JPS599964A - 半導体装置の電極および配線の形成方法 - Google Patents

半導体装置の電極および配線の形成方法

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JPS599964A
JPS599964A JP57119363A JP11936382A JPS599964A JP S599964 A JPS599964 A JP S599964A JP 57119363 A JP57119363 A JP 57119363A JP 11936382 A JP11936382 A JP 11936382A JP S599964 A JPS599964 A JP S599964A
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JP
Japan
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layer
tiw
forming
diffusion region
alloy
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JP57119363A
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English (en)
Inventor
Masahiro Sekine
関根 正廣
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D62/00Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
    • H10D62/80Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials
    • H10D62/83Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials being Group IV materials, e.g. B-doped Si or undoped Ge
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D64/00Electrodes of devices having potential barriers
    • H10D64/60Electrodes characterised by their materials
    • H10D64/62Electrodes ohmically coupled to a semiconductor

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は半導体装置の電極および配線の形成方法に関
するものである。
半導体集積回路装置(IC)においては、シリコン(S
l)基板の主面部にトランジスタ、ダイメート、抵抗、
容量などの素子を形成し、これらの素子をアルミニウム
(At) iたはA/を特徴とする特許からなる金属層
で配線している。
近年、ICの高密度集積化かますます要求されてきて、
工Cの素子数が増加し、回路構成が複雑になるに連れて
配線方式が大きな問題になっている。単層配線方式にす
ると、ICのチップザイズが1すます犬きくなり、製造
歩留り、製造コストなどの面で大きな障害になってくる
。これをさけるためには多層配線方式を利用する必要が
ある。
多層配線方式にする場合には、通常、At配線層が用い
られているが、一層目のAt配線層を選択エツチングで
形成したのちにシンターする時に、この一層目のAt配
線層にヒロックが生じ、このヒロックによって層間絶縁
膜にクラックが生じたりtたはピンホールができたりし
て、一層目のAt配線層と二層目のjlkt配線層とが
互いに交差する部分において短絡することがある。この
At配線層の熱処理時に発生するヒロックは、このp、
を配線層の表面上にあらかじめチタンタングステン(T
iW)薄層またはニッケルクロム(NiOr ) WJ
層’i:形成しておくことによって、抑えられるが、p
n接合の浅い素子に適用される白金シリサイド層TiW
−At構造の電極と同時1こ形成されるAt配線層に関
しては次に説明するような問題がある。
第1図(A)〜(D)は従来の白金シワサイド−TiW
 −Aノ、構造の電極および配線の形成方法の主要段階
の状態を示す断面図である。
まず、第1図(A)に示すように、p形不純物拡数領域
(1a)およびn形不純物拡散領域(]、b)が選択的
に形成されたn形s1基板(1)の主面上に件部用絶縁
膜(2)を形成し、次いで、p形不純物拡散領域(1a
)およびn形不純物拡散領域(1b)の各表面上の絶縁
膜(2)の部分に、周知の写真製版技術を用いて祁極形
成用の窓(2a)および窓(zb) を形成する。
次に、窓(2a)、(2,b)内の不純物拡散領域(l
a)、 (]−b)の表面上から絶縁膜(2)の表面上
にわたって白金シリサイド層(図示せず)を形成したの
ち、この白金シリサイド層の表面上にっ゛j、V/薄層
