JPH04214653A - 半導体装置の配線構造及びその形成方法 - Google Patents
半導体装置の配線構造及びその形成方法Info
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- JPH04214653A JPH04214653A JP41029190A JP41029190A JPH04214653A JP H04214653 A JPH04214653 A JP H04214653A JP 41029190 A JP41029190 A JP 41029190A JP 41029190 A JP41029190 A JP 41029190A JP H04214653 A JPH04214653 A JP H04214653A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、微細なコンタクトホー
ルやビアホールに例えばブランケットタングステンを形
成したのちエッチバックして上記コンタクトホール等に
タングステンを埋め込む所謂ブランケットＷ−ＣＶＤ技
術を用いて配線パターンを形成する半導体装置の配線構
造及びその形成方法に関する。
ルやビアホールに例えばブランケットタングステンを形
成したのちエッチバックして上記コンタクトホール等に
タングステンを埋め込む所謂ブランケットＷ−ＣＶＤ技
術を用いて配線パターンを形成する半導体装置の配線構
造及びその形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、コンタクトホールやビアホールの
微細化に伴ない、従来のＡｌのバイアスパッタ法に替わ
り、上記コンタクトホール等に多結晶シリコンを選択的
に埋め込む方法と、タングステンを選択的に埋め込む方
法（所謂選択Ｗ−ＣＶＤ法）の両者が提案されている。
微細化に伴ない、従来のＡｌのバイアスパッタ法に替わ
り、上記コンタクトホール等に多結晶シリコンを選択的
に埋め込む方法と、タングステンを選択的に埋め込む方
法（所謂選択Ｗ−ＣＶＤ法）の両者が提案されている。
【０００３】このうち、前者の方法、即ちコンタクトホ
ール等に多結晶シリコンを埋め込む方法は、抵抗値が高
いという欠点があり、後者の方法、即ち選択Ｗ−ＣＶＤ
法は、タングステン成長の不安定性という欠点がある。
ール等に多結晶シリコンを埋め込む方法は、抵抗値が高
いという欠点があり、後者の方法、即ち選択Ｗ−ＣＶＤ
法は、タングステン成長の不安定性という欠点がある。
【０００４】そこで、最近ではブランケットタングステ
ンを形成したのち、エッチバックしてコンタクトホール
等にタングステンを残す所謂ブランケットＷ−ＣＶＤ法
が注目されている（特開昭６２−２１９９４５号公報参
照）。
ンを形成したのち、エッチバックしてコンタクトホール
等にタングステンを残す所謂ブランケットＷ−ＣＶＤ法
が注目されている（特開昭６２−２１９９４５号公報参
照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ブ
ランケットＷ−ＣＶＤ法は、形成されるタングステンの
シリコン基板への侵入を抑制するため、及びシリコン基
板上の絶縁膜との密着性を良好とするために、予め密着
層、例えばＴｉＮ層等を下敷きとして形成する必要があ
り、それに伴ない、配線形成の製造工程が複雑になると
共に、スループットが低下するという不都合がある。
ランケットＷ−ＣＶＤ法は、形成されるタングステンの
シリコン基板への侵入を抑制するため、及びシリコン基
板上の絶縁膜との密着性を良好とするために、予め密着
層、例えばＴｉＮ層等を下敷きとして形成する必要があ
り、それに伴ない、配線形成の製造工程が複雑になると
共に、スループットが低下するという不都合がある。
【０００６】本発明は、このような点に鑑み成されたも
ので、その目的とするところは、ブランケットタングス
テンの下敷きとして形成される密着層をＡｌ配線の形成
に用いられるバリアメタルと兼用できるようにして、ブ
ランケットＷ−ＣＶＤ法を用いた配線構造及びその形成
