JPS63260079A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS63260079A JPS63260079A JP62094140A JP9414087A JPS63260079A JP S63260079 A JPS63260079 A JP S63260079A JP 62094140 A JP62094140 A JP 62094140A JP 9414087 A JP9414087 A JP 9414087A JP S63260079 A JPS63260079 A JP S63260079A
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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〕
この発明は半導体装置の製造方法に係り、特にスタテ・
イックRAMなどに用いられるLDD(lightly
doped drain)構造のトランジスタの改良
されたコンタクトホールの形成方法に関するものである
0 〔従来の技術〕 縞2図は従来スタティックRAMで使用されていたダイ
レクトコンタクトホール構造を示す断面図である。ここ
で111はp−形基板またはp形つェル、(2)はゲー
ト酸化膜、(3)は第1のドープト多結晶シリコン/i
4、tJはそすブデンシリサイドノ針で、(5)は第1
のドープト多結晶シリコン/d ’3)とモリブデンシ
リサイドtd tJ)とからなるゲート′ζi、i6)
は酸化膜で形成されたスペーサー、(7)はn十形拡散
層、(8)はn″″形拡散拡散層9)は眉間酸化膜、0
4はダイレクトコンタクトホール、(11)はヒ素注入
された第2の多結晶シリコン層である。
イックRAMなどに用いられるLDD(lightly
doped drain)構造のトランジスタの改良
されたコンタクトホールの形成方法に関するものである
0 〔従来の技術〕 縞2図は従来スタティックRAMで使用されていたダイ
レクトコンタクトホール構造を示す断面図である。ここ
で111はp−形基板またはp形つェル、(2)はゲー
ト酸化膜、(3)は第1のドープト多結晶シリコン/i
4、tJはそすブデンシリサイドノ針で、(5)は第1
のドープト多結晶シリコン/d ’3)とモリブデンシ
リサイドtd tJ)とからなるゲート′ζi、i6)
は酸化膜で形成されたスペーサー、(7)はn十形拡散
層、(8)はn″″形拡散拡散層9)は眉間酸化膜、0
4はダイレクトコンタクトホール、(11)はヒ素注入
された第2の多結晶シリコン層である。
この構成において、ゲート電極(5)はいわゆるポリサ
イド構造を用いて低抵抗化を計ったものである。このゲ
ート↑「極(5)の端部分におけるホットキャリア効果
を防止するためにn″′形拡散Ai9 (R)を形成し
て電界を緩めている。ダイレクトコンタクトホールa1
はn十形拡散層(7)とゲート電極(5)との上にまた
がって開口しており、第2の多結晶シリコン層Ql)が
両者間を接続している。このようなシェアードダイレク
トコンタクトはn十形拡fil(71,ゲート電極(5
)、第2の多結晶シリコン層α心を同時に接続し、かつ
、占有面積が小さいという長所がある。
イド構造を用いて低抵抗化を計ったものである。このゲ
ート↑「極(5)の端部分におけるホットキャリア効果
を防止するためにn″′形拡散Ai9 (R)を形成し
て電界を緩めている。ダイレクトコンタクトホールa1
はn十形拡散層(7)とゲート電極(5)との上にまた
がって開口しており、第2の多結晶シリコン層Ql)が
両者間を接続している。このようなシェアードダイレク
トコンタクトはn十形拡fil(71,ゲート電極(5
)、第2の多結晶シリコン層α心を同時に接続し、かつ
、占有面積が小さいという長所がある。
次に従来のシエアードダイレクトコンタクトの形成方法
を説明する。p′″形基板またはp形つェル(1)上に
選択酸化膜を形成する。次にチャネルドープ用のボロン
をイオン注入し、熱酸化にてゲート酸化jji (9)
を形成する。第1のドープト多結晶シリコン層(3)を
CvDにて堆積し、次いでスパッタにてモリブデンシリ
サイド層(4(を堆積する。フォトリソグラフィによっ
てバターニングしてエツチングし、ゲート電極(5)を
形成した後、n−膨拡散層(8)用のリンを注入する。
を説明する。p′″形基板またはp形つェル(1)上に
選択酸化膜を形成する。次にチャネルドープ用のボロン
をイオン注入し、熱酸化にてゲート酸化jji (9)
を形成する。第1のドープト多結晶シリコン層(3)を
CvDにて堆積し、次いでスパッタにてモリブデンシリ
サイド層(4(を堆積する。フォトリソグラフィによっ
てバターニングしてエツチングし、ゲート電極(5)を
形成した後、n−膨拡散層(8)用のリンを注入する。
次に高温酸化嗅をCVDにて堆積し、異方性エツチング
を行うとゲート電極(5)の側壁にスペーサー(6)が
形成される0次に、n十形拡散層(7)を形成するため
にヒ素を大量にイオン注入する。熱処理にてイオン種を
活性した後、CVDにて層間酸化膜(9)を堆積する。
を行うとゲート電極(5)の側壁にスペーサー(6)が
形成される0次に、n十形拡散層(7)を形成するため
にヒ素を大量にイオン注入する。熱処理にてイオン種を
活性した後、CVDにて層間酸化膜(9)を堆積する。
次に、フォトリソグラフィによシシエアードダイレクト
コンタクトホールQlのパターニングを行い、酸化膜異
方性エツチングを行う。この時、ゲート電極(5)の端
面に異方性エツチング効果によってスペーサー(6)が
残る。
コンタクトホールQlのパターニングを行い、酸化膜異
方性エツチングを行う。この時、ゲート電極(5)の端
面に異方性エツチング効果によってスペーサー(6)が
残る。
次に、第2の多結晶シリコン層αカをOVDにて堆積し
、低抵抗化したい部分のみヒ素を大量に注入した後熱処
理して、ダイレクトコンタクトでの接続を完了する。
、低抵抗化したい部分のみヒ素を大量に注入した後熱処
理して、ダイレクトコンタクトでの接続を完了する。
従来の半導体装置では、以上の説明のようにスペーサー
(6)が残っているので、実効的に第2の多結晶シリコ
ン層(ロ)のn十形拡散層(7)との接触面積が小さく
なり、抵抗が高くカるという問題点があった0 この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、スペーサーの酸化膜を選択的に除去すること
により、接触抵抗を下げた構造を得る方法を提供するこ
とを目的としている。
(6)が残っているので、実効的に第2の多結晶シリコ
ン層(ロ)のn十形拡散層(7)との接触面積が小さく
なり、抵抗が高くカるという問題点があった0 この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、スペーサーの酸化膜を選択的に除去すること
により、接触抵抗を下げた構造を得る方法を提供するこ
とを目的としている。
この発明の方法は、ゲー)!極の側壁に選択的に、スペ
ーサーを構成する第1の絶縁材料(上側では酸化シリコ
ン)の湿式エツチングだ対して耐性のある第2の絶磯材
料膜を残すことにより、ダイレクトコンタクトの異方性
エツチング形成後第1の絶縁1材料に対する湿式エツチ
ングを追加してスペーサーを除去することによってn十
形拡散層との接触面積を大きくするものである。
ーサーを構成する第1の絶縁材料(上側では酸化シリコ
ン)の湿式エツチングだ対して耐性のある第2の絶磯材
料膜を残すことにより、ダイレクトコンタクトの異方性
エツチング形成後第1の絶縁1材料に対する湿式エツチ
ングを追加してスペーサーを除去することによってn十
形拡散層との接触面積を大きくするものである。
この発明によれば、湿式エツチング時Kl@gの絶縁材
料の膜がストッパーになっているため、ゲート酸化膜が
フッ酸系によってエツチングされることがないため、ト
ランジスタには悪影響を及ぼすことなく、低抵抗ダイレ
クトコンタクトの形成が可能である。
料の膜がストッパーになっているため、ゲート酸化膜が
フッ酸系によってエツチングされることがないため、ト
ランジスタには悪影響を及ぼすことなく、低抵抗ダイレ
クトコンタクトの形成が可能である。
第1図はこの発明の半導体装置の製造方法の一実施例を
説明するために、その主要1稈段階における状態を示す
断面図である。図において第2図の従来例と同一符号は
同等部分を示す。
説明するために、その主要1稈段階における状態を示す
断面図である。図において第2図の従来例と同一符号は
同等部分を示す。
第1Fl (a)に示すようにp′″形基板またはp形
ウェルm上に熱酸化にてゲート酸化膜(2)を形成し、
その上にOVDによって第1のドープト多結晶シリコン
層(3)を堆積形成し、次に、スパッタによってモリブ
デンシリサイド層(4)を形成し、次いで、フォトリン
グラフィによってパターニングしてゲート電極(5)を
形成した後に、これをマスクとしてリンを注入してn″
″形注入層(8a)を形成する。ここまでは従来と同様
である。次いで、第1図(b)に示すように全上面i/
(OVDによって窒化シリコン膜02を10〜50 n
mの厚さに堆積形成する。そして、これに異方性エツチ
ングを施して、第1図(c) K示すように、ゲート電
、極(5)の端面にのみ窒化シリコン膜(2)を残す。
ウェルm上に熱酸化にてゲート酸化膜(2)を形成し、
その上にOVDによって第1のドープト多結晶シリコン
層(3)を堆積形成し、次に、スパッタによってモリブ
デンシリサイド層(4)を形成し、次いで、フォトリン
グラフィによってパターニングしてゲート電極(5)を
形成した後に、これをマスクとしてリンを注入してn″
″形注入層(8a)を形成する。ここまでは従来と同様
である。次いで、第1図(b)に示すように全上面i/
(OVDによって窒化シリコン膜02を10〜50 n
mの厚さに堆積形成する。そして、これに異方性エツチ
ングを施して、第1図(c) K示すように、ゲート電
、極(5)の端面にのみ窒化シリコン膜(2)を残す。
次に、第1図(d)に示すように全上面にCVDによっ
て高温酸化シリコン膜(6a)を250〜300nmの
厚さに堆積形成する。しかる後に、これに異方性エツチ
ングを施して、第1図(e)に示すようにゲート電極(
5)の端面の窒化シリコン膜四の外側に酸化シリコン膜
からなるスペーサー(6)を残し、このスペーサー(6
)を含むゲート電極(5)をマスクとしてヒ素イオンを
3 X 1015 am−2程反注入し鱈形注大層(7
a)を形成する。次に、これを高温処理して、注入イオ
ンを活性化して、第1図(f)に示すように、n十形拡
散層(7)及びn−形波散層(8)を形成した後に、高
温酸化シリコン膜からなる眉間絶縁膜(9)をCVDに
よって堆積形成し、この層間絶縁膜(9)にゲート電極
(5)の上からn十形拡散層(7)の上にまたがったダ
イレクトコンタクトホール(it)をリングラフィで開
口する。そのときに、ダイレクトコンタクトホール(山
内に露出したスペーサー(6)の一部は除去されるが、
大部分は残る。そこで上記リングラフィ用のレジストを
残した状態で、フッ酸系の液で湿式エツチングを施して
第1図(g)に示すように、露出していたスペーサー(
6)は除去される。このとき、窒化シリコン膜(6)は
エツチングされることなく残る。その後に、第1図但)
に示すよう(c1ダイレクトコンタクトホールα(庫内
を含めて層間絶縁膜(9)上にCVDによって第2の多
結晶シリコン層αυを堆積形成する。その後に、スタテ
ィックRAMの場合は、高抵抗にすべき部分の上をレジ
ストで覆って、残余の部分にヒ素イオンを例えば5 X
lo’5 cm−2注入し、熱処理を施すことによっ
て、オーミック性を示すシエアードダイレクトコンタク
トができる。
て高温酸化シリコン膜(6a)を250〜300nmの
厚さに堆積形成する。しかる後に、これに異方性エツチ
ングを施して、第1図(e)に示すようにゲート電極(
5)の端面の窒化シリコン膜四の外側に酸化シリコン膜
からなるスペーサー(6)を残し、このスペーサー(6
)を含むゲート電極(5)をマスクとしてヒ素イオンを
3 X 1015 am−2程反注入し鱈形注大層(7
a)を形成する。次に、これを高温処理して、注入イオ
ンを活性化して、第1図(f)に示すように、n十形拡
散層(7)及びn−形波散層(8)を形成した後に、高
温酸化シリコン膜からなる眉間絶縁膜(9)をCVDに
よって堆積形成し、この層間絶縁膜(9)にゲート電極
(5)の上からn十形拡散層(7)の上にまたがったダ
イレクトコンタクトホール(it)をリングラフィで開
口する。そのときに、ダイレクトコンタクトホール(山
内に露出したスペーサー(6)の一部は除去されるが、
大部分は残る。そこで上記リングラフィ用のレジストを
残した状態で、フッ酸系の液で湿式エツチングを施して
第1図(g)に示すように、露出していたスペーサー(
6)は除去される。このとき、窒化シリコン膜(6)は
エツチングされることなく残る。その後に、第1図但)
に示すよう(c1ダイレクトコンタクトホールα(庫内
を含めて層間絶縁膜(9)上にCVDによって第2の多
結晶シリコン層αυを堆積形成する。その後に、スタテ
ィックRAMの場合は、高抵抗にすべき部分の上をレジ
ストで覆って、残余の部分にヒ素イオンを例えば5 X
lo’5 cm−2注入し、熱処理を施すことによっ
て、オーミック性を示すシエアードダイレクトコンタク
トができる。
そして、リンケイ酸ガラス(PEG)をOVDにて堆積
させ、これをリフローさせた後に、所要のコンタクトホ
ールを開口させ、アルミニウム配線を施すことによって
スタティックRAMは完了する。
させ、これをリフローさせた後に、所要のコンタクトホ
ールを開口させ、アルミニウム配線を施すことによって
スタティックRAMは完了する。
なお、上記実施例では、NMO8形のスタティックRA
Mの例を示したが、現在主流となっている周辺c>Ao
s、メモリセルNMO8形の製造に適用しても同様の効
果を奏することは勿論のことである。
Mの例を示したが、現在主流となっている周辺c>Ao
s、メモリセルNMO8形の製造に適用しても同様の効
果を奏することは勿論のことである。
また、スタティックRAM以外にマイコン等のように同
様な構造をしているものの製造にも適用は可能である。
様な構造をしているものの製造にも適用は可能である。
また、ダイレクトコンタクトを開口した後、湿式エツチ
ングでスペーサーを除去したが、n十形層用のヒ素をイ
オン注入した後に、湿式エツチングでスペーサーを除去
しても同様な効果を奏する。
ングでスペーサーを除去したが、n十形層用のヒ素をイ
オン注入した後に、湿式エツチングでスペーサーを除去
しても同様な効果を奏する。
また、シエアードダイレクトコンタクト以外にも、シエ
アードコンタクトの場合にも同様な効果を奏する。
アードコンタクトの場合にも同様な効果を奏する。
なお、上記実施例で用いた窒化シリコン膜は駿化シリコ
ンの湿式エツチングの際に、このエツチングに耐性を有
する膜であれば窒化シリコンには限らない。
ンの湿式エツチングの際に、このエツチングに耐性を有
する膜であれば窒化シリコンには限らない。
以上のように、この発明の方法ではLDD構造のFET
のゲート電極と拡散層とにまたがるコンタクトを形成す
るに当って、ゲート電極の端面に、層間絶縁層の湿式エ
ツチングの際に、このエッチン!fvC耐えるような膜
を形成しておくことによって、ゲート1極端面のスペー
サーが除去できるので、コンタクト抵抗の低いコンタク
トが得られ、スタティックRAM等の半導体装置の微細
化ができる。
のゲート電極と拡散層とにまたがるコンタクトを形成す
るに当って、ゲート電極の端面に、層間絶縁層の湿式エ
ツチングの際に、このエッチン!fvC耐えるような膜
を形成しておくことによって、ゲート1極端面のスペー
サーが除去できるので、コンタクト抵抗の低いコンタク
トが得られ、スタティックRAM等の半導体装置の微細
化ができる。
第1図はこの発明の一実施例の各工程段階における状態
を示す断面図、第2図は従来の半導体装置におけるダイ
レクトコンタクトの構造を示す断面図である。 図において、(1)はp−形基板またはp形つェル、(
2)はゲート酸化膜、(3)は第1のドープト多結晶シ
リコン層、(4)はモリブデンシリサイド層、(5)は
上記(31、(4)からなるゲートilr極、(6)は
酸化シリコン(第1の絶縁材料)からなるスペーサー、
(7)はn+形形成散層(8)はn−形拡牧層、(9)
は酸化シリコン(第1の絶縁材料)からなる層間絶縁層
、叫はコンタクトホール、(1漫は第2の多結晶シリコ
ン層(導電9体層)、(ハ)は窒化シリコン(第2の絶
縁材料)の膜である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す0
を示す断面図、第2図は従来の半導体装置におけるダイ
レクトコンタクトの構造を示す断面図である。 図において、(1)はp−形基板またはp形つェル、(
2)はゲート酸化膜、(3)は第1のドープト多結晶シ
リコン層、(4)はモリブデンシリサイド層、(5)は
上記(31、(4)からなるゲートilr極、(6)は
酸化シリコン(第1の絶縁材料)からなるスペーサー、
(7)はn+形形成散層(8)はn−形拡牧層、(9)
は酸化シリコン(第1の絶縁材料)からなる層間絶縁層
、叫はコンタクトホール、(1漫は第2の多結晶シリコ
ン層(導電9体層)、(ハ)は窒化シリコン(第2の絶
縁材料)の膜である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す0
Claims (2)
- (1)ライトリー・ドープト・ドレイン(lightl
ydopeddrain:LDD)構造のトランジスタ
を有する半導体装置の製造に際して、 上記トランジスタのゲート電極の端面に第1の絶縁材料
に対する湿式エッチングに対して高い耐性を有する第2
の絶縁材料からなる膜を形成する工程、 上記ゲート電極端面の上記第2の絶縁材料からなる膜の
表面上に上記第1の絶縁材料からなるスペーサーを形成
する工程、 上記スペーサーが形成されたゲート電極をマスクとして
不純物の注入拡散を行つて拡散層を形成する工程、 上記第1の絶縁材料からなり、上記スペーサーが形成さ
れた上記ゲート電極と上記拡散層との上を覆う層間絶縁
層を形成する工程、 上記層間絶縁層に異方性エッチングによつて上記ゲート
電極上から上記拡散層上にわたるコンタクトホールを開
孔する工程、 このコンタクトホール形成に用いたレジストマスクを介
して湿式エッチングを施して上記コンタクトホール内に
露出した上記スペーサーを除去する工程、及び、 上記スペーサーの除去されたコンタクトホール内を含め
て上記層間絶縁層の上に導電体層を形成する工程を備え
たことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - (2)第1の絶縁材料に酸化シリコンを、第2の絶縁材
料に窒化シリコンを用いることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62094140A JPS63260079A (ja) | 1987-04-16 | 1987-04-16 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62094140A JPS63260079A (ja) | 1987-04-16 | 1987-04-16 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63260079A true JPS63260079A (ja) | 1988-10-27 |
Family
ID=14102079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62094140A Pending JPS63260079A (ja) | 1987-04-16 | 1987-04-16 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63260079A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59172775A (ja) * | 1983-03-23 | 1984-09-29 | Toshiba Corp | 半導体装置とその製造方法 |
| JPS6194369A (ja) * | 1984-10-16 | 1986-05-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
1987
- 1987-04-16 JP JP62094140A patent/JPS63260079A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59172775A (ja) * | 1983-03-23 | 1984-09-29 | Toshiba Corp | 半導体装置とその製造方法 |
| JPS6194369A (ja) * | 1984-10-16 | 1986-05-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
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