JPH08330425A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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Publication number
JPH08330425A
JPH08330425A JP15696095A JP15696095A JPH08330425A JP H08330425 A JPH08330425 A JP H08330425A JP 15696095 A JP15696095 A JP 15696095A JP 15696095 A JP15696095 A JP 15696095A JP H08330425 A JPH08330425 A JP H08330425A
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JP
Japan
Prior art keywords
film
polycrystalline silicon
forming
silicon layer
refractory metal
Prior art date
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Application number
JP15696095A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuyoshi Umetani
勝義 梅谷
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To form a complete contact hole by preventing the short-circuiting of a first conductive film such as a gate electrode and the hole and the opening failure of the' hole irrespective of the irregularity of the size of the opening sizes of a resist film as a mask material when the hole is etched. CONSTITUTION: The method for manufacturing a semiconductor device comprises the steps of forming a first conductive film (gate electrode) 4 of a predetermined pattern on a semiconductor substrate 1, covering the first conductive film with insulating films 14, 17, opening a contact hole arriving at the element provided on the surface of the substrate on the insulating films, forming second conductive films 21, 23 in the contact, forming a sidewall made of an insulator at the side of the first film 4 in the case of electrically connecting to the element, forming a high melting point metal film 8 on the region on the sidewall, and further, etching the films 14, 17 under the conditions of faster etching rate than that of the high melting point metal to open the contact hole.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
関し、特にシリコン基板に形成した素子と配線層とを接
続するためのコンタクト孔を有する半導体装置の製造方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor device having a contact hole for connecting an element formed on a silicon substrate and a wiring layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は半導体装置の一例としてスタック
型メモリセルを有する半導体装置の製造方法を工程順に
示す断面図である。まず、図5(a)のように、p型半
導体基板1上にフィールド酸化膜2、ゲート酸化膜3を
形成した後に、第一の多結晶シリコン層を形成し、フォ
トエッチング法により選択エッチングして多結晶シリコ
ン層のゲート電極4を形成する。その後、イオン注入に
よりソース・ドレイン領域となるn型低濃度不純物領域
6を形成する。次に、酸化膜7を形成し、異方性エッチ
ングしてゲート電極4の側面にのみ残存させる。続い
て、図示は省略するがメモリセル部以外の周辺回路部の
所定箇所に高濃度不純物領域を形成する。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a sectional view showing a method of manufacturing a semiconductor device having a stack type memory cell as an example of the semiconductor device in the order of steps. First, as shown in FIG. 5A, after forming a field oxide film 2 and a gate oxide film 3 on a p-type semiconductor substrate 1, a first polycrystalline silicon layer is formed and selectively etched by a photoetching method. Thus, the gate electrode 4 of the polycrystalline silicon layer is formed. After that, the n-type low-concentration impurity regions 6 to be the source / drain regions are formed by ion implantation. Next, the oxide film 7 is formed and anisotropically etched to remain only on the side surface of the gate electrode 4. Subsequently, although not shown, a high-concentration impurity region is formed in a predetermined portion of the peripheral circuit portion other than the memory cell portion.

【0003】次に、図5(b)のように、全面に第一の
絶縁膜14を形成した後、図示は省略するが一方のn型
不純物領域に至る第一のコンタクト孔を形成し、かつ導
電層を全面に形成し所定のパターンにエッチングしてビ
ット線とした後、全面に第二の絶縁膜17を形成する。
続いて、全面に第二の多結晶シリコン層18を3000
Å程度形成した後、一方の低濃度不純物領域6上に開口
部が存在するようにフォトレジスト膜19を形成する。
Next, as shown in FIG. 5B, after forming a first insulating film 14 on the entire surface, a first contact hole reaching one of the n-type impurity regions is formed though not shown. In addition, after forming a conductive layer on the entire surface and etching it into a predetermined pattern to form a bit line, a second insulating film 17 is formed on the entire surface.
Then, a second polycrystalline silicon layer 18 is formed on the entire surface for 3000
After forming about Å, a photoresist film 19 is formed so that an opening exists on one of the low concentration impurity regions 6.

