JPH0230113A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPH0230113A
JPH0230113A JP63180556A JP18055688A JPH0230113A JP H0230113 A JPH0230113 A JP H0230113A JP 63180556 A JP63180556 A JP 63180556A JP 18055688 A JP18055688 A JP 18055688A JP H0230113 A JPH0230113 A JP H0230113A
Authority
JP
Japan
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alignment mark
conductive layer
contact hole
insulating layer
insulating film
Prior art date
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Pending
Application number
JP63180556A
Other languages
English (en)
Inventor
Minoru Takeda
実 武田
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH0230113A publication Critical patent/JPH0230113A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体集積回路装置に関し、特に、高集積の
半導体集積回路装置に適用して好適なものである。
〔発明の概要〕
本発明は、導電層と、上記導電層に隣接する第1の絶縁
層と、上記導電層及び上記第1の絶縁層を覆う第2の絶
縁層と、上記第2の絶縁層のうちの上記導電層に対応す
る部分に設けられたコンタクトホールと、アラインメン
トマークとを有する半導体集積回路装置において、少な
くとも上記第2の絶縁層に設けられた凹部により上記ア
ラインメントマークを構成することによって、導電層と
接続される配線を形成するためのリソグラフィー工程に
おける露光時にアラインメントを正常に行うことができ
るようにしたものである。
〔従来の技術〕
設計ルールが1μm前後の従来のLSIの製造工程にお
いては、半導体基板中に形成された拡散層と金属配線と
の間及び金属配線間を接続する方法として次のような方
法が用いられている。すなわち、例えばSin、膜のよ
うな層間絶縁膜に直径1μmR1後のコンタクトホール
を形成した後、例えばアルミニウム(AI)膜のような
金属膜を主としてスパッターにより全面に形成する。次
に、この金属膜の上にリソグラフィーにより所定形状の
レジストパターンを形成した後、このレジストパターン
をマスクとして金属膜をエツチングする。
これによって、コンタクトホールを通して下地拡散層ま
たは下地配線に接続される金属配線が形成される。
上述の金属膜の形成時には、コンタクトホールの直径が
1μm前後の場合はAIのスパッターでもコンタクトホ
ールの内部までAIが付着するため、良好なコンタクト
をとることができた。しかし、コンタクトホールの直径
がサブミクロンまで小さくなると、AIのスパッターで
はコンタクトホールの内部にAIが十分に付着しなくな
るため、良好なコンタクトをとることは極めて困難とな
る。
近年、この問題を克服するために、拡散層または金属配
線上に形成したコンタクトホールの内部に選択CVDに
よりタングステン(W)のような金属を埋め込み、その
上に金属配線を形成することによりコンタクトをとる方
法が提案されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、−Cにフォトリソグラフィー工程で用いられ
る露光装置は、あらかじめ半導体基板上に形成された重
ね合わせ用マーク、すなわちアラインメントマークの部
分の段差を利用してこのアラインメントマークの位置検
出を行い、これによってアラインメントを行う。このア
ラインメントマークは、コンタクトホール形成工程にお
いてコンタクトホールと同時に形成される。
ところが、従来のLSIにおいてはこのアラインメント
マークの部分に半導体基板の表面が露出する場所が必ず
存在していたため、上述のように選択CVDによりコン
タクトホールにWを埋め込む場合には、アラインメント
マークの部分にもWが成長し、その結果、このアライン
メントマークの部分の段差が消失してしまう。しかも、
配線を形成するためのリソグラフィー工程における露光
時の下地は反射性の金属膜であるため、露光時にアライ
ンメントマークの位置検出が全く不能になり、その結果
、正常なアラインメントを行うことができなくなってし
まうという問題があった。
従って本発明の目的は、導電層と接続される配線を形成
するためのリソグラフィー工程における露光時にアライ
ンメントを正常に行うことができる半導体集積回路装置
を提供することにある。
〔課題を解決するための手段] 上記課題を解決するため、本発明は、導電層(5)と、
導電層(5)に隣接する第1の絶縁層(2)と、導電層
(5)及び第1の絶縁層(2)を覆う第2の絶縁層(7
)と、第2の絶縁層(7)に設けられたコンタクトホー
ル(C)と、アラインメントマーク(M)とを有する半
導体集・積回路装置において、少なくとも第2の絶縁層
(7)に設けられた凹部によりアラインメントマーク(
M)を構成している。
〔作用〕
上記した手段によれば、アラインメントマーク(M)の
部分においては絶縁物が露出しているので、コンタクト
ホールを選択成長により金属で埋め込む際にこのアライ
ンメントマーク、(M)の部分には金属は成長せず、従
ってこのアラインメントマーク(M)の部分の段差は保
存される。このため、次の工程において全面に形成され
る金属膜の上に配線形成用のレジストパターンを形成す
るためのリソグラフィー工程における露光時に正常なア
ラインメントを行うことができる。
〔実施例] 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。この実施例は、MO3LS+に本発明を適用し
た実施例である。
第1図A〜第1図Eは本発明の一実施例によるMO3L
SIの製造方法を工程順に示す。
本実施例においては、第1図Aに示すように、まず例え
ばp型シリコン(Si)基板のような半導体基板lの表
面に例えばSiO□膜のようなフィールド絶縁膜2を選
択的に形成して素子間分離を行った後、このフィールド
絶縁膜2で囲まれた活性傾城の表面に例えば熱酸化によ
り例えばSiO□膜のようなゲート絶縁膜3を形成する
。次に、例えばCVDにより多結晶Si膜を形成し、こ
の多結晶Si膜に例えばリン(P)のような不純物をド
ープした後、例えばスパッターによりこの多結晶Si膜
の上に例えばモリブデンシリサイド(MoS1g)やタ
ングステンシリサイド(W S i 2)のような高融
点金属シリサイド膜を形成する。この後、これらの高融
点金属シリサイド膜及び多結晶Si膜をエツチングによ
り所定形状にパターンニングしてポリサイド膜から成る
ゲート電極4を形成する。なお、このゲート電極4は例
えば不純物をドープした多結晶Si膜のみにより構成す
ることも可能である。次に、このゲート電極4をマスク
として例えばヒ素(As)のようなn型不純物をイオン
注入することにより、ソース領域及びドレイン領域用の
例えばn゛型の拡散層5.6をこのゲート電極4に対し
て自己整合的に形成する。これらのゲート電極4及び拡
散層5.6によりnチャネルMO3FETが構成されて
いる。この後、例えばCVDにより全面に例えばSi0
g膜やリンシリケートガラス(psc)膜のような眉間
絶縁膜7を形成する。
次に第1図Bに示すように、この眉間絶縁膜7の上にリ
ソグラフィーにより所定形状のレジストパターン8を形
成する。
次に、このレジストパターン8をマスクとして眉間絶縁
膜7を例えば反応性イオンエツチング(R1已)により
エツチングして、第1図Cに示すように、拡散層5の上
にコンタクトホールCを形成すると同時に、フィールド
絶縁膜2上にアラインメントマークMを形成する。この
場合、このアラインメントマークMは、眉間絶縁膜7及
びフィールド絶縁膜2に形成された凹部から成る。
次に、例えば下式で表されるWF、(六フッ化タングス
テン)の還元反応によるWの選択CVDを行う。
WFa(g)+3/25t(s) →W(s)  +3
/2 SiFa(g)WF6(g)+3Hz(g)  
→W(s)  + 6f(F(g)このWの選択CVD
によって、第1図りに示すように、Siが露出している
コンタクトホールCの内部にのみWが選択成長し、この
コンタクトホールCがW9により埋められる。一方、ア
ラインメントマークMの凹部及び層間絶縁膜7の表面に
はWはほとんど成長しない。従って、アラインメントマ
ークMの部分の段差はほぼ完全に保存される。
次に、例えばスパッターにより全面に例えばAI膜を形
成した後、このAI膜の上にレジストを塗布する。次に
、配線形成用の所定のレティクルまたはフォトマスクを
用いてこのレジストを露光するわけであるが、上述のよ
うにアラインメントマークMの部分の段差がほぼ完全に
保存されていることから、このアラインメントマークM
を用いてアラインメントを正常に行うことができる。次
に、このようにして露光を終えたレジストを現像してレ
ジストパターンを形成した後、このレジストパターンを
マスクとしてAI膜をエツチングすることにより第1図
已に示すように配線10を形成し、これによって目的と
するMO3LSrを完成させる。
以上のように、この実施例によれば、層間絶縁膜7及び
フィールド絶縁膜2に形成された凹部によりアラインメ
ントマークMが構成されているため、Wの選択CVDの
際にこのアラインメントマークMの部分にはWが成長せ
ず、従ってこのアラインメントマークMの部分の段差は
消失しない。
その結果、拡散層5と接続される配線10を形成するた
めのリソグラフィー工程における露光時にアラインメン
トを正常に行うことができる。これによって、高精度の
パターン重ね合わせを行うことができるので、設計ルー
ルがサブミクロンの超LSIの製造が可能となる。
以上、本発明の実施例につき具体的に説明したが、本発
明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明
の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、コンタクトホールCに埋め込む金属としてはW
以外の金属を用いることも可能である。
また、上述の実施例においては、アラインメントマーク
Mを構成する凹部はフィールド絶縁膜2の途中まで形成
されているが、この凹部は眉間絶縁膜7中に形成されて
いてもよい。
さらに、上述の実施例においては、アラインメントマー
クMをフィールド絶縁膜2上に設ける場合について説明
したが、このアラインメントマークMは必ずしもフィー
ルド絶縁膜2上に設ける必要はない。第2図は多層配線
構造のLSIの製造工程においてアラインメントマーク
Mを眉間絶縁膜上に設ける例を示す。第2図に示すよう
に、この場合には一層目の眉間絶縁膜ll上の一層目の
配線12を覆う二層目の眉間絶縁膜13を形成した後、
この層間絶縁膜13の所定部分をエツチング除去して配
線12の上にコンタクトホールCを形成すると同時に、
この配線12以外の場所にアラインメントマークMを形
成する。この場合、このアラインメントマークMは層間
絶縁膜13中に形成されているため、このアラインメン
トマークMの部分には絶縁物が露出している。このため
、上述の実施例と同様に、コンタクトホールCに選択C
VDによりW9を埋め込む際にこのアラインメントマー
クMの部分にはWは成長せず、従ってこのアラインメン
トマークMの部分の段差は消失しない。なお、アライン
メントマークMを構成する凹部は層間絶縁膜11の途中
まで形成されていても良い。また、配線12は、例えば
AIやWのような金属膜、ポリサイド膜、不純物をドー
プした多結晶Si膜等のいずれによって構成されていて
もよい。
また、上述の実施例においては、本発明をMO3LSI
に適用した場合について説明したが、本発明は、バイポ
ーラLSIやバイポーラ−CMO5LSIのようなMO
3LSI以外の各種の半導体集積回路装置に適用するこ
とが可能である。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明によれば、第2の絶縁層に設
けられた凹部によりアラインメントマークが構成されて
いるので、この第2の絶縁層に設けられたコンタクトホ
ールの内部をW等の金属の選択成長により埋め込む際に
アラインメントマークの部分には金属が成長せず、この
ためこのアラインメントマークの部分の段差は消失しな
い。これによって、導電層と接続される配線を形成する
ためのリソグラフィー工程における露光時のアラインメ
ントを正常に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図A〜第1図Eは本発明の一実施例によるMO3L
SIの製造方法を工程順に示す断面図、第2図は本発明
の変形例を示す断面図である。 図面における主要な符号の説明 1:半導体基板、 2:フィールド絶縁膜、4:ゲート
電極、 7:層間絶縁膜、 9:W、10:配線、  
C:コンタクトホール、 M:アラインメントマーク。 一実タ乞イ列 第1図E 代理人   弁理士 杉 浦 正 知 変ボジメ列 第2図 −1?シ酷、イ列 第1図A −1こむ会しイfJ 第1図B −TaイダJ 第1図C −・it申Lイ列 第1図D

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 導電層と、上記導電層に隣接する第1の絶縁層と、上記
    導電層及び上記第1の絶縁層を覆う第2の絶縁層と、上
    記第2の絶縁層のうちの上記導電層に対応する部分に設
    けられたコンタクトホールと、アラインメントマークと
    を有する半導体集積回路装置において、 少なくとも上記第2の絶縁層に設けられた凹部により上
    記アラインメントマークを構成したことを特徴とする半
    導体集積回路装置。
JP63180556A 1988-07-20 1988-07-20 半導体集積回路装置 Pending JPH0230113A (ja)

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JP63180556A JPH0230113A (ja) 1988-07-20 1988-07-20 半導体集積回路装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07147225A (ja) * 1993-11-26 1995-06-06 Nec Corp 半導体装置およびその製造方法
US5482893A (en) * 1990-06-29 1996-01-09 Canon Kabushiki Kaisha Method for producing semiconductor device having alignment mark

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