JPH0497518A - 半導体集積回路の製造方法 - Google Patents
半導体集積回路の製造方法Info
- Publication number
- JPH0497518A JPH0497518A JP2215357A JP21535790A JPH0497518A JP H0497518 A JPH0497518 A JP H0497518A JP 2215357 A JP2215357 A JP 2215357A JP 21535790 A JP21535790 A JP 21535790A JP H0497518 A JPH0497518 A JP H0497518A
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- JP
- Japan
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- substrate
- layer
- contact hole
- reaction
- growth
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- Pending
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- Electrodes Of Semiconductors (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】
産業上の利用分野
本発明は微細な電極コンタクトや多層配線を有する高密
度大集積な半導体集積回路の製造方法に関するものであ
も 従来の技術 ］ンタクトに電極を形成する場合において、通常はＡＩ
等の金属が用いられ その堆積方法としてスパッタ方が
採用されていも しかしながらコンタクトの幅が１μｍ
以下の微細寸法になるとＡＩのスパッタ法ではコンタク
トの側面にほとんどＡｌが付着しなくなも その結！
ＡＩ配線が断線したりエレクトロマイグレーション耐
性等の信頼性に重要な問題が発生することにな４ これ
を防ぐためにコンタクトに選択的にメタルを埋め込む技
術があａ この例を以下に示も 第３図に従来の製造法を用いて、微細コンタクトに選択
的に金属を埋め込んだ場合の断面図を示も 同図におい
て、 １はシリコンｐ型基板 ２はｎ０拡散凰 ４は絶
縁！！、５はコンタクトホーＪｋ６はコンタクトホール
に埋め込まれたタングステンであム これは以下に述べ
る製法により形成され九 埋板 絶縁層４にコンタクト
ホール５を開孔したａＷＦｓ（６弗化タングステン）の
シラン還元反応 ２ＷＦ・ ＋ ３ＳｉＨｎ → ２Ｗ＋５
ｉｐ４ ＋ ６Ｈ＊ （反応１） を利用してタングステン６をコンタクトホール５に選択
的に成長させも この反応は絶縁層４上では起こらず、
コンタクトホールには基板のＳｉが露出しているので選
択成長が可能とな本発明が解決しようとする課題 しかしながらこの方法では以下に述べる問題点が生じム
ＷをＷＦ・のシラン還元で成長させる線間時にＳｉ基
板１とＷＦ・が反応するシリコン還元反応 ２ＷＦ＠ ＋ ３Ｓｉ → ２Ｗ
＋ ３ＳｉＦ、 （反応２） が起こり下地Ｓｉが消費されてその代わりにＷが基板内
部方向に成長すも この反応はコンタクト抵抗を下げる
ために必要である力（Ｗが内部まで成長しすぎると第３
図中のＷとｐ型基板との距離Ｔが短くなり、ｎ０拡散層
とｐ型基板との間でリーク電流が発生し 回路動作の不
都合等の重大な問題が生じも 本発明は従来の欠点を鑑みてなされたもので、簡単な方
法でコンタクトホール底面での下地ＳｉとＷＦ、の反応
を抑制することによってｎ′−拡散層とｐ型基板間のリ
ーク電流が発生しないようにすることを目的としていも 課題を解決するための手段 本発明は上記問題を解決するた亀 コンタクトホールを
開孔した微 コンタクトホールの底面に高濃度のＡｓ層
ｎ°°を形成すも その喪 金属を含んだガスをＳｉ基
板と反応させ、選択的にコンタクトホールを埋め込むも
のであも 作用 本発明は上記の方法により、コンタクトホール埋め込み
時にＳｉ基板内部へのＷの成長を制御Ｌｎ゛拡散層とｐ
型基板間のリーク電流を防ぐ効果があも 実施例 第１図は本発明の実−施例において、金属（タングステ
ン）を埋め込んだ微細なコンタクトの断面図であも 同
図において１はシリコン基板 ２はｎ０拡散［３はｎ”
Ｍ！、 ４は絶縁ＷＬ ５はコンタクトホールｋ ６は
コンタクトホールに埋め込まれたタングステンであム 第２図を用いて製造法を説明すム 第２図（ａ）：１
シリコンｎ基板中 絶縁層４を堆積し コンタクトホール５を開孔したもの
であム 第２図（ｂ）において、コンタクトホール底面
に表面濃度が４×１０１０１Ｃ’になるようにＡｓを注
