＋型不純物領域１２上のシリ
コン酸化膜１３を選択的にエツチングして、コンタクト
窓１７を開口する（第２図（ａ）参照）。

次いで、ｎ＋型不純物領域１２表面の前処理クリーニン
グを行なう。例えば１００：１のＨＦ溶液による処理を
行なった後、ＨＦ３　、Ｆ２等のハロゲン化物によるプ
ラズマを用いるか、或いは温度８５０°Ｃ１圧力１〜１
００　Ｔｏｒｒ、時間５〜１０ｍ１ｎの条件においてＨ
２単体による還元反応を用いるかして、ドライクリーニ
ングを行なう。

次いで、真空搬送系を備えたマルチチャンバー成長装置
を用い、温度２６０〜３６０℃、圧力０゜０１〜１　、
０Ｔｏｒｒで、ガス流量ＧｅＨ４＝５ｃｃ／ｍｉｎとＨ
２＝５００ｃｃ／ｍｉｎの条件において、コンタクト窓
１７内のｎｔ型不純物領域１２上にのみ、選択的に厚さ
ｌＱｎｍのａ−００層１４を形成する（第２図（ｂ）参
照）。

次いで、このａ−Ｇｅ層１４表面を大気に晒さないよう
にして、温度３００℃、圧力ｏ、ｏｏｉ〜０．１■Ｏｒ
ｒで、カス流量ＷＦ６／５ｉＨ４＝ＩＱ／７ｃｃ／ｍｉ
ｎの条件により、コンタクト窓１７内のａ−Ｇｅ層１４
上に選択的にα−Ｗコンタクト層１５を形成する。なお
、このときα−Ｗコンタクト層１５の厚さは、コンタク
ト窓１７がほぼ埋め込まれてしまう程度に制御する（第
２図（Ｃ）参照）。

なお、α−Ｗコンタクト層１５の形成に用いるソース・
ガスとしては、上記のＷＦ６の代わりにＷ（Ｃｏ）６又
はＣＰ２ＷＨ２を用いてもよい。

そしてまた、雰囲気ガスにはＨ２（水素）を用いてもよ
い。

ところで、このα−Ｗコンタクト１Ｉ１１５は、格子が
不規則である不定形層としてのａ−００層１４を下地と
して成長するため、β−Ｗではなくて配向性の小さいα
−Ｗが形成される。従って、このα−Ｗコンタクト層１
５の成長速度はβ−Ｗの場合に比べて小さくかつ制御性
がよいため、所望の膜厚を容易に得ることができる。ま
た、β−Ｗに比べて高密度な膜質であるため、比抵抗を
数倍小さくすることかできる。

更にまた、ａ−００層１４等の不定形層を大気に晒すと
、その表面に下地とは格子構造の異なる酸化物腰等が形
成され、その上に形成されるべき金属層の配向性に影響
を及ぼすことがある。従って、本実施例のように、ａ−
Ｇｅ層１４形成の後、Ｐ−型シリコン基板１１を大気に
晒すことなく、ａ　−Ｇ　ｅ層１４たる不定形層上にα
−Ｗコンタクト層１５たる金属層を形成することが好ま
しい。

本発明者は、制限視野Ｘ線回折像を用いてα−Ｗコンタ
クト層１５の像を写真撮影し、確かにα＝Ｗであること
を確認した。

更にこのとき、ｎ　型不純物領域１２上にはａ−Ｇ　ｅ
層１４が存在しているため、ＷＦ６が金属ハロゲン化物
としてｎ　型不純物領域１２のＳｉと直接反応すること
はなく、従ってｎｔ型不純物領域１２表面が侵食される
のを防止することができる。

次いで、全面にＡ１層を堆積した後、所定の形状にパタ
ーニングしてα−Ｗコンタクト層１５と接続するＡＩ配
線層１６を形成する（第２図（ｄ）参照）。

このときＡＩ配線層１６とｎ　型不純物領域１２との間
には高密度の膜質のα−Ｗコンタクト層１５が存在して
いるため、このα−Ｗコンタクト層１５がバリアの役割
を果たしてＡ１配線層１６＋ とｎ　型不純物領域１２との局所的反応か起こることを
防止している。

