JPS59207652A - 半導体集積回路装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体集積回路装置およびその製造方法

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JPS59207652A
JPS59207652A JP58080875A JP8087583A JPS59207652A JP S59207652 A JPS59207652 A JP S59207652A JP 58080875 A JP58080875 A JP 58080875A JP 8087583 A JP8087583 A JP 8087583A JP S59207652 A JPS59207652 A JP S59207652A
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JP
Japan
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insulating film
silicide
layer
integrated circuit
semiconductor integrated
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Pending
Application number
JP58080875A
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English (en)
Inventor
Mitsumasa Koyanagi
光正 小柳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS59207652A publication Critical patent/JPS59207652A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D88/00Three-dimensional [3D] integrated devices

Landscapes

  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Memories (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、配線中に抵抗素子を有する半導体集積回路装
置、ならびに、該半導体集積回路装置の製造方法に関す
るものである。
半導体集積回路装置(10)の近来の傾向は、高集積化
、高速化および低消費電力化である。このような傾向の
対策として、モリブデン(Mo)。
タングステン(W)、タンタル(Ta)、チタン(T1
)等の高融点金属配線材料〔以下、単にシリサイド(S
ilicide)形成金属配線材料という〕、あるいは
、該シリサイド形成金属配線材料とシリコン(Si)材
料によって形成されたシリサイド配線材料を用いること
が考えられている。これらの配線材料は抵抗が小さく、
従って情報の伝搬速度は早く、かつ、低消費電力化に適
している優位面がある。
しかしながら、例えばスタティック・メモリ〔以下、単
にSRAM(Static RandomAccess
  Memory)という〕の1メモリ素子を形成する
場合、素子内の配線上に抵抗が必要になっているが、現
在のところ、前記シリサイド配線材料では配線上に抵抗
を形成することができなかった。
本発明の目的は、シリサイド形成金属配線材料から形成
された配線中に抵抗領域を形成した半導体集積回路装置
、およびその製造方法を提供することにある。
以下、一実施例とともに本発明の詳細な説明する。
なお、全図において、同様の機能を有するものは同一記
号を付け、重複するものについての説明は省略する。本
実施例は、一層の多結晶シリコンからなるSRAMのメ
モリ素子を形成するための絶縁ゲート型電界効果トラン
ジスタ(以下、単にMISFETと称する)と、該MI
SFETのドレイン側に接続される高抵抗値をもつ抵抗
素子とを有する半導体集積回路装置について説明する。
第1図〜第10図は、本発明の一実施例を説明するため
の各製造工程に2ける半導体装置の部分断面図である。
第1図に示すように、p型の不純物を有するシリコン単
結晶からなり、20〔Ω・Cm〕程度の抵抗率を有する
半導体基板1上に、約1000℃の熱処理によって40
0A程度の二酸化シリコンの絶縁膜2を形成する。形成
された絶縁膜2上にシリコンナイトライド(SI3N4
)の絶縁膜をOvD (Ohemical  Vapo
ur  Deposition)法によって形成する。
この絶縁膜の厚さは600A程度でよい。OvD法によ
って形成された絶縁膜の半導体素子形成部以外の絶縁膜
を除去して、耐酸化マスクの絶縁膜3を形成する。
前記工程の後に、第2図に示すように、耐酸化マスク用
絶縁膜3から露出する半導体基板1を約1000℃程度
の熱処理によって酸化させることにより、二酸化シリコ
ンのフィールド(Field)絶縁膜部20を形成する
。このフィールド絶縁膜部20の厚さは、例えば1μm
程度でよい。
第2図に示す工程の後に、絶縁膜3を除去して、半導体
素子形成部の半導体基板1の表面が露出するように、絶
縁膜2の全面をエンチング(Pitch−ing)する
。この後に、第3図に示すように、約1000℃の熱酸
化処理によりゲート絶縁膜ともなる絶縁膜2′を半導体
基板表面に形成する。この絶縁膜2′の厚さは、例えば
半導体素子形成部で400A程度でよい。
形成された絶縁膜2′上に、第4図に示すように、第1
層配線の下層部4を形成する。この下層部4は、高抵抗
値を有するものであり、例えば、多結晶シリコンを低圧
OvD法によって3000A程度の厚さで形成すればよ
い。
前記形成された下層部4上に、シリコンナイトライドの
絶縁膜を500A程度に形成し、第5図に示すように、
抵抗を形成すべき領域以外の絶縁膜を除去し、拡散マス
クとなる絶縁膜5を形成する。この後に下層部4に、例
えば、リン(P)の不純物を拡散し、下層部4の抵抗値
を40〔Ω/口〕程度に低減した下層部4′を形成する
。なお、絶縁膜5の下部の下層部4の抵抗値は実質的に
変化なく、高抵抗の抵抗領域となる。
次に、第6図に示すように、下層部4′に重合せるよう
に高融点金属のモリブデン、または、モリブデンとシリ
コンからなるモリブデンシリサイド(例えば、Mo5i
z)の上層部6を形成する。この上層部6の形成は、例
えば、スパッタ技術によって前記材料を4000A程度
に付着すればよい。
また、本実施例においてはモリブデンまたはモリブデン
シリサイドの配線材料としたが、タングステン、タンタ
ル、チタン等のシリサイド形成金属配線材料、または、
該シリコン形成金属配線材料とシリコン材料からなるシ