方法における製造工程の簡略化並びにスループットの向
上を図ることができる半導体装置の配線構造及びその形
成方法を提供することにある。
ので、その目的とするところは、ブランケットタングス
テンの下敷きとして形成される密着層をＡｌ配線の形成
に用いられるバリアメタルと兼用できるようにして、ブ
ランケットＷ−ＣＶＤ法を用いた配線構造及びその形成
方法における製造工程の簡略化並びにスループットの向
上を図ることができる半導体装置の配線構造及びその形
成方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の配
線構造Ａは、半導体基板１又は金属層１４上の絶縁膜２
に開口４を有し、該開口４の底部４ａにて、高融点金属
もしくはその珪化物からなる第１の金属層８もしくは１
１を形成すると共に、絶縁膜２上に少なくとも高融点金
属の窒化又は酸化もしくはそれらの化合物からなる第２
の金属層９を形成し、全面に高融点金属からなる第３の
金属層６を形成し、少なくとも第３の金属層６をパター
ニングすることにより配線パターン７を形成して構成す
る。
線構造Ａは、半導体基板１又は金属層１４上の絶縁膜２
に開口４を有し、該開口４の底部４ａにて、高融点金属
もしくはその珪化物からなる第１の金属層８もしくは１
１を形成すると共に、絶縁膜２上に少なくとも高融点金
属の窒化又は酸化もしくはそれらの化合物からなる第２
の金属層９を形成し、全面に高融点金属からなる第３の
金属層６を形成し、少なくとも第３の金属層６をパター
ニングすることにより配線パターン７を形成して構成す
る。
【０００８】また、本発明の半導体装置の配線形成方法
は、半導体基板１又は金属層１４上の絶縁膜２に開口４
を設ける前後において、高融点金属もしくはその珪化物
からなる第１の金属層８もしくは１１を形成し、その後
、高融点金属の窒化又は酸化もしくはそれらの化合物か
らなる第２の金属層９を形成したのち、高融点金属から
なる第３の金属層６を形成し、その後、少なくとも第３
の金属層６をパターニングして配線パターン７を形成す
る。
は、半導体基板１又は金属層１４上の絶縁膜２に開口４
を設ける前後において、高融点金属もしくはその珪化物
からなる第１の金属層８もしくは１１を形成し、その後
、高融点金属の窒化又は酸化もしくはそれらの化合物か
らなる第２の金属層９を形成したのち、高融点金属から
なる第３の金属層６を形成し、その後、少なくとも第３
の金属層６をパターニングして配線パターン７を形成す
る。
【０００９】
【作用】上述の本発明の構造及び方法によれば、第１及
び第２の金属層８（１１）及び９が第３の金属層、即ち
ブランケット金属層６の密着層として使用できるばかり
でなく、Ａｌ配線の形成に用いられるバリアメタルとし
ても使用できるため、上記金属層８（１１）とバリアメ
タルの形成が同時にでき、例えばブランケットＷ−ＣＶ
Ｄ法を用いた配線構造及びその形成方法における製造工
程の簡略化並びにスループットの向上を図ることができ
る。
び第２の金属層８（１１）及び９が第３の金属層、即ち
ブランケット金属層６の密着層として使用できるばかり
でなく、Ａｌ配線の形成に用いられるバリアメタルとし
ても使用できるため、上記金属層８（１１）とバリアメ
タルの形成が同時にでき、例えばブランケットＷ−ＣＶ
Ｄ法を用いた配線構造及びその形成方法における製造工
程の簡略化並びにスループットの向上を図ることができ
る。
【００１０】
【実施例】以下、図１〜図８を参照しながら本発明の実
施例を説明する。
施例を説明する。
【００１１】図１は、第１実施例に係る半導体装置の配
線構造Ａ１ を示す構成図である。
線構造Ａ１ を示す構成図である。
【００１２】この配線構造Ａ１ は、図示する如く、シ
リコン基板１上に、ＳｉＯ２ 等からなる絶縁膜２が形
成され、この絶縁膜２に、シリコン基板１の上部に形成
された例えばＮ型の不純物拡散領域３まで貫通する開口
４が設けられ、この開口４の底部（即ち不純物拡散領域
の露出部分）４ａから絶縁膜２の上面にかけて例えばＡ