このように第１の実施例によれは、ｎｔ型不純物領域１
２上に導電性を有する不定形層としてのａ　−Ｇ　ｅ層
１４を設けていることにより、このａ−Ｇｅ層１４上に
配向性の小さいコンタクト層としてのα−Ｗコンタクト
層１５を形成することができる。

そしてこのα−Ｗコンタクト層１５は、コンタクト窓１
７のアスペクト比を小さくすることにより、段差部での
配線層の局所的な薄膜化を防止し、エレクトロ・マイグ
レーションによる断線の発生を防止することができる。

また、α−Ｗコンタクト層１５が配向性の小さい高密度
の膜質であるため、コンタクト抵抗を小さくすることか
できると共に、バリア性が向上してＡＩ配線層１６のＡ
Ｉとｎ型不純物領域１２のＳｔとの局所的反応を防止し
、ｎ＋型不純物領域１２の接合破壊によるリーク電流の
発生を防止することができる。

更に、α−Ｗコンタクト層１５の形成に際してＷＦ６の
ような金属ハロゲン化物を用いても、ｎ“型不純物領域
１２上にａ−Ｇｅ層１４が存在しているため、ｎ＋型不
純物領域１２表面が侵食されるのを防止することができ
、従ってこの侵食によるｎ＋型不純物領域１２の接合破
壊によるリーク電流の発生を防止することかできる。

次に、本発明の第２の実施例による半導体装置を、第３
図に示す断面図を用いて説明する。

基板（図示せず）上に設けた例えはＡＩ層２１上に、絶
縁層としてのシリコン酸化膜２２が形成され、その所定
の位置にコンタクト窓が開口されている。そしてこのコ
ンタクト窓内の露出したＡｌＮ２１上及びシリコン酸化
Ｍ２２の上面及び側面には、導電性を有する不定形層と
して例えば厚さ２０ｎｍのＧｅ８層２３が形成されてい
る。

また、Ｇｅ８層２３上には、配向性の小さいコンタクト
層として例えば厚さ３０ｎｍのγ−Ｔｉ２Ｎ又はδ−Ｔ
ｉＮからなるＴｉＮコンタクト層２４が形成されている
。更に、このＴ　ｉ　Ｎコンタクト層２４上には、Ｗ配
線層２５が形成されている。そしてこれら積層されてい
るＷ配線層２５、ＴｉＮコンタクト層２４及びＧｅ８層
２３は、所定の配線形状にパターニングされている。

次に第３図の半導体装置の製造方法を、第４図に示す工
程図を用いて説明する。

基板（図示せず）上に設けたＡＩ層２１上に、絶縁層と
してのシリコン酸化膜２２を形成した後、所定の位置の
シリコン酸化膜２２を選択的にエツチングしてコンタク
ト窓２６を開口する（第４図（ａ）参照）。

次いで、第１の実施例と同一の成長装置を用い、温度３
００〜４００°Ｃ１圧力０゜０１〜１０■０「ｒのＨ２
雰囲気中で、カス流量ＧｅＨ４／Ｂ２Ｈ６＝１０／１０
ｃｃ／ｍｉ　ｎの条件において、導電性を有する不定形
層として、厚さ２０ｎｍのＧｅ８層２３を全面に形成す
る（第４図（ｂ）参照）。

次いで、基板を大気に晒すことなく、温度４００〜５０
０℃、圧力０　、１〜１０　Ｔｏｒｒで、カス流量Ｔ　
ｉ　Ｃ１４／ＮＨ３＝５／３０　ｃ　ｃ／ｍ　ｉ　ｎの
条件において、配向性の小さいコンタクト層として厚さ
３０ｎｍのＴｉＮコンタクト層２４を全面に形成するく
第４図（ｃ）参照）。

なお、ＴｉＮコンタクト層２４の形成においては、上記
のＴｉＣｌ４の代わりにＣｐ２Ｔｉ（Ｎ３）２を用いて
もよいし、またＰ　Ｖ　Ｄ　（Ｐｈｙｓｉｃａｌｖａｐ
ｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　）法を用いてもよい。

次いで、全面にＷ配線層２５を形成した後、Ｗ配線層２
５、ＴｉＮコンタクト層２４及びＧｅ８層２３を所定の
配線形状にパターニングする（第４図（ｄ）参照）。

このように第２の実施例においては、導電性を有する不
定形層としてＧｅ８層２３を用い、また配向性の小さい
コンタクト層としてＴｉＮコンタクト層２４を用いてい
るが、そしてこれらＧｅ８層２３及びＴｉＮコンタクト
層２４の形成において、全面成長させた後にＷ配線層２
５と共に所定の配線形状にパターニングしている点で第
１の実施例の選択成長と興なっているが、基本的には第
１の実施例と同一効果を奏することができる。

なお、上記第１Ｘは第２の実施例においては、下地層と
してＳｉ層又はＡ１層を用いたが、ρ１えばＷ層を用い
た場合にも本発明は適用される。

また、導電性を有する不定形膜としてａ−Ｇｅ層１４又
はＧｅ８層２３を用いなか、これらの■族又は■−■族
元素からなる導電性の不定形膜に限らず、例えばＧｅＰ
層のようなＴＶ−Ｖ族元素からなる導電性の不定形膜を
用いてもよい。

また、配向性の小さいコンタクト層としてα−Ｗコンタ
クト層１５又はＴｉＮコンタクト層２４を用いたが、こ
れらの代わりにＴａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）
　、ＡＩ、Ｃｕ　（銅）、Ａｕ（金）等を用いたコンタ
クト層であってもよい。

なお、これらをコンタクト層として形成する際のソース
・ガスとしては１、例えば’Ｔ’ａＣ１５、Ｔａ（Ｃ２
Ｎ５　）　、Ｔａ　（Ｎ　（ＣＨ３）２　＞５　　；Ｍ
。

Ｆ６　、ＭｏＦ３　、Ｍｏ　（Ｃｏ）５　、Ｃｐ４　Ｍ
ｏＨ；ＡｌＣｌ３　、ＡＩ　　（ＣＨ３）２　Ｈ，ＡＩ
　（ＣＨ３）３　　、ＡＩ　　（Ｃ２Ｈ５）３　　、Ａ
Ｉ　　（Ｃ２Ｈ５）２Ｈ１ＡＩ　　（ｉｃ４Ｈ９）３　
　、ＡＩ　　（ｉＣ４Ｈ９）２Ｈ；Ｃｕ　　（ＨＦＡ）
２　　、Ｃｕ　　（ＤＰＭ）２　　；Ａｕ　　（ＨＦＡ
）２等々を用いればよい。

また、コンタクト層と配線層とか同一の材料である場合
、例えばα−Ｗコンタクト層とＷ配線層との組み合わせ
の場合には、これらを区別する必要はない。従って、前
記下地層上に形成されな■−ＩＶ族、ＩＶ−Ｖ−Ｖ族、
又は■族元素からなる導電性の不定形膜上に、コンタク
ト層と同一の材料である金属からなる配向性の小さい配
線層を直接に形成してもよい。

一発明の効果コ 以上のように本発明によれば、下地層と配線層との間に
導電性の不定形膜と配向性の小さいコンタクト層を設け
ることにより、コンタクト層の膜質を高密度なものにし
てコンタクト層の抵抗を小さくすることができ、また配
線層と下地層との反応を防止するバリア性を向上させる
ことができ、更に、コンタクト窓のアスペクト比を小さ
くして段差部での配線層の局所的な薄膜化を防止するこ
とができる。

また、コンタクト層の形成において、不定形膜上に形成
することにより、配向性の小さな層を容易にかつ制御性
よく成長することができるのみならす、例えは金属ハロ
ゲン化物を用いた場合にも下地層の侵食を防止すること
かできる。

