JPH02210832A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） この発明は、特に配線間の眉間絶縁膜の平坦化を期する
ようにした半導体装置の製造方法に関するものである。

（従来の技術） 第２図は従来のＭＯＳ型トランジスタの製造方法を説明
するための側面図である。この第２図において、まず、
シリコン基板１の表面部にＬＯＣＯ５法により厚いフィ
ールド酸化膜２を選択的に形成し、素子分離を行なう。

次に、ゲート絶縁膜となる薄いゲート酸化ｌ！！Ｉ３を
形成し、さらに全面にゲート電極を形成するためのポリ
シリコンを形成し、ＰｏＣ１５を拡散源としてリンをド
ープして導電性を持たせる。

次に、第１ゲートホトリソと異方性エツチングを行い、
ゲート電極４を形成する。

次に、ソース、ドレイン５を形成するため、上記ゲート
電極４をマスクとしてシリコン基板１にイオン注入を行
ない、ソース、ドレイン５を形成する。

次に、ＳｉＪ膜を全面に形成して絶縁膜６を作る。

その上にアルミを全面に形成した後、第２ゲートホトリ
ソと異方性エツチングを行い、第２ゲート７を形成する
。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の従来のＭＯ３型トランジスタの製
造方法では、第１ゲートの部分で、絶縁膜６にオーバー
ハング形状６段差ができ、その上層に形成される第２ゲ
ート７をパターニングする際、ホトリソについてノツチ
やブリフジが発生するおそれがある。

また、絶縁膜６のくびれの部分に第２ゲート７の配線材
料が残り、第２ゲート７がショートして不良になる可能
性がある。

上記問題点を解決する手段として、絶縁膜６にＢＰＳＧ
などの流動性の膜を用い、高温でグラスフロー（Ｇｌａ
ｓｓ　ｆｌｏｗ）をして平坦化をする方法があるが、ソ
ース、ドレイン５形成後に高温の熱処理を行なうため、
ソース、ドレイン５が拡散し、ショートチャンネル化や
、ソース、ドレイン接合が深くなるなどの問題点がある
。

この発明は、前記従来技術が持っている問題点のうち、
絶縁膜の段差部における第２ゲートの配線パターニング
時のノツチ、プリフジが発生する点と、絶縁膜のくびれ
による配線ショートの問題点について解決した半導体装
置の製造方法を提供するものである。

（課題を解決するための手段） この発明は、半導体装置の製造方法において、第１ゲー
ト上に活流動性を利用して釣り鐘状の絶縁膜を形成する
工程と、この絶縁膜をマスクとして第１ゲートをエツチ
ングしてこの第１ゲートにテーパをつけることにより、
上層絶縁膜を平坦化させる工程とを導入したものである
。

（作　用） この発明によれば、半導体装置の製造方法において、以
上のような工程を導入したので、第１ゲート上に釣り鐘
状の絶縁膜を熱流動性を利用して形成し、この釣り鐘状
の絶縁膜をマスクとして第１ゲートをテーパ状にエツチ
ングすることになり、第１ゲート上に形成される絶縁膜
が滑らかになり、したがって、前記問題点を除去できる
ものである。

（実施例） 以下、この発明の半導体製造の製造方法の実施例につい
て図面に基づき説明する。第１図（萄ないし第１図（ロ
）はその一実施例の工程断面図である。

この第１図（ａ）ないし第１図（イ）において、第２図
と同一機能を呈する部分は第２図と同一符号を付して述
べる。

まず、第１図（ａ）に示すように、半導体基板としてＰ
型シリコン基板（１００）　　１上に選択的に厚いフィ
ールド酸化膜２．ゲート酸化膜３．第１ポリシリコン４
ａを約３０００人形成した後、この第１ポリシリコン４
ａに対しＰｏＣｆ５を拡散源としてリンをドープして導
電性を持たせる。

次に、Ｐｉｌ１度１２ｗ【％ぐらいのＰ　Ｓ　Ｇ　（Ｐ
ｈｏｓ−ｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ　Ｇｌａｏｓ）　８を
２０００人成長させる。

次に、通常のホトリソグラフィ、エツチング技術を用い
、このＰＳＧ８を選択的にエツチング除去し、レジスト
を除去することにより第１図（ａ）のごとく構造を得る
。

次に、１０００°ＣのＮ、雰囲気中でアニールを行なう
と、第１図伽）のごとく、ＰＳＧ８は流動現象を起こし
、中心部の高さが約４０００人種度の釣り鏡型となる。

次に、第１図（ｃ）に示すようにこのＰＳＧ８をマスク
として第１ポリシリコン４ａによる第１ゲートをエツチ
ングする。なお、この際、ＰＳＧ８より第１ポリシリコ
ン４ａが速くエツチングされるように、第１ポリシリコ
ン４ａのエンチングレートはｐｓｃｓのエツチングレー
トより大きい条件でエツチングを行なう（ただし選択比
を十分取る必要はない）。

したがって、このエツチングの際、マスクとなるＰＳＧ
８もエツチングを被り、第１ポリシリコン４ａのエツチ
ングの終点においては、第１図（ｃ）のごとく構造とな
る。

なお、第１ポリシリコン４ａによる第１ゲートの形状は
マスクであるＰＳＧ８の釣り鏡型が影響して、テーパ状
に形成される。

次に、第１ポリシリコン４ａによる第１ゲート上に残っ
たＰＳＧ膜８をＨＦで除去した後に、第１ポリシリコン
４ａによる第１ゲートをマスクとして、砒素イオンをｐ
型シリコン基板１に注入することにより、ｎ゛不純物に
よるソースドレイン５を形成する。

次に、第１図（山に示すように、絶縁膜６として、ＣＶ
Ｄ法によりＳｉＯｚＭ５０００人を形成する。

次に、配線用Ｍ７をスパッタ法により５０００人蒸着０
た後、通常のホトリソグラフィ、エツチング技術を用い
て、この配線用Ａｆ７を除去する。かくして、第１図（
ｄ）のごとく構造を得る。

なお、この配線用Ａｆ７は紙面方向へのパターニングで
あるため、第１図（ｄ）上には配線用Ａｆ７の形状に変
化はないように見える。

また、第１図（ｃ）では、ＰＳＣ；８が残った状態であ
るが、最終ポリシリコンゲート残膜厚になるようにさえ
すれば、ＰＳＧ膜８がすべてエツチング除去され、第１
ポリシリコン４ａの一部（ＰＳＣ８の下）がエツチング
されてもかまわない。

さらに、上記実施例では、絶縁膜として、ＰＳＣ８を用
いた場合を例示したが、この絶縁膜はＰＳＣ８に限定さ
れるものではなく、粘性流動を起こすものであれば、Ｐ
ＳＧ以外の材料でもよい。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、この発明によれば、第１
ゲートのエツチングを、熱流動性を利用して形成した釣
り鐘形状の絶縁膜をマスクとしてエツチングするように
したので、第１ゲートがテーパエッチされ、その上層に
形成される絶縁膜が滑らかに形成される。

したがって、上記絶縁股上に形成される導電性膜をパタ
ーニングする際ノツチ・ブリッジの発生が抑制されると
ともに、絶縁膜のくびれがないため、導電性膜がエツチ
ングの際くびれに残りパターニングされた配線がこのく
びれに残った配線材料でショートすることはない。

また、絶縁膜を平坦化して形成できるため、グラスフロ
ー工程の省略またはグラスフロー温度の低温化９時間短
縮が可能となり、トランジスタ特性への影響も小さい。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）ないし第１図（ｄ）はこの発明の半導体装
置の製造方法の一実施例を説明するための工程断面図、
第２図は従来の半導体装置の製造方法を説明するための
断面図である。 ｌ・・・ｐ型シリコン基板、２・・・フィールド酸化膜
、３・・・ゲート酸化膜、４ａ・・・第１ポ１１シリコ
ン、５・・・ソース、ドレイン、６・・・絶縁膜、７・
・・配線用Ｍ、８・・・ｐｓｃ膜。 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）半導体基板上にフィールド酸化膜を選択的に形成
   後ゲート絶縁膜および第１ポリシリコンによる第１ゲー
   トを形成する工程と、 （ｂ）上記第１ゲート上に粘性、流動性のある絶縁膜を
   形成してパターニング後熱処理による流動現象を利用し
   てこの絶縁膜を釣り鐘形状にする工程と、 （ｃ）上記釣り鐘形状の絶縁膜をマスクとして上記第１
   ゲートをエッチングしてテーパ状に形成した後上層に絶
   縁膜を形成する工程と、 よりなる半導体装置の製造方法。