【0004】そして、図5(c)に示すように、多結晶
シリコン層18及び第一の絶縁膜14、第二の絶縁膜1
7を順次エッチング除去し、低濃度不純物領域6に至る
第二のコンタクト孔20を形成する。しかる後、図5
(d)のように、第二の多結晶シリコン層18上に第三
の多結晶シリコン層21を1000Å程度積層した後、
第二,第三の多結晶シリコン層18,21を所定のパタ
ーンにエッチング除去する。その後第二,第三の多結晶
シリコン層18,21の表面に誘電膜22を形成した
後、全面に第四の多結晶シリコン膜23を積層する。
Then, as shown in FIG. 5C, the polycrystalline silicon layer 18, the first insulating film 14 and the second insulating film 1 are formed.
7 is sequentially removed by etching to form a second contact hole 20 reaching the low concentration impurity region 6. Then, Fig. 5
As shown in (d), after laminating the third polycrystalline silicon layer 21 on the second polycrystalline silicon layer 18 for about 1000 Å,
The second and third polycrystalline silicon layers 18 and 21 are removed by etching in a predetermined pattern. After forming a dielectric film 22 on the surfaces of the second and third polycrystalline silicon layers 18 and 21, a fourth polycrystalline silicon film 23 is laminated on the entire surface.

【0005】以上により、第二及び第三の多結晶シリコ
ン18,21がメモリセルの容量の蓄積電極に、また第
四の多結晶シリコン層23が対極を構成する。この様に
蓄積電極を二層にすることにより、第二の多結晶シリコ
ン層18を厚く形成することにより側面の高さを大きく
し、また第三の多結晶シリコン層21を薄く形成するこ
とによりコンタクト孔内に沿った側壁を容量として利用
することにより容量値を増大させることができる。
As a result, the second and third polycrystalline silicon layers 18 and 21 serve as storage electrodes for the capacitance of the memory cell, and the fourth polycrystalline silicon layer 23 serves as the counter electrode. By thus forming the storage electrode in two layers, the second polycrystalline silicon layer 18 is formed thick to increase the height of the side surface, and the third polycrystalline silicon layer 21 is formed thin. The capacitance value can be increased by utilizing the side wall along the contact hole as a capacitance.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来のメモリセルの製造方法では、多結晶シリコン層
18を選択エッチングするためにその直上にレジスト膜
19を形成した際に、レジスト膜19は直下に存在する
多結晶シリコン層18の影響を受けて、レジスト膜厚の
異なる場所、例えばメモリセル内部とメモリセル部端部
によっては光の多重干渉効果が異なり、それにより開口
部の径が異なって形成される場合がある。この様な状態
が生じると、開口径が小さい側に合わせた条件でエッチ
ングを行った場合には開口径の大きい側ではオーバーエ
ッチングとなり易く、図6(a)のように、コンタクト
孔20がゲート電極4の存在する領域にまで拡大され、
このコンタクト孔20に形成する導電層21とゲート電
極4とが短絡しまうという不具合が生じる。また、逆に
開口径の大きな側に条件を合わせてエッチングを行う
と、開口径の小さい側ではアンダーエッチングとなり易
く、図6(b)のように、コンタクト開孔不良が生じる
場合がある。
However, in the above-described conventional method of manufacturing a memory cell, when the resist film 19 is formed immediately above the polycrystalline silicon layer 18 for selective etching, the resist film 19 is directly underneath. Under the influence of the polycrystalline silicon layer 18 existing in the region, the multiple interference effect of light differs depending on the location where the resist film thickness is different, for example, inside the memory cell and the end portion of the memory cell portion, which causes the diameter of the opening to differ. It may be formed. If such a state occurs, when etching is performed under the condition matched with the side having a small opening diameter, overetching is likely to occur on the side having a large opening diameter, and as shown in FIG. Expanded to the area where the electrode 4 exists,
This causes a problem that the conductive layer 21 formed in the contact hole 20 and the gate electrode 4 are short-circuited. On the other hand, if etching is performed under conditions with a larger opening diameter side, underetching is likely to occur on the smaller opening diameter side, resulting in defective contact opening as shown in FIG. 6B.

【0007】[0007]

【発明の目的】本発明の目的は、レジスト膜の開口径の
サイズのバラツキに関わらず、ゲート電極等との短絡や
開孔不良が生じることのない完全なコンタクト孔の形成
を可能にした半導体装置の製造方法を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide a semiconductor capable of forming a complete contact hole without causing a short circuit with a gate electrode or a defective opening, regardless of variations in the opening diameter of the resist film. It is to provide a method of manufacturing a device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の製造方法は、半
導体基板上に所要パターンの第1の導電膜を形成し、か
つこの第1の導電膜を絶縁膜で覆い、この絶縁膜に前記
半導体基板の表面に設けられた素子に達するコンタクト
孔を開設し、このコンタクト内に第2の導電膜を形成し
て前記素子への電気接続を行う構成を含む半導体装置に
おいて、前記第1の導電膜の側面に絶縁材からなる側壁
を形成し、かつこの側壁上の領域に高融点金属膜を形成
する工程を備え、前記コンタクト孔の開設に際しては前
記高融点金属のエッチングレートよりも前記絶縁膜のエ
ッチングレートが速い条件でエッチングを行うことを特
徴とする。
According to the manufacturing method of the present invention, a first conductive film having a required pattern is formed on a semiconductor substrate, and the first conductive film is covered with an insulating film. In a semiconductor device including a structure in which a contact hole reaching an element provided on a surface of a semiconductor substrate is formed, and a second conductive film is formed in the contact to electrically connect to the element, A step of forming a side wall made of an insulating material on a side surface of the film and forming a refractory metal film in a region on the side wall is performed. When the contact hole is opened, the insulating film is higher than an etching rate of the refractory metal. Is characterized in that the etching is performed under the condition that the etching rate is fast.

【0009】[0009]

【作用】第1の導電膜の側面に絶縁材の側壁を介して高
融点金属膜を形成しておくため、コンタクト孔の開孔時
にオーバエッチングが生じた場合でも、高融点金属膜に
よりコンタクト孔内に第1の導電膜が露呈されることが
防止される。このため、コンタクト孔内に形成する第2
の導電膜が第1の導電膜に短絡されることがなく、好適
なコンタクト孔の形成が可能となる。
Since the refractory metal film is formed on the side surface of the first conductive film via the side wall of the insulating material, even if overetching occurs when the contact hole is opened, the contact hole is formed by the refractory metal film. It is prevented that the first conductive film is exposed inside. Therefore, the second formed inside the contact hole
The conductive film is not short-circuited with the first conductive film, and a suitable contact hole can be formed.

【0010】[0010]

【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1ないし図4は本発明の製造方法の一実施例を
工程順に示す断面図であり、メモリセル部を中心とした
半導体装置の断面構造を示している。先ず、図1(a)
のように、半導体基板1上にフィールド酸化膜2、ゲー
ト酸化膜3、第一の多結晶シリコン層4及び第一の酸化
膜5を順次形成し、図外のフォトレジスト膜を用いて前
記第一の多結晶シリコン層4と第一の酸化膜5をパター
ニングしゲート電極4を形成する。さらに、これらをマ
スクとしてイオン注入し低濃度不純物領域6を形成す
る。その後フォトレジスト膜を除去し第二の酸化膜を全
面に堆積させエッチングバックし、ゲート電極4と第一
の酸化膜5の側面に残存させサイドウォール7を形成す
る。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 4 are cross-sectional views showing an embodiment of the manufacturing method of the present invention in the order of steps, showing a cross-sectional structure of a semiconductor device centering on a memory cell portion. First, FIG. 1 (a)
As described above, the field oxide film 2, the gate oxide film 3, the first polycrystalline silicon layer 4 and the first oxide film 5 are sequentially formed on the semiconductor substrate 1, and the first oxide film 5 is formed by using a photoresist film (not shown). The one polycrystalline silicon layer 4 and the first oxide film 5 are patterned to form the gate electrode 4. Further, ion implantation is performed using these as a mask to form the low concentration impurity region 6. After that, the photoresist film is removed and a second oxide film is deposited on the entire surface and etched back to form sidewalls 7 left on the side surfaces of the gate electrode 4 and the first oxide film 5.

【0011】次いで、図1(b)のように、全面に例え
ばチタン層8を800Å程度被着させた後、窒素雰囲気
中にて650℃で30秒ほどアニールを行い、低濃度不
純物領域の表面をシリサイド化させチタンシリサイド層
9を形成する。続いて、図1(c)のように、メモリセ
ル部内の少なくともチタンシリサイド層9上とそれと隣
接するゲート電極4とオーバーラップする様にフォトレ
ジスト膜10を形成し、これをマスクにして図1(d)
のように、露出している未反応のチタン層を除去する。
Next, as shown in FIG. 1B, after depositing, for example, a titanium layer 8 of about 800 Å on the entire surface, it is annealed at 650 ° C. for about 30 seconds in a nitrogen atmosphere, and the surface of the low concentration impurity region Is silicided to form a titanium silicide layer 9. Subsequently, as shown in FIG. 1C, a photoresist film 10 is formed so as to overlap at least the titanium silicide layer 9 in the memory cell portion and the gate electrode 4 adjacent to the titanium silicide layer 9, and the photoresist film 10 is used as a mask. (D)
Then, the exposed unreacted titanium layer is removed.

【0012】次に、図2(a)のように、第一の絶縁膜
14を全面に形成し、さらにその上に第二の絶縁膜17
及び第二の多結晶シリコン層18を堆積する。次に、図
2(b)のように、第二の多結晶シリコン層18上にフ
ォトレジスト膜19を塗布し、コンタクト孔に相当する
領域に開口を設け、この開口により第二の多結晶シリコ
ン膜18をエッチング除去し、引き続き第一及び第二の
絶縁膜よりチタン層8の方がエッチングレートの遅いエ
ッチング法により、第一及び第二の絶縁膜14,17を
エッチングしてコンタクト孔20を開設し、その底面に
チタン層8を露出させる。
Next, as shown in FIG. 2A, a first insulating film 14 is formed on the entire surface, and a second insulating film 17 is further formed on the first insulating film 14.
And a second polycrystalline silicon layer 18 is deposited. Next, as shown in FIG. 2B, a photoresist film 19 is applied on the second polycrystalline silicon layer 18, and an opening is provided in a region corresponding to a contact hole. The film 18 is removed by etching, and then the first and second insulating films 14 and 17 are etched by an etching method in which the titanium layer 8 has a slower etching rate than the first and second insulating films to form the contact holes 20. It is opened and the titanium layer 8 is exposed on the bottom surface.

【0013】その後、図2(c)に示すように、露出し
た未反応のチタン層8をエッチング除去し、コンタクト
孔20をチタンシリサイド層9に到達させる。次に、図
2(d)に示すように、コンタクト孔20の側壁及び第
二の多結晶シリコン層18上に第三の多結晶シリコン層
21を積層し、その後、図3(a)のように、フォトレ
ジスト膜25を用いて第二及び第三の多結晶シリコン層
18,21を所定のパターンにエッチング除去する。
After that, as shown in FIG. 2C, the exposed unreacted titanium layer 8 is removed by etching so that the contact hole 20 reaches the titanium silicide layer 9. Next, as shown in FIG. 2D, a third polycrystalline silicon layer 21 is stacked on the side wall of the contact hole 20 and the second polycrystalline silicon layer 18, and then as shown in FIG. Then, using the photoresist film 25, the second and third polycrystalline silicon layers 18 and 21 are removed by etching into a predetermined pattern.

【0014】その後、図3(b)のように、第二及び第
三の多結晶シリコン層18,21表面に誘電膜22を形
成した後全面に第四の多結晶シリコン層23を堆積し、
パターニングした後全面に第三の絶縁膜24を堆積させ
半導体装置を得る。
Thereafter, as shown in FIG. 3B, a dielectric film 22 is formed on the surfaces of the second and third polycrystalline silicon layers 18 and 21, and then a fourth polycrystalline silicon layer 23 is deposited on the entire surface.
After patterning, a third insulating film 24 is deposited on the entire surface to obtain a semiconductor device.

【0015】したがって、この製造方法では、コンタク
ト孔20を開設する際には、ゲート電極の側面部は未反
応のチタン層8により覆われている。このため、コンタ
クト孔20のエッチング時にはこのチタン膜8がエッチ
ングストッバ膜として機能することになり、コンタクト
孔形成の為のマスクとして利用するレジスト膜の開口径
のサイズのバラツキに関わらずコンタクト孔を完全に形
成することができる。したがって、エッチングを開口寸
法の小さい方に設定した場合に、コンタクト孔において
オーバーエッチングが生じた場合でも、コンタクト孔が
ゲート電極の側面部を露呈させることがなく、その短絡
が防止できる。
Therefore, in this manufacturing method, when the contact hole 20 is opened, the side surface of the gate electrode is covered with the unreacted titanium layer 8. Therefore, when the contact hole 20 is etched, the titanium film 8 functions as an etching stopper film, so that the contact hole can be formed regardless of the variation in the opening diameter of the resist film used as a mask for forming the contact hole. It can be completely formed. Therefore, when etching is set to have a smaller opening size, even if overetching occurs in the contact hole, the contact hole does not expose the side surface portion of the gate electrode and the short circuit can be prevented.

【0016】ここで、前記したチサンシリサイド層9
は、近年におけるソース・ドレイン領域及びゲート電極
表面の低抵抗化の為に行われているいわゆるサリサイド
プロセスである。このサリサイドプロセスはn型拡散層
形成後、全面に高融点金属を積層させ、その後窒素雰囲
気中でアニールする事により拡散層及びゲート電極の表
面を高融点の硅化物にさせる。その後、未反応の高融点
金属を除去することにより、自己整合的に拡散層及びゲ
ート電極表面をシリサイド化することができる技術であ
り、本実施例ではこのサリサイドプロセスを利用したも
のと言える。
Here, the chisan silicide layer 9 described above is used.
Is a so-called salicide process that has been performed in recent years to reduce the resistance of the surface of the source / drain region and the gate electrode. In this salicide process, after forming an n-type diffusion layer, a refractory metal is laminated on the entire surface and then annealed in a nitrogen atmosphere to make the diffusion layer and the surface of the gate electrode a refractory silicide. After that, the unreacted refractory metal is removed, so that the diffusion layer and the surface of the gate electrode can be silicidized in a self-aligned manner. In this embodiment, it can be said that this salicide process is used.

【0017】また、前記した工程はメモリセル部につい
ての説明であるが、実際にはこのメモリセル部の製造と
同時に周辺回路部も製造される。したがって、この周辺
回路部の製造工程について簡単に触れれば、図1(d)
の工程時に、図4(a)のように、周辺回路部のpチャ
ネルトランジスタ領域上にもフォトレジスト膜10を形
成し、nチャネルトランジスタ領域の未反応のチタン層
を除去する。次いで、砒素を例えば50keV,5.0
×1015/cmでイオン注入し第一の高濃度不純物領域
11を形成する。
Although the above-described steps are for the memory cell section, the peripheral circuit section is actually manufactured at the same time when the memory cell section is manufactured. Therefore, a brief description of the manufacturing process of this peripheral circuit section is as shown in FIG.
4A, the photoresist film 10 is also formed on the p-channel transistor region of the peripheral circuit portion and the unreacted titanium layer in the n-channel transistor region is removed as shown in FIG. Next, arsenic is added to, for example, 50 keV, 5.0
Ions are implanted at × 10 15 / cm to form the first high concentration impurity region 11.

【0018】その後、図4(b)のように、フォトレジ
スト膜を除去した後、メモリセル部と共に周辺回路部の
pチャネルトランジスタ領域以外の領域をフォトレジス
ト膜12で覆う。そして、図4(c)のように、pチャ
ネルトランジスタ領域のみの未反応のチタン層8を除去
し、ボロンを例えば50keV,5×1015/cmでイ
オン注入し第二の高濃度不純物領域13を形成する。
After that, as shown in FIG. 4B, after removing the photoresist film, the region other than the p-channel transistor region of the peripheral circuit portion is covered with the photoresist film 12 together with the memory cell portion. Then, as shown in FIG. 4C, the unreacted titanium layer 8 only in the p-channel transistor region is removed, and boron is ion-implanted at, for example, 50 keV and 5 × 10 15 / cm to form the second high-concentration impurity region 13. To form.

【0019】また、図2(a)の工程の途中で、図4
(d)のように、フォトレジスト膜15を所定パターン
に形成して第一の絶縁膜14及び未反応のチタン層8を
除去し第一のコンタクト孔16を形成する。その後、図
示は省略するが、ビット線を形成するための導電層を積
層し所望のパターンに形成する。
In addition, in the middle of the process of FIG.
As shown in (d), the photoresist film 15 is formed in a predetermined pattern, the first insulating film 14 and the unreacted titanium layer 8 are removed, and the first contact hole 16 is formed. Thereafter, although not shown, a conductive layer for forming a bit line is laminated to form a desired pattern.

【0020】ここで、前記実施例は本発明をスタック型
メモリセルを有する半導体装置に適用した例を示してい
るが、コンタクト孔を開設する工程を含みかつサリサイ
ドプロセスを採用する半導体装置であれば、本発明を同
様に適用することが可能である。
Here, the above embodiment shows an example in which the present invention is applied to a semiconductor device having a stack type memory cell. However, if the semiconductor device includes a step of forming a contact hole and employs a salicide process. The present invention can be similarly applied.

【0021】また、前記実施例ではサリサイドプロセス
を行うための高融点金属としてチタンを用いているが、
タングステン、モリブデン、ニッケル、コバルト、タン
タル、あるいはこれらの積層膜を同様に利用することが
可能である。
In the above embodiment, titanium is used as the refractory metal for performing the salicide process.
Tungsten, molybdenum, nickel, cobalt, tantalum, or a laminated film of these can be similarly used.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上説明した様に本発明は、半導体基板
上に形成した第1の導電膜の側面に絶縁材からなる側壁
を形成し、この側壁上の領域に高融点金属膜を形成した
上で、高融点金属のエッチングレートよりもエッチング
レートが速い条件で第1導電膜上の絶縁膜をエッチング
してコンタクト孔を開設するため、コンタクト孔形成の
為にマスクとして利用するレジスト膜の開口径のサイズ
にバラツキが生じている場合でも、開口径の小さい側を
基準にエッチングを行うことで、コンタクト孔の開孔不
良が生じることはなく、また開口径の大きい側において
オーバエッチングが生じた場合でも、他融点金属膜によ
って第1の導電膜がコンタクト孔と短絡することが防止
でき、完全なコンタクト孔の形成が可能となる。
As described above, according to the present invention, the side wall of the first conductive film formed on the semiconductor substrate is formed with the side wall made of the insulating material, and the refractory metal film is formed in the region on the side wall. In the above, since the contact hole is opened by etching the insulating film on the first conductive film under the condition that the etching rate is higher than that of the refractory metal, the resist film used as a mask for forming the contact hole is opened. Even if there is variation in the size of the aperture, by performing etching with the side with the smaller opening as the reference, there is no defective opening of the contact hole, and over-etching has occurred on the side with the larger opening. Even in this case, the other-melting-point metal film can prevent the first conductive film from being short-circuited with the contact hole, and a complete contact hole can be formed.

【0023】また、本発明では、第1の導電膜の側面領
域に形成する高融点金属膜を、既存のサリサイドプロセ
スに使用する高融点金属を利用すれば、製造工程を殆ど
増加させることなく本発明が実現できる。
Further, in the present invention, if the refractory metal film formed in the side surface region of the first conductive film is made of the refractory metal used in the existing salicide process, the manufacturing process is hardly increased. The invention can be realized.

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

【図1】本発明の製造方法の実施例を工程順に示す断面
図のその1である。
FIG. 1 is a first sectional view showing an embodiment of the manufacturing method of the present invention in the order of steps.

【図2】本発明の製造方法の実施例を工程順に示す断面
図のその2である。
FIG. 2 is a second sectional view showing an embodiment of the manufacturing method of the present invention in the order of steps.

【図3】本発明の製造方法の実施例を工程順に示す断面
図のその3である。
FIG. 3 is a third sectional view showing an embodiment of the manufacturing method of the present invention in the order of steps.

【図4】本発明の製造方法の実施例を工程順に示す断面
図のその4である。
FIG. 4 is a fourth sectional view showing the embodiment of the manufacturing method of the present invention in the order of steps.

【図5】従来の製造方法の一例を工程順に示す断面図で
ある。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of a conventional manufacturing method in process order.

【図6】従来の製造方法における問題点を説明するため
の断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining problems in the conventional manufacturing method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 4 ゲート電極(第一の多結晶シリコン層) 6 低濃度不純物領域 7 サイドウォール(第二の酸化膜) 8 チタン層 9 チタンシリサイド層 10 フォトレジスト膜 14 第一の絶縁膜 17 第二の絶縁膜 18 第二の多結晶シリコン層 19 フォトレジスト膜 20 コンタクト孔 21 第三の多結晶シリコン層 22 誘電膜 23 第四の多結晶シリコン層 1 semiconductor substrate 4 gate electrode (first polycrystalline silicon layer) 6 low concentration impurity region 7 sidewall (second oxide film) 8 titanium layer 9 titanium silicide layer 10 photoresist film 14 first insulating film 17 second Insulating film 18 Second polycrystalline silicon layer 19 Photoresist film 20 Contact hole 21 Third polycrystalline silicon layer 22 Dielectric film 23 Fourth polycrystalline silicon layer

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に所要パターンの第1の導
電膜を形成し、かつこの第1の導電膜を絶縁膜で覆い、
この絶縁膜に前記半導体基板の表面に設けられた素子に
達するコンタクト孔を開設し、このコンタクト内に第2
の導電膜を形成して前記素子への電気接続を行う構成を
含む半導体装置において、前記第1の導電膜の側面に絶
縁材からなる側壁を形成し、かつこの側壁上の領域に高
融点金属膜を形成する工程を備え、前記コンタクト孔の
開設に際しては前記高融点金属のエッチングレートより
も前記絶縁膜のエッチングレートが速い条件でエッチン
グを行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
1. A first conductive film having a required pattern is formed on a semiconductor substrate, and the first conductive film is covered with an insulating film.
A contact hole reaching an element provided on the surface of the semiconductor substrate is opened in the insulating film, and a second hole is formed in the contact.
In a semiconductor device including a structure for forming a conductive film for forming an electrical connection to the element, a side wall made of an insulating material is formed on a side surface of the first conductive film, and a refractory metal is formed in a region on the side wall. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the step of forming a film, wherein the opening of the contact hole is performed under the condition that the etching rate of the insulating film is faster than the etching rate of the refractory metal.
【請求項2】 半導体基板上の1主表面に素子分離領
域、ゲート酸化膜、第一の多結晶シリコン層及び第一の
酸化膜を順次形成した後、前記第一の多結晶シリコン層
及び第一の酸化膜を所定のパターンにエッチングする工
程と、イオン注入により前記半導体基板と逆導電性の不
純物領域を形成した後、第二の酸化膜を全面に亘って形
成し、異方性エッチングにより前記第二の酸化膜をエッ
チングし、前記第一の多結晶シリコン層及び第一の酸化
膜の側面にのみ残す工程と、高融点金属を全面に亘り被
着させ、非酸化雰囲気中でアニールし前記不純物領域の
表面を高融点金属の硅化物にする工程と、少なくトモ前
記第一の多結晶シリコン層とオーバーラップする領域に
レジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜をマスク
に露出している前記高融点金属を除去する工程と、全面
に第一の絶縁膜、第二の絶縁膜及び第二の多結晶シリコ
ン層を形成する工程と、前記高融点金属の存在する領域
内の一部に開口部が存在するように前記第二の多結晶シ
リコン膜上にレジスト膜を形成する工程と、前記レジス
ト膜をマスクとして前記第二の多結晶シリコン層を除去
する工程と、前記第一及び第二の絶縁膜よりも前記高融
点金属の方がエッチングレートの遅いエッチング法によ
り、前記第一及び第二の絶縁膜を前記高融点金属が完全
に露出するまでエッチング除去する工程と、露出した前
記高融点金属を除去し、前記高融点金属の硅化物に至る
コンタクト孔を形成する工程と、前記コンタクト孔の側
壁及び前記第二の多結晶シリコン層上に第三の多結晶シ
リコン層を形成する工程と、前記第二及び第三の多結晶
シリコン層を所定のパターンにエッチングする工程と、
前記第二及び第三の多結晶シリコン層の表面に誘電膜を
形成する工程と、この誘電膜の上に第四の多結晶シリコ
ン層を形成し、所要のパターンに形成する工程とを含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. An element isolation region, a gate oxide film, a first polycrystalline silicon layer and a first oxide film are sequentially formed on one main surface of a semiconductor substrate, and then the first polycrystalline silicon layer and the first polycrystalline silicon layer are formed. After the step of etching one oxide film into a predetermined pattern and forming an impurity region having a conductivity opposite to that of the semiconductor substrate by ion implantation, a second oxide film is formed over the entire surface and anisotropically etched. A step of etching the second oxide film, leaving only the side surfaces of the first polycrystalline silicon layer and the first oxide film, and depositing a refractory metal over the entire surface, and annealing in a non-oxidizing atmosphere. A step of forming a refractory metal silicide on the surface of the impurity region; a step of forming a resist film at least in a region overlapping with the first polycrystalline silicon layer; and a step of exposing the resist film to a mask. The above high A step of removing the melting point metal, a step of forming a first insulating film, a second insulating film and a second polycrystalline silicon layer on the entire surface, and an opening in a part of the region where the refractory metal is present. A step of forming a resist film on the second polycrystalline silicon film so as to exist, a step of removing the second polycrystalline silicon layer using the resist film as a mask, and the first and second A step of etching the first and second insulating films until the refractory metal is completely exposed by an etching method in which the refractory metal has a slower etching rate than the insulating film; and the exposed refractory metal. Removing the metal to form a contact hole reaching the silicide of the refractory metal; and forming a third polycrystalline silicon layer on the sidewall of the contact hole and on the second polycrystalline silicon layer. , The second and above Etching the third polysilicon layer into a predetermined pattern,
A step of forming a dielectric film on the surfaces of the second and third polycrystalline silicon layers, and a step of forming a fourth polycrystalline silicon layer on the dielectric film and forming it into a required pattern. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項3】 半導体基板上の1主表面に素子分離領
域、ゲート酸化膜、第一の多結晶シリコン層及び第一の
酸化膜を順次形成した後、前記第一の多結晶シリコン層
及び第一の酸化膜を所定のパターンにエッチングする工
程と、イオン注入により前記半導体基板と逆導電性の低
濃度不純物領域を形成した後、第二の酸化膜を全面に亘
って形成し、異方性エッチングにより前記第二の酸化膜
をエッチングし、前記第一の多結晶シリコン層及び第一
の酸化膜の側面にのみ残す工程と、高融点金属を全面に
亘り被着させ、非酸化雰囲気中でアニールし前記低濃度
不純物領域の表面を高融点金属の硅化物にする工程と、
一部の周辺回路部及び将来メモリセルが形成される領域
内の少なくとも前記高融点金属の一部を覆い且つ前記第
一の多結晶シリコン層とオーバーラップする様にレジス
ト膜を形成する工程と、前記レジスト膜をマスクに露出
している前記高融点金属を除去し、引き続きイオン注入
により第一の高濃度不純物領域を形成する工程と、前記
レジスト膜を除去する工程と、周辺回路部の一部の前記
高融点金属を除去した後に、所定箇所にイオン注入し第
二の高濃度不純物を形成する工程と、全面に第一の絶縁
膜、第二の絶縁膜及び第二の多結晶シリコン層を形成す
る工程と、前記高融点金属の存在する領域内の一部に開
口部が存在するように前記第二の多結晶シリコン膜上に
レジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜をマスク
として前記第二の多結晶シリコン層を除去する工程と、
前記第一及び第二の絶縁膜よりも前記高融点金属の方が
エッチングレートの遅いエッチング法により、前記第一
及び第二の絶縁膜を前記高融点金属が完全に露出するま
でエッチング除去する工程と、露出した前記高融点金属
を除去し、前記高融点金属の硅化物に至るコンタクト孔
を形成する工程と、前記コンタクト孔の側壁及び前記第
二の多結晶シリコン層上に第三の多結晶シリコン層を形
成する工程と、前記第二及び第三の多結晶シリコン層を
所定のパターンにエッチングする工程を含むことを特徴
とする半導体装置の製造方法。
3. An element isolation region, a gate oxide film, a first polycrystalline silicon layer and a first oxide film are sequentially formed on one main surface of a semiconductor substrate, and then the first polycrystalline silicon layer and the first polycrystalline silicon layer are formed. After a step of etching one oxide film into a predetermined pattern and forming a low-concentration impurity region having a conductivity opposite to that of the semiconductor substrate by ion implantation, a second oxide film is formed over the entire surface, and anisotropic Etching the second oxide film by etching, leaving only the side surfaces of the first polycrystalline silicon layer and the first oxide film, and depositing a refractory metal over the entire surface, in a non-oxidizing atmosphere A step of annealing the surface of the low-concentration impurity region to a silicide of a refractory metal,
Forming a resist film so as to cover at least a part of the refractory metal in a part of the peripheral circuit part and a region where a memory cell will be formed in the future and to overlap with the first polycrystalline silicon layer; A step of removing the refractory metal exposed from the resist film as a mask and subsequently forming a first high-concentration impurity region by ion implantation; a step of removing the resist film; and a part of the peripheral circuit portion. After removing the refractory metal, a step of ion-implanting into a predetermined location to form a second high-concentration impurity, and a first insulating film, a second insulating film, and a second polycrystalline silicon layer over the entire surface. A step of forming, a step of forming a resist film on the second polycrystalline silicon film so that an opening exists in a part in a region where the refractory metal exists, the resist film as a mask Second And removing the crystalline silicon layer,
A step of etching and removing the first and second insulating films until the high melting point metal is completely exposed by an etching method in which the high melting point metal has a slower etching rate than the first and second insulating films. And a step of removing the exposed high-melting-point metal to form a contact hole reaching the silicide of the high-melting-point metal, and a third polycrystal on the sidewall of the contact hole and the second polycrystal silicon layer. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of forming a silicon layer; and a step of etching the second and third polycrystalline silicon layers into a predetermined pattern.
【請求項4】 高融点金属がチタン、タングステン、モ
リブデン、ニッケル、コバルト、タンタルあるいはそれ
らの積層膜である請求項1ないし3の半導体装置の製造
方法。
4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the refractory metal is titanium, tungsten, molybdenum, nickel, cobalt, tantalum, or a laminated film thereof.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62177969A (en) * 1986-01-31 1987-08-04 Toshiba Corp Manufacture of semiconductor device
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