入Ｌｎ−層３を形成すも 第２図（Ｃ）においてＷＦ６
をＡｒ（アルゴン）で希釈したガスを５ｉＨａと反応さ
せて（反応１）コンタクトホール５に選択的に堆積させ
も このときシラン還元（反応１）と同時にシリコン還
元（反応２）も起こり、Ｗの基板Ｓｉ内部への成長が起
こも このＷの基板内部への成長量は第４図のグラフに示され
るようにＳｉ中のＡｓ濃度に依存していも つまり、従
来の条件では ＷのＳｉ基板内部への成長量は２５０℃
で約５０〜７０ｎｍ程度（グラフ中［イ］、 ［ロコ）
である力＜、第２図（Ｃ）において４ Ｘ ｌ Ｏ”ｃ
ｍ−”以上のＡｓ層を形成することにより約４０ｎｍ以
下に（グラフ中［ハ］）減少させることがでＬＷのＳｉ
基板内部への成長によるｎ゛拡散層とｐ型基板間のリー
ク電流を防ぐことができも な耘 本実施例ではシリコンｎ基板中にｎ°拡散層を形
成しｎ ”層を形成する場合について述べたカミ シリ
コンｎ基板中にｐウェルを形成し 本実施例と同様にｎ
゛拡散凰 ｎ ”層−を形成する場合も同様の効果が得
られることは言うまでもなり℃発明の効果 以上述べたように本発明によれ１戴 簡単な方法で選択
的に金属を埋め込む際のリーク電流が防止できるので、
電極や配線を形成しても断線が起こらない上にエレクト
ロマイグレーション耐性等の信頼性向上に著しい効果が
あム 従って高密度で大規模な半導体集積回路の実現が
容易であも
度大集積な半導体集積回路の製造方法に関するものであ
も 従来の技術 ］ンタクトに電極を形成する場合において、通常はＡＩ
等の金属が用いられ その堆積方法としてスパッタ方が
採用されていも しかしながらコンタクトの幅が１μｍ
以下の微細寸法になるとＡＩのスパッタ法ではコンタク
トの側面にほとんどＡｌが付着しなくなも その結！
ＡＩ配線が断線したりエレクトロマイグレーション耐
性等の信頼性に重要な問題が発生することにな４ これ
を防ぐためにコンタクトに選択的にメタルを埋め込む技
術があａ この例を以下に示も 第３図に従来の製造法を用いて、微細コンタクトに選択
的に金属を埋め込んだ場合の断面図を示も 同図におい
て、 １はシリコンｐ型基板 ２はｎ０拡散凰 ４は絶
縁！！、５はコンタクトホーＪｋ６はコンタクトホール
に埋め込まれたタングステンであム これは以下に述べ
る製法により形成され九 埋板 絶縁層４にコンタクト
ホール５を開孔したａＷＦｓ（６弗化タングステン）の
シラン還元反応 ２ＷＦ・ ＋ ３ＳｉＨｎ → ２Ｗ＋５
ｉｐ４ ＋ ６Ｈ＊ （反応１） を利用してタングステン６をコンタクトホール５に選択
的に成長させも この反応は絶縁層４上では起こらず、
コンタクトホールには基板のＳｉが露出しているので選
択成長が可能とな本発明が解決しようとする課題 しかしながらこの方法では以下に述べる問題点が生じム
ＷをＷＦ・のシラン還元で成長させる線間時にＳｉ基
板１とＷＦ・が反応するシリコン還元反応 ２ＷＦ＠ ＋ ３Ｓｉ → ２Ｗ
＋ ３ＳｉＦ、 （反応２） が起こり下地Ｓｉが消費されてその代わりにＷが基板内
部方向に成長すも この反応はコンタクト抵抗を下げる
ために必要である力（Ｗが内部まで成長しすぎると第３
図中のＷとｐ型基板との距離Ｔが短くなり、ｎ０拡散層
とｐ型基板との間でリーク電流が発生し 回路動作の不
都合等の重大な問題が生じも 本発明は従来の欠点を鑑みてなされたもので、簡単な方
法でコンタクトホール底面での下地ＳｉとＷＦ、の反応
を抑制することによってｎ′−拡散層とｐ型基板間のリ
ーク電流が発生しないようにすることを目的としていも 課題を解決するための手段 本発明は上記問題を解決するた亀 コンタクトホールを
開孔した微 コンタクトホールの底面に高濃度のＡｓ層
ｎ°°を形成すも その喪 金属を含んだガスをＳｉ基
板と反応させ、選択的にコンタクトホールを埋め込むも
のであも 作用 本発明は上記の方法により、コンタクトホール埋め込み
時にＳｉ基板内部へのＷの成長を制御Ｌｎ゛拡散層とｐ
型基板間のリーク電流を防ぐ効果があも 実施例 第１図は本発明の実−施例において、金属（タングステ
ン）を埋め込んだ微細なコンタクトの断面図であも 同
図において１はシリコン基板 ２はｎ０拡散［３はｎ”
Ｍ！、 ４は絶縁ＷＬ ５はコンタクトホールｋ ６は
コンタクトホールに埋め込まれたタングステンであム 第２図を用いて製造法を説明すム 第２図（ａ）：１
シリコンｎ基板中 絶縁層４を堆積し コンタクトホール５を開孔したもの
であム 第２図（ｂ）において、コンタクトホール底面
に表面濃度が４×１０１０１Ｃ’になるようにＡｓを注
入Ｌｎ−層３を形成すも 第２図（Ｃ）においてＷＦ６
をＡｒ（アルゴン）で希釈したガスを５ｉＨａと反応さ
せて（反応１）コンタクトホール５に選択的に堆積させ
も このときシラン還元（反応１）と同時にシリコン還
