JPH05226285A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH05226285A JPH05226285A JP2802492A JP2802492A JPH05226285A JP H05226285 A JPH05226285 A JP H05226285A JP 2802492 A JP2802492 A JP 2802492A JP 2802492 A JP2802492 A JP 2802492A JP H05226285 A JPH05226285 A JP H05226285A
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Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 極めて簡易な構成で非常に良好な半導体装置
の製造を行うことができるようにする。 【構成】 不純物拡散層１０３を有する半導体基板１０
１表面に絶縁膜１０５を形成し、前記絶縁膜１０５を開
孔してコンタクトホール１０６を形成し、次いでコンタ
クトホール１０６を有する絶縁膜１０５表面をガス中で
処理して絶縁膜１０５表面を不活性にした後、コンタク
トホール１０６内に気相成長で金属１１０の堆積を行っ
て不純物拡散層１０３への電極を形成する。
の製造を行うことができるようにする。 【構成】 不純物拡散層１０３を有する半導体基板１０
１表面に絶縁膜１０５を形成し、前記絶縁膜１０５を開
孔してコンタクトホール１０６を形成し、次いでコンタ
クトホール１０６を有する絶縁膜１０５表面をガス中で
処理して絶縁膜１０５表面を不活性にした後、コンタク
トホール１０６内に気相成長で金属１１０の堆積を行っ
て不純物拡散層１０３への電極を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属の堆積を用いた半
導体装置の製造方法に関する。
導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の金属の堆積を用いた半導
体装置の製造方法を示すものである。図中、２０１はＳ
ｉ基板、２０２はＬＯＣＯＳ酸化膜、２０３は不純物拡
散層、２０４は酸化膜、２０５はＢＰＳＧ膜、２０６は
コンタクトホール、２０７はＣＶＤ−Ｗ膜、２０８はＷ
の核である。
体装置の製造方法を示すものである。図中、２０１はＳ
ｉ基板、２０２はＬＯＣＯＳ酸化膜、２０３は不純物拡
散層、２０４は酸化膜、２０５はＢＰＳＧ膜、２０６は
コンタクトホール、２０７はＣＶＤ−Ｗ膜、２０８はＷ
の核である。
【０００３】次に、その製造方法を工程順に説明する。
まず、図３（ａ）に示すように、Ｓｉ基板２０１上のＬ
ＯＣＯＳ酸化膜２０２で分離された領域に深さ０．２μ
ｍ程度の不純物拡散層２０３を形成し、酸化膜２０４と
常圧ＣＶＤによるＢＰＳＧ膜２０５とを形成した後、図
３（ｂ）のようにコンタクトホール２０６を開孔する。
まず、図３（ａ）に示すように、Ｓｉ基板２０１上のＬ
ＯＣＯＳ酸化膜２０２で分離された領域に深さ０．２μ
ｍ程度の不純物拡散層２０３を形成し、酸化膜２０４と
常圧ＣＶＤによるＢＰＳＧ膜２０５とを形成した後、図
３（ｂ）のようにコンタクトホール２０６を開孔する。
【０００４】この試料に対し、図３（ｃ）に示すように
ＣＶＤ法によって、コンタクトホール２０６の中に選択
的にタングステン膜（以下、Ｗ膜と略す）２０７を堆積
することにより、コンタクトホール２０６の埋込みを行
うことができ、配線の平坦化を行うことができる（例え
ば垣内他著「電子情報通信学会誌ＳＤＭ８７−１５０」
ｐ３７参照）。
ＣＶＤ法によって、コンタクトホール２０６の中に選択
的にタングステン膜（以下、Ｗ膜と略す）２０７を堆積
することにより、コンタクトホール２０６の埋込みを行
うことができ、配線の平坦化を行うことができる（例え
ば垣内他著「電子情報通信学会誌ＳＤＭ８７−１５０」
ｐ３７参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の方法では、ＢＰＳＧ膜２０５の表面にはしばしばＷ
の核２０８が成長して配線間のショートの原因となり、
このことが半導体装置の製造プロセス上、大きな問題と
なっていた。
