JPH0693445B2 - 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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- JPH0693445B2 JPH0693445B2 JP62155753A JP15575387A JPH0693445B2 JP H0693445 B2 JPH0693445 B2 JP H0693445B2 JP 62155753 A JP62155753 A JP 62155753A JP 15575387 A JP15575387 A JP 15575387A JP H0693445 B2 JPH0693445 B2 JP H0693445B2
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Landscapes
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- Element Separation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に無電解メ
ッキによる金属配線形成方法に関する。
ッキによる金属配線形成方法に関する。
従来の無電解メッキによる金属配線形成方法は、第７図
に示した通りのSi基板704、拡散層703、導電膜705、層
間絶縁膜701より構成される金属配線必要部に、まずメ
ッキ皮膜析出の触媒核として、例えばパラジウム、亜鉛
等の金属（以下触媒金属とする）からなる層712を、あ
らかじめ蒸着、スパッタ化学気相成長法（CVD法）ある
いは触媒金属のイオンを含有した溶液中でのイオン置換
等により形成し、続いて無電解メッキを行い、第８図の
ごとくこの触媒金属712上に無電解メッキ金属皮膜706
（以後メッキ皮膜とする）を形成し、その後このメッキ
皮膜706の不要部分を除去していた。
に示した通りのSi基板704、拡散層703、導電膜705、層
間絶縁膜701より構成される金属配線必要部に、まずメ
ッキ皮膜析出の触媒核として、例えばパラジウム、亜鉛
等の金属（以下触媒金属とする）からなる層712を、あ
らかじめ蒸着、スパッタ化学気相成長法（CVD法）ある
いは触媒金属のイオンを含有した溶液中でのイオン置換
等により形成し、続いて無電解メッキを行い、第８図の
ごとくこの触媒金属712上に無電解メッキ金属皮膜706
（以後メッキ皮膜とする）を形成し、その後このメッキ
皮膜706の不要部分を除去していた。
〔発明が解決しようとする問題点〕 上述した従来の方法では、メッキ皮膜析出の触媒核とし
て用いる触媒金属をあらかじめ、蒸着、スパッタ、ある
いはイオン置換法などで形成する必要があり、次のよう
な欠点がある。
て用いる触媒金属をあらかじめ、蒸着、スパッタ、ある
いはイオン置換法などで形成する必要があり、次のよう
な欠点がある。
（１） 触媒金属が存在する部分にはすべてメッキ皮膜
が形成されてしまうので、メッキ皮膜形成後に不要部分
を除去する工程が必要となる。
が形成されてしまうので、メッキ皮膜形成後に不要部分
を除去する工程が必要となる。
（２） 高アスペクト比のコンタクトホール内に触媒金
属を析出させる際、触媒金属の析出が不均一となり、メ
ッキ皮膜も不均一になり易く、安定した電気特性を得に
くいので無電解メッキによるコンタクトホールの埋め込
み歩留が低下する。
属を析出させる際、触媒金属の析出が不均一となり、メ
ッキ皮膜も不均一になり易く、安定した電気特性を得に
くいので無電解メッキによるコンタクトホールの埋め込
み歩留が低下する。
本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板上の一導
電型の第１の半導体領域に接して他の導電型の第２の半
導体領域を形成する工程と、この半導体基板を触媒作用
を有する金属イオンを含む溶液に浸漬させた状態でこの
第１の半導体領域及び第２の半導体領域に光を照射する
ことにより第１の半導体領域あるいは第２の半導体領域
上にこの触媒作用を有する第１の金属層を選択的に形成
する工程と、無電解メッキによりこの第１の金属層上に
第２の金属層を形成する工程とを有している。
電型の第１の半導体領域に接して他の導電型の第２の半
導体領域を形成する工程と、この半導体基板を触媒作用
を有する金属イオンを含む溶液に浸漬させた状態でこの
第１の半導体領域及び第２の半導体領域に光を照射する
ことにより第１の半導体領域あるいは第２の半導体領域
上にこの触媒作用を有する第１の金属層を選択的に形成
する工程と、無電解メッキによりこの第１の金属層上に
第２の金属層を形成する工程とを有している。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の縦断面図である。Si基板10
4上の層間絶縁膜101およびｎ型拡散層103を底部とした
