JP2755226B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JP2755226B2
JP2755226B2 JP7250602A JP25060295A JP2755226B2 JP 2755226 B2 JP2755226 B2 JP 2755226B2 JP 7250602 A JP7250602 A JP 7250602A JP 25060295 A JP25060295 A JP 25060295A JP 2755226 B2 JP2755226 B2 JP 2755226B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
insulating film
layer
forming
conductive film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP7250602A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0992791A (ja
Inventor
信一 堀場
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.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP7250602A priority Critical patent/JP2755226B2/ja
Publication of JPH0992791A publication Critical patent/JPH0992791A/ja
Priority to US08/964,625 priority patent/US6071785A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2755226B2 publication Critical patent/JP2755226B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造方
法に関し、特に、SRAM(Static Random Access Memo
ry)の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体の高集積化により素子の微
細化が進み、コンタクト孔と配線のマスクの位置合せマ
ージンが厳しくなってきている。その対策としてセルフ
アラインでコンタクト孔を形成する技術が適用されてき
ている。SRAMのグラウンドコンタクト孔にセルフア
ラインコンタクトを適用した従来例について図を用いて
説明する。
【0003】図5はグラウンド配線まで形成したSRA
Mセルの平面図である。フィールド酸化膜202と拡散
層206上にゲート電極220が形成され、その後グラ
ウンド配線と拡散層206をつなぐためのコンタクト孔
110が形成され、その上にグラウンド配線230が形
成されている。
【0004】図6(a)〜(c),(a’)〜(c’)
および図7(d),(d’)のそれぞれは図5に示した
SRAMセルの製造工程を段階的に示す図であり、図5
中のB−B’線とA−A’線断面図である。以下に、図
6および図7を参照してSRAMセルの製造方法を説明
する。
【0005】図6(a),(a’)に示すようにシリコ
ン基板201上にフィールド酸化膜202およびゲート
酸化膜203を介してゲート電極が形成される。ここで
ゲート電極は多結晶シリコン膜204と酸化膜205か
らなる二層膜として形成されている。
【0006】続いて行われる図6(b),(b’)に示
す段階では、ゲート電極をマスクとしたイオン注入が行
われ、N型の拡散層206が形成される。次に、酸化膜
をウェハ全面に形成した後、異方性エッチングによりウ
ェハ全面をエッチングし、側壁膜207を形成する。続
いて、層間絶縁膜として酸化膜208がウェハ全面に形
成される。
【0007】図6(c),(c’)に示す段階では、フ
ォトレジストパターン209を形成した後、フォトレジ
ストパターン209をマスクとして異方性エッチングが
行われ、コンタクト孔210が多結晶シリコン膜204
に対してセルフアラインで形成される。
【0008】その後、図7(d),(d’)に示すよう
に、グラウンド配線としてタングステンシリサイド膜2
11が形成される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の半導体
装置の製造方法では、ゲート電極間隔の狭いところで図
7(d)に示すようにタングステンシリサイド膜211
の被覆性(以下、カバレッジと称する)が悪いことか
ら、膜厚が薄くなり、配線抵抗がカバレッジの良い場合
(平坦化を行った場合)に比べると3〜4倍になってし
まう。その結果、SRAMのドライバートランジスタの
ON電流が下がることにより実効レシオが下がり、SR
AMの動作特性が劣化するという問題点があった。タン
グステンシリサイド膜211を厚く形成したとしても図
7(d)に示すようなゲート電極間隔の狭い部分での膜
厚はそれほど増加することはなく、解決することはでき
ない。また、厚く形成することによる製造時間の増加が
あり、この点からも採用することはできない。
【0010】図5のA−A’断面をそれぞれ示す図6
(a’)〜(c’)および図7(d’)の各図に表わさ
れるように、ゲート電極上に酸化膜208を形成し、下
地の段差を利用してコンタクト孔210をセルフアライ
ンに開孔する場合には、カバレッジは良好となるが、コ
ンタクト孔が形成されない図7(d)に示されるような
部分では上記の問題点が発生する。この問題点はセルフ
アラインでコンタクト孔を形成するような高集積化され
た半導体装置に特有のものである。
【0011】上記のような問題点を解決するためには、
グラウンド配線をカバレッジの良い材質、例えば多結晶
シリコンで形成することが考えられるが、多結晶シリコ
ンではコンタクト抵抗や配線抵抗がタングステンシリサ
イドに比べて高くなってしまうという問題が新たに生じ
