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公開番号2025014624
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2023117329
出願日2023-07-19
発明の名称半導体装置およびその製造方法
出願人ミネベアパワーデバイス株式会社
代理人ポレール弁理士法人
主分類H01L 21/768 20060101AFI20250123BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】
コンタクトプラグによる平坦化が容易で、絶縁膜のコーナー部におけるバリアメタルのカバレッジが良好な半導体装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】
半導体装置1が、半導体層2と、半導体層2に設けられたシリサイド層3と、半導体層2の上に設けられ、開口4Aを有する第1の絶縁膜4と、開口4Aの側壁に設けられた第2の絶縁膜5と、第1の絶縁膜4の上と第2の絶縁膜5のコーナー部8と第2の絶縁膜5の側壁とシリサイド層3の上とに設けられたバリアメタル6と、開口4Aに起因してバリアメタル6に生じた穴を埋めるコンタクトプラグ7と、を有し、第2の絶縁膜5のコーナー部8は丸まった形状である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
半導体層と、
前記半導体層に設けられたシリサイド層と、
前記半導体層の上に設けられ、開口を有する第１の絶縁膜と、
前記開口の側壁に設けられた第２の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜の上と前記第２の絶縁膜のコーナー部と前記第２の絶縁膜の側壁と前記シリサイド層の上とに設けられたバリアメタルと、
前記開口に起因して前記バリアメタルに生じた穴を埋めるコンタクトプラグと、を有し、
前記第２の絶縁膜の前記コーナー部は丸まった形状であることを特徴とする半導体装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
請求項１において、
前記第２の絶縁膜の前記コーナー部の前記丸まった形状はエッチバックにより形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記シリサイド層は前記第２の絶縁膜の下にも設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記シリサイド層は前記バリアメタルとのシリサイドであることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記バリアメタルは２層以上の積層膜であることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項１において、
前記第１の絶縁膜は単一の膜であることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
半導体層の上に形成された第１の絶縁膜に、フォトリソグラフィおよびエッチングによって開口を形成する開口形成工程と、
前記第１の絶縁膜の上と前記開口の内部とに第２の絶縁膜を堆積し、エッチバックにより前記開口の側壁にコーナー部が丸まった形状の前記第２の絶縁膜を形成する第２の絶縁膜形成工程と、
前記第１の絶縁膜の上と前記第２の絶縁膜のコーナー部と前記第２の絶縁膜の側壁と前記開口の内部の前記半導体層の上とにバリアメタルを堆積するバリアメタル形成工程と、
前記開口に起因して前記バリアメタルに生じた穴の内部を埋めるコンタクトプラグを形成するコンタクトプラグ形成工程と、
前記開口形成工程よりも後で、前記コンタクトプラグ形成工程よりも前に、前記開口の内部の少なくとも一部の前記半導体層にシリサイド層を形成するシリサイド層形成工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
請求項７において、
前記シリサイド層形成工程は、前記開口形成工程よりも後で、前記第２の絶縁膜形成工程よりも前に、前記開口の内部の前記半導体層の全面に前記シリサイド層を形成する工程であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
請求項７において、
前記シリサイド層形成工程は、前記バリアメタル形成工程よりも後で、前記コンタクトプラグ形成工程よりも前に、前記シリサイド層として前記バリアメタルとのシリサイドを形成する工程であることを特徴とする半導体装置の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置およびその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体装置の上面側を平坦化しつつ上面電極と半導体層とをコンタクトホールを介して接続する技術として、コンタクトプラグを用いる技術がある。
【０００３】
例えば、特許文献１の図８および図９には、半導体基板（半導体層）の上に設けられた層間絶縁膜にフォトリソグラフィおよびエッチングによりコンタクトホールを形成し、その後にコンタクトホールの内外にバリアメタルを形成し、その後にＲＴＡ（Rapid Thermal Anneal）による熱処理でシリサイドを形成し、その後にコンタクトプラグを形成する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６－２２５５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１２および図１３は、従来の半導体装置の製造方法における課題を説明する断面図である。
【０００６】
図１２に示すように、半導体装置１は、半導体層２と、シリサイド層３と、第１の絶縁膜４と、第１の絶縁膜４に設けられた開口４Ａ（コンタクトホール）と、第１のバリアメタル６Ａと第２のバリアメタル６Ｂとによる積層膜で構成されたバリアメタル６と、コンタクトプラグ７とを有する。
【０００７】
コンタクトプラグ７を形成するための金属膜を、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）で堆積する場合、膜厚を厚くすると異物混入の可能性が高まるため、コンタクトプラグ７を形成するための金属膜はあまり膜厚を厚く堆積することができない。そのため、図１２に示すように、開口４Ａの径が大きいと、開口４Ａの内部を十分に平坦化することができない場合があるという課題があった。
【０００８】
また、図１３に示すように、第１の絶縁膜４に、フォトリソグラフィおよびエッチングによって開口４Ａを形成する場合、第１の絶縁膜４のコーナー部８が角張った形状となるので、その上に形成されるバリアメタル６のカバレッジが悪く、コーナー部８においてバリアメタル６の剥がれが発生する場合があるという課題があった。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、コンタクトプラグによる平坦化が容易で、絶縁膜のコーナー部におけるバリアメタルのカバレッジが良好な半導体装置およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した課題を解決するために、本発明の半導体装置は、半導体層と、前記半導体層に設けられたシリサイド層と、前記半導体層の上に設けられ、開口を有する第１の絶縁膜と、前記開口の側壁に設けられた第２の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜の上と前記第２の絶縁膜のコーナー部と前記第２の絶縁膜の側壁と前記シリサイド層の上とに設けられたバリアメタルと、前記開口に起因して前記バリアメタルに生じた穴を埋めるコンタクトプラグと、を有し、前記第２の絶縁膜の前記コーナー部は丸まった形状であることを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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