来の方法では、ＢＰＳＧ膜２０５の表面にはしばしばＷ
の核２０８が成長して配線間のショートの原因となり、
このことが半導体装置の製造プロセス上、大きな問題と
なっていた。
【０００６】本発明の目的は、前記問題を解決して、極
めて簡易な構成で非常に良好な半導体装置の製造を行う
ことができるようにすることにある。
めて簡易な構成で非常に良好な半導体装置の製造を行う
ことができるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、基板表面に堆積した絶縁膜を開孔してコンタ
クトホールを形成した後に前記絶縁膜表面をガス処理
し、Ｗが成長する原因となる前記絶縁膜表面のダングリ
ングボンドを無くしてから、気相成長でＷの堆積を行う
ことにより、絶縁膜表面にＷの核が発生しない、良好な
金属の堆積を用いた半導体装置を製造できるようにし
た。
するため、基板表面に堆積した絶縁膜を開孔してコンタ
クトホールを形成した後に前記絶縁膜表面をガス処理
し、Ｗが成長する原因となる前記絶縁膜表面のダングリ
ングボンドを無くしてから、気相成長でＷの堆積を行う
ことにより、絶縁膜表面にＷの核が発生しない、良好な
金属の堆積を用いた半導体装置を製造できるようにし
た。
【０００８】すなわち、請求項１の半導体装置の製造方
法では、不純物拡散層を有する半導体基板表面に絶縁膜
を形成し、前記絶縁膜を開孔してコンタクトホールを形
成する工程と、前記コンタクトホールを有する絶縁膜表
面をガス中で処理して、前記絶縁膜表面を不活性にする
工程と、前記コンタクトホール内に気相成長で金属の堆
積を行い、前記不純物拡散層への電極を形成する工程と
を有することを特徴とする。
法では、不純物拡散層を有する半導体基板表面に絶縁膜
を形成し、前記絶縁膜を開孔してコンタクトホールを形
成する工程と、前記コンタクトホールを有する絶縁膜表
面をガス中で処理して、前記絶縁膜表面を不活性にする
工程と、前記コンタクトホール内に気相成長で金属の堆
積を行い、前記不純物拡散層への電極を形成する工程と
を有することを特徴とする。
【０００９】請求項２の発明では、前記金属の堆積方法
として、気相成長によるタングステンの堆積を用いる。
として、気相成長によるタングステンの堆積を用いる。
【００１０】請求項３の発明では、前記ガス処理方法と
して、ＰＨ3 もしくはＢ2 Ｈ6 又はそれらの混合ガスに
よる処理を用いる。
して、ＰＨ3 もしくはＢ2 Ｈ6 又はそれらの混合ガスに
よる処理を用いる。
【００１１】請求項４の発明ではガス処理方法としてＮ
2 アニールを、また請求項５の発明ではＨｅアニール
を、さらに請求項６の発明では不活性ガスによるアニー
ルを、また請求項７の発明ではＨＦガス処理をそれぞれ
用いる。
2 アニールを、また請求項５の発明ではＨｅアニール
を、さらに請求項６の発明では不活性ガスによるアニー
ルを、また請求項７の発明ではＨＦガス処理をそれぞれ
用いる。
【００１２】請求項８の発明では、前記ガス処理を、金
属の堆積直前に同一の反応室内で行うか又は真空で接続
された他の反応室内で行う。
属の堆積直前に同一の反応室内で行うか又は真空で接続
された他の反応室内で行う。
【００１３】
【作用】本発明では、前記した方法により、Ｗ等の金属
が成長する原因となる絶縁膜表面のダングリングボンド
を無くしてから気相成長で金属の堆積を行うため、気相
成長中に絶縁膜表面に金属の核が発生せず、配線間ショ
ートの無い良好な金属の堆積を用いた半導体装置を製造
することができる。
が成長する原因となる絶縁膜表面のダングリングボンド
を無くしてから気相成長で金属の堆積を行うため、気相
成長中に絶縁膜表面に金属の核が発生せず、配線間ショ
ートの無い良好な金属の堆積を用いた半導体装置を製造
することができる。
【００１４】
【実施例】以下、図１及び図２を用いて本発明の実施例
を説明する。図１及び図２は本発明の半導体装置の製造
方法の一実施例を示し、１０１はＳｉ基板、１０２はＬ
ＯＣＯＳ酸化膜、１０３は不純物拡散層、１０４は酸化
膜、１０５はＢＰＳＧ膜、１０６はコンタクトホール、
１０７はＰＨ3 ガス処理、１０８は燐（以下、Ｐと示
す）を表面に多く含むＢＰＳＧ膜、１０９はコンタクト
ホール１０６内のＳｉ基板１０１表面の浅いＰ拡散層、
１１０はＣＶＤ−Ｗ膜、１１１はＡｌＳｉＣｕ膜であ