る。
【0012】本発明は上述したような従来の技術が有す
る問題点に鑑みてなされたものであって、セルフアライ
ンでコンタクト孔を形成するとともに抵抗の低いグラウ
ンド配線を形成することのできる半導体装置の製造方法
を実現することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体製造方法
は、半導体基板表面にフィールド絶縁膜を形成した後、
ゲート絶縁膜を形成する第1の工程と、上面に第1の導
電膜と第1の絶縁膜を成長させた後に所定の領域をエッ
チングし、前記第1の導電膜と第1の絶縁膜の2層から
なるゲート電極を形成する第2の工程と、前記ゲート電
極の間に拡散層領域を形成する第3の工程と、上面に第
2の絶縁膜を形成してこれを異方性エッチングし、前記
ゲート電極の側面に側壁膜を形成する第4の工程と、上
面に第3の絶縁膜を形成した後、所定領域をエッチング
し、コンタクト孔を開孔する第5の工程と、上面に第2
の導電膜を形成する第6の工程と、上面に第4の絶縁膜
を形成し、これを平坦にする第7の工程と、前記第7の
工程により平坦化された前記第4の絶縁膜の上面を等方
的にエッチングし、前記第2の導電膜の一部を露出させ
る第8の工程と、上面に第3の導電膜を形成する第9の
工程と、前記第3の導電膜と第4の絶縁膜と第2の導電
膜の所定の領域をエッチングし、グラウンド配線層を形
成する第10の工程と、からなる。
【0014】この場合、前記第1の絶縁膜と第2の絶縁
膜を窒化膜としてもよい。
【0015】また、上記のいずれの場合においても、前
記第2の導電膜を2層膜とし、下層を高融点金属層また
は高融点金属シリサイド層、上層を多結晶シリコン層と
してもよい。
【0016】(作用)上記の本発明の方法により製造さ
れる半導体装置は、グラウンド配線層が、第8の工程に
てその一部が露出される第2の導電膜およびその上に形
成される第3の導電膜から構成される。第3の導電膜
は、平坦化された第4の絶縁膜上に形成され、層抵抗の
低いものとなるので、グラウンド配線層の抵抗は低いも
のとなる。
【0017】第2の導電膜および第3の導電膜のコンタ
クトは、第2の導電膜の一部が露出するまでエッチング
を行い、その上に第3の導電膜を形成するという簡単な
工程であるが、第2の導電膜を2層膜とし、下層を高融
点金属層または高融点金属シリサイド層、上層を多結晶
シリコン層とした場合には、カバレッジがよく、均一性
よく形成されている多結晶シリコン層が露出するまでエ
ッチング行うため、第4の絶縁膜をオーバーエッチング
したとしても第2の導電膜と第3の導電膜のコンタクト
を確実なものとなる。
【0018】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。
【0019】図1は本発明により製造されるグラウンド
配線まで形成されたSRAMセル部の一実施例の平面図
である。フィールド酸化膜2と拡散層6上にゲート電極
20が形成され、その後、グラウンド配線30と拡散層
6をつなぐためのコンタクト孔10が形成され、その上
にグラウンド配線30が形成されている。
【0020】図2(a)〜(c),(a’)〜(c’)
および図3(d),(d’)のそれぞれは図1に示した
SRAMセルの製造工程を段階的に示す図であり、図1
中のB−B’線とA−A’線断面図である。以下に、図
2および図3を参照して本実施例によるSRAMセルの
製造方法を説明する。
【0021】図2(a),(a’)に示すように、シリ
コン基板1上に厚さ2000〜5000Åのフィールド
酸化膜2および厚さ100〜300Åのゲート酸化膜
(ゲート絶縁膜)3を介してゲート電極が形成される。
ここでゲート電極は厚さ2000〜4000Åの多結晶
シリコン(第1の導電膜)4であるが、後の工程でセル
フアラインにコンタクト孔を形成するため多結晶シリコ
ン4と厚さ2000〜4000Åの酸化膜(第1の絶縁
膜)5の2層膜で形成されている。
【0022】図2(b),(b’)に示される段階の工
程では、ゲート電極をマスクとして、30KeV、1E
15程度でヒ素のイオン注入が行われ、N型の拡散層6
が形成される。次に、厚さ1000〜2000Åの酸化
膜(第2の絶縁膜)をウェハ全面に形成した後、異方性
エッチングによりウェハ全面をエッチングし、側壁膜7
が形成される。続いて、層間絶縁膜として厚さ1000
〜2000Åの酸化膜8(第3の絶縁膜)がウェハ全面
に形成される。
【0023】図2(c),(c’)に示される段階で
は、フォトレジストパターン9をマスクとして異方性エ
ッチングが行われ、コンタクト孔10が多結晶シリコン
膜4に対してセルフアラインで形成される。
【0024】図3(d),(d’)に示される段階で
は、グラウンド配線として厚さ1000〜2000Åの
タングステンシリサイド膜(第2の導電膜)11が形成
される。次に、タングステンシリサイド膜11の上に厚
さ5000〜80000ÅのBPSG膜(第4の絶縁
膜)12が形成され、高温リフロー等の方法により平坦
化を行う。
【0025】図3(e),(e’)に示される段階で
は、BPSG膜12をウェットエッチングまたはドライ
エッチング法によりゲート電極上のタングステンシリサ
イド膜11の一部が露出するまでウェハ全面をエッチン
グし、その後、厚さ1000〜2000Åのタングステ
ンシリサイド膜(第3の導電膜)13をウェハ全面に形
成し、フォトレジストを用いて所定のパターンにエッチ
ングする。
【0026】上記のパターンエッチングは、まず、SF
6等を用いたエッチングによりタングステンシリサイド
膜13を除去した後にCHF3等を用いたエッチングに
よりBPSG膜12を除去し、さらにSF6等を用いた
エッチングにより、タングステンシリサイド膜11を除
去することにより行われる。
【0027】上記のように構成される本実施例において
は、グラウンド配線層が、セルフアラインで形成された
コンタクト孔の上に形成された層と、これらをBPSG
膜12により平坦化した上に形成された層抵抗の低い層
の2つの層により形成されるため、グラウンド配線層全
体の抵抗も低いものとなっている。グラウンド配線層を
形成する2つの層は、BPSG膜12をゲート電極上の
タングステンシリサイド膜11の一部が露出するまでエ
ッチングし、その上にタングステンシリサイド膜13を
形成することにより行われるため、これらの間のコンタ
クトを確実に得ることができる。このようにタングステ
ンシリサイド膜11のエッチングについてはコンタクト
を図るためのフォトレジストを行う必要はなく、工数が
増加することが防がれている。
【0028】また、セルフアラインでコンタクト孔を形
成できる点は従来と同様であり、その結果、工程数の増
加が少ない状態で、コンタクト抵抗と配線抵抗を含めた
抵抗を、例えば、0.4μmコンタクトの場合、従来8
00Ω程度であったものを200Ω程度まで改善するこ
とができた。
【0029】図4は、(a),(b)、(a’),
(b’)は本発明の第2の実施例を説明するための断面
図である。本実施例は第1の実施例において図2(a)
〜(c),(a’)〜(c’)に示したのと同様にして
コンタクト孔110をセルフアラインで形成するもの
で、図4中のシリコン基板101、フィールド酸化膜1
02、ゲート酸化膜103、多結晶シリコン104、酸
化膜105、拡散層106、側壁膜107、酸化膜10
8、フォトレジストパターン109およびコンタクト孔
110はそれぞれは、図2中のシリコン基板1、フィー
ルド酸化膜2、ゲート酸化膜3、多結晶シリコン4、酸
化膜5、拡散層6、側壁膜7、酸化膜8、フォトレジス
トパターン9およびコンタクト孔10と同様に形成され
ている。
【0030】その後、図4(a),(a’)に示すよう
にグラウンド配線として厚さ1000〜2000Åのタ
ングステンシリサイド膜111を形成した後、厚さ50
0〜1500Åの多結晶シリコン膜114を形成する。
【0031】次に、厚さ5000〜8000ÅPSG膜
112を形成し、高温リフロー等の方法により平坦化を
行う。
【0032】次に、図4(b),(b’)に示すように
BPSG膜112をウェットエッチングまたはドライエ
ッチング法により、ゲート電極上の多結晶シリコン膜1
4の一部が露出するまでウェハ全面エッチングした後、
厚さ1000〜2000Åのタングステンシリサイド膜
113をウェハ全面に形成し、フォトレジストを用いて
所定のパターンにエッチングする。
【0033】エッチングは、まず、SF6等を用いたエ
ッチングにより、タングステンシリサイド膜113を除
去した後CHF3等を用いたエッチングによりBPSG
膜112を除去し、さらにSF6等を用いたエッチング
により、多結晶シリコン膜114と、タングステンシリ
サイド膜111を除去することにより行われる。
【0034】第1の実施例ではBPSG膜112をエッ
チングにより除去するときのオーバーエッチング時にタ
ングステンシリサイド膜11のカバレッジの悪い部分で
タングステンシリサイド膜11がなくなってしまう危険
性があるが、本発明の第2の実施例ではカバレッジのよ
い多結晶シリコン膜114があるために、BPSG膜1
12のオーバエッチングを行っても問題ない。
【0035】なお、以上説明した各実施例にて、酸化膜
5,105および酸化膜である側壁膜7,107のそれ
ぞれは窒化膜で形成することも可能であり、このように
構成してもよい。
【0036】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。
【0037】請求項1および請求項2に記載の方法にお
いては、グラウンド配線層をセルフアラインでコンタク
ト孔をとる層と平坦化した上に形成した層抵抗の低い層
の2つの層で形成したことにより、セルフアラインでコ
ンタクト孔を形成するとともに抵抗の低いグラウンド配
線を形成することができる効果がある。
【0038】請求項3に記載の方法においては、上記効
果に加えて、グラウンド配線層を構成する2つの層の間
のコンタクトをより確実に行うことができる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明により製造される半導体装置の構造を示
す平面図である。
【図2】本発明の第1の実施例の製造工程を段階的に示
す断面図である。
【図3】本発明の第1の実施例の製造工程を段階的に示
す断面図である。
【図4】本発明の第2の実施例の製造工程を段階的に示
す断面図である。
【図5】本発明の第2の実施例の製造工程を段階的に示
す断面図である。
【図6】従来例の製造工程を段階的に示す断面図であ
る。
【図7】従来例の製造工程を段階的に示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1,101 シリコン基板 2,102 フィールド酸化膜 3,103 ゲート酸化膜 4,14,104,114 多結晶シリコン 5,8,105,108 酸化膜 6,106 拡散層 7,107 側壁膜 9,109 フォトレジストパターン 10,110 コンタクト孔 11,13,111,113 タングステンシリサイ
ド膜 12,112 BPSG膜 20 ゲート電極 30 グラウンド配線

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板表面にフィールド絶縁膜を形
    成した後、ゲート絶縁膜を形成する第1の工程と、 上面に第1の導電膜と第1の絶縁膜を成長させた後に所
    定の領域をエッチングし、前記第1の導電膜と第1の絶
    縁膜の2層からなるゲート電極を形成する第2の工程
    と、 前記ゲート電極の間に拡散層領域を形成する第3の工程
    と、 上面に第2の絶縁膜を形成してこれを異方性エッチング
    し、前記ゲート電極の側面に側壁膜を形成する第4の工
    程と、 上面に第3の絶縁膜を形成した後、所定領域をエッチン
    グし、コンタクト孔を開孔する第5の工程と、 上面に第2の導電膜を形成する第6の工程と、 上面に第4の絶縁膜を形成し、これを平坦にする第7の
    工程と、 前記第7の工程により平坦化された前記第4の絶縁膜の