コンタクトホール102より構成されており、第２図のご
とくコンタクトホール102の底部に例えばW,Mo,Tiおよび
これらのケイ素化物等の導電膜105を化学気相成長法を
用いた選択成長法により形成する。この導電膜105は無
電解メッキにより析出したメッキ皮膜とSi基板104が接
触し、拡散及び反応するのを防ぐ目的で用いる。
4上の層間絶縁膜101およびｎ型拡散層103を底部とした
コンタクトホール102より構成されており、第２図のご
とくコンタクトホール102の底部に例えばW,Mo,Tiおよび
これらのケイ素化物等の導電膜105を化学気相成長法を
用いた選択成長法により形成する。この導電膜105は無
電解メッキにより析出したメッキ皮膜とSi基板104が接
触し、拡散及び反応するのを防ぐ目的で用いる。
次に第４図に示すように、例えば還元剤として次亜リン
酸ナトリウム、錯化剤としてクエン酸ナトリウム、還元
される金属イオンとしてNi等より構成される無電解メッ
キ液407、この無電解メッキ407を例えば90℃で恒温保持
する目的で用いる恒温浴槽408より構成される無電解メ
ッキ浴中にSi基板404を浸漬し、ランプ409にてSi基板に
光を照射しながら初期触媒金属皮膜107形成のメッキを
行う。
酸ナトリウム、錯化剤としてクエン酸ナトリウム、還元
される金属イオンとしてNi等より構成される無電解メッ
キ液407、この無電解メッキ407を例えば90℃で恒温保持
する目的で用いる恒温浴槽408より構成される無電解メ
ッキ浴中にSi基板404を浸漬し、ランプ409にてSi基板に
光を照射しながら初期触媒金属皮膜107形成のメッキを
行う。
メッキ中のコンタクトホール部分の拡大図を第３図に示
す。本例ではコンタクトホールの底部にｎ型拡散層103
が形成されており、Ｐ型Si基板104とともにｐ−ｎ接合
を形成している。このSi基板に導電膜105あるいは層間
絶縁膜101を通じて例えば波長8000Åの光を1cm２当り10
mWの強度で照射し、Ｐ−ｎ接合中に電子−正孔対を発生
させる。この電子がｎ型拡散層103よりＰ型Si基板104へ
移動することによりＰ型Si基板104よりｎ型拡散層103へ
電流が流れる。これを導電膜105上に初期触媒金属皮膜1
07をメッキ法により形成するためのメッキ電流とする。
す。本例ではコンタクトホールの底部にｎ型拡散層103
が形成されており、Ｐ型Si基板104とともにｐ−ｎ接合
を形成している。このSi基板に導電膜105あるいは層間
絶縁膜101を通じて例えば波長8000Åの光を1cm２当り10
mWの強度で照射し、Ｐ−ｎ接合中に電子−正孔対を発生
させる。この電子がｎ型拡散層103よりＰ型Si基板104へ
移動することによりＰ型Si基板104よりｎ型拡散層103へ
電流が流れる。これを導電膜105上に初期触媒金属皮膜1
07をメッキ法により形成するためのメッキ電流とする。
この方法により触媒金属皮膜107を形成した後、Cu,Niお
よびNi−P,Ni−Ｂといった合金、あるいはCoおよびCo−
Ｗ−Ｐと言った合金等を析出金属とした無電解メッキ液
中にSi基板104を浸漬することによりメッキ皮膜106を数
百〜数千Å/minの成膜速度でコンタクトホール内部102
に選択的に析出させる無電解メッキが可能となる。メッ
キ皮膜が初期触媒金属皮膜107と同様の場合、浸漬する
無電解メッキ液を必ずしも変える必要はない。もし光の
照射なしで拡散層上に直ちに無電解メッキを行えば、触
媒金属皮膜107およびその代用となるものが存在しない
ためメッキ皮膜は形成されない。ここで触媒金属皮膜10
7に用いられる金属としては、導電膜105に用いられてい
る金属に比べ標準電極電位が低くかつこの導電膜105に
用いられている金属に対する吸着性の高いものが使用さ
れる。またこのようにして形成されるメッキ皮膜106がS
iとの反応性の低いものであればこの導電膜105を用いる
必要はない。この場合は、触媒金属皮膜107に用いられ
る金属としては、Siと比べ標準電極電位が低くかつSiに
対する吸着性の高いものが使用される。
よびNi−P,Ni−Ｂといった合金、あるいはCoおよびCo−
Ｗ−Ｐと言った合金等を析出金属とした無電解メッキ液
中にSi基板104を浸漬することによりメッキ皮膜106を数
百〜数千Å/minの成膜速度でコンタクトホール内部102
に選択的に析出させる無電解メッキが可能となる。メッ
キ皮膜が初期触媒金属皮膜107と同様の場合、浸漬する
無電解メッキ液を必ずしも変える必要はない。もし光の
照射なしで拡散層上に直ちに無電解メッキを行えば、触
媒金属皮膜107およびその代用となるものが存在しない
ためメッキ皮膜は形成されない。ここで触媒金属皮膜10
7に用いられる金属としては、導電膜105に用いられてい
る金属に比べ標準電極電位が低くかつこの導電膜105に
用いられている金属に対する吸着性の高いものが使用さ
