JPH06349774A - 埋込みプラグの形成方法 - Google Patents
埋込みプラグの形成方法Info
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- JPH06349774A JPH06349774A JP13792193A JP13792193A JPH06349774A JP H06349774 A JPH06349774 A JP H06349774A JP 13792193 A JP13792193 A JP 13792193A JP 13792193 A JP13792193 A JP 13792193A JP H06349774 A JPH06349774 A JP H06349774A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 コンタクトホールに対する埋込みプラグを高
い信頼性をもって良好、確実に形成することができるよ
うする。 【構成】 絶縁層１に形成されたコンタクトホール２に
オーミックコンタクト形成用金属層のＴｉ層３と、Ｔｉ
Ｎ層４とを順次プラズマＣＶＤ法によって被着形成する
工程と、その後、熱ＣＶＤ法によって上記コンタクトホ
ール２にＴｉＮ埋込み層５を埋込む工程とを採ってＴｉ
Ｎ／Ｔｉ埋込みプラグ６を形成する。
い信頼性をもって良好、確実に形成することができるよ
うする。 【構成】 絶縁層１に形成されたコンタクトホール２に
オーミックコンタクト形成用金属層のＴｉ層３と、Ｔｉ
Ｎ層４とを順次プラズマＣＶＤ法によって被着形成する
工程と、その後、熱ＣＶＤ法によって上記コンタクトホ
ール２にＴｉＮ埋込み層５を埋込む工程とを採ってＴｉ
Ｎ／Ｔｉ埋込みプラグ６を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体集積回路
における埋込みプラグの形成方法に係わる。
における埋込みプラグの形成方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】小型、高密度化が要求される半導体集積
回路等の各種電子デバイスにおいて、下層の半導体領域
あるいは配線ないしは電極（以下これらを被コンタクト
部という）に対して上層配線をオーミックコンタクトす
る方法として、下層の被コンタクト部上に形成した絶縁
層に穿設したコンタクトホールに導電性の埋込みプラグ
を埋込んで、この埋込みプラグを介してそのコンタクト
を行うという方法が多く採られる。
回路等の各種電子デバイスにおいて、下層の半導体領域
あるいは配線ないしは電極（以下これらを被コンタクト
部という）に対して上層配線をオーミックコンタクトす
る方法として、下層の被コンタクト部上に形成した絶縁
層に穿設したコンタクトホールに導電性の埋込みプラグ
を埋込んで、この埋込みプラグを介してそのコンタクト
を行うという方法が多く採られる。
【０００３】このコンタクトホールへの埋込みプラグの
埋込み技術として、いわゆるステップカバレッジに優れ
たタングステンＷのＣＶＤ（化学的気相成長）法（以下
ＢＬＫ−Ｗという）が広く用いられている。
埋込み技術として、いわゆるステップカバレッジに優れ
たタングステンＷのＣＶＤ（化学的気相成長）法（以下
ＢＬＫ−Ｗという）が広く用いられている。
【０００４】しかしながら、ＢＬＫ−Ｗは、下地酸化膜
すなわち絶縁層との密着性が悪く、また、このＢＬＫ−
Ｗを拡散層上に直接成膜する場合、その成膜時の原料ガ
スのＷＦ6 による拡散層の侵蝕の問題がある。このた
め、あらかじめオーミックコンタクトを良好に行うため
の密着性確保用のＴｉ層と、ＷＦ6 侵蝕に対するバリア
メタルとしてのＴｉＮ層とを成膜するＴｉＮ／Ｔｉの下
地層の成膜を行って後にＢＬＫ−Ｗを埋込むという方法
が採られている。
すなわち絶縁層との密着性が悪く、また、このＢＬＫ−
Ｗを拡散層上に直接成膜する場合、その成膜時の原料ガ
スのＷＦ6 による拡散層の侵蝕の問題がある。このた
め、あらかじめオーミックコンタクトを良好に行うため
の密着性確保用のＴｉ層と、ＷＦ6 侵蝕に対するバリア
メタルとしてのＴｉＮ層とを成膜するＴｉＮ／Ｔｉの下
地層の成膜を行って後にＢＬＫ−Ｗを埋込むという方法
が採られている。
【０００５】しかし、電子デバイスの、より小型、高密
度化の要求に伴い、コンタクトホール径がより微細化さ
れ、これに伴ってそのアスペクト比（厚さ／径）が大と
