JPH0414870A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JPH0414870A
JPH0414870A JP2117573A JP11757390A JPH0414870A JP H0414870 A JPH0414870 A JP H0414870A JP 2117573 A JP2117573 A JP 2117573A JP 11757390 A JP11757390 A JP 11757390A JP H0414870 A JPH0414870 A JP H0414870A
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JP
Japan
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wiring
film
organic material
semiconductor device
polycrystalline
Prior art date
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JP2117573A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinpei Iijima
飯島 晋平
Yoshifumi Kawamoto
川本 佳史
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To reduce the resistance of wirings formed across a step by so forming a lower polycrystalline silicon relatively thick to be etched back as to bury a groove generated between first wirings, flattening the surface, and depositing to cover a metal silicide. CONSTITUTION:A polycrystalline silicon 7 is so deposited sufficiently thicker than the half of the width of a grove 6 to bury the groove 6 by a vapor growing method. Then, the silicon 7 is entirely etched back to be reduced in entire thickness, and the surface is flattened. the etching back is desirably a dry etching method using halogen gas in view point of controllability as compared with a wet etching method. Then, as the metal silicide, WSi 8 is deposited by a sputtering method. Thus, thickly formed polycrystalline silicon is etched back to eliminate a step existing on a base to be flattened. As a result, the WSi can be formed as substantially flat wirings. Accordingly, a wiring length can be shortened by an amount corresponding to the elimination of the step to reduce a wiring resistance.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、メモリーLSIにおけるビット線の構造およ
びダイナミック型RAM (ランダムアクセスメモリー
)のメモリーセル製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a bit line structure in a memory LSI and a method for manufacturing a memory cell of a dynamic RAM (random access memory).

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、ダイナミック型RAM (d −RAM)のメモ
リーセルは、メモリー情報としての電荷を蓄積するため
のひとつのキャパシターとキャパシターへの電荷の蓄積
あるいは引き出しを行なうためのひとつのスイッチング
トランジスターの組み合わせを最小単位として構成され
るものが主流となっている。また、複数のメモリーセル
をLSIとして集積化する上で、1個のセルを選択する
のに必要なワード線すなわちスイッチングトランジスタ
ーをオン、オフさせるための配線とビット線すなわちキ
ャパシターへ電荷を供給する、あるいは引き出すための
配線とは、ワード線の上にビット線が直交するように配
置することが一般的に行なわれている。さらに、LSI
の高集積化、すなわち個々の素子の微細化に伴ない、特
にビット線の抵抗が増大することを抑止するためビット
線には低抵抗材料である金属シリサイドが用いられるよ
うになってきている。
In recent years, the minimum unit of a dynamic RAM (d-RAM) memory cell is a combination of one capacitor for storing charge as memory information and one switching transistor for storing or extracting charge from the capacitor. The mainstream is structured as . In addition, when integrating multiple memory cells as an LSI, it is necessary to supply charge to the word line, that is, the wiring for turning on and off the switching transistor, and the bit line, that is, the capacitor, necessary to select one cell. Alternatively, the wiring for drawing out is generally arranged such that the bit line is orthogonal to the word line. Furthermore, LSI
As technology becomes more highly integrated, that is, individual elements become smaller, metal silicide, which is a low-resistance material, is increasingly used for bit lines, especially in order to prevent the resistance of bit lines from increasing.

第2図は、ビット線に金属シリサイドを用いた場合のメ
モリーセルの製造工程例を概略断面図で示している。S
i基板11上に素子分離領域となる厚い5in212を
形成した後、MOSトランジスターのゲート絶縁膜とな
るSi0.13を形成し、続いてワード線となるゲート
電極14を形成する。次に多結晶5117および金属シ
リサイド18の積層膜からなるビット線を形成し、Si
0゜19によりビット線の露出部を覆った後、キャパシ
ターが形成されるべき所定領域のSi基板表面上のSi
02を除去し、露出したSi基板表面カーら多結晶Si
20を選択成長させる(a図)。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the manufacturing process of a memory cell when metal silicide is used for the bit line. S
After forming a thick 5 inch 212 layer on the i-substrate 11 to serve as an element isolation region, a Si0.13 layer to serve as a gate insulating film of a MOS transistor is formed, and then a gate electrode 14 to serve as a word line is formed. Next, a bit line consisting of a laminated film of polycrystalline 5117 and metal silicide 18 is formed, and the Si
After covering the exposed part of the bit line with 0°19, Si on the Si substrate surface in a predetermined area where a capacitor is to be formed is
02 is removed and the exposed Si substrate surface is removed from the polycrystalline Si.
20 is selectively grown (Figure a).

Si窒化膜21および5in222を積層形成する(b
図)。
A Si nitride film 21 and a 5-inch film 222 are stacked (b
figure).

ノソグラフイー技術および異方性トライエ・ソチング技
術によりキャパシターとなる所定領域の5in222お
よびSi窒化膜21を連続して除去する(0図)。
The 5-inch film 222 and the Si nitride film 21 in a predetermined area that will become a capacitor are successively removed using the nosography technique and the anisotropic try-soching technique (FIG. 0).

多結晶5i24を形成する(d図)。Polycrystalline 5i24 is formed (Figure d).

例えばホトレジスト等の有機物25を全面に回転塗布し
、ドライエツチングにより全面エツチノくツクして凹部
にのみ有機物を埋め込み、凸部表面上の多結晶5i24
を露出させる(0図)。
For example, an organic substance 25 such as a photoresist is coated on the entire surface by rotation, and the entire surface is etched by dry etching to embed the organic substance only in the concave portions.
(Figure 0).

凸部表面上に露出した多結晶5i24を選択的に除去す
る(f図)。
The polycrystal 5i24 exposed on the surface of the convex portion is selectively removed (FIG. f).

凹部を埋めていた有機物を選択的に除去し、キャパシタ
ーの蓄積電極となる多結晶5i24を露出させる(g図
)。
The organic matter filling the recesses is selectively removed to expose the polycrystalline 5i24 that will become the storage electrode of the capacitor (Figure g).

キャパシター絶縁膜26(極めて薄し))およびキャパ
シタープレート電極27を形成する(6図)。
A capacitor insulating film 26 (very thin) and a capacitor plate electrode 27 are formed (FIG. 6).

以上の一連の工程を経ることによりメモリーセルを構成
することができ、以降の工程で配線を形成しLSI化す
る。
A memory cell can be constructed through the series of steps described above, and wiring is formed in subsequent steps to form an LSI.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記従来技術は、ビット線に多結晶Siと金属シリサイ
ドの積層構造を用いて低抵抗化を図っているが、この構
造を用いてさえもより集積度を向上させようとすると相
対的にビット線の抵抗が増大してしまいLSIとしての
性能を低下させる問題が生じていた。
The above-mentioned conventional technology uses a laminated structure of polycrystalline Si and metal silicide for the bit line to reduce resistance, but even with this structure, if you try to improve the degree of integration, the bit line will become relatively low. A problem has arisen in which the resistance of the LSI increases and the performance as an LSI deteriorates.

また、ビット線に金属シリサイドを用いているため金属
シリサイド自身がSi基板を全面に渡って汚染させてし
まい、後の工程で行なうSiの選択成長時に選択性を著
しく低下させる原因となって歩留りを低減させる問題が
あった。
In addition, since metal silicide is used for the bit line, the metal silicide itself contaminates the entire surface of the Si substrate, causing a significant decrease in selectivity during selective growth of Si in a later process, resulting in a reduction in yield. There was a problem with reducing it.

本発明の目的は、段差を横切って形成される配線の低抵
抗化を図った配線構造を有する半導体装置を提供するこ
とにある。
An object of the present invention is to provide a semiconductor device having a wiring structure in which the resistance of wiring formed across steps is reduced.

本発明の他の目的は、金属シリサイドで汚染された基板
上にSiを選択成長させると選択性が著しく低下する問
題を回避すると共番こ製造工程を簡略化してd−RAM
のメモリーセルを形成する半導体装置の製造方法を提供
することしこある。
Another object of the present invention is to avoid the problem of a significant drop in selectivity when Si is selectively grown on a substrate contaminated with metal silicide, and to simplify the manufacturing process of d-RAM.
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device that forms a memory cell.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するために、第一の配線を横切って配置
される、第二の配線を多結晶Siと金属シリサイドの積
層膜で構成する上(こおし)で下層の多結晶Siを、第
一の配線開−こ生じる溝を埋め込むように比較的厚く形
成しエッチAツクして、その表面を平坦化した後金属シ
リサイドを被着堆積して堆積膜を形成した。
In order to achieve the above object, the second wiring, which is placed across the first wiring, is composed of a laminated film of polycrystalline Si and metal silicide. A relatively thick layer was formed so as to fill the trench where the first wiring was opened, and the surface was planarized. Then, metal silicide was deposited to form a deposited film.

上記他の目的を達成するために、所定の領域しこ有機物
のパターンを形成し、その有機物をエツチングのマスク
として下地絶縁層を選択的しこ除去し、導体あるいは半
導体を露出させた状態で、前言己有機物を除去すること
なく全面に多結晶Siを形成した。
In order to achieve the other objects mentioned above, a pattern of organic material is formed in a predetermined area, and the underlying insulating layer is selectively removed using the organic material as an etching mask to expose the conductor or semiconductor. As mentioned above, polycrystalline Si was formed on the entire surface without removing organic substances.

〔作用〕[Effect]

第二の配線の下層に位置する多結晶Siのエッチバック
による平坦化は、第一の配線で生じる溝を埋めて、且つ
その表面を平坦にできるので、実質的な配線層として積
層形成する金属シリサイドを平坦な表面に形成すること
ができる。その結果。
Flattening by etching back the polycrystalline Si located under the second wiring can fill in the grooves created in the first wiring and flatten its surface, so the metal layer to be laminated as a substantial wiring layer can be flattened by etching back. Silicide can be formed on a flat surface. the result.

多結晶Siで溝を埋め込まない場合に金属シリサイドが
第一の配線による段差に従って延在するため金属シリサ
イド自身の配線長が長くなって抵抗を低減できないのに
比べ、本発明では金属シリサイドを平坦な多結晶Si上
に形成することができるため実質的配線長を短くするこ
とができ、配線抵抗を低減することができる。
When the trench is not filled with polycrystalline Si, the metal silicide extends along the step formed by the first wiring, and the wiring length of the metal silicide itself becomes long, making it impossible to reduce the resistance. Since it can be formed on polycrystalline Si, the actual wiring length can be shortened and wiring resistance can be reduced.

また、キャパシタ一部分を形成するために用いる有機物
は、基板表面に存在する金属シリサイドの汚染による影
響を受けることなく形成し、または加工することが可能
である。さらに、その加工において有機物は、従来から
半導体製造工程で用いられている二酸化シリコン(Si
○よ)やSi窒化膜(Si3N4)あるいは多結晶Si
やSi基板などの無機物に対して無限大の選択比でエツ
チング加工できるので下地に前記無機物が存在し、エツ
チング加工の途中でエツチング領域の一部に無機物の表
面が露出しても、その無機物を全くエツチングすること
なく有機物だ(すを選択的シこエツチング除去すること
ができる。さら番こ、実質的りこ酸素のない雰囲気中で
加熱昇温すれば有機物自身に何ら塑性変形が生じないこ
とを見し)出した・上記有機物の効用により有機物にノ
くターン加工した状態で600℃程度の温度で全面に多
結晶Siを形成することができる。
Further, the organic substance used to form a portion of the capacitor can be formed or processed without being affected by contamination of metal silicide present on the substrate surface. Furthermore, in the process, the organic material is silicon dioxide (Si), which has traditionally been used in semiconductor manufacturing processes.
○), Si nitride film (Si3N4), or polycrystalline Si
Etching can be performed with an infinite selection ratio for inorganic materials such as substrates and Si substrates, so even if the inorganic material is present in the underlying layer and the surface of the inorganic material is exposed in a part of the etched area during the etching process, the inorganic material can be etched. It is possible to selectively remove organic matter without etching it at all.It is clear that no plastic deformation will occur in the organic matter itself if it is heated and heated in an atmosphere substantially free of oxygen. Head) Due to the effects of the organic material mentioned above, it is possible to form polycrystalline Si on the entire surface of the organic material at a temperature of about 600° C. in a state where the organic material is subjected to a notch turn process.

また、従来、有機物は写真食刻法(リソグライー)によ
ってパターン形成されるホトレジストあるいは電芋線(
EB)レジストに代表されるように下地材料の加工マス
クとして用し1られでおり、下地材料の加工が終了する
と除去してしまた。本発明では、下地材料を加工するマ
スクとして用しまた有機物を除去せずに、残存させたま
ま多結晶Siなどの無機物を形成するための支持母材と
して用いることをひとつの特徴としている。
In addition, conventionally, organic substances have been patterned using photoresist or potato wire, which is patterned by photolithography.
EB) It is used as a processing mask for the underlying material, as typified by resist, and is removed when the processing of the underlying material is completed. One of the features of the present invention is that it is used as a mask for processing the underlying material, and is used as a supporting base material for forming inorganic materials such as polycrystalline Si while leaving organic materials without removing them.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.

実施例1 本実施例では1本発明のひとつの主旨である配線形成法
について第3図および第1図により説明する。
Embodiment 1 In this embodiment, a wiring forming method, which is one of the gist of the present invention, will be explained with reference to FIGS. 3 and 1.

第3図は、従来方法の例を示したものである。FIG. 3 shows an example of the conventional method.

Si基板101上に厚さ20nmの5102102を熱
酸化法により形成し、次いで厚さ350nmの多結晶5
i103を気相成長法により全面に被着堆積させた。さ
らに厚さnmのSin、104を気相成長法により被着
堆積させた。周知のリソグラフィー技術およびドライエ
ツチング技術により5in2104および多結晶S i
 1−03を加工し、d−RAMのワード線に相当する
周期的配線パターンを形成した。配線の幅は0.5  
μm、間隔は1μmになるようにした。
5102102 with a thickness of 20 nm is formed on the Si substrate 101 by a thermal oxidation method, and then a polycrystalline layer 5 with a thickness of 350 nm is formed.
i103 was deposited over the entire surface by vapor phase growth. Further, a layer of Sin 104 having a thickness of nm was deposited by vapor phase growth. 5in 2104 and polycrystalline Si by well-known lithography and dry etching techniques
1-03 was processed to form a periodic wiring pattern corresponding to the word line of d-RAM. The width of the wiring is 0.5
μm, and the interval was set to 1 μm.

次に露出している5多結晶Si 103の側壁部を同じ
<SiO□ 104で覆った後、ビット線に相当する多
結晶5i105および金属シリサイド106の形成を行
なった。まず、厚さ200nmの多結晶5i105を気
相成長法により被着堆積した。次に厚さ150nmの金
属シリサイド+06をスパッター法により被着堆積した
。この状態を第3図(a)に示した。
Next, the exposed sidewalls of the 5-polycrystalline Si 103 were covered with the same <SiO□ 104, and then polycrystalline 5i 105 and metal silicide 106 corresponding to the bit line were formed. First, polycrystalline 5i105 with a thickness of 200 nm was deposited by vapor deposition. Next, metal silicide +06 with a thickness of 150 nm was deposited by sputtering. This state is shown in FIG. 3(a).

多結晶5i105上に金属シリサイド106を堆積した
配線構造では、多結晶5i105の単独配線に比べて配
線抵抗を約1桁下げることができる。それは多結晶Si
の抵抗率が約lXl0−’Ω・】であるのに対して金属
シリサイドの抵抗率は約lX10−Ω・lと低いことに
起因している。
In a wiring structure in which metal silicide 106 is deposited on polycrystalline 5i 105, the wiring resistance can be lowered by about one order of magnitude compared to a single wiring made of polycrystalline 5i 105. It is polycrystalline Si
This is because the resistivity of metal silicide is as low as about lX10-'Ω·l, whereas the resistivity of metal silicide is about lX10-'Ω·l.

したがって実際の配線抵抗は金属シリサイド層106の
抵抗に依存している。本従来例では1例えばd−RA、
Mであれば4メガビツトのL S Iには充分適用可能
であったが、それより集積度の高いLSIでは配線長が
長くなるため配線抵抗が増大し、適用が困難となってき
た。
Therefore, the actual wiring resistance depends on the resistance of the metal silicide layer 106. In this conventional example, 1, for example, d-RA,
M was fully applicable to 4-megabit LSIs, but it has become difficult to apply it to LSIs with a higher degree of integration because the wiring length becomes longer and the wiring resistance increases.

本従来例における他の問題は、第3図(b)図に示すよ
うに積層膜を加工して配線とする際に金属シリサイド1
06が段差部に残りやすく、したがってその下の多結晶
5i105がエツチングされずに残ってしまい、配線間
が短絡しやすいことである。
Another problem with this conventional example is that when processing the laminated film to form wiring, as shown in FIG. 3(b), metal silicide
06 tends to remain in the stepped portion, and therefore the polycrystalline 5i 105 below it remains without being etched, which tends to cause short circuits between wirings.

次に第1図により本発明のひとつの主旨たる実施例を説
明する。
Next, an embodiment, which is one of the gist of the present invention, will be explained with reference to FIG.

Si基板1表面に厚さ20nmのSi022を熱酸化法
により形成し、その北に厚さ350nmの多結晶Si3
を気相成長法により被着堆積させ。
Si022 with a thickness of 20 nm is formed on the surface of the Si substrate 1 by thermal oxidation, and a polycrystalline Si3 layer with a thickness of 350 nm is formed on the north side of the Si022 layer with a thickness of 20 nm.
is deposited by vapor phase growth method.

さらに厚さ200nmの5i024を気相成長法により
堆積し、リソグライーとドライエツチングにより加工し
、ツーl−線相当の周期的配線を形成し、さらに厚さl
oonmの5i025を気相成長法により被着堆積した
。SiO25は段差部でオーバーハング形状にならない
ように堆積させる必要があるので気相成長の条件として
750°C〜800℃の温度範囲でSiH,、(モノシ
ラン)とN、O(−酸化二窒素)のガスを用いた(以下
に述へるSiO2の気相成長は全てこの条件を用いた)
Furthermore, 5i024 with a thickness of 200 nm was deposited by vapor phase epitaxy, processed by lithography and dry etching to form periodic wiring equivalent to the tool L-line, and
OONM 5i025 was deposited by vapor phase growth. Since SiO25 needs to be deposited so as not to form an overhang shape at the stepped portion, SiH, (monosilane) and N,O (- dinitrogen oxide) are deposited in a temperature range of 750°C to 800°C as conditions for vapor phase growth. (all vapor phase growth of SiO2 described below used these conditions)
.

その結果、垂直な側壁を有する溝6が形成される(8図
)。ここまでは従来例と同じである。
As a result, a groove 6 with vertical side walls is formed (Fig. 8). The process up to this point is the same as the conventional example.

次に溝6を埋め込んでしまうように、溝6の幅の半分よ
りも充分厚く多結晶Si7を気相成長法により被着堆積
した(b図)。
Next, polycrystalline Si 7 was deposited by vapor phase growth to a thickness sufficiently thicker than half the width of the groove 6 so as to fill the groove 6 (Figure b).

次に多結晶Si7を全面エッチバッグし、全体の厚さを
薄くすると同時に表面の平坦化を図った。
Next, the entire surface of the polycrystalline Si7 was etched back to reduce the overall thickness and flatten the surface.

ここで用いるエッチバックは湿式エツチング法でも良い
が、ハロゲンガスを用いるドライエツチング法が制御性
は良い(0図)。
The etch back used here may be a wet etching method, but a dry etching method using halogen gas has better controllability (Figure 0).

次に、金属シリサイドとして厚さ150nmのタングス
テンシリサイド(WSi)8をスパッター法により被着
堆積した(d図)。
Next, tungsten silicide (WSi) 8 with a thickness of 150 nm was deposited as a metal silicide by sputtering (Figure d).

本実施例によれば、厚く形成した多結晶Siをエッチバ
ックすることにより、下地に存在していた段差をなくし
て平坦化を図ることができ、その結果WSiを実質的に
平坦な配線として形成できる。したがって、第3図に示
した従来例のように、下地段差に忠実に配線される場合
に比べて、実質的段差がなくなる分だけ配線長を短くす
ることができ、配線抵抗の低減を図れる効果がある。ま
たWSiが平坦に形成されるので加工が極めて容易にな
りエッチ残りを生じさせない効果がある。
According to this example, by etching back the thickly formed polycrystalline Si, it is possible to eliminate the step existing in the underlying layer and achieve flattening, and as a result, the WSi can be formed as a substantially flat wiring. can. Therefore, compared to the conventional example shown in Fig. 3, in which the wiring is routed faithfully to the underlying level difference, the wiring length can be shortened by the fact that there is no actual level difference, and the wiring resistance can be reduced. There is. Further, since the WSi is formed flat, processing is extremely easy and there is an effect that no etching residue is left.

また、実際のLSIパターンにおいては周期的に配置さ
れる配線の終端が必ず存在しe図に示す段差9が生じる
6しかし、この場合においても多結晶Siをエッチバッ
クすれば段差の傾斜は大きく緩和され、金属シリサイド
をエッチ残りを生じることなく加工することが可能とな
る効果がある。
Furthermore, in an actual LSI pattern, there is always a termination of periodically arranged wiring, resulting in a step 9 shown in figure e6.However, even in this case, if the polycrystalline Si is etched back, the slope of the step can be greatly alleviated. This has the effect of making it possible to process metal silicide without leaving an etch residue.

さらにe図に示したように、半導体基板表面に形成され
ている不純物拡散層10との導通をとる場合があるが、
この場合においても溝内は多結晶Siで完全に埋められ
ているため金属シリサイドと不純物拡散層との導通を容
易に確保できる効果がある。本発明においては、膜形成
時に不純物を導入して形成する多結晶Siを用いること
をひとつの特徴としている。
Furthermore, as shown in figure e, conduction may be established with the impurity diffusion layer 10 formed on the surface of the semiconductor substrate.
Even in this case, since the inside of the trench is completely filled with polycrystalline Si, there is an effect that conduction between the metal silicide and the impurity diffusion layer can be easily ensured. One feature of the present invention is the use of polycrystalline Si, which is formed by introducing impurities during film formation.

第1表は、従来例と本発明の実施例について配線抵抗を
測定比較した結果である。
Table 1 shows the results of measuring and comparing the wiring resistances of the conventional example and the example of the present invention.

第  1  表 上記結果から明らかなように、下地段差を横切って配置
される配線であっても、本発明によれば下地に段差がな
い場合(第1表シート抵抗)と同等の抵抗を得られる効
果がある。また、上記結果は、W S i /多結晶S
iからなる積層配線の抵抗値がWSiで支配されている
ことを示している。
As is clear from the above results in Table 1, even if the wiring is placed across a level difference in the base, according to the present invention, the same resistance as when there is no level difference in the base (sheet resistance in Table 1) can be obtained. effective. Moreover, the above results show that W Si /polycrystalline S
This shows that the resistance value of the laminated wiring made of i is dominated by WSi.

したがって本発明では平坦化した多結晶Si上にWSi
よりもさらに抵抗率の低いチタンシリサイ)−やタング
ステンを積層して配線を形成することもひとつの特徴と
する。
Therefore, in the present invention, WSi is deposited on flattened polycrystalline Si.
Another feature is that the wiring is formed by laminating layers of titanium silicide (which has an even lower resistivity) and tungsten.

実施例2 本実施例では、実施例1で述べた配線形成法を用い、さ
らに有機物を用いて製造工程の簡略化を図ったd−RA
Mメモリーセルの製造方法について第4図および第5図
により説明する。
Example 2 This example uses the wiring formation method described in Example 1, and further uses an organic material to simplify the manufacturing process.
A method for manufacturing the M memory cell will be explained with reference to FIGS. 4 and 5.

まず、第4図にd−RAMメモリーセルの平面レイアウ
トの例を示した。縦方向に配置されるワード、!1,2
,3.4と横方向に配置されるビット線1,2,3.4
が直交している。図をより明確に示すためにワード線2
およびビット線3の配線の境界部を斜線で示しである。
First, FIG. 4 shows an example of a planar layout of a d-RAM memory cell. Words arranged vertically,! 1,2
, 3.4 and the bit lines 1, 2, 3.4 arranged horizontally
are orthogonal. Word line 2 to show the diagram more clearly
The boundaries between the bit lines 3 and 3 are indicated by diagonal lines.

図の中でひとつのメモリーセルを選択する意味でワード
線2とビット線3に注目する。ワード線2がオン状態に
なるとキャパシタ形成領域りに蓄積されていた電荷は、
コンタクトB、ワード線直下の半導体基板。
In the figure, attention is paid to word line 2 and bit line 3 in the sense of selecting one memory cell. When the word line 2 is turned on, the charges accumulated in the capacitor formation area are
Contact B, semiconductor substrate directly under the word line.

ビット線コンタクトCを経てビット線3へと流れ、情報
の伝達がなされる。
The signal flows to the bit line 3 via the bit line contact C, and information is transmitted.

第4図においてA−A’で示した折れ破線部の断面形状
を用いて本発明の実施例を第5図により説明する。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5 using a cross-sectional shape taken along a broken line indicated by AA' in FIG. 4.

P型10Ω・■のSi単結晶基板201上周知の方法を
用いて素子分離領域となる厚さ500nmの5in22
02を形成した。MOS)−ランジスタのゲート酸化膜
となる厚さ10nmのSi○2203を熱酸化法により
形成し、厚さ350nrnの多結晶Siを気相成長法に
より被着堆積し、さらに厚さ250nmの5i022o
5を気相成長法により被着堆積した。リソグラフィーと
ドライエツチング法によりSiO2205および多結晶
Siを加工してワード線204を形成した。次にワード
、I!205(7)側壁を5jO2205で被覆した後
、リソグラフィーとドライエツチング法を用いてビ゛ッ
ト線コンタクト206領域(第4図の領域Cに相当)の
5in2を除去した(a図)。
On a P-type 10Ω·■ Si single-crystal substrate 201, a 5in22 film with a thickness of 500nm was formed to serve as an element isolation region using a well-known method.
02 was formed. MOS) - 10 nm thick Si○2203, which will be the gate oxide film of the transistor, is formed by thermal oxidation, 350 nm thick polycrystalline Si is deposited by vapor phase epitaxy, and 250 nm thick 5i022O is formed.
5 was deposited by vapor phase epitaxy. Word lines 204 were formed by processing SiO2205 and polycrystalline Si using lithography and dry etching. Next, Word, I! After coating the sidewalls of 205(7) with 5jO2205, 5in2 of the bit line contact 206 area (corresponding to area C in FIG. 4) was removed using lithography and dry etching (Figure a).

次に実施例1で述べた方法によりビット線を形成した。Next, bit lines were formed by the method described in Example 1.

まず厚さ500nmの多結晶5i207を気相成長法に
より被着堆積した。なお、多結晶5i207の被着堆積
時にホスフィン(P H,)ガスを同時に導入して膜中
にリンを含有させながら堆積した。本実施例ではワード
線204の間隔力1300nmとなるようにしので、多
結晶Siの膜厚を500nmとすることによりワード線
間に生じる溝を完全に埋め込むことができる。実施例1
でも述べたように下地に存在する凹部を埋め込むように
多結晶Siの膜厚を設定することが本発明のひとつの要
点である(b図)。
First, polycrystalline 5i207 having a thickness of 500 nm was deposited by vapor deposition. Incidentally, when depositing the polycrystalline 5i207, phosphine (PH,) gas was introduced at the same time, and the film was deposited while containing phosphorus. In this embodiment, the spacing force between the word lines 204 is set to 1300 nm, so by setting the film thickness of polycrystalline Si to 500 nm, the grooves formed between the word lines can be completely filled. Example 1
As mentioned above, one of the key points of the present invention is to set the thickness of the polycrystalline Si film so as to fill the recesses existing in the underlying layer (Figure b).

次に、六弗化イオウ(S F、)のハロゲンガスを用い
たドライエツチング法により多結晶5i207をエッチ
バックした。この時ワード線上で1100n程度多結晶
5i207が残存するように制御した。多結晶Siを形
成した直後でもその表面+i。
Next, polycrystalline 5i207 was etched back by a dry etching method using halogen gas of sulfur hexafluoride (SF). At this time, control was performed so that about 1100 nm of polycrystalline 5i207 remained on the word line. Even immediately after forming polycrystalline Si, its surface +i.

はぼ平坦になっているが、このまま金属シリサイドを積
層してビット線を形成するとビット線自身の加工および
ビット線自身による段差が高くなってしまい、後の配線
工程での加工を困難にする原因となるなどの問題が発生
するので、本発明では多結晶Siをエッチバックして実
質的膜厚を減少させ、ビット線自身の段差を低減するこ
とをひとつの特徴としている。エッチバックの範囲は、
形成した膜厚の80±10%を除去することが望ましい
(0図)。
Although the bit line is almost flat, if the bit line is formed by laminating metal silicide as it is, the processing of the bit line itself and the step caused by the bit line will become high, which will make processing in the later wiring process difficult. Therefore, one of the features of the present invention is to etch back the polycrystalline Si to reduce the substantial film thickness and reduce the step difference in the bit line itself. The range of etchback is
It is desirable to remove 80±10% of the formed film thickness (Figure 0).

次にスパッター法を用いて厚さ150nmのWSi20
8を被着堆積した(d図)。
Next, using a sputtering method, a WSi2 film with a thickness of 150 nm was
8 was deposited (Fig. d).

さらに厚さ300nmのSiO2209を気相成長法に
より被着堆積した。リソグラフィーとドライエツチング
法によりSiO2209、W S 1208、および多
結晶5i207を加工し、ビット配線を形成したくe図
)。
Furthermore, SiO2209 with a thickness of 300 nm was deposited by vapor deposition. SiO2209, W S1208, and polycrystalline 5i207 are processed by lithography and dry etching to form bit wiring (Figure e).

厚さ1100nの5in2210を気相成長法により全
面に形成し、WSi208および多結晶5i207の側
壁を被覆した(f図)。
A 5 inch 2210 film with a thickness of 1100 nm was formed on the entire surface by vapor phase growth to cover the side walls of the WSi 208 and the polycrystalline 5i 207 (Figure f).

次にキャパシターの形成を行なった。回転塗布法により
ポリイミド樹脂211を平坦部での厚さが700nmと
なるように形成した。ポリイミド樹脂としては、たとえ
ば日立化成社のタイプPiX−LLIOなどを用いるこ
とができる。ポリイミド樹脂を塗布した後、1気圧以下
の雰囲気で600℃20分間熱処理した。次に実施例3
で述べる多層レジスト法によりキャパシター形成領域に
ホール212を形成した。ポリイミド樹脂は、ホトレジ
ストなどと同様に活性な酸素のみで加工することが可能
であった(g図)。
Next, a capacitor was formed. Polyimide resin 211 was formed using a spin coating method so that the thickness at the flat portion was 700 nm. As the polyimide resin, for example, type PiX-LLIO manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. can be used. After applying the polyimide resin, heat treatment was performed at 600° C. for 20 minutes in an atmosphere of 1 atm or less. Next, Example 3
A hole 212 was formed in the capacitor formation region by the multilayer resist method described in . Polyimide resin, like photoresist, could be processed using only active oxygen (Figure g).

次に、ポリイミド樹脂211をマスクとしてSi基板2
01上のSiO□ 210のみを選択的に除去してSi
基板表面を露出させ、ホールコンタクト213を形成し
た。このSiO□210の選択除去はハロゲン系のガス
によるドライエツチング法を用いた(h図)。なお、5
in2のドライエツチング時にポリイミドの表面に極め
て薄し1変質層が形成される場合があるのでその場合に
は酸素を用いて表面部分を軽く(エツチングすることが
望ましい。
Next, using the polyimide resin 211 as a mask, the Si substrate 2
By selectively removing only SiO□ 210 on 01
The surface of the substrate was exposed and hole contacts 213 were formed. This selective removal of SiO□210 was performed using a dry etching method using a halogen gas (Figure h). In addition, 5
During the dry etching of in2, an extremely thin and degraded layer may be formed on the surface of the polyimide, so in that case it is desirable to lightly (etch) the surface portion using oxygen.

次に、ホールコンタクト213の形成にマスクとして用
いたポリイミド樹脂を除去せずに残したままキャパシタ
ーの蓄積電極となる厚さ1100nの多結晶5i214
を被着形成した。多結晶5i214への不純物の導入は
、多結晶5i207と同様に膜形成時に含有させてもよ
いが、形成した後にイオン打ち込み法により導入しても
よい。
Next, the polyimide resin used as a mask for forming the hole contact 213 was left unremoved, and a polycrystalline 5i 214 with a thickness of 1100 nm was made to become the storage electrode of the capacitor.
was deposited. Impurities may be introduced into the polycrystalline 5i 214 during film formation as in the case of the polycrystalline 5i 207, but may also be introduced by ion implantation after formation.

ただイオン打ち込み法を用いる場合は、ポリイミド樹脂
の側壁部で多結晶Siが垂直に立っているため、イオン
を斜めに入射するように打ち込むことが必要である(i
図)。
However, when using the ion implantation method, since the polycrystalline Si stands vertically on the side wall of the polyimide resin, it is necessary to implant the ions so that they are incident obliquely (i
figure).

次に平坦部での厚さが1μmとなるようにホトレジスト
を回転塗布法により全面形成し、エッチバックしてホー
ル内にのみホトレジスト215を残存させ、ポリイミド
樹脂211上の多結晶5i214の表面を露出させた(
5図)。
Next, photoresist is formed on the entire surface by spin coating so that the thickness at the flat part is 1 μm, and it is etched back to leave the photoresist 215 only in the holes, exposing the surface of the polycrystalline 5i 214 on the polyimide resin 211. Let (
Figure 5).

ドライエツチング法によりポリイミド樹脂211上の露
出した多結晶5i214を選択的に除去した(k図)。
The exposed polycrystal 5i 214 on the polyimide resin 211 was selectively removed by dry etching (Figure k).

酸素プラズマによりポリイミド4!t m 211およ
びホトレジスト215を除去して多結晶Siの衝立を形
成し、キャパシターの蓄積電極216とした(Q図)。
Polyimide 4 by oxygen plasma! t m 211 and the photoresist 215 were removed to form a polycrystalline Si screen, which served as the storage electrode 216 of the capacitor (Figure Q).

この蓄積電極216を表面側から平面的に見ると第4図
のキャパシター形成領域りに相当する。
When this storage electrode 216 is viewed planarly from the front side, it corresponds to the capacitor formation region in FIG. 4.

次にキャパシター絶縁膜217を形成し、さらにキャパ
シタープレート電極218を形成してメモリーセルの裏
通工程を終了する(m図)。
Next, a capacitor insulating film 217 is formed, and a capacitor plate electrode 218 is further formed to complete the back-passing process of the memory cell (Figure m).

以下、配線形成工程へと至って周辺回路との接続を行な
いLSIとした。なお本実施例ではポリイミド樹脂を加
工した後、下地5in2を加工してホールコンタクトを
形成する手順を説明したが、先にホールコンタクトを形
成し、Si基板表面を露出させた状態でポリイミドを塗
布して穴あけ加工に至る処理を行なった方がより精度の
高い多結晶Siの衝立てを形成することができる。
Thereafter, a wiring formation process was carried out to connect peripheral circuits to form an LSI. In this example, we explained the procedure of processing the polyimide resin and then processing the base 5in2 to form hole contacts.However, hole contacts were formed first and polyimide was applied with the Si substrate surface exposed. It is possible to form a polycrystalline Si screen with higher precision by performing the process that includes drilling.

本実施例によれば、S i O,やSiなどの無機物に
対して無限大に近い選択比が得られる有機物を蓄積電極
の衝立て形成用母材として用いたことにより、ホールの
形成を極めて容易に行なえる効果がある。したがって、
第2図に示した従来例のように、蓄積電極とのコンタク
トをとるために露出させたSi基板表面を選択CVD法
によって底上げする必要がなくなり、その結果ビット線
にWSiを用いた場合にWSi自身の汚染によって多結
晶Siの選択CVD時に1本来成長してはならないS 
i 02表面にもSi核が成長してしまい著しく選択性
を低下させる間層を回避することが可能となり製造歩留
りを著しく向上できる効果がある。
According to this example, the formation of holes is extremely suppressed by using an organic material that has a selectivity close to infinity with respect to inorganic materials such as SiO and Si as the base material for forming the screen of the storage electrode. It has an effect that is easy to perform. therefore,
Unlike the conventional example shown in Fig. 2, it is no longer necessary to raise the exposed Si substrate surface by selective CVD to make contact with the storage electrode, and as a result, when WSi is used for the bit line, WSi S, which should not originally grow during selective CVD of polycrystalline Si due to its own contamination.
It is possible to avoid an interlayer in which Si nuclei grow also on the i02 surface and significantly reduce selectivity, which has the effect of significantly improving manufacturing yield.

また、選択CVD法による多結晶Siの形成。Also, formation of polycrystalline Si by selective CVD method.

Si窒化膜の成形、5in2の形成などの工程が不要と
なって簡略化できる効果をもたらし、さらに極めて簡便
な回転塗布器のみで形成することが可能であり安全性の
向上や経費節減にも効果をもたらす。
It has the effect of simplifying processes such as forming the Si nitride film and forming 5in2, and can also be formed using only an extremely simple rotary coater, improving safety and reducing costs. bring about.

実施例3 本実施例では、リソグラフィー技術との組み合わせによ
る本発明の応用例について第6図により説明する。第6
図は多層レジスト法を用いた場合の例である。
Embodiment 3 In this embodiment, an application example of the present invention in combination with lithography technology will be explained with reference to FIG. 6th
The figure is an example of a case where a multilayer resist method is used.

実施例1および2で述べたようにSi基板301上に、
d−RAMワード線に相当する多結晶51302の配線
を形成し、気、相成長法により形成する5in2303
により全面被覆し、Si基板上に模擬的段差を形成した
。段差の高さは500nm程度になるようにした。次に
多層レジスト工程となる。まず、平坦部での厚さが1.
5μmの下層レジストとなる有機物304を回転塗布法
により形成した。この時、有機物304の表面が平坦に
なるように有機物304の膜厚を選定することが重要で
ある。
As described in Examples 1 and 2, on the Si substrate 301,
A polycrystalline 51302 wiring corresponding to a d-RAM word line is formed, and a 5in2303 wiring is formed by vapor phase growth method.
The entire surface was covered with the Si substrate, and a simulated step was formed on the Si substrate. The height of the step was set to be approximately 500 nm. Next is a multilayer resist process. First, the thickness at the flat part is 1.
An organic material 304 serving as a 5 μm lower resist layer was formed by a spin coating method. At this time, it is important to select the thickness of the organic material 304 so that the surface of the organic material 304 is flat.

次に中間層として厚さ1100nのSOG (回転塗布
ガラス)305を形成し、さらに上層レジストとして厚
さ600nmのホトレジスト306を回転塗布法により
形成した。次に周知の写真食刻法によりホトレジスト3
06にパターンを形成し、そのホトレジスト306をマ
スクとして5OG305をトライエツチングし、パター
ンを転写した(8図)。
Next, an SOG (spin coating glass) 305 with a thickness of 1100 nm was formed as an intermediate layer, and a photoresist 306 with a thickness of 600 nm was further formed as an upper resist layer by a spin coating method. Next, a photoresist 3 is applied using a well-known photoetching method.
A pattern was formed on 06, and the 5OG305 was tri-etched using the photoresist 306 as a mask to transfer the pattern (FIG. 8).

次に周知の技術として酸素を用いたドライエツチングに
より有機物304をエツチング加工し、さらにパターン
転写を行なった。この時、上層のホトレジスト306は
同時にエツチングされ消滅するが、5OG305は酸素
ではエツチングされずに残るので、これをマスクとして
有機物304を精度よく加工することができる(b図)
Next, the organic substance 304 was etched by dry etching using oxygen as a well-known technique, and then pattern transfer was performed. At this time, the upper layer photoresist 306 is etched and disappears at the same time, but since the 5OG 305 remains without being etched by oxygen, the organic substance 304 can be processed with high precision using this as a mask (Figure b).
.

次に有機物304をマスクとして下地に露出した5in
2302を選択的にエツチング加工し。
Next, using the organic material 304 as a mask, the 5 inch
Selectively etched 2302.

Si基板表面を露出させコンタクト307を形成した(
C図)。
The surface of the Si substrate was exposed and a contact 307 was formed (
Figure C).

従来の方法では5in2302の加工に用いた有機物3
04を一旦除去し、Si窒化膜などの別な無機材料を全
面に形成して再び多層レジスト法を用いて別な無機材料
に穴あけ加工するという複雑な工程を必要としていた。
In the conventional method, organic matter 3 used for processing 5in2302
This required a complicated process of once removing 04, forming another inorganic material such as a Si nitride film over the entire surface, and drilling holes in the other inorganic material again using a multilayer resist method.

本発明では、5iO2302の加工のマスクとして用い
た有機物304を除去せずに、残したまま、その上に多
結晶5i308を気相成長法にょり被着堆積することを
ひとつの特徴としている。
One feature of the present invention is that the organic material 304 used as a mask for processing 5iO2 302 is not removed, but remains, and polycrystalline 5i 308 is deposited thereon by vapor phase growth.

以下、実施例2で速入た方法に従って多結晶5i308
の衝立てを形成した(d図)。
Hereinafter, according to the method used in Example 2, polycrystalline 5i308
A screen was formed (Figure d).

本実施例によれば、有機物をマスクとしてSiO□を選
択的に除去し、Si基板表面を露出させた後。
According to this embodiment, after selectively removing SiO□ using an organic substance as a mask and exposing the surface of the Si substrate.

マスクとして用いた有機物を除去することなく、それ自
身を支持母材として多結晶Siを形成しているので、多
結晶SiとSi基板との導通を確保すると同時に衝立て
を極めて簡便に且つ制御性良く形成できる効果がある。
Since polycrystalline Si is formed using itself as a supporting base material without removing the organic material used as a mask, it ensures continuity between the polycrystalline Si and the Si substrate, and at the same time makes the screen extremely easy and controllable. It has the effect of forming well.

本実施例で用いた有機物304は、ポリイミド樹脂の他
、酸素でエツチング可能な有機物であれば何でも良い。
The organic material 304 used in this embodiment may be any organic material other than polyimide resin as long as it can be etched with oxygen.

また、本実施例では多層レジスト法との組み合わせにつ
いて本発明の主旨を述べたが、単層レジスト法すなわち
ホトレジストやEBレジストなどを用いて下地材料の上
に直接パターン形成し、その後多結晶Siを形成するこ
とも可能である。
In addition, in this example, the gist of the present invention was described in combination with a multilayer resist method, but a single layer resist method, that is, a pattern is formed directly on the base material using a photoresist, an EB resist, etc., and then polycrystalline Si is formed. It is also possible to form

実施例4 本実施例では有機物上に多結晶Siを形成する方法を用
いて、所定領域の大部分のみを多結晶Siで埋める例に
ついて第7図により説明する。
Embodiment 4 In this embodiment, an example will be explained with reference to FIG. 7, in which only most of a predetermined region is filled with polycrystalline Si using a method of forming polycrystalline Si on an organic material.

Si基板401上に多結晶5i402の配線を形成し、
5in2403で全面被覆し、模擬的段差を形成した(
a図)。
Polycrystalline 5i 402 wiring is formed on the Si substrate 401,
The entire surface was covered with 5 inch 2403 to form a simulated step (
Figure a).

ポリイミド樹脂404を回転塗布法により形成し実施例
3で述べた多層レジスト法により、所定の領域のポリイ
ミド樹脂を選択的に除去、コンタクト穴405を形成し
た(b図)。
A polyimide resin 404 was formed by a spin coating method, and the polyimide resin in a predetermined region was selectively removed by the multilayer resist method described in Example 3 to form a contact hole 405 (Figure b).

次に、コンタクト穴405を埋めるように多結晶5i4
06を気相成長法により被着堆積した(0図)。
Next, polycrystalline 5i4 is added to fill the contact hole 405.
06 was deposited by vapor phase growth method (Figure 0).

多結晶5i406をエッチバックしてコンタクト穴40
5の内部にのみ多結晶5i406を残存させた(d図)
Contact hole 40 by etching back polycrystalline 5i406
Polycrystalline 5i406 remained only inside 5 (Figure d)
.

次にポリイミド樹脂404を酸素プラズマで除去した(
e図)。
Next, polyimide resin 404 was removed using oxygen plasma (
Figure e).

本実施例によれば、第2図の従来例に示した選択CVD
法を用いなくても所定の領域にのみ多結晶Siを残し埋
め込むことができる効果がある。
According to this embodiment, the selective CVD shown in the conventional example of FIG.
There is an effect that polycrystalline Si can be left and buried only in a predetermined region without using a method.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、下地段差を横切って配置される配線を
実質的に平坦な構造とすることができるので配線自身の
抵抗を下げる効果がある。
According to the present invention, the wiring arranged across the base level difference can have a substantially flat structure, which has the effect of lowering the resistance of the wiring itself.

また、周期的に配置されるワード線上を横切ってビット
線が配置されるメモリーLSIにおいてビット線の構造
を実質的に平坦にすることによりビット線の配線抵抗を
低減できるので回路動作の高速化を図れ、メモリーLS
Iの性能を向上させる効果がある。特に、ワード線上に
絶縁膜を介して直接ビット線が配置される。いわゆるシ
ールドビット線タイプのd−RAMにおいて顕著な効果
が得られる。
Furthermore, in a memory LSI in which bit lines are arranged across word lines arranged periodically, by making the structure of the bit lines substantially flat, the wiring resistance of the bit lines can be reduced, resulting in faster circuit operation. Look, Memory LS
This has the effect of improving the performance of I. In particular, bit lines are placed directly on word lines with an insulating film interposed therebetween. A remarkable effect can be obtained in a so-called shielded bit line type d-RAM.

また、メモリーセルを構成するキャパシタ一部を有機物
を用いて形成できるのでプロセス余裕度を向上できると
ともに大幅なプロセスの簡略化を図ることができ、さら
に選択CVDを用いる必要がなくなるため金属シリサイ
ド自身が汚染源となって選択性を低下させ製造歩留りを
低下させる問題を回避できるので製造歩留りを大幅に向
上させる効果がある。
In addition, since a part of the capacitor that constitutes the memory cell can be formed using an organic material, the process margin can be improved and the process can be significantly simplified.Furthermore, since there is no need to use selective CVD, the metal silicide itself can be formed. It is possible to avoid the problem of becoming a source of contamination and lowering selectivity and lowering manufacturing yield, which has the effect of significantly improving manufacturing yield.

また、有機物はリソグラフィー工程で用いる材料をその
まま用いることができるので工程の簡略化およびパター
ン形状の高精度化を図れる効果がある。
Further, since the organic material used in the lithography process can be used as is, the process can be simplified and the pattern shape can be formed with high accuracy.

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

第1図は本発明の一実施例を示す一連の工程断面図、第
2図は従来の製造方法の例を示す一連の工程断面図、第
3図は従来例の問題点を説明するための断面図、第4図
は第5図を説明するための補足メモリセルの平面レイア
ウト図、第5図、第6図および第7図は本発明の一実施
例を示す一連纂 圓 lρノ粍彷孫11 舅 ? 口 (子) (卸 ()L) ■ 図 第 図 第 4 −Ya 図 第 国 z16ごtr41、コ’J’)I−
Fig. 1 is a series of process sectional views showing an example of the present invention, Fig. 2 is a series of process sectional views showing an example of a conventional manufacturing method, and Fig. 3 is a series of process sectional views showing an example of a conventional manufacturing method. 4 is a plan layout diagram of a supplementary memory cell for explaining FIG. 5, and FIGS. 5, 6, and 7 are a series of diagrams showing an embodiment of the present invention. Grandchild 11 Father-in-law?口(child) (Wholesale()L) ■ Figure Figure 4 -Ya Figure Country Z16 Go tr41, Ko'J') I-

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、半導体基板上に周期的に繰返し配置される複数の第
一配線上に絶縁膜を介して第一の配線を横切るように第
二の配線が周期的に繰返し配置される配線構造体を有す
る半導体装置において、上記第二の配線の表面が実質的
に平坦であることを特徴とする半導体装置。 2、上記第二の配線は、Si層上に金属層あるいは金属
シリサイド層を積層した構造を有することを特徴とする
請求項1記載の半導体装置。 3、上記Si層は、隣接する第一の配線によって生じる
溝内部に形成され、かつ表面が平坦であることを特徴と
する請求項2記載の半導体装置。 4、上記Si層は、ドーピング不純物が導入された多結
晶Siであることを特徴とする請求項2もしくは3記載
の半導体装置。 5、上記第一の配線はワード線であり、上記第二の配線
はビット線であるメモリーLSIを備えたことを特徴と
する半導体装置。 6、1個のMOSトランジスターと1個のキャパシター
の組み合わせを最小セル単位とするダイナミック型メモ
リーLSIにおいて、上記 MOSトランジスターのゲート電極配線と成る上記ワー
ド線を上記第一の配線とし、ソースに接続するビット線
を上記第二の配線で構成し、ドレイン上にキャパシター
の蓄積電極を接続して構成するダイナミックRAM。 7、MOSトランジスターのゲート電極(ワード線)と
なる第一の配線を形成する工程、第一の配線の露出部を
絶縁膜で覆う工程、ソースおよびドレイン領域を形成す
る工程、ソース領域の一部半導体基板表面を露出させる
工程、隣接するワード線の間隔の少なくとも半分以上の
膜厚を有する第一のSi膜を不純物を導入しながら被着
堆積する工程、被着堆積した第一のSi膜を全面エッチ
バックして表面を平坦にする工程、金属もしくは金属シ
リサイドを積層するように被着堆積する工程、第一のS
i膜と金属もしくは金属シリサイドとの積層膜をパター
ニング加工してビット線と成る第二の配線を形成する工
程、第二の配線の露出部を絶縁膜で覆う工程、第一の有
機物を全面に形成する工程、第一の有機物の所定の領域
を選択的に除去してホールを形成する工程、ホール内の
一部半導体基板表面を露出させる工程、第二のSi膜を
被着堆積する工程、第二の有機物を全面に形成する工程
、第二の有機物を全面エッチバックし第一の有機物の表
面上に形成されている第二のSi膜の表面を露出させる
工程、第一の有機物上に露出した第二のSi膜を選択的
に除去する工程、第一および第二の有機物を選択的にす
べて除去し、キャパシターの蓄積電極となる第二のSi
膜から成る衝立を形成する工程、キャパシター絶縁膜を
形成する工程、キャパシターの他の一方の電極を形成す
る工程を上記順番に少なくとも含んでなることを特徴と
する半導体装置の製造方法。 8、上記有機物は、ポリイミド樹脂、ホトレジスト、E
Bレジスト等の、基板上に回転塗布可能な有機物である
ことを特徴とする請求項7記載の半導体装置の製造方法
。 9、上記第二のSi膜は、膜の形成と同時に不純物を導
入して形成したSi膜であることを特徴とする請求項7
記載の半導体装置の製造方法。 10、上記第二のSi膜は、非晶質の状態で形成したS
iにイオン打込み法によって不純物を導入したSi膜で
あることを特徴とする請求項7記載の半導体装置の製造
方法。 11、上記第一の有機物を全面に形成する前に一部半導
体基板表面を露出させておき、その後第一の有機物を全
面に形成し、半導体基板表面が露出した領域の上方の第
一の有機物を除去してホールを形成することを特徴とす
る請求項7記載の半導体装置の製造方法。 12、写真食刻法により形成した有機物のパターン上に
多結晶Siを形成することを特徴とする半導体装置の製
造方法。 13、写真食刻法により形成した有機物のパターンをマ
スクとして下地絶縁膜を選択的にエッチング除去し、有
機物のパターンを残したまま多結晶Siを形成し、該絶
縁膜下の導体あるいは半導体と多結晶Siとの導通をと
ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
[Claims] 1. Second wirings are periodically and repeatedly arranged on a plurality of first wirings arranged repeatedly on a semiconductor substrate so as to cross the first wirings with an insulating film interposed therebetween. What is claimed is: 1. A semiconductor device having a wiring structure comprising a wiring structure, wherein the surface of the second wiring is substantially flat. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the second wiring has a structure in which a metal layer or a metal silicide layer is laminated on a Si layer. 3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the Si layer is formed inside a groove formed by an adjacent first wiring and has a flat surface. 4. The semiconductor device according to claim 2 or 3, wherein the Si layer is polycrystalline Si into which doping impurities are introduced. 5. A semiconductor device comprising a memory LSI in which the first wiring is a word line and the second wiring is a bit line. 6. In a dynamic memory LSI whose minimum cell unit is a combination of one MOS transistor and one capacitor, the word line serving as the gate electrode wiring of the MOS transistor is used as the first wiring and connected to the source. A dynamic RAM in which a bit line is formed by the second wiring and a storage electrode of a capacitor is connected to the drain. 7. Step of forming the first wiring that will become the gate electrode (word line) of the MOS transistor; Step of covering the exposed part of the first wiring with an insulating film; Step of forming the source and drain regions; Part of the source region a step of exposing the surface of the semiconductor substrate, a step of depositing a first Si film having a film thickness of at least half the distance between adjacent word lines while introducing impurities, and a step of depositing the deposited first Si film. A process of etching back the entire surface to make the surface flat, a process of depositing metal or metal silicide in a laminated manner, the first S
A process of patterning a laminated film of an i film and a metal or metal silicide to form a second wiring that will become a bit line, a process of covering the exposed part of the second wiring with an insulating film, and a process of coating the first organic material on the entire surface. a step of selectively removing a predetermined region of the first organic material to form a hole, a step of exposing a portion of the semiconductor substrate surface within the hole, a step of depositing a second Si film, a step of forming a second organic material on the entire surface; a step of etching back the entire surface of the second organic material to expose the surface of the second Si film formed on the surface of the first organic material; A step of selectively removing the exposed second Si film, selectively removing all the first and second organic substances, and removing the second Si film which will become the storage electrode of the capacitor.
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising at least the steps of forming a screen made of a film, forming a capacitor insulating film, and forming the other electrode of the capacitor in the above order. 8. The above organic substances include polyimide resin, photoresist, E
8. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein the organic material is an organic material such as a B resist that can be spin-coated onto a substrate. 9. Claim 7, wherein the second Si film is a Si film formed by introducing impurities at the same time as the film is formed.
A method of manufacturing the semiconductor device described above. 10. The second Si film is made of S formed in an amorphous state.
8. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein the Si film is a Si film into which impurities are introduced into i by ion implantation. 11. Part of the surface of the semiconductor substrate is exposed before forming the first organic material on the entire surface, and then the first organic material is formed on the entire surface, and the first organic material is formed above the area where the surface of the semiconductor substrate is exposed. 8. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein the hole is formed by removing. 12. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising forming polycrystalline Si on an organic pattern formed by photolithography. 13. Using the organic material pattern formed by photoetching as a mask, the base insulating film is selectively etched away, and polycrystalline Si is formed with the organic material pattern remaining, and the conductor or semiconductor under the insulating film and polycrystalline silicon are removed. A method for manufacturing a semiconductor device characterized by establishing electrical conduction with crystalline Si.
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