JPH0226021A - 多層配線の形成方法 - Google Patents
多層配線の形成方法Info
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- JPH0226021A JPH0226021A JP17598188A JP17598188A JPH0226021A JP H0226021 A JPH0226021 A JP H0226021A JP 17598188 A JP17598188 A JP 17598188A JP 17598188 A JP17598188 A JP 17598188A JP H0226021 A JPH0226021 A JP H0226021A
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Landscapes
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
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、半導体集積回路装置の電極形成方法に関する
ものである。
ものである。
従来の技術
従来、半導体集積回路装置の配線として、アルミニウム
合金が主として用いられているが、高密度配線と多層化
の必要性に−伴い、アルミニウムに代わり高温に耐える
配線材料が必要となってきた。
合金が主として用いられているが、高密度配線と多層化
の必要性に−伴い、アルミニウムに代わり高温に耐える
配線材料が必要となってきた。
そこで、多層配線の上層には従来からのアルミニウム合
金を用い、下層の配線には耐熱性のある配線材料を用い
ている。従来からこのような考えに基づき、下層配線に
多結晶シリコン膜と金属珪化物（たとえば、タングステ
ンシリサイド、モリブデンシリサイドなど）を２重に重
ね合せた配線構造（以下、ポリサイドという）が用いら
れてきた。
金を用い、下層の配線には耐熱性のある配線材料を用い
ている。従来からこのような考えに基づき、下層配線に
多結晶シリコン膜と金属珪化物（たとえば、タングステ
ンシリサイド、モリブデンシリサイドなど）を２重に重
ね合せた配線構造（以下、ポリサイドという）が用いら
れてきた。
ポリサイド配線はアルミニウムに比して配線抵抗がかな
り太き（なるが、耐熱性や加工容易性を有し、微細化が
容易であるなど大きな利点がある。
り太き（なるが、耐熱性や加工容易性を有し、微細化が
容易であるなど大きな利点がある。
配線に関する前記従来例の半導体集積回路装置を、タン
グステンポリサイド配線を例に挙げ、第３図により説明
する。第３図（ａ） 、 （ｂ）は従来の製造工程の手
順を示す一部構造断面図であり、斉藤等がアイニスニス
シーシーで発表したダイジェストオブテクニカルペーパ
ー（Ｓ、５ａｉｔｏ ｅｔ ａｔ； ＩＳＳＣＣＤｉｇ
ｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈ、Ｐａｐｅｒｓ、 ） Ｐ、
２５２（１９８５）に示される半導体装置の配線部のみ
を示したものである。第３図において、１はＰ型シリコ
ン基板、２は継拡散層、３は二酸化珪素膜よりなる層間
絶縁膜、Ａは開孔部、４は多結晶シリコン膜、５はタン
グステンシリサイド膜である。
グステンポリサイド配線を例に挙げ、第３図により説明
する。第３図（ａ） 、 （ｂ）は従来の製造工程の手
順を示す一部構造断面図であり、斉藤等がアイニスニス
シーシーで発表したダイジェストオブテクニカルペーパ
ー（Ｓ、５ａｉｔｏ ｅｔ ａｔ； ＩＳＳＣＣＤｉｇ
ｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈ、Ｐａｐｅｒｓ、 ） Ｐ、
２５２（１９８５）に示される半導体装置の配線部のみ
を示したものである。第３図において、１はＰ型シリコ
ン基板、２は継拡散層、３は二酸化珪素膜よりなる層間
絶縁膜、Ａは開孔部、４は多結晶シリコン膜、５はタン
グステンシリサイド膜である。
従来の製造方法を簡単に説明すると、第３図（ａ）に示
すように、まずＰ型シリコン基板１にイオン注入法でヒ
素イオンを注入して！拡散層２を形成し、この上に二酸
化珪素膜からなる層間絶縁膜３を堆積し、写真食刻法に
より層間絶縁膜３に開孔部Ａを設ける。次に第３図（ｂ
）に示すように、層間絶縁膜３上に開孔部Ａの部分を含
めて多結晶シリコン膜４を堆積する。そして、この多結
晶シリコン膜４に燐を蒸着し、拡散して１拡散層２と接
続する。この上に、タングステンシリサイド膜５を堆積
し、写真食刻法により多結晶シリコン膜４とタングステ
ンシリサイド膜５よりなるポリサイド膜の電極パターン
を形成する。１拡散層２から開孔部Ａを通して、ポリサ
イド配線により電極が取り出される。
すように、まずＰ型シリコン基板１にイオン注入法でヒ
素イオンを注入して！拡散層２を形成し、この上に二酸
化珪素膜からなる層間絶縁膜３を堆積し、写真食刻法に
より層間絶縁膜３に開孔部Ａを設ける。次に第３図（ｂ
）に示すように、層間絶縁膜３上に開孔部Ａの部分を含
めて多結晶シリコン膜４を堆積する。そして、この多結
晶シリコン膜４に燐を蒸着し、拡散して１拡散層２と接
続する。この上に、タングステンシリサイド膜５を堆積
し、写真食刻法により多結晶シリコン膜４とタングステ
ンシリサイド膜５よりなるポリサイド膜の電極パターン
を形成する。１拡散層２から開孔部Ａを通して、ポリサ
イド配線により電極が取り出される。
この従来の方法では、Ｎ＋拡散層とＮ型多結晶シリコン
膜との接続に限られる。同様に、虻拡散層とＰ型多結晶
シリコン膜のオーミック接触が可能であるが、不純物拡
散層と多結晶シリコン膜中の不純物が同一の導電型の場
合のみにしか適用できない。
膜との接続に限られる。同様に、虻拡散層とＰ型多結晶
シリコン膜のオーミック接触が可能であるが、不純物拡
散層と多結晶シリコン膜中の不純物が同一の導電型の場
合のみにしか適用できない。
発明が解決しようとする課題
以上のように、従来方法では、多結晶シリコン膜４の堆
積後、多結晶シリコン膜４に燐蒸着して？拡散層２と接
触をとるため、？拡散層でしか電極をとり出すことがで
きなかった。ＣＭＯＳ集積回路装置では、Ｐ＋拡散層お
よびＮ＋拡散層両者から、電極を取り出すことが必要で
あり、前記ＩＳＳＣＣＤｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈ
、 Ｐａｐｅｒｓ 、 Ｐ、 ２５２ （１９８５）な
どでは、ゾ拡散層からのみ電極取り出しをするという極
めて限定された範囲でのみ使用されるだけである。
積後、多結晶シリコン膜４に燐蒸着して？拡散層２と接
触をとるため、？拡散層でしか電極をとり出すことがで
きなかった。ＣＭＯＳ集積回路装置では、Ｐ＋拡散層お
よびＮ＋拡散層両者から、電極を取り出すことが必要で
あり、前記ＩＳＳＣＣＤｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈ
、 Ｐａｐｅｒｓ 、 Ｐ、 ２５２ （１９８５）な
どでは、ゾ拡散層からのみ電極取り出しをするという極
めて限定された範囲でのみ使用されるだけである。
また、虻拡散層から電極を取り出すために、多結晶シリ
コン膜に部分的にボロンを拡散することは可能であるが
、工程上かなり複雑となり、実用が困難である。このよ
うにポリサイド膜を配線層として用いるには、多くの制
約が生じる。
コン膜に部分的にボロンを拡散することは可能であるが
、工程上かなり複雑となり、実用が困難である。このよ
うにポリサイド膜を配線層として用いるには、多くの制
約が生じる。
本発明は上記問題を解決するもので、多結晶シリコン膜
と金属珪化物の２重膜による電極を不純物拡散層の導電
型に関係せずに、それぞれの拡散層に容易に形成できる
多層配線の形成方法を提供することを目的とするもので
ある。
と金属珪化物の２重膜による電極を不純物拡散層の導電
型に関係せずに、それぞれの拡散層に容易に形成できる
多層配線の形成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
上記問題を解決するために、本発明の多層配線の形成方
法は、基板に形成された不純物拡散層からポリサイド電
極を接続して取り出す際に、不純物拡散層に対向して開
孔した電極接続窓を含めて、薄膜の多結晶シリコン膜を
堆積し、熱処理により前記不純物拡散層から多結晶シリ
コン膜に不純物を拡散し、この多結晶シリコン膜に重畳
して金属珪化物を堆積し、この多結晶シリコン膜と金属
珪化物の２重膜から写真食刻法により電極パターンを形
成するものである。
法は、基板に形成された不純物拡散層からポリサイド電
極を接続して取り出す際に、不純物拡散層に対向して開
孔した電極接続窓を含めて、薄膜の多結晶シリコン膜を
堆積し、熱処理により前記不純物拡散層から多結晶シリ
コン膜に不純物を拡散し、この多結晶シリコン膜に重畳
して金属珪化物を堆積し、この多結晶シリコン膜と金属
珪化物の２重膜から写真食刻法により電極パターンを形
成するものである。
作用
上記構成により、基板に形成されたビおよび「拡散層の
両者からポリサイド配線による電極接続が容易に行われ
るものであり、複雑なマスク工程を用いた多結晶シリコ
ン膜への選択イオン注入が不要となり、自己整合的に接
続面に不純物の拡散が可能となり、 ＣＭＯ３集積回路
装置の多層配線への適用が可能となった。
両者からポリサイド配線による電極接続が容易に行われ
るものであり、複雑なマスク工程を用いた多結晶シリコ
ン膜への選択イオン注入が不要となり、自己整合的に接
続面に不純物の拡散が可能となり、 ＣＭＯ３集積回路
装置の多層配線への適用が可能となった。
実施例
以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明の一実施例の多層配線の形成方法により
得られたＮウェル構造のＣＭＯ３集積回路装置における
Ｐおよび？拡散層からの電極め接続例を示す一部構造断
面図、第２図はその手順を示す図である。第１図におい
て、１はＰ型シリコン基板、１１はＮウェル部分、１３
、１４はそれぞれ？およびＰ拡散層、玖はそれらを分
離する素子分離領域、３は層間絶縁膜、氏は多結晶シリ
コン膜、５はタングステンシリサイド膜である。
得られたＮウェル構造のＣＭＯ３集積回路装置における
Ｐおよび？拡散層からの電極め接続例を示す一部構造断
面図、第２図はその手順を示す図である。第１図におい
て、１はＰ型シリコン基板、１１はＮウェル部分、１３
、１４はそれぞれ？およびＰ拡散層、玖はそれらを分
離する素子分離領域、３は層間絶縁膜、氏は多結晶シリ
コン膜、５はタングステンシリサイド膜である。
上記構成における製造手順は次の通りである。
、第２図（ａ）において、Ｐ型シリコン基板１にＮウエ
ル部分１１を形成し、さらにＮウェル部分を含む基板表
面に素子分離領域りにより、不純物拡散層である？拡散
層口およびピ拡散層１４を分離形成する。
ル部分１１を形成し、さらにＮウェル部分を含む基板表
面に素子分離領域りにより、不純物拡散層である？拡散
層口およびピ拡散層１４を分離形成する。
次に、第２図（ロ）において、二酸化珪素膜からなる層
間絶縁膜３を堆積する。次に、第２図（Ｃ）において、
写真食刻法によりＮ＋拡散層ＵおよびＰ＋拡散層１４に
それぞれ電極接続のための窓Ａを開孔する。
間絶縁膜３を堆積する。次に、第２図（Ｃ）において、
写真食刻法によりＮ＋拡散層ＵおよびＰ＋拡散層１４に
それぞれ電極接続のための窓Ａを開孔する。
次に、第２図（ｄ）において、窓Ａを含む表面に多結晶
シリコン膜巧を堆積し、９００℃の温度でアニールを行
い、Ｎ拡散層じとＰ拡散層１４からそれぞれヒ素（また
は燐）、とボロンを多結晶シリコン膜迅に拡散し、多結
晶シリコン膜巧とこれら拡散層１３ 、１４との導通を
とる。多結晶シリコン膜厚を１０００Ａ以下とすると、
熱処理により導通をとることは可能である。この多結晶
シリコン膜巧はその上に堆積する金属珪化物の下地への
接着性を改善するために使用され、１００Ａ程度で効果
が得られる。
シリコン膜巧を堆積し、９００℃の温度でアニールを行
い、Ｎ拡散層じとＰ拡散層１４からそれぞれヒ素（また
は燐）、とボロンを多結晶シリコン膜迅に拡散し、多結
晶シリコン膜巧とこれら拡散層１３ 、１４との導通を
とる。多結晶シリコン膜厚を１０００Ａ以下とすると、
熱処理により導通をとることは可能である。この多結晶
シリコン膜巧はその上に堆積する金属珪化物の下地への
接着性を改善するために使用され、１００Ａ程度で効果
が得られる。
したがって、実用的な多結晶シリコン膜厚は１００Ａ〜
１０００ Ａの範囲である。次に、多結晶シリコン膜巧
の表面に形成された薄い酸化膜を除去した後、第２図（
ｅ）において、金属珪化物としてタングステンシリサイ
ド膜５を膜厚２０００ Ａ堆積する。次に、第２図（０
において、写真食刻法により、多結晶シ臘 リコン膜迅とタングステンシリサイドＡ５の２重膜から
電極パターンを形成する。電極パターン形成後、タング
ステンシリサイド膜５のアニールを施すが、これにより
、前述の熱処理を兼ねることも可能である。
１０００ Ａの範囲である。次に、多結晶シリコン膜巧
の表面に形成された薄い酸化膜を除去した後、第２図（
ｅ）において、金属珪化物としてタングステンシリサイ
ド膜５を膜厚２０００ Ａ堆積する。次に、第２図（０
において、写真食刻法により、多結晶シ臘 リコン膜迅とタングステンシリサイドＡ５の２重膜から
電極パターンを形成する。電極パターン形成後、タング
ステンシリサイド膜５のアニールを施すが、これにより
、前述の熱処理を兼ねることも可能である。
この構造では、？およびＰ＋拡散層１３ 、１４と接触
イド膜５と接続される。層間絶縁膜３上の多結晶シリコ
ン膜正はドーピングされないが、配線抵抗に与える影響
は小さい。また、他の金属珪化物、たとえばモリブデン
シリサイド膜でも同等である。
イド膜５と接続される。層間絶縁膜３上の多結晶シリコ
ン膜正はドーピングされないが、配線抵抗に与える影響
は小さい。また、他の金属珪化物、たとえばモリブデン
シリサイド膜でも同等である。
従来の方法では、不純物拡散層からの電極の取り出しは
、多結晶シリコン膜にＰ＋および？のそれぞれの拡散領
域に対応する不純物を選択的に、導入する必要があった
が、本実施例では、多結晶シリコン膜厚の薄膜化と、熱
処理により、自己整合的に不純物を拡散でき、製造工程
の大幅な簡略化を図ることができる。このときの電極の
接触抵抗は、従来の方法とほぼ同一である。また、配線
部の抵抗は多結晶シリコン膜の高抵抗化により増加する
が、金属珪化物が４〜５０にと低いため、実用的には影
響は無視できる。
、多結晶シリコン膜にＰ＋および？のそれぞれの拡散領
域に対応する不純物を選択的に、導入する必要があった
が、本実施例では、多結晶シリコン膜厚の薄膜化と、熱
処理により、自己整合的に不純物を拡散でき、製造工程
の大幅な簡略化を図ることができる。このときの電極の
接触抵抗は、従来の方法とほぼ同一である。また、配線
部の抵抗は多結晶シリコン膜の高抵抗化により増加する
が、金属珪化物が４〜５０にと低いため、実用的には影
響は無視できる。
本実施例では省略したが、多結晶シリコンゲートからの
電極取り出しについても、同様に、上記方法で接続可能
である。
電極取り出しについても、同様に、上記方法で接続可能
である。
発明の効果
以上のように、・本発明によれば、不純物拡散層からの
電極形成について、多結晶シリコン膜と金属珪化物の２
重膜による電極を不純物拡散層の導電型に関係せず、Ｐ
＋および虻のそれぞれの拡散層に容易に形成可能である
。したがって、従来、これを実現するには、複雑な製造
工程が必要であったのに対し、自己整合的に不純物拡散
層から多結晶シリコン膜への不純物の拡散が可能であり
、製造工程の煩雑さは著しく減少し、従来、特殊な配線
にしか用いられなかった多層配線構造をＣＭＯ５集積回
路装置の配線に用いることが可能となり、その工業的価
値はきわめて大きい。
電極形成について、多結晶シリコン膜と金属珪化物の２
重膜による電極を不純物拡散層の導電型に関係せず、Ｐ
＋および虻のそれぞれの拡散層に容易に形成可能である
。したがって、従来、これを実現するには、複雑な製造
工程が必要であったのに対し、自己整合的に不純物拡散
層から多結晶シリコン膜への不純物の拡散が可能であり
、製造工程の煩雑さは著しく減少し、従来、特殊な配線
にしか用いられなかった多層配線構造をＣＭＯ５集積回
路装置の配線に用いることが可能となり、その工業的価
値はきわめて大きい。
第１図は本発明の一実施例の多層配線の形成方法により
得られた半導体装置における一部構造断面図゛、第２図
（ａ）〜（０はその工程順を示す図、第３図（ａ） 、
（ｂ）は従来の形成方法を示す断面図である。 ｌ・・・Ｐ型シリコン基板、３・・・層間絶縁膜、５・
・・タングステンシリサイド膜、１１・・・Ｎウェル部
、認・・・素子分離領域、口・・・Ｎ拡散層、１４・・
・Ｐ拡散層、■・・・多結晶シリコン膜。
得られた半導体装置における一部構造断面図゛、第２図
（ａ）〜（０はその工程順を示す図、第３図（ａ） 、
（ｂ）は従来の形成方法を示す断面図である。 ｌ・・・Ｐ型シリコン基板、３・・・層間絶縁膜、５・
・・タングステンシリサイド膜、１１・・・Ｎウェル部
、認・・・素子分離領域、口・・・Ｎ拡散層、１４・・
・Ｐ拡散層、■・・・多結晶シリコン膜。
Claims (1)
- １、不純物拡散層を有する半導体基板の主面に層間絶縁
膜を形成し、この層間絶縁膜を開孔して前記不純物拡散
層に電極接続窓を形成する工程と、前記電極接続窓を含
めて薄膜の多結晶シリコン膜を堆積する工程と、熱処理
により基板に形成された前記不純物拡散層から多結晶シ
リコン膜に不純物を拡散する工程と、前記多結晶シリコ
ン膜に重畳して金属珪化物を堆積する工程と、前記多結
晶シリコン膜と金属珪化物の２重膜から写真食刻法によ
り電極パターンを形成する工程を有する多層配線の形成
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17598188A JPH0226021A (ja) | 1988-07-14 | 1988-07-14 | 多層配線の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17598188A JPH0226021A (ja) | 1988-07-14 | 1988-07-14 | 多層配線の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0226021A true JPH0226021A (ja) | 1990-01-29 |
Family
ID=16005618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17598188A Pending JPH0226021A (ja) | 1988-07-14 | 1988-07-14 | 多層配線の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0226021A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55165681A (en) * | 1979-06-11 | 1980-12-24 | Mitsubishi Electric Corp | Preparation of semiconductor device |
| JPS5660063A (en) * | 1979-10-23 | 1981-05-23 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Manufacture of semiconductor device |
| JPS5662339A (en) * | 1979-10-26 | 1981-05-28 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Production of semiconductor device |
| JPS57120370A (en) * | 1981-01-19 | 1982-07-27 | Matsushita Electronics Corp | Manufacture of semiconductor device |
-
1988
- 1988-07-14 JP JP17598188A patent/JPH0226021A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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