リサイドの配線材料でもよい。また、下層部4′と上層
部6の配線材料は、前記上層部6を形成するためのスパ
ッタ技術、および、この後に行われる熱処理などによっ
て、配線材料間の界面からの一部分、もしくは、全体が
融合してシリサイドを形成するようになっている。
この融合の度合は、各々の熱処理工程、各々の配線材料
の厚さによって制御することができる。また、下層部4
′と上層部6を必要に応じてシリサイド化しなくてもよ
い。さらに、スパッタ技術によって上層部6を形成した
とき、不完全なシリサイドであっても前記各々の熱処理
工程によってシリサイドに形成される。
第6図の工程の後に、上層部6上にホトレジスト(図示
せず)を形成し、半導体素子部のソース。
ドレイン領域の形成部のホトレジストを除去してマスク
を形成する。この形成されたマスクを用いて、第7図に
示すように、例えば、7ツ累系のドライエツチングによ
って抵抗領域部7とゲート領域部8を形成する。さらに
、前記マスクを用いて、ソース、ドレイン領域の形成部
にイオン注入法によりn″″型の不純物を打込み、熱処
理によってソース、ドレイン領域の拡散層9を形成し、
マスクを除去する。この拡散層9の形成のためのイオン
注入は、ヒ素(As)イオンの不純物を100 [Ke
V ]のエネルギで、2X10”C原子個/ cm 〕
の不純物を打込めばよい。
第7図の工程の後に、ホトレジストを全面に形成し、抵
抗領域部7.拡散層9上のホトレジストを除去し、第8
図に示すように、マスク10を形成する。このマスク1
0を用いて、抵抗領域部7の絶縁膜5上の上層部6をフ
ッ素系ドライエツチングによって除去し、窓11を形成
する。これによって、モリブデン、または、モリブデン
シリサイドにより形成された上層部6が電気的に切断さ
れ、高抵抗の下層部4のみが電気的に接続され、高抵抗
の抵抗領域が形成される。この後に、前記マスク10を
除去する。
前記工程の後に、第9図に示すように、リンガラス13
を7000A程度にデポジションし、約1000℃で3
0分程度熱処理する。その後、ホトエツチングにより拡
散層9上の絶縁膜および上層部6上の絶縁膜を除去し、
コンタクトホール12を形成する。更にリンのデポジシ
ョン又はイオン打込みによりリンがコンタクトホール1
2を介して拡散層9よりも深く拡散され、点線で示すよ
うな層14が形成される。このリン拡散層14によって
、該拡散層14上に形成される電極とのコンタクトの信
頼度が向上する。この拡散層14の深さは、例えば、拡
散層9の深さを0.4μmとすれば、0.711mの深
さに形成することができる。
第9図の工程の後に、第10図に示すように、1μm程
度の厚さを有するアルミニウム配線15を形成し、本実
施例の半導体装置は完成する。第10図において、X部
にMISFETが、Y部に抵抗がそれぞれ形成される。
なお、上記実施例のうち、第8図以降の工程は第11図
から第13図に示すようにしてもよい。
即ち、第7図の工程の後、第11図に示すようにリンガ
ラス13を全面に形成し、熱処理した後ホトエツチング
により抵抗領域部7の絶縁膜5上の上層部6およびリン
ガラス13、更には拡散層9上の絶縁膜2′およびリン
ガラス13、および上層部6上のリンガラス13を除去
する。これによって、モリブデンまたはモリブデンシリ
サイドにより形成された上層部6が電気的に切断され、
高抵抗の下層部4のみが電気的に接続され、高抵抗の抵
抗領域が形成されるとともにコンタクトホール12が形
成される。その後、第12図に示すようにリンのデポジ
ションまたはイオン打込みによりコンタクトホール12
を介してリンを拡散層9よりも深く拡散し、点線で示す
ような層14を形成する。以下、第13図に示すように
AJ配線15を形成して本実施例の半導体装置が完成さ
れる。
この方法は、上記した第8図〜第10図を参照にして説
明した工程に比較すると、ホトレジスト工程を一回減ら
すことができる。
第14図は、前記実施例に係るSRAMの1素子を構成
するための回路図である。30は電源線、31A、31
Bはデータ線、32はワード線、33A、33B、33
0および33DはMOSFET(Metal  Qxi
de  Sem1conductor  FieldE
ffect Transistor)、34A、34B
は抵抗、35はアースである。前記実施例の高抵抗の抵
抗領域は、抵抗34A、34Bに形成する。
第15図は、上記実施例に従って形成されたSRAMの
メモリ素子部を構成するためのレイアウト図の一例を示
し、その等価回路図を第14図に示す。第15図の記号
は、第14図と対応して示したものであり、図に示すよ
うに、斜線部分が抵抗34A、34Bである。
なお、本発明は、前記実施例に限定されることなく、そ
の要旨を変更しない範囲において種々変更し得ることは
勿論である。例えば、前記実施例は、一層の多結晶シリ
コンからなる半導体装置について述べたが、二層以上の
多結晶シリコンからなる半導体装置に適用してもよい。
また、前記実施例は、SRAMの形成について述べたが
、他の回路、あるいは、周辺の抵抗領域に適用してもよ
い。
以上説明したように、本発明によれば、導電性の極めて
よいシリサイド形成金属配線材料、または、該シリサイ
ド形成金属配線材料とシリコン材料とで形成したシリサ
イドによって半導体装置の配線を形成し、かつ、該配線
中に容易に抵抗領域を形成することができる。従って、
半導体集積回路装置の1素子内に導電性の良い配線層と
抵抗領域を形成することができるので、高速化および高
集積化の向上した半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第13図は、本発明の一実施例を説明するため
の各製造工程における半導体装置の部分断面図、 第14図は、前記実施例に係るSRAMのメモリ累子部
を構成するための回路図、 第15図は、第14図に示したSRAMのメモリ累子部
を本発明に従って形成した半導体集積回路装置のレイア
ウト図なそれぞれ示す。 1・・・半導体基板、2. 2’、 3.  訃・・絶
縁膜、20・・・フィールド絶縁膜部、4.4′・・・
下層部、6・・・上層部、7・・・抵抗領域部、8・・
・ゲート領域部、9・・・拡散層、10・・・マスク、
11・・・窓、12・・・コンタクトホール、13・・
・リンガラス、14・・・リン拡散層、14′・・・ヒ
素とリンの2重層、15・・・アルミニウム配線、30
・・・電源線、31A、、31B・・・データ線、32
・・・ワード線、33A〜33D・・・MISFEIT
、34A、34B・・・抵抗、35・・・アース。 代理人 弁理士  高 橋 明 失 策  1  図 、? 第  2 図 第  3 図 第  4 図 第  5 図 第12図 第13図 /、f、f4  /、s )I       I/       /第14図 第15図 jil)U玉m]脂信コ、A

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 シリコン層の抵抗領域以外の部分の上にシリサイ
    ド形成金属またはそのシリサイド層を設けたことを特徴
    とした半導体集積回路装置。 2、半導体基板上に絶縁膜を介してシリコン層を形成し
    、抵抗領域となるべき以外の前記シリコン層上にシリサ
    イド形成金属またはそのシリサイド層を形成する工程を
    備えたことを特徴とした半導体集積回路装置の製造方法
JP58080875A 1983-05-11 1983-05-11 半導体集積回路装置およびその製造方法 Pending JPS59207652A (ja)

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JP58080875A JPS59207652A (ja) 1983-05-11 1983-05-11 半導体集積回路装置およびその製造方法

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59210658A (ja) * 1983-05-16 1984-11-29 Nec Corp 半導体装置の製造方法
JPS60263455A (ja) * 1984-06-04 1985-12-26 インタ−ナシヨナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−シヨン ポリシリコン構造
JPS6281042A (ja) * 1985-10-04 1987-04-14 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置
JPS63237458A (ja) * 1987-03-25 1988-10-03 Nec Corp 半導体抵抗素子
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JPH02170467A (ja) * 1988-12-22 1990-07-02 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
WO2000055889A1 (en) * 1999-03-18 2000-09-21 Koninklijke Philips Electronics N.V. Semiconductor device with transparent link area for silicide applications and fabrication thereof

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