JP3318766B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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JP3318766B2 JP35464391A JP35464391A JP3318766B2 JP 3318766 B2 JP3318766 B2 JP 3318766B2 JP 35464391 A JP35464391 A JP 35464391A JP 35464391 A JP35464391 A JP 35464391A JP 3318766 B2 JP3318766 B2 JP 3318766B2
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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方
法、特に導電層あるいは導電領域上にそれを覆う絶縁層
を形成し、絶縁層にコンタクトホールを形成し、その
後、該コンタクトホールを通して上記導電層あるいは導
電領域に不純物をイオン打込みし、しかる後、該コンタ
クトホールを通して上記導電層あるいは導電領域に接続
される配線層を形成する半導体装置の製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method for forming an insulating layer covering a conductive layer or a conductive region, forming a contact hole in the insulating layer, and thereafter, The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device in which an impurity is ion-implanted into a conductive layer or a conductive region, and thereafter, a wiring layer connected to the conductive layer or the conductive region is formed through the contact hole.

【0002】[0002]

【従来の技術】導電層(あるいは拡散層等の導電領域)
上の絶縁層にコンタクトホールを形成した後活性化のた
め不純物のイオン打込みを導電層に対して行い、その
後、多結晶シリコンからなる配線層を形成するという半
導体装置の製造方法がある。
2. Description of the Related Art Conductive layers (or conductive regions such as diffusion layers)
There is a method of manufacturing a semiconductor device in which a contact hole is formed in an upper insulating layer, impurities are implanted into the conductive layer for activation, and then a wiring layer made of polycrystalline silicon is formed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、コンタクト
ホールの形成後の活性化イオン打込みは導電層のコンタ
クトホールに開口した部分だけでなく、絶縁層に対して
も為されてしまう。その結果、絶縁層表面がチャージア
ップし、絶縁層が絶縁破壊し、素子のパターンが破壊さ
れることがあった。
By the way, the activation ion implantation after the formation of the contact hole is performed not only on the portion of the conductive layer opened to the contact hole but also on the insulating layer. As a result, the surface of the insulating layer may be charged up, the insulating layer may be broken down, and the pattern of the element may be broken.

【0004】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、その目的はコンタクトホール形成後
のイオン打込みによるチャージアップを防止することに
あり、他の目的は絶縁層のコンタクトホールに埋め込ま
れた配線層と、絶縁層内の配線層(内部配線層)との間
の絶縁の信頼度を高めることにある。
The present invention has been made to solve such a problem, and has as its object to prevent charge-up due to ion implantation after forming a contact hole. An object of the present invention is to improve the reliability of insulation between a wiring layer embedded in a hole and a wiring layer (an internal wiring layer) in an insulating layer.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1の半導体装置の
製造方法は、絶縁層にコンタクトホールを形成した後、
不純物のイオン打込みをする前に上記コンタクトホール
を埋めるプラグ部分を有するチャージアップ防止用導電
膜を形成することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a contact hole in an insulating layer;
Before the ion implantation of impurities, a charge-up preventing conductive film having a plug portion filling the contact hole is formed.

【0006】[0006]

【作用】請求項1の半導体装置の製造方法によれば、チ
ャージアップ防止用導電膜を通じて放電が為されるので
絶縁層のチャージアップを防止することができる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the first aspect, since the discharge is performed through the charge-up preventing conductive film, the charge-up of the insulating layer can be prevented.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明半導体装置の製造方法を図示実
施例に従って詳細に説明する。図1(A)乃至(F)は
本発明半導体装置の製造方法の第1の実施例を工程順に
示す断面図である。 (A)図1(A)に示すように例えば多結晶シリコンか
らなる導電層1上の例えばSiO2 からなる絶縁層2上
にチャージアップ防止用導電膜3を形成する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. 1A to 1F are sectional views showing a first embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention in the order of steps. (A) As shown in FIG. 1A, a charge-up preventing conductive film 3 is formed on an insulating layer 2 made of, for example, SiO 2 on a conductive layer 1 made of, for example, polycrystalline silicon.