る。
を説明する。図１及び図２は本発明の半導体装置の製造
方法の一実施例を示し、１０１はＳｉ基板、１０２はＬ
ＯＣＯＳ酸化膜、１０３は不純物拡散層、１０４は酸化
膜、１０５はＢＰＳＧ膜、１０６はコンタクトホール、
１０７はＰＨ3 ガス処理、１０８は燐（以下、Ｐと示
す）を表面に多く含むＢＰＳＧ膜、１０９はコンタクト
ホール１０６内のＳｉ基板１０１表面の浅いＰ拡散層、
１１０はＣＶＤ−Ｗ膜、１１１はＡｌＳｉＣｕ膜であ
る。
【００１５】次に、本発明実施例の製造方法を工程順に
説明すると、まず、図１（ａ）に示すように、Ｓｉ基板
１０１上のＬＯＣＯＳ酸化膜１０２で分離された領域に
深さ０．２μｍの不純物拡散層１０３を形成し、基板１
０１表面全体に厚さ１００オングストロームの酸化膜１
０４と厚さ１μｍのＢＰＳＧ膜１０５とをそれぞれ順に
堆積した後、コンタクトホール１０６を形成する。
説明すると、まず、図１（ａ）に示すように、Ｓｉ基板
１０１上のＬＯＣＯＳ酸化膜１０２で分離された領域に
深さ０．２μｍの不純物拡散層１０３を形成し、基板１
０１表面全体に厚さ１００オングストロームの酸化膜１
０４と厚さ１μｍのＢＰＳＧ膜１０５とをそれぞれ順に
堆積した後、コンタクトホール１０６を形成する。
【００１６】次いで、図１（ｂ）のように約３００℃で
ＰＨ3 ガス処理１０７を行うと、図１（ｃ）のように、
Ｐを表面に多く含むＢＰＳＧ膜１０８が形成される。ま
たこのとき、コンタクトホール１０６内のＳｉ基板１０
１表面にも浅いＰ拡散層１０９が形成される。
ＰＨ3 ガス処理１０７を行うと、図１（ｃ）のように、
Ｐを表面に多く含むＢＰＳＧ膜１０８が形成される。ま
たこのとき、コンタクトホール１０６内のＳｉ基板１０
１表面にも浅いＰ拡散層１０９が形成される。
【００１７】この試料に図２（ａ）のようにＣＶＤ−Ｗ
１１０を堆積すると、Ｐを多く含んだＢＰＳＧ膜１０８
の表面にはダングリングボンドが無いため、Ｗの核は発
生しない。また、コンタクトホール１０６内のＳｉ基板
１０１表面のＰ拡散層１０９は、ＰＨ3 ガス処理１０７
の温度が約３００℃と低いので非常に薄く、原料ガスの
ＷＦ6 によるＳｉ還元反応によって除去されるため、不
純物拡散層１０３がＰ形であってもＰＮ接合が形成され
ることは無い。
１１０を堆積すると、Ｐを多く含んだＢＰＳＧ膜１０８
の表面にはダングリングボンドが無いため、Ｗの核は発
生しない。また、コンタクトホール１０６内のＳｉ基板
１０１表面のＰ拡散層１０９は、ＰＨ3 ガス処理１０７
の温度が約３００℃と低いので非常に薄く、原料ガスの
ＷＦ6 によるＳｉ還元反応によって除去されるため、不
純物拡散層１０３がＰ形であってもＰＮ接合が形成され
ることは無い。
【００１８】最後に、図２（ｂ）のようにＡｌＳｉＣｕ
膜１１１を形成して、ＣＶＤ−Ｗ１１０を用いて平坦化
した埋込み電極コンタクトを形成することができる。
膜１１１を形成して、ＣＶＤ−Ｗ１１０を用いて平坦化
した埋込み電極コンタクトを形成することができる。
【００１９】以上の実施例の方法によれば、ＢＰＳＧ膜
１０８の表面にＰをドープしてダングリングボンドを吸
収しているので、Ｐを多く含むＢＰＳＧ膜１０８の表面
にはＷの核は成長しない。
１０８の表面にＰをドープしてダングリングボンドを吸
収しているので、Ｐを多く含むＢＰＳＧ膜１０８の表面
にはＷの核は成長しない。
【００２０】尚、本実施例においては、基板としてＳｉ
基板を用いたが、Ｓｉ以外の材料、例えばＧａＡｓ等の
化合物半導体材料を基板に用いた場合であっても、同様
な効果が得られる。
基板を用いたが、Ｓｉ以外の材料、例えばＧａＡｓ等の
化合物半導体材料を基板に用いた場合であっても、同様
な効果が得られる。
【００２１】また、基板表面に形成する絶縁膜として酸
化膜とＢＰＳＧ膜との複合膜を用いたが、例えばＰＳＧ
等のその他の絶縁膜でも同様の効果が得られる。
化膜とＢＰＳＧ膜との複合膜を用いたが、例えばＰＳＧ
等のその他の絶縁膜でも同様の効果が得られる。
【００２２】さらに、ガス処理方法としても、ＰＨ3 ガ
ス以外のＢ2 Ｈ6 ガス等を用いてもよく、またＮ2 やＨ
ｅ等の不活性ガスのみによるアニールを行うだけでも、
ダングリングボンドを減少させる効果がある。
ス以外のＢ2 Ｈ6 ガス等を用いてもよく、またＮ2 やＨ