れる。またこのようにして形成されるメッキ皮膜106がS
iとの反応性の低いものであればこの導電膜105を用いる
必要はない。この場合は、触媒金属皮膜107に用いられ
る金属としては、Siと比べ標準電極電位が低くかつSiに
対する吸着性の高いものが使用される。
第５図は本発明の他の実施例の縦断面図である。基本的
構造は一実施例と同様とするが２つのコンタクトホール
502a,502bの底部にはｎ型拡散層503、両者の中間にはＰ
型拡散層510a、層間絶縁膜501、ベース電極511が、さら
にｎ型拡散層の下にはＰ型拡散層510b、Si基板504が存
在するＰ−ｎ−Ｐ接合型バイポーラトランジスタ構造と
なっている。一実施例と同様にSi基板に光を照射して無
電解メッキを行えば、Ｐ型拡散層510a,510bよりｎ型拡
散層503へ電流が流れ、導電膜505上に初期触媒金属皮膜
512をメッキ法により形成するためのメッキ電流とな
る。この方法により、第６図のように一実施例と同様に
コンタクトホール内部への金属配線形成が可能となる。
構造は一実施例と同様とするが２つのコンタクトホール
502a,502bの底部にはｎ型拡散層503、両者の中間にはＰ
型拡散層510a、層間絶縁膜501、ベース電極511が、さら
にｎ型拡散層の下にはＰ型拡散層510b、Si基板504が存
在するＰ−ｎ−Ｐ接合型バイポーラトランジスタ構造と
なっている。一実施例と同様にSi基板に光を照射して無
電解メッキを行えば、Ｐ型拡散層510a,510bよりｎ型拡
散層503へ電流が流れ、導電膜505上に初期触媒金属皮膜
512をメッキ法により形成するためのメッキ電流とな
る。この方法により、第６図のように一実施例と同様に
コンタクトホール内部への金属配線形成が可能となる。
本発明のコンタクトホール内金属配線形成方法において
は基板に光を照射し、メッキ電流を生じさせこの電流を
利用して選択的に金属を析出させるから、触媒金属皮膜
を設け、その後、これを選択的に除去する工程が不要と
なった。また、触媒金属皮膜と配線材料の選択の幅が広
がり、さらに同一の金属を用いることができるため、こ
れらの間の反応を防ぐことが出来、安定した電気特性が
得られ、さらに工程を短縮出来る効果がある。
は基板に光を照射し、メッキ電流を生じさせこの電流を
利用して選択的に金属を析出させるから、触媒金属皮膜
を設け、その後、これを選択的に除去する工程が不要と
なった。また、触媒金属皮膜と配線材料の選択の幅が広
がり、さらに同一の金属を用いることができるため、こ
れらの間の反応を防ぐことが出来、安定した電気特性が
得られ、さらに工程を短縮出来る効果がある。
本発明は従来のコンタクトホール内金属配線形成技術で
あるスパッタ法、CVD法と比較してスループット性が高
く、コンタクトホール底部がｎ型拡散層のＰ−ｎ接合を
有する半導体装置であればMOS,バイポーラ等の種類およ
び半導体基板の種類を問わず適用可能である事は言うま
でもない。
あるスパッタ法、CVD法と比較してスループット性が高
く、コンタクトホール底部がｎ型拡散層のＰ−ｎ接合を
有する半導体装置であればMOS,バイポーラ等の種類およ
び半導体基板の種類を問わず適用可能である事は言うま
でもない。
第１図、第２図および第３図は本発明の一実施例による
製造工程を示す縦断面図、第４図は本発明の一実施例お
よび他の実施例において使用する装置の縦断面図、第５
図および第６図は本発明の他の実施例による製造工程を
示す縦断面図、第７図および第８図は、従来の無電解メ
ッキ法によるコンタクトホール内金属配線形成工程を示
す縦断面図である。 101,501,701……層間絶縁膜、102,502,702……コンタク
トホール、103,503,703……ｎ型拡散層、104,404,504,7
04……Si基板、105,505……導電膜、106,506,706……メ
ッキ皮膜、107,512……触媒金属皮膜、407……無電解メ
ッキ液、408……恒温浴槽、409……ランプ、510a,510b
……Ｐ型拡散層、511……ベース電極、712……触媒金
属。
製造工程を示す縦断面図、第４図は本発明の一実施例お
よび他の実施例において使用する装置の縦断面図、第５
図および第６図は本発明の他の実施例による製造工程を
示す縦断面図、第７図および第８図は、従来の無電解メ
ッキ法によるコンタクトホール内金属配線形成工程を示
す縦断面図である。 101,501,701……層間絶縁膜、102,502,702……コンタク
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04……Si基板、105,505……導電膜、106,506,706……メ
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ッキ液、408……恒温浴槽、409……ランプ、510a,510b
……Ｐ型拡散層、511……ベース電極、712……触媒金
属。
Claims (1)