なってくると、Ｔｉ層やＴｉＮ層の下地層の形成によっ
てＢＬＫ−Ｗの埋込み径がより狭隘化され、このＢＬＫ
−Ｗの埋込みが困難となってくる。
度化の要求に伴い、コンタクトホール径がより微細化さ
れ、これに伴ってそのアスペクト比（厚さ／径）が大と
なってくると、Ｔｉ層やＴｉＮ層の下地層の形成によっ
てＢＬＫ−Ｗの埋込み径がより狭隘化され、このＢＬＫ
−Ｗの埋込みが困難となってくる。
【０００６】そこで、このコンタクトホールの埋込みプ
ラグを、ＢＬＫ−Ｗによらず、その下地金属層としての
ＴｉＮ／Ｔｉ積層膜自体で形成し、これの上にＷ層を形
成するという方法が注目されている。
ラグを、ＢＬＫ−Ｗによらず、その下地金属層としての
ＴｉＮ／Ｔｉ積層膜自体で形成し、これの上にＷ層を形
成するという方法が注目されている。
【０００７】この方法を実施するには、埋込み性に優れ
たＴｉＮ／ＴｉのＣＶＤ化が必要となる。現在、ＴｉＮ
層及びＴｉ層共にＣＶＤ成膜できる方法としては、Ｎ2
及びＨ2 プラズマにてＴｉＣｌ4 の還元と窒化を促進さ
せるＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）プラズマＣＶ
Ｄ、すなわちＴｉＣｌ4 ＋Ｈ2 ＋Ｎ2 によるＴｉＮのＥ
ＣＲプラズマＣＶＤ、ＴｉＣｌ4 ＋Ｈ2 によるＴｉのＥ
ＣＲプラズマＣＶＤのみである。
たＴｉＮ／ＴｉのＣＶＤ化が必要となる。現在、ＴｉＮ
層及びＴｉ層共にＣＶＤ成膜できる方法としては、Ｎ2
及びＨ2 プラズマにてＴｉＣｌ4 の還元と窒化を促進さ
せるＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）プラズマＣＶ
Ｄ、すなわちＴｉＣｌ4 ＋Ｈ2 ＋Ｎ2 によるＴｉＮのＥ
ＣＲプラズマＣＶＤ、ＴｉＣｌ4 ＋Ｈ2 によるＴｉのＥ
ＣＲプラズマＣＶＤのみである。
【０００８】ところが、このＥＣＲプラズマＣＶＤによ
るＴｉＮ／Ｔｉ成膜は、プラズマの入射角に成膜の膜厚
が左右され、プラズマの入射し難いコンタクトホール側
壁での膜厚が、コンタクトホールの底部における膜厚に
比しかなり薄くなり、コンタクトホール内に均一良好に
ＴｉＮ／Ｔｉを成膜することは困難である。
るＴｉＮ／Ｔｉ成膜は、プラズマの入射角に成膜の膜厚
が左右され、プラズマの入射し難いコンタクトホール側
壁での膜厚が、コンタクトホールの底部における膜厚に
比しかなり薄くなり、コンタクトホール内に均一良好に
ＴｉＮ／Ｔｉを成膜することは困難である。
【０００９】したがって、このＴｉＮ／Ｔｉによってコ
ンタクトホールを埋込むには、コンタクトホールの底部
からＴｉＮ／Ｔｉを堆積させるようにＴｉＮ及びＴｉの
各成膜膜厚を厚くしなければならないという不利が生じ
る。
ンタクトホールを埋込むには、コンタクトホールの底部
からＴｉＮ／Ｔｉを堆積させるようにＴｉＮ及びＴｉの
各成膜膜厚を厚くしなければならないという不利が生じ
る。
【００１０】そこで、異方性を呈するプラズマを用いず
に、熱エネルギーのみで成膜を行う熱ＣＶＤ法によって
均一な膜厚のＴｉＮ／Ｔｉ成膜を行うことが期待されて
いる。ところが、ＴｉＮのＣＶＤについては、ＴｉＣｌ
4 ＋ＮＨ3 の反応等により実現されているが、ＴｉのＣ
ＶＤについては、ＴｉＣｌ4 をＨ2 で還元するには、熱
力学起算に基づき２０００℃近い高温が必要となるた
め、半導体集積回路への適用は実現されていない。
に、熱エネルギーのみで成膜を行う熱ＣＶＤ法によって
均一な膜厚のＴｉＮ／Ｔｉ成膜を行うことが期待されて
いる。ところが、ＴｉＮのＣＶＤについては、ＴｉＣｌ
4 ＋ＮＨ3 の反応等により実現されているが、ＴｉのＣ
ＶＤについては、ＴｉＣｌ4 をＨ2 で還元するには、熱
力学起算に基づき２０００℃近い高温が必要となるた
め、半導体集積回路への適用は実現されていない。
【００１１】したがって現在、各部一様な厚さに良好に
ＴｉＮ／Ｔｉを共にＣＶＤ成膜する技術が実現されてお
らず、これがコンタクトホールにＴｉＮ／Ｔｉの埋込み
プラグを形成する上の大きな障害となっている。
ＴｉＮ／Ｔｉを共にＣＶＤ成膜する技術が実現されてお
らず、これがコンタクトホールにＴｉＮ／Ｔｉの埋込み
プラグを形成する上の大きな障害となっている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、コンタクト
ホールに対する埋込みプラグを高い信頼性をもって良
好、確実に形成することができるようにした埋込みプラ
グの形成方法を提供する。
ホールに対する埋込みプラグを高い信頼性をもって良
好、確実に形成することができるようにした埋込みプラ
グの形成方法を提供する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】第１の本発明は、図１〜
図３にその工程図を示すように、絶縁層１に形成された
コンタクトホール２にオーミックコンタクト形成用金属
層のＴｉ層３と、ＴｉＮ層４とを順次プラズマＣＶＤ
（プラズマ化学的気相成長）法によって被着形成する工
程（図１）と、その後、熱ＣＶＤ（熱化学的気相成長）
法によってコンタクトホール２にＴｉＮの埋込み層５を
埋込む工程（図２）とを採ってＴｉＮ／Ｔｉ埋込みプラ
グ６を形成する（図３）。
図３にその工程図を示すように、絶縁層１に形成された
コンタクトホール２にオーミックコンタクト形成用金属
層のＴｉ層３と、ＴｉＮ層４とを順次プラズマＣＶＤ
（プラズマ化学的気相成長）法によって被着形成する工
程（図１）と、その後、熱ＣＶＤ（熱化学的気相成長）
法によってコンタクトホール２にＴｉＮの埋込み層５を
埋込む工程（図２）とを採ってＴｉＮ／Ｔｉ埋込みプラ
グ６を形成する（図３）。
【００１４】第２の本発明は、図４〜図７に示すよう
に、絶縁層１に形成されたコンタクトホール２にオーミ
ックコンタクト形成用金属層のＴｉ層３をプラズマＣＶ
Ｄする工程（図４）と、その後、Ｔｉ層３を窒化アニー
ル処理するアニール工程（図５）と、更にその後、熱Ｃ
ＶＤによってコンタクトホール２にＴｉＮの埋込み層５
を埋込む工程（図６）とを採ってＴｉＮ／Ｔｉ埋込みプ
ラグを形成する（図７）。
に、絶縁層１に形成されたコンタクトホール２にオーミ
ックコンタクト形成用金属層のＴｉ層３をプラズマＣＶ
Ｄする工程（図４）と、その後、Ｔｉ層３を窒化アニー
ル処理するアニール工程（図５）と、更にその後、熱Ｃ
ＶＤによってコンタクトホール２にＴｉＮの埋込み層５
を埋込む工程（図６）とを採ってＴｉＮ／Ｔｉ埋込みプ
ラグを形成する（図７）。
【００１５】
【作用】上述したように、本発明では、良好なオーミッ
クコンタクトをとるためのＴｉ層３を、プラズマＣＶＤ
によって形成するものであって、このようにするこによ
って熱ＣＶＤにおけるような高温を伴うことなく成膜す
る。この場合プラズマＣＶＤによって形成されたＴｉ
は、少なくともオーミックコンタクトホールの底面、す
なわちオーミックコンタクトを良好に行うことを必要と
するコンタクトホールの底面には、良好に必要充分な厚
さに形成することができる。
クコンタクトをとるためのＴｉ層３を、プラズマＣＶＤ
によって形成するものであって、このようにするこによ
って熱ＣＶＤにおけるような高温を伴うことなく成膜す
る。この場合プラズマＣＶＤによって形成されたＴｉ
は、少なくともオーミックコンタクトホールの底面、す
なわちオーミックコンタクトを良好に行うことを必要と
するコンタクトホールの底面には、良好に必要充分な厚
さに形成することができる。
【００１６】そして、オーミックコンタクトホール２内
にカバレージ良くＴｉＮを埋込むことのできる熱ＣＶＤ
によってＴｉＮ埋込み層５を埋込むものであるが、この
場合、プラズマＣＶＤ処理室から熱ＣＶＤ処理室に移行
する作業中に、酸化され易いＴｉが酸化されてしまう不
都合を回避するために、Ｔｉの熱ＣＶＤに先立ってＴｉ
層３のプラズマＣＶＤ後に連続して同様にプラズマＣＶ
Ｄによってあるいは窒化アニール工程を採って、Ｔｉ層
３を外気にさらすことなく、酸化防止のＴｉＮ層４を形
成するので安定してＴｉの埋込みプラグ６の形成を行う
ことができる。
にカバレージ良くＴｉＮを埋込むことのできる熱ＣＶＤ
によってＴｉＮ埋込み層５を埋込むものであるが、この
場合、プラズマＣＶＤ処理室から熱ＣＶＤ処理室に移行
する作業中に、酸化され易いＴｉが酸化されてしまう不
都合を回避するために、Ｔｉの熱ＣＶＤに先立ってＴｉ
層３のプラズマＣＶＤ後に連続して同様にプラズマＣＶ
Ｄによってあるいは窒化アニール工程を採って、Ｔｉ層
３を外気にさらすことなく、酸化防止のＴｉＮ層４を形
成するので安定してＴｉの埋込みプラグ６の形成を行う
ことができる。
【００１７】
【実施例】先ず図１の第１の本発明方法について、その
一実施例を挙げて詳細に説明する。
一実施例を挙げて詳細に説明する。
【００１８】この例では、半導体基体例えばシリコン基
体１１の一主面に臨んで形成された半導体領域１２に、