ｌ配線の形成に用いられるバリアメタルと同様の構造を
有する金属層５が形成され、更に、この金属層５上にタ
ングステン金属層６が開口４を埋めるようにして全面に
形成され、そして、このタングステン金属層６をパター
ニングして配線パターン７が形成されてなる。
リコン基板１上に、ＳｉＯ２ 等からなる絶縁膜２が形
成され、この絶縁膜２に、シリコン基板１の上部に形成
された例えばＮ型の不純物拡散領域３まで貫通する開口
４が設けられ、この開口４の底部（即ち不純物拡散領域
の露出部分）４ａから絶縁膜２の上面にかけて例えばＡ
ｌ配線の形成に用いられるバリアメタルと同様の構造を
有する金属層５が形成され、更に、この金属層５上にタ
ングステン金属層６が開口４を埋めるようにして全面に
形成され、そして、このタングステン金属層６をパター
ニングして配線パターン７が形成されてなる。
【００１３】上記金属層５は、少なくとも下層がＴｉ層
８、上層がＴｉＯＮ層９の２層構造とされる。特に本例
では、更にＴｉＯＮ層９の上面に薄膜のＴｉ層１０を形
成して３層構造となし、このＴｉ層１０によって、タン
グステン金属層６のＣＶＤ法による形成に伴なう核成長
を促進させることにより、タングステン金属層６の成膜
速度を高めるようにしてある。
８、上層がＴｉＯＮ層９の２層構造とされる。特に本例
では、更にＴｉＯＮ層９の上面に薄膜のＴｉ層１０を形
成して３層構造となし、このＴｉ層１０によって、タン
グステン金属層６のＣＶＤ法による形成に伴なう核成長
を促進させることにより、タングステン金属層６の成膜
速度を高めるようにしてある。
【００１４】また、最下層のＴｉ層８は、タングステン
金属層６と不純物拡散領域３との接触抵抗を低下させ、
中間層のＴｉＯＮ層９は、タングステン金属層６のシリ
コン基板１への侵入を抑制させ、しかも、これらの層８
及び９はタングステン金属層６と絶縁膜２との密着を良
好にさせることができることから、金属層５は、上記Ａ
ｌ配線の形成に供するバリアメタルとして使用できるだ
けでなく、タングステン金属層６の密着層としても使用
できる。
金属層６と不純物拡散領域３との接触抵抗を低下させ、
中間層のＴｉＯＮ層９は、タングステン金属層６のシリ
コン基板１への侵入を抑制させ、しかも、これらの層８
及び９はタングステン金属層６と絶縁膜２との密着を良
好にさせることができることから、金属層５は、上記Ａ
ｌ配線の形成に供するバリアメタルとして使用できるだ
けでなく、タングステン金属層６の密着層としても使用
できる。
【００１５】次に、上記第１実施例に係る配線構造Ａ１
の形成方法を図２の工程図に基いて説明する。
の形成方法を図２の工程図に基いて説明する。
【００１６】まず、図２Ａに示すように、シリコン基板
１上に、ＳｉＯ２ 等からなる絶縁膜２を形成したのち
、シリコン基板１との接続を要する箇所に、絶縁膜２を
貫通する開口４を既知のリソグラフィー技術とドライエ
ッチング技術を用いて形成する。その後、開口４を通し
て例えばＮ型の不純物を導入して、シリコン基板１上に
Ｎ型の不純物拡散領域３を形成する。
１上に、ＳｉＯ２ 等からなる絶縁膜２を形成したのち
、シリコン基板１との接続を要する箇所に、絶縁膜２を
貫通する開口４を既知のリソグラフィー技術とドライエ
ッチング技術を用いて形成する。その後、開口４を通し
て例えばＮ型の不純物を導入して、シリコン基板１上に
Ｎ型の不純物拡散領域３を形成する。
【００１７】次に、図２Ｂに示すように、開口４の底部
（即ち不純物拡散領域３の露出部分）４ａから絶縁膜２
の上面にかけて例えば厚み３００ÅのＴｉ層８，厚み７
００ÅのＴｉＯＮ層９，厚み３００ÅのＴｉ層１０から
なる金属層５を例えばスパッタ法等を用いて積層する。
（即ち不純物拡散領域３の露出部分）４ａから絶縁膜２
の上面にかけて例えば厚み３００ÅのＴｉ層８，厚み７
００ÅのＴｉＯＮ層９，厚み３００ÅのＴｉ層１０から
なる金属層５を例えばスパッタ法等を用いて積層する。
【００１８】次に、図２Ｃに示すように、比較的厚みの
厚いタングステン金属層（ブランケットＷ）６を上記金
属層５上全面に開口４を埋めるようにして形成する（ブ
ランケットＷ−ＣＶＤ工程）。このとき、熱ＣＶＤ法を
用いて形成する場合は、例えば反応ガスＷＦ６ とＳｉ
Ｈ４ を夫々約２０ＳＣＣＭ，３５ＳＣＣＭ程度導入し
、更に反応圧力５０Ｔｏｒｒ，反応温度３７５℃で形成
する。
厚いタングステン金属層（ブランケットＷ）６を上記金
属層５上全面に開口４を埋めるようにして形成する（ブ
ランケットＷ−ＣＶＤ工程）。このとき、熱ＣＶＤ法を
用いて形成する場合は、例えば反応ガスＷＦ６ とＳｉ
Ｈ４ を夫々約２０ＳＣＣＭ，３５ＳＣＣＭ程度導入し
、更に反応圧力５０Ｔｏｒｒ，反応温度３７５℃で形成
する。
【００１９】次に、図２Ｄに示すように、タングステン
金属層６の表面を既知の平坦化技術を用いて平坦化した
のち、該タングステン金属層６のみをパターニングして
配線パターン７を形成する。もちろん、下層の金属層５
を同時にパターニングして配線パターン７を形成するよ
うにしてもよい。
金属層６の表面を既知の平坦化技術を用いて平坦化した
のち、該タングステン金属層６のみをパターニングして
配線パターン７を形成する。もちろん、下層の金属層５
を同時にパターニングして配線パターン７を形成するよ
うにしてもよい。
【００２０】この第１実施例によれば、所謂ブランケッ
トＷとして使用されるタングステン金属層６の下層に、
Ａｌ配線の形成に用いられるバリアメタルと同様の金属
層５（Ｔｉ層８，ＴｉＯＮ層９，Ｔｉ層１０）を形成す
るようにしたので、上記金属層５がタングステン金属層
６の密着層として使用できるばかりでなく、Ａｌ配線の
形成に用いられるバリアメタルとしても使用できるため
、上記金属層５とバリアメタルの形成が同時にでき、ブ
ランケットＷ−ＣＶＤ法を用いた配線構造及びその形成
方法における製造工程の簡略化並びにスループットの向
上を図ることができる。
トＷとして使用されるタングステン金属層６の下層に、
Ａｌ配線の形成に用いられるバリアメタルと同様の金属
層５（Ｔｉ層８，ＴｉＯＮ層９，Ｔｉ層１０）を形成す
るようにしたので、上記金属層５がタングステン金属層
６の密着層として使用できるばかりでなく、Ａｌ配線の
形成に用いられるバリアメタルとしても使用できるため
、上記金属層５とバリアメタルの形成が同時にでき、ブ
ランケットＷ−ＣＶＤ法を用いた配線構造及びその形成
方法における製造工程の簡略化並びにスループットの向
上を図ることができる。
【００２１】次に、第２実施例に係る配線構造Ａ２ を
図３に基いて説明する。
図３に基いて説明する。
【００２２】この配線構造Ａ２ は、図３に示すように
、上記第１実施例とその構成はほぼ同じであるが、シリ
コン基板１上部のＮ型の不純物拡散領域３上にＴｉシリ
サイド層１１が形成され、このＴｉシリサイド層１１上
に開口４が設けられていることで異なる。
、上記第１実施例とその構成はほぼ同じであるが、シリ
コン基板１上部のＮ型の不純物拡散領域３上にＴｉシリ
サイド層１１が形成され、このＴｉシリサイド層１１上
に開口４が設けられていることで異なる。
【００２３】この第２実施例では、開口４の底部（即ち
Ｔｉシリサイド層１１の露出部分）４ａから絶縁膜２の
上面にかけて第１実施例の中間層であるＴｉＯＮ層９が
形成され、次いで、このＴｉＯＮ層９の全面にＴｉ層１
０が形成され、更にこのＴｉ層１０上にタングステン金
属層６が形成され、これらタングステン金属層６，Ｔｉ
層１０及びＴｉＯＮ層９をパターニングして配線パター
ン７が形成されてなる。
Ｔｉシリサイド層１１の露出部分）４ａから絶縁膜２の
上面にかけて第１実施例の中間層であるＴｉＯＮ層９が
形成され、次いで、このＴｉＯＮ層９の全面にＴｉ層１
０が形成され、更にこのＴｉ層１０上にタングステン金
属層６が形成され、これらタングステン金属層６，Ｔｉ
層１０及びＴｉＯＮ層９をパターニングして配線パター
ン７が形成されてなる。
【００２４】そして、この第２実施例において、不純物
拡散領域３上のＴｉシリサイド層１１は、Ａｌ配線の形
成前に予め不純物拡散領域上にバリアメタルとして形成
される所謂サリサイド層と同じ構成を有する。従って、
上記Ｔｉシリサイド層１１は、Ａｌ配線の形成に供する
サリサイド層と同時に形成される。
拡散領域３上のＴｉシリサイド層１１は、Ａｌ配線の形
成前に予め不純物拡散領域上にバリアメタルとして形成
される所謂サリサイド層と同じ構成を有する。従って、
上記Ｔｉシリサイド層１１は、Ａｌ配線の形成に供する
サリサイド層と同時に形成される。
【００２５】次に、上記第２実施例に係る配線構造Ａ２
の形成方法を図４及び図５に基いて説明する。
の形成方法を図４及び図５に基いて説明する。
【００２６】まず、図４Ａに示すようにシリコン基板１
の表面に選択酸化を施してＳｉＯ２ からなる素子分離
領域１２を形成したのち、該素子分離領域１２で囲まれ
た素子形成領域１３の上部に例えばＮ型の不純物拡散領
域３を形成し、その後、素子分離領域１２及び不純物拡
散領域３を含む全面に厚み約３００ÅのＴｉ層８を形成
する。
の表面に選択酸化を施してＳｉＯ２ からなる素子分離
領域１２を形成したのち、該素子分離領域１２で囲まれ
た素子形成領域１３の上部に例えばＮ型の不純物拡散領
域３を形成し、その後、素子分離領域１２及び不純物拡
散領域３を含む全面に厚み約３００ÅのＴｉ層８を形成
する。
【００２７】次に、図４Ｂに示すように、熱処理を施し
て、Ｔｉ層８と不純物拡散領域３との界面を反応させ、
不純物拡散領域３上にＴｉシリサイド層１１を形成する
。
て、Ｔｉ層８と不純物拡散領域３との界面を反応させ、
不純物拡散領域３上にＴｉシリサイド層１１を形成する
。
【００２８】次に、図４Ｃに示すように、素子分離領域
１３上のＴｉ層８を選択的にエッチング除去する。
１３上のＴｉ層８を選択的にエッチング除去する。
【００２９】次に、図４Ｄに示すように、全面に例えば
ＳｉＯ２ 等からなる絶縁膜２を形成したのち、不純物
拡散領域３と対応する箇所に開口４を形成する。
ＳｉＯ２ 等からなる絶縁膜２を形成したのち、不純物
拡散領域３と対応する箇所に開口４を形成する。
【００３０】次に、図５Ａに示すように、開口４の底部
（即ちＴｉシリサイド層１１の露出部分）４ａから絶縁
膜２の上面にかけて厚み約７００ÅのＴｉＯＮ層９を形
成したのち、該ＴｉＯＮ層９の全面に厚み約３００Åの
Ｔｉ層１０を積層する。
（即ちＴｉシリサイド層１１の露出部分）４ａから絶縁
膜２の上面にかけて厚み約７００ÅのＴｉＯＮ層９を形
成したのち、該ＴｉＯＮ層９の全面に厚み約３００Åの
Ｔｉ層１０を積層する。
【００３１】次に、図５Ｂに示すように、タングステン
金属層（ブランケットＷ）６をＴｉ層１０上全面に開口
４を埋めるようにして形成する（ブランケットＷ−ＣＶ
Ｄ工程）。その後、タングステン金属層６，Ｔｉ層１０
及びＴｉＯＮ層９をパターニングして配線パターン７を
形成することにより第２実施例に係る配線構造Ａ２ を
得る。
金属層（ブランケットＷ）６をＴｉ層１０上全面に開口
４を埋めるようにして形成する（ブランケットＷ−ＣＶ
Ｄ工程）。その後、タングステン金属層６，Ｔｉ層１０
及びＴｉＯＮ層９をパターニングして配線パターン７を
形成することにより第２実施例に係る配線構造Ａ２ を
得る。
【００３２】この第２実施例によれば、ブランケットＷ
として使用されるタングステン金属層６の下層に、Ａｌ
配線の形成に用いられるバリアメタル、特にサリサイド
層を有するバリアメタルと同様の金属層（Ｔｉシリサイ
ド層１１，ＴｉＯＮ層９，Ｔｉ層１０）を形成するよう
にしたので、上記第１実施例と同様に、上記金属層（１
１，９，１０）がタングステン金属層６の密着層として
使用できるばかりでなく、Ａｌ配線の形成に用いられる
バリアメタルとしても使用できる。このため、上記金属
層（１１，９，１０）とバリアメタルの形成が同時にで
き、ブランケットＷ−ＣＶＤ法を用いた配線構造及びそ
の形成方法における製造工程の簡略化並びにスループッ
トの向上を図ることができる。
として使用されるタングステン金属層６の下層に、Ａｌ
配線の形成に用いられるバリアメタル、特にサリサイド
層を有するバリアメタルと同様の金属層（Ｔｉシリサイ
ド層１１，ＴｉＯＮ層９，Ｔｉ層１０）を形成するよう
にしたので、上記第１実施例と同様に、上記金属層（１
１，９，１０）がタングステン金属層６の密着層として
使用できるばかりでなく、Ａｌ配線の形成に用いられる
バリアメタルとしても使用できる。このため、上記金属
層（１１，９，１０）とバリアメタルの形成が同時にで
き、ブランケットＷ−ＣＶＤ法を用いた配線構造及びそ
の形成方法における製造工程の簡略化並びにスループッ
トの向上を図ることができる。
【００３３】次に、第３実施例に係る配線構造Ａ３ を
図６に基いて説明する。
図６に基いて説明する。
【００３４】この配線構造Ａ３ は、図６に示すように
、上記第２実施例とその構成はほぼ同じであるが、開口
４の側壁部にＴｉＯＮ層９及びＴｉ層１０が形成されな
いことで異なる。
、上記第２実施例とその構成はほぼ同じであるが、開口
４の側壁部にＴｉＯＮ層９及びＴｉ層１０が形成されな
いことで異なる。
【００３５】即ち、この第３実施例に係る配線構造Ａ３
の形成方法を図７及び図８に基いて説明すると、まず
、図７Ａに示すように、シリコン基板１の表面に選択酸
化を施してＳｉＯ２ からなる素子分離領域１２を形成
したのち、該素子分離領域１２で囲まれた素子形成領域
１３の上部に例えばＮ型の不純物拡散領域３を形成し、
その後、素子分離領域１２及び不純物拡散領域３を含む
全面に厚み約３００ÅのＴｉ層８を形成する。
の形成方法を図７及び図８に基いて説明すると、まず
、図７Ａに示すように、シリコン基板１の表面に選択酸
化を施してＳｉＯ２ からなる素子分離領域１２を形成
したのち、該素子分離領域１２で囲まれた素子形成領域
１３の上部に例えばＮ型の不純物拡散領域３を形成し、
その後、素子分離領域１２及び不純物拡散領域３を含む
全面に厚み約３００ÅのＴｉ層８を形成する。
【００３６】次に、図７Ｂに示すように、熱処理を施し
て、Ｔｉ層８と不純物拡散領域３との界面を反応させ、
不純物拡散領域３上にＴｉシリサイド層１１を形成する
。
て、Ｔｉ層８と不純物拡散領域３との界面を反応させ、
不純物拡散領域３上にＴｉシリサイド層１１を形成する
。
【００３７】次に、図７Ｃに示すように、素子分離領域
１２上のＴｉ層８を選択的にエッチング除去する。
１２上のＴｉ層８を選択的にエッチング除去する。
【００３８】次に、図７Ｄに示すように、全面に例えば
ＳｉＯ２ 等からなる絶縁膜２を形成したのち、この絶
縁膜２上全面に厚み約７００ÅのＴｉＯＮ層９及び厚み
約３００ÅのＴｉ層１０を夫々積層する。
ＳｉＯ２ 等からなる絶縁膜２を形成したのち、この絶
縁膜２上全面に厚み約７００ÅのＴｉＯＮ層９及び厚み
約３００ÅのＴｉ層１０を夫々積層する。
【００３９】次に、図８Ａに示すように、不純物拡散領
域３と対応する箇所に、Ｔｉ層１０，ＴｉＯＮ層９及び
絶縁膜２を貫通する開口４を形成する。
域３と対応する箇所に、Ｔｉ層１０，ＴｉＯＮ層９及び
絶縁膜２を貫通する開口４を形成する。
【００４０】次に、図８Ｂに示すように、上記開口４を
含む全面に、タングステン金属層（ブランケットＷ）６
を該開口４を埋め込むように形成する（ブランケットＷ
−ＣＶＤ工程）。その後、タングステン金属層６，Ｔｉ
層１０及びＴｉＯＮ層９をパターニングして配線パター
ン７を形成することにより、第３実施例に係る配線構造
Ａ３ を得る。
含む全面に、タングステン金属層（ブランケットＷ）６
を該開口４を埋め込むように形成する（ブランケットＷ
−ＣＶＤ工程）。その後、タングステン金属層６，Ｔｉ
層１０及びＴｉＯＮ層９をパターニングして配線パター
ン７を形成することにより、第３実施例に係る配線構造
Ａ３ を得る。
【００４１】この第３実施例によれば、上記第２実施例
と同様に、Ｔｉシリサイド層１１並びにＴｉＯＮ層９及
びＴｉ層１０が所謂タングステンＷとして使用されるタ
ングステン金属層６の密着層として使用できるばかりで
なく、Ａｌ配線の形成に用いられるバリアメタルとして
も使用できるため、これらＴｉシリサイド層１１並びに
ＴｉＯＮ層９及びＴｉ層１０とバリアメタルの形成が同
時にでき、ブランケットＷ−ＣＶＤ法を用いた配線構造
及びその形成方法における製造工程の簡略化並びにスル
ープットの向上を図ることができる。
と同様に、Ｔｉシリサイド層１１並びにＴｉＯＮ層９及
びＴｉ層１０が所謂タングステンＷとして使用されるタ
ングステン金属層６の密着層として使用できるばかりで
なく、Ａｌ配線の形成に用いられるバリアメタルとして
も使用できるため、これらＴｉシリサイド層１１並びに
ＴｉＯＮ層９及びＴｉ層１０とバリアメタルの形成が同
時にでき、ブランケットＷ−ＣＶＤ法を用いた配線構造
及びその形成方法における製造工程の簡略化並びにスル
ープットの向上を図ることができる。
【００４２】特に、この第３実施例の場合、開口４の側
壁部にＴｉＯＮ層９及びＴｉ層１０が形成されないため
、開口４のステップカバレージが良好となり、開口４の
微細化に対して更に有効となる。
壁部にＴｉＯＮ層９及びＴｉ層１０が形成されないため
、開口４のステップカバレージが良好となり、開口４の
微細化に対して更に有効となる。
【００４３】尚、上記第１〜第３実施例では、シリコン
基板１上に開口４を設けたのち、この開口４を埋めるよ
うに、金属層５（第１実施例の場合）を介してタングス
テン金属層（ブランケットＷ）を形成するようにしたが
、その他の例としては、例えば第１実施例の配線の構造
を例にとると、図９に示すように、他の下層配線である
例えばＷシリサイド層等の金属層１４上に開口４を設け
たのち、この開口４を埋めるように、Ｔｉ層８，ＴｉＯ
Ｎ層９及びＴｉ層１０からなる金属層５を介してタング
ステン金属層（ブランケットＷ）６を形成するようにし
てもよい。尚、１５はＳｉＯ２ 等からなる層間膜であ
る。
基板１上に開口４を設けたのち、この開口４を埋めるよ
うに、金属層５（第１実施例の場合）を介してタングス
テン金属層（ブランケットＷ）を形成するようにしたが
、その他の例としては、例えば第１実施例の配線の構造
を例にとると、図９に示すように、他の下層配線である
例えばＷシリサイド層等の金属層１４上に開口４を設け
たのち、この開口４を埋めるように、Ｔｉ層８，ＴｉＯ
Ｎ層９及びＴｉ層１０からなる金属層５を介してタング
ステン金属層（ブランケットＷ）６を形成するようにし
てもよい。尚、１５はＳｉＯ２ 等からなる層間膜であ
る。
【００４４】
【発明の効果】本発明に係る半導体装置の配線構造及び
その形成方法によれば、タングステン金属層（ブランケ
ットＷ）の下敷きとして形成される金属層がブランケッ
トＷの密着層として使用できるばかりでなく、Ａｌ配線
の形成に用いられるバリアメタルとしても使用でき、ブ
ランケットＷ−ＣＶＤ法を用いた配線構造及びその形成
方法における製造工程の簡略化並びにスループットの向
上を図ることができる。
その形成方法によれば、タングステン金属層（ブランケ
ットＷ）の下敷きとして形成される金属層がブランケッ
トＷの密着層として使用できるばかりでなく、Ａｌ配線
の形成に用いられるバリアメタルとしても使用でき、ブ
ランケットＷ−ＣＶＤ法を用いた配線構造及びその形成
方法における製造工程の簡略化並びにスループットの向
上を図ることができる。
【図１】第１実施例に係る半導体装置の配線構造を示す
構成図である。
構成図である。
【図２】第１実施例に係る半導体装置の配線構造の形成
方法を示す工程図である。
方法を示す工程図である。
【図３】第２実施例に係る半導体装置の配線構造を示す
構成図である。
構成図である。
【図４】第２実施例に係る半導体装置の配線構造の形成
方法を示す工程図（その１）である。
方法を示す工程図（その１）である。
【図５】第２実施例に係る半導体装置の配線構造の形成
方法を示す工程図（その２）である。
方法を示す工程図（その２）である。
【図６】第３実施例に係る半導体装置の配線構造を示す
構成図である。
構成図である。
【図７】第３実施例に係る半導体装置の配線構造の形成
方法を示す工程図（その１）である。
方法を示す工程図（その１）である。
【図８】第３実施例に係る半導体装置の配線構造の形成
方法を示す工程図（その２）である。
方法を示す工程図（その２）である。
【図９】第１実施例の変形例を示す構成図である。
