JPS63310173A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法Info
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- JPS63310173A JPS63310173A JP62145297A JP14529787A JPS63310173A JP S63310173 A JPS63310173 A JP S63310173A JP 62145297 A JP62145297 A JP 62145297A JP 14529787 A JP14529787 A JP 14529787A JP S63310173 A JPS63310173 A JP S63310173A
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Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
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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】
〔産業上の利用分野コ
この発明は、半導体装置特にL D D (11ght
lydoped drain)構造を有するMOS型半
導体装置及びその製造方法に関するものである。
lydoped drain)構造を有するMOS型半
導体装置及びその製造方法に関するものである。
[従来の技術]
従来のMOS型半導体装置の構造及び接続部の説明図を
第6図及び第7図に、更にLDD構造の半導体の製造工
程説明図を第8(a)図〜第8(e)図に示す。
第6図及び第7図に、更にLDD構造の半導体の製造工
程説明図を第8(a)図〜第8(e)図に示す。
図において、1はSi基板、2は拡散層、2aは拡散層
が濃度の低い領域、2bは拡散層が濃度の高い領域、3
はゲート電極、4はゲート絶縁膜、5は層間絶縁膜、6
はサイドウオール、7は1層目配線層、8は2層目配線
層、9は接続部(コンタクト部)である。
が濃度の低い領域、2bは拡散層が濃度の高い領域、3
はゲート電極、4はゲート絶縁膜、5は層間絶縁膜、6
はサイドウオール、7は1層目配線層、8は2層目配線
層、9は接続部(コンタクト部)である。
一般にLDD構造とは、第6図に示す如く、拡散層2が
濃度の低い領域2aと、濃度の高い領域2bとから成り
、領域2aが濃度が低いためチャネルが形成されるべき
領域即ちゲート絶縁膜4の下へ拡散が拡がらずチャネル
長が確保出来るような構造を言う。
濃度の低い領域2aと、濃度の高い領域2bとから成り
、領域2aが濃度が低いためチャネルが形成されるべき
領域即ちゲート絶縁膜4の下へ拡散が拡がらずチャネル
長が確保出来るような構造を言う。
又LDD構造は、領域2aによりこの部分の抵抗が領域
2bより高くなるためドレイン近傍で生ずる電界を緩和
し、この電界によってドレイン近傍上のゲート絶縁膜4
中にキャリアが注入し捕獲されることにより生ずるしき
い値等の絶縁電界効果トランジスタ(以下MISFET
という)の特性の劣化いわゆるホットキャリア現象を抑
制するものである。
2bより高くなるためドレイン近傍で生ずる電界を緩和
し、この電界によってドレイン近傍上のゲート絶縁膜4
中にキャリアが注入し捕獲されることにより生ずるしき
い値等の絶縁電界効果トランジスタ(以下MISFET
という)の特性の劣化いわゆるホットキャリア現象を抑
制するものである。
又、LDD構造の半導体製造工程について、第8(a)
図〜第8(e)図に基いて述べると以下の通りである。
図〜第8(e)図に基いて述べると以下の通りである。
先ず、第8(a)図の如く、従来の方法によりゲート電
極3をゲート絶縁膜4上に形成し、次に第8(b)図の
如く、濃度の低い拡散領域2aを形成し、更に第8(c
)図の如く、サイドウオールを形成するための層間絶縁
膜6aを形成し、次いで異方性エツチングにより第8(
d)図の如く、サイドウオール6を形成し、終わりに第
8(e)図の如く、濃度の高い拡散領域2bを形成する
ものである。
極3をゲート絶縁膜4上に形成し、次に第8(b)図の
如く、濃度の低い拡散領域2aを形成し、更に第8(c
)図の如く、サイドウオールを形成するための層間絶縁
膜6aを形成し、次いで異方性エツチングにより第8(
d)図の如く、サイドウオール6を形成し、終わりに第
8(e)図の如く、濃度の高い拡散領域2bを形成する
ものである。
このようにLDD構造にすることにより耐圧が改善され
、バイアスストレス試験によるしきい値変動が通常構造
の素子と比べて約2桁小さくなり、高信頼性トランジス
タが実現される。
、バイアスストレス試験によるしきい値変動が通常構造
の素子と比べて約2桁小さくなり、高信頼性トランジス
タが実現される。
又、特開昭51−68776号には、−導電型の半導体
基板に形成された逆導電型のソース領域及びドレイン領
域を備える電界効果トランジスタ(以下MISFETと
言う)であって、前記ドレイン領域は高表面不純物濃度
の中央部と該中央部を囲む低不純物濃度部からなる電界
効果トランジスタが開示されている。これはドレーン領
域の近傍に生ずる電界を緩和し、ホットキャリアによる
しきい値電圧の変動を防止するために2重ドレーン構造
を採用したものである。− 更に、特開昭60−194568号には、MISFET
を備えたICにおイテ、MISFETの実効チャンネル
長を充分に確保し、短チャンネル効果を防止し、ICの
