JP2855981B2 - 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
JP2855981B2
JP2855981B2 JP20635392A JP20635392A JP2855981B2 JP 2855981 B2 JP2855981 B2 JP 2855981B2 JP 20635392 A JP20635392 A JP 20635392A JP 20635392 A JP20635392 A JP 20635392A JP 2855981 B2 JP2855981 B2 JP 2855981B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photoresist
film
insulating film
forming
wiring layer
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
JP20635392A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0653166A (ja
Inventor
邦明 小山
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 JP20635392A priority Critical patent/JP2855981B2/ja
Publication of JPH0653166A publication Critical patent/JPH0653166A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2855981B2 publication Critical patent/JP2855981B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
関し、特に微細なコンタクト孔,および微細な配線層の
形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体装置の高密度・高集積化に
伴ない、コンタクト孔の口径は小さく、その小さいコン
タクト孔を介して接続される配線層の幅・間隔とも狭く
なってきている。また、コンタクト孔と他の配線層との
マージンも縮まっている。
【0003】半導体装置の製造方法を説明するための工
程順の断面図である図3を参照すると、シリコン基板表
面もしくはシリコン基板上に設けられた下層配線層上に
形成された層間絶縁膜にコンタクト孔を開口してこの下
層配線層と電気的に接続される上層配線層を形成する従
来の方法は、まず、例えばP型シリコン基板1表面に、
通常のLOCOS法による膜厚400nmのフィールド
酸化膜2と膜厚20nmのゲート酸化膜3とを形成す
る。続いて、膜厚400nmの多結晶シリコンを積層
し、この多結晶シリコンをエッチング加工して多結晶シ
リコン4からなるゲート電極を形成する。次に、このゲ
ート電極である多結晶シリコン4と自己整合的に例えば
Asを70keV,1.0×1016cm-2イオン注入す
ることにより、ソース・ドレイン領域となるN型拡散層
5を形成する〔図3(a)〕。
【0004】次に、層間絶縁膜として膜厚200nmの
CVDシリコン酸化膜6を積層した後、フォトレジスト
10bをマスクにしてCVDシリコン酸化膜6のエッチ
ングを行ない、コンタクト孔を形成する〔図3
(b)〕。
【0005】このフォトレジスト10bを除去した後、
例えば500nmのアルミを積層し、フォトレジスト9
bをマスクにしてこのアルミをエッチングしてアルミ7
bを形成することにより、上層配線層を形成する〔図3
(c)〕。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
ような従来のコンタクト孔,配線の形成方法では、フォ
トレジストのパターンの解像度より小さなコンタクト
孔,狭い間隔の配線の形成はできなかった。このよう
に、小さなコンタクト孔の形成ができないため、他の配
線との設計マージンも大きくとる必要があり、高集積化
に対する大きな障害となっていた。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、シリコン基板表面,もしくは該シリコン基板
上に設けられた下層配線層上に形成された絶縁膜に、こ
の下層配線層に達するコンタクト孔を開口し、下層配線
層と電気的に接続される上層配線層をこの絶縁膜上に形
成する半導体装置の製造方法において、下層配線層を形
成した後、全面に第1の絶縁膜,第1の導電体膜,およ
び第2の絶縁膜を順次形成する工程と、上記上層配線層
を形成する領域を覆う形状を有する第1のフォトレジス
トをマスクにして第2の絶縁膜,および第1の導電体膜
のエッチングを行ない、第1の形状の第2の絶縁膜,お
よび第1の形状の第1の導電体膜を形成する工程と、第
1のフォトレジストを除去し、上記コンタクト孔を形成
する領域に開口部を有する第2のフォトレジストをマス
クにして前記第1の形状の第2の絶縁膜,および第1の
形状の第1の導電体膜のエッチングを行ない、第2の形
状の第2の絶縁膜,および第2の形状の第1の導電体膜
を形成する工程と、第2のフォトレジストを除去し、第
2の形状の第1の導電体膜の側壁に第2の導電体膜から