- 【請求項１】半導体基板上の一導電型の第１の半導体領
域に接して他の導電型の第２の半導体領域を形成する工
程と、前記半導体基板を触媒作用を有する金属イオンを
含む溶液に浸漬させた状態で前記第１の半導体領域及び
前記第２の半導体領域に光を照射することにより前記第
１および第２の半導体領域間のＰ−Ｎ接合部に電子−正
孔対を発生させ、それらの移動にもとづく電流により前
記第１の半導体領域あるいは前記第２の半導体領域上に
前記触媒作用を有する第１の金属層を選択的に形成する
工程と、無電解メッキにより前記第１の金属層上に第２
の金属層を形成する工程とを有する半導体装置の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62155753A JPH0693445B2 (ja) | 1987-06-22 | 1987-06-22 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62155753A JPH0693445B2 (ja) | 1987-06-22 | 1987-06-22 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63318750A JPS63318750A (ja) | 1988-12-27 |
| JPH0693445B2 true JPH0693445B2 (ja) | 1994-11-16 |
Family
ID=15612664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62155753A Expired - Lifetime JPH0693445B2 (ja) | 1987-06-22 | 1987-06-22 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0693445B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2233820A (en) * | 1989-06-26 | 1991-01-16 | Philips Nv | Providing an electrode on a semiconductor device |
| US6547974B1 (en) * | 1995-06-27 | 2003-04-15 | International Business Machines Corporation | Method of producing fine-line circuit boards using chemical polishing |
| US6093335A (en) * | 1996-08-28 | 2000-07-25 | International Business Machines Corporation | Method of surface finishes for eliminating surface irregularities and defects |
| KR100559032B1 (ko) * | 1998-12-30 | 2006-06-19 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 콘택 플러그 형성 방법 |
| EP2009143B1 (en) * | 2007-05-08 | 2017-08-09 | Imec | Bipolar electroless deposition method |
| JP6054049B2 (ja) * | 2012-03-27 | 2016-12-27 | 東京エレクトロン株式会社 | めっき処理方法、めっき処理システムおよび記憶媒体 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59232260A (ja) * | 1983-06-16 | 1984-12-27 | Toshiba Corp | 電子部品電極の形成方法 |
| JPS60155678A (ja) * | 1984-01-24 | 1985-08-15 | Toshiba Corp | 金属イオンの還元方法 |
| JPS6276618A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-08 | Toshiba Corp | 拡散シリコンウエハの無電解メツキ方法 |
-
1987
- 1987-06-22 JP JP62155753A patent/JPH0693445B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63318750A (ja) | 1988-12-27 |
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