(3)を形成し、次いで、Tj、W薄層(3)の表面上
にAt層(4)を形成し更に、At層(4)の表面上に
TiW薄層(5)を形成する。
次に、第1図(B)に示すように、窓(2a)および窓
(2b)内のp形不純物拡散領域(1a)およびn形不
純物拡散領域(1b)にそれぞれ対応するTiW薄層f
fi+の表面の部分上にエツチングマスク用のレジスト
膜(6a)およびレジスト膜(6b)を選択的に形成す
るとともに、TiW薄層(6)の表面上のレジスト膜(
6a)、 (6b)の形成領域以外の所要部分にエツチ
ングマスク用のレジスト膜(6C)を選択的に形成し、
次いで、レジスト膜(6a)、 (6b)、 (6c)
をマスクにして、フレオンを用いたプラズマエツチング
によって、TiW薄層(5)のレジスト膜(6a)、 
(6b)、 (6C)の直下以外の部分を除去してこの
部分の1/一層(4)の表面を露出させるとともに、レ
ジスト膜(6a)。
(6b)、 (6c)の直下にTiW薄N (5a)、
 (5b)、 (5c)を残す。しかるのち、このTi
W薄層(6)へのプラズマエツチングによってAtNl
4)の露出表面部が変質しているので、このA1層(4
)の露出表面部に、レジスト膜(6a)、 (6b)、
 (6c)をマスクにしたスパッタエツチング処理を施
して、この人を漕(41の露出表面部を清浄にする。次
に、第1図(C)に示すようにレジスト膜(6a)、 
(6b)、 (6c)をマスクにした選択エツチングを
A t Ni4)の露出部分に施して、TiW薄層(5
a)の下にp形不純物拡散領域(1a)の電極構成用の
At電極層(4a)を残すとともにTiW薄層(5b)
の下にn形不純物拡散領域(1b)の電極構成用のAt
電極層(4b)を残し、同時にTj、W薄層(5c)の
下にAt配線/* (40)を残す。次いで、レジスト
膜(6a)、 (6b)、 (6c)をTiW薄層(5
a)、 (5b)、 (5c)の表面上から除去したの
ちに、At%極層(4a)+ (4b)およびAt配線
層(4CP′7ンターを行い、At電極層(4a)のT
iW薄層(3)およびTiW薄層(5a)との界面部に
At−TiW合金層(7a)およびAt−TiW合金層
(8a)をそれぞれ形成するとともにAt電極層(4b
)のTiW薄層(3)およびTiW薄層(5b)との界
面部にA7−TiW合金層(7b)およびAt −Ti
W合金層(8b)をそれぞれ形成し、同時にAt配線層
(4C)のTiW薄層(3)およびTiW薄層(5c)
との界面部にAt−TiW合金層(7C)およびA4−
 TiW合金層(8C)をそれぞれ形成する。これらの
At−TiW合金層(’7a)、 (7b)、 (7c
)およびAt−TiW合金層(8a)、 (8b)、 
(8c)は以後の熱処理時にAtJfi (4a)。
(4b)、(4c)に発生するヒロックを抑える働きを
する。次に、第1図(D)に示すように、フレオンを用
いたプラズマエツチングによって、A4M (411)
、(4b)、(4C)の下の部分以外の’I’iW薄層
(3)とTiW薄IVr (5a)、 (5b)、 (
5c)とを同時に除去し、これらのp、を層(4a)、
 (4b)、 (4c)の下にTj、W薄層(3a)、
 (3b)。
(3C)をそれぞれ残すと、この従来例の方法の作業が
終了し、TiW薄J* (3a)とAt電極層(4a)
とAt−TiW合金層(′7a)、 (sa)とを構成
要素とするp形不純物拡散領域(la)の電極、TiW
薄層(3b)とAt電極層(4b)とht −Ttw合
金層(7b)、 (sb)とを構成要素とするn形不純
物拡散領域(1b)の電極、およびTiW薄層(3C)
とAt配線層(4C)とht −′r1w合金層(zc
)、 (sc)とを構成要素とするAt配線が得られる
とごろで、この従来例の方法では、エツチング用レジス
ト膜を用いないでAt層(4a)、 (4b)、 (4
c)の下の部分以外のTiW薄層(3)とTiW薄層(
5a)、 (5b)、 (50)とを同時にフレオンの
プラズマエツチングによって除去するので、TiW *
 Jt! (5a)、 (5b)、 (5c)が除去さ
れてしまうと、フレオンのプラズマに対するマスクはA
、/S 層(4a)、 (4b)、 (4c)になるこ
とがある。この場合には、p、を配線層(4C)が細い
上に、このAl、配線層(4C)の下のTiW薄層(3
C)がフレオンのプラズマによるサイドエツチングによ
ってAl、配線層(4C)より一層細くなるので、A、
/−配線層(4C)が絶縁膜(2)の表面上からはがれ
や1くなるという欠点があった。
この発明は、上述の欠点に鑑みてなされたもので、半導
体基板の選択拡散領域に対する電極と同時に形成される
配線用金属層のはがれが少なくなるようにした半導体装
置の電極および配線の形成方法を提供することを目的と
する。
第2図(A)〜(D)はこの発明の一実施例の白金シリ
サイド−TiW −At構造の電極および配線の形成方
法の主要段階の状態を示す断面図である。
図において、第1図に示した従来例の符号と同一符号は
同等部分を示す。
まず、第2図(A)に示すように、第1図(A)に示し
た従来例の段階の状態と同様の状態に形成したのちに、
fi、tf員(4)のシンターを行い、A17輌(4)
のTiW薄層(3)およびT1.V/@層(fi+との
界面部にAt −TiW合金層(7)およびAt−Ti
W合金層(8)をそれぞれ形成する。次に、第2図(B
)に示すように、T1W#層(5)を50〜80℃の温
度の過酸化水素水(H20□)て゛AA−T1w合金層
(8)の表面上から除去したのち、スパッタエツチング
を行う。次いで、At −TiW合金層(8)の窓(2
a)および窓(2b)内のp形不純物拡散領域(1a)
およびn形不純物拡散領域(lb)にそれぞれ対応する
部分の表面上にレジスト膜(6a)およびレジスト膜(
6b)を選択的に形成するとともに、At −TiW合
金層(8)の配線用金属層となるべき81〜分の表面上
にレジスト膜(6C)を選択的に形成する。次に、第2
図(0)に示すように、レジスト膜(6a)、 (6b
)、 (6C)をマスクにした選択エツチングによって
、これらのレジスト膜(6a)、 (6b)、 (6c
)の下のAt層(4)およびAl −TiW合金層i7
1 、 (s)の部分以外の部分をTiW薄層(3)の
表面上から除去し、レジスト膜(6a)の下にp形不純
物拡散領域(1a)の′+41.極構成用のAt層、極
層(4a)およびA4−TiW合金J@ (7a)、 
(8a)を残すとともにレジスト膜(6b)の下にn形
不純物拡散領域(1b)の電極構成用のAt電極層(4
b)おシびAt−TiW合金層(Vb)、 (sb)を
残し、同時にレジスト膜(6c)の下にAt配線構成用
のp、!配線層(4c)およびAノ’、 −TiW合金
層(7c)。
(8C)を残す。次に、第21図(D)に示すように、
レジスト膜(6a)、 (6b)、 (6c)をマスク
にし、たフレオンのプラズマエツチングによって、これ
らのレジスト膜(6g、)、 (6b)、 (6c)の
下のTiW薄層(3)の部分以外の部分を絶縁膜(2)
の表面上から除去し、A、e−TiW合金層(7a)の
下にp形不純物拡散領域(la、)の電極構成用のTi
W薄層(3a)を残すとともにΔ?−TiW合金層(′
7b)の下にn形不純物拡散頒域(cb)の電極#r成
用のTiW薄ffi (3b)を残し、同時にAz−T
iw合金層(7c)の下にAt配線構成用のTiW薄層
(3c)を残す。次いで、レジスト膜(6a)、 (6
1))、 (60)をAt−TiW合金層(8a)、 
(8b)、 (8c)の表m;上からそれぞれ除去する
と、この実施例の方法の作業が終了する0 この実施例の方法では、特に幅の狭いAt配線を構成す
るTiW薄7ii# (3c)、 At配線層(4c)
およびAt −TiW合金層(70)、 (8c)がい
ずれもレジスト膜(6c) @マスクにした選択エツチ
ングによって形成されるので、TiW薄層(3C)の形
成時のサイドエツチングを抑えることが可能となり、T
iW薄層(3C)が第1図に示した従来例の場合に比べ
て細くならないようにすることかてき、kt配線Jm(
40)のはがれを少なくすることができる。
なお、この実施例ては、AtNfI(4)を用いたが、
必ずしもこれはAt層に限定する必要はなく、アルミニ
ウムーシリコン合金層などのその他のAtを王ル又分と
rる合金層を用いてもよい。また、このシロ施例におい
て、’I”iW薄層(3)および“TiW薄層(5)の
両方またはこれらのTiW薄層+31 、 (5)のう
ちのいずれか一方紮N1Ur ’74層などのその池の
ヒロック発生抑制用合金層の形成可能な金属層にしても
この実施例とN1の効果がある。
以」ニ、説明したように、この発明の半導体装置の電極
および前約)のJlり成力法では、王■1部に選択拡散
領域を壱する半導体基板の主面上に上記選択拡散領域の
電極形成用の窓が設けられた絶縁膜を形成し、上記窓内
の上記選択拡散領域の表面上がら上記絶縁膜の表面上に
わたってAt’!たはALを主成分とする合金との間に
A7−’iたはAtを主成分とする合金のヒロックの発
生を抑制するヒロック発生抑制用合金層1の形成可能な
第1の金属層とAt″!たはAtを主成分とする合金か
らなる第2の金属層と上記ヒロック発生抑制用合金層と
同様なヒロック発生抑制用合金層の形成可能な第3の金
属層とを順次形成し、これらの第1.第2および第3の
金属層を熱処理したのちに上記第3の金属層を除去し、
上記第2の金属層の上記窓内の上記選択拡散領域に対応
する部分の表面上および配線用金属層となるべき部分の
表面上にそれぞれエツチングマスク用の第1および第2
のレジスト膜を形成し、これらの第1:、?よび第2の
レジスト膜をマスクにした選択エツチングによって上記
第1および第2のレジスト膜の下の上記第1および第2
の金属層の部分をそれぞれ」−記選択拡散領域の亀。
極および配線用金属層にするので、特に上記配線用金属
層の幅が狭い場合であっても、上記配線用金属層を構成
する上記第1の金属層が選択エツチング時のサイドエツ
チングによって細くならないようにすることが可能とな
り、上記配線用金属層のはがれを少なくすることができ
る。
【図面の簡単な説明】 第1図(A)〜(D)は従来の白金シリサイド−TiW
