JPH0661255A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH0661255A JPH0661255A JP20768592A JP20768592A JPH0661255A JP H0661255 A JPH0661255 A JP H0661255A JP 20768592 A JP20768592 A JP 20768592A JP 20768592 A JP20768592 A JP 20768592A JP H0661255 A JPH0661255 A JP H0661255A
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Abstract
覆性の得られる配線層と拡散層のコンタクトを中間配線
層と自己整合的に形成する。 【構成】トランジスタ上に第1の絶縁膜(b),第2の
絶縁膜(7)を成膜し平坦化した後、フォトレジスト膜
8をマスクとしてコンタクト孔の開口面がゲート電極上
に延在する溝9aを等方性エッチングにより形成し、続
いてドライエッチングを行うことにより、コンタクトの
アスペクト比を小さくする。
Description
関し、特に配線と拡散層を電気的に接続するためのコン
タクト孔を中間配線層と自己整合的に形成するセルフア
ラインコンタクトの形成方法に関する。
ためのコンタクト孔を中間配線層と自己整合的に形成す
るセルフアラインコンタクト技術は今後の半導体集積回
路の寸法縮小のために必須となると考えられる。
の形成方法について図を参照して説明する。
板1上の分離領域に周知の選択酸化(LOCOS)技術
を用いてフィールド酸化膜2を形成した後、全面にゲー
ト酸化膜3、ゲート電極となる多結晶シリコン膜、酸化
シリコン膜を順次成膜しフォトリソグラフィ技術を用い
てゲート電極4のパターンに酸化シリコン膜15、多結
晶シリコン膜をパターニングする。
段差被覆性の良好な減圧CVD法を用いて層間絶縁膜と
なる酸化シリコン膜6を成膜しフォトリソグラフィを用
いてフォトレジスト膜8をパターニングした後、異方性
エッチングを用いて、図3(c)に示すように、酸化シ
リコン膜6をパターニングした後、異方性エッチングを
用いて、図3(c)に示すように、酸化シリコン膜6を
パターニングしてコンタクト孔を形成する。
はあらかじめゲート電極上に成膜されていた酸化シリコ
ン膜2とコンタクト孔のエッチングにより形成される側
壁酸化膜6aとにより絶縁されるので図3(b)を参照
して説明した工程でマスクのコンタクトとゲート電極の
マージンは目合せ精度の限界まで小さくすることができ
る。
法の別の例について図4を参照して説明する。
板1上の分離領域にフィールド酸化膜2を形成した後全
面にゲート酸化膜3,ゲート電極となる多結晶シリコン
膜を成膜しフォトリソグラフィ技術を用いてゲート電極
をパターニングする。
6,リフロー性を有する不純物を添加したBPSG膜7
などの酸化シリコン絶縁膜を成膜し熱処理を行うことよ
り平坦化を行った後、フォトリソグラフィを用いてフォ
トレジスト膜8にコンタクト孔のパターニングを行い、
異方性エッチングにより層間絶縁膜(7,6)をエッチ
ングすることにより第1のコンタクト孔11を形成す
る。
(b)に示すように、全面に段差被覆性の良好な酸化シ
リコン膜12を成膜し異方性エッチングを用いてエッチ
バックすることにより図4(c)に示すように、第1の
コンタクト孔11の側壁に酸化シリコン膜からなる絶縁
性スペーサ13を形成して第2のコンタクト孔14を得
る。
は絶縁性スペーサ13により絶縁されるので図4(a)
を参照して説明した工程で用いるマスク・コンタクト・
ゲートマージンは前述の例と同様に目合せ精度の限界ま
で小さくすることができる。
アラインコンタクトの形成方法の第1の例では、ゲート
電極上に酸化シリコン膜15が必要となるためゲート電
極パターンの有,無による段差が大きくなるので上層の
配線のパターニングが困難になるという問題点があっ
た。
いるので上層の配線のパターニングは容易にはなってい
るが、第1の例、第2の例ともコンタクト孔の深さが深
いためにアスペクト比が大きくなり上層の配線をスパッ
タ法等を用いて成膜した場合には十分な段差被覆性が得
られないために上層の配線の構造やこのようなセルフア
ラインコンタクトを用いる工程が制限されてしまうとい
う問題点があった。
造方法は、一導電型の半導体基板上にMOSトランジス
タを形成する工程と、該トランジスタ上に第1の絶縁膜
を成膜する工程と、該第1の絶縁膜上に前記第1の絶縁
膜と膜質の異なる第2の絶縁膜を成膜し平坦化を行う工
程と、フォトレジスト膜をマスクとして開口面が前記ト
ランジスタのゲート電極上に延在するように等方性エッ
チングで所定深さの溝を形成する工程と、前記フォトレ
ジスト膜をマスクとして異方性エッチングを行うことに
より前記溝の底部をエッチングして第1のコンタクト孔
を開孔する工程と、前記フォトレジスト膜を除去する工
程と、段差被覆性の良好な第3の絶縁膜を堆積する工程
と、異方性エッチングを用いてエッチバックすることに
より前記第1のコンタクト孔部において前記半導体基板
の表面を露出させ前記第1のコンタクト孔の側面に絶縁
性スペーサを設けた第2のコンタクト孔を形成する工程
と、前記第2のコンタクト孔部で前記半導体基板に接触
する配線層を形成する工程とを有するというものであ
る。
る。
例のセルフアラインコンタクトの形成方法を説明するた
めの工程順断面図である。
コン基板1上の分離領域に周知のLOCOS技術を用い
て厚さ約400nmのフィールド酸化膜2を成長して素
子形成領域を区画する。次にトランジスタの閾値電圧調
節用のイオン注入を行い、素子形成領域全面に厚さ約1
5nmのゲート酸化膜3,厚さ約250nmの多結晶シ
リコン膜を成膜し、フォトリソグラフィを用いてゲート
電極4のパターニングを行う。
よびN+ 型拡散層から成るソース・ドレイン領域を形成
する。ただし、図1(a)ではソース・ドレイン領域を
便宜上単にN型拡散層5として表示した。続いて減圧C
VD法を用いて厚さ約100nmの酸化シリコン膜6,
厚さ約250nmのBPS膜7を順次成膜し窒素雰囲気
中で熱処理することによりBPSG膜をリフローさせ表
面の平坦化を行う。フォトリソグラフィ技術を用いてフ
ォトレジスト膜8にコンタクトのパターニングを行った
後、フッ酸系の溶液を用いて約150nmのBPSG膜
を等方的にエッチングして溝9aを形成し、引き続いて
異方性のドライエッチングを用いて溝9aの底部のBP
SG膜7,酸化シリコン膜6に第1のコンタクト孔11
aを開孔する。
の良好な減圧CVD法を用いて、図1(b)に示すよう
に、厚さ約100nmの酸化シリコン膜9を成膜し、異
方性エッチングを用いて全面をエッチバックすることに
より、図1(c)に示すように、第1のコンタクト孔1
1aの側壁に酸化シリコン膜を絶縁性スペーサ13aと
して残す。
の条件ではBPSG膜のエッチレートは酸化シリコン膜
のエッチレートの約1.5倍大きく、また酸化シリコン
膜12が溝9a部で除去されBPSG膜7が露出した時
点で終点検出を行うことが可能なので第2のコンタクト
孔14aの上部の幅広部の深さを所望の値に調節するこ
とが可能である。
成方法では第2のコンタクト孔の上部が上に広がったテ
ーパー状とすることができるので配線層15をスパッタ
法を用いて成膜しても十分な段差被覆性を得ることがで
き、良好なコンタクトを実現できる。
例のセルフアラインコンタクトの形成方法を説明するた
めの工程順断面図である。
に示すように、P型シリコン基板1上にフィールド酸化
膜2,ゲート酸化膜3,ゲート電極4,N型拡散層5を
形成した後、減圧CVD法を用いて厚さ約200nmの
酸化シリコン膜6を成膜し、続いてシリカ膜形成用の材
料を平坦部で厚さ約100nmとなるように塗布し熱処
理を加え表面を平坦化してシリカ膜16を形成した後、
全面をゲート電極上方のシリカ膜16が完全に除去され
るまでエッチバックする。フォトリソグラフィ技術を用
いてフォトレジスト膜8にコンタクトのパターニングを
行い、フッ酸系の溶液を用いてエッチングすることによ
り拡散層上にコンタクトを開孔する部分のシリカ膜を完
全に除去することにより溝9bを形成する。シリカ膜の
エッチレートは酸化シリコン膜のエッチレートと比べて
非常に大きいのでこのエッチングによって酸化シリコン
膜6はほとんどエッチングされない。
(b)に示すように、第1のコンタクト孔11bを開孔
した後、前述した実施例と同様にして第1のコンタクト
孔の側壁に酸化シリコン膜の絶縁性スペーサ13bを形
成する。
形成方法ではBPSG膜のリフローに必要な高温の熱処
理を行う必要がないのでトランジスタのソース,ドレイ
ン領域の不純物の拡散を抑えることができトランジスタ
の短チャネル化に有利であるという利点を有する。
フアラインコンタクトの形成方法は半導体基板上に形成
されたMOSトランジスタ上に第1の絶縁膜と第2の絶
縁膜を成膜して平坦化を行った後、フォトレジスト膜を
マスクとして開口面がコンタクト−ゲート間のマージン
が最小となっているゲート電極上に延在するように等方
性のエッチングを行い溝を形成し続いてドライエッチン
グを用いて第1のコンタクト孔を開口した後、全面に段
差被覆性の良好な絶縁膜を成膜し異方性エッチングを用
いて第1のコンタクト孔の開口面(溝部)に第1の絶縁
膜が露出するまでエッチバックして側壁に絶縁性スペー
サを有する第2のコンタクト孔を形成することにより孔
の急峻部の深さが浅くなるようにしたので次いで配線層
をスパッタ法により成膜した場合にも十分な段差被覆性
を確保することができ、断切れなどの不具合のない良好
なコンタクトを実現できる効果がある。
クトの形成方法の説明のため(a)〜(c)に分図して
示す工程順断面図である。
クトの形成方法の説明のため(a)〜(c)に分図して
示す工程順断面図である。
一例の説明のため(a)〜(c)に分図して示す工程順
断面図である。
明のため(a)〜(c)に分図して示す工程順断面図で
ある。
Claims (1)
- 【請求項1】 一導電型の半導体基板上にMOSトラン
ジスタを形成する工程と、該トランジスタ上に第1の絶
縁膜を成膜する工程と、該第1の絶縁膜上に前記第1の
絶縁膜と膜質の異なる第2の絶縁膜を成膜し平坦化を行
う工程と、フォトレジスト膜をマスクとして開口面が前
記トランジスタのゲート電極上に延在するように等方性
エッチングで所定深さの溝を形成する工程と、前記フォ
トレジスト膜をマスクとして異方性エッチングを行うこ
とにより前記溝の底部をエッチングして第1のコンタク
ト孔を開孔する工程と、前記フォトレジスト膜を除去す
る工程と、段差被覆性の良好な第3の絶縁膜を堆積する
工程と、異方性エッチングを用いてエッチバックするこ
とにより前記第1のコンタクト孔部において前記半導体
基板の表面を露出させ前記第1のコンタクト孔の側面に
絶縁性スペーサを設けた第2のコンタクト孔を形成する
工程と、前記第2のコンタクト孔部で前記半導体基板に
接触する配線層を形成する工程とを有することを特徴と
する半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20768592A JP2822795B2 (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20768592A JP2822795B2 (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0661255A true JPH0661255A (ja) | 1994-03-04 |
JP2822795B2 JP2822795B2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
ID=16543885
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20768592A Expired - Fee Related JP2822795B2 (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2822795B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100803177B1 (ko) * | 2001-05-14 | 2008-02-14 | 삼성전자주식회사 | 액정표시장치용 박막 트랜지스터 및 그 제조방법 |
-
1992
- 1992-08-04 JP JP20768592A patent/JP2822795B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100803177B1 (ko) * | 2001-05-14 | 2008-02-14 | 삼성전자주식회사 | 액정표시장치용 박막 트랜지스터 및 그 제조방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2822795B2 (ja) | 1998-11-11 |
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