これに対する配線接続を行うための埋込みプラグを、基
体表面に形成されているＳｉＯ2 による絶縁層１に穿設
したコンタクトホールを通じてオーミックにコンタクト
する場合を示す。
体１１の一主面に臨んで形成された半導体領域１２に、
これに対する配線接続を行うための埋込みプラグを、基
体表面に形成されているＳｉＯ2 による絶縁層１に穿設
したコンタクトホールを通じてオーミックにコンタクト
する場合を示す。
【００１９】図１に示すように、絶縁層１に形成された
コンタクトホール２内を含んで全面的に、すなわちコン
タクトホール２の底面、つまり半導体領域１２上と、コ
ンタクトホール２の内周面とに渡って全面的に、オーミ
ックコンタクト形成用金属層のＴｉ層３とその酸化防止
のＴｉＮ層４とを順次ＥＣＲプラズマＣＶＤ法によって
形成する。
コンタクトホール２内を含んで全面的に、すなわちコン
タクトホール２の底面、つまり半導体領域１２上と、コ
ンタクトホール２の内周面とに渡って全面的に、オーミ
ックコンタクト形成用金属層のＴｉ層３とその酸化防止
のＴｉＮ層４とを順次ＥＣＲプラズマＣＶＤ法によって
形成する。
【００２０】このＴｉ層３と、ＴｉＮ層４の形成は、先
ずコンタクトホール２に対し希ふっ酸処理し、その後自
然酸化膜還元能力を有し、下地基体１１のシリコンとの
反応によりシリサイド化し安定なオーミックコンタクト
を形成できるＴｉ層３をＥＣＲプラズマＣＶＤによって
形成し、続いて同一のＥＣＲプラズマＣＶＤ装置によっ
てＴｉＮ層４の形成を行う。
ずコンタクトホール２に対し希ふっ酸処理し、その後自
然酸化膜還元能力を有し、下地基体１１のシリコンとの
反応によりシリサイド化し安定なオーミックコンタクト
を形成できるＴｉ層３をＥＣＲプラズマＣＶＤによって
形成し、続いて同一のＥＣＲプラズマＣＶＤ装置によっ
てＴｉＮ層４の形成を行う。
【００２１】このＴｉ層３の成膜は、上述したシリサイ
ドの形成を行うことのできる５〜１０ｎｍの厚さに、例
えば基体温度４２０℃、圧力０．２３Ｐａとし、原料ガ
スとしてＴｉＣｌ4 とＨ2 とＡｒとをそれぞれ１０scc
m、５０sccm、４３sccmをもって供給することによって
行う。
ドの形成を行うことのできる５〜１０ｎｍの厚さに、例
えば基体温度４２０℃、圧力０．２３Ｐａとし、原料ガ
スとしてＴｉＣｌ4 とＨ2 とＡｒとをそれぞれ１０scc
m、５０sccm、４３sccmをもって供給することによって
行う。
【００２２】ＴｉＮ層４の成膜は、次工程への移行にお
ける大気中への開放に際して下層のＴｉ層３が酸化され
るを防止する例えば厚さ３０ｎｍの厚さに、例えば基体
温度４２０℃、圧力０．１２Ｐａとし、原料ガスとして
ＴｉＣｌ4 とＨ2 とＮ2 とＡｒとをそれぞれ２０sccm、
２６sccm、８sccm、４３sccmをもって供給することによ
って行う。
ける大気中への開放に際して下層のＴｉ層３が酸化され
るを防止する例えば厚さ３０ｎｍの厚さに、例えば基体
温度４２０℃、圧力０．１２Ｐａとし、原料ガスとして
ＴｉＣｌ4 とＨ2 とＮ2 とＡｒとをそれぞれ２０sccm、
２６sccm、８sccm、４３sccmをもって供給することによ
って行う。
【００２３】次に、上述のＥＣＲプラズマＣＶＤ装置か
ら基体１１を熱ＣＶＤ装置へと移行し、埋込み性に優れ
た熱ＣＶＤにより、図２に示すように、コンタクトホー
ル２を完全に埋込むように、全面的にＴｉＮ埋込み層５
を形成する。
ら基体１１を熱ＣＶＤ装置へと移行し、埋込み性に優れ
た熱ＣＶＤにより、図２に示すように、コンタクトホー
ル２を完全に埋込むように、全面的にＴｉＮ埋込み層５
を形成する。
【００２４】このＴｉＮ埋込み層５の形成は、例えば基
体温度４５０℃〜６５０℃で、圧力２６６０Ｐａで、原
料ガスとしてＴｉＣｌ4 とＮＨ3 とＮ2 とをそれぞれ８
０〜１００sccm、３００sccm、５００sccmをもって供給
することによって行う。
体温度４５０℃〜６５０℃で、圧力２６６０Ｐａで、原
料ガスとしてＴｉＣｌ4 とＮＨ3 とＮ2 とをそれぞれ８
０〜１００sccm、３００sccm、５００sccmをもって供給
することによって行う。
【００２５】その後、図３に示すように、例えばＣｌ系
ガスを用いたエッチバックにより、絶縁層１上のＴｉＮ
埋込み層５、ＴｉＮ層４、Ｔｉ層３をエッチングして、
コンタクトホール２内のＴｉＮ埋込み層５、ＴｉＮ層
４、Ｔｉ層３のみを残してＴｉＮ／Ｔｉによる埋込みプ
ラグ６を形成する。
ガスを用いたエッチバックにより、絶縁層１上のＴｉＮ
埋込み層５、ＴｉＮ層４、Ｔｉ層３をエッチングして、
コンタクトホール２内のＴｉＮ埋込み層５、ＴｉＮ層
４、Ｔｉ層３のみを残してＴｉＮ／Ｔｉによる埋込みプ
ラグ６を形成する。
【００２６】このエッチバック処理の条件は、例えばエ
ッチングガスとして、Ｃｌ2 とＡｒとをそれぞれ１０〜
３０sccmと１００〜３００sccmをもって供給し、１５０
〜３００Ｗの高周波パワーをもって行う。
ッチングガスとして、Ｃｌ2 とＡｒとをそれぞれ１０〜
３０sccmと１００〜３００sccmをもって供給し、１５０
〜３００Ｗの高周波パワーをもって行う。
【００２７】次に、第２の本発明方法の一実施例を図４
〜図７を参照して説明する。この場合においても、半導
体基体例えばシリコン基体１１の一主面に臨んで形成さ
れた半導体領域１２に、これに対する配線接続を行うた
めの埋込みプラグを、基体表面に形成されているＳｉＯ
2 による絶縁層１に穿設したコンタクトホールを通じて
オーミックにコンタクトする場合である。
〜図７を参照して説明する。この場合においても、半導
体基体例えばシリコン基体１１の一主面に臨んで形成さ
れた半導体領域１２に、これに対する配線接続を行うた
めの埋込みプラグを、基体表面に形成されているＳｉＯ
2 による絶縁層１に穿設したコンタクトホールを通じて
オーミックにコンタクトする場合である。
【００２８】この場合、図４に示すように、絶縁層１に
形成されたコンタクトホール２内を含んで全面的に、す
なわちコンタクトホール２の底面、つまり半導体領域１
２上と、コンタクトホール２の内周面とに渡って全面的
に、オーミックコンタクト形成用金属層のＴｉ層３のみ
をＥＣＲプラズマＣＶＤ法によって形成する。
形成されたコンタクトホール２内を含んで全面的に、す
なわちコンタクトホール２の底面、つまり半導体領域１
２上と、コンタクトホール２の内周面とに渡って全面的
に、オーミックコンタクト形成用金属層のＴｉ層３のみ
をＥＣＲプラズマＣＶＤ法によって形成する。
【００２９】このＴｉ層３の形成においても、前述の例
と同様に、先ずコンタクトホール２に対し希ふっ酸処理
し、その後自然酸化膜還元能力を有し、下地基体１１の
シリコンとの反応によりシリサイド化し安定なオーミッ
クコンタクトを形成できるＴｉ層３をＥＣＲプラズマＣ
ＶＤによって形成する。
と同様に、先ずコンタクトホール２に対し希ふっ酸処理
し、その後自然酸化膜還元能力を有し、下地基体１１の
シリコンとの反応によりシリサイド化し安定なオーミッ
クコンタクトを形成できるＴｉ層３をＥＣＲプラズマＣ
ＶＤによって形成する。
【００３０】このＴｉ層３の成膜は、上述の例と同様の
方法、条件をもってコンタクトホール２内の底面での厚
さが５〜１０ｎｍになるように形成する。
方法、条件をもってコンタクトホール２内の底面での厚
さが５〜１０ｎｍになるように形成する。
【００３１】その後、この第２の本発明では、Ｔｉ層３
に対して窒化アニール処理を行ってＴｉＮ層４の形成を
行う。この窒化アニール処理は、例えばＮ2 またはＮＨ
3 ガス中で６００℃〜９００℃の加熱によって行い得
る。
に対して窒化アニール処理を行ってＴｉＮ層４の形成を
行う。この窒化アニール処理は、例えばＮ2 またはＮＨ
3 ガス中で６００℃〜９００℃の加熱によって行い得
る。
【００３２】このアニール処理で、図５に示すように、
Ｔｉ層３は、シリコン基体１１との接触部、すなわち半
導体領域１２とのコンタクト部においてＴｉとＳｉとの
反応によって良好なオーミックコンタクトが得られるシ
リサイド層１３を生成すると共に、Ｔｉ層３の窒化を行
うが、上述したように、Ｔｉ層３をコンタクトホール２
の底面で５〜１０ｎｍの厚さに形成するとき、コンタク
トホール２の側面では１〜４ｎｍ程度の厚さとなること
から、このコンタクトホール２の側面に堆積形成された
Ｔｉ層３においては、その表面から殆ど全厚さに渡って
窒化されてＴｉＮ層４が形成される。
Ｔｉ層３は、シリコン基体１１との接触部、すなわち半
導体領域１２とのコンタクト部においてＴｉとＳｉとの
反応によって良好なオーミックコンタクトが得られるシ
リサイド層１３を生成すると共に、Ｔｉ層３の窒化を行
うが、上述したように、Ｔｉ層３をコンタクトホール２
の底面で５〜１０ｎｍの厚さに形成するとき、コンタク
トホール２の側面では１〜４ｎｍ程度の厚さとなること
から、このコンタクトホール２の側面に堆積形成された
Ｔｉ層３においては、その表面から殆ど全厚さに渡って
窒化されてＴｉＮ層４が形成される。
【００３３】その後、図６及び図７に示すように、図２
及び図３で説明したと同様の方法によってコンタクトホ
ール２内を埋込んでＴｉＮ埋込み層５を形成し、エッチ
バックを行って埋込みプラグ６の形成を行う。
及び図３で説明したと同様の方法によってコンタクトホ
ール２内を埋込んでＴｉＮ埋込み層５を形成し、エッチ
バックを行って埋込みプラグ６の形成を行う。
【００３４】上述した各本発明によってコンタクトホー
ルに埋込みプラグ６の形成を行って後は図示しないが、
Ａｌ、Ｗ等の導電性にすぐれた金属等の上層の配線を所
定のパターンに埋込みプラグ６と電気的に連接して形成
する。
ルに埋込みプラグ６の形成を行って後は図示しないが、
Ａｌ、Ｗ等の導電性にすぐれた金属等の上層の配線を所
定のパターンに埋込みプラグ６と電気的に連接して形成
する。
【００３５】尚、上述した各例では、下層の被コンタク
ト部が半導体領域１２であって、これに対して上層配線
のコンタクトのための埋込みプラグ６の形成を行った場
合であるが、例えば被コンタクト部が下層配線としての
例えば多結晶シリコン半導体層に対するコンタクトを行
う場合等における埋込みプラグの形成に本発明を適用す
ることもできるなど、上述の例に限られず種々の態様を
とる半導体集積回路、その他の電子デバイスに本発明を
適用することができる。
ト部が半導体領域１２であって、これに対して上層配線
のコンタクトのための埋込みプラグ６の形成を行った場
合であるが、例えば被コンタクト部が下層配線としての
例えば多結晶シリコン半導体層に対するコンタクトを行
う場合等における埋込みプラグの形成に本発明を適用す
ることもできるなど、上述の例に限られず種々の態様を
とる半導体集積回路、その他の電子デバイスに本発明を
適用することができる。
【００３６】また、上述の各例では、Ｔｉ層３の形成、
更に第１の本発明ではＴｉＮ層４の形成をＥＣＲプラズ
マＣＶＤによって形成した場合であるが、ＥＣＲによら
ないプラズマＣＶＤによって形成することもできる。
更に第１の本発明ではＴｉＮ層４の形成をＥＣＲプラズ
マＣＶＤによって形成した場合であるが、ＥＣＲによら
ないプラズマＣＶＤによって形成することもできる。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、最終的に埋込み性に優
れたすなわちステップカバレージの良い熱ＣＶＤによっ
てＴｉＮ埋込み層５を堆積させてコンタクトホールの埋
込みを行って埋込みプラグ６を形成するので、機械的及
び電気的特性に優れた埋込みプラグを形成できる。
れたすなわちステップカバレージの良い熱ＣＶＤによっ
てＴｉＮ埋込み層５を堆積させてコンタクトホールの埋
込みを行って埋込みプラグ６を形成するので、機械的及
び電気的特性に優れた埋込みプラグを形成できる。
【００３８】そして、このＴｉＮ埋込み層５の形成の下
地層としてのＴｉ層３は高温加熱を必要としないプラズ
マＣＶＤによって形成するので、半導体デバイスの製造
に適用することができ、コンタクトホールの微細化に適
応できることから、半導体集積回路の微細、高密度化を
はかることができる。
地層としてのＴｉ層３は高温加熱を必要としないプラズ
マＣＶＤによって形成するので、半導体デバイスの製造
に適用することができ、コンタクトホールの微細化に適
応できることから、半導体集積回路の微細、高密度化を
はかることができる。
【００３９】そして、本発明では、下層のＴｉ層３をプ
ラズマＣＶＤ、例えばＥＣＲプラズマＣＶＤによって形
成することから、安定した信頼性の高い埋込みプラグの
形成を行うことができると共に、このようにＥＣＲプラ
ズマＣＶＤから熱ＣＶＤへの移行によって大気に開放さ
れるにもかかわらず、Ｔｉ層３上には同様にＥＣＲプラ
ズマＣＶＤあるいは窒化アニール処理によってＴｉＮ層
４の形成が行われているので、このＴｉＮ層４によって
Ｔｉ層３の酸化を効果的に防止でき、信頼性の高い埋込
みプラグを形成できる。
ラズマＣＶＤ、例えばＥＣＲプラズマＣＶＤによって形
成することから、安定した信頼性の高い埋込みプラグの
形成を行うことができると共に、このようにＥＣＲプラ
ズマＣＶＤから熱ＣＶＤへの移行によって大気に開放さ
れるにもかかわらず、Ｔｉ層３上には同様にＥＣＲプラ
ズマＣＶＤあるいは窒化アニール処理によってＴｉＮ層
４の形成が行われているので、このＴｉＮ層４によって
Ｔｉ層３の酸化を効果的に防止でき、信頼性の高い埋込
みプラグを形成できる。
【図１】本発明方法の一例の一工程図である。
【図２】本発明方法の一例の一工程図である。
【図３】本発明方法の一例の一工程図である。
【図４】本発明方法の他の例の一工程図である。
【図５】本発明方法の他の例の一工程図である。
【図６】本発明方法の他の例の一工程図である。
【図７】本発明方法の他の例の一工程図である。
１ 絶縁層 ２ コンタクトホール ３ Ｔｉ層 ４ ＴｉＮ層 ５ ＴｉＮ埋込み層 ６ 埋込みプラグ
Claims (2)
- 【請求項１】 絶縁層に形成されたコンタクトホールに
オーミックコンタクト形成用金属層のＴｉ層と、ＴｉＮ
層とを順次プラズマ化学的気相成長法によって被着形成
する工程と、 その後、熱化学的気相成長法によって上記コンタクトホ
ールにＴｉＮ埋込み層を埋込む工程とをとることを特徴
とする埋込みプラグの形成方法。 - 【請求項２】 絶縁層に形成されたコンタクトホールに
オーミックコンタクト形成用金属層のＴｉ層をプラズマ
化学的気相成長する工程と、 その後、上記Ｔｉ層を窒化アニール処理するアニール工
程と、 その後、熱化学的気相成長法によって上記コンタクトホ
ールにＴｉＮ埋込み層を埋込む工程とをとることを特徴
とする埋込みプラグの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13792193A JPH06349774A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 埋込みプラグの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13792193A JPH06349774A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 埋込みプラグの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06349774A true JPH06349774A (ja) | 1994-12-22 |
Family
ID=15209806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13792193A Pending JPH06349774A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 埋込みプラグの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06349774A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999035675A1 (fr) * | 1998-01-09 | 1999-07-15 | Tokyo Electron Limited | Procede pour former un film de titane par d.c.p.v. |
| US6020642A (en) * | 1997-01-31 | 2000-02-01 | Nec Corporation | Interconnection system in a semiconductor device |
| US6136692A (en) * | 1997-02-20 | 2000-10-24 | Nec Corporation | Method for forming metal plug electrode in semiconductor device |
| WO2000063959A1 (en) * | 1999-04-20 | 2000-10-26 | Tokyo Electron Limited | METHOD FOR SINGLE CHAMBER PROCESSING OF PECVD-TI AND CVD-TIN FILMs IN IC MANUFACTURING |
| KR100383154B1 (ko) * | 1997-11-05 | 2003-05-12 | 도쿄 엘렉트론 가부시키가이샤 | 티탄 질화물의 접촉 플러그 형성부 |
