JPH06163578A - 接続孔形成法 - Google Patents

接続孔形成法

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JPH06163578A
JPH06163578A JP4336670A JP33667092A JPH06163578A JP H06163578 A JPH06163578 A JP H06163578A JP 4336670 A JP4336670 A JP 4336670A JP 33667092 A JP33667092 A JP 33667092A JP H06163578 A JPH06163578 A JP H06163578A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゲート電極層等を覆って平坦状に形成された
層間絶縁膜にゲート、ドレイン等のための複数の接続孔
を選択エッチングで形成する際に過剰エッチングを防止
する。 【構成】 半導体基板10の表面にフィールド絶縁膜1
2及びゲート絶縁膜14を形成した後、絶縁膜14にソ
ース・ドレインコンタクト用の孔を設ける。基板上面に
不純物を含むポリSiを堆積してパターニングすること
によりソース,ゲート,ドレインの電極層16s,16
g,16dを形成する。不純物イオンの注入と電極層1
6s,16dからの不純物ドーピングとによりソース,
ドレイン領域18,20を形成した後、基板上面に平坦
状に層間絶縁膜22を形成し、この膜22に選択エッチ
ングで接続孔22s,22g,22dを形成する。この
とき、接続孔22s,22g,22dのエッチ深さはほ
ぼ等しいので、接続孔22gの過剰エッチングを防止で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体デバイスの製
造プロセス等で用いられる接続孔形成法に関し、特に平
坦状の層間絶縁膜の下にゲート等の電極層の他にドレイ
ン等の電極層を形成しておくことにより各々の電極層に
対応する接続孔を層間絶縁膜に形成する際にエッチ深さ
を近似させ、過剰エッチングを防止するようにしたもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、集積回路に含まれるMOS型トラ
ンジスタの製法としては、図9,10に示すものが提案
されている。
【0003】図9の工程では、P型Si等の半導体基板
の表面に選択酸化処理等により素子孔を有するフィール
ド絶縁膜12を形成した後、素子孔内の基板表面を酸化
するなどしてゲート絶縁膜14を形成する。そして、基
板上面に不純物を含むポリSiを堆積してパターニング
することによりゲート電極層16を形成してから、電極
層16及び絶縁膜12をマスクとする不純物イオン注入
処理によりN+ 型のソース領域18及びドレイン領域2
0を形成する。
【0004】次に、基板上面に平坦状に層間絶縁膜22
を形成する。絶縁膜22は、例えばCVD(ケミカル・
ベーパー・デポジション)法等による堆積絶縁膜と、回
転塗布法等による塗布絶縁膜とを組合せるなどして形成
することができる。そして、基板上面にレジスト層24
を形成した後、このレジスト層24にホトリソグラフィ
処理によりソース,ゲート,ドレイン用の接続孔に対応
した孔24s,24g,24dを形成する。
【0005】次に、図10の工程では、レジスト層24
をマスクとするドライエッチング処理により層間絶縁膜
22をエッチングしてソース,ゲート,ドレイン用の接
続孔22s,22g,22dを形成する。このとき、接
続孔22s,22dについては、ゲート絶縁膜14の対
応部分がエッチ除去され、領域18,20の被コンタク
ト部が孔22s,22d内にそれぞれ露呈される。この
後、レジスト層24を除去してから基板上面に配線材を
被着してパターニングすることにより接続孔22s,2
2g,22dをそれぞれ介して領域18,電極層16,
領域20に接続されるようにソース配線層,ゲート配線
層,ドレイン配線層を形成する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来法による
と、層間絶縁膜22がゲート電極層16上で薄く且つソ
ース,ドレイン領域18,20上で厚いため、図10の
ドライエッチング工程では、接続孔22gが電極層16
の上面に達した後接続孔22s,22dがそれぞれ領域
18,20に達するまでの間接続孔22gの内部が過剰
にエッチングされ、接続孔22gのサイズ増大や電極層
16の厚さ減少を招く不都合があった。このような不都
合は、微細化が進んで孔サイズが減少して接続孔のアス
ペクト比が増大すると、一層顕著になる。
【0007】この発明の目的は、上記のような過剰エッ
チングを防止することができる新規な接続孔形成法を提
供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明に係る接続孔形
成法は、半導体基板の表面に絶縁膜を介して第1の導電
層を形成すると共に該表面の所定の被コンタクト部に接
触するように第2の導電層を形成する工程と、前記半導
体基板の表面に前記第1及び第2の導電層並びに前記絶
縁膜を覆ってほぼ平坦状に層間絶縁膜を形成する工程
と、選択エッチング処理により前記層間絶縁膜に前記第
1及び第2の導電層にそれぞれ対応した第1及び第2の
接続孔を形成する工程とを含むものである。
【0009】
【作用】この発明の方法によれば、層間絶縁膜の下に
は、第1の導電層の他に第2の導電層を形成しておくの
で、層間絶縁膜に第1及び第2の接続孔を形成する際に
は、これらの接続孔についてエッチ深さを近似させるこ
とができる。
【0010】
【実施例】図1〜6は、この発明を集積回路のMOS型
トランジスタの製法に適用した一実施例を示すもので、
各々の図に対応する工程(1)〜(6)を順次に説明す
る。
【0011】(1)図9に関して前述したと同様にして
P型半導体基板10の表面にフィールド絶縁膜12及び
ゲート絶縁膜14を形成した後、基板上面にレジスト層
15を形成する。そして、ホトリソグラフィ処理により
レジスト層15にソース及びドレインのための被コンタ
クト部に対応した孔15s,15dを設けてから、レジ
スト層15をマスクとするドライエッチング処理により
絶縁膜14をエッチングして孔15s,15d内にソー
ス及びドレインのための被コンタクト部を露呈させる。
この後、レジスト層15を除去する。
【0012】(2)次に、基板上面にリン等のN型決定
不純物を含むポリSiをCVD法等により堆積してパタ
ーニングすることによりソース電極層16s、ゲート電
極層16g、ドレイン電極層16dを形成する。この場
合、不純物は、パターニングの後で層16s,16g,
16dにドープしてもよい。層16gは絶縁膜14上に
配置され、層16s,16dは絶縁膜14に設けた孔を
介してそれぞれソース,ドレインの被コンタクト部に接
触しているが、層16s,16g,16dについて上面
のレベルはほぼ等しい。
【0013】(3)次に、ゲート電極層16g及び絶縁
膜12をマスクとして基板表面にリン等のN型決定不純
物を選択的にイオン注入した後、注入イオンを活性化す
べく熱処理を行なうことによりN+ 型のソース領域18
及びドレイン領域20を形成する。このときの熱処理に
より電極層16s,16d中のN型決定不純物が領域1
8,20内に拡散するので、電極層16s,16dはそ
れぞれ領域18,20と良好にオーミック接触する。
【0014】(4)次に、図9で前述したと同様にして
基板上面に平坦状に層間絶縁膜22を形成すると共に絶
縁膜22の上に孔24s,24g,24dを有するレジ
スト層24を形成する。
【0015】(5)レジスト層24をマスクとするドラ
イエッチング処理により層間絶縁膜22をエッチングし
てソース,ゲート,ドレイン用の接続孔22s,22
g,22dを形成する。このとき、電極層16s,16
g,16dの上面レベルがほぼ等しいので、エッチ深さ
は接続孔22s,22g,22dについてほぼ等しくな
り、接続孔22gでの過剰エッチングは生じない。この
後、レジスト層24を除去する。
【0016】(6)基板上面にAl合金等の配線材を被
着してパターニングすることによりソース配線層26
s、ゲート配線層26g、ドレイン配線層26dを形成
する。配線層26s,26g,26dは、それぞれ接続
孔22s,22g,22dを介して電極層16s,16
g,16dと接続される。
【0017】図7,8は、この発明の他の実施例を示す
もので、図1〜6と同様の部分には同様の符号を付して
詳細な説明を省略する。
【0018】図7の工程では、電極層16g,16dの
パターニングの際に電極層16gに連続したポリSiが
絶縁膜12上に延長して残存するようにエッチングを行
なうことによりポリSiからなるゲート配線層16Gを
形成する。そして、図3で述べたと同様にしてソース領
域18及びドレイン領域20を形成した後、図4で述べ
たと同様にして基板上面に平坦状に層間絶縁膜22を形
成する。
【0019】次に、図8の工程では、図4〜6で述べた
と同様の工程により電極層16d及び配線層16Gにそ
れぞれ接続されるように絶縁膜22上にドレイン配線層
26d及びゲート配線層26Gを形成する。この場合、
絶縁膜22には、層16d,16Gに対応した接続孔2
2d,22Gを形成するが、そのときのエッチ深さの差
はドレイン電極層16dを設けたことにより層16dの
厚さの分だけ小さくなる。従って、接続孔22Gでの過
剰エッチングを抑制することができる。
【0020】このときのエッチ深さの差を一層小さくす
るには、図7の工程において一点鎖線Dで示すように層
16Gの上面レベルとほぼ同じ高さになるようにドレイ
ン電極層16dを形成すればよく、例えばポリSi層上
にシリサイド等を堆積すればよい。
【0021】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、層間
絶縁膜の下にゲート電極等の第1の導電層の他にドレイ
ン電極等の第2の導電層を設け、層間絶縁膜に選択エッ
チングで各々の導電層に対応する接続孔を形成する際に
エッチ深さを近似させるようにしたので、過剰エッチン
グを防止することができる。
【0022】従って、接続孔のサイズ増大や電極層の厚
さ減少等を招くことがなく、高信頼の層間接続部が得ら
れる。また、微細化に対処するのも容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施例に係るMOS型トランジ
スタの製法におけるエッチング工程を示す基板断面図で
ある。
【図2】 図1の工程に続く電極形成工程を示す基板断
面図である。
【図3】 図2の工程に続くソース・ドレイン形成工程
を示す基板断面図である。
【図4】 図3の工程に続くレジストパターン形成工程
を示す基板断面図である。
【図5】 図4の工程に続くエッチング工程を示す基板
断面図である。
【図6】 図5の工程に続く配線形成工程を示す基板断
面図である。
【図7】 他の実施例に係るMOS型トランジスタの製
法における電極・絶縁膜形成工程を示す基板断面図であ
る。
【図8】 図7の工程に続く配線形成工程を示す基板断
面図である。
【図9】 従来のMOS型トランジスタの製法における
レジストパターン形成工程を示す基板断面図である。
【図10】 図9の工程に続くエッチング工程を示す基
板断面図である。
【符号の説明】
10:半導体基板、12,14,22:絶縁膜、15,
24:レジスト層、16s,16g,16d:電極層、
16G,26G:ゲート配線層、18:ソース領域、2
0:ドレイン領域、26s,26g,26d:配線層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // H01L 21/28 L 9055−4M

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体基板の表面に絶縁膜を介して第1の
    導電層を形成すると共に該表面の所定の被コンタクト部
    に接触するように第2の導電層を形成する工程と、 前記半導体基板の表面に前記第1及び第2の導電層並び
    に前記絶縁膜を覆ってほぼ平坦状に層間絶縁膜を形成す
    る工程と、 選択エッチング処理により前記層間絶縁膜に前記第1及
    び第2の導電層にそれぞれ対応した第1及び第2の接続
    孔を形成する工程とを含む接続孔形成法。
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US5457070A (en) 1995-10-10

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