JPS605514A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS605514A
JPS605514A JP58112843A JP11284383A JPS605514A JP S605514 A JPS605514 A JP S605514A JP 58112843 A JP58112843 A JP 58112843A JP 11284383 A JP11284383 A JP 11284383A JP S605514 A JPS605514 A JP S605514A
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silicon oxide
oxide film
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aperture
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JP58112843A
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Masao Iwase
政雄 岩瀬
Masaki Sato
正毅 佐藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D64/00—Electrodes of devices having potential barriers
    • H10D64/01—Manufacture or treatment
    • H10D64/011—Manufacture or treatment of electrodes ohmically coupled to a semiconductor

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  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、半導体製造技術に係わり、特に電気的接続を
とるためのコンタクトポール形成方法の改良に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
近年、半導体装置の小形化及び高集積化がはかられ、い
わゆる集積回路(、I C )、大規模集積回路(LS
I)、さらには超LSIが試作開発されるに至っている
。半導体装置、特に集積回路の集積密展を向上させるた
めには、その回路を構成する.素子の寸法を益々小さく
していく必吸がある。このため、微細加工技術の進歩に
はめき甘しいものがあシ、ステップアンドリピート方式
の縮小露光、さらには電子線露光方式やX線露光方式等
の開発が進んでいる。
しかしながら、微細なバクーンを正確に形成し、これを
半導体素子構造に置き換えていくことは容易てはなく、
種々の解決すべき問題が残っている。
−例として加工寸法の縮小は、その精度及び信頼性の意
味において重大な困難をもたらしており、特に微細な開
孔パターン(コンタクトホール)の形成はその形状から
いっても最も困難なものとされている。すなわち、線幅
1〔μm)程贋の溝パターンを解像可能な]0:1紀小
投影型露光装置、を用いたとしても、装置限界のパター
ンの解像は実用土困次11であり、特に1回の露光面積
を10[mm1X10[mm]程度とした場合には露光
領域周辺部におけるI’J’r像度の低下が激しく、実
用上使用可能なυi」ロバターンtよ大きくなってし甘
う。
これに対してコンタクト面4i7 y2 PEP工程で
形成したものから減少させる方法として次のものが知ら
れている。
L、!Ijち、半導体基板表面に絶縁層を設け、これを
穴開けして不純物をイオン注入して逆導電2ii!!層
を形成する。しかる後アニールと同時に基板表面に薄く
熱酸化膜を形成し、全体に多結晶シリコンを堆積してイ
オンエンチングし、開孔の内側にこれを残置し、アルミ
ニウム配線を設けるものである。
しかしながらこの方法には次の様な問題がある。
第1にこの方法をMO8型トランジスタのゲートやソー
ス、ドレインコンタクトに適用した場合、マスク合わせ
ずれにより泥1の開孔がケート境界尤゛ を含戊ようになると前記熱酸化を施しても酸化速度の相
異によりゲート上に存在する絶縁力1パ端部。
ゲート絶縁膜部でくびれだ絶縁膜となるのみで多結晶シ
リコンを介してここでリークし易い。
又、多結晶シリコンを残しておくことによりゲートと、
ソース、ドレイン電極間に寄生容量が発か′ 生し、素子特性が低下するという問題文ある。従って自
己整合膜は絶縁膜とする童が望せしい、。
又、第2にコンタクト抵抗ρが著しく増加してしまい、
動作速度が低下する41である。例えば、いが1自〜整
合膜によって0.4In1口程既になると一挙に300
Ω・cdlに増加してしまう。
〔発明の目的〕
本発明の第1の目的は、セルファラインコンタクトを用
いる際の歩留り、素子特性の向上を図ることができる半
導体装11<1の製造方法を提供する事を目的とする。
又、本発明の第2の目的は、セルファラインコンタクト
のコンタクト抵抗を大幅に低下させる事ができる半導体
装置の製造方法を提供する事を目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は、リングラフィによって開けた開孔下に予め金
に、チ膜を貼9つりでおき、しかる後、多結晶シリコン
に代えて絶縁膜をその内周に異方性エツチングで残t1
イするようにした事を骨子とする。
〔発明の効果〕
本発明によれは絶縁膜をコンタクト内周に埋め込むよう
にしたので、そのマスク合わせがずれてもト接するケー
ト等導体パターンとのリークが生ずる小もなくなシ、ま
たその結合容量の発生も防止する事ができる。
又、コンタクト部においては金属−金脱:Jンタクトと
なるのでコンタクト抵抗が大幅に低減化され高動作速度
が得られる様になる。
〔発明の実施例〕
第2図(a)〜(f)は本発明の一実施例に係わるMO
8型トランジスタ製造工程を示す断面図である。
まず、第2図(a)に示す如く比抵抗5〜50〔Ω−m
〕のP型(ioo)シリコン基板lを用意し、この基板
1の素子分離領域に絶縁膜2を埋め込み形成した後、M
OSFETの絶縁膜を介して、ゲート電極(図示せず)
を形成し、ついで拡散層3をイオン注入法により形成し
た。次いで第2図(b)に示す如くシリコン基板1の拡
散層上に周知の方法によって高融点金属膜であるMo−
8i膜4を選択的に形成した。続いて、上記試料の上面
に第2図、(C)に示す如くシリコン酸化膜5を500
0 [A ] 程度形成した。このシリコン酸化膜5(
第1の酸化膜ンの形成には、周知の気相成長技術を用い
た。次いで、シリコン酸化膜5上にレジスト6を塗布し
たのち、周知のフォトリングラフィ技術を用いゲート電
極上及びソース、ドレイン上にレジスト6の開孔パター
ンを形成した。このII孔パターンの寸法は必要とする
コンタクトポールの寸法より0.6〔μm〕程度大きい
径とした。続いて、上記レジスト6をマスクとして用い
シリコン酸化膜5を選択エツチングし該膜5に開孔を形
成した。このときのエツチング技術とじてに1、ザイド
エソチングの少ない異方性ドライエツチングを用いた。
次いで、レジスト6を除去したのち、第2図(d)に示
す如く試料上面にシリコン酸化膜7(第2の絶縁膜)を
減圧気相成長法で3000[^〕影形成た。
次に、 CJパ7.と112との混合ガスによるリアク
ティブイオンエツチング法を用い、シリコン酸化膜7を
その膜厚相当分だけ全面エツチングした。これにより、
第2図(c)に示す如くシリコン酸化膜7を前記開孔の
1llll壁にのみ残存させることができ、シリコン酸
化j夙7で囲まれるui−j孔の寸法を必要とするコン
タクトホール寸法と略等しくすることができ/ζ。つ盪
シ、シリコン酸化)漠7を前記開孔の側壁に0.3〔μ
IrT1幅程度残すことができ、シリコン酸化IIa5
に予め形成された開孔の寸法を0.6〔μm〕程度小さ
くすることができた。
なお、この後上記試料上に第1図(f)に示す如くA4
合金膜8を被着し、とのA4合金膜8をパターニングす
ることにより、NチャネルMOS トランジスタが形成
されることになる3、ム¥31!7IはこのMo8 )
ランジスタの平面図を示すものであり、図中9が前記シ
リコン酸化膜5,7からなるコンタクトホールを示して
いる。また、10.11はソース・ドレイン3a 、3
bとht配線膜12.13との接続をとるだめのコンタ
クトホールである。
かくして本笑施例方法によれは、Mo8 )ランジスタ
の拡散層電極とAz合金ル:¥8との接続に供される微
細なコンタクトホールを形成するのに際し、マスク合わ
せがずれてもリークや結合容量の発生はない。又、Mo
−8i膜によりコンタクト抵抗の増大は問題とはならな
い。
また、拡散層上にMo−8i/f!がついている為拡散
層がエツチングされ々い。
捷た、第2図(a)の後に第3図(2)に示す如< 、
WF6ガスを主成分とする気相成長法200〜500〔
℃〕でWを81上に選択的に形成することが可能である
。
その場合第2図(a)の工程数、絶縁膜を薄く堆積した
後、異方性ドライエップーングを行ない自己整合的にゲ
〜) flf!l壁を覆っておく。選択成長の際、膜厚
が薄ければ拡i層の土のみにW膜が形成されるがW形成
膜厚を増すと酸化膜上にもW膜が第3図に1)の如くの
びてくる。銑いて第3図(b)に示す如く上記試料の上
面にシリコン酸化膜5を5000[A]低温気相成長技
術を用いてゲート電極上にレジスト6のυ;」孔パター
ンを形成する。
ここで、第5図に示す如< IN孔パターン14がフィ
ール1・」二にかかってもW、刀り541をのばして形
成することかり能な為、1部のSiやシリコン酸化膜5
がエツチングされ゛ないのでコンタクト孔とフィールド
の重ね合わせ余’65をさらに小さくでき素子の微細化
に有効である。しかも接合端部がエツチングで露出する
油もない。なお本発明は上述し/こ実施例に限足される
ものではない。例えば、第1の絶縁膜はシリコン酸化膜
に限るものではなく、シリコン窒化膜その他の絶縁膜で
代替できる。同様に第2の絶縁膜としてはシリコン窒化
膜を用いてよいのは、勿論のことでりる。′!I−た、
第2の導電膜はMo−8i膜、W膜に限るものではなく
、その他の高融点金属膜やPl、b Ir1r4でも桟
器できる。
捷だ、第1の絶縁膜に形成する開孔の寸法tよ、所望す
るコンタクトホール寸法及び2ハ2の&q縁膜の残存幅
等の条件に応じて適宜定めれl(iよい。また、本発明
は上記実施例に限矩されるものではない。
第6図は多結晶シリコン配紙(とのコンタク量・に適用
したものであり、16.17は絶縁j摸、18は自己整
合膜、19は多結晶シリコン配線を示す。
20はht配線、21は金属膜である。
以上、本発明は、その襞旨を逸脱しない範囲で、種々変
形して笑施することかできる。
【図面の簡単な説明】
8r!1図は従来例を祝用する1ブ11111図、第2
図(a)〜(flは本発明の実施例に係わるMo8 +
−ランジスタ製造工程を示す断面図、第3図(a)〜(
c) t;J二本発明の他の実施例に係わるMo8 )
ランジスタ製漬工程を示す断面図、第4図は、本発明の
実施例に係わるMO8)ランジスタ製造工程の平面図、
第5図は、本発明の詳細な説明する平面し]、第6図は
本発明の他の実施例を説明する断面図である。 図において、 1・・・シリコンフit板(半導体基板)、3.3 a
 +31)・・・拡散層、4・・・MO−8i嘆(第2
の導電膜)、41・・・W膜(2r!2の導電膜)、5
・・・シリコン酸化膜(第1の絶縁膜)、6・・・レジ
スト、7・・・シリコン酸化膜(第2の絶縁膜)、8・
・・A1合金膜(第3の4′1B膜)、9,10.11
・・コンタクトホール、12.13・・A7配紳膜、1
4・・・I、ii′」孔パターン。 代「111人 弁JLp士 則 近 )7玄 佑 (ほ
か1名)第1図 第 2 因 第3図 第 4 図 δ 3σ l♂ 3b 第 5 図 第 6 図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体からなる第1の導電層上に開孔部を有する
    絶縁層を形成する工程と、前記第1の導電層表向の少な
    くとも前記開孔部に対応する部分に金属膜を形成する工
    程と、全面に新らたに絶縁層を被着し、全体を異方性エ
    ツチングしてこの絶縁層を前記開孔部の内周に残置させ
    る工程と、との開孔部でコンタクトする金属材料からな
    る第2の導電層を形成する工程とをルv1えた事を特徴
    とする半導体装1dの製造方法。
  2. (2)第1の4電層が半導体基板に形成された不純物層
    であり、この不純物j曽表面にその端部が前記不純物層
    に隣接するフィールド絶縁領域上に延在する1でI’l
    l M己金属膜を選択成長させる事を特徴とする前6己
    特許請求の範囲第1項記載の半導体装置の製造方法。
  3. (3)第1の導電層表向に金属膜を形成した埃!絶緻層
    を形成し、しかる後この絶縁層に開孔部を設けるように
    した沖を特徴とする特許 囲第1項記載の半導体装置の製造方法。
JP58112843A 1983-06-24 1983-06-24 半導体装置の製造方法 Granted JPS605514A (ja)

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JPH0524658B2 JPH0524658B2 (ja) 1993-04-08

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63190357A (ja) * 1987-02-02 1988-08-05 Matsushita Electronics Corp 半導体装置の製造方法
JPH02135584U (ja) * 1989-04-17 1990-11-09
JPH04127523A (ja) * 1990-09-19 1992-04-28 Nec Corp 半導体装置の製造方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5772321A (en) * 1980-10-24 1982-05-06 Toshiba Corp Manufacture of seiconductor device
JPS5818965A (ja) * 1981-07-28 1983-02-03 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法

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