なるスペーサを形成する工程と、全面に第3の絶縁膜を
形成し、上記コンタクト孔を形成する領域の近傍に開口
部を有する第3のフォトレジスト,上記スペーサ,およ
び上記第2の形状の第1の導電体膜をマスクにして、第
3の絶縁膜,第2の絶縁膜,および第1の絶縁膜をエッ
チング除去し、上記コンタクト孔を形成する工程と、第
3のフォトレジストを除去し、全面に第3の導電体膜を
形成した後、異方性エッチングによりこのコンタクト孔
に第3の導電体膜を残留形成して、第2の形状の第1の
導電体膜,第2の導電体膜からなるスペーサ,および残
留形成された第3の導電体膜からなる上層配線層を形成
する工程とを含んでいる。
【0008】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0009】半導体装置の製造方法を説明するための工
程順の断面図である図1を参照すると、本発明の第1の
実施例は、まず、例えばP型シリコン基板1表面に、通
常のLOCOS法による膜厚400nmのフィールド酸
化膜2と熱酸化法による,膜厚20nmのゲート酸化膜
3とを形成する。続いて、膜厚400nmの多結晶シリ
コンを積層し、この多結晶シリコンをエッチング加工し
て多結晶シリコン4からなるゲート電極を形成する。次
に、このゲート電極と自己整合的に例えばAsを70k
eV,1.0×1016cm-2イオン注入することによ
り、ソース・ドレイン領域となるN型拡散層5を形成す
る〔図1(a)〕。これらゲート電極である多結晶シリ
コン4,ソース・ドレイン領域となるN型拡散層5は、
下層配線層となる。
【0010】次に、全面に層間絶縁膜となり第1の絶縁
膜となる例えば膜厚200nmのCVDシリコン酸化膜
6,第1の導電体膜であるアルミ(膜厚500nm),
および第2の絶縁膜であるCVDシリコン酸化膜(膜厚
50nm)を順次積層する。続いて、上層配線層を形成
する領域を覆う形状を有する第1のフォトレジストであ
るフォトレジスト9aを形成し、このフォトレジスト9
aをマスクにして第2の絶縁膜であるCVDシリコン酸
化膜,および第1の導電体膜であるアルミを順次エッチ
ングし、第1の形状を有するCVDシリコン酸化膜8
a,および第1の形状を有するアルミ7aを形成する
〔図1(b)〕。このとき、隣接する2つのアルミ7a
の間の最小間隔は、フォトレジストの解像度(例えば、
0.4μm)になっている。
【0011】フォトレジスト9aを除去した後、コンタ
クト孔を形成する領域に開口部を有する第2のフォトレ
ジストであるフォトレジスト10aを形成し、このフォ
トレジスト10aをマスクにして上記CVDシリコン酸
化膜8a,および上記アルミ7aを順次エッチングし、
第2の形状を有するCVDシリコン酸化膜8aa,およ
び第2の形状を有するアルミ7aaを形成する〔図1
(c)〕。このとき、上記フォトレジスト10aの開口
部の最小口径は、フォトレジストの解像度(例えば、
0.4μm)になっている。このように、2つのフォト
レジスト9a,10aを用いて第2の形状を有するこの
アルミaaを形成方法は、あるコンタクト孔の端部とそ
のコンタクト孔により下層配線層と接続されるアルミ7
aaの端部との間隔がフォトレジストの解像度より小さ
いとき、特に有効である。
【0012】なお、本実施例では、N型拡散層5に達す
るコンタクト孔を例としているが、ゲート電極である多
結晶シリコン4に達するコンタクト孔に対しても本実施
例を適用できる。
【0013】次に、上記フォトレジスト10aを除去し
た後、アルミ7aaの側壁に、第2の導電体膜でありス
ペーサとなる膜厚100nmのタングステン11を選択
成長させる。これにより、上層配線層の間隔は実効的に
狭く(上層配線層の線幅は広く)なり、コンタクト孔の
口径も実効的に小さくなる〔図1(d)〕。
【0014】次に、第3の絶縁膜である膜厚200nm
のCVDシリコン酸化膜12を全面に積層し、コンタク
ト孔を形成する領域の近傍に開口部を有する第3のフォ
トレジストであるフォトレジスト13を形成する。この
フォトレジスト13の開口部の最小口径もフォトレジス
トの最小解像度となっているが、目合われずれのためフ
ォトレジスト10aによりエッチング除去した位置とこ
のフォトレジスト13の開口部との間にはずれが生じ
る。このずれのため、このフォトレジスト13の開口部
の一部に、アルミ7aaの上面に形成された部分のうち
の一部のCVDシリコン酸化膜12が露出する。このフ
ォトレジスト13をマスクにして上記CVDシリコン酸
化膜12,8aa,6,およびゲート酸化膜3を順次エ
ッチング除去し、最小口径がフォトレジストの解像度よ
り小さいN型拡散層5に対するコンタクト孔を形成する
〔図1(e)〕。
【0015】次に、フォトレジスト13を除去した後、
全面に第3の導電膜である膜厚600nmのタングステ
ンを気相成長法により成膜し、このタングステンを異方
性エッチングすることにより、上記コンタクト孔を埋め
込むタングステン14を形成する。これにより、タング
ステン14によりアルミ7aaとN型拡散層5とが電気
的に接続され、アルミ7aaとタングステン11とタン
グステン14とからなる上層配線層の形成が完了する
〔図1(f)〕。
【0016】以上説明したように上記第1の実施例によ
ると、フォトレジストのパターンの解像度より小さなコ
ンタクト孔,およびこの解像度より狭い間隔の配線の形
成が可能となり、高集積化が容易となる。また、配線層
の線幅と線間隔とはこのフォトレジストのパターンの解
像度と等しくして高集積化を図るのが一般な手法である
ため、このような手法では微細化に伴なって配線層の抵
抗値も増大するが、本実施例によれば線幅を広くできる
ためこの配線層の抵抗値の増大を抑制しやすくなる。さ
らに、コンタクト孔を第2の導電体膜によりスペーサを
形成し,第3の導電体膜を埋設することにより、微細な
コンタクト孔であるにもかかわらずコンタクト抵抗の増
加を抑制することが可能になる。
【0017】半導体装置の製造方法を説明するための工
程順の断面図である図2を参照すると、本発明の第2の
実施例は、第1の導電体膜として上記第1の実施例で採
用したアルミの代りに膜厚200nmの多結晶シリコン
を用い、図1(a),(b),(c)に示した上記第1
の実施例と同様の製造方法により、CVDシリコン酸化
膜8aaと多結晶シリコン15aaを形成する。これに
用いたフォトレジスト(図示せず、図1(c)のフォト
レジスト10aを参照)を除去した後、全面に第2の導
電体膜としての膜厚100nmの多結晶シリコンを積層
する。この多結晶シリコンを異方性エッチングすること
により、多結晶シリコン15aaの側壁に第2の導電体
膜であり,スペーサとなる多結晶シリコン16を形成す
る〔図2(a)〕。
【0018】次に、第3の絶縁膜である膜厚400nm
のCVDシリコン酸化膜を全面に積層し、このCVDシ
リコン酸化膜を異方性エッチングすることにより、多結
晶シリコン16の空隙部を第3の絶縁膜であるCVDシ
リコン酸化膜12aにより埋設する。続いて、上記第1
の実施例と同様に、フォトレジスト13をマスクにして
上記CVDシリコン酸化膜12a,8aa,6,および
ゲート酸化膜3を順次エッチング除去し、最小口径がフ
ォトレジストの解像度より小さな,N型拡散層5に対す
るコンタクト孔を形成する〔図2(b)〕。
【0019】次に、フォトレジスト13を除去した後、
全面に第3の導電膜として膜厚600nmの多結晶シリ
コンを気相成長法により成膜し、この多結晶シリコンを
異方性エッチングすることにより、上記コンタクト孔を
埋め込む多結晶シリコン17を形成する。これにより、
多結晶シリコン17により多結晶シリコン15aaとN
型拡散層5とが電気的に接続され、多結晶シリコン15
aa,16,および17からなる上層配線層の形成が完
了する〔図2(c)〕。
【0020】上記第2の実施例は、上記第1の実施例の
有する効果と同じ効果を有している。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体装置
の製造方法は、フォトレジストのパターンの解像度より
小さなコンタクト孔,およびこの解像度より狭い間隔の
配線の形成が可能となり、高集積化が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を説明するための工程順
の断面図である。
【図2】本発明の第2の実施例を説明するための工程順
の断面図である。
【図3】従来の半導体装置の製造方法を説明するための
工程順の断面図である。
【符号の説明】
1 P型シリコン基板 2 フィールド酸化膜 3 ゲート酸化膜 4,15aa,16,17 多結晶シリコン 5 N型拡散層 6,8a,8aa,12,12a CVDシリコン酸
化膜 7a,7aa,7b アルミ 9a,9b,10a,10b,13 フォトレジスト 11,14 タングステン

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリコン基板表面,もしくは該シリコン
    基板上に設けられた下層配線層上に形成された絶縁膜
    に、前記下層配線層に達するコンタクト孔を開口し、前
    記下層配線層と電気的に接続される上層配線層を前記絶
    縁膜上に形成する半導体装置の製造方法において、 前記下層配線層を形成した後、全面に第1の絶縁膜,第
    1の導電体膜,および第2の絶縁膜を順次形成する工程
    と、 前記上層配線層を形成する領域を覆う形状を有する第1
    のフォトレジストをマスクにして前記第2の絶縁膜,お
    よび前記第1の導電体膜のエッチングを行ない、第1の
    形状の第2の絶縁膜,および第1の形状の第1の導電体
    膜を形成する工程と、 前記第1のフォトレジストを除去し、前記コンタクト孔
    を形成する領域に開口部を有する第2のフォトレジスト
    をマスクにして前記第1の形状の第2の絶縁膜,および
    前記第1の形状の第1の導電体膜のエッチングを行な
    い、第2の形状の第2の絶縁膜,および第2の形状の第
    1の導電体膜を形成する工程と、 前記第2のフォトレジストを除去し、前記第2の形状の
    第1の導電体膜の側壁に第2の導電体膜からなるスペー
    サを形成する工程と、 全面に第3の絶縁膜を形成し、前記コンタクト孔を形成
    する領域の近傍に開口部を有する第3のフォトレジス
    ト,前記スペーサ,および前記第2の形状の第1の導電
    体膜をマスクにして、前記第3の絶縁膜,前記第2の絶
    縁膜,および前記第1の絶縁膜をエッチング除去し、前
    記コンタクト孔を形成する工程と、 前記第3のフォトレジストを除去し、全面に第3の導電
    体膜を形成した後、異方性エッチングにより前記コンタ
    クト孔に前記第3の導電体膜を残留形成して、前記第2
    の形状の第1の導電体膜,前記第2の導電体膜からなる
    前記スペーサ,および残留形成された前記第3の導電体
    膜からなる前記上層配線層を形成する工程とを含むこと
    を特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記第2の導電体膜がタングステンから
    なり、前記スペーサの形成方法が該タングステンの選択
    成長法であることを特徴とする請求項1記載の半導体装
    置の製造方法。
JP20635392A 1992-08-03 1992-08-03 半導体装置の製造方法 Expired - Fee Related JP2855981B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20635392A JP2855981B2 (ja) 1992-08-03 1992-08-03 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20635392A JP2855981B2 (ja) 1992-08-03 1992-08-03 半導体装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0653166A JPH0653166A (ja) 1994-02-25
JP2855981B2 true JP2855981B2 (ja) 1999-02-10

Family

ID=16521914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20635392A Expired - Fee Related JP2855981B2 (ja) 1992-08-03 1992-08-03 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2855981B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0137978B1 (ko) * 1994-10-12 1998-06-15 김주용 반도체 소자 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0653166A (ja) 1994-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3116360B2 (ja) 自己整合型コンタクトホールの形成方法及び半導体装置
JPH05304297A (ja) 電力用半導体装置およびその製造方法
JPH0454979B2 (ja)
US5298443A (en) Process for forming a MOSFET
JPS6318673A (ja) 半導体装置の製法
JP3102405B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US4737831A (en) Semiconductor device with self-aligned gate structure and manufacturing process thereof
JP2684978B2 (ja) 半導体装置
JP2513287B2 (ja) 積層型メモリセルの製造方法
JP2855981B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2616706B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP3483090B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH06291178A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2950620B2 (ja) 半導体装置
JPH0856024A (ja) 集積回路の製造方法
JPH09213949A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH06104334A (ja) 半導体装置
JPH067576B2 (ja) 多層配線構造を有する半導体装置の製造方法
JP3235091B2 (ja) Mis型半導体装置の製造方法
JP2867555B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2822795B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2550302B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH05343515A (ja) 半導体装置及びその製造方法
KR0147770B1 (ko) 반도체 장치 제조방법
JP2574910B2 (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19981027

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees