JPH02237145A - 酸化物の側面壁のポリシリコンスペーサを利用した高抵抗負荷の製造方法 - Google Patents
酸化物の側面壁のポリシリコンスペーサを利用した高抵抗負荷の製造方法Info
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- JPH02237145A JPH02237145A JP1293770A JP29377089A JPH02237145A JP H02237145 A JPH02237145 A JP H02237145A JP 1293770 A JP1293770 A JP 1293770A JP 29377089 A JP29377089 A JP 29377089A JP H02237145 A JPH02237145 A JP H02237145A
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B10/00—Static random access memory [SRAM] devices
- H10B10/15—Static random access memory [SRAM] devices comprising a resistor load element
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
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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】
本発明は高集積半導体記憶素了の高抵抗負荷製造方法に
関し、特に小面{Aでもってメモリー素子に用いられる
様に酸1ヒ物側面壁のポリシリコ〉スベーサを利用する
高抵抗負荷製造方法に関する.メガビン1・級以上のS
RAM (Slat.ic RandoIIAcce
ss Memory )素子が四つのトランジスターと
2つの負荷抵抗より成るセルを持つ場合、予[1!電流
(Stand by Current)を減らすためら
一)とも高い負荷抵抗が要される.そしてメガビット級
以上の素子てはセルサイズが小くなるために高抵抗の負
荷抵抗を作るため低く塗布されたポリシリコンを用いる
場1}その長さの制約を受けもっとも高い抵抗を得にく
かった.尚、従来はSRAMの爪積度が増加するにLt
いバッケージングを考慮し、チップサイズが滅少されな
ければならないため相クt的に単泣セルサイズも減少さ
れなければならなかった.この如くセルサイズが小さい
という制約のため高集積素子へいく程静積貯蔵セルは6
つのトランジスタよりは4つのトランジスターと2つの
負荷抵抗をj吏用するj須向があった. また特に負荷抵抗は低い子1fiai電流を得るがため
ら一ノとも高い抵抗値を持つことが出来る様低く塗布さ
れたポリシリコンが用いられていた。
関し、特に小面{Aでもってメモリー素子に用いられる
様に酸1ヒ物側面壁のポリシリコ〉スベーサを利用する
高抵抗負荷製造方法に関する.メガビン1・級以上のS
RAM (Slat.ic RandoIIAcce
ss Memory )素子が四つのトランジスターと
2つの負荷抵抗より成るセルを持つ場合、予[1!電流
(Stand by Current)を減らすためら
一)とも高い負荷抵抗が要される.そしてメガビット級
以上の素子てはセルサイズが小くなるために高抵抗の負
荷抵抗を作るため低く塗布されたポリシリコンを用いる
場1}その長さの制約を受けもっとも高い抵抗を得にく
かった.尚、従来はSRAMの爪積度が増加するにLt
いバッケージングを考慮し、チップサイズが滅少されな
ければならないため相クt的に単泣セルサイズも減少さ
れなければならなかった.この如くセルサイズが小さい
という制約のため高集積素子へいく程静積貯蔵セルは6
つのトランジスタよりは4つのトランジスターと2つの
負荷抵抗をj吏用するj須向があった. また特に負荷抵抗は低い子1fiai電流を得るがため
ら一ノとも高い抵抗値を持つことが出来る様低く塗布さ
れたポリシリコンが用いられていた。
ここで低く塗布されたポリシリコ冫の抵抗値はポリシリ
コンの厚さ、ドビング程度及び表面上の長さにたよるが
、この如き従来の方法)“は該3つの条件を好適にする
ことにより数百Gオーム(Ω)の大きさをLつ抵抗を得
る様にすることであった. しかし、素子の集積度がメガビット級以上へ行く程表面
状ポリシリコン抵抗が所有し得る長さは極めて限られる
ため、抵抗値は長さに比例すると云う一殻的法則を与え
ればテラオーム(Ω)レベルへ引き上げることはらっと
もむずかしい課題であった.勿論、多層ポリジリコンを
1吏用し、ポリシリコンを使用しポリシリコン抵抗が有
しうる長さを増加させボリシリコンの厚さをeA疋ばn
IOOOA程度に低下させることにより、抵抗値を増
加させる方法もありうるが、なお5後続工程と関連し種
々の問題点をもっている. 従って、本発明は上記間κ点を解消し小さいセlル面積
で非等方性エノチング工程を利用する自己整列形のポリ
シリコンスペーサを成すことにより高抵抗(1テラ以上
)を得る高抵抗負荷製造方法を提1共することを目的と
する. と、 上記第l酸化物層上部に第1ポリシリコン層(3)を蒸
着し、エンナング工程により接続部位に用いる一定部分
だ(l残して除去し、これより相互に離隔される各々の
パッドを成す段階と、b記第1ポリシリコン層と第1酸
化物屑上部に第2!l!化物層を形成し、上記第1ポリ
シリコン層よりなる各々のパッド上部の一部と第1酸化
物層上部の一部とを除く残りの第2敢1ヒ物層をエッチ
ング工程により除去し、上記相互分離されるパッドを接
続するFU階と、上記工程t麦全体的に第2ポリシリコ
ン層を蒸着させ、非等方性のエッチング工程により第2
酸化物層側壁周に第2ポリシリコンスペーサを成す段階
と、 上記第2ポリシリコンスペーサの不要な一側面をエッチ
ング工程により除去し、それに因り上記パッド上部に形
成される第2ポリシリコンスペーサにより上記相互に離
隔されるパッドの各々を電気的に接続させ高低抗に成る
様になす段階になり酸1ヒ物側而聖のポリシリコンスペ
−サを利用する抵抗負荷製造方法を特徴とする.本発明
によれば,限られる長さより単位面積をパfることによ
り低抗@と高めるこどど、多層ポリシリコンを成す際に
生fる問題点を解消することと、予1電流を低くなし得
るテラオ−ノ、(Ω)レベルのボリンリコン抵抗を得ら
れる様に、高くドーピングされる導体用第1ポリシリコ
ンパッドとその上部に低くドーピングされる抵抗用の第
2ポリシリコンをオーミック接触させもっとも高い電気
的抵抗をらつ抵抗体に製造tる. また、上記製造方法は高集積]ヒされた半導体素了の製
造工程の際、実際制限に無関係に高低抗の負荷を形成j
7得る長所がある.以下、図面を参照し詳しく説明する
と次の如し.第1図は、シリコン基板(1)上部に絶縁
用第l酸化物層(2)3成す断面図で、ここで上記第1
絶縁用ii!ifL物層(2)はシリコ〉基板(1)と
j多に形成させる第1ポリシリコン層の間を絶縁させる
没削をなす。
コンの厚さ、ドビング程度及び表面上の長さにたよるが
、この如き従来の方法)“は該3つの条件を好適にする
ことにより数百Gオーム(Ω)の大きさをLつ抵抗を得
る様にすることであった. しかし、素子の集積度がメガビット級以上へ行く程表面
状ポリシリコン抵抗が所有し得る長さは極めて限られる
ため、抵抗値は長さに比例すると云う一殻的法則を与え
ればテラオーム(Ω)レベルへ引き上げることはらっと
もむずかしい課題であった.勿論、多層ポリジリコンを
1吏用し、ポリシリコンを使用しポリシリコン抵抗が有
しうる長さを増加させボリシリコンの厚さをeA疋ばn
IOOOA程度に低下させることにより、抵抗値を増
加させる方法もありうるが、なお5後続工程と関連し種
々の問題点をもっている. 従って、本発明は上記間κ点を解消し小さいセlル面積
で非等方性エノチング工程を利用する自己整列形のポリ
シリコンスペーサを成すことにより高抵抗(1テラ以上
)を得る高抵抗負荷製造方法を提1共することを目的と
する. と、 上記第l酸化物層上部に第1ポリシリコン層(3)を蒸
着し、エンナング工程により接続部位に用いる一定部分
だ(l残して除去し、これより相互に離隔される各々の
パッドを成す段階と、b記第1ポリシリコン層と第1酸
化物屑上部に第2!l!化物層を形成し、上記第1ポリ
シリコン層よりなる各々のパッド上部の一部と第1酸化
物層上部の一部とを除く残りの第2敢1ヒ物層をエッチ
ング工程により除去し、上記相互分離されるパッドを接
続するFU階と、上記工程t麦全体的に第2ポリシリコ
ン層を蒸着させ、非等方性のエッチング工程により第2
酸化物層側壁周に第2ポリシリコンスペーサを成す段階
と、 上記第2ポリシリコンスペーサの不要な一側面をエッチ
ング工程により除去し、それに因り上記パッド上部に形
成される第2ポリシリコンスペーサにより上記相互に離
隔されるパッドの各々を電気的に接続させ高低抗に成る
様になす段階になり酸1ヒ物側而聖のポリシリコンスペ
−サを利用する抵抗負荷製造方法を特徴とする.本発明
によれば,限られる長さより単位面積をパfることによ
り低抗@と高めるこどど、多層ポリシリコンを成す際に
生fる問題点を解消することと、予1電流を低くなし得
るテラオ−ノ、(Ω)レベルのボリンリコン抵抗を得ら
れる様に、高くドーピングされる導体用第1ポリシリコ
ンパッドとその上部に低くドーピングされる抵抗用の第
2ポリシリコンをオーミック接触させもっとも高い電気
的抵抗をらつ抵抗体に製造tる. また、上記製造方法は高集積]ヒされた半導体素了の製
造工程の際、実際制限に無関係に高低抗の負荷を形成j
7得る長所がある.以下、図面を参照し詳しく説明する
と次の如し.第1図は、シリコン基板(1)上部に絶縁
用第l酸化物層(2)3成す断面図で、ここで上記第1
絶縁用ii!ifL物層(2)はシリコ〉基板(1)と
j多に形成させる第1ポリシリコン層の間を絶縁させる
没削をなす。
第2図は、第l酸化物層(2)上部に第1ボリシリコ>
l(3)を蒸着し,上記第1ポリシリコン層(3)はド
ーピングソースて固体源またはガ?源を注入しらつども
高く(約数\10” 7 ” c+=■程)ドーピング
する.次に、パターン(ヒをなすため光蝕刻及び、エッ
チンク?実施し、第1ポリシリコン磨(3)の一定部分
のパッド(3A)を残して除去する.その接、第1ポリ
シリコン層(3)と第l酸(ヒfb層(2)土部に第2
酸1ヒIZ1層(4)を所望のポリシリコ冫スペ−サ断
面偵のための予定される厚さになし、第2YM(ヒMl
<4)&ドライプラズマエノチングて・第1ポリシリコ
ン層(3)上部に一定部分及び第1酸化物層(2)上部
に 定部分残しohの部分は除去する。この際上記第2
酸(ヒ物層(4)の角は直角になればより好ましい.こ
こで、上記第1ポリシリコン(3)は渣工程で形成され
る第2ポリシリコンスペーサ(5A)及び(5B)に接
触され抵抗1本に電気的信号を送1=tできるバッl’
(3A)または第61’2Iに示される々uく電気的隠
りを受け入れるパッド(3B)として作用する.そして
上記各々のバッド(3A及び3B)の1v用はその逆し
成立する。
l(3)を蒸着し,上記第1ポリシリコン層(3)はド
ーピングソースて固体源またはガ?源を注入しらつども
高く(約数\10” 7 ” c+=■程)ドーピング
する.次に、パターン(ヒをなすため光蝕刻及び、エッ
チンク?実施し、第1ポリシリコン磨(3)の一定部分
のパッド(3A)を残して除去する.その接、第1ポリ
シリコン層(3)と第l酸(ヒfb層(2)土部に第2
酸1ヒIZ1層(4)を所望のポリシリコ冫スペ−サ断
面偵のための予定される厚さになし、第2YM(ヒMl
<4)&ドライプラズマエノチングて・第1ポリシリコ
ン層(3)上部に一定部分及び第1酸化物層(2)上部
に 定部分残しohの部分は除去する。この際上記第2
酸(ヒ物層(4)の角は直角になればより好ましい.こ
こで、上記第1ポリシリコン(3)は渣工程で形成され
る第2ポリシリコンスペーサ(5A)及び(5B)に接
触され抵抗1本に電気的信号を送1=tできるバッl’
(3A)または第61’2Iに示される々uく電気的隠
りを受け入れるパッド(3B)として作用する.そして
上記各々のバッド(3A及び3B)の1v用はその逆し
成立する。
上記第2醗1ヒ物層(4)は、2つの第1及び第2ポリ
シリコン(3及び5)を隔離させてやる絶縁用酸化物で
なく、第2ポリシリコンスペサ(5A及び5B)を得る
ための基本的な高さを提供するためのものである.促っ
て、第2酸化物層(4)の厚さ(例えば300OA )
は接工程で形成すべき第2ポリシリコンスベ〜サ(5A
及び5B)の巾により決まり、後続工程にも影響を及ぼ
す. 第31’mは、第l醗1ヒ物層(2)、第1ポリシリコ
ン贋(3)及び第2酸化物11(4)上部に第2ポリシ
リコン層(5)を蒸着し、上記第2ポリシリコン層(5
》は固体またはガス等のトーピングソースを利用し低く
注入させた状態(約3XlO /cd程)の断面図で
ある.第4図は、上記第2ポリシリコン層(5)をドラ
イプラズマエッチングでエチングし第211ヒ物1!?
(4)11q面壁に沿い異方性エッチすることにより、
ポリシリコンスペーサ(5A及び5B)を成した状態の
断面図を示している. 第5図は、第21!!化物N(4)両側の第2ポリシリ
コンスペーサ(5A及び5B)で不要な右側にある第2
ポリシリコンスペーサ(5B)をビラメンl・マスクを
使用し除去した状態の断面図である.第6図は、本発明
の平面回で、2つの第1ポリシリコン′屑(3)のパッ
ド(3A及び3B)が蒸着されるしのと第2酸化物層(
4)側面壁に1Dい第2ポリシリコンスペーサ(5゜)
が2つの第1ポリシリコン層(3)のパッド上にオーミ
ック接触されて1つの抵抗体で形成されることを示す.
上記の第1図〜第5図は第6図のX−X’側の断面を示
したものである.上記の如く本発明によれば、素子が高
集積化されるにb’tい設計の限りが漸々少くなっても
、少くとも設11線中以下にも断面積を減少させること
ができ高抵抗負荷を成せることの出来る低くドーピング
された第2ポリシリコンスベ一カはその低部に位置する
高くドーピングされた第1ポリシリコンパ・・ドに朶ヤ
・・ク接触され、高い電気的抵抗を持つ抵抗木として1
ヤ用を成し、それに因る少い面積で高い抵抗を形成する
大きな効果がある.而って、超高集積化される半導1本
素子のVJ造設3■に大いに利用されるよう様になった
. 第1図
シリコン(3及び5)を隔離させてやる絶縁用酸化物で
なく、第2ポリシリコンスペサ(5A及び5B)を得る
ための基本的な高さを提供するためのものである.促っ
て、第2酸化物層(4)の厚さ(例えば300OA )
は接工程で形成すべき第2ポリシリコンスベ〜サ(5A
及び5B)の巾により決まり、後続工程にも影響を及ぼ
す. 第31’mは、第l醗1ヒ物層(2)、第1ポリシリコ
ン贋(3)及び第2酸化物11(4)上部に第2ポリシ
リコン層(5)を蒸着し、上記第2ポリシリコン層(5
》は固体またはガス等のトーピングソースを利用し低く
注入させた状態(約3XlO /cd程)の断面図で
ある.第4図は、上記第2ポリシリコン層(5)をドラ
イプラズマエッチングでエチングし第211ヒ物1!?
(4)11q面壁に沿い異方性エッチすることにより、
ポリシリコンスペーサ(5A及び5B)を成した状態の
断面図を示している. 第5図は、第21!!化物N(4)両側の第2ポリシリ
コンスペーサ(5A及び5B)で不要な右側にある第2
ポリシリコンスペーサ(5B)をビラメンl・マスクを
使用し除去した状態の断面図である.第6図は、本発明
の平面回で、2つの第1ポリシリコン′屑(3)のパッ
ド(3A及び3B)が蒸着されるしのと第2酸化物層(
4)側面壁に1Dい第2ポリシリコンスペーサ(5゜)
が2つの第1ポリシリコン層(3)のパッド上にオーミ
ック接触されて1つの抵抗体で形成されることを示す.
上記の第1図〜第5図は第6図のX−X’側の断面を示
したものである.上記の如く本発明によれば、素子が高
集積化されるにb’tい設計の限りが漸々少くなっても
、少くとも設11線中以下にも断面積を減少させること
ができ高抵抗負荷を成せることの出来る低くドーピング
された第2ポリシリコンスベ一カはその低部に位置する
高くドーピングされた第1ポリシリコンパ・・ドに朶ヤ
・・ク接触され、高い電気的抵抗を持つ抵抗木として1
ヤ用を成し、それに因る少い面積で高い抵抗を形成する
大きな効果がある.而って、超高集積化される半導1本
素子のVJ造設3■に大いに利用されるよう様になった
. 第1図
第1図は、シリコン基板上部に第11!2化物層を形成
する状態の断面図.第2[2Iは、第1酸jL物層上部
に第1どリシリコン層を蒸着し、第1ポリシリコン層と
第IPi化物層の一定上部に第2酸1ヒ物珊を形成する
状態の断面図. 第3図は、第2図に表した第1酸化物層、第1ポリシリ
コン層及び第2醗1ヒ物層上部に第2ポリシリコン層を
蒸着する状態の断面図。 第・1図は、上記第2酸化物層側壁に第2ポリシリコン
スペーサを成した状態の断面図. 第5U2は、第2ポリシリコンスペーサの不要部分を除
く状態の断面図.第6図は、本発明の実施例により高抵
抗負荷を成した平面図。 第2図 第4図 l:シリコン基板 2:第1酸1ヒ物ノΔ
3・第1ポリシリコン層 4:第2酸化物層5:
第2ポリシリコン層 51 . 51 ゜,第2
ポリシリコンスベ〜サ手続補正書坊幻 1.事件の表示 平成1年特許願第 293770 号2,発明の名称 酸化物の側面壁のポリシリコンスペーサを利用した高抵
抗負荷の製造方法3.補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 大韓民国京畿道利川郡夫鉢邑牙美里山136−
1国 籍 大韓民国 4.代理人 住 所 大阪市北区南森町2丁目1番29号 住友銀行
南森町ビル平成2年 2月27日 6.補正の対象 願書の3.発明者の住所の欄、および明細書7.補正の
内容 (1)願書の3,発明者の住所の欄を記載した訂正願書
は、別紙のとおりに提出いたします。 (2)明細書は、内容についての変更はありません。 以上
する状態の断面図.第2[2Iは、第1酸jL物層上部
に第1どリシリコン層を蒸着し、第1ポリシリコン層と
第IPi化物層の一定上部に第2酸1ヒ物珊を形成する
状態の断面図. 第3図は、第2図に表した第1酸化物層、第1ポリシリ
コン層及び第2醗1ヒ物層上部に第2ポリシリコン層を
蒸着する状態の断面図。 第・1図は、上記第2酸化物層側壁に第2ポリシリコン
スペーサを成した状態の断面図. 第5U2は、第2ポリシリコンスペーサの不要部分を除
く状態の断面図.第6図は、本発明の実施例により高抵
抗負荷を成した平面図。 第2図 第4図 l:シリコン基板 2:第1酸1ヒ物ノΔ
3・第1ポリシリコン層 4:第2酸化物層5:
第2ポリシリコン層 51 . 51 ゜,第2
ポリシリコンスベ〜サ手続補正書坊幻 1.事件の表示 平成1年特許願第 293770 号2,発明の名称 酸化物の側面壁のポリシリコンスペーサを利用した高抵
抗負荷の製造方法3.補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 大韓民国京畿道利川郡夫鉢邑牙美里山136−
1国 籍 大韓民国 4.代理人 住 所 大阪市北区南森町2丁目1番29号 住友銀行
南森町ビル平成2年 2月27日 6.補正の対象 願書の3.発明者の住所の欄、および明細書7.補正の
内容 (1)願書の3,発明者の住所の欄を記載した訂正願書
は、別紙のとおりに提出いたします。 (2)明細書は、内容についての変更はありません。 以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)半導体素子の高抵抗負荷製造方法において、シリコ
ン基板上部に絶縁層に用いる第1酸化物層を成す段階と
、上記第1酸化物層上部に第1ポリシリコン層(3)を
蒸着し、エッチング工程により接続部位に用いる一定部
分だけを残して除き、それに因り相互に離隔された各々
のパッドを成す段階と、上記第1ポリシリコン層と第1
酸化物層上部に第2酸化物層を成し、上記第1ポリシリ
コン層より成る各々のパッド上部の一部と第1酸化物層
上部の一部とを除く残りの第2酸化物層をエッチング工
程により除き、上記相互分離されるパッドを接続するよ
うな段階と、上記工程後全体的に第2ポリシリコン層を
蒸着し、非等方性エッチング工程により第2酸化物層側
壁周に第2ポリシリコンスペーサを成す段階と、 上記第2ポリシリコンスペーサの不要な一側面をエッチ
ング工程により除き、それに因り上記パッド上部に形成
された第2ポリシリコンスペーサにより上記相互離隔さ
れたパッドの各々を電気的に接続させ高抵抗に成る様に
する段階からなることを特徴とする酸化物側面壁のポリ
シリコンスペーサを利用する高抵抗負荷製造方法。 2)第1項において、 上記第1ポリシリコンの各々のパッドを成す段階は高く
ドーピングされるポリシリコンに成すため、 第1ポリシリコンを蒸着させた後、ドーピングソースを
使用し高濃度にドーピングを成することを特徴とする酸
化膜側面壁のポリシリコンスペーサを利用する高抵抗負
荷製造方法。 3)第1項において、 上記第2ポリシリコンスペーサ形成段階は低くドーピン
グされたポリシリコンに成すために上記第2ポリシリコ
ン層を蒸着後ドーピングソースを使用し低濃度にドーピ
ング形成することを特徴とする酸化膜側面壁のポリシリ
コンスペーサを利用する高抵抗負荷製造方法。 4)第1項において、 第1ポリシリコンパッド上部の第2酸化物層形成段階で
、その厚さは後工程の第2ポリシリコンスペーサの巾に
よって決めて成すことを特徴とする酸化膜側面壁のポリ
シリコンスペーサを利用する高抵抗負荷製造方法。 5)第1項において、 上記第1ポリシリコンパッドと第2ポリシリコンスペー
サの接続はオーミック接触される様蒸着し形成すること
を特徴とする酸化膜側面壁のポリシリコンスペーサを利
用する高抵抗負荷製造方法。
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