JPH0474417A - 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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Landscapes
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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。
め要約のデータは記録されません。
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電極形成方法に関する。
従来の技術
従来の半導体基板への金属の堆積方法を第４図に示す。
第４図ｆａｌに示すようにＳｉ基板４０１上のＬＯＧＯ
８酸化膜４０２で分離された領域に深さ０．２μｍのＡ
ｓ拡散層４０４を形成し、ＳｉＯ２膜４０３を堆積した
後、コンタクトホール４０５を開孔する。このとき、コ
ンタクトホール４０５内のＳｉ基板表面には自然酸化膜
４０６が形成されており、Ａｓ拡散層４０４の表面付近
にはＡｓイオン注入によって形成された欠陥４０７が存
在する。
８酸化膜４０２で分離された領域に深さ０．２μｍのＡ
ｓ拡散層４０４を形成し、ＳｉＯ２膜４０３を堆積した
後、コンタクトホール４０５を開孔する。このとき、コ
ンタクトホール４０５内のＳｉ基板表面には自然酸化膜
４０６が形成されており、Ａｓ拡散層４０４の表面付近
にはＡｓイオン注入によって形成された欠陥４０７が存
在する。
この試料に第４図（ｂｌに示すＣＶＤ法によってコンタ
クトホール４０５の中に選択的にタングステン膜（以後
Ｗ膜と略す）４０８を堆積すると、自然酸化膜４０６と
欠陥４０７の影響でＷの局部的な入り込み４０９が起こ
る。（例えば、垣内他電子情報通信学会誌、ＳＤＭ８７
−１５０．ｐ３７）発明が解決しようとする課題 このような従来の方法では、Ｓｉ基板４０１の表面に自
然酸化膜４０６やＡｓイオン注入によって形成された欠
陥４０７が存在するために、ＣＶＤ法によってＷ膜４０
８を堆積すると、Ｗの局部的な入り込み４０９が起こり
、このＷの局部的な入り込み４０９が半導体装置のリー
ク電流の増加や耐圧の低下を引き起こし、半導体装置の
製造プロセス上大きな問題となっていた。
クトホール４０５の中に選択的にタングステン膜（以後
Ｗ膜と略す）４０８を堆積すると、自然酸化膜４０６と
欠陥４０７の影響でＷの局部的な入り込み４０９が起こ
る。（例えば、垣内他電子情報通信学会誌、ＳＤＭ８７
−１５０．ｐ３７）発明が解決しようとする課題 このような従来の方法では、Ｓｉ基板４０１の表面に自
然酸化膜４０６やＡｓイオン注入によって形成された欠
陥４０７が存在するために、ＣＶＤ法によってＷ膜４０
８を堆積すると、Ｗの局部的な入り込み４０９が起こり
、このＷの局部的な入り込み４０９が半導体装置のリー
ク電流の増加や耐圧の低下を引き起こし、半導体装置の
製造プロセス上大きな問題となっていた。
本発明はこのような課題を解決するもので、簡単な構成
で半導体装置を製造でき、半導体装置のリーク電流の増
加や耐圧の低下を起こさない、良好な金属の堆積方法を
提供することを目的とするものである。
で半導体装置を製造でき、半導体装置のリーク電流の増
加や耐圧の低下を起こさない、良好な金属の堆積方法を
提供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段
この課題を解決するために本発明は、半導体基板表面に
形成された第１の不純物拡散領域とほぼ同じかまたは狭
い領域に、第１の不純物拡散領域よりも深く第２の不純
物拡散を行った後に、金属の堆積を行うことにより、リ
ーク電流の増加や耐圧の低下のない、良好な金属の堆積
を形成できるようにしたものである。
形成された第１の不純物拡散領域とほぼ同じかまたは狭
い領域に、第１の不純物拡散領域よりも深く第２の不純
物拡散を行った後に、金属の堆積を行うことにより、リ
ーク電流の増加や耐圧の低下のない、良好な金属の堆積
を形成できるようにしたものである。
作用
この構成により不純物拡散領域を広げずに深くすること
ができるので、Ｗの局部的な入り込みが起こった場合に
も、局部的な入り込みが８１基板まで到達することはな
い。その結果、リーク電流の増加や耐圧の低下が起こる
ことはなく、良好な金属の堆積を行うことができる。
ができるので、Ｗの局部的な入り込みが起こった場合に
も、局部的な入り込みが８１基板まで到達することはな
い。その結果、リーク電流の増加や耐圧の低下が起こる
ことはなく、良好な金属の堆積を行うことができる。
また、Ｗを堆積して電極窓（以後ＣＷと略す）を形成す
ることにより、ＣＷを小さくすることができ半導体装置
の集積度を高めることができることとなる。
ることにより、ＣＷを小さくすることができ半導体装置
の集積度を高めることができることとなる。
実施例
以下第１図〜第３図を用いて本発明の詳細な説明する。
（実施例１）
第１図（ａ＋〜第１第１図＋ｇ本発明の金属の堆積方法
の第１の実施例を示す。
の第１の実施例を示す。
まず第１図（ａｌに示すようにＳｉ基板１０１上のＬＯ
ＣＯ３酸化膜１０２で分離された領域に、深さ０．２μ
ｍのＡｓ拡散層１０３を形成し、つぎに、このＡｓ拡散
層の領域より少し狭くかつ深くＰ拡散層を形成するため
に、第１図ｆｂｌに示すようにフォトレジスト１０４を
用いてＰ注入窓１０５を形成し、続いて第１図（Ｃ１の
ようにＰ注入を行ってＰ注大大王１０６形成した後に第
１図ｉｄ）のようにフォトレジスト１０４を除去して熱
処理を行い、Ｐ拡散層１０７を形成する。
ＣＯ３酸化膜１０２で分離された領域に、深さ０．２μ
ｍのＡｓ拡散層１０３を形成し、つぎに、このＡｓ拡散
層の領域より少し狭くかつ深くＰ拡散層を形成するため
に、第１図ｆｂｌに示すようにフォトレジスト１０４を
用いてＰ注入窓１０５を形成し、続いて第１図（Ｃ１の
ようにＰ注入を行ってＰ注大大王１０６形成した後に第
１図ｉｄ）のようにフォトレジスト１０４を除去して熱
処理を行い、Ｐ拡散層１０７を形成する。
つぎに、このようにして形成したＡｓとＰの拡散層上に
、第１図ｔｅｌに示すように５ｉｎ２膜１０８を堆積し
、この５ｉ０２膜１０８に第１図（ｆ）に示すようにＣ
ＷＩ Ｏ９を形成した後に、第１図＋ｇ＋に示すように
ＣＶＤ法によってＣＷ内にのみ選択的にＷ膜を堆積し、
埋め込み電極を形成することができる。
、第１図ｔｅｌに示すように５ｉｎ２膜１０８を堆積し
、この５ｉ０２膜１０８に第１図（ｆ）に示すようにＣ
ＷＩ Ｏ９を形成した後に、第１図＋ｇ＋に示すように
ＣＶＤ法によってＣＷ内にのみ選択的にＷ膜を堆積し、
埋め込み電極を形成することができる。
本発明の実施例１の方法によれば、Ｐの拡散層によって
Ａｓ拡散のみの０．２μｍよりも０．２μｍ深い０．４
μｍの深さに、基板とのＰｎ結合が形成されるため、Ｗ
の局部的な入り込み１１１が形成された場合にも、Ｗの
局部的な入り込み１１１が８１基板に達せず、接合リー
ク電流の増加や耐圧の低下といった問題か起こる心配か
ない。
Ａｓ拡散のみの０．２μｍよりも０．２μｍ深い０．４
μｍの深さに、基板とのＰｎ結合が形成されるため、Ｗ
の局部的な入り込み１１１が形成された場合にも、Ｗの
局部的な入り込み１１１が８１基板に達せず、接合リー
ク電流の増加や耐圧の低下といった問題か起こる心配か
ない。
なお、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などの化合物半
導体を用いた場合であっても同様の効果が得られる。ま
た拡散する不純物としてｎ形不純物であるＡｓとＰの組
合せを用いたか、拡散深さの異なる不純物拡散の組合せ
であれば、拡散する不純物は何でも構わないし、さらに
同し不純物をマスクを変えて注入し、注入エネルギーを
変えることによって深さの異なる拡散層の組合せを作る
こともできる。またＰ形不純物についても、同様の効果
か得られることはいうまでもない。
たが、Ｓｉ以外の材料、例えばＧａＡｓなどの化合物半
導体を用いた場合であっても同様の効果が得られる。ま
た拡散する不純物としてｎ形不純物であるＡｓとＰの組
合せを用いたか、拡散深さの異なる不純物拡散の組合せ
であれば、拡散する不純物は何でも構わないし、さらに
同し不純物をマスクを変えて注入し、注入エネルギーを
変えることによって深さの異なる拡散層の組合せを作る
こともできる。またＰ形不純物についても、同様の効果
か得られることはいうまでもない。
（実施例２）
第２図（ａ＋〜＋〜図（ｉ）に本発明の金属の堆積方法
の第２の実施例を示す。
の第２の実施例を示す。
まず第２図（ａｌに示すようにＳｉ基板２０１上のＬＯ
ＧＯＳ酸化膜２０２で分離された領域に深さ０．２μｍ
のＡｓ拡散層２０３を形成し、つぎに、このＡｓ拡散層
の領域より少し狭くかつ深くＰ拡散層を形成するように
、フォトレジスト２０４を用いてＰ注入窓２０５を形成
した後にＰ注入を行って、Ｐ注入層２０６を形成する。
ＧＯＳ酸化膜２０２で分離された領域に深さ０．２μｍ
のＡｓ拡散層２０３を形成し、つぎに、このＡｓ拡散層
の領域より少し狭くかつ深くＰ拡散層を形成するように
、フォトレジスト２０４を用いてＰ注入窓２０５を形成
した後にＰ注入を行って、Ｐ注入層２０６を形成する。
続いて第２図（ｂｌに示すように、レジストを除去して
熱処理を行い、深さ０．４μｍのＰ拡散層２０７を形成
し、厚さ１μｍの５１０２膜２０８を堆積する。つぎに
第２図（Ｃ１に示すように、直径０．５μｍのＣＷ２Ｏ
９を開孔した後、第２図ｆｄｌに示すようにＣＶＤ法に
よってＣＷ内にのみ選択的にＷ膜を堆積し、最後に第２
図ｔｅｌのように厚さ１μｍのＡｌ膜２１２を堆積して
、埋め込みコンタクト電極を形成することができる。
熱処理を行い、深さ０．４μｍのＰ拡散層２０７を形成
し、厚さ１μｍの５１０２膜２０８を堆積する。つぎに
第２図（Ｃ１に示すように、直径０．５μｍのＣＷ２Ｏ
９を開孔した後、第２図ｆｄｌに示すようにＣＶＤ法に
よってＣＷ内にのみ選択的にＷ膜を堆積し、最後に第２
図ｔｅｌのように厚さ１μｍのＡｌ膜２１２を堆積して
、埋め込みコンタクト電極を形成することができる。
本発明の実施例２の方法によれば、実施例１と同じ理由
により、Ｐの拡散層によって、Ａｓの拡散層深さ０．２
μｍよりも０．２μｍ深い０．４μｍの深さに、基板と
のＰｎ結合が形成されるため、第２図＋ｄｌのＷの局部
的な入り込み１１が形成された場合にも、接合リーク電
流の増加や耐圧の低下などの問題が起こらない。
により、Ｐの拡散層によって、Ａｓの拡散層深さ０．２
μｍよりも０．２μｍ深い０．４μｍの深さに、基板と
のＰｎ結合が形成されるため、第２図＋ｄｌのＷの局部
的な入り込み１１が形成された場合にも、接合リーク電
流の増加や耐圧の低下などの問題が起こらない。
実施例２の方法を用いた場合の最も大きな効果は、ＣＷ
の寸法を小さくすることができることである。この結果
、ＣＷをアクティブエリヤを形成する領域（不純物拡散
領域）より小さく形成できるという効果が生まれ、最終
的にはチップ寸法を小さくすることができる。これをわ
かりやすく説明したのが第２図げ）である。第２図げ）
Ｓｌ基板２１３上のＬＯＧＯ９酸化膜２１４で分離され
た領域に深さ０．２μｍのＡｓ拡散層２１５を形成し、
厚さ１μｍの５１０２膜２１６を堆積して、２図ＦＣ＋
と全く同様に、同じ直径０．５μｍのＣＷ２１７を形成
し、厚さ１μｍのＡｌ配線２１８を堆積する。第２図げ
）を見てわかるように、スパッタリング法によるＡｊｌ
’膜の堆積では、直径０．５μｍのコンタクトホールを
埋めることはできず、コンタクトホールの底部にＡｌの
断線２１９か形成される。
の寸法を小さくすることができることである。この結果
、ＣＷをアクティブエリヤを形成する領域（不純物拡散
領域）より小さく形成できるという効果が生まれ、最終
的にはチップ寸法を小さくすることができる。これをわ
かりやすく説明したのが第２図げ）である。第２図げ）
Ｓｌ基板２１３上のＬＯＧＯ９酸化膜２１４で分離され
た領域に深さ０．２μｍのＡｓ拡散層２１５を形成し、
厚さ１μｍの５１０２膜２１６を堆積して、２図ＦＣ＋
と全く同様に、同じ直径０．５μｍのＣＷ２１７を形成
し、厚さ１μｍのＡｌ配線２１８を堆積する。第２図げ
）を見てわかるように、スパッタリング法によるＡｊｌ
’膜の堆積では、直径０．５μｍのコンタクトホールを
埋めることはできず、コンタクトホールの底部にＡｌの
断線２１９か形成される。
実施例１と実施例２とにあえて分けて示した理由は、こ
のコンタクトホールの直径の問題であり、実施例２の方
法を用いれば、Ａｊ’膜を直接堆積してコンタクト電極
を形成する場合よりもコンタクト寸法を小さくできるこ
とである。すなわち実施例２の方法では直径０．３μｍ
程度のＣＷでもＣＶＤ法によるＷの埋め込みコンタクト
電極を形成することができる。第２図（９〜第２図（ｉ
）でこのことをわかりやすく説明する。すなわち第２図
（ｇ）に示すような従来のＡＡ配線コンタクト電極に代
わって、第２図ｆｈｌに示すような本発明のＷコンタク
ト電極を構成することにより、ＣＷす・イズの縮少がで
きるので、Ｐ拡散層の領域はＡｓ拡散層の領域より十分
狭くでき、Ｐ拡散層の形成によるデバイス特性の変化は
ない。さらにＣＷサイズが縮小できることから、第２図
（ｉｌに示すように不純物拡散領域（以後ＯＤサイズと
称す）の縮小も可能となり、従ってチップサイズそのも
のが縮小できるため、デバイスの集積度を上げることが
できる。
のコンタクトホールの直径の問題であり、実施例２の方
法を用いれば、Ａｊ’膜を直接堆積してコンタクト電極
を形成する場合よりもコンタクト寸法を小さくできるこ
とである。すなわち実施例２の方法では直径０．３μｍ
程度のＣＷでもＣＶＤ法によるＷの埋め込みコンタクト
電極を形成することができる。第２図（９〜第２図（ｉ
）でこのことをわかりやすく説明する。すなわち第２図
（ｇ）に示すような従来のＡＡ配線コンタクト電極に代
わって、第２図ｆｈｌに示すような本発明のＷコンタク
ト電極を構成することにより、ＣＷす・イズの縮少がで
きるので、Ｐ拡散層の領域はＡｓ拡散層の領域より十分
狭くでき、Ｐ拡散層の形成によるデバイス特性の変化は
ない。さらにＣＷサイズが縮小できることから、第２図
（ｉｌに示すように不純物拡散領域（以後ＯＤサイズと
称す）の縮小も可能となり、従ってチップサイズそのも
のが縮小できるため、デバイスの集積度を上げることが
できる。
（実施例３）
第３図ｆａ）〜第３図（Ｃ１に本発明の金属の堆積方法
の第３の実施例を示す。
の第３の実施例を示す。
まず第３図ｆａｔに示すように、Ａｓ拡散層３０４とＢ
拡散層３０５０両方の上のＳ ｉ Ｏ２膜３０３を開孔
してｎ型とｐ型のコンタクトホール３０９および３１０
を形成した後、Ｂ拡散層３０５上のｐ型のコンタクトホ
ール３１０のみをフォトレジスト３０６でカバーし、Ｐ
イオン注入３０７を行って、Ｐ注入層３０８を形成する
。つぎに第３図ｔｂ）に示すように、フォトレジスト３
０６を除去して熱処理を行い、Ｐ拡散層３１１を形成し
、最後に第３図（Ｃ１に示すようにＷ膜３１２とＡｊ７
配線３１３を形成することによって、Ｗの選択堆積によ
るコンタクト配線を行うことができる。
拡散層３０５０両方の上のＳ ｉ Ｏ２膜３０３を開孔
してｎ型とｐ型のコンタクトホール３０９および３１０
を形成した後、Ｂ拡散層３０５上のｐ型のコンタクトホ
ール３１０のみをフォトレジスト３０６でカバーし、Ｐ
イオン注入３０７を行って、Ｐ注入層３０８を形成する
。つぎに第３図ｔｂ）に示すように、フォトレジスト３
０６を除去して熱処理を行い、Ｐ拡散層３１１を形成し
、最後に第３図（Ｃ１に示すようにＷ膜３１２とＡｊ７
配線３１３を形成することによって、Ｗの選択堆積によ
るコンタクト配線を行うことができる。
本発明の実施例３の方法は、本発明の最も容易に実施で
きる方法であり、実用上極めて有用である。
きる方法であり、実用上極めて有用である。
発明の効果
以上の実施例の説明からも明らかなように、本発明によ
れば、極めて簡易な構成でＷの局部的な入り込みによる
半導体装置のリーク電流の増加や耐圧の低下が起こらな
い良好な金属の堆積を行うことができる。また、Ｗを堆
積してＣＷを形成することにより、ＣＷを縮小すること
ができ、半導体装置を小型化して集積度を高めることが
でき、実用上極めて有用である。
れば、極めて簡易な構成でＷの局部的な入り込みによる
半導体装置のリーク電流の増加や耐圧の低下が起こらな
い良好な金属の堆積を行うことができる。また、Ｗを堆
積してＣＷを形成することにより、ＣＷを縮小すること
ができ、半導体装置を小型化して集積度を高めることが
でき、実用上極めて有用である。
第１図（ａ）〜（鎖は本発明の第１の実施例の金属の堆
積方法を示す断面図、第２図（ａｌ〜ｆｉｔ本発明の第
２の実施例の金属の堆積方法を示す断面図、第３図（ａ
）〜＋ｃ＋は本発明の第３の実施例の金属の堆積方法を
示す断面図、第４図（ａｌ、 ｆｂｌは従来の金属の堆
積方法を示す断面図である。 １０１．２０１．３０１・・・・・・Ｓｉ基板、１０２
゜２０２．３０２・・・・・・ＬＯＣＯ８酸化膜、１０
３゜２０３．３０４・・・・・・Ａｓ拡散層、１０４，
２０４゜３０６・・・・・・フォトレジスト、１０５，
２０５・・・・・・Ｐ注入窓、１０６，２０６，３０８
・・・・・・Ｐ注入層、１０７．２０７，３１１・・・
・・・Ｐ拡散層、１０８゜２０８．３０３・・・・・・
Ｓｉｎ、膜、１０９，２０９゜３０９．３１０・・・・
・・電極窓（ＣＷ）、１１０２１０．３１２・・・・・
・Ｗ膜、１１１，２１１・・・・・・Ｗの局部的な入り
込み、２１２，３１３・・・・・・Ａｌ膜。
積方法を示す断面図、第２図（ａｌ〜ｆｉｔ本発明の第
２の実施例の金属の堆積方法を示す断面図、第３図（ａ
）〜＋ｃ＋は本発明の第３の実施例の金属の堆積方法を
示す断面図、第４図（ａｌ、 ｆｂｌは従来の金属の堆
積方法を示す断面図である。 １０１．２０１．３０１・・・・・・Ｓｉ基板、１０２
゜２０２．３０２・・・・・・ＬＯＣＯ８酸化膜、１０
３゜２０３．３０４・・・・・・Ａｓ拡散層、１０４，
２０４゜３０６・・・・・・フォトレジスト、１０５，
２０５・・・・・・Ｐ注入窓、１０６，２０６，３０８
・・・・・・Ｐ注入層、１０７．２０７，３１１・・・
・・・Ｐ拡散層、１０８゜２０８．３０３・・・・・・
Ｓｉｎ、膜、１０９，２０９゜３０９．３１０・・・・
・・電極窓（ＣＷ）、１１０２１０．３１２・・・・・
・Ｗ膜、１１１，２１１・・・・・・Ｗの局部的な入り
込み、２１２，３１３・・・・・・Ａｌ膜。
Claims (2)
- （１）半導体基板表面に形成された第１の不純物拡散領
域上の絶縁膜を開孔して形成したコンタクトホールに、
前記第１の不純物拡散領域への電極を形成するために、
前記第１の不純物拡散領域とほぼ同じかまたは狭い領域
に、前記第１の不純物拡散領域よりも深く第２の不純物
拡散を行った後に、金属の堆積を行う半導体装置の製造
方法。 - （２）コンタクトホールを形成後に、前記コンタクトホ
ールをマスクとして、第２の不純物拡散のためのイオン
注入を行うことによって第２の不純物拡散層を形成する
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 |
|---|---|---|---|
| JP18910590A JPH0474417A (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18910590A JPH0474417A (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0474417A true JPH0474417A (ja) | 1992-03-09 |
Family
ID=16235450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18910590A Pending JPH0474417A (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0474417A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0714800A (ja) * | 1993-04-30 | 1995-01-17 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | シリコン・オン・インシュレータ（ｓｏｉ）ウエハのシリコン基板の表側表面にコンタクトを形成する方法 |
| US5476800A (en) * | 1994-01-31 | 1995-12-19 | Burton; Gregory N. | Method for formation of a buried layer for a semiconductor device |
| JP2007019518A (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Infineon Technologies Austria Ag | フィールドストップを有する半導体部品 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5440083A (en) * | 1977-09-05 | 1979-03-28 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor device |
| JPS54103672A (en) * | 1978-02-01 | 1979-08-15 | Nec Corp | Production of semiconductor device |
-
1990
- 1990-07-16 JP JP18910590A patent/JPH0474417A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5440083A (en) * | 1977-09-05 | 1979-03-28 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor device |
| JPS54103672A (en) * | 1978-02-01 | 1979-08-15 | Nec Corp | Production of semiconductor device |
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPH0714800A (ja) * | 1993-04-30 | 1995-01-17 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | シリコン・オン・インシュレータ（ｓｏｉ）ウエハのシリコン基板の表側表面にコンタクトを形成する方法 |
| US5476800A (en) * | 1994-01-31 | 1995-12-19 | Burton; Gregory N. | Method for formation of a buried layer for a semiconductor device |
| JP2007019518A (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Infineon Technologies Austria Ag | フィールドストップを有する半導体部品 |
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