元（反応２）も起こり、Ｗの基板Ｓｉ内部への成長が起
こも このＷの基板内部への成長量は第４図のグラフに示され
るようにＳｉ中のＡｓ濃度に依存していも つまり、従
来の条件では ＷのＳｉ基板内部への成長量は２５０℃
で約５０〜７０ｎｍ程度（グラフ中［イ］、 ［ロコ）
である力＜、第２図（Ｃ）において４ Ｘ ｌ Ｏ”ｃ
ｍ−”以上のＡｓ層を形成することにより約４０ｎｍ以
下に（グラフ中［ハ］）減少させることがでＬＷのＳｉ
基板内部への成長によるｎ゛拡散層とｐ型基板間のリー
ク電流を防ぐことができも な耘 本実施例ではシリコンｎ基板中にｎ°拡散層を形
成しｎ ”層を形成する場合について述べたカミ シリ
コンｎ基板中にｐウェルを形成し 本実施例と同様にｎ
゛拡散凰 ｎ ”層−を形成する場合も同様の効果が得
られることは言うまでもなり℃発明の効果 以上述べたように本発明によれ１戴 簡単な方法で選択
的に金属を埋め込む際のリーク電流が防止できるので、
電極や配線を形成しても断線が起こらない上にエレクト
ロマイグレーション耐性等の信頼性向上に著しい効果が
あム 従って高密度で大規模な半導体集積回路の実現が
容易であも
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例における微細なコンタクトの
断面医 第２図は上記微細なコンタクトの製造プロセス
断面医 第３図は従来の製造法による微細なコンタクト
の断面医 第４図は表面Ａｓ濃度のよるＷのＳｉ基板方
向への成長量を表わしたグラフであａ １・・・・・シリコンｐ型基板 ２・・・・・ｎ゛拡散
恩３・・・・・ｎ”恩 ４・・・・・絶縁風 ５・・・
・・コンタクトホー／ｋ ６・・・・・コンタクトホ
ールに埋め込まれたタングステス
断面医 第２図は上記微細なコンタクトの製造プロセス
断面医 第３図は従来の製造法による微細なコンタクト
の断面医 第４図は表面Ａｓ濃度のよるＷのＳｉ基板方
向への成長量を表わしたグラフであａ １・・・・・シリコンｐ型基板 ２・・・・・ｎ゛拡散
恩３・・・・・ｎ”恩 ４・・・・・絶縁風 ５・・・
・・コンタクトホー／ｋ ６・・・・・コンタクトホ
ールに埋め込まれたタングステス
Claims (1)
- 半導体基板上の絶縁膜に形成されたコンタクトホールの
底面のｐ型領域にｎ＾＋層を形成する第１の工程と、前
記コンタクトホールにＡｓ注入を行い高濃度のｎ＾＋＾
＋層を形成する第２の工程と、金属を含んだガスを反応
させて前記コンタクトホールに前記の金属を選択的に成
長させる第３の工程を含んでなる半導体集積回路の製造
方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2215357A JPH0497518A (ja) | 1990-08-14 | 1990-08-14 | 半導体集積回路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2215357A JPH0497518A (ja) | 1990-08-14 | 1990-08-14 | 半導体集積回路の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0497518A true JPH0497518A (ja) | 1992-03-30 |
Family
ID=16670957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2215357A Pending JPH0497518A (ja) | 1990-08-14 | 1990-08-14 | 半導体集積回路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0497518A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110556402A (zh) * | 2018-06-01 | 2019-12-10 | 群创光电股份有限公司 | 电子装置 |
-
1990
- 1990-08-14 JP JP2215357A patent/JPH0497518A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110556402A (zh) * | 2018-06-01 | 2019-12-10 | 群创光电股份有限公司 | 电子装置 |
| CN110556402B (zh) * | 2018-06-01 | 2022-04-12 | 群创光电股份有限公司 | 电子装置 |
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