JPH05166937A - 配線形成方法 - Google Patents
配線形成方法Info
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- JPH05166937A JPH05166937A JP33212291A JP33212291A JPH05166937A JP H05166937 A JPH05166937 A JP H05166937A JP 33212291 A JP33212291 A JP 33212291A JP 33212291 A JP33212291 A JP 33212291A JP H05166937 A JPH05166937 A JP H05166937A
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- JP
- Japan
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- layer
- wiring
- opening
- insulating film
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 配線上の絶縁膜を溶融させる目的で高温熱処
理を行っても、下層の配線の表面荒れや剥離現象を防止
できるようにして、上層の金属配線層との電気的接続を
良好にする。 【構成】 シリコン基板１上に形成された絶縁膜２上に
多結晶シリコン層３とタングステンシリサイド層４から
なる１層目の配線層５を形成する。その後、全面に第１
の層間絶縁膜６を形成した後、該第１の層間絶縁膜６に
対するデンシファイを目的とする熱処理を行う。その
後、全面に第２の層間絶縁膜７を形成した後、第１及び
第２の層間絶縁膜を貫通するコンタクト用の開口８を形
成する。その後、開口８を通してシリサイド層４に、イ
オンを注入して、開口８から露出するシリサイド層４を
アモルファス化する。その後、高温熱処理を行って、第
２の層間絶縁膜７を溶融させた後、開口８を含む部分に
Ａｌ層による金属配線層９を形成する。
理を行っても、下層の配線の表面荒れや剥離現象を防止
できるようにして、上層の金属配線層との電気的接続を
良好にする。 【構成】 シリコン基板１上に形成された絶縁膜２上に
多結晶シリコン層３とタングステンシリサイド層４から
なる１層目の配線層５を形成する。その後、全面に第１
の層間絶縁膜６を形成した後、該第１の層間絶縁膜６に
対するデンシファイを目的とする熱処理を行う。その
後、全面に第２の層間絶縁膜７を形成した後、第１及び
第２の層間絶縁膜を貫通するコンタクト用の開口８を形
成する。その後、開口８を通してシリサイド層４に、イ
オンを注入して、開口８から露出するシリサイド層４を
アモルファス化する。その後、高温熱処理を行って、第
２の層間絶縁膜７を溶融させた後、開口８を含む部分に
Ａｌ層による金属配線層９を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＬＳＩ等の形成過程に
おける配線形成方法に関し、特に高融点金属シリサイド
層を有する下層配線に対し、上層の金属配線にてコンタ
クトをとるようにした配線形成方法に関する。
おける配線形成方法に関し、特に高融点金属シリサイド
層を有する下層配線に対し、上層の金属配線にてコンタ
クトをとるようにした配線形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩ等の形成過程においては、例えば
その最終段階において、下層の配線と最上層の金属配線
とを接続させる工程がある。
その最終段階において、下層の配線と最上層の金属配線
とを接続させる工程がある。
【０００３】例えば、１層目の配線上に第１の層間絶縁
膜を介して第２の配線を形成し、更にこの第２の配線上
に第２の層間絶縁膜を介して金属配線を形成する場合に
おいて、１層目の配線と最上層の金属配線とを接続する
場合、この金属配線を形成する前に、予め上記第１及び
第２の層間絶縁膜を貫通する開口を形成し、その後、上
記金属配線を形成することにより、上記開口を通して金
属配線と１層目の配線とを接続させるという手法が一般
的に行われている。
膜を介して第２の配線を形成し、更にこの第２の配線上
に第２の層間絶縁膜を介して金属配線を形成する場合に
おいて、１層目の配線と最上層の金属配線とを接続する
場合、この金属配線を形成する前に、予め上記第１及び
第２の層間絶縁膜を貫通する開口を形成し、その後、上
記金属配線を形成することにより、上記開口を通して金
属配線と１層目の配線とを接続させるという手法が一般
的に行われている。
【０００４】しかし、第１及び第２の層間絶縁膜を貫通
する開口は、そのアスペクト比が非常に大きくなり、そ