Ａ１ 〜Ａ３ 配線構造
１ シリコン基板
２ 絶縁膜
３ 不純物拡散領域
４ 開口
４ａ 開口の底部
５ 金属層
６ タングステン金属層
７ 配線パターン
８及び１０ Ｔｉ層
９ ＴｉＯＮ層
１１ Ｔｉシリサイド層
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板又は金属層上の絶縁膜に開
口を有し、該開口の底部にて、少なくとも高融点金属も
しくはその珪化物からなる第１の金属層が形成されると
共に、上記絶縁膜上に少なくとも高融点金属の窒化又は
酸化もしくはそれらの化合物からなる第２の金属層が形
成され、全面に高融点金属からなる第３の金属層が形成
されて配線パターンが形成されてなる半導体装置の配線
構造。 - 【請求項２】 半導体基板又は金属層上の絶縁膜に開
口を設ける前後において、高融点金属もしくはその珪化
物からなる第１の金属層を形成する工程と、高融点金属
の窒化又は酸化もしくはそれらの化合物からなる第２の
金属層を形成する工程と、高融点金属からなる第３の金
属層を形成して配線パターンを形成する工程を有してな
る半導体装置の配線形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41029190A JPH04214653A (ja) | 1990-12-12 | 1990-12-12 | 半導体装置の配線構造及びその形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41029190A JPH04214653A (ja) | 1990-12-12 | 1990-12-12 | 半導体装置の配線構造及びその形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04214653A true JPH04214653A (ja) | 1992-08-05 |
Family
ID=18519475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41029190A Pending JPH04214653A (ja) | 1990-12-12 | 1990-12-12 | 半導体装置の配線構造及びその形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04214653A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6146998A (en) * | 1997-08-27 | 2000-11-14 | Yamaha Corporation | Method of manufacturing wiring structure having buried plugs in semiconductor device, and semiconductor device |
-
1990
- 1990-12-12 JP JP41029190A patent/JPH04214653A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6146998A (en) * | 1997-08-27 | 2000-11-14 | Yamaha Corporation | Method of manufacturing wiring structure having buried plugs in semiconductor device, and semiconductor device |
| US6150720A (en) * | 1997-08-27 | 2000-11-21 | Yamaha Corporation | Semiconductor device having manufacturing wiring structure with buried plugs |
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