| DE10208714A1 (de) * | 2002-02-28 | 2003-09-25 | Infineon Technologies Ag | Kontakt für integrierte Schaltung und entsprechendes Herstellungsverfahren |
| KR100558034B1 (ko) * | 1999-06-30 | 2006-03-07 | 주식회사 하이닉스반도체 | 텅스텐 비트라인 형성시 플러그의 손상을 방지할 수 있는 반도체 소자 제조 방법 |
| JP4763894B2 (ja) * | 1999-04-27 | 2011-08-31 | 東京エレクトロン株式会社 | ハロゲン化タンタル前駆物質からのｃｖｄ窒化タンタルプラグの形成 |
-
1993
- 1993-06-08 JP JP13792193A patent/JPH06349774A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6020642A (en) * | 1997-01-31 | 2000-02-01 | Nec Corporation | Interconnection system in a semiconductor device |
| US6136692A (en) * | 1997-02-20 | 2000-10-24 | Nec Corporation | Method for forming metal plug electrode in semiconductor device |
| KR100383154B1 (ko) * | 1997-11-05 | 2003-05-12 | 도쿄 엘렉트론 가부시키가이샤 | 티탄 질화물의 접촉 플러그 형성부 |
| WO1999035675A1 (fr) * | 1998-01-09 | 1999-07-15 | Tokyo Electron Limited | Procede pour former un film de titane par d.c.p.v. |
| WO2000063959A1 (en) * | 1999-04-20 | 2000-10-26 | Tokyo Electron Limited | METHOD FOR SINGLE CHAMBER PROCESSING OF PECVD-TI AND CVD-TIN FILMs IN IC MANUFACTURING |
| US6274496B1 (en) | 1999-04-20 | 2001-08-14 | Tokyo Electron Limited | Method for single chamber processing of PECVD-Ti and CVD-TiN films for integrated contact/barrier applications in IC manufacturing |
| JP4763894B2 (ja) * | 1999-04-27 | 2011-08-31 | 東京エレクトロン株式会社 | ハロゲン化タンタル前駆物質からのｃｖｄ窒化タンタルプラグの形成 |
| KR100558034B1 (ko) * | 1999-06-30 | 2006-03-07 | 주식회사 하이닉스반도체 | 텅스텐 비트라인 형성시 플러그의 손상을 방지할 수 있는 반도체 소자 제조 방법 |
| DE10208714A1 (de) * | 2002-02-28 | 2003-09-25 | Infineon Technologies Ag | Kontakt für integrierte Schaltung und entsprechendes Herstellungsverfahren |
| US6903009B2 (en) | 2002-02-28 | 2005-06-07 | Infineon Technologies Ag | Methods for fabricating a contact for an integrated circuit |
| DE10208714B4 (de) * | 2002-02-28 | 2006-08-31 | Infineon Technologies Ag | Herstellungsverfahren für einen Kontakt für eine integrierte Schaltung |
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