JPH10275801A - 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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- JPH10275801A JPH10275801A JP7782297A JP7782297A JPH10275801A JP H10275801 A JPH10275801 A JP H10275801A JP 7782297 A JP7782297 A JP 7782297A JP 7782297 A JP7782297 A JP 7782297A JP H10275801 A JPH10275801 A JP H10275801A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】所望の配線幅の微細な配線を備えた半導体装置
の製造方法を提供する。 【解決手段】アルミニウム合金膜５３上にタングステン
膜１を形成する。次に、フッ素系ガスを主成分とするエ
ッチングガスを用い、レジストパターン５４をエッチン
グ用マスクとする異方性エッチング法により、タングス
テン膜１をパターニングする。続いて、塩素系ガスを主
成分とするエッチングガスを用い、パターニングされた
タングステン膜１をエッチング用マスクとする異方性エ
ッチング法により、アルミニウム合金膜５３をパターニ
ングする。
の製造方法を提供する。 【解決手段】アルミニウム合金膜５３上にタングステン
膜１を形成する。次に、フッ素系ガスを主成分とするエ
ッチングガスを用い、レジストパターン５４をエッチン
グ用マスクとする異方性エッチング法により、タングス
テン膜１をパターニングする。続いて、塩素系ガスを主
成分とするエッチングガスを用い、パターニングされた
タングステン膜１をエッチング用マスクとする異方性エ
ッチング法により、アルミニウム合金膜５３をパターニ
ングする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造方
法に係り、詳しくは、配線の製造方法に関するものであ
る。
法に係り、詳しくは、配線の製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図４は、半導体装置で用いられる従来の
アルミニウム合金配線の形成方法を示す概略断面図であ
る。
アルミニウム合金配線の形成方法を示す概略断面図であ
る。
【０００３】工程１（図４（ａ）参照）；ＣＶＤ（Chem
ical Vapor Deposition ）法またはＰＶＤ（Physical V
apor Deposition ）法を用いて、半導体基板５１上に絶
縁膜５２を形成する。絶縁膜５２としては、シリコン酸
化膜，シリケートガラス膜，シリコン窒化膜，シリコン
窒酸化膜，有機絶縁膜など、絶縁性を有するいかなる膜
を用いてもよい。次に、ＰＶＤ法を用いて、絶縁膜５２
上にアルミニウム合金膜５３を形成する。続いて、アル
ミニウム合金膜５３上にフォトレジスト膜から成るレジ
ストパターン５４を形成する。
ical Vapor Deposition ）法またはＰＶＤ（Physical V
apor Deposition ）法を用いて、半導体基板５１上に絶
縁膜５２を形成する。絶縁膜５２としては、シリコン酸
化膜，シリケートガラス膜，シリコン窒化膜，シリコン
窒酸化膜，有機絶縁膜など、絶縁性を有するいかなる膜
を用いてもよい。次に、ＰＶＤ法を用いて、絶縁膜５２
上にアルミニウム合金膜５３を形成する。続いて、アル
ミニウム合金膜５３上にフォトレジスト膜から成るレジ
ストパターン５４を形成する。
【０００４】工程２（図４（ｂ）参照）；レジストパタ
ーン５４をエッチング用マスクとして使用する異方性エ
ッチング法を用いて、アルミニウム合金膜５３をパター
ニングすることにより、アルミニウム合金膜５３から成
るアルミニウム合金配線５５を形成する。ここで、異方
性エッチング法では、塩素系ガスを主成分とするエッチ
ングガスを用いる。
ーン５４をエッチング用マスクとして使用する異方性エ
ッチング法を用いて、アルミニウム合金膜５３をパター
ニングすることにより、アルミニウム合金膜５３から成
るアルミニウム合金配線５５を形成する。ここで、異方
性エッチング法では、塩素系ガスを主成分とするエッチ
ングガスを用いる。
【０００５】このとき、レジストパターン５４は、塩素
系ガスには侵されないものの、プラズマによる物理的反
応によってエッチングされ、大きな膜減りを起こして膜
厚および幅が減少する。異方性エッチング法によれば、
アルミニウム合金配線５５の幅はレジストパターン５４
の幅と等しくなるため、レジストパターン５４の幅が小
さくなるとアルミニウム合金配線５５の幅も小さくなっ
てしまう。
系ガスには侵されないものの、プラズマによる物理的反
応によってエッチングされ、大きな膜減りを起こして膜
厚および幅が減少する。異方性エッチング法によれば、
アルミニウム合金配線５５の幅はレジストパターン５４
の幅と等しくなるため、レジストパターン５４の幅が小
さくなるとアルミニウム合金配線５５の幅も小さくなっ
てしまう。
【０００６】つまり、図４（ａ）に示すように、レジス
トパターン５４の幅を所望の値Ｗ１に設定しておいて
も、図４（ｂ）に示すように、レジストパターン５４の
幅は値Ｗ１よりも小さな値Ｗ２になる（Ｗ１＞Ｗ２）。
そのため、アルミニウム合金配線５５の幅も、レジスト
パターン５４の幅に対応した小さな値Ｗ２になってしま
う。
トパターン５４の幅を所望の値Ｗ１に設定しておいて
も、図４（ｂ）に示すように、レジストパターン５４の
幅は値Ｗ１よりも小さな値Ｗ２になる（Ｗ１＞Ｗ２）。
そのため、アルミニウム合金配線５５の幅も、レジスト
パターン５４の幅に対応した小さな値Ｗ２になってしま
う。
【０００７】このように、従来のアルミニウム合金配線
の形成方法においては、配線幅が所望の値よりも小さく
なるという問題があった。この問題は、アルミニウム合
金膜５３とレジストパターン５４のエッチングレートの
比（すなわち、アルミニウム合金の対レジスト選択比）
を十分に高くすれば解決することができる。しかし、近
年、半導体装置の高集積化に伴い、配線幅のさらなる微
細化が求められている。そのため、フォトレジスト膜の
材質の改良や、エッチングガスの組成の検討だけでは、
前記エッチングレートの比を十分に高くすることが難し
くなっている。
の形成方法においては、配線幅が所望の値よりも小さく
なるという問題があった。この問題は、アルミニウム合
金膜５３とレジストパターン５４のエッチングレートの
比（すなわち、アルミニウム合金の対レジスト選択比）
を十分に高くすれば解決することができる。しかし、近
年、半導体装置の高集積化に伴い、配線幅のさらなる微
細化が求められている。そのため、フォトレジスト膜の
材質の改良や、エッチングガスの組成の検討だけでは、
前記エッチングレートの比を十分に高くすることが難し
くなっている。
【０００８】ところで、近年、半導体装置を高集積化す
るために、多層配線構造の採用が不可欠になっている。
図５および図６は、半導体装置で用いられる従来の多層
配線構造の形成方法を示す概略断面図である。
るために、多層配線構造の採用が不可欠になっている。
図５および図６は、半導体装置で用いられる従来の多層
配線構造の形成方法を示す概略断面図である。
【０００９】工程１（図５（ａ）参照）；半導体基板５
１上に絶縁膜５２を形成する。次に、ＰＶＤ法を用い
て、絶縁膜５２上にアルミニウム合金膜５３と窒化チタ
ン膜６１とを順次形成する。
１上に絶縁膜５２を形成する。次に、ＰＶＤ法を用い
て、絶縁膜５２上にアルミニウム合金膜５３と窒化チタ
ン膜６１とを順次形成する。
【００１０】工程２（図５（ｂ）参照）；通常のフォト
リソグラフィ技術と異方性エッチング法とを用いて、ア
ルミニウム合金膜５３および窒化チタン膜６１をパター
ニングする。ここで、窒化チタン膜６１はフォトリソグ
ラフィにおける反射防止膜として機能する。その結果、
アルミニウム合金膜５３と窒化チタン膜６１との積層構
造から成る第１層配線７１が形成される。次に、ＣＶＤ
法またはＰＶＤ法を用いて、上記の工程で形成されたデ
バイスの全面に層間絶縁膜６２を形成する。層間絶縁膜
６２としては、シリコン酸化膜，シリケートガラス膜，
シリコン窒化膜，シリコン窒酸化膜，有機絶縁膜など、
絶縁性を有するいかなる膜を用いてもよい。続いて、通
常のフォトリソグラフィ技術と異方性エッチング法とを
用いて、層間絶縁膜６２にコンタクトホール６３を形成
する。このコンタクトホール６３の形成に際して、窒化
チタン膜６１は層間絶縁膜６２のエッチングストッパと
して機能する。
リソグラフィ技術と異方性エッチング法とを用いて、ア
ルミニウム合金膜５３および窒化チタン膜６１をパター
ニングする。ここで、窒化チタン膜６１はフォトリソグ
ラフィにおける反射防止膜として機能する。その結果、
アルミニウム合金膜５３と窒化チタン膜６１との積層構
造から成る第１層配線７１が形成される。次に、ＣＶＤ
法またはＰＶＤ法を用いて、上記の工程で形成されたデ
バイスの全面に層間絶縁膜６２を形成する。層間絶縁膜
６２としては、シリコン酸化膜，シリケートガラス膜，
シリコン窒化膜，シリコン窒酸化膜，有機絶縁膜など、
絶縁性を有するいかなる膜を用いてもよい。続いて、通
常のフォトリソグラフィ技術と異方性エッチング法とを
用いて、層間絶縁膜６２にコンタクトホール６３を形成
する。このコンタクトホール６３の形成に際して、窒化
チタン膜６１は層間絶縁膜６２のエッチングストッパと
して機能する。
【００１１】工程３（図６（ａ）参照）；ＰＶＤ法を用
いて、コンタクトホール６３の内部および層間絶縁膜６
２上にチタン膜６４と窒化チタン膜６５とを順次形成す
る。 工程４（図６（ｂ）参照）；ブランケット・タングステ
ンＣＶＤ法を用いて、コンタクトホール６３の内部を含
む窒化チタン膜６５上にタングステン膜を形成する。次
に、全面エッチバック法を用いて、コンタクトホール６
３に埋め込まれたタングステン膜だけを残すことによ
り、その残ったタングステン膜から成るタングステンプ
ラグ６６を形成する。
いて、コンタクトホール６３の内部および層間絶縁膜６
２上にチタン膜６４と窒化チタン膜６５とを順次形成す
る。 工程４（図６（ｂ）参照）；ブランケット・タングステ
ンＣＶＤ法を用いて、コンタクトホール６３の内部を含
む窒化チタン膜６５上にタングステン膜を形成する。次
に、全面エッチバック法を用いて、コンタクトホール６
３に埋め込まれたタングステン膜だけを残すことによ
り、その残ったタングステン膜から成るタングステンプ
ラグ６６を形成する。
【００１２】ここで、窒化チタン膜６５は、ブランケッ
ト・タングステンＣＶＤ法によるタングステン膜の成膜
に不可欠である。窒化チタン膜６５を設けないと、コン
タクトホール６３の内側壁にタングステン膜を形成する
ことができず、コンタクトホール６３をタングステン膜
で埋め込むことができない。
ト・タングステンＣＶＤ法によるタングステン膜の成膜
に不可欠である。窒化チタン膜６５を設けないと、コン
タクトホール６３の内側壁にタングステン膜を形成する
ことができず、コンタクトホール６３をタングステン膜
で埋め込むことができない。
【００１３】また、チタン膜６４は、タングステンプラ
グ６６と第１層配線７１とのコンタクト抵抗を下げるた
めに設けられている。続いて、ＰＶＤ法を用いて、タン
グステンプラグ６６および窒化チタン膜６５の上にアル
ミニウム合金膜６７と窒化チタン膜６８とを順次形成す
る。次に、通常のフォトリソグラフィ技術と異方性エッ
チング法とを用いて、アルミニウム合金膜６７および窒
化チタン膜６８をパターニングする。その結果、アルミ
ニウム合金膜６７および窒化チタン膜６８との積層構造
から成る第２層配線７２が形成される。
グ６６と第１層配線７１とのコンタクト抵抗を下げるた
めに設けられている。続いて、ＰＶＤ法を用いて、タン
グステンプラグ６６および窒化チタン膜６５の上にアル
ミニウム合金膜６７と窒化チタン膜６８とを順次形成す
る。次に、通常のフォトリソグラフィ技術と異方性エッ
チング法とを用いて、アルミニウム合金膜６７および窒
化チタン膜６８をパターニングする。その結果、アルミ
ニウム合金膜６７および窒化チタン膜６８との積層構造
から成る第２層配線７２が形成される。
【００１４】このようにして、タングステンプラグ６６
によって電気的に接続された第１層配線７１と第２層配
線７２とから成る多層配線構造が形成される。しかし、
近年、半導体装置の高集積化に伴う配線幅の微細化によ
り、コンタクトホール６３においては、その開口径に対
する深さの比率が大きくなっている。そのため、チタン
膜６４および窒化チタン膜６５の段差被覆性が悪化し、
コンタクトホール６３の内側壁および底部に各膜６４，
６５を成膜するのが難しくなっている。その結果、コン
タクトホール６３をタングステンプラグ６６によって完
全に埋め込むことができなくなり、第１層配線７１と第
２層配線７２との電気的接続が阻害されるという問題が
あった。
によって電気的に接続された第１層配線７１と第２層配
線７２とから成る多層配線構造が形成される。しかし、
近年、半導体装置の高集積化に伴う配線幅の微細化によ
り、コンタクトホール６３においては、その開口径に対
する深さの比率が大きくなっている。そのため、チタン
膜６４および窒化チタン膜６５の段差被覆性が悪化し、
コンタクトホール６３の内側壁および底部に各膜６４，
６５を成膜するのが難しくなっている。その結果、コン
タクトホール６３をタングステンプラグ６６によって完
全に埋め込むことができなくなり、第１層配線７１と第
２層配線７２との電気的接続が阻害されるという問題が
あった。
【００１５】また、層間絶縁膜６２としてシリコン酸化
膜を用いた場合、コンタクトホール６３が深くなると、
窒化チタンと酸化シリコンとのエッチングレートの比が
小さいために、窒化チタン膜６１が層間絶縁膜６２のエ
ッチングストッパとして十分に機能しなくなる。その結
果、アルミニウム合金膜５３が不要にエッチングされ、
第１層配線７１が断線したり電気抵抗が増大するという
問題があった。この問題は、複数個のコンタクトホール
６３を同時に形成する際に、各コンタクトホール６３の
深さにバラツキがある場合に顕著に表れる。
膜を用いた場合、コンタクトホール６３が深くなると、
窒化チタンと酸化シリコンとのエッチングレートの比が
小さいために、窒化チタン膜６１が層間絶縁膜６２のエ
ッチングストッパとして十分に機能しなくなる。その結
果、アルミニウム合金膜５３が不要にエッチングされ、
第１層配線７１が断線したり電気抵抗が増大するという
問題があった。この問題は、複数個のコンタクトホール
６３を同時に形成する際に、各コンタクトホール６３の
深さにバラツキがある場合に顕著に表れる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
解決するためになされたものであって、以下の目的を有
するものである。
解決するためになされたものであって、以下の目的を有
するものである。
【００１７】１〕所望の配線幅の微細な配線を備えた半
導体装置の製造方法を提供する。 ２〕各配線層の電気抵抗が低く、且つ、各配線層間の電
気的接続が良好な多層配線構造を備えた半導体装置の製
造方法を提供する。
導体装置の製造方法を提供する。 ２〕各配線層の電気抵抗が低く、且つ、各配線層間の電
気的接続が良好な多層配線構造を備えた半導体装置の製
造方法を提供する。
【００１８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、エッチングガスの異なる第１および第２の導電膜を
積層形成し、第２の導電膜をエッチングマスクとして第
１の導電膜をパターニングすることをその要旨とする。
は、エッチングガスの異なる第１および第２の導電膜を
積層形成し、第２の導電膜をエッチングマスクとして第
１の導電膜をパターニングすることをその要旨とする。
【００１９】請求項２に記載の発明は、第１の導電膜を
形成する工程と、第１の導電膜は塩素系ガスのみによっ
てエッチングされることと、第１の導電膜上に第２の導
電膜を形成する工程と、第２の導電膜はフッ素系ガスの
みによってエッチングされることと、第２の導電膜上に
フォトレジスト膜から成るレジストパターンを形成する
工程と、フッ素系ガスを主成分とするエッチングガスを
用い、レジストパターンをエッチング用マスクとして、
第２の導電膜をパターニングする工程と、塩素系ガスを
主成分とするエッチングガスを用い、パターニングされ
た第２の導電膜をエッチング用マスクとして、第１の導
電膜をパターニングする工程とを備えたことをその要旨
とする。
形成する工程と、第１の導電膜は塩素系ガスのみによっ
てエッチングされることと、第１の導電膜上に第２の導
電膜を形成する工程と、第２の導電膜はフッ素系ガスの
みによってエッチングされることと、第２の導電膜上に
フォトレジスト膜から成るレジストパターンを形成する
工程と、フッ素系ガスを主成分とするエッチングガスを
用い、レジストパターンをエッチング用マスクとして、
第２の導電膜をパターニングする工程と、塩素系ガスを
主成分とするエッチングガスを用い、パターニングされ
た第２の導電膜をエッチング用マスクとして、第１の導
電膜をパターニングする工程とを備えたことをその要旨
とする。
【００２０】請求項３に記載の発明は、第１の導電膜を
形成する工程と、第１の導電膜はフッ素系ガスのみによ
ってエッチングされることと、第１の導電膜上に第２の
導電膜を形成する工程と、第２の導電膜は塩素系ガスの
みによってエッチングされることと、第２の導電膜上に
フォトレジスト膜から成るレジストパターンを形成する
工程と、塩素系ガスを主成分とするエッチングガスを用
い、レジストパターンをエッチング用マスクとして、第
２の導電膜をパターニングする工程と、フッ素系ガスを
主成分とするエッチングガスを用い、パターニングされ
た第２の導電膜をエッチング用マスクとして、第１の導
電膜をパターニングする工程とを備えたことをその要旨
とする。
形成する工程と、第１の導電膜はフッ素系ガスのみによ
ってエッチングされることと、第１の導電膜上に第２の
導電膜を形成する工程と、第２の導電膜は塩素系ガスの
みによってエッチングされることと、第２の導電膜上に
フォトレジスト膜から成るレジストパターンを形成する
工程と、塩素系ガスを主成分とするエッチングガスを用
い、レジストパターンをエッチング用マスクとして、第
２の導電膜をパターニングする工程と、フッ素系ガスを
主成分とするエッチングガスを用い、パターニングされ
た第２の導電膜をエッチング用マスクとして、第１の導
電膜をパターニングする工程とを備えたことをその要旨
とする。
【００２１】請求項４に記載の発明は、第１の導電膜を
形成する工程と、第１の導電膜は塩素系ガスのみによっ
てエッチングされることと、ＣＶＤ法を用いて、第１の
導電膜上にタングステン膜を形成する工程と、タングス
テン膜上にフォトレジスト膜から成るレジストパターン
を形成する工程と、フッ素系ガスを主成分とするエッチ
ングガスを用い、レジストパターンをエッチング用マス
クとして、タングステン膜をパターニングする工程と、
塩素系ガスを主成分とするエッチングガスを用い、パタ
ーニングされたタングステン膜をエッチング用マスクと
して、第１の導電膜をパターニングする工程とを備えた
ことをその要旨とする。
形成する工程と、第１の導電膜は塩素系ガスのみによっ
てエッチングされることと、ＣＶＤ法を用いて、第１の
導電膜上にタングステン膜を形成する工程と、タングス
テン膜上にフォトレジスト膜から成るレジストパターン
を形成する工程と、フッ素系ガスを主成分とするエッチ
ングガスを用い、レジストパターンをエッチング用マス
クとして、タングステン膜をパターニングする工程と、
塩素系ガスを主成分とするエッチングガスを用い、パタ
ーニングされたタングステン膜をエッチング用マスクと
して、第１の導電膜をパターニングする工程とを備えた
ことをその要旨とする。
【００２２】請求項５に記載の発明は、ＣＶＤ法を用い
て、導電膜上にタングステン膜を形成する工程と、タン
グステン膜上にフォトレジスト膜から成るレジストパタ
ーンを形成する工程と、レジストパターンをエッチング
用マスクとして、タングステン膜および導電膜をパター
ニングする工程とを備えたことをその要旨とする。
て、導電膜上にタングステン膜を形成する工程と、タン
グステン膜上にフォトレジスト膜から成るレジストパタ
ーンを形成する工程と、レジストパターンをエッチング
用マスクとして、タングステン膜および導電膜をパター
ニングする工程とを備えたことをその要旨とする。
【００２３】請求項６に記載の発明は、請求項４または
請求項５に記載の半導体装置の製造方法において、前記
の工程で形成されたデバイス上に層間絶縁膜を形成する
工程と、層間絶縁膜にコンタクトホールを形成する際
に、タングステン膜をエッチングストッパとする工程と
を備えたことをその要旨とする。
請求項５に記載の半導体装置の製造方法において、前記
の工程で形成されたデバイス上に層間絶縁膜を形成する
工程と、層間絶縁膜にコンタクトホールを形成する際
に、タングステン膜をエッチングストッパとする工程と
を備えたことをその要旨とする。
【００２４】請求項７に記載の発明は、ＣＶＤ法を用い
てタングステン膜を形成する工程と、タングステン膜上
に層間絶縁膜を形成する工程と、層間絶縁膜にコンタク
トホールを形成する際に、タングステン膜をエッチング
ストッパとする工程とを備えたことをその要旨とする。
てタングステン膜を形成する工程と、タングステン膜上
に層間絶縁膜を形成する工程と、層間絶縁膜にコンタク
トホールを形成する際に、タングステン膜をエッチング
ストッパとする工程とを備えたことをその要旨とする。
【００２５】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の半導体装置の製造方法において、選択タングステンＣ
ＶＤ法を用いて、前記コンタクトホールの底部から露出
したタングステン膜上にタングステンを選択的に成長さ
せてタングステンプラグを形成する工程を備えたことを
その要旨とする。
の半導体装置の製造方法において、選択タングステンＣ
ＶＤ法を用いて、前記コンタクトホールの底部から露出
したタングステン膜上にタングステンを選択的に成長さ
せてタングステンプラグを形成する工程を備えたことを
その要旨とする。
【００２６】尚、特許請求の範囲および課題を解決する
ための手段に記載の「第１の導電膜」は、発明の実施の
形態に記載の「アルミニウム合金膜５３」に相当し、同
じく「第２の導電膜」は「タングステン膜１」に相当
し、同じく「導電膜」は「チタン膜１１」に相当する。
ための手段に記載の「第１の導電膜」は、発明の実施の
形態に記載の「アルミニウム合金膜５３」に相当し、同
じく「第２の導電膜」は「タングステン膜１」に相当
し、同じく「導電膜」は「チタン膜１１」に相当する。
【００２７】
（第１実施形態）以下、本発明を具体化した第１実施形
態の製造方法を図面に従って説明する。尚、本実施形態
において、図４に示した従来の形態と同じ構成部材につ
いては符号を等しくしてその詳細な説明を省略する。
態の製造方法を図面に従って説明する。尚、本実施形態
において、図４に示した従来の形態と同じ構成部材につ
いては符号を等しくしてその詳細な説明を省略する。
【００２８】図１は、本実施形態によるアルミニウム合
金配線の形成方法を示す概略断面図である。 工程１（図１（ａ）参照）；半導体基板５１上に絶縁膜
５２を形成する。次に、ＰＶＤ法を用いて、絶縁膜５２
上にアルミニウム合金膜５３（膜厚；５５００Å、組
成；シリコン：１％，銅：０．５％）を形成する。続い
て、ＰＶＤ法を用いて、アルミニウム合金膜５３上にタ
ングステン膜１（膜厚；１０００Å）を形成する。そし
て、タングステン膜１上にフォトレジスト膜から成るレ
ジストパターン５４を形成する。
金配線の形成方法を示す概略断面図である。 工程１（図１（ａ）参照）；半導体基板５１上に絶縁膜
５２を形成する。次に、ＰＶＤ法を用いて、絶縁膜５２
上にアルミニウム合金膜５３（膜厚；５５００Å、組
成；シリコン：１％，銅：０．５％）を形成する。続い
て、ＰＶＤ法を用いて、アルミニウム合金膜５３上にタ
ングステン膜１（膜厚；１０００Å）を形成する。そし
て、タングステン膜１上にフォトレジスト膜から成るレ
ジストパターン５４を形成する。
【００２９】工程２（図１（ｂ）参照）；レジストパタ
ーン５４をエッチング用マスクとして使用する異方性エ
ッチング法を用いて、タングステン膜１をパターニング
する。
ーン５４をエッチング用マスクとして使用する異方性エ
ッチング法を用いて、タングステン膜１をパターニング
する。
【００３０】ここで、異方性エッチング法にはＲＩＥ
（Reactive Ion Etching）法を用い、そのエッチング条
件は、エッチングガス；ＳＦ6 , Ｎ2 、ガス流量；ＳＦ
6 ／Ｎ 2 ＝８０／４０sccm、高周波（ＲＦ）電力；４０
０Ｗ、チャンバー圧力；１５０ｍＴ、カソード温度；７
０℃である。
（Reactive Ion Etching）法を用い、そのエッチング条
件は、エッチングガス；ＳＦ6 , Ｎ2 、ガス流量；ＳＦ
6 ／Ｎ 2 ＝８０／４０sccm、高周波（ＲＦ）電力；４０
０Ｗ、チャンバー圧力；１５０ｍＴ、カソード温度；７
０℃である。
【００３１】工程３（図１（ｃ）参照）；パターニング
されたタングステン膜１をエッチング用マスクとして使
用する異方性エッチング法を用いて、アルミニウム合金
膜５３をエッチングすることにより、アルミニウム合金
膜５３から成るアルミニウム合金配線５５を形成する。
されたタングステン膜１をエッチング用マスクとして使
用する異方性エッチング法を用いて、アルミニウム合金
膜５３をエッチングすることにより、アルミニウム合金
膜５３から成るアルミニウム合金配線５５を形成する。
【００３２】ここで、異方性エッチング法にはＲＩＥ法
を用い、そのエッチング条件は、エッチングガス；ＢＣ
ｌ3 ，Ｃｌ2 ，Ｎ2 、ガス流量；ＢＣｌ3 ／Ｃｌ2 ／Ｎ
2 ＝４０／６０／２０sccm、高周波（ＲＦ）電力；４０
０Ｗ、チャンバー圧力；３０ｍＴ、カソード温度；７０
℃である。
を用い、そのエッチング条件は、エッチングガス；ＢＣ
ｌ3 ，Ｃｌ2 ，Ｎ2 、ガス流量；ＢＣｌ3 ／Ｃｌ2 ／Ｎ
2 ＝４０／６０／２０sccm、高周波（ＲＦ）電力；４０
０Ｗ、チャンバー圧力；３０ｍＴ、カソード温度；７０
℃である。
【００３３】このように、本実施形態によれば、以下の
作用および効果を得ることができる。 （１）アルミニウム合金膜５３上にタングステン膜１を
形成する。次に、フッ素系ガスを主成分とするエッチン
グガスを用い、レジストパターン５４をエッチング用マ
スクとする異方性エッチング法により、タングステン膜
１をパターニングする。続いて、塩素系ガスを主成分と
するエッチングガスを用い、パターニングされたタング
ステン膜１をエッチング用マスクとする異方性エッチン
グ法により、アルミニウム合金膜５３をパターニングす
る。
作用および効果を得ることができる。 （１）アルミニウム合金膜５３上にタングステン膜１を
形成する。次に、フッ素系ガスを主成分とするエッチン
グガスを用い、レジストパターン５４をエッチング用マ
スクとする異方性エッチング法により、タングステン膜
１をパターニングする。続いて、塩素系ガスを主成分と
するエッチングガスを用い、パターニングされたタング
ステン膜１をエッチング用マスクとする異方性エッチン
グ法により、アルミニウム合金膜５３をパターニングす
る。
【００３４】（２）工程２において、レジストパターン
５４はフッ素系ガスには侵されない。また、タングステ
ン膜１の膜厚が薄いため、レジストパターン５４はプラ
ズマによる物理的反応によってエッチングされるもの
の、その膜減りは小さく膜厚および幅はほとんど減少し
ない。言い換えれば、工程２においてレジストパターン
５４の幅が減少しないように、工程１においてタングス
テン膜１の膜厚を薄く設定しておく。尚、工程３におい
て、タングステン膜１とアルミニウム合金膜５３とのエ
ッチングレートの比は５０以上ある。従って、タングス
テン膜１の膜厚を薄くすることができる。
５４はフッ素系ガスには侵されない。また、タングステ
ン膜１の膜厚が薄いため、レジストパターン５４はプラ
ズマによる物理的反応によってエッチングされるもの
の、その膜減りは小さく膜厚および幅はほとんど減少し
ない。言い換えれば、工程２においてレジストパターン
５４の幅が減少しないように、工程１においてタングス
テン膜１の膜厚を薄く設定しておく。尚、工程３におい
て、タングステン膜１とアルミニウム合金膜５３とのエ
ッチングレートの比は５０以上ある。従って、タングス
テン膜１の膜厚を薄くすることができる。
【００３５】異方性エッチング法によれば、パターニン
グされたタングステン膜１の幅はレジストパターン５４
の幅と等しくなる。つまり、図１（ａ）に示すように、
レジストパターン５４の幅を所望の値Ｗ１に設定してお
けば、図１（ｂ）に示すように、パターニングされたタ
ングステン膜１の幅も値Ｗ１になる。
グされたタングステン膜１の幅はレジストパターン５４
の幅と等しくなる。つまり、図１（ａ）に示すように、
レジストパターン５４の幅を所望の値Ｗ１に設定してお
けば、図１（ｂ）に示すように、パターニングされたタ
ングステン膜１の幅も値Ｗ１になる。
【００３６】（３）工程２において、アルミニウム合金
膜５３はフッ素系ガスではほとんどエッチングされない
ため、アルミニウム合金膜５３がパターニングされた
り、その表面が荒れたりすることはない。
膜５３はフッ素系ガスではほとんどエッチングされない
ため、アルミニウム合金膜５３がパターニングされた
り、その表面が荒れたりすることはない。
【００３７】（４）工程３において、レジストパターン
５４は、塩素系ガスには侵されないものの、プラズマに
よる物理的反応によってエッチングされ、大きな膜減り
を起こして膜厚および幅が減少する。一方、タングステ
ン膜１は塩素系ガスではほとんどエッチングされないた
め、その膜厚および幅はほとんど減少しない。
５４は、塩素系ガスには侵されないものの、プラズマに
よる物理的反応によってエッチングされ、大きな膜減り
を起こして膜厚および幅が減少する。一方、タングステ
ン膜１は塩素系ガスではほとんどエッチングされないた
め、その膜厚および幅はほとんど減少しない。
【００３８】異方性エッチング法によれば、アルミニウ
ム合金配線５５の幅はパターニングされたタングステン
膜１の幅と等しくなる。つまり、図１（ｂ）に示すよう
に、パターニングされたタングステン膜１の幅が値Ｗ１
であれば、図１（ｃ）に示すように、アルミニウム合金
配線５５の幅も値Ｗ１になる。
ム合金配線５５の幅はパターニングされたタングステン
膜１の幅と等しくなる。つまり、図１（ｂ）に示すよう
に、パターニングされたタングステン膜１の幅が値Ｗ１
であれば、図１（ｃ）に示すように、アルミニウム合金
配線５５の幅も値Ｗ１になる。
【００３９】（５）上記（２）（４）より、レジストパ
ターン５４の幅を所望の値Ｗ１に設定しておけば、アル
ミニウム合金配線５５の幅も同じ値Ｗ１にすることがで
きる。従って、本実施形態のアルミニウム合金配線の形
成方法によれば、配線幅が微細化してもその幅を所望の
値にすることができる。
ターン５４の幅を所望の値Ｗ１に設定しておけば、アル
ミニウム合金配線５５の幅も同じ値Ｗ１にすることがで
きる。従って、本実施形態のアルミニウム合金配線の形
成方法によれば、配線幅が微細化してもその幅を所望の
値にすることができる。
【００４０】ところで、タングステン膜１の膜厚は、３
００〜２０００Åの範囲に設定するのが適当であり、望
ましくは５００〜１０００Åの範囲に設定すればよい。
この範囲より厚くなると、配線層が厚くなって層間絶縁
膜の平坦性が悪化する上に、タングステン膜１自体の加
工が難しくなるという傾向がある。反対に、この範囲よ
り薄くなるとタングステン膜１の結晶性が悪化するとい
う傾向がある。
００〜２０００Åの範囲に設定するのが適当であり、望
ましくは５００〜１０００Åの範囲に設定すればよい。
この範囲より厚くなると、配線層が厚くなって層間絶縁
膜の平坦性が悪化する上に、タングステン膜１自体の加
工が難しくなるという傾向がある。反対に、この範囲よ
り薄くなるとタングステン膜１の結晶性が悪化するとい
う傾向がある。
【００４１】また、アルミニウム合金膜５３とタングス
テン膜１の膜厚の比（アルミニウム合金膜５３／タング
ステン膜１）は、４〜２０の範囲に設定するのが適当で
あり、望ましくは６〜１０の範囲に設定すればよい。こ
の範囲より大きくなると、アルミニウム合金膜５３自体
の加工が難しくなるという傾向がある。反対に、この範
囲より小さくなると配線抵抗が高くなるという傾向があ
る。
テン膜１の膜厚の比（アルミニウム合金膜５３／タング
ステン膜１）は、４〜２０の範囲に設定するのが適当で
あり、望ましくは６〜１０の範囲に設定すればよい。こ
の範囲より大きくなると、アルミニウム合金膜５３自体
の加工が難しくなるという傾向がある。反対に、この範
囲より小さくなると配線抵抗が高くなるという傾向があ
る。
【００４２】尚、第１実施形態は以下のように変更して
もよく、その場合でも同様の作用および効果を得ること
ができる。 〔１〕アルミニウム合金膜５３の下層（アルミニウム合
金膜５３と絶縁膜５２の間）にバリアメタル膜を形成す
る。また、アルミニウム合金膜５３の上層（アルミニウ
ム合金膜５３とタングステン膜１の間）にキャップメタ
ル膜を形成する。そのバリアメタル膜またはキャップメ
タル膜としては、チタン，チタン合金，窒化チタンなど
を用いる。
もよく、その場合でも同様の作用および効果を得ること
ができる。 〔１〕アルミニウム合金膜５３の下層（アルミニウム合
金膜５３と絶縁膜５２の間）にバリアメタル膜を形成す
る。また、アルミニウム合金膜５３の上層（アルミニウ
ム合金膜５３とタングステン膜１の間）にキャップメタ
ル膜を形成する。そのバリアメタル膜またはキャップメ
タル膜としては、チタン，チタン合金，窒化チタンなど
を用いる。
【００４３】〔２〕工程２において用いるエッチングガ
スを、ＳＦ6 以外の適宜なフッ素系ガスを主成分とする
ガスに置き代える。つまり、フッ素系ガスとしては、Ｆ
2 ，ＳＦ6 ，ＣＦ4 ，ＮＦ3 ，ＣＨＦ3 ，ＣＨ2 Ｆ2 ，
Ｃ2 Ｆ6 ，Ｃ3 Ｆ8 からなるグループから選択された少
なくとも一つのガスを含むものとする。
スを、ＳＦ6 以外の適宜なフッ素系ガスを主成分とする
ガスに置き代える。つまり、フッ素系ガスとしては、Ｆ
2 ，ＳＦ6 ，ＣＦ4 ，ＮＦ3 ，ＣＨＦ3 ，ＣＨ2 Ｆ2 ，
Ｃ2 Ｆ6 ，Ｃ3 Ｆ8 からなるグループから選択された少
なくとも一つのガスを含むものとする。
【００４４】〔３〕工程３において用いるエッチングガ
スを、Ｃｌ2 ，ＢＣｌ3 以外の適宜な塩素系ガスを主成
分とするガスに置き代える。つまり、塩素系ガスとして
は、Ｃｌ2 ，ＢＣｌ3 ，ＣＣｌ4 ，ＣＣｌ2 ，ＳｉＣｌ
4 ，ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ，ＰＣｌ 3 からなるグループから選
択された少なくとも一つのガスを含むものとする。
スを、Ｃｌ2 ，ＢＣｌ3 以外の適宜な塩素系ガスを主成
分とするガスに置き代える。つまり、塩素系ガスとして
は、Ｃｌ2 ，ＢＣｌ3 ，ＣＣｌ4 ，ＣＣｌ2 ，ＳｉＣｌ
4 ，ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ，ＰＣｌ 3 からなるグループから選
択された少なくとも一つのガスを含むものとする。
【００４５】〔４〕タングステン膜１上にアルミニウム
合金膜５３を形成する。次に、フッ素系ガスを主成分と
するエッチングガスを用い、レジストパターン５４をエ
ッチング用マスクとする異方性エッチング法により、ア
ルミニウム合金膜５３をパターニングする。続いて、塩
素系ガスを主成分とするエッチングガスを用い、パター
ニングされたアルミニウム合金膜５３をエッチング用マ
スクとする異方性エッチング法により、タングステン膜
１をパターニングする。
合金膜５３を形成する。次に、フッ素系ガスを主成分と
するエッチングガスを用い、レジストパターン５４をエ
ッチング用マスクとする異方性エッチング法により、ア
ルミニウム合金膜５３をパターニングする。続いて、塩
素系ガスを主成分とするエッチングガスを用い、パター
ニングされたアルミニウム合金膜５３をエッチング用マ
スクとする異方性エッチング法により、タングステン膜
１をパターニングする。
【００４６】〔５〕アルミニウム合金膜５３を、塩素系
ガスのみによってエッチングされる他の金属（アルミニ
ウム単体、クロム、銅、鉄など）の膜に置き代える。 〔６〕タングステン膜１を、フッ素系ガスのみによって
エッチングされる他の金属（タンタルなど）の膜に置き
代える。
ガスのみによってエッチングされる他の金属（アルミニ
ウム単体、クロム、銅、鉄など）の膜に置き代える。 〔６〕タングステン膜１を、フッ素系ガスのみによって
エッチングされる他の金属（タンタルなど）の膜に置き
代える。
【００４７】〔７〕タングステン膜１を形成する際に、
ＰＶＤ法ではなく、ブランケット・タングステンＣＶＤ
法を用いる。 （第２実施形態）以下、本発明を具体化した第２実施形
態の製造方法を図面に従って説明する。尚、本実施形態
において、図５および図６に示した従来の形態と同じ構
成部材については符号を等しくしてその詳細な説明を省
略する。
ＰＶＤ法ではなく、ブランケット・タングステンＣＶＤ
法を用いる。 （第２実施形態）以下、本発明を具体化した第２実施形
態の製造方法を図面に従って説明する。尚、本実施形態
において、図５および図６に示した従来の形態と同じ構
成部材については符号を等しくしてその詳細な説明を省
略する。
【００４８】図２および図３は、本実施形態による多層
配線構造の形成方法を示す概略断面図である。 工程１（図２（ａ）参照）；半導体基板５１上に絶縁膜
５２を形成する。次に、ＰＶＤ法を用いて、絶縁膜５２
上にアルミニウム合金膜５３とチタン膜１１（膜厚；３
００Å）とを順次形成する。
配線構造の形成方法を示す概略断面図である。 工程１（図２（ａ）参照）；半導体基板５１上に絶縁膜
５２を形成する。次に、ＰＶＤ法を用いて、絶縁膜５２
上にアルミニウム合金膜５３とチタン膜１１（膜厚；３
００Å）とを順次形成する。
【００４９】続いて、ブランケット・タングステンＣＶ
Ｄ法を用いて、平坦なチタン膜１１の全面にタングステ
ン膜１２（膜厚；８００Å）を形成する。ここで、タン
グステン膜１２の形成には、成膜温度；４５０℃、圧
力；２Torrで、六弗化タングステン（ＷＦ6 ，流量；１
２sccm）のシラン（ＳｉＨ4 ，流量；３sccm）による還
元法を用いる。
Ｄ法を用いて、平坦なチタン膜１１の全面にタングステ
ン膜１２（膜厚；８００Å）を形成する。ここで、タン
グステン膜１２の形成には、成膜温度；４５０℃、圧
力；２Torrで、六弗化タングステン（ＷＦ6 ，流量；１
２sccm）のシラン（ＳｉＨ4 ，流量；３sccm）による還
元法を用いる。
【００５０】工程２（図２（ｂ）参照）；通常のフォト
リソグラフィ技術と異方性エッチング法とを用いて、ア
ルミニウム合金膜５３，チタン膜１１，タングステン膜
１２をパターニングする。その結果、アルミニウム合金
膜５３，チタン膜１１，タングステン膜１２の積層構造
から成る第１層配線１３が形成される。次に、上記の工
程で形成されたデバイスの全面に層間絶縁膜６２（膜
厚；６０００Å）を形成する。続いて、通常のフォトリ
ソグラフィ技術と異方性エッチング法とを用いて、層間
絶縁膜６２にコンタクトホール６３を形成する。このコ
ンタクトホール６３の形成に際して、タングステン膜１
２は層間絶縁膜６２のエッチングストッパとして機能す
る。
リソグラフィ技術と異方性エッチング法とを用いて、ア
ルミニウム合金膜５３，チタン膜１１，タングステン膜
１２をパターニングする。その結果、アルミニウム合金
膜５３，チタン膜１１，タングステン膜１２の積層構造
から成る第１層配線１３が形成される。次に、上記の工
程で形成されたデバイスの全面に層間絶縁膜６２（膜
厚；６０００Å）を形成する。続いて、通常のフォトリ
ソグラフィ技術と異方性エッチング法とを用いて、層間
絶縁膜６２にコンタクトホール６３を形成する。このコ
ンタクトホール６３の形成に際して、タングステン膜１
２は層間絶縁膜６２のエッチングストッパとして機能す
る。
【００５１】工程３（図３（ａ）参照）；選択タングス
テンＣＶＤ法を用いて、コンタクトホール６３の底部か
ら露出したタングステン膜１２上にタングステンを選択
的に形成する。その結果、コンタクトホール６３の内部
はタングステンによって埋め込まれ、そのタングステン
から成るタングステンプラグ１４が形成される。
テンＣＶＤ法を用いて、コンタクトホール６３の底部か
ら露出したタングステン膜１２上にタングステンを選択
的に形成する。その結果、コンタクトホール６３の内部
はタングステンによって埋め込まれ、そのタングステン
から成るタングステンプラグ１４が形成される。
【００５２】ここで、タングステンプラグ１４の形成に
は、成膜温度；３００℃、圧力；１０mTorr で、六弗化
タングステン（流量；１０sccm）のシラン（流量；６sc
cm）による還元法を用いる。
は、成膜温度；３００℃、圧力；１０mTorr で、六弗化
タングステン（流量；１０sccm）のシラン（流量；６sc
cm）による還元法を用いる。
【００５３】工程３（図３（ｂ）参照）；ＰＶＤ法を用
いて、タングステンプラグ１４および層間絶縁膜６２の
上にアルミニウム合金膜６７と窒化チタン膜６８とを順
次形成する。次に、通常のフォトリソグラフィ技術と異
方性エッチング法とを用いて、アルミニウム合金膜６７
および窒化チタン膜６８をパターニングする。その結
果、アルミニウム合金膜６７および窒化チタン膜６８と
の積層構造から成る第２層配線７２が形成される。
いて、タングステンプラグ１４および層間絶縁膜６２の
上にアルミニウム合金膜６７と窒化チタン膜６８とを順
次形成する。次に、通常のフォトリソグラフィ技術と異
方性エッチング法とを用いて、アルミニウム合金膜６７
および窒化チタン膜６８をパターニングする。その結
果、アルミニウム合金膜６７および窒化チタン膜６８と
の積層構造から成る第２層配線７２が形成される。
【００５４】このようにして、タングステンプラグ１４
によって電気的に接続された第１層配線１３と第２層配
線７２とから成る多層配線構造が形成される。このよう
に、本実施形態によれば、以下の作用および効果を得る
ことができる。
によって電気的に接続された第１層配線１３と第２層配
線７２とから成る多層配線構造が形成される。このよう
に、本実施形態によれば、以下の作用および効果を得る
ことができる。
【００５５】｛１｝アルミニウム合金膜５３上にチタン
膜１１を形成する。次に、ブランケット・タングステン
ＣＶＤ法を用いて、チタン膜１１の全面にタングステン
膜１２を形成する。続いて、各膜５３，１１，１２をパ
ターニングして第１層配線１３を形成する。次に、第１
層配線１３上に層間絶縁膜６２を形成し、層間絶縁膜６
２にコンタクトホール６３を形成する。続いて、選択タ
ングステンＣＶＤ法を用いて、コンタクトホール６３の
底部から露出したタングステン膜１２上にタングステン
膜を選択的に成長させてタングステンプラグ１４を形成
する。次に、タングステンプラグ１４上に第２層配線７
２を形成する。
膜１１を形成する。次に、ブランケット・タングステン
ＣＶＤ法を用いて、チタン膜１１の全面にタングステン
膜１２を形成する。続いて、各膜５３，１１，１２をパ
ターニングして第１層配線１３を形成する。次に、第１
層配線１３上に層間絶縁膜６２を形成し、層間絶縁膜６
２にコンタクトホール６３を形成する。続いて、選択タ
ングステンＣＶＤ法を用いて、コンタクトホール６３の
底部から露出したタングステン膜１２上にタングステン
膜を選択的に成長させてタングステンプラグ１４を形成
する。次に、タングステンプラグ１４上に第２層配線７
２を形成する。
【００５６】｛２｝工程１において、タングステン膜１
２は平坦なチタン膜１１の全面に形成される。従って、
タングステン膜１２の段差被覆性は問われないため、タ
ングステン膜１２を形成する際の六弗化タングステンの
分圧を低くすることができる。ブランケット・タングス
テンＣＶＤ法において、六弗化タングステンの分圧が低
い場合には、チタン膜１１上にタングステン膜１２を容
易に形成することができる。
２は平坦なチタン膜１１の全面に形成される。従って、
タングステン膜１２の段差被覆性は問われないため、タ
ングステン膜１２を形成する際の六弗化タングステンの
分圧を低くすることができる。ブランケット・タングス
テンＣＶＤ法において、六弗化タングステンの分圧が低
い場合には、チタン膜１１上にタングステン膜１２を容
易に形成することができる。
【００５７】ここで、チタン膜１１は、アルミニウム合
金膜５３とタングステン膜１２とのコンタクト抵抗を下
げる機能もある。 ｛３｝工程２において、第１層配線１３をパターニング
する際には、タングステン膜１２がフォトリソグラフィ
における反射防止膜として機能する。ここで、タングス
テン膜１２はブランケット・タングステンＣＶＤ法を用
いて形成されるため、その反射率の制御は容易であり、
有効な反射防止膜として利用することができる。
金膜５３とタングステン膜１２とのコンタクト抵抗を下
げる機能もある。 ｛３｝工程２において、第１層配線１３をパターニング
する際には、タングステン膜１２がフォトリソグラフィ
における反射防止膜として機能する。ここで、タングス
テン膜１２はブランケット・タングステンＣＶＤ法を用
いて形成されるため、その反射率の制御は容易であり、
有効な反射防止膜として利用することができる。
【００５８】ちなみに、フォトリソグラフィにおける露
光光の波長が４３６nmの場合、アルミニウム合金膜５３
の反射率がシリコン比の２００％であるのに対して、タ
ングステン膜１２の反射率はシリコン比の８０％程度と
なる。一方、図５に示す窒化チタン膜６１の反射率はシ
リコン比の７５％程度である。従って、本実施形態によ
れば、従来の形態に比べて遜色なく、第１層配線１３を
所望の配線幅にパターニングすることができる。
光光の波長が４３６nmの場合、アルミニウム合金膜５３
の反射率がシリコン比の２００％であるのに対して、タ
ングステン膜１２の反射率はシリコン比の８０％程度と
なる。一方、図５に示す窒化チタン膜６１の反射率はシ
リコン比の７５％程度である。従って、本実施形態によ
れば、従来の形態に比べて遜色なく、第１層配線１３を
所望の配線幅にパターニングすることができる。
【００５９】｛４｝工程２において、層間絶縁膜６２と
してシリコン酸化膜を用いた場合、タングステンと酸化
シリコンとのエッチングレートの比は大きいため、コン
タクトホール６３が深くなっても、タングステン膜１２
は層間絶縁膜６２のエッチングストッパとして十分に機
能する。その結果、アルミニウム合金膜５３が不要にエ
ッチングされる恐れはなく、複数個のコンタクトホール
６３を同時に形成する際に、各コンタクトホール６３の
深さにバラツキがある場合でも、第１層配線１３の断線
や電気抵抗の増大を確実に回避することができる。
してシリコン酸化膜を用いた場合、タングステンと酸化
シリコンとのエッチングレートの比は大きいため、コン
タクトホール６３が深くなっても、タングステン膜１２
は層間絶縁膜６２のエッチングストッパとして十分に機
能する。その結果、アルミニウム合金膜５３が不要にエ
ッチングされる恐れはなく、複数個のコンタクトホール
６３を同時に形成する際に、各コンタクトホール６３の
深さにバラツキがある場合でも、第１層配線１３の断線
や電気抵抗の増大を確実に回避することができる。
【００６０】｛５｝工程３において、コンタクトホール
６３の底部にはタングステン膜１２が露出しているた
め、選択タングステンＣＶＤ法を用いれば、タングステ
ン膜１２上に選択的にタングステン膜を成膜してタング
ステンプラグ１４を形成することができる。そのため、
コンタクトホール６３が深くなっても、その内部をタン
グステンプラグ１４によって完全に埋め込むことは容易
であり、第１層配線７１と第２層配線７２との良好な電
気的接続を得ることができる。
６３の底部にはタングステン膜１２が露出しているた
め、選択タングステンＣＶＤ法を用いれば、タングステ
ン膜１２上に選択的にタングステン膜を成膜してタング
ステンプラグ１４を形成することができる。そのため、
コンタクトホール６３が深くなっても、その内部をタン
グステンプラグ１４によって完全に埋め込むことは容易
であり、第１層配線７１と第２層配線７２との良好な電
気的接続を得ることができる。
【００６１】ところで、タングステン膜１２の膜厚は、
タングステン膜１と同様の理由により、３００〜２００
０Åの範囲に設定するのが適当であり、望ましくは５０
０〜１０００Åの範囲に設定すればよい。
タングステン膜１と同様の理由により、３００〜２００
０Åの範囲に設定するのが適当であり、望ましくは５０
０〜１０００Åの範囲に設定すればよい。
【００６２】また、チタン膜１１の膜厚は、タングステ
ン膜１と同様の理由により、２００〜１０００Åの範囲
に設定するのが適当であり、望ましくは３００〜５００
Åの範囲に設定すればよい。
ン膜１と同様の理由により、２００〜１０００Åの範囲
に設定するのが適当であり、望ましくは３００〜５００
Åの範囲に設定すればよい。
【００６３】尚、第２実施形態は以下のように変更して
もよく、その場合でも同様の作用および効果を得ること
ができる。 〔１〕チタン膜１１を窒化チタン膜またはタングステン
チタン合金膜に置き代える。
もよく、その場合でも同様の作用および効果を得ること
ができる。 〔１〕チタン膜１１を窒化チタン膜またはタングステン
チタン合金膜に置き代える。
【００６４】〔２〕第２実施形態と第１実施形態とを併
用する。すなわち、第２実施形態の工程２において、第
１層配線１３をパターニングする際に、まず、フッ素系
ガスを主成分とするエッチングガスを用い、タングステ
ン膜１２上に形成したレジストパターンをエッチング用
マスクとする異方性エッチング法により、タングステン
膜１２をパターニングする。続いて、塩素系ガスを主成
分とするエッチングガスを用い、パターニングされたタ
ングステン膜１２をエッチング用マスクとする異方性エ
ッチング法により、チタン膜１１およびアルミニウム合
金膜５３をパターニングする。
用する。すなわち、第２実施形態の工程２において、第
１層配線１３をパターニングする際に、まず、フッ素系
ガスを主成分とするエッチングガスを用い、タングステ
ン膜１２上に形成したレジストパターンをエッチング用
マスクとする異方性エッチング法により、タングステン
膜１２をパターニングする。続いて、塩素系ガスを主成
分とするエッチングガスを用い、パターニングされたタ
ングステン膜１２をエッチング用マスクとする異方性エ
ッチング法により、チタン膜１１およびアルミニウム合
金膜５３をパターニングする。
【００６５】この場合、上記｛３｝のように、タングス
テン膜１２は有効な反射防止膜として機能するため、タ
ングステン膜１２を正確に所望の配線幅にパターニング
することができる。その結果、第１層配線１３をも正確
に所望の配線幅にパターニングすることができる。
テン膜１２は有効な反射防止膜として機能するため、タ
ングステン膜１２を正確に所望の配線幅にパターニング
することができる。その結果、第１層配線１３をも正確
に所望の配線幅にパターニングすることができる。
【００６６】以上、各実施形態について説明したが、各
実施形態から把握できる請求項以外の技術的思想につい
て以下に記載する。 （イ）請求項７または請求項８に記載の半導体装置の製
造方法において、前記タングステン膜は、チタン膜、窒
化チタン膜、チタンタングステン合金膜から成るグルー
プから選択されたいずれか一つの膜の上に形成された半
導体装置の製造方法。
実施形態から把握できる請求項以外の技術的思想につい
て以下に記載する。 （イ）請求項７または請求項８に記載の半導体装置の製
造方法において、前記タングステン膜は、チタン膜、窒
化チタン膜、チタンタングステン合金膜から成るグルー
プから選択されたいずれか一つの膜の上に形成された半
導体装置の製造方法。
【００６７】（ロ）上記（イ）において、チタン膜、窒
化チタン膜、チタンタングステン合金膜から成るグルー
プから選択されたいずれか一つの膜は、アルミニウム合
金膜上に形成された半導体装置の製造方法。
化チタン膜、チタンタングステン合金膜から成るグルー
プから選択されたいずれか一つの膜は、アルミニウム合
金膜上に形成された半導体装置の製造方法。
【００６８】
【発明の効果】請求項１〜６のいずれか１項に記載の発
明によれば、所望の配線幅の微細な配線を備えた半導体
装置の製造方法を提供することができる。
明によれば、所望の配線幅の微細な配線を備えた半導体
装置の製造方法を提供することができる。
【００６９】請求項７または請求項８のいずれか１項に
記載の発明によれば、各配線層の電気抵抗が低く、且
つ、各配線層間の電気的接続が良好な多層配線構造を備
えた半導体装置の製造方法を提供することができる。
記載の発明によれば、各配線層の電気抵抗が低く、且
つ、各配線層間の電気的接続が良好な多層配線構造を備
えた半導体装置の製造方法を提供することができる。
【図１】第１実施形態の製造工程を説明するための概略
断面図。
断面図。
【図２】第２実施形態の製造工程を説明するための概略
断面図。
断面図。
【図３】第２実施形態の製造工程を説明するための概略
断面図。
断面図。
【図４】従来の形態の製造工程を説明するための概略断
面図。
面図。
【図５】従来の形態の製造工程を説明するための概略断
面図。
面図。
【図６】従来の形態の製造工程を説明するための概略断
面図。
面図。
１…第２の導電膜としてのタングステン膜 １１…導電膜としてのチタン膜 １２…タングステン膜 １３…第１層配線 １４…タングステンプラグ ５３…第１の導電膜としてのアルミニウム合金膜 ６２…層間絶縁膜 ６３…コンタクトホール
Claims (8)
- 【請求項１】 エッチングガスの異なる第１および第２
の導電膜を積層形成し、第２の導電膜をエッチングマス
クとして第１の導電膜をパターニングする半導体装置の
製造方法。 - 【請求項２】 第１の導電膜を形成する工程と、第１の
導電膜は塩素系ガスのみによってエッチングされること
と、 第１の導電膜上に第２の導電膜を形成する工程と、第２
の導電膜はフッ素系ガスのみによってエッチングされる
ことと、 第２の導電膜上にフォトレジスト膜から成るレジストパ
ターンを形成する工程と、 フッ素系ガスを主成分とするエッチングガスを用い、レ
ジストパターンをエッチング用マスクとして、第２の導
電膜をパターニングする工程と、 塩素系ガスを主成分とするエッチングガスを用い、パタ
ーニングされた第２の導電膜をエッチング用マスクとし
て、第１の導電膜をパターニングする工程とを備えた半
導体装置の製造方法。 - 【請求項３】 第１の導電膜を形成する工程と、第１の
導電膜はフッ素系ガスのみによってエッチングされるこ
とと、 第１の導電膜上に第２の導電膜を形成する工程と、第２
の導電膜は塩素系ガスのみによってエッチングされるこ
とと、 第２の導電膜上にフォトレジスト膜から成るレジストパ
ターンを形成する工程と、 塩素系ガスを主成分とするエッチングガスを用い、レジ
ストパターンをエッチング用マスクとして、第２の導電
膜をパターニングする工程と、 フッ素系ガスを主成分とするエッチングガスを用い、パ
ターニングされた第２の導電膜をエッチング用マスクと
して、第１の導電膜をパターニングする工程とを備えた
半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 第１の導電膜を形成する工程と、第１の
導電膜は塩素系ガスのみによってエッチングされること
と、 ＣＶＤ法を用いて、第１の導電膜上にタングステン膜を
形成する工程と、 タングステン膜上にフォトレジスト膜から成るレジスト
パターンを形成する工程と、 フッ素系ガスを主成分とするエッチングガスを用い、レ
ジストパターンをエッチング用マスクとして、タングス
テン膜をパターニングする工程と、 塩素系ガスを主成分とするエッチングガスを用い、パタ
ーニングされたタングステン膜をエッチング用マスクと
して、第１の導電膜をパターニングする工程とを備えた
半導体装置の製造方法。 - 【請求項５】 ＣＶＤ法を用いて、導電膜上にタングス
テン膜を形成する工程と、 タングステン膜上にフォトレジスト膜から成るレジスト
パターンを形成する工程と、 レジストパターンをエッチング用マスクとして、タング
ステン膜および導電膜をパターニングする工程とを備え
た半導体装置の製造方法。 - 【請求項６】 請求項４または請求項５に記載の半導体
装置の製造方法において、 前記の工程で形成されたデバイス上に層間絶縁膜を形成
する工程と、 層間絶縁膜にコンタクトホールを形成する際に、タング
ステン膜をエッチングストッパとする工程とを備えた半
導体装置の製造方法。 - 【請求項７】 ＣＶＤ法を用いてタングステン膜を形成
する工程と、 タングステン膜上に層間絶縁膜を形成する工程と、 層間絶縁膜にコンタクトホールを形成する際に、タング
ステン膜をエッチングストッパとする工程とを備えた半
導体装置の製造方法。 - 【請求項８】 請求項７に記載の半導体装置の製造方法
において、 選択タングステンＣＶＤ法を用いて、前記コンタクトホ
ールの底部から露出したタングステン膜上にタングステ
ンを選択的に成長させてタングステンプラグを形成する
工程を備えた半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7782297A JPH10275801A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7782297A JPH10275801A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10275801A true JPH10275801A (ja) | 1998-10-13 |
Family
ID=13644742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7782297A Pending JPH10275801A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10275801A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001009937A1 (en) * | 1999-08-02 | 2001-02-08 | Infineon Technologies North America Corp. | Tungsten hard mask for dry etching aluminum-containing layers |
-
1997
- 1997-03-28 JP JP7782297A patent/JPH10275801A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001009937A1 (en) * | 1999-08-02 | 2001-02-08 | Infineon Technologies North America Corp. | Tungsten hard mask for dry etching aluminum-containing layers |
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