これにより、コンタクト抵抗か小さく、断線しにくく、
またリーク＠流の発生を防止する配線層を実現すること
かできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例による半導体装置を示す
断面図、 第２図は第１図の半導体装置の製造方法を示す工程図、 第３図は本発明の第２の実施例による半導体装置を示す
断面図、 第４図は第３図の半導体装置の製造方法を示す工程図、 第５図及び第６図は従来の半導体装置を示す断面図であ
る。 図において、 １１．３１・・・・・・Ｐ−型シリコン基板、１２．３
２・・・・・・ｎ＋型不純物領域、１３．２２．３３・
・・・・・シリコン酸化膜、１４・・・・・・ａ−Ｇｅ
層、 １５・・・・・・α−Ｗコンタクト層、１６．３４．３
６・・・・・・ＡＩ配線層、１７．２６・・・・・・コ
ンタクト窓、２１・・・・・・Ａ１層、 ２３・・・・・・ＧｅＢ層、 ２４・・・・・・ＴｉＮコンタクト層、２５・・・・・
・Ｗ配線層、 ３５・・・・・・Ｗコンタクト層。 出願人　　　　富　士　通　株　式　会　社代理人　　
　　弁理士　　北　野　　好　人Ａ兜明の第１の実施例
しこよる半導体装層を示シ断面図鴫　１　図 本発明の第２の笑施例［＝、！る半導体装層を示す断面
［第３図 第３図の牛専イ本梗屡の製造方法を示に程図第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体又は金属からなる下地層と、 前記下地層上に設けられた絶縁層に開口されたコンタク
   ト窓を介して、前記下地層上に形成されたIII−IV族、
   IV−Ｖ族、又はIV族元素からなる導電性の不定形膜と、 前記不定形膜上に形成された金属、又は金属とIII族、
   IV族若しくはＶ族元素との金属合金又は金属化合物から
   なる配向性の小さいコンタクト層と、前記コンタクト層
   上に形成された金属からなる配線層と を有することを特徴とする半導体装置。 ２、半導体又は金属からなる下地層と、 前記下地層上に設けられた絶縁層に開口されたコンタク
   ト窓を介して、前記下地層上に形成されたIII−IV族、
   IV−Ｖ族、又はIV族元素からなる導電性の不定形膜と、 前記不定形膜上に形成された金属からなる配向性の小さ
   い配線層と を有することを特徴とする半導体装置。 ３、半導体又は金属からなる下地層上に絶縁層を形成し
   た後、所定の位置の前記絶縁層にコンタクト窓を開口す
   る工程と、 前記コンタクト窓内の前記下地層上に、III−IV族、IV
   −Ｖ族、又はIV族元素からなる導電性の不定形膜を形成
   する工程と、 前記不定形膜上に、金属、又は金属とIII族、IV族或い
   はＶ族元素との金属合金又は金属化合物からなる配向性
   の小さいコンタクト層を形成する工程と、 全面に金属層を堆積した後、所定の形状にパターニング
   して前記コンタクト層に接続する配線層を形成する工程
   と を有することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の
   製造方法。 ４、請求項３記載の製造方法において、 前記不定形膜及び前記コンタクト層を、前記コンタクト
   窓内の前記下地層上に順次、選択的に形成する ことを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法
   。 ５、請求項３記載の製造方法において、 前記不定形膜、前記コンタクト層及び前記配線層を、順
   次、全面に形成した後、積層された前記配線層、前記コ
   ンタクト層及び前記不定形膜を所定の形状にパターニン
   グする ことを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法
   。 ６、請求項３乃至５のいずれかに記載の製造方法におい
   て、 前記不定形膜を形成した後、前記不定形膜を大気に晒す
   ことなく、前記不定形膜上に前記コンタクト層を連続的
   に形成する ことを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法
   。 ７、半導体又は金属からなる下地層上に絶縁層を形成し
   た後、所定の位置の前記絶縁層にコンタクト窓を開口す
   る工程と、 前記コンタクト窓内の前記下地層上に、III−IV族、IV
   −Ｖ族、又はIV族元素からなる導電性の不定形膜を形成
   する工程と、 全面に配向性の小さい金属層を堆積した後、所定の形状
   にパターニングして前記不定形膜に接続する配線層を形
   成する工程と を有することを特徴とする請求項２記載の半導体装置の
   製造方法。 ８、請求項７記載の製造方法において、 前記不定形膜を、前記コンタクト窓内の前記下地層上に
   選択的に形成する ことを特徴とする請求項２記載の半導体装置の製造方法
   。 ９、請求項７記載の製造方法において、 前記不定形膜及び前記配線層を、順次、全面に形成した
   後、積層された前記配線層及び前記不定形膜を所定の形
   状にパターニングする ことを特徴とする請求項２記載の半導体装置の製造方法
   。 １０、請求項７乃至９のいずれかに記載の製造方法にお
   いて、 前記不定形膜を形成した後、前記不定形膜を大気に晒す
   ことなく、前記不定形膜上に前記配線層を連続的に形成
   する ことを特徴とする請求項２記載の半導体装置の製造方法
   。