れに伴って、最上層に形成される金属配線のステップカ
バレージが劣化し、断線が生じるという不都合があっ
た。
する開口は、そのアスペクト比が非常に大きくなり、そ
れに伴って、最上層に形成される金属配線のステップカ
バレージが劣化し、断線が生じるという不都合があっ
た。
【０００５】そこで、従来では、開口のアスペクト比を
小さくするように図２で示すような工程を踏んで配線を
形成するようにしている。
小さくするように図２で示すような工程を踏んで配線を
形成するようにしている。
【０００６】即ち、まず、図２Ａに示すように、シリコ
ン基板２１上に形成された絶縁膜２２上にＮ型不純物ド
ープの多結晶シリコン層２３とタングステンシリサイド
層２４からなるタングステンポリサイド層を形成し、こ
のタングステンポリサイド層をパターニングして１層目
の配線層２５を形成する。
ン基板２１上に形成された絶縁膜２２上にＮ型不純物ド
ープの多結晶シリコン層２３とタングステンシリサイド
層２４からなるタングステンポリサイド層を形成し、こ
のタングステンポリサイド層をパターニングして１層目
の配線層２５を形成する。
【０００７】その後、全面に第１の層間絶縁膜２６を形
成した後、該第１の層間絶縁膜２６に対するデンシファ
イ処理として、窒素雰囲気中で、温度８００〜９５０
℃、時間５〜６０分の熱処理を行う。その後、２層目の
配線層（図示せず）を形成する。
成した後、該第１の層間絶縁膜２６に対するデンシファ
イ処理として、窒素雰囲気中で、温度８００〜９５０
℃、時間５〜６０分の熱処理を行う。その後、２層目の
配線層（図示せず）を形成する。
【０００８】次に、図２Ｂに示すように、全面に第２の
層間絶縁膜２７を形成した後、下層の配線層２５と後に
形成される金属配線層２９（図２Ｃ参照）とを接続する
ための開口２８を形成する。
層間絶縁膜２７を形成した後、下層の配線層２５と後に
形成される金属配線層２９（図２Ｃ参照）とを接続する
ための開口２８を形成する。
【０００９】次に、図２Ｃに示すように、窒素雰囲気中
で、温度９００℃、時間２０分程度の熱処理を行って、
第２の層間絶縁膜２７を溶融させる。このとき、第２の
層間絶縁膜２７における段差が平滑化されると共に、開
口２８のエッヂ部分も丸められ、開口２８のアスペクト
比が小さくなる。
で、温度９００℃、時間２０分程度の熱処理を行って、
第２の層間絶縁膜２７を溶融させる。このとき、第２の
層間絶縁膜２７における段差が平滑化されると共に、開
口２８のエッヂ部分も丸められ、開口２８のアスペクト
比が小さくなる。
【００１０】その後、開口２８を含む全面にＡｌ層を形
成した後、該Ａｌ層をパターニングして金属配線層２９
を形成する。この場合、開口２８のアスペクト比が小さ
くなっているため、金属配線層２９のステップカバレー
ジが良好になり、金属配線層２９の断線等は生じなくな
る。即ち、金属配線層２９と下層の配線層２５との良好
な電気的接続を実現させることができる。
成した後、該Ａｌ層をパターニングして金属配線層２９
を形成する。この場合、開口２８のアスペクト比が小さ
くなっているため、金属配線層２９のステップカバレー
ジが良好になり、金属配線層２９の断線等は生じなくな
る。即ち、金属配線層２９と下層の配線層２５との良好
な電気的接続を実現させることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記配線形
成工程において、第１の層間絶縁膜２６のデンシファイ
を目的とする熱処理時に、下層のタングステンシリサイ
ド層２４の結晶化が進み、該タングステンシリサイド層
２４のグレイン（Ｇｒａｉｎ）が大きくなる。
成工程において、第１の層間絶縁膜２６のデンシファイ
を目的とする熱処理時に、下層のタングステンシリサイ
ド層２４の結晶化が進み、該タングステンシリサイド層
２４のグレイン（Ｇｒａｉｎ）が大きくなる。
【００１２】そして、従来においては、この一旦大きく
なったグレインを有するタングステンシリサイド層２４
を、第２の層間絶縁膜２７に開口２８を設けることによ
り外部に露出させ、この状態で、第２の層間絶縁膜２７
の溶融を目的とする熱処理を行うため、タングステンシ
リサイド層２４において、グレインの異常成長が生じた
り、グレイン・バウンダリの異常酸化が生じたりする。
なったグレインを有するタングステンシリサイド層２４
を、第２の層間絶縁膜２７に開口２８を設けることによ
り外部に露出させ、この状態で、第２の層間絶縁膜２７
の溶融を目的とする熱処理を行うため、タングステンシ
リサイド層２４において、グレインの異常成長が生じた
り、グレイン・バウンダリの異常酸化が生じたりする。
【００１３】この現象により、開口部分におけるタング
ステンシリサイド層２４の表面が荒れたり、該開口部分
におけるタングステンシリサイド層２４が剥離して、金
属配線層２９との電気的接続性が劣化するという問題
（接続不良）が生じていた。
ステンシリサイド層２４の表面が荒れたり、該開口部分
におけるタングステンシリサイド層２４が剥離して、金
属配線層２９との電気的接続性が劣化するという問題
（接続不良）が生じていた。
【００１４】本発明は、このような課題に鑑み成された
もので、その目的とするところは、下層の配線における
タングステンシリサイド層等のような高融点金属シリサ
イド層を開口を通して露出させた後、高温熱処理を行っ
ても高融点金属シリサイド層の表面荒れや剥離現象が生
じることがなく、上層の金属配線層との接続不良を防止
することができる配線形成方法を提供することにある。
もので、その目的とするところは、下層の配線における
タングステンシリサイド層等のような高融点金属シリサ
イド層を開口を通して露出させた後、高温熱処理を行っ
ても高融点金属シリサイド層の表面荒れや剥離現象が生
じることがなく、上層の金属配線層との接続不良を防止
することができる配線形成方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、高融点金属シ
リサイド層４を有する下層配線５に対し、上層の金属配
線９にてコンタクトをとるようにした配線形成方法にお
いて、下層配線５上に絶縁膜（第１及び第２の層間絶縁
膜６及び７）を形成した後、金属配線９とのコンタクト
部分に対応する箇所に開口８を形成する。その後、開口
８を通してイオンを打ち込むことにより、下層配線５の
コンタクト部分をアモルファス化した後、熱処理を行っ
て、絶縁膜（第２の層間絶縁膜７）を溶融させる。その
後、絶縁膜７上に金属配線９を形成して、金属配線９と
下層配線５とを電気的に接続させる。
リサイド層４を有する下層配線５に対し、上層の金属配
線９にてコンタクトをとるようにした配線形成方法にお
いて、下層配線５上に絶縁膜（第１及び第２の層間絶縁
膜６及び７）を形成した後、金属配線９とのコンタクト
部分に対応する箇所に開口８を形成する。その後、開口
８を通してイオンを打ち込むことにより、下層配線５の
コンタクト部分をアモルファス化した後、熱処理を行っ
て、絶縁膜（第２の層間絶縁膜７）を溶融させる。その
後、絶縁膜７上に金属配線９を形成して、金属配線９と
下層配線５とを電気的に接続させる。
【００１６】
【作用】上述の本発明の形成方法によれば、絶縁膜６及
び７に開口８を形成した後、金属配線９を形成する前
に、予め開口８を通してイオンを打ち込むことにより、
開口８から露出する下層配線５の高融点金属シリサイド
層４をアモルファス化させるようにしたので、その後の
開口８のエッヂ部分を丸める目的で熱処理を行ったとし
ても、下層配線５における高融点金属シリサイド層４の
グレインの異常成長やグレイン・バウンダリの異常酸化
は生じない。従って、従来、生じていた上記熱処理によ
る下層配線５の表面荒れや高融点金属シリサイド層４の
剥がれは発生しなくなり、下層配線５と金属配線９との
電気的接続を良好に行うことができる。
び７に開口８を形成した後、金属配線９を形成する前
に、予め開口８を通してイオンを打ち込むことにより、
開口８から露出する下層配線５の高融点金属シリサイド
層４をアモルファス化させるようにしたので、その後の
開口８のエッヂ部分を丸める目的で熱処理を行ったとし
ても、下層配線５における高融点金属シリサイド層４の
グレインの異常成長やグレイン・バウンダリの異常酸化
は生じない。従って、従来、生じていた上記熱処理によ
る下層配線５の表面荒れや高融点金属シリサイド層４の
剥がれは発生しなくなり、下層配線５と金属配線９との
電気的接続を良好に行うことができる。
【００１７】
【実施例】以下、図１を参照しながら本発明の実施例を
説明する。図１は、本実施例に係る配線形成方法を示す
工程図である。以下、順にその工程を説明する。
説明する。図１は、本実施例に係る配線形成方法を示す
工程図である。以下、順にその工程を説明する。
【００１８】まず、図１Ａに示すように、シリコン基板
１上に形成された厚み約１５００Åの絶縁膜２上にＮ型
不純物ドープの厚み約１０００Åの多結晶シリコン層３
と厚み約１０００Åのタングステンシリサイド層４から
なるタングステンポリサイド層を形成し、このタングス
テンポリサイド層をパターニングして１層目の配線層５
を形成する。
１上に形成された厚み約１５００Åの絶縁膜２上にＮ型
不純物ドープの厚み約１０００Åの多結晶シリコン層３
と厚み約１０００Åのタングステンシリサイド層４から
なるタングステンポリサイド層を形成し、このタングス
テンポリサイド層をパターニングして１層目の配線層５
を形成する。
【００１９】その後、全面に厚み約１０００Åの第１の
層間絶縁膜６を形成した後、該第１の層間絶縁膜６に対
するデンシファイ処理として、窒素雰囲気中で、温度９
００℃、時間１０分の熱処理を行う。このとき、下層の
配線層５におけるタングステンシリサイド層４の結晶化
が進み、該タングステンシリサイド層４のグレインは、
数１００Å以上に成長する。その後、２層目の配線層
（図示せず）を形成する。
層間絶縁膜６を形成した後、該第１の層間絶縁膜６に対
するデンシファイ処理として、窒素雰囲気中で、温度９
００℃、時間１０分の熱処理を行う。このとき、下層の
配線層５におけるタングステンシリサイド層４の結晶化
が進み、該タングステンシリサイド層４のグレインは、
数１００Å以上に成長する。その後、２層目の配線層
（図示せず）を形成する。
【００２０】次に、図１Ｂに示すように、全面に厚み約
３０００Åの例えばＢＰＳＧ膜からなる第２の層間絶縁
膜７を形成した後、下層の配線層５と後に形成される金
属配線層９（図１Ｄ参照）とを接続するための開口８を
形成する。
３０００Åの例えばＢＰＳＧ膜からなる第２の層間絶縁
膜７を形成した後、下層の配線層５と後に形成される金
属配線層９（図１Ｄ参照）とを接続するための開口８を
形成する。
【００２１】次に、図１Ｃに示すように、開口８を通し
てタングステンシリサイド層４に、イオン、例えばリン
（Ｐ+ ）、砒素（Ａｓ+ ）、シリコン（Ｓｉ+ ）、アル
ゴン（Ａｒ+ ）等を５×１０14ｃｍ-2〜１×１０16ｃｍ
-2程度イオン注入する。このイオン注入によって、開口
８から露出するタングステンシリサイド層４がアモルフ
ァス化する。
てタングステンシリサイド層４に、イオン、例えばリン
（Ｐ+ ）、砒素（Ａｓ+ ）、シリコン（Ｓｉ+ ）、アル
ゴン（Ａｒ+ ）等を５×１０14ｃｍ-2〜１×１０16ｃｍ
-2程度イオン注入する。このイオン注入によって、開口
８から露出するタングステンシリサイド層４がアモルフ
ァス化する。
【００２２】次に、図１Ｄに示すように、窒素雰囲気中
で、温度９００℃、時間２０分程度の熱処理を行って、
第２の層間絶縁膜７を溶融させる。このとき、第２の層
間絶縁膜７における段差が平滑化されると共に、開口８
のエッヂ部分も丸められ、開口８のアスペクト比が小さ
くなる。また、開口８から露出するタングステンシリサ
イド層４が上記イオン注入によってアモルファス化され
ているため、この高温熱処理によるグレインの異常成長
やグレイン・バウンダリの異常酸化等は生じない。
で、温度９００℃、時間２０分程度の熱処理を行って、
第２の層間絶縁膜７を溶融させる。このとき、第２の層
間絶縁膜７における段差が平滑化されると共に、開口８
のエッヂ部分も丸められ、開口８のアスペクト比が小さ
くなる。また、開口８から露出するタングステンシリサ
イド層４が上記イオン注入によってアモルファス化され
ているため、この高温熱処理によるグレインの異常成長
やグレイン・バウンダリの異常酸化等は生じない。
【００２３】その後、開口８を含む全面にＡｌ層を形成
した後、該Ａｌ層をパターニングして金属配線層９を形
成する。この場合、開口８のアスペクト比が小さくなっ
ているため、金属配線層９のステップカバレージが良好
になり、金属配線層９の断線等は生じなくなる。
した後、該Ａｌ層をパターニングして金属配線層９を形
成する。この場合、開口８のアスペクト比が小さくなっ
ているため、金属配線層９のステップカバレージが良好
になり、金属配線層９の断線等は生じなくなる。
【００２４】上述のように、本例に係る配線形成方法に
よれば、第１及び第２の層間絶縁膜６及び７を貫通する
開口８を形成した後、金属配線層９を形成する前に、予
め開口８を通して下層の配線層５におけるタングステン
シリサイド層４にイオンを打ち込むことにより、開口８
から露出するタングステンシリサイド層４をアモルファ
ス化させるようにしたので、その後の開口８のエッヂ部
分を丸める目的で高温熱処理を行ったとしても、下層の
配線層５におけるタングステンシリサイド層４のグレイ
ンの異常成長やグレイン・バウンダリの異常酸化は生じ
ない。従って、従来、生じていた上記高温熱処理による
配線層５の表面荒れやタングステンシリサイド層４の剥
がれは発生しなくなり、配線層５と金属配線層９との電
気的接続を良好に行うことができる。
よれば、第１及び第２の層間絶縁膜６及び７を貫通する
開口８を形成した後、金属配線層９を形成する前に、予
め開口８を通して下層の配線層５におけるタングステン
シリサイド層４にイオンを打ち込むことにより、開口８
から露出するタングステンシリサイド層４をアモルファ
ス化させるようにしたので、その後の開口８のエッヂ部
分を丸める目的で高温熱処理を行ったとしても、下層の
配線層５におけるタングステンシリサイド層４のグレイ
ンの異常成長やグレイン・バウンダリの異常酸化は生じ
ない。従って、従来、生じていた上記高温熱処理による
配線層５の表面荒れやタングステンシリサイド層４の剥
がれは発生しなくなり、配線層５と金属配線層９との電
気的接続を良好に行うことができる。
【００２５】上記実施例では、タングステンシリサイド
層について説明したが、その他、モリブデンやチタン等
のような高融点金属シリサイド層全般に適用することが
できる。
層について説明したが、その他、モリブデンやチタン等
のような高融点金属シリサイド層全般に適用することが
できる。
【００２６】
【発明の効果】本発明に係る配線形成方法によれば、下
層の配線におけるタングステンシリサイド層等のような
高融点金属シリサイド層を開口を通して露出させた後、
高温熱処理を行っても高融点金属シリサイド層の表面荒
れや剥離現象が生じることがなく、上層の金属配線層と
の接続不良を防止することができる。
層の配線におけるタングステンシリサイド層等のような
高融点金属シリサイド層を開口を通して露出させた後、
高温熱処理を行っても高融点金属シリサイド層の表面荒
れや剥離現象が生じることがなく、上層の金属配線層と
の接続不良を防止することができる。
【図１】本実施例に係る配線形成方法を示す工程図。
【図２】従来例に係る配線形成方法を示す工程図。
１ シリコン基板 ２ 絶縁膜 ３ 多結晶シリコン層 ４ タングステンシリサイド層 ５ 配線層 ６ 第１の層間絶縁膜 ７ 第２の層間絶縁膜 ８ 開口 ９ 金属配線層
Claims (1)
- 【請求項１】 高融点金属シリサイド層を有する下層配
線に対し、上層の金属配線にてコンタクトをとるように
した配線形成方法において、 上記下層配線上に絶縁膜を形成した後、上記金属配線と
のコンタクト部分に対応する箇所に開口を形成する工程
と、 上記開口を通してイオンを打ち込んで、上記下層配線の
上記コンタクト部分をアモルファス化する工程と、 熱処理を行って、上記絶縁膜を溶融させる工程と、 上記絶縁膜上に上記金属配線を形成して、該金属配線と
上記下層配線とを電気的に接続させる工程とを有するこ
とを特徴とする配線形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33212291A JPH05166937A (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | 配線形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33212291A JPH05166937A (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | 配線形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05166937A true JPH05166937A (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=18251400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33212291A Pending JPH05166937A (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | 配線形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05166937A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5618755A (en) * | 1994-05-17 | 1997-04-08 | Fuji Electric Co., Ltd. | Method of manufacturing a polycide electrode |
| KR100687411B1 (ko) * | 2000-07-19 | 2007-02-26 | 주식회사 하이닉스반도체 | 플래쉬 메모리 소자의 워드라인 형성 방법 |
-
1991
- 1991-12-16 JP JP33212291A patent/JPH05166937A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5618755A (en) * | 1994-05-17 | 1997-04-08 | Fuji Electric Co., Ltd. | Method of manufacturing a polycide electrode |
| KR100687411B1 (ko) * | 2000-07-19 | 2007-02-26 | 주식회사 하이닉스반도체 | 플래쉬 메모리 소자의 워드라인 형성 방법 |
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