【0008】(B)次に、図1(B)に示すようにコン
タクトホール形成用のフォトレジスト膜5を選択的に形
成する。 (C)次に、上記フォトレジスト膜5をマスクとしてチ
ャージアップ防止用導電膜3及び絶縁層2を選択的にエ
ッチングすることによりコンタクトホール4を形成し、
その後、フォトレジスト膜5を除去する。図1(C)は
該フォトレジスト膜5除去後の状態を示す。
(B) Next, as shown in FIG. 1B, a photoresist film 5 for forming a contact hole is selectively formed. (C) Next, the contact hole 4 is formed by selectively etching the charge-up preventing conductive film 3 and the insulating layer 2 using the photoresist film 5 as a mask.
After that, the photoresist film 5 is removed. FIG. 1C shows a state after the removal of the photoresist film 5.

【0009】(D)次に、図1(D)に示すように、絶
縁層2上(厳密にはチャージアップ防止用導電膜3上)
のコンタクトホール4以外の部分をフォトレジスト膜5
でマスクし、その状態で活性化用イオン打込みをする。
6はそれにより導電層2に形成されたイオン打込み領域
である。
(D) Next, as shown in FIG. 1D, on the insulating layer 2 (strictly, on the charge-up preventing conductive film 3).
Of the photoresist film 5 except for the contact hole 4
Then, ion implantation for activation is performed in that state.
Reference numeral 6 denotes an ion-implanted region formed on the conductive layer 2.

【0010】尚、コンタクトホール4とフォトレジスト
膜5との位置を完全に一致させることができないことを
考慮して、フォトレジスト膜5の非マスク部分7をコン
タクトホール4よりも充分に大きく設定してある。従っ
て、絶縁層2が部分的に非マスク部分7に位置し、そこ
にもイオン打込みされることになる。しかし、本半導体
装置の製造方法においては絶縁層2上にチャージアップ
防止用導電膜3が形成されているので、絶縁層2によっ
てチャージアップを防止することができ、絶縁層2の絶
縁破壊を防止できる。
The non-mask portion 7 of the photoresist film 5 is set to be sufficiently larger than the contact hole 4 in consideration of the fact that the positions of the contact hole 4 and the photoresist film 5 cannot be completely matched. It is. Therefore, the insulating layer 2 is partially located in the non-mask portion 7 and is also ion-implanted there. However, in the method of manufacturing the semiconductor device, since the charge-up preventing conductive film 3 is formed on the insulating layer 2, the charge-up can be prevented by the insulating layer 2 and the dielectric breakdown of the insulating layer 2 is prevented. it can.

【0011】(E)次に、配線層8をCVDにより形成
し、図1(E)に示すように、該配線層8をフォトレジ
スト膜5により選択的にマスクする。 (F)その後、図1(F)に示すように、フォトレジス
ト膜5をマスクとして配線層8及びチャージアップ防止
用導電膜3を選択的にエッチングすることによりパター
ニングする。
(E) Next, a wiring layer 8 is formed by CVD, and the wiring layer 8 is selectively masked with a photoresist film 5 as shown in FIG. (F) Then, as shown in FIG. 1 (F), the wiring layer 8 and the charge-up preventing conductive film 3 are patterned by selectively etching using the photoresist film 5 as a mask.

【0012】このような半導体装置の製造方法によれ
ば、絶縁層2形成後コンタクトホール4形成前にチャー
ジアップ防止用導電膜3を形成するので、導電層1のコ
ンタクトホール4に露出する部分に活性化イオン打込み
をしたときに帯電しようとしても電荷がチャージアップ
防止用導電膜3を通して放電する。従って、絶縁層2が
チャージアップすることを防止できる。
According to such a method of manufacturing a semiconductor device, since the charge-up preventing conductive film 3 is formed after the formation of the insulating layer 2 and before the formation of the contact hole 4, the portion of the conductive layer 1 exposed to the contact hole 4 is formed. Even if an attempt is made to charge when the activation ion implantation is performed, the charge is discharged through the charge-up preventing conductive film 3. Therefore, charge-up of the insulating layer 2 can be prevented.