    上面を等方的にエッチングし、前記第2の導電膜の一部
    を露出させる第8の工程と、 上面に第3の導電膜を形成する第9の工程と、 前記第3の導電膜と第4の絶縁膜と第2の導電膜の所定
    の領域をエッチングし、グラウンド配線層を形成する第
    10の工程と、からなる半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体装置の製造方法に
    おいて、 前記第1の絶縁膜と第2の絶縁膜が窒化膜であることを
    特徴とする半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の半導体
    装置の製造方法において、 前記第2の導電膜が2層膜であり、下層が高融点金属層
    または高融点金属シリサイド層、上層が多結晶シリコン
    層であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP7250602A 1995-09-28 1995-09-28 半導体装置の製造方法 Expired - Fee Related JP2755226B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7250602A JP2755226B2 (ja) 1995-09-28 1995-09-28 半導体装置の製造方法
US08/964,625 US6071785A (en) 1995-09-28 1997-11-05 Low resistance ground wiring in a semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7250602A JP2755226B2 (ja) 1995-09-28 1995-09-28 半導体装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0992791A JPH0992791A (ja) 1997-04-04
JP2755226B2 true JP2755226B2 (ja) 1998-05-20

Family

ID=17210321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7250602A Expired - Fee Related JP2755226B2 (ja) 1995-09-28 1995-09-28 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2755226B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0992791A (ja) 1997-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6451708B1 (en) Method of forming contact holes in a semiconductor device
JP3520114B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3102405B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US6337275B1 (en) Method for forming a self aligned contact in a semiconductor device
JP3057882B2 (ja) 半導体装置の製造方法
KR100277377B1 (ko) 콘택트홀/스루홀의형성방법
JP3215320B2 (ja) 半導体装置の製造方法
KR0180287B1 (ko) 반도체장치의 배선구조 및 그의 제조방법
JP2001217200A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH06318562A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP3287322B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH09139495A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2755226B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US6071785A (en) Low resistance ground wiring in a semiconductor device
JPH1197529A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS63164359A (ja) 面積の減じられたバッティングコンタクト構造
KR100333539B1 (ko) 반도체소자의미세콘택홀형성방법
JP2001244334A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH07230968A (ja) 半導体装置の製造方法
US20020001940A1 (en) Method for forming contact holes for metal inteconnection in semiconductor devices
JPH11111921A (ja) 半導体装置
JP2855981B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2822795B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH11145305A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH11330238A (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees