JPS59193061A - 半導体装置 - 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】 〔技術分野〕 本発明は多層の導体層を有しかつこれら各導体層等に対
して良好なコンタクトをとることができる半導体装置に
関するものである。

〔背景技術〕

多層の導体層を有する例えばＤ−ＲＡＭのような半導体
装置では、第１．第２の導体層はもとよりソース、ドレ
イン等の拡散層に対してコンタクトをとる必要がある。

このコンタクトは通常では所謂層間絶縁膜にコンタクト
ホールを形成してコンタクトをとっている。しかし、こ
の層間絶縁膜の膜厚のばらつきにより良好なコンタクト
をとることが難かしいものになっている。

例えば、第１図の半導体装置では、半導体基板１に第１
導体層としてのポリシリコン層２を形成した上で酸化絶
縁膜３を形成し、次いで第２導体層としてのポリシリコ
ン層４と酸化絶縁膜５を形成した上で半導体基板１主面
に不純物の拡散層からなるソース−ドレイン領域６を形
成する。そし’Ｃ，ＰＳＧ等の絶縁膜７を形成した後に
第１．第２導体層２，４や拡散層６上にコンタクトホー
ル８を形成し、アルミニウム配線９とのコンタクトをと
るようにしているのである。

しかしながら、従来のこの構成では、第１．第２導体層
２，４や拡散層６上に形成された層間絶縁膜３，５．７
が夫々異なった厚さに形成されている。つまり、第１導
体層２上の絶縁膜３しま第２導体層４との重なり部位で
の容量を低減させるために厚膜に形成している一方、第
２導体層４や拡散層６上の酸化絶縁膜５は通常のライト
（軽℃・）酸化により形成しているため比較的薄（・膜
に形成され、厚（形成することは難かい％。このため、
これらの絶縁膜にコンタクトホール８を形成するトキに
は、エツチングすべき〕（ターンノウチ最モ広いパター
ンでエツチングの終端を検出し、そのパターンの膜厚よ
りも厚い部分はオーツくエッチを行なうことによりエツ
チングを完了させて℃・るカー、これでは膜厚の薄い部
分、前例では第２導体層４上や拡散層６上の部分ではか
なりのオーツくエッチとなり、横方向のエツチングや合
わせ力玉ずれた場合の分離領域のエツチングが進行して
しまう。これにより、コンタクト不良が生じたり、基板
とのショートが生じる等の不具合が生じるおそれカーあ
る。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、各導体層や拡散層におけるコンタクト
ホールを適正にエツチング形成でき、これにより基板等
とのショートが生じることもなく良好なコンタクトを得
ることのできる半導体装置を提供することにある。

また１本発明の目的は良好なコンタクトを得ることので
きる半導体装置の製造方法を提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、多層の導体層や拡散層上の絶縁膜を全て同一
膜厚に形成することにより、コンタクトホールのエツチ
ングを容易なものにし、かつ適正なコンタクトホールを
形成して良好なコンタクトを達成するものである。

〔実施例〕

第２図囚〜■は本発明を適用した半導体装置の実施例を
その工程順に従って示すもので、先ず同図囚のようにフ
ィールド絶縁膜１１とゲート絶縁膜１２をいづれも熱酸
化で形成したシリコン半導体基板１０上に、ポリシリコ
ン層１３を形成し。

かつこｈｗ低抵抗化するための不純物を導入した上でこ
れを所定のパターンにエンチング形成し、前記ポリシリ
コン層１３を第１導体層として構成する。次いで、これ
を酸化処理することにより、同図（Ｂ）のよ５に半導体
基板１０の主面と第１導体層１３の表面に絶縁膜として
のシリコン酸化膜１４．１５が形成される。このとき、
不純物を多く含む第１導体層１３では低不純物濃度の半
導体基板よりも酸化膜の成長が速くなり、酸化膜１５は
厚（、酸化膜１４はこれよりも薄く形成される。

次いで、同図（Ｃ）のように酸化膜１４．１５上にポリ
シリコン層１６を形成しかつこれを所定のパターンにエ
ツチングして第２導体層を形成する。

そして、この第２導体層１６の形成後に半導体基板１０
主面に不純物をイオン打込みし、ゲート電極である導体
層１３および１６をマスクとして自己整合的にソース・
ドレイン形成のためのイオン打込層１７を形成する。こ
のとき、第２導体層１６にも不純物が導入される。

しかる上で、熱酸化によって前記第２導体層１６の表面
と半導体基板１０の主面に酸化膜１８．１９を成長させ
れば、第２導体層１６および主面のイオン打込層１７の
部位では不純物の導入によって酸化膜の成長が速くなり
その厚さが大きなものになる。したがって、この酸化条
件（温度１時間）を適宜に定めることにより、同図（至
）のように、第２導体層１６や主面上に夫々形成される
酸化膜１８．１９の厚さは前記第１導体層１２の酸化膜
１５の厚さに略等しくされる。また、この酸化と同時あ
るいはその後にイオン打込層１７の不純物を拡散するこ
とによりソース・ドレイン２０を形成する。

次（・で、同図■）のように全面にＰＳＧ膜２１を形成
しかつ前記第１導体層１３．第２導体層１６および拡散
層２０上の酸化膜１５．１８．１９およびＰＳＧ膜２１
をエツチングしてコンタクトホール２２を形成し、アル
ミ配線層２３をバターニング形成することにより夫々の
コンタクトをとり、半導体装置の製造が完成される。

したがって以上のようにして構成された半導体装置によ
れば、特に第２導体層１６と拡散層２０とに形成する酸
化膜１８．１９を不純物の含浸後に形成して（・るので
、第１導体層１３における酸化膜１５と同程度に厚く形
成できる。これにより、コンタクトホールの形成に際し
て、最も広いパターンでエツチングの終端を検出すれば
、殆んど全部のコンタクトホールが適正に形成され、オ
ーバエツチングを行なうにしても極めて少しで済む。

このため、過度のオーバエンチングによる横方向のエツ
チングや合せずれが生じた場合の分離領域のエツチング
の進行を抑制でき、基板シチートのない良好なコンタク
トを得ることができる。

〔効果〕

（１）多層に形成した導体層や拡散層−Ｆの酸化膜（絶
縁膜）を等しく・厚さに形成しているので、コンタクト
ホールのエツチングに際してもオーバエツチングが殆ん
ど生じることはなく適正なコンタクトホールを形成して
良好なコンタクトを得ることができる。

（２）導体層や拡散層の酸化膜は不純物を含浸させた状
態で形成して℃・るので、必要十分な膜厚の絶縁膜に形
成できる。

（３）第２導体層や拡散層上の酸化膜は、不純物のイオ
ン打込後に形成しているので、第１導体層上の酸化膜と
同一厚さに形成でき、各酸化膜およびＰＳＧ膜を通して
のコンタクトホールを適正に形成でき、第１導体層、第
２導体層、拡散層のコンタクトを良好なものにできる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることは言うまでもない。たとえば、第１．第２
導体層はシリサイドであってもよ（・。

〔利用分野〕

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるＭＯ゛Ｓ型半導体装
置のプロセスに適用した場合について説明したが、それ
に限定されるものではなくＣＯＤデバイスや一般的なＭ
Ｏ８構造、ある（・はバイポーラ等、多層の導体層を有
する半導体装置の全てに適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の半導体装置の要部の断面図、第２図囚〜
（８）は本発明の半導体装置をその製造工程順に示す断
面図である。 ｌＯ・・・半導体基板、１１・・フィールド絶縁膜、１
３・・・第１導体層、１５・・・酸化膜（絶縁膜）、１
６・・・第２導体層、１８・・・酸化膜（絶縁膜）、１
９・・・酸化膜（絶縁膜）、２０・・・拡散層、２１・
・・ＰＳＧ膜、２２・・スルーホール、２３・・・アル
ミ配線層。 代理人　弁理士　　高　橋　明　夫　（］）−２７呵 第　　１　　図 第　　２　　図 第　　２　　図 （ｃ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体基板の主面に形成した拡散層と、この上に多
   層に形成した導体層の夫々の上に形成した絶縁膜を同一
   厚さとし、これら絶縁膜をエツチングしてコンタクトホ
   ールを形成したことを特徴とする半導体装置。 ２、導体層をポリシリコンまたはシリサイドにて形成し
   、絶縁膜は不純物の打込み後に酸化形成した酸化膜にて
   形成してなる特許請求の範囲第１項記載の半導体装置。 ３、導体層は第１導体層と第２導体層とからなり、第２
   導体層と拡散層上に酸化膜を形成する前に不純物の打込
   みを行なってなる特許請求の範囲第１項又は第２項記載
   の半導体装置。