JPH01189938A - 電気的接触構造を有する半導体装置 - Google Patents
電気的接触構造を有する半導体装置Info
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- JPH01189938A JPH01189938A JP1610488A JP1610488A JPH01189938A JP H01189938 A JPH01189938 A JP H01189938A JP 1610488 A JP1610488 A JP 1610488A JP 1610488 A JP1610488 A JP 1610488A JP H01189938 A JPH01189938 A JP H01189938A
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- impurity diffusion
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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］
この発明は、電気的接触（以下、コンタクトと称する）
構造を有する半導体装置に関し、特に不純物拡散領域と
導電体層とを同時に接続するためのコンタクト構造に関
するものである。
構造を有する半導体装置に関し、特に不純物拡散領域と
導電体層とを同時に接続するためのコンタクト構造に関
するものである。
［従来の技術］
第２Ａ図は従来のコンタクト構造を有する半導体装置を
示す部分断面図、第２Ｂ図はその部分平面図である。図
において、半導体基板１の主表面上にはゲート絶縁膜２
が形成され、その上には導電体層３が形成されている。
示す部分断面図、第２Ｂ図はその部分平面図である。図
において、半導体基板１の主表面上にはゲート絶縁膜２
が形成され、その上には導電体層３が形成されている。
この導電体層３が形成される領域以外の半導体基板の領
域には不純物拡散層４ａ、４ｂが形成されている。導電
体層３および不純物拡散層４ａ、４ｂの上には、導電体
層３と不純物拡散層４ｂとの電気的接続を図るためのコ
ンタクト孔６を有する層間絶縁膜５ａ、５ｂが形成され
ている。コンタクト孔６の底面部、すなわち、導電体層
３の表面６ａおよび不純物拡散層４ｂの表面６ｂの上に
は多結晶シリコン層７が形成され、それによって導電体
層３と不純物拡散層４ｂとの電気的接続が図られている
。
域には不純物拡散層４ａ、４ｂが形成されている。導電
体層３および不純物拡散層４ａ、４ｂの上には、導電体
層３と不純物拡散層４ｂとの電気的接続を図るためのコ
ンタクト孔６を有する層間絶縁膜５ａ、５ｂが形成され
ている。コンタクト孔６の底面部、すなわち、導電体層
３の表面６ａおよび不純物拡散層４ｂの表面６ｂの上に
は多結晶シリコン層７が形成され、それによって導電体
層３と不純物拡散層４ｂとの電気的接続が図られている
。
次に、このようなコンタクト構造を形成する方法につい
て説明する。まず、Ｐ型シリコン半導体基板１の主表面
上にゲート絶縁膜２が形成される。
て説明する。まず、Ｐ型シリコン半導体基板１の主表面
上にゲート絶縁膜２が形成される。
この形成は通常、熱酸化法が用いられ、ゲート絶縁膜２
としてシリコン酸化膜が形成される。次に、その上に化
学的気相成長法により多結晶シリコン層が形成され、写
真製版技術およびエツチング技術により選択的に除去さ
れ、ゲート電極配線としての導電体層３が形成される。
としてシリコン酸化膜が形成される。次に、その上に化
学的気相成長法により多結晶シリコン層が形成され、写
真製版技術およびエツチング技術により選択的に除去さ
れ、ゲート電極配線としての導電体層３が形成される。
その後、この導電体層３が形成された領域を除いて、下
地であるゲート絶縁膜２が除去される。そして、半導体
基板１上に所望のパターンに写真製版されたレジストを
マスクとして、Ｎ型不純物であるＡｓ等が半導体基板１
にイオン注入され、熱処理が施されることにより不純物
拡散層４ａ、４ｂが形成される。
地であるゲート絶縁膜２が除去される。そして、半導体
基板１上に所望のパターンに写真製版されたレジストを
マスクとして、Ｎ型不純物であるＡｓ等が半導体基板１
にイオン注入され、熱処理が施されることにより不純物
拡散層４ａ、４ｂが形成される。
さらに、導電体層３および不純物拡散層４ａ、４ｂの上
には層間絶縁膜５ａ、５ｂが形成される。
には層間絶縁膜５ａ、５ｂが形成される。
この形成は通常、化学的気相成長法によって行なわれ、
層間絶縁膜としては酸化膜が用いられる。
層間絶縁膜としては酸化膜が用いられる。
その後、この層間絶縁膜５ａ、５ｂが写真製版技術およ
びエツチング技術により、所望の領域のみ除去され、コ
ンタクト孔６が形成される。このコンタクト孔６はゲー
ト電極配線領域としての導電体層３の表面６ ａ ％お
よび不純物拡散層４ｂの表面６ｂをその底面として含ん
でいる。コンタクト孔６の表面を含む全表面上には、化
学的気相成長法等により多結晶シリコン層が形成される
。この多結晶シリコン層には、通常、Ａｓ等をイオン注
入することによりその電気抵抗が減少させられる。
びエツチング技術により、所望の領域のみ除去され、コ
ンタクト孔６が形成される。このコンタクト孔６はゲー
ト電極配線領域としての導電体層３の表面６ ａ ％お
よび不純物拡散層４ｂの表面６ｂをその底面として含ん
でいる。コンタクト孔６の表面を含む全表面上には、化
学的気相成長法等により多結晶シリコン層が形成される
。この多結晶シリコン層には、通常、Ａｓ等をイオン注
入することによりその電気抵抗が減少させられる。
さらに、少なくともコンタクト孔６を含む領域に写真製
版技術によってレジストが形成され、それをマスクとし
てコンタクト孔６の領域以外の多結晶シリコン層がエツ
チングによって除去される。
版技術によってレジストが形成され、それをマスクとし
てコンタクト孔６の領域以外の多結晶シリコン層がエツ
チングによって除去される。
その結果、ゲート電極配線としての導電体層３と不純物
拡散層４ｂとが残存した多結晶シリコン層７によって接
続され得る。
拡散層４ｂとが残存した多結晶シリコン層７によって接
続され得る。
このようにして、不純物拡散領域と配線領域等としての
導電体層とが同時に接続されるコンタクト構造が形成さ
れる。
導電体層とが同時に接続されるコンタクト構造が形成さ
れる。
［発明が解決しようとする課題］
従来のコンタクト構造は以上のように構成されているの
で、その製造工程が複雑となっている。
で、その製造工程が複雑となっている。
また、その製造工程において用いられる写真製版技術に
伴なって生ずる、コンタクト孔６と多結晶シリコン層７
との領域での重ね合わせずれを吸収するだけの余裕とな
る領域が必要となるため、半導体装置全体の微細化を図
る上で障害となっているという課題があった。さらに、
導電体層と不純物拡散領域とを接続するための多結晶シ
リコン層の電気抵抗を低減化するために、その接続され
る不純物拡散領域に従った導電型式の不純物イオンを注
入することが必要である。そのため、Ｎ型およびＰ型の
両方の導電型式を有する不純物拡散領域の表面に接触す
るコンタクト構造を同時に形成することは不可能である
という課題があった。また、上記のような従来のコンタ
クト構造はその段差の急峻さにより信頼性に乏しいこと
等の欠点も有していｔ二。
伴なって生ずる、コンタクト孔６と多結晶シリコン層７
との領域での重ね合わせずれを吸収するだけの余裕とな
る領域が必要となるため、半導体装置全体の微細化を図
る上で障害となっているという課題があった。さらに、
導電体層と不純物拡散領域とを接続するための多結晶シ
リコン層の電気抵抗を低減化するために、その接続され
る不純物拡散領域に従った導電型式の不純物イオンを注
入することが必要である。そのため、Ｎ型およびＰ型の
両方の導電型式を有する不純物拡散領域の表面に接触す
るコンタクト構造を同時に形成することは不可能である
という課題があった。また、上記のような従来のコンタ
クト構造はその段差の急峻さにより信頼性に乏しいこと
等の欠点も有していｔ二。
そこで、この発明は上記のような課題を解決するために
なされたもので、その製造工程が簡単であり、自己整合
的に不純物拡散領域と導電体層とを同時に接続すること
ができるとともに、微細化を図ることが可能なコンタク
ト構造を有する半導体装置を提供することを目的とする
。
なされたもので、その製造工程が簡単であり、自己整合
的に不純物拡散領域と導電体層とを同時に接続すること
ができるとともに、微細化を図ることが可能なコンタク
ト構造を有する半導体装置を提供することを目的とする
。
［課題を解決するための手段］
この発明に従ったコンタクト構造を有する半導体装置は
、半導体基板の上方に導電体層が選択的に形成されてお
り、その導電体層の下方には半導体基板と逆の導電型式
の半導体領域が形成されている。これら半導体基板およ
び導電体層の上には、半導体領域と導電体層の両方の表
面を底面とするコンタクト孔を有する絶縁膜が形成され
ている。
、半導体基板の上方に導電体層が選択的に形成されてお
り、その導電体層の下方には半導体基板と逆の導電型式
の半導体領域が形成されている。これら半導体基板およ
び導電体層の上には、半導体領域と導電体層の両方の表
面を底面とするコンタクト孔を有する絶縁膜が形成され
ている。
このコンタクト孔を充填する導電物は半導体領域と導電
体層の表面上にのみ選択的に形成されている。
体層の表面上にのみ選択的に形成されている。
［作用］
この発明におけるコンタクト構造は、導電物がコンタク
ト孔を充填し、選択的に半導体領域と導重体層との表面
上にのみ形成されている。そのため、このコンタクト構
造は自己整合性を有するとともに、コンタクト孔の段差
を低減することができる。したがって、半導体装置の微
細化を図る上で有利に働く。
ト孔を充填し、選択的に半導体領域と導重体層との表面
上にのみ形成されている。そのため、このコンタクト構
造は自己整合性を有するとともに、コンタクト孔の段差
を低減することができる。したがって、半導体装置の微
細化を図る上で有利に働く。
［実施例］
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
Ａ図はこの発明に従ったコンタクト構造を有する半導体
装置を示す部分断面図、第１Ｂ図はその部分平面図であ
る。図において、半導体基板１の主表面上にはゲート絶
縁膜２が形成され、その上には導電体層３が形成されて
いる。この導電体層３が形成される領域以外の半導体基
板１の領域には不純物拡散層４ａ、４ｂが形成されてい
る。導電体層３および不純物拡散層４ａ、４ｂの上には
、導電体層３と不純物拡散層４ｂとの電気的接続を図る
ためのコンタクト孔６を有する層間絶縁膜５ａ、５ｂが
形成されている。コンタクト孔６の底面部、すなわち、
導電体層３の表面６ ａ ％および不純物拡散層４ｂの
表面６ｂの上には導電物８がその領域に自己整合的に形
成されており、それによって導電体層３と不純物拡散層
４ｂとの電気的接続が図られている。
Ａ図はこの発明に従ったコンタクト構造を有する半導体
装置を示す部分断面図、第１Ｂ図はその部分平面図であ
る。図において、半導体基板１の主表面上にはゲート絶
縁膜２が形成され、その上には導電体層３が形成されて
いる。この導電体層３が形成される領域以外の半導体基
板１の領域には不純物拡散層４ａ、４ｂが形成されてい
る。導電体層３および不純物拡散層４ａ、４ｂの上には
、導電体層３と不純物拡散層４ｂとの電気的接続を図る
ためのコンタクト孔６を有する層間絶縁膜５ａ、５ｂが
形成されている。コンタクト孔６の底面部、すなわち、
導電体層３の表面６ ａ ％および不純物拡散層４ｂの
表面６ｂの上には導電物８がその領域に自己整合的に形
成されており、それによって導電体層３と不純物拡散層
４ｂとの電気的接続が図られている。
上述のように、この発明に従ったコンタクト構造におい
ては、導電物８がコンタクト孔６にのみ選択的に形成さ
れている。このような選択的に導電物質を形成する方法
については既に多くの発表がなされている。また、形成
され得る導電物質の材料としてはタングステン（Ｗ）、
モリブデン（Ｍ ｏ ）等の高融点金属、タンタルシリ
サイド（ＴａＳｉ２）等の高融点金属シリサイド、およ
びアルミニウム（Ａ Ｑ−＞等の低融点金属等が挙げら
れる。以下に、代表的なタングステンの選択的形成方法
について説明する。“Ｔ、Ｍｏｒｉｙａｅｔ ａｌ、
、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄｉｇｅｓｔ、１９８３．Ｉ
ＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎ ＤｅｖｉｃｅｓＭｅｅ ｔ ｉ ｎｇ、ｐ、
５５０”に記載されているように、６フツ化タングステ
ン（ＷＦ、）と水素（Ｈ２）ガスを用いて減圧化学的気
相成長法により、選択的にタングステン膜が形成され得
る。すなわち、このタングステン膜の選択的形成方法に
よれば、シリコン酸化膜等の絶縁膜上にはタングステン
膜は形成され得ず、シリコン等の半導体、およびモリブ
デンシリサイド（ＭｏＳｉ２）等の導電体層の上にのみ
選択的にタングステン膜が形成され得る。このことは本
願発明者等の実験においても確認されており、さらに、
６フツ化タングステン、水素およびシラン（ＳｉＨ４）
ガスを用いれば、シリコンを含んだタングステン膜が選
択的に形成され得ることが確認されている。
ては、導電物８がコンタクト孔６にのみ選択的に形成さ
れている。このような選択的に導電物質を形成する方法
については既に多くの発表がなされている。また、形成
され得る導電物質の材料としてはタングステン（Ｗ）、
モリブデン（Ｍ ｏ ）等の高融点金属、タンタルシリ
サイド（ＴａＳｉ２）等の高融点金属シリサイド、およ
びアルミニウム（Ａ Ｑ−＞等の低融点金属等が挙げら
れる。以下に、代表的なタングステンの選択的形成方法
について説明する。“Ｔ、Ｍｏｒｉｙａｅｔ ａｌ、
、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄｉｇｅｓｔ、１９８３．Ｉ
ＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎ ＤｅｖｉｃｅｓＭｅｅ ｔ ｉ ｎｇ、ｐ、
５５０”に記載されているように、６フツ化タングステ
ン（ＷＦ、）と水素（Ｈ２）ガスを用いて減圧化学的気
相成長法により、選択的にタングステン膜が形成され得
る。すなわち、このタングステン膜の選択的形成方法に
よれば、シリコン酸化膜等の絶縁膜上にはタングステン
膜は形成され得ず、シリコン等の半導体、およびモリブ
デンシリサイド（ＭｏＳｉ２）等の導電体層の上にのみ
選択的にタングステン膜が形成され得る。このことは本
願発明者等の実験においても確認されており、さらに、
６フツ化タングステン、水素およびシラン（ＳｉＨ４）
ガスを用いれば、シリコンを含んだタングステン膜が選
択的に形成され得ることが確認されている。
なお、上記実施例では不純物拡散層の導電型式をＮ型と
したが、Ｐ型であってもよい。また、導電体層として多
結晶シリコンをその材料として用いたが、ＭｏＳｉ２、
Ａα等、任意の導電材料からなる導電体層であればよく
、ＭｏＳｉ２層と多結晶シリコン層との２層膜のような
多層膜構造であってもよい。
したが、Ｐ型であってもよい。また、導電体層として多
結晶シリコンをその材料として用いたが、ＭｏＳｉ２、
Ａα等、任意の導電材料からなる導電体層であればよく
、ＭｏＳｉ２層と多結晶シリコン層との２層膜のような
多層膜構造であってもよい。
さらに、上記実施例では不純物拡散層と導電体層とが重
なるように形成されているが、必ずしも重なる必要がな
く、間隔を隔てて不純物拡散層と導電体層とが形成され
ていても、少なくとも導電物がその２つの層を接続する
ように形成されればよいことは言うまでもない。また、
導電物が金属で構成される場合、接続される不純物拡散
層が有する導電型式（Ｎ型またはＰ型）に係わりなく、
接続される不純物拡散層の導電型式としてＮ型とＰ型と
が混存していても同時にそれらを接続することが可能で
ある。さらに、この導電物はコンタクト孔によってもた
らされる段差を低減することかできる。
なるように形成されているが、必ずしも重なる必要がな
く、間隔を隔てて不純物拡散層と導電体層とが形成され
ていても、少なくとも導電物がその２つの層を接続する
ように形成されればよいことは言うまでもない。また、
導電物が金属で構成される場合、接続される不純物拡散
層が有する導電型式（Ｎ型またはＰ型）に係わりなく、
接続される不純物拡散層の導電型式としてＮ型とＰ型と
が混存していても同時にそれらを接続することが可能で
ある。さらに、この導電物はコンタクト孔によってもた
らされる段差を低減することかできる。
上記実施例では不純物拡散層と単一の導電体層とを接続
しているが、導電体層が多層構造を有する場合に、すな
わち、交互に導電体層と絶縁膜が形成されているような
場合、それら複数の導電体層と拡散層とを接続するもの
であってもよい。また、上記実施例では通常のゲート電
極構造を示したが、ゲート電極配線の周辺に絶縁膜から
なる側壁部を有する、いわゆる、ＬＤＤ構造であっても
よい。さらに、ゲート電極配線、および不純物拡散層を
シリサイド化した、いわゆる、サリサイド構造であって
もよい。したがって、この発明に従ったコンタクト構造
は、ゲート電極構造に限らず、少なくとも不純物拡散層
と導電体層とが単一のコンタクト孔で接続されるすべて
の場合に適用される。
しているが、導電体層が多層構造を有する場合に、すな
わち、交互に導電体層と絶縁膜が形成されているような
場合、それら複数の導電体層と拡散層とを接続するもの
であってもよい。また、上記実施例では通常のゲート電
極構造を示したが、ゲート電極配線の周辺に絶縁膜から
なる側壁部を有する、いわゆる、ＬＤＤ構造であっても
よい。さらに、ゲート電極配線、および不純物拡散層を
シリサイド化した、いわゆる、サリサイド構造であって
もよい。したがって、この発明に従ったコンタクト構造
は、ゲート電極構造に限らず、少なくとも不純物拡散層
と導電体層とが単一のコンタクト孔で接続されるすべて
の場合に適用される。
［発明の効果］
以上のように、この発明によれば半導体領域と導電体層
とをその底面として同時に含むコンタクト孔を充填し、
コンタクト孔にのみ選択的に形成され得る導電物を有す
るコンタクト構造か構成される。そのため、この発明は
その製造工程が簡単であり、半導体装置全体の微細化を
図る上で有利に働くとともに、接続されるべき半導体領
域の有する導電型式に無関係に適用可能であり、コンタ
クト孔の段差を低減することができる効果がある。
とをその底面として同時に含むコンタクト孔を充填し、
コンタクト孔にのみ選択的に形成され得る導電物を有す
るコンタクト構造か構成される。そのため、この発明は
その製造工程が簡単であり、半導体装置全体の微細化を
図る上で有利に働くとともに、接続されるべき半導体領
域の有する導電型式に無関係に適用可能であり、コンタ
クト孔の段差を低減することができる効果がある。
第１Ａ図、第１Ｂ図はこの発明に従ったコンタクト構造
を有する半導体装置の一実施例を示す部分断面図、およ
び部分平面図、第２Ａ図、第２Ｂ図は従来のコンタクト
構造を有する半導体装置を示す部分断面図および部分平
面図である。 図において、１は半導体基板、２はゲート絶縁膜、３は
導電体層、４ａ、４ｂは不純物拡散層、５ａ、５ｂは層
間絶縁膜、６はコンタクト孔、８は導電物である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
を有する半導体装置の一実施例を示す部分断面図、およ
び部分平面図、第２Ａ図、第２Ｂ図は従来のコンタクト
構造を有する半導体装置を示す部分断面図および部分平
面図である。 図において、１は半導体基板、２はゲート絶縁膜、３は
導電体層、４ａ、４ｂは不純物拡散層、５ａ、５ｂは層
間絶縁膜、６はコンタクト孔、８は導電物である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 主表面を有し、ある導電型式の予め定める不純物濃度
を有する半導体基板と、 前記半導体基板の主表面の上方に選択的に形成された導
電体層と、 前記導電体層の下方で選択的に間隔を隔てて前記半導体
基板に形成された逆の導電型式の半導体領域と、 前記半導体基板および前記導電体層の上に形成され、前
記半導体領域および前記導電体層の両方の表面を底面と
する孔を有する絶縁膜と、 前記孔を充填し、かつ前記半導体領域および前記導電体
層の表面上にのみ選択的に形成された導電物とを備え、
それによって、 前記半導体領域と前記導電体層とが前記導電物によって
電気的に接続されている、電気的接触構造を有する半導
体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1610488A JPH01189938A (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 電気的接触構造を有する半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1610488A JPH01189938A (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 電気的接触構造を有する半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01189938A true JPH01189938A (ja) | 1989-07-31 |
Family
ID=11907207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1610488A Pending JPH01189938A (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 電気的接触構造を有する半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01189938A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012080124A (ja) * | 2005-06-28 | 2012-04-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 電子機器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61216447A (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-26 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
1988
- 1988-01-26 JP JP1610488A patent/JPH01189938A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61216447A (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-26 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012080124A (ja) * | 2005-06-28 | 2012-04-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 電子機器 |
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