集積度の向上と動作時間の高速化を図ることを目的とし
て、同一導電型で異なる不純物濃度の2つの半導体領域
によって構成されるドレーン領域またはソース領域を形
成するためのそれぞれの不純物を、ゲート電極およびそ
の両側部に設けられたサイドウオールを介して半導体基
板内に導入することにより、チャネルが形成されるべき
領域へのソース領域又はFL/ドレイン領域回り込みを
抑制し、実効チャンネル長を充分に確保が出来るという
ICが開示されている。
基板に形成された逆導電型のソース領域及びドレイン領
域を備える電界効果トランジスタ(以下MISFETと
言う)であって、前記ドレイン領域は高表面不純物濃度
の中央部と該中央部を囲む低不純物濃度部からなる電界
効果トランジスタが開示されている。これはドレーン領
域の近傍に生ずる電界を緩和し、ホットキャリアによる
しきい値電圧の変動を防止するために2重ドレーン構造
を採用したものである。− 更に、特開昭60−194568号には、MISFET
を備えたICにおイテ、MISFETの実効チャンネル
長を充分に確保し、短チャンネル効果を防止し、ICの
集積度の向上と動作時間の高速化を図ることを目的とし
て、同一導電型で異なる不純物濃度の2つの半導体領域
によって構成されるドレーン領域またはソース領域を形
成するためのそれぞれの不純物を、ゲート電極およびそ
の両側部に設けられたサイドウオールを介して半導体基
板内に導入することにより、チャネルが形成されるべき
領域へのソース領域又はFL/ドレイン領域回り込みを
抑制し、実効チャンネル長を充分に確保が出来るという
ICが開示されている。
又特開昭61−20369号には、LDDの形成方法が
開示されている。
開示されている。
即ち、この方法は、素子分離領域で囲まれた半導体基板
上にゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程と
、このゲート電極をマスクとして前記基板に不純物を導
入し第2導電型の第1の不純物層を形成する工程と、全
面に絶縁膜を堆積した後、この絶縁膜を反応性エツチン
グにより除去し前記ゲート電極の側面及びその近傍に残
存させる工程と、前記基板にゲート電極及び残存絶縁膜
をマスクとして不純物を導入し第2導電型の第2の不純
物層を形成し、ソース、ドレイン領域を形成する工程と
、全面に前記絶縁膜に対して選択エツチング性を有する
マスク材料層を形成した後、このマスク材料層をゲート
電極側面の残存絶縁膜の一部が露出するまで選択的に除
去する工程と、残存したマスク材料層を用いて前記残存
絶縁膜を選択的に除去し、ゲート電極との間に間隙部を
形成する工程と、この間隙部より前記基板に不純物を導
入し第1導電型の第3の不純物層を形成する工程とを具
備することを特徴とする半導体装置の製造方法である。
上にゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程と
、このゲート電極をマスクとして前記基板に不純物を導
入し第2導電型の第1の不純物層を形成する工程と、全
面に絶縁膜を堆積した後、この絶縁膜を反応性エツチン
グにより除去し前記ゲート電極の側面及びその近傍に残
存させる工程と、前記基板にゲート電極及び残存絶縁膜
をマスクとして不純物を導入し第2導電型の第2の不純
物層を形成し、ソース、ドレイン領域を形成する工程と
、全面に前記絶縁膜に対して選択エツチング性を有する
マスク材料層を形成した後、このマスク材料層をゲート
電極側面の残存絶縁膜の一部が露出するまで選択的に除
去する工程と、残存したマスク材料層を用いて前記残存
絶縁膜を選択的に除去し、ゲート電極との間に間隙部を
形成する工程と、この間隙部より前記基板に不純物を導
入し第1導電型の第3の不純物層を形成する工程とを具
備することを特徴とする半導体装置の製造方法である。
この方法は、ドレイン電圧による空乏層の伸びを抑える
ための第1導電型の第3の不純物層(例えば、P−型層
)を、ゲート電極の側壁近傍の第1導電型の半導体基板
のみに部分的に形成することにより、前記P−型層のソ
ース、ドレイン領域との接触部分を従来よりも少なくし
たものである。
ための第1導電型の第3の不純物層(例えば、P−型層
)を、ゲート電極の側壁近傍の第1導電型の半導体基板
のみに部分的に形成することにより、前記P−型層のソ
ース、ドレイン領域との接触部分を従来よりも少なくし
たものである。
[発明が解決しようとする問題点コ
以上の如き従来のMOS型半導体装置の問題点として、
次の点が挙げられる。
次の点が挙げられる。
(1)第7図に示す如く、2層間の接続部9は従来穴状
の開口部を形成していたが、そのため開口部9と1層目
配線層7の金属が短絡しないようにフォトリソグラフィ
ーの組合わせ余裕aが必要であった。このことは高集積
化する上で、余裕aが露光装置の能力で決定されるため
単純に小さく出来ず、ネックとなっていた。
の開口部を形成していたが、そのため開口部9と1層目
配線層7の金属が短絡しないようにフォトリソグラフィ
ーの組合わせ余裕aが必要であった。このことは高集積
化する上で、余裕aが露光装置の能力で決定されるため
単純に小さく出来ず、ネックとなっていた。
(2)前項と同様の理由で、組合わせ余裕aのために、
2層目配線層8の長さが縮小出来ず、この抵抗による伝
搬遅延のため高速化が出来ない。
2層目配線層8の長さが縮小出来ず、この抵抗による伝
搬遅延のため高速化が出来ない。
(3)前記(1)項と同様の理由で、組合わせ余裕aに
より寄生拡散容量が小さくならず高速化が出来ない。
より寄生拡散容量が小さくならず高速化が出来ない。
本発明は、以上の如き問題点を解決する半導体装置及び
その製造方法を提供することを目的とするものである。
その製造方法を提供することを目的とするものである。
[問題点を解決するための手段]
本発明は、LDD構造を有するMO8型半導体装置で、
ポリシリコン又は高融点金属又はこれらの2層からなる
ポリサイドの各組合わせによる2層構造からなり、該2
層構造の2層目の配線層と基板上に形成されたソース又
はドレインの拡散層との接続部の開口部が少くとも2層
目配線層の配線方向において該ソース又はドレインの拡
散層より大きく形成され、かつ該2層配線の分離がLD
D構造のサイドウオール又は該2層配線間の層間絶縁膜
をエツチングして形成される側壁絶縁膜又は両者によっ
て形成される絶縁膜によってなされていることを特徴と
する半導体装置であり、更に前記2層間の絶縁膜の厚み
が最も薄い部分で50OA”以上であることを特徴とす
る半導体装置である。
ポリシリコン又は高融点金属又はこれらの2層からなる
ポリサイドの各組合わせによる2層構造からなり、該2
層構造の2層目の配線層と基板上に形成されたソース又
はドレインの拡散層との接続部の開口部が少くとも2層
目配線層の配線方向において該ソース又はドレインの拡
散層より大きく形成され、かつ該2層配線の分離がLD
D構造のサイドウオール又は該2層配線間の層間絶縁膜
をエツチングして形成される側壁絶縁膜又は両者によっ
て形成される絶縁膜によってなされていることを特徴と
する半導体装置であり、更に前記2層間の絶縁膜の厚み
が最も薄い部分で50OA”以上であることを特徴とす
る半導体装置である。
又、本発明の半導体装置の製造方法の第1は、半導体基
板表面にゲート絶縁膜を形成した後、ポリシリコン層又
は高融点金属層又はこの2つの組合せからなるポリサイ
ド層のゲート電極層を形成する第1工程、該ゲート電極
層上−にCVD又は酸化等の熱処理により絶縁膜を全面
に形成する第2工程、該絶縁膜上にフォトレジストパタ
ーンを形成する第3工程、該絶縁膜を反応性エツチング
により除去し、同じく反応性エツチングによりゲート電
極を形成せしめ、前記フォトレジストを除去する第4工
程、前記ゲート電極をマスクとして前記基板に第1導電
型のイオン打込みにより第1導電型低濃度層を形成する
第5工程、次いでCVD又は酸化等の熱処理により絶縁
膜をゲート電極上全面に形成せしめる第6エ程、反応性
エツチングにより全面エツチング除去しサイドウオール
をゲート電極の側壁に形成せしめる第7エ程、該基板に
第1導電型のイオン打込みにより第1導電型高濃度層を
形成する第8工程、次にCVD等により絶縁膜を形成す
る第9工程、前記絶縁膜上の所定部分に開口部を形成す
るためのフォトレジストパターンを形成する第10工程
、前記絶縁膜上の所定部分をエツチング除去し、前記2
層間接続部に開口部を形成する第11工程、以下2層目
配線層を形成する第12工程とからなることを特徴とす
る半導体装置の製造方法である。
板表面にゲート絶縁膜を形成した後、ポリシリコン層又
は高融点金属層又はこの2つの組合せからなるポリサイ
ド層のゲート電極層を形成する第1工程、該ゲート電極
層上−にCVD又は酸化等の熱処理により絶縁膜を全面
に形成する第2工程、該絶縁膜上にフォトレジストパタ
ーンを形成する第3工程、該絶縁膜を反応性エツチング
により除去し、同じく反応性エツチングによりゲート電
極を形成せしめ、前記フォトレジストを除去する第4工
程、前記ゲート電極をマスクとして前記基板に第1導電
型のイオン打込みにより第1導電型低濃度層を形成する
第5工程、次いでCVD又は酸化等の熱処理により絶縁
膜をゲート電極上全面に形成せしめる第6エ程、反応性
エツチングにより全面エツチング除去しサイドウオール
をゲート電極の側壁に形成せしめる第7エ程、該基板に
第1導電型のイオン打込みにより第1導電型高濃度層を
形成する第8工程、次にCVD等により絶縁膜を形成す
る第9工程、前記絶縁膜上の所定部分に開口部を形成す
るためのフォトレジストパターンを形成する第10工程
、前記絶縁膜上の所定部分をエツチング除去し、前記2
層間接続部に開口部を形成する第11工程、以下2層目
配線層を形成する第12工程とからなることを特徴とす
る半導体装置の製造方法である。
又、本発明の製造方法の第2は、半導体基板表面にゲー
ト絶縁膜を形成した後、ポリシリコン層又は高融点金属
層又はこの2つの組合せからなるポリサイド層のゲート
電極層を形成する第1工程、前記ゲート電極をマスクと
して、前記基板に第1導電型のイオン打込みにより第1
導電型低濃度層を形成する第2工程、次いで950℃以
下の温度で該絶縁膜を湿雰囲気中で酸化する第3工程、
次いで前記第1の製造方法の第6〜12工程を続いて行
う10工程からなることを特徴とする半導体装置の製造
方法である。
ト絶縁膜を形成した後、ポリシリコン層又は高融点金属
層又はこの2つの組合せからなるポリサイド層のゲート
電極層を形成する第1工程、前記ゲート電極をマスクと
して、前記基板に第1導電型のイオン打込みにより第1
導電型低濃度層を形成する第2工程、次いで950℃以
下の温度で該絶縁膜を湿雰囲気中で酸化する第3工程、
次いで前記第1の製造方法の第6〜12工程を続いて行
う10工程からなることを特徴とする半導体装置の製造
方法である。
次に、本発明の製造方法の第3は、半導体基板表面に従
来方法で、ゲート絶縁膜を形成した後、ポリシリコン層
又は高融点金属層又はこの2つの組合せからなるポリサ
イド層のゲート電極層を形成し、前記基板に第1導電型
のイオン打込みにより第1導電型低濃度層を形成せしめ
、該ゲート電極の側壁にサイドウオールを形成する第1
工程、次いで950℃以下の温度で該絶縁膜を湿雰囲気
中で酸化する第2工程、該基板に第1導電型のイオン打
込みにより第1導電型高濃度層を形成する第3工程、次
いで前記第1の製造方法の第9〜12工程を続いて行う
7エ程からなることを特徴とする半導体装置の製造方法
である。
来方法で、ゲート絶縁膜を形成した後、ポリシリコン層
又は高融点金属層又はこの2つの組合せからなるポリサ
イド層のゲート電極層を形成し、前記基板に第1導電型
のイオン打込みにより第1導電型低濃度層を形成せしめ
、該ゲート電極の側壁にサイドウオールを形成する第1
工程、次いで950℃以下の温度で該絶縁膜を湿雰囲気
中で酸化する第2工程、該基板に第1導電型のイオン打
込みにより第1導電型高濃度層を形成する第3工程、次
いで前記第1の製造方法の第9〜12工程を続いて行う
7エ程からなることを特徴とする半導体装置の製造方法
である。
[作用]
従来方法では、1層目ポリシリコン配線間隔は第7図に
示す如<、1 +2aとなる。ここで、fI:ポリシリ
コン間の開口部の大きさ、a:合わせ余裕 しかしながら、本発明方法では、合わせ余裕を取る必要
がなく、第2図に示す如く加工制限される最小の配線間
隔でよい。
示す如<、1 +2aとなる。ここで、fI:ポリシリ
コン間の開口部の大きさ、a:合わせ余裕 しかしながら、本発明方法では、合わせ余裕を取る必要
がなく、第2図に示す如く加工制限される最小の配線間
隔でよい。
例えば、1層目ポリシリコンの線幅及び間隔を夫々1.
2 ura % 1.2μm 、合わせ余裕aを1.
0μrsslを1.2.czmとすると、 従来方法二Ω+2a= (1,2+1.OX 2)μm
−3,2μm本発明法:1.2μ踊 となり、本発明法の場合、従来法の約半分以下となる。
2 ura % 1.2μm 、合わせ余裕aを1.
0μrsslを1.2.czmとすると、 従来方法二Ω+2a= (1,2+1.OX 2)μm
−3,2μm本発明法:1.2μ踊 となり、本発明法の場合、従来法の約半分以下となる。
本発明の半導体装置は以上の如く構成したので、チップ
面積が縮小出来、この分だけソース又はドレインの拡散
層の拡散面積が縮小され寄生容量が減少する。又同様に
この分だけ2層目ポリシリコンの配線長が短くなり、配
線抵抗が小さくなって、伝搬遅延が減少出来、高速化低
コスト化に対応出来る。
面積が縮小出来、この分だけソース又はドレインの拡散
層の拡散面積が縮小され寄生容量が減少する。又同様に
この分だけ2層目ポリシリコンの配線長が短くなり、配
線抵抗が小さくなって、伝搬遅延が減少出来、高速化低
コスト化に対応出来る。
又、本発明の半導体装置において、ゲート電極をポリシ
リコン又は高融点金属又はこれらの2層からなるポリサ
イドの各組合わせを用いた時、この表面に凹凸があるた
め絶縁破壊がし易くなる。
リコン又は高融点金属又はこれらの2層からなるポリサ
イドの各組合わせを用いた時、この表面に凹凸があるた
め絶縁破壊がし易くなる。
このため前記2層間の絶縁膜の厚みを、最も薄い部分で
500A”以上とすることにより絶縁破壊を防止し得る
ものである。
500A”以上とすることにより絶縁破壊を防止し得る
ものである。
次に本発明の実施例について述べる。
[実施例]
[実施例1]
本発明の半導体装置の実施例を、Nチャネル型MISF
ETを備えたICに適応した例について説明する。
ETを備えたICに適応した例について説明する。
第1図及び第2図は、夫々本発明の半導体装置及びその
接続部の説明図である。
接続部の説明図である。
面図において、第6図〜第8図中の符号と同符号は同−
又は相当部分を示すので繰返しの説明を省略する。
又は相当部分を示すので繰返しの説明を省略する。
図において10は層間絶縁膜、11は側壁絶縁膜である
。
。
第1図において、1は第6図と同じくシリコン単結晶か
らなるP−型半導体基板又はN−型半導体基板上に形成
されたP−領域であり、ICを構成するものである。2
は拡散層であり、2aは濃度の低い拡散層、2bは濃い
拡散層であり、3は絶縁膜4の所定上面部に設けられ主
としてゲート電極として用いられる第1層目配線層であ
り、4は主としてゲート絶縁膜として使用する基板1上
部に設けられた絶縁膜であり、5は基板1上部に半導体
素子を覆うようにして設けられた層間絶縁膜であり、主
としてその上部に設けられた第2層目配線層と半導体素
子とを電気的に隔離するものである。6は主として第1
層目配線層のゲート電極部3の両端部のゲート絶縁膜4
の上部に異方性エツチングにより設けられた絶縁性のサ
イドウオールであり、ドレイン領域又はソース領域とし
て用いられる一対の半導体領域をより隔離し、実効チャ
ネル長さを充分に確保するためとこの時形成された濃度
の低い拡散層2aとより成り立っている。
らなるP−型半導体基板又はN−型半導体基板上に形成
されたP−領域であり、ICを構成するものである。2
は拡散層であり、2aは濃度の低い拡散層、2bは濃い
拡散層であり、3は絶縁膜4の所定上面部に設けられ主
としてゲート電極として用いられる第1層目配線層であ
り、4は主としてゲート絶縁膜として使用する基板1上
部に設けられた絶縁膜であり、5は基板1上部に半導体
素子を覆うようにして設けられた層間絶縁膜であり、主
としてその上部に設けられた第2層目配線層と半導体素
子とを電気的に隔離するものである。6は主として第1
層目配線層のゲート電極部3の両端部のゲート絶縁膜4
の上部に異方性エツチングにより設けられた絶縁性のサ
イドウオールであり、ドレイン領域又はソース領域とし
て用いられる一対の半導体領域をより隔離し、実効チャ
ネル長さを充分に確保するためとこの時形成された濃度
の低い拡散層2aとより成り立っている。
又、11は第1層目配線層7と第2層目配線層8との接
触をとる開口部内にあるゲート電極3の側壁の絶縁膜で
ゲート絶縁膜4の上部に異方性エツチングにより形成さ
れた側壁絶縁膜であり、この側壁絶縁膜は第1としてL
DD構造のサイドウオール、第2として層間絶縁膜10
を異方性エツチングで開口部(第2図においては9)を
形成する際に該サイドウオールと同様のメカニズムにて
形成される側壁絶縁膜、第3には前記第1と第2の組合
せによって出来る側壁絶縁膜であり、これらの違いは層
間絶縁膜10においてその膜厚とこれがエツチングされ
る際のオーバーエツチング時間の設定により説明される
。
触をとる開口部内にあるゲート電極3の側壁の絶縁膜で
ゲート絶縁膜4の上部に異方性エツチングにより形成さ
れた側壁絶縁膜であり、この側壁絶縁膜は第1としてL
DD構造のサイドウオール、第2として層間絶縁膜10
を異方性エツチングで開口部(第2図においては9)を
形成する際に該サイドウオールと同様のメカニズムにて
形成される側壁絶縁膜、第3には前記第1と第2の組合
せによって出来る側壁絶縁膜であり、これらの違いは層
間絶縁膜10においてその膜厚とこれがエツチングされ
る際のオーバーエツチング時間の設定により説明される
。
つまりオーバーエツチング時間が長いと層間絶縁膜10
がゲート電極側面においても全てエツチングされ側壁絶
縁膜6はLDDのサイドウオールのみとなり逆にエツチ
ング量を減らすと第3の状態となる。
がゲート電極側面においても全てエツチングされ側壁絶
縁膜6はLDDのサイドウオールのみとなり逆にエツチ
ング量を減らすと第3の状態となる。
第2の状態は後述する実施例3で示される工程で作成さ
れた時の状態を示す。
れた時の状態を示す。
本発明の半導体装置は、第1図に示す如く、(1)2層
目配線層8が基板上の拡散層2との接線部において、サ
イドウオール又は側壁絶縁膜である6により自己整合的
に1層目配線層7(ゲート電極3)と分離されている。
目配線層8が基板上の拡散層2との接線部において、サ
イドウオール又は側壁絶縁膜である6により自己整合的
に1層目配線層7(ゲート電極3)と分離されている。
(2)開口部9はソース又はドレインの拡散層のSi表
面とサイドウオール又は側壁絶縁膜6との境界より大き
く合わせ余裕を取っていない。
面とサイドウオール又は側壁絶縁膜6との境界より大き
く合わせ余裕を取っていない。
(3)1層目及び2層目の配線層7及び8は従来の層間
絶縁膜10以外に絶縁膜5によっても分離されている。
絶縁膜10以外に絶縁膜5によっても分離されている。
等、従来の装置とは異なるものである。
[実施例2コ
次に第3(a)図〜第3(g)図に基づいて、本発明の
半導体装置の製造方法の一実施例について述べる。
半導体装置の製造方法の一実施例について述べる。
図において12はフォトレジストパターンである。
本発明の半導体装置の製造方法は、
(1)先ず、第3(a)図に示す如く、p型の半導体基
板1の表面にゲート絶縁膜4を形成した後、酸化膜多結
晶シリコン層又は高融点金属層又はこの2つの組合せか
らなるポリサイド層のゲート電極層(1層目配線層7)
を形成する。
板1の表面にゲート絶縁膜4を形成した後、酸化膜多結
晶シリコン層又は高融点金属層又はこの2つの組合せか
らなるポリサイド層のゲート電極層(1層目配線層7)
を形成する。
(2)次に第3(b)図に示す如く、ゲート電極層7上
にCVDにより絶縁膜5を形成する。(この場合、又は
ゲート電極7層の酸化熱処理等によってもよい。) (3)第3(C)図に示す如く、絶縁膜5上にフォトレ
ジストパターン12を形成する。
にCVDにより絶縁膜5を形成する。(この場合、又は
ゲート電極7層の酸化熱処理等によってもよい。) (3)第3(C)図に示す如く、絶縁膜5上にフォトレ
ジストパターン12を形成する。
(4)第3(d)図に示す如く、反応性エツチング(R
I E)により、絶縁膜5をエツチング除去する。次に
、第3(e)図に示す如く、同じく反応性エツチングに
よりゲート電極3を形成せしめ、フォトレジストパター
ン12を除去する。
I E)により、絶縁膜5をエツチング除去する。次に
、第3(e)図に示す如く、同じく反応性エツチングに
よりゲート電極3を形成せしめ、フォトレジストパター
ン12を除去する。
(5)第3(f)図に示す如く、ゲート電極3をマスク
として基板1に31P+のイオン打込みにより、n一層
(濃度の低い拡散層2a)を形成する。
として基板1に31P+のイオン打込みにより、n一層
(濃度の低い拡散層2a)を形成する。
(6)第3(g)図に示す如く、CVDにより層間絶縁
膜6aをゲート電極3上全面に形成する。
膜6aをゲート電極3上全面に形成する。
(7)第3(h)図に示す如く、全面を反応性エツチン
グにより全面エツチング除去し、サイドウオール6をゲ
ート電極3の側壁に形成する。
グにより全面エツチング除去し、サイドウオール6をゲ
ート電極3の側壁に形成する。
(8)次に、第3(i)図に示す如く、基板1に31P
+又はAsのイオン打込みを用いてn+層(aい拡散層
2b)を形成する。
+又はAsのイオン打込みを用いてn+層(aい拡散層
2b)を形成する。
(9)第3(j)図に示す如く、CVDにより層間絶縁
膜10を形成する。
膜10を形成する。
(10)第3(k)図に示す如く、前記層間絶縁膜10
の所定部分の下の層間絶縁膜5及びサイドウオール6一
部をエツチングにより除去し、サイドウオール11及び
接続部の開口部9を形成する。
の所定部分の下の層間絶縁膜5及びサイドウオール6一
部をエツチングにより除去し、サイドウオール11及び
接続部の開口部9を形成する。
尚、このとき層間絶縁膜5.サイドウオール6形成時の
オーバエツチング量1層間絶縁膜10と接続部の開口部
9とのエツチング条件を最適化することにより1層目配
線層7と2層目配線層8間の絶縁膜5又は11が膜の最
小で50OA”以上に調節することにより両者間のリー
クを防止し、耐圧の確保をする。
オーバエツチング量1層間絶縁膜10と接続部の開口部
9とのエツチング条件を最適化することにより1層目配
線層7と2層目配線層8間の絶縁膜5又は11が膜の最
小で50OA”以上に調節することにより両者間のリー
クを防止し、耐圧の確保をする。
(11)最後に、第3(1)図に示す如く、以下従来方
法により2層目配線金属層8を形成する。
法により2層目配線金属層8を形成する。
以上の12工程を行うことにより本発明の半導体装置の
構造が実現出来た。
構造が実現出来た。
[実施例3]
一方第4(a)図〜第4(C)図に示す他の方法につい
て述べる。
て述べる。
(1)先ず、第4(a)図に示す如く、p型の半導体基
板表面にゲート絶縁膜を形成した後、ポリシリコン層又
は高融点金属層又はこの2つの組合せからなるポリサイ
ド層のゲート電極層3を半導体基板1上のゲート膜4上
に形成する。
板表面にゲート絶縁膜を形成した後、ポリシリコン層又
は高融点金属層又はこの2つの組合せからなるポリサイ
ド層のゲート電極層3を半導体基板1上のゲート膜4上
に形成する。
(2)次いで、第4(b)図に示す如く、ゲート電極層
3をマスクとして基板1に31P”のイオン打込みによ
り、n一層(濃度の低い拡散層2a)を形成する。
3をマスクとして基板1に31P”のイオン打込みによ
り、n一層(濃度の低い拡散層2a)を形成する。
(3)第4(C)図に示す如(,950℃以下の温度で
湿雰囲気中で酸化処理することによりゲート電極3の周
囲がSi基板1よりかなり多く、(温度条件によるが5
〜10倍程度の膜)6aが形成出来る。
湿雰囲気中で酸化処理することによりゲート電極3の周
囲がSi基板1よりかなり多く、(温度条件によるが5
〜10倍程度の膜)6aが形成出来る。
(4)以下前記実施例2の製造工程(6)以下の7エ程
(第3(f)図以下)を行う。
(第3(f)図以下)を行う。
以上10工程からなる水沫にても本発明の半導体装置の
構造が実現出来る。
構造が実現出来る。
[実施例4]
又、第5(a)図〜第5(d)図に示す他の方法につい
て述べる。
て述べる。
(1)第5(a)図に示す如く、従来方法でn型の半導
体基板表面に、ゲート絶縁膜を形成した後、ポリシリコ
ン層又は高融点金属層又はこの2つの組合せからなるポ
リサイド層のゲート電極層を形成し、該ゲート電極3の
側壁にサイドウォール6を形成せしめ次いで該ゲート電
極3をマスクとして、前記基板1に31P+イオン打込
みによりn一層(低い拡散層2a)を形成せしめる。
体基板表面に、ゲート絶縁膜を形成した後、ポリシリコ
ン層又は高融点金属層又はこの2つの組合せからなるポ
リサイド層のゲート電極層を形成し、該ゲート電極3の
側壁にサイドウォール6を形成せしめ次いで該ゲート電
極3をマスクとして、前記基板1に31P+イオン打込
みによりn一層(低い拡散層2a)を形成せしめる。
(2)第5(b)図に示す如く絶縁膜5を950℃以下
の温度で湿雰囲気中で酸化熱処理する。
の温度で湿雰囲気中で酸化熱処理する。
このとき実施例3の理由によりゲート電極3上にのみ多
く絶縁膜5が形成出来る。
く絶縁膜5が形成出来る。
(3)第5(c)図に示す如く、基板1に31P+又は
Asのイオン打込みを用いてn 層(濃い拡散層2b)
を形成する。
Asのイオン打込みを用いてn 層(濃い拡散層2b)
を形成する。
(4)以下前記実施例2の製造工程(9)以下の4工程
[第3(j)図以下]を行う。
[第3(j)図以下]を行う。
以上7エ程からなる本誌にても本発明の半導体装置の構
造が実現出来た。
造が実現出来た。
本発明の半導体装置の製造方法は、
(1)実施例2及び3のサイドウオール6を形成する前
又は実施例4のサイドウオール6形成後で少なくとも層
間絶縁膜10を形成する前、1層目配線上に所定の厚み
の絶縁膜5を形成する。
又は実施例4のサイドウオール6形成後で少なくとも層
間絶縁膜10を形成する前、1層目配線上に所定の厚み
の絶縁膜5を形成する。
(2)実施例2及び3に於いては、サイドウオール6の
形成時と層間絶縁膜10をエツチングする際に、実施例
4に於いては、層間絶縁膜10のエツチングする時に、
1層目配線上の絶縁膜5が残るようにエツチングして最
終的に500Å以上残るようにする。
形成時と層間絶縁膜10をエツチングする際に、実施例
4に於いては、層間絶縁膜10のエツチングする時に、
1層目配線上の絶縁膜5が残るようにエツチングして最
終的に500Å以上残るようにする。
等の点で従来方法と相異するものである。
尚、本発明の実施例においては、p型基板に形成される
nチャンネルトランジスターについて述べたが当然n型
基板に形成されるnチャンネルトランジスターにも適用
出来ることはいうまでもない。
nチャンネルトランジスターについて述べたが当然n型
基板に形成されるnチャンネルトランジスターにも適用
出来ることはいうまでもない。
[発明の効果]
本発明の半導体装置の構造を用いることにより、(1)
アライメント余裕を除くことが出来るため1層目配線間
の間隔が小さくなるため高密度化が実現できた。
アライメント余裕を除くことが出来るため1層目配線間
の間隔が小さくなるため高密度化が実現できた。
(2)2層目配線長を短く出来るため配線抵抗が低減で
き配線遅延が減少できた。
き配線遅延が減少できた。
(3)拡散層面積が減少できたため、これにより拡散層
容量の低減とこれによる2層目配線の寄生容量が低減出
来高速化が実現できた。
容量の低減とこれによる2層目配線の寄生容量が低減出
来高速化が実現できた。
(4)全体的にチップ面積が小さくなり同一ウニバー内
の有効チップ数が増加しコストが低減できた。
の有効チップ数が増加しコストが低減できた。
等以上の様な特に高速化、低コスト化に大きな効果があ
った。
った。
第1図及び第2図は、本発明の半導体装置及び接続部の
説明図、第3(a)図〜第3(g)図、第4(a)図〜
第4(C)図及び第5(a)図〜第5(C)図は夫々本
発明の実施例2.3、及び4における製造方法の工程説
明図、第6図及び第7図は従来半導体装置の構造説明図
及びその接続部の説明図、第8(a)図〜第8(e)図
はLDD構造半導体の製造工程説明図である。 図において、1はSi基板、2は拡散層、2aは濃度の
低い拡散層、2bは濃い拡散層、3及び7はゲート電極
(1層目配線層)、4はゲート絶縁膜、5及び10は層
間絶縁膜、6はサイドウオール、6aはサイドウオール
を形成するための絶縁膜、8は2層目配線層、9は接続
部(コンタクト部)、11は側壁絶縁膜、12はフォト
レジストパターンである。 尚、図面中、同符号は同−又は相当部分を示す。
説明図、第3(a)図〜第3(g)図、第4(a)図〜
第4(C)図及び第5(a)図〜第5(C)図は夫々本
発明の実施例2.3、及び4における製造方法の工程説
明図、第6図及び第7図は従来半導体装置の構造説明図
及びその接続部の説明図、第8(a)図〜第8(e)図
はLDD構造半導体の製造工程説明図である。 図において、1はSi基板、2は拡散層、2aは濃度の
低い拡散層、2bは濃い拡散層、3及び7はゲート電極
(1層目配線層)、4はゲート絶縁膜、5及び10は層
間絶縁膜、6はサイドウオール、6aはサイドウオール
を形成するための絶縁膜、8は2層目配線層、9は接続
部(コンタクト部)、11は側壁絶縁膜、12はフォト
レジストパターンである。 尚、図面中、同符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (5)
- (1)LDD構造を有するMOS型半導体装置で、ポリ
シリコン又は高融点金属又はこれらの2層からなるポリ
サイドの各組合わせによる2層構造からなり、該2層構
造の2層目の配線層と基板上に形成されたソース又はド
レインの拡散層との接続部が1層目配線のゲート電極部
と隣接しかつ該2層目配線が該1層目配線と交差する構
造を有する半導体装置において、該2層目配線とソース
又はドレインの拡散層の接線部分の開口部が少くとも配
線方向においてLDD構造のサイドウォールとソース又
はドレインの拡散層表面との境界より大きく形成され、
かつ該2層目配線と該1層目配線のゲート電極部がその
交差部において、LDD構造のサイドウォール又は該開
口部形成時に該2層配線間の層間絶縁膜をエッチングし
て形成される側壁絶縁膜又は両者によって形成される絶
縁膜によって分離されていることを特徴とする半導体装
置。 - (2)前記2層間の絶縁膜の厚みが、最も薄い部分で5
00A°以上であ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。 - (3)半導体基板表面にゲート絶縁膜を形成した後、ポ
リシリコン層又は高融点金属層又はこの2つの組合せか
らなるポリサイド層のゲート電極層を形成する工程、該
ゲート電極層上にCVD又は酸化等の熱処理により絶縁
膜を全面に形成する工程、該絶縁膜上にフォトレジスト
パターンを形成する工程、該絶縁膜を反応性エッチング
により除去し、同じく反応性エッチングによりゲート電
極を形成せしめ、前記フォトレジストを除去する工程、
前記ゲート電極をマスクとして前記基板に第1導電型の
イオン打込みにより第1導電型低濃度層を形成する工程
、次いでCVD又は酸化等の熱処理により絶縁膜をゲー
ト電極上全面に形成せしめる工程、反応性エッチングに
より全面エッチング除去しサイドウォールをゲート電極
の側壁に形成せしめる工程、該基板に第1導電型のイオ
ン打込みにより第1導電型高濃度層を形成する工程、次
にCVD等により絶縁膜を形成する工程、前記絶縁膜上
の所定部分に開口部を形成するためのフォトレジストパ
ターンを形成する工程、前記フォトレジストの所定部分
をエッチング除去し、前記2層間接続部に開口部を形成
する工程、以下2層目配線層を形成する工程とからなる
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - (4)半導体基板表面にゲート絶縁膜を形成した後、ポ
リシリコン層又は高融点金属層又はこの2つの組合せか
らなるポリサイド層のゲート電極を形成する工程、前記
ゲート電極をマスクとして、前記基板に第1導電型のイ
オン打込みにより第1導電型低濃度層を形成する工程、
次いで950℃以下の温度で該絶縁膜を湿雰囲気中で酸
化する工程、次いでCVD又は酸化等の熱処理により絶
縁膜をゲート電極上全面に形成せしめる工程、反応性エ
ッチングにより全面エッチング除去しサイドウォールを
ゲート電極の側壁に形成せしめる工程、該基板に第1導
電型のイオン打込みにより第1導電型高濃度層を形成す
る工程、次にCVD等により絶縁膜を形成する工程、前
記絶縁膜上の所定部分に開口部を形成するためのフォト
レジストパターンを形成する工程、前記フォトレジスト
の所定部分をエッチング除去し、前記2層間接続部に開
口部を形成する工程、以下2層目配線層を形成する工程
とからなることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - (5)半導体基板表面にゲート絶縁膜を形成した後、ポ
リシリコン層又は高融点金属層又はこの2つの組合せか
らなるポリサイド層のゲート電極を形成し、該ゲート電
極をマスクとして、該ゲート電極の側壁にサイドウォー
ルを形成する工程、前記基板に第1導電型のイオン打込
みにより第1導電型低濃度層を形成する工程、次いで9
50℃以下の温度で該絶縁膜を湿雰囲気中で酸化する工
程、該基板に第1導電型のイオン打込みにより第1導電
型高濃度層を形成する工程、次にCVD等により絶縁膜
を形成する工程、前記絶縁膜上の所定部分に開口部を形
成するためのフォトレジストパターンを形成する工程、
前記フォトレジストの所定部分をエッチング除去し、前
記2層間接続部に開口部を形成する工程、以下2層目配
線層を形成する工程とからなることを特徴とする半導体
装置の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62145297A JPS63310173A (ja) | 1987-06-12 | 1987-06-12 | 半導体装置及びその製造方法 |
| KR1019880004752A KR920007787B1 (ko) | 1987-06-09 | 1988-04-27 | 반도체 장치 및 그 제조방법 |
| US07/202,649 US5075762A (en) | 1987-06-09 | 1988-06-07 | Semiconductor device having an inter-layer insulating film disposed between two wiring layers and method of manufacturing the same |
| US07/531,672 US5191402A (en) | 1986-10-27 | 1990-06-01 | Semiconductor device having an inter-layer insulating film disposed between two wiring layers |
| US08/487,352 US5612557A (en) | 1986-10-27 | 1995-06-07 | Semiconductor device having an inter-layer insulating film disposed between two wiring layers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62145297A JPS63310173A (ja) | 1987-06-12 | 1987-06-12 | 半導体装置及びその製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8083631A Division JP2701828B2 (ja) | 1996-04-05 | 1996-04-05 | 半導体装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63310173A true JPS63310173A (ja) | 1988-12-19 |
Family
ID=15381887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62145297A Pending JPS63310173A (ja) | 1986-10-27 | 1987-06-12 | 半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63310173A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0669229A (ja) * | 1991-04-10 | 1994-03-11 | Samsung Electron Co Ltd | Gold構造を有する半導体素子の製造方法 |
| CN113314563A (zh) * | 2020-02-26 | 2021-08-27 | 铠侠股份有限公司 | 非易失性半导体存储装置及其制造方法 |
-
1987
- 1987-06-12 JP JP62145297A patent/JPS63310173A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0669229A (ja) * | 1991-04-10 | 1994-03-11 | Samsung Electron Co Ltd | Gold構造を有する半導体素子の製造方法 |
| CN113314563A (zh) * | 2020-02-26 | 2021-08-27 | 铠侠股份有限公司 | 非易失性半导体存储装置及其制造方法 |
| CN113314563B (zh) * | 2020-02-26 | 2024-02-09 | 铠侠股份有限公司 | 非易失性半导体存储装置及其制造方法 |
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