【0013】図2(A)乃至(E)は第1の実施例の変
形例を工程順に示す断面図である。本変形例は、内部に
配線層9を有する絶縁層2と、上層配線層8のコンタク
トホール4を埋める部分との短絡を防止するためコンタ
クトホール4の内周面に埋める点で第1の実施例と異な
っている。 (A)図1(A)乃至(D)に示すのと同じ工程を経て
導電層1のコンタクトホール4の露出する部分に活性化
のためのイオン打込みを行い、その後、イオン打込みに
対するマスクとしたレジスト膜5を除去する。すると、
図2(A)に示す状態になる。
FIGS. 2A to 2E are sectional views showing a modification of the first embodiment in the order of steps. The first modification is different from the first embodiment in that the insulating layer 2 having the wiring layer 9 therein and the portion of the upper wiring layer 8 that fills the contact hole 4 are filled on the inner peripheral surface of the contact hole 4 in order to prevent a short circuit. It is different from the example. (A) Ion implantation for activation is performed on the exposed portions of the contact holes 4 of the conductive layer 1 through the same steps as shown in FIGS. 1A to 1D, and thereafter, a mask for ion implantation is used. The resist film 5 is removed. Then
The state shown in FIG.

【0014】本半導体装置の製造方法においても、図1
に示すと同様に絶縁層2形成後コンタクトホール4形成
前にチャージアップ防止用導電膜3を形成するので、導
電層1のコンタクトホール4に露出する部分に活性化イ
オン打込みをするときに絶縁層2がチャージアップする
ことを防止できることはいうまでもない。
In the method of manufacturing the semiconductor device, FIG.
Since the charge-up preventing conductive film 3 is formed after the formation of the insulating layer 2 and before the formation of the contact hole 4 as shown in FIG. Needless to say, it is possible to prevent charge-up of 2.

【0015】(B)次に、図2(B)に示すように、サ
イドウォール形成用絶縁層10をCVDにより形成す
る。 (C)次に、図2(C)に示すように、絶縁層10に対
してRIEを行うことによりコンタクトホール4の内周
面にサイドウォール11を形成する。このサイドウォー
ル11は絶縁層2内の配線層9と、配線層8のコンタク
トホール4内に埋め込まれる部分との間を絶縁するため
に形成される。ところで、RIEによりサイドウォール
11を形成する際に絶縁層2がエッチングされることを
チャージアップ防止用導電膜2により防止することがで
きる。
(B) Next, as shown in FIG. 2B, an insulating layer 10 for forming a sidewall is formed by CVD. (C) Next, as shown in FIG. 2C, the sidewalls 11 are formed on the inner peripheral surface of the contact hole 4 by performing RIE on the insulating layer 10. This sidewall 11 is formed to insulate between the wiring layer 9 in the insulating layer 2 and a portion of the wiring layer 8 embedded in the contact hole 4. Incidentally, the etching of the insulating layer 2 when the sidewalls 11 are formed by RIE can be prevented by the charge-up preventing conductive film 2.

【0016】(D)その後、配線層8をCVDにより形
成し、図1(D)に示すように、該配線層8をフォトレ
ジスト膜5により選択的にマスクする。 (E)しかる後、図2(E)に示すようにフォトレジス
ト膜5をマスクとして配線層8及びチャージアップ防止
用導電膜3を選択的にエッチングすることによりパター
ニングする。
(D) Thereafter, a wiring layer 8 is formed by CVD, and the wiring layer 8 is selectively masked with a photoresist film 5 as shown in FIG. (E) Thereafter, as shown in FIG. 2 (E), the wiring layer 8 and the charge-up preventing conductive film 3 are patterned by selectively etching using the photoresist film 5 as a mask.

【0017】本半導体装置の製造方法によれば、コンタ
クトホール形成後配線層形成前に、該コンタクトホール
に絶縁物からなるサイドウォールを形成すると共に、サ
イドウォール11によって配線層8と絶縁層2内の配線
層9との間を絶縁することができるが、更に、サイドウ
ォール形成のためにRIEによって絶縁層2がエッチン
グされることを防止することができる。
According to the method of manufacturing the semiconductor device, after the contact hole is formed and before the wiring layer is formed, a sidewall made of an insulator is formed in the contact hole, and the side wall 11 forms a portion between the wiring layer 8 and the insulating layer 2. Of the insulating layer 2 can be prevented from being etched by RIE to form a sidewall.

【0018】図3(A)乃至(E)は本発明半導体装置
の製造方法の第2の実施例を工程順に示す断面図であ
る。 (A)図3(A)に示すように、配線層1上の絶縁層2
の表面にコンタクトホール形成用フォトレジスト膜5を
選択的に形成する。 (B)次に、上記フォトレジスト膜5をマスクとして絶
縁層2をエッチングすることによりコンタクトホール4
を形成し、その後、該レジスト膜5を除去する。図3
(B)はコンタクトホール4形成後の状態を示す。
FIGS. 3A to 3E are sectional views showing a second embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention in the order of steps. (A) As shown in FIG. 3A, the insulating layer 2 on the wiring layer 1
A contact hole forming photoresist film 5 is selectively formed on the surface of the substrate. (B) Next, the insulating layer 2 is etched using the photoresist film 5 as a mask to form the contact hole 4.
Is formed, and then the resist film 5 is removed. FIG.
(B) shows a state after the contact hole 4 is formed.

【0019】(C)次に、図2(C)に示すようにチャ
ージアップ防止用導電膜3を形成し、その状態で配線層
1のコンタクトホール4に露出した部分に活性化イオン
打込みをする。このイオン打込みにより絶縁層2がチャ
ージアップされることはチャージアップ防止用導電膜3
によって防止することができること第1の実施例の場合
と同じである。
(C) Next, as shown in FIG. 2C, a charge-up preventing conductive film 3 is formed, and in this state, activating ion implantation is performed on a portion of the wiring layer 1 exposed to the contact hole 4. . The charge-up of the insulating layer 2 by this ion implantation is caused by the charge-up preventing conductive film 3.
This is the same as in the first embodiment.

【0020】(D)次に、図3(D)に示すように、配
線層8をCVDにより形成する。 (E)その後、図3(E)に示すように配線層8及びチ
ャージアップ防止用導電膜3を選択的にエッチングする
ことによりパターニングする。
(D) Next, as shown in FIG. 3D, a wiring layer 8 is formed by CVD. (E) Thereafter, as shown in FIG. 3E, the wiring layer 8 and the charge-up preventing conductive film 3 are selectively etched to be patterned.

【0021】本半導体装置の製造方法によれば、前述の
ようにコンタクトホール4形成後活性化イオン打込み前
にチャージアップ防止用導電膜3を形成するので、該チ
ャージアップ防止用導電膜3によってチャージアップを
防止することができる。
According to the method of manufacturing the semiconductor device, the charge-up preventing conductive film 3 is formed after the formation of the contact hole 4 and before the activation ion implantation as described above. Up can be prevented.

【0022】図4(A)乃至(D)は本発明半導体装置
の製造方法の変形例を示す断面図である。本変形例は導
電層1・配線層8間を接続するコンタクトプラグ層12
を形成すると共に、コンタクトプラグ層12の一部13
をチャージアップ防止用導電膜として利用するようにし
た点で第2の実施例と異なっている。しかし、それ以外
の点では第2の実施例と共通している。
FIGS. 4A to 4D are cross-sectional views showing a modification of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention. In this modification, a contact plug layer 12 connecting the conductive layer 1 and the wiring layer 8 is formed.
And a part 13 of the contact plug layer 12
Is used as a conductive film for preventing charge-up from the second embodiment. However, other points are common to the second embodiment.

【0023】(A)図3(A)、(B)と同様の工程で
導電層1上の絶縁層2にコンタクトホール4を形成した
状態にし、その後、例えば多結晶シリコン等からなるコ
ンタクトプラグ層12をCVDにより絶縁層2よりも厚
く形成する。図4(A)はコンタクトプラグ層12形成
後の状態を示す。
(A) A contact hole 4 is formed in the insulating layer 2 on the conductive layer 1 in the same process as in FIGS. 3A and 3B, and then a contact plug layer made of, for example, polycrystalline silicon or the like is formed. 12 is formed thicker than the insulating layer 2 by CVD. FIG. 4A shows a state after the contact plug layer 12 is formed.

【0024】(B)次に、コンタクトプラグ層12をエ
ッチバックする。このエッチバックはコンタクトプラグ
層12が絶縁層2上に薄く残存するように行う。13は
その薄く残存する部分で、チャージアップ防止用導電膜
を成す。
(B) Next, the contact plug layer 12 is etched back. This etch back is performed so that the contact plug layer 12 remains thinly on the insulating layer 2. Reference numeral 13 denotes a thin remaining portion, which forms a charge-up preventing conductive film.

【0025】その後、図4(B)に示すように、導電層
1のコンタクトホール4に露出する部分にコンタクトプ
ラグ層13越しに活性化イオン打込みをする。この時、
そのコンタクトプラグ層12のコンタクトホール4から
絶縁層2上に食み出た部分13がチャージアップ防止用
導電膜として機能し、絶縁層2のチャージアップによる
絶縁破壊を防止できる。
Thereafter, as shown in FIG. 4B, activation ion implantation is performed through the contact plug layer 13 on the portion of the conductive layer 1 exposed to the contact hole 4. At this time,
The portion 13 of the contact plug layer 12 that protrudes from the contact hole 4 onto the insulating layer 2 functions as a charge-up preventing conductive film, so that dielectric breakdown due to charge-up of the insulating layer 2 can be prevented.

【0026】(C)次に、図4(C)に示すように、配
線層8をCVDにより形成する。 (D)その後、図4(D)に示すように、配線層8及び
チャージアップ防止用導電膜3を選択的にエッチングす
ることによりパターニングする。
(C) Next, as shown in FIG. 4C, a wiring layer 8 is formed by CVD. (D) Thereafter, as shown in FIG. 4D, the wiring layer 8 and the charge-up preventing conductive film 3 are patterned by being selectively etched.

【0027】本半導体装置の製造方法によってもコンタ
クトホール4形成後活性化イオン打込み前にチャージア
ップ防止用導電膜3を形成するので、該チャージアップ
防止用導電膜3によってチャージアップを防止すること
ができる。
Since the charge-up preventing conductive film 3 is formed after the formation of the contact hole 4 and before the activation ion implantation, the charge-up preventing conductive film 3 can also prevent charge-up. it can.

【0028】尚、上記各実施例において、コンタクトホ
ールによって表面が露出せしめられるのは導電層であっ
たが、半導体基板の表面部に形成される拡散領域の如き
導電領域であっても良い。
In each of the above embodiments, the conductive layer is exposed on the surface by the contact hole, but may be a conductive region such as a diffusion region formed on the surface of the semiconductor substrate.

【0029】[0029]

【発明の効果】【The invention's effect】

【0029】請求項1の半導体装置の製造方法は、導電
層あるいは導電領域上にそれを覆う絶縁層を形成し、絶
縁層にコンタクトホールを形成し、その後、該コンタク
トホールを通して上記導電層あるいは導電領域に不純物
をイオン打込みし、しかる後、該コンタクトホールを通
して上記導電層あるいは導電領域に接続される配線層を
形成する半導体装置の製造方法において、上記絶縁層上
にコンタクトホールを形成した後、上記不純物のイオン
打込みをする前に上記コンタクトホール内を埋めてプラ
グを成す部分を有するチャージアップ防止用導電膜を形
成する工程を有することを特徴とする。従って、請求項
1の半導体装置の製造方法によれば、チャージアップ防
止用導電膜を通じて放電が為されるので絶縁層のチャー
ジアップを防止することができる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming an insulating layer covering a conductive layer or a conductive region; forming a contact hole in the insulating layer; In a method of manufacturing a semiconductor device in which an impurity is ion-implanted into a region and then a wiring layer connected to the conductive layer or the conductive region is formed through the contact hole, a contact hole is formed on the insulating layer. A step of forming a charge-up preventing conductive film having a portion forming a plug by filling the contact hole before ion implantation of an impurity is provided. Therefore, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the first aspect, discharge is performed through the charge-up preventing conductive film, so that charge-up of the insulating layer can be prevented.

【0030】[0030]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(A)乃至(F)は本発明の第1の実施例を工
程順に示す断面図である。
FIGS. 1A to 1F are cross-sectional views showing a first embodiment of the present invention in the order of steps.

【図2】(A)乃至(E)は第1の実施例の変形例を工
程順に示す断面図である。
FIGS. 2A to 2E are cross-sectional views showing a modification of the first embodiment in the order of steps.

【図3】(A)乃至(E)は本発明の第2の実施例を工
程順に示す断面図である。
FIGS. 3A to 3E are cross-sectional views showing a second embodiment of the present invention in the order of steps.

【図4】(A)乃至(D)は本発明の第2の実施例の変
形例を工程順に示す断面図である。
FIGS. 4A to 4D are cross-sectional views showing a modification of the second embodiment of the present invention in the order of steps.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 導電層 2 絶縁層 3 チャージアップ防止用導電膜 4 コンタクトホール 8 配線層 11 サイドウォール DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Conductive layer 2 Insulating layer 3 Charge-up prevention conductive film 4 Contact hole 8 Wiring layer 11 Side wall

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−186668(JP,A) 特開 昭63−318753(JP,A) 特開 平2−116122(JP,A) 特開 平3−203323(JP,A) 特開 平3−270014(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/28 - 21/288 H01L 21/3205 - 21/3213 H01L 21/768 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-1-186668 (JP, A) JP-A-63-118753 (JP, A) JP-A-2-116122 (JP, A) JP-A-3- 203323 (JP, A) JP-A-3-270014 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/28-21/288 H01L 21/3205-21/3213 H01L 21/768

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】導電層あるいは導電領域上にそれを覆う絶
縁層を形成し、絶縁層にコンタクトホールを形成し、そ
の後、該コンタクトホールを通して上記導電層あるいは
導電領域に不純物をイオン打込みし、しかる後、該コン
タクトホールを通して上記導電層あるいは導電領域に接
続される配線層を形成する半導体装置の製造方法におい
て、 上記絶縁層上にコンタクトホールを形成した後、上記不
純物のイオン打込みをする前に上記コンタクトホール内
を埋めてプラグを成す部分を有するチャージアップ防止
用導電膜を形成する工程を有することを特徴とする半導
体装置の製造方法
An insulating layer covering the conductive layer or the conductive region is formed on the conductive layer or the conductive region, a contact hole is formed in the insulating layer, and impurities are ion-implanted into the conductive layer or the conductive region through the contact hole. Then, in a method of manufacturing a semiconductor device in which a wiring layer connected to the conductive layer or the conductive region is formed through the contact hole, after forming a contact hole on the insulating layer and before performing ion implantation of the impurity, A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a charge-up preventing conductive film having a portion forming a plug by filling a contact hole.
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