ｅ等の不活性ガスのみによるアニールを行うだけでも、
ダングリングボンドを減少させる効果がある。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、極
めて簡易な構成で、非常に良好な半導体装置の製造を行
うことができ、実用上極めて有用である。
めて簡易な構成で、非常に良好な半導体装置の製造を行
うことができ、実用上極めて有用である。
【図１】本発明の実施例における半導体装置の製造方法
の前半工程を示す工程断面図である。
の前半工程を示す工程断面図である。
【図２】本発明の実施例における半導体装置の製造方法
の後半工程を示す工程断面図である。
の後半工程を示す工程断面図である。
【図３】従来の半導体装置の製造方法を示す工程断面図
である。
である。
１０１ Ｓｉ基板 １０２ ＬＯＣＯＳ酸化膜 １０３ 不純物拡散層 １０４ 酸化膜 １０５ ＢＰＳＧ膜 １０６ コンタクトホール １０７ ＰＨ3 ガス処理 １０８ Ｐを表面に多く含むＢＰＳＧ膜 １０９ コンタクトホール内のＳｉ基板表面のＰ拡散層 １１０ ＣＶＤ−Ｗ膜 １１１ ＡｌＳｉＣｕ膜
Claims (8)
- 【請求項１】 不純物拡散層を有する半導体基板表面に
絶縁膜を形成し、前記絶縁膜を開孔してコンタクトホー
ルを形成する工程と、前記コンタクトホールを有する絶
縁膜表面をガス中で処理して、前記絶縁膜表面を不活性
にする工程と、前記コンタクトホール内に気相成長で金
属の堆積を行い、前記不純物拡散層への電極を形成する
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。 - 【請求項２】 金属の堆積方法として、気相成長による
タングステンの堆積を用い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。 - 【請求項３】 ガス処理方法として、ＰＨ3 もしくはＢ
2 Ｈ6 又はそれらの混合ガスによる処理を用いることを
特徴とする、請求項１記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 ガス処理方法として、Ｎ2 アニールを用
い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。 - 【請求項５】 ガス処理方法として、Ｈｅアニールを用
い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。 - 【請求項６】 ガス処理方法として、不活性ガスによる
アニールを用い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。 - 【請求項７】 ガス処理方法として、ＨＦガス処理を用
い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。 - 【請求項８】 ガス処理を、金属の堆積直前に同一の反
応室内で行うか又は真空で接続された他の反応室内で行
うことを特徴とする、請求項１記載の半導体装置の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2802492A JPH05226285A (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2802492A JPH05226285A (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05226285A true JPH05226285A (ja) | 1993-09-03 |
Family
ID=12237183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2802492A Withdrawn JPH05226285A (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05226285A (ja) |
-
1992
- 1992-02-14 JP JP2802492A patent/JPH05226285A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |