JPH02308564A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

Info

Publication number
JPH02308564A
JPH02308564A JP1128843A JP12884389A JPH02308564A JP H02308564 A JPH02308564 A JP H02308564A JP 1128843 A JP1128843 A JP 1128843A JP 12884389 A JP12884389 A JP 12884389A JP H02308564 A JPH02308564 A JP H02308564A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductivity type
layer
type layer
metal
diffusion 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.)
Pending
Application number
JP1128843A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Fukami
深見 彰
Shigeru Kawamata
川又 繁
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi 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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP1128843A priority Critical patent/JPH02308564A/ja
Publication of JPH02308564A publication Critical patent/JPH02308564A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (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及びその製造方法に関する。
〔従来の技術〕
大規模集積回路を製造するとき、導電型の異なる拡散層
やゲート電極を相互に接続する技術が求められつつある
、この技術は、例えばCMOS型メモ型上モリセルる集
積回路の高集積化のために必要である。すなわち、PM
OS及びNMOSのソース、ドレイン領域の接続、さら
にゲート電極との接続の方式として、金属配線層を用い
た場合、他の配線層との交差を避けるため、どちらかを
大きく迂回させるか、または、さらに一層余分に金属配
線層を設ける必要がある。
これに対する一つの解決策は、第一層の金属配線層の下
に、PMOSとNMOSのソース、ドレイン領域をあら
かじめ高融点金属やシリサイドで接続する方法である。
特開昭57−192047号では拡散層上の絶縁膜の一
部を開口し、開口部間をPtSiで接続する方式を提案
している。また特開昭61−139058号では拡散層
間をポリSiとWSizの2層膜で接続し、P型拡散層
上はポリSiをP型に、N型拡散層上はポリSiをN型
とする構造を提案している。拡散層からいったんポリS
iに持ち上げ、導電型の異なるポリSi同志を上部のW
SLzでオーミック接続する方法である。また導電型の
異なるポリSiの接続には上部にシリサイドを設ける構
造のほか、特開昭57−199241号の如く間にPt
Siを設ける方法も提案されている。
これらの方法によって、金属配線の代用ができ、金属配
線の迂回によるメモリセル面積の拡大や、金属配線の余
分な積層化を回避できる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術は、拡散層上で拡散層間を接続するシリサ
イドまたはポリサイド(シリサイドとポリSiの積層)
と拡散層のコンタクトをとる構造である。従つ゛C1拡
散層にコンタクト分の面積が。
さらにはホトリソグラフィでの合せ余裕を考慮してそれ
以上の面積が必要になる。
またポリサイドを使用する場合には、MOSのゲート電
極と製造工程を共通化できるが、ゲート電極との交差を
避ける必要が生じる。共通化しないで交差させるときに
は下層のポリサイド接続層による段差が生じる。
本発明の目的は、異なる導電型の拡散層間のオーミンク
な接続において、コンタクトや合せ余裕等の面積を減ら
し、かつ段差の少ない平坦な接続構造、及びその製造方
法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的のうち、コンタクトや合せ余裕の面積の低減は
、自己整合技術を用いて、拡散層とシリサイド等の配線
層とのコンタクトをそれぞれの側面で行なえば達成でき
る。また段差低減は、シリサイド等の配線を拡散層と同
一平面に、すなわち埋め込むことにより達成できる。
第1図は異なる導電型層間の接続構造の概念図である。
第1図(a)は本発明の構造の特徴を表わす断面図で、
N型拡散層6とP型拡散層7はそれぞれの側面でシリサ
イド150と接触している。
このため、第1図(b)の従来例のように拡散層上にコ
ンタクトのための面積は不要である。またシリサイド1
50はSi中に埋め込まれており。
第1図(Q)の従来例のような段差をなくすことができ
る。なお第1図(a)の絶縁膜4は、P型ウェル領域2
及びN型ウェル領域3をシリサイド150と絶縁するも
のである。
上記接続構造の形成方法には種々の方法があり。
詳細は実施例で述べるが大要は次の通りである。
まず、S i Ox等の絶縁膜で分離されたP型ウェル
領域とN型ウェル領域にそれぞれN型拡散層とP型拡敢
層を形成する6次に全面にSiを被着した後、N型拡散
層及びP型拡散層中のドーピング不純物を被着したSi
中に拡散させる。次いで、表面を酸化し、ウェル間の絶
縁膜上のSiの上の酸化膜を除去した後、全面に高融点
金属を被着する。これを熱処理して、Siと接した高融
点金属をシリサイド化せしめ、未反応の高融点金属を除
去することによって目的の構造(第1図(a))が形成
できる。
以上のようにして、異なる導電型層間が小寸法で、かつ
平坦に接続可能となる。
C作用】 第1図(a)に示す如く、N型拡散層1とP型拡散層2
は1間にシリサイド3をはさんで接続されている。シリ
サイドは金屑電導性を示すため。
N型拡散層1とP型拡散層2の間には、PN接合など形
成されることなく、オーミンクな電気的結合が可能とな
っている。
また、先に述べたように各々の拡散層とシリサイドとの
接触は各層の側面同志の接触であり、第1図(b)、(
c)のような拡散層上面での接触に比べて小さい、深さ
方向での接触であるため、理想的には平面からみた接触
面積はゼロである。
さらに、シリサイドを拡散層と同一平面にすることによ
り、平坦で段差の少ない面が得られる。
このことは後に配線を積み重ねていく上で有利である。
上記作用により、異なる導電層間が小寸法で、かつ平坦
に、モしてオーミックに接続される。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第2図により説明する。第2
図は本発明をCMOS型メモ型上モリセルした場合の製
造方法を説明する断面図である。
まず第2図(a)に示す如く、Si基板1の主表面にP
型のウェル領域2及びN型のウェル領域3の間に両ウェ
ル領域をアイソし−ションする酸化膜4やフィールド酸
化膜44が設けられ、かつまた両ウェル領域にN型ポリ
SiからなるMOSトランジスタのゲート電極5及びソ
ース・ドレイン領域となるN型及びP型の拡散層6,7
が設けられた構造とする。なおゲート電極8の上部には
酸化膜8を、さらに側面には酸化膜からなるサイドウオ
ール9を設けておく。
次に、第2図(b)に示す如く全面にエピタキシャルS
iを堆積する。このとき単結晶Siであるところの拡散
層6,7上は単結晶Siがエピタキシャル成長するが、
酸化膜4,8上はポリ5i10.11が形成される。さ
らにまた、エピタキシャルSi堆積時に、拡散層6,7
上の単結晶Siにはオートドーピング作用によって拡散
層6゜7中の不純物(As及びB)が拡散し、N型拡散
層66、P型拡散層77が形成される。一方、酸化膜4
,8上のポリSiは不純物を含まないノンドープポリS
iのままである。
その後、比較的低温(750〜850℃)の水蒸気酸化
により、全面を酸化する・。このとき、Asを含有した
N型拡散層66及びBを含有したP型拡散層上は増速酸
化作用により、ノンドープのポリ5ilo、11よりも
酸化膜が厚く形成される。そこで、次にポリSiの酸化
膜を除去する程度のHF系のウェットエツチングを施す
と、第2図(C)に示す如く、N型及びP型拡散層66
゜77上にのみ酸化膜12.13を残すことができる。
次に゛、N型拡散層66とP型拡散層77の間の、接続
領域とする部分のみ、ホトリソグラフィ法によってマス
クし、ポリSiのドライエツチングを施す。これにより
、所定の領域のみポリSil。
を残すことができ、ゲート酸極上のポリ5illや、拡
散層間の接続部ではない他のフィールド酸化膜44上の
ポリSiを除去する。その後、軽い酸化とウェットエッ
チを経た後、スパッタリング法によりW14を被着し、
第2図(d)の構造とする。
さらにその後、600℃のアニールにより、ポリ5il
oとW14を反応させ、シリ・サイドを形成する。一方
、酸化膜12.13上や他のフィールド酸化膜44上の
Wは未反応Wとしてそのまま残る。そこで王水系のウェ
ットエツチングにより、未反応Wを除去し、さらに高温
のアニールにより。
第2図(e)に示すように、酸化膜4上のシリサイドを
完全にせしめ、WSiz15  となす0以上によりC
MOSメモリセルの主要工程は終了する。
以上説明した工程で製造したメモリセルは、第2図(e
)から明らかなように、NMOSトランジスタとPMO
Sトランジスタのソース及びドレイン上の拡散層66と
77が5Wiz15  によって接続されている。WS
iz15  によって接続されている。WSiz15 
は金gm導性を示す抵抗体であるため、ソース・ドレイ
ン同志を低抵抗オーミック接続で、きる。しかも、拡散
層66.77とWSiz15’との接触はそれぞれの側
面でなされている。さらに、拡散層66.77と11s
iz15は同一平面レベルにあり、平坦である。
第3図及び第4図は上記製造方法によって得られる一C
MOSメモリセルの1ビツトを示す回路構成図及びその
平面パターンである。第4図で示すように拡散層66と
77の間をWSiz15 で接続しており、先に述べた
ように、それらのコンタクトは側面で行なわれているた
め、拡散層66゜77上にコンタクト用の余分なスペー
スが不要で、その分メモリセル面積を小さくすることが
できる。
なお、このメモリセルでは、WSiz15  による拡
散層間の接続のほか、ゲート電極5のN型ポリSiと拡
散層66を直接接続(ダイレクトコンタクト16)する
方式も採用している。
第5図は、第4図との比較のために上記製造方法を用い
ず、通常のAQ配線によって拡散層66゜77間を接続
したときの、メモリセルの平面パターンである。メモリ
セル面積は大きくなっている。
次に本発明の他の実施例を第6図により説明する。第6
図も第2図と同様に本発明をCMOS型メモリセルに適
用したときの製造方法を示す断面図である。
まず第6図(a)において7.酸化膜4上のポリ5il
oと拡散層66.77を残し、ゲート電極5上やフィー
ルド酸化膜44上のポリSiを除去するところまでは第
一の実施例と同じ工程を経て作られる。ところが、次に
W14を被着するときに、拡散層66.77上の酸化膜
も除去してWを被着する。これにより、次にシリサイド
化アニールを施したときには、W14は拡散層66.7
7とも反応し、未反応Wを除去したときには、第6図(
b)に示す如く、拡散層6,7上にWSiz16 +1
7が形成され、それらが酸化膜上のWSiz15で接続
された形となっている。以上が主要工程である。
この実施例は、第1の実施例とは違い、拡散層と接続の
ためのWSizが側面で接触した構造とは異なるが、ソ
ース・ドレイン間のオーミック接続という意味では効果
は同じである。さらに、拡散層がすべてWSizで被わ
れているため、拡散層の低抵抗化という効果もある。
さらにまた本発明の他の実施例を第7図により説明する
。第7図もまた本発明をCMOS型メモリセルに適用し
た場合の製造方法を示す断面図である。
まず第7図(a)に示す如く、P型ウェル領域2及びN
型ウェル領域3が形成されたSi基板の主表面に酸化膜
18及び5isNh膜19を形成し、ホトリソグラフィ
技術により、素子分離の酸化膜やフィールド酸化膜を形
成する予定の部分に溝20を掘る。
次に、全面にCVD法により酸化膜をSiの溝20が埋
まる迄被着し、ホトレジスト等を塗布して表面を平坦化
した後、ドライエツチングにて、ホトレジストと酸化膜
をエツチングし、溝20内にのみ酸化膜が残るようにす
る。その後、第7図(b)に示すように、後に拡散層間
の接続部となるところのみ、埋め込まれた酸化膜を一部
エッチングして、両ウェル間の分離酸化膜4とする。他
の部分はそのまま残してフィールド酸化膜44とする。
さらに、全面にCVD法によりポリSiを被着し、先と
同様にホトレジスト塗布により平坦化した後ドライエツ
チングにて溝内に戻゛すSi 10を残す。次いて、第
7図(c)に示す如く、全面にW14を被着する。
第7図(d)は、その後アニールによりW14とポリ5
iloを反応させ、未反応のWを除去した後の断面構造
であり、P型ウェル領域とN型ウェル領域がWSiz1
5 で接続されている。
この後1通常のCMOS製造プロセスに従って第7図の
ようにNMOS及びPMO8を作製することで1本発明
のCMOSメモリセルの主要工程は終了する。
第7図(8)から明らかなように、NMOSとPMO5
のソース・ドレイン(拡散層6,7)がWSiz15 
 によって接続され、これは第一の実施例と同様各々の
側面で接続されている。この製造方法の特徴は、、MO
Sのゲート電極5を形成する前に、WSizの接続部が
形成されているため。
ゲート電極をWSizの接続部上に配線することが可能
であるため、メモリセル等のレイアウトに自由度を与え
ることである。
第8図は上記製造方法によって得られるCMOSメモリ
セル1ビット分の平面パターンである。拡散層間の接続
部のWSiz15 の上に絶縁膜を介してゲート電極1
5を交差させることができる。
さらに本発明の他の実施例を第9図により説明する。こ
の実施例はいわゆるS○工基板を使用したもので、第9
図(a)に示すようにP型及びN型ウェル2,3の下層
は絶縁層17である。所定の領域にフィールド酸化膜4
4を形成した後、表面を酸化し第9図(a)のように両
ウェル間の、後にN型拡散層とP型拡散層の接続部とな
るべき部分を開口し、W14を被着する。
次いで、600℃のアニールでSiとWを反応させ未反
応のWを除去した後、さらに高温のアニールで安定なシ
リサイドWSiz15  を形成し、第9図(b)の構
造とする。
その後、通常のCMOS作製プロセスにより、第9図(
c)の如く、NMO8,PMO8を形成する。
この実施例では、N型拡散層6とP型拡散層7がWSi
z15 で接続されている。ことは、先の実施例と同様
であるが、SO工基板を用いたために、製造プロセスが
非常に簡単になったことが一つの特徴である。
以上説明した実施例では、拡散層間の接続材として、W
Sizを用いて説明したが、他の高融点金属のシリサイ
ドMo S it、T i S iz、T a S i
z等でもよい。またそれらの高融点金属の合金のシリサ
イドでもよい、また、シリサイド単独でなく、ポリSi
上にシリサイドを積層したポリサイドとしてもよい、こ
のときは、被着するW等の高融点金属の膜厚を薄くし、
下層のポリSiがすべてシリサイド化しないようにすれ
ばよい。
また以上の実施例は、いずれもCMOS型メモリセルを
一例として説明したが、他のCMOS型半導体装置やバ
イポーラ型装置、またはCMOSとバイポーラ素子を同
一基板上に設けた複合型半導体集積回路装置に適用して
も本発明の効果を奏することができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、以上説明したように構成されているの
で以下に記載されるような効果を奏する。
第1に、拡散層間のシリサイドにより、異なる導電型拡
散層が電気的にオーミックに接続できている。
第2に、拡散層とシリサイドのコンタクトは各各の側面
でなされており、コンタクトのための平面スペースをと
る必要がない。
第3に、拡散層と接続部材であるシリサイドの高さをそ
ろえることが可能であり、段差を緩和できる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)(b)(c)は本発明の特徴を従来と比較
するための説明図、第2図(a)〜(e)は本発明の一
実施例のCMOS型メモリセルの一断面を製造工程順に
示す図、第3図はCMOS型メモ型上モリセル1ビツ8
路構成図、第4図は第2図の方法によって製造したCM
OS型メモリセルの平面パターンの一例を示す平面図、
第5図に従来の方法によって製造した0MO5型メモリ
セルの平面パターンの一例を示す平面図、第6図(a)
(b)、第7図(a)〜(e)は本発明の他の実施例の
CMOS型メモリセルの主要な製造工程を説明する断面
図、第8図は第7図の方法による0MO5型メモリセル
の平面パターンの平面図、第9図(a)(b)(c)は
さらに本発明の他の実施例のCMOS型メモリセルの主
要な製造工程を説明する断面図である。 4・・・酸化膜、6,66・・・N型拡散層、7,77
・・・第1図 第2図 第2図 第3図 ss 第4図 反    DL 第5図 第6図 第7区 第7図 第8図 を 第9図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一導電型層と該一導電型層と反対導電型層の間の電
    気的接続において、前記一導電型層と前記反対導電型層
    の間に金属導電性を示す層を設けられ、前記一導電型層
    および前記反対導電型層と前記金属導電性を示す層との
    接続が、前記一導電型層及び前記反対導電型層のそれぞ
    れの側面で前記金属導電性を示す層と接触する構造の接
    続であり、前記金属導電性を示す層の下側に、絶縁層が
    設けられていることを特徴とする電気的接続構造。 2、一導電型層と該一導電型層と反対導電型層の間の電
    気的接続において、前記一導電型層と前記反対導電型層
    の間に金属導電性を示す層と絶縁層の積層構造が存在す
    ることを特徴とする電気的接続構造。 3、特許請求の範囲第1項または第2項記載の電気的接
    続構造において、前記金属導電性を示す層がシリコンと
    金属との化合物またはシリコンと金属との化合物とシリ
    コンとの積層であることを特徴とする電気的接続構造。 4、基板上の素子分離の絶縁層の特定の領域上に多結晶
    シリコンを形成する工程と、高融点金属と被着する工程
    と、前記多結晶シリコンと前記高融点金属とを反対させ
    金属珪化物となす工程と、未反応高融点金属を除去する
    工程を含むことを特徴とする集積回路装置の製造方法。 5、特許請求の範囲第1項及び第2項記載の電気的接続
    構造を含む、CMOS型半導体集積回路装置。
JP1128843A 1989-05-24 1989-05-24 半導体装置及びその製造方法 Pending JPH02308564A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1128843A JPH02308564A (ja) 1989-05-24 1989-05-24 半導体装置及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1128843A JPH02308564A (ja) 1989-05-24 1989-05-24 半導体装置及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02308564A true JPH02308564A (ja) 1990-12-21

Family

ID=14994759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1128843A Pending JPH02308564A (ja) 1989-05-24 1989-05-24 半導体装置及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH02308564A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11289018A (ja) * 1997-12-31 1999-10-19 Samsung Electronics Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
US7456427B2 (en) 1991-08-26 2008-11-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Insulated gate field effect semiconductor devices and method of manufacturing the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7456427B2 (en) 1991-08-26 2008-11-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Insulated gate field effect semiconductor devices and method of manufacturing the same
JPH11289018A (ja) * 1997-12-31 1999-10-19 Samsung Electronics Co Ltd 半導体装置及びその製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5468662A (en) Method of making thin film transistor and a silicide local interconnect
US4755864A (en) Semiconductor read only memory device with selectively present mask layer
US4992389A (en) Making a self aligned semiconductor device
US5373192A (en) Electromigration resistance metal interconnect
JPH0430189B2 (ja)
US5541455A (en) Method of forming low resistance contacts at the junction between regions having different conductivity types
US4916508A (en) CMOS type integrated circuit and a method of producing same
JPH1032246A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPS59201461A (ja) 読み出し専用半導体記憶装置およびその製造方法
JPH06275724A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPS5846193B2 (ja) 半導体装置
JPH02308564A (ja) 半導体装置及びその製造方法
US5227319A (en) Method of manufacturing a semiconductor device
JPH0855852A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP3070099B2 (ja) スタティックram
JP2602848B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH06209088A (ja) 半導体記憶装置及びその製造方法
JPS6242391B2 (ja)
JPH0715954B2 (ja) 不揮発性半導体記憶装置の製造方法
JPS6240765A (ja) 読み出し専用半導体記憶装置およびその製造方法
JPS6240761A (ja) 読み出し専用半導体記憶装置およびその製造方法
JPH0426162A (ja) 浮遊ゲート型半導体記憶装置およびその製造方法
JP2950620B2 (ja) 半導体装置
JPH03114267A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH0666427B2 (ja) Mos型半導体集積回路装置の製造方法