−At構造の電極および配線の形成方法の主要段階の状
態を示す断面図、第2図(A)〜(D)はこの発明の一
実施例の白金シリサイド−TiW −At構造の電極お
よび配線の形成方法の主要段階の状態を示す断面図であ
る。 図において、(1)は81基板、(la)および(1b
)はそれぞれp形不純物拡散領域およびn形不純物拡散
領域(選択拡散領域)、(2)は絶縁膜、(2a)およ
び(2b)は窓、(3)はTiW薄層(第1の金属層)
、(4)はAt層(第2の金属層)、(4a)および(
4C)はAt電極層、(4C)はht配線層、(5)は
TiW薄層(第3の金属層)、(6a)および(6b)
はレジスト膜(第1のレジスト膜)、(6C)はレジス
ト膜(第2のレジスト膜)である。 なお、図中同一符号はそれぞれ同一もしくは相当部分を
示す。 代理人  葛 野 信 −(外1名) 第1図 手続補正書(自発) 9、冒i’l’ l119亡殿 1、 1’f’lの表示   11゛願昭57−119
363号3、  i+li+l・をする苫 ・1汁1との関係   119作出願人5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄および図面の簡単な説明
の欄 6、補正の内容 (1)明細書の第4頁第14行〜第17行に「次に、窓
(2a)、(2b)内の一−−−−TiW薄N(3)を
形成し、」とあるのを[次に、窓(2a) 、 (2b
、)上に白金シIFイド鳩(図示せず)を形成したのち
、この白金シリサイド層上から絶縁膜(2)の表面上に
わたってTiW薄層(3)を形成し、」と訂正する。 (2)同、第5頁第16行〜紀17行に[このAt層(
4)の−−−一−レジスト膜(6a)、(6b)、(6
c)をマスクにした」とあるのを[レジスト膜(6a)
。 (6b)、(6c)の除去後」と削正する。 (3)同、第5頁第20行に[レジスト膜(6a)。 (6b)、(ac) Jとあるのをl TiW薄層(5
a) 、 (5b) 。 (bc)Jと訂正する。 (4)  同、第6頁第7行〜第8行に「レジスト膜(
6al、(6b)、(6Q)−−−−一除去したのちに
、」とあるのを削除する。 (5)同、第13頁第16行にJ(ac)Jとあるのを
1(+b) Jと言J圧する。 以上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. +1)  主面部に選択拡散領域が形成された半導体基
    板の主面上に絶縁膜を形成する第1の工程、上記絶縁膜
    の上記選択拡散領域の表面上の部分に窓を形成して上記
    窓内に上記選択拡散領域の表面の所要部分を露出させる
    第2の工程、上記窓内の上記選択拡散領域の表面上から
    上記絶縁膜の表面上にわたってアルミニウムまたはアル
    ミニウムを主成分とする合金との間に上記アルミニウム
    またはアルミニウムを主成分とする合金のヒロックの発
    生を抑制するヒロック発生抑制用合金層の形成可能な第
    1の金属層を形成する第3の工程、上記第1の金属層の
    表面上にアルミニウムまたはアルミニウムを主成分とす
    る合金からなる第2の金属層を形成する第4の工程、上
    記第2の金属層の表面上に上記ヒロック発生抑制用合金
    層と同様なヒロック発生抑制用合金層の形成可能な第3
    の金属層を形成する第5の工程、上記第1.第2および
    第3の金属層を熱処理したのちに上記第3の金属層を除
    去する第6の工程、上記第2の金属層の上記窓内の上記
    選択拡散領域に対応する部分の表面上および配線用金属
    層となるべき部分の表面上にそれぞれエツチングマスク
    用の第1および第2のレジスト膜を選択的に形成する第
    7の工程、並びに上記第1および第2のレジスト膜をマ
    スクにした選択エツチングによって上記第1および第2
    のレジスト膜の下の上記第1および第2の金属層の部分
    をそれぞれ上記選択拡散領域に対する電極および配線用
    金属層にする第8の工程を備えた半導体装置の電極およ
    び配線の形成方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60213059A (ja) * 1984-04-09 1985-10-25 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の製造方法
JPS61282445A (ja) * 1985-06-06 1986-12-12 帝人株式会社 太細を有する極細繊維及びその製造法
JPH02216822A (ja) * 1988-07-12 1990-08-29 Philips Gloeilampenfab:Nv 半導体集積回路装置の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS61282445A (ja) * 1985-06-06 1986-12-12 帝人株式会社 太細を有する極細繊維及びその製造法
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