JPH10308455A - 半導体集積回路の製造方法 - Google Patents
半導体集積回路の製造方法Info
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- JPH10308455A JPH10308455A JP9213806A JP21380697A JPH10308455A JP H10308455 A JPH10308455 A JP H10308455A JP 9213806 A JP9213806 A JP 9213806A JP 21380697 A JP21380697 A JP 21380697A JP H10308455 A JPH10308455 A JP H10308455A
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Abstract
の形成を容易にしたフィールドシールド分離法による半
導体集積回路の製造方法。 【解決手段】素子形成領域内に素子形成領域内にゲート
酸化膜105’を形成した後、全面に、ポリシリコン膜
106’、酸化シリコン膜107’及び窒化シリコン膜
108’を順次積層し、続いて、窒化シリコン膜10
8’に対してエッチングを行うことによりパターン化
し、このパターン化された窒化シリコン膜108をマス
クとしてその下層の前記酸化シリコン膜107’をエッ
チングすることによりパターン化し、このパターン化さ
れた酸化シリコン膜107をマスクとしてその下層のポ
リシリコン膜106’をエッチングすることにより素子
形成領域内のゲート電極106aと、素子分離用MOS
トランジスタの上方の配線層106bとを形成する。
Description
ド法による素子間分離が行われる半導体集積回路の製造
方法に関するもので、特に、ゲート酸化膜、ゲート電極
及び保護用酸化膜が積層されたゲート構造の厚みを減少
させることにより、このゲート構造の側壁に対するサイ
ドウォールや、ソース、ドレイン電極の形成を容易にし
た製造方法の改良に関するものである。
離方法の一つとして、フィールドシールド法が採用され
ている。このフィールドシールド法では、互いに隣接す
るMOSトランジスタのソース/ドレイン拡散層をまた
ぐ素子間分離領域内に素子間分離用MOSトランジスタ
が形成される。この素子間分離用MOSトランジスタの
上方には、配線層が形成される場合が多い。このような
構造の半導体集積回路の製造方法を図3を参照して説明
する。
リコン基板200の表面にドレイン拡散層n+とソース
拡散層n+とを形成したのち、全面に厚み300Å〜6
00Åのゲート酸化膜201、厚み1000Å〜200
0Åのポリシリコンのゲート電極202、厚み1000
Å〜3000Åの保護用の酸化膜203を形成するため
のシリコン酸化膜やポリシリコン膜を形成したのち、素
子間分離領域によって囲まれる素子形成領域に対してエ
ッチングを行うことにより、ゲート酸化膜201、ゲー
ト電極202及び保護用酸化膜203が同順に積層され
た素子間分離用MOSトランジスタのゲート構造を形成
すると共に、素子形成領域内のシリコン基板200の表
面を露出させる。引き続き、上記素子分離用MOSトラ
ンジスタのゲート構造の側壁に絶縁物のサイドウォール
204を形成する。
成領域のシリコン基板200の表面にゲート酸化膜を形
成するための厚み100Å〜200Åの酸化シリコン膜
205’を形成したのち、この上にゲート電極を形成す
るするための厚み2000Å〜6000Åのポリシリコ
ン膜206’を全面に形成する。続いて、ゲート電極形
成用のポリシリコン膜206’を素子間分離領域の保護
用酸化膜203の表面が露出するまで化学機械的研磨を
行ったのち、図3の(C)に示すように、素子間分離領
域の上部に配線層209を形成するための厚み1000
Å〜2000Åの厚みのポリシリコン膜209’と、こ
の配線層上に保護用の酸化膜を形成するための厚み10
00Å〜3000Åのシリコン酸化膜207’を全表面
に形成する。
転写したものをマスクとして、酸化シリコン膜207’
をエッチングすることによりパターン化された酸化膜2
07を形成し、フォトジストを除去した後、図2の
(D)に示すように、パターン化された酸化膜207を
マスクとして、ポリシリコン膜209’をエッチングす
ることにより、素子間分離領域の上方に配線層209と
その上層の保護用酸化膜207を形成する。この際、素
子形成領域のゲート電極206の上方にも上層のゲート
電極209と保護用の酸化膜207が形成される。
酸化膜207の側壁にサイドウォール210を形成する
と共に、ゲート酸化膜205、2層のゲート電極20
6,209及び保護用の酸化膜207から成るゲート構
造の側面に絶縁物のサイドウォール211を形成する。
最後に、全面に厚み1000Å〜2000Åのポリシリ
コン膜を形成し、フォトレジストを塗布しパターンを転
写したものをマスクとしてエッチングすることにより、
図2の(E)に示すように、ソース,ドルイン電極21
2,213を形成する。
シールドによる素子間分離を採用する半導体集積回路の
製造方法によれば、ゲート電極206を形成するための
厚み2000Å〜6000Åのポリシリコン膜206’
に対して酸化膜203の表面が露出するまで化学機械的
に研磨したのち、その表面に配線層209を形成するた
めの厚み1000Å〜2000Åのポリシリコン膜20
9’と、この配線層209上に保護用の酸化膜207を
形成するための厚み1000Å〜3000Åのシリコン
酸化膜207’とを形成している。
209と、酸化膜207の厚みが全体で4000Å〜1
1000Åもの大きな値に達し、これに伴い、ゲート構
造の側壁に対するサイドウォール211や、ソース/ド
レイン電極212,213の形成が困難になるという問
題がある。
決する本発明に係わる半導体集積回路の製造方法は、素
子形成領域内にゲート酸化膜を形成した後、全面に、ポ
リシリコン膜、酸化シリコン膜及び窒化シリコン膜を順
次積層し、続いて、上記窒化シリコン膜に対してエッチ
ングを行うことによりパターン化し、このパターン化さ
れた窒化シリコン膜をマスクとしてその下層の前記酸化
シリコン膜をエッチングすることによりパターン化し、
このパターン化された酸化シリコン膜をマスクとしてそ
の下層の前記ポリシリコン膜をエッチングすることによ
り前記素子形成領域内のゲート電極と、素子分離用MO
Sトランジスタの上方の配線層とを形成するように構成
されている。
ば、上記窒化シリコン膜に対してその下層の酸化シリコ
ン膜が露出するまで化学機械的研磨が行われ、続いて、
全面に窒化シリコン膜が形成されたのち、上記エッチン
グによるパターン化が行われる。
の製造方法を説明する。まず、図1の(A)示すよう
に、p型シリコン基板100の表面にドレイン拡散層n
+とソース拡散層n+とを形成したのち、フィールドシ
ールド用MOSトランジスタのゲート酸化膜101を形
成するための厚み300Å〜600Åの酸化膜101’
を全面に形成し、この酸化膜101’上に、同じくフィ
ールドシールド用MOSトランジスタのゲート電極10
2を作成するための厚み1000Å〜2000Åのポリ
シリコン膜102’を形成する。引き続き、このポリシ
リコン膜102’上に保護用の酸化膜103を形成する
ための厚み1000Å〜3000Åのシリコン酸化膜1
03’を形成する。
ォトリソグラフィー技術を利用してエッチングマスクM
を作成し、このエッチングマスクMを使用してシリコン
基板100の表面が露出するまでエッチングを行うこと
により、図1の(B)に示すように、フィールドシール
ド用MOSトランジスタのゲート酸化膜101,ゲート
電極102及び保護用の酸化膜103が積層されたゲー
ト構造を作成する。
酸化膜101、ゲート電極102及び酸化膜103から
成るゲート構造の側面に絶縁物のサイドウォール104
を形成したのち、シリコン基板100の素子形成領域の
表面に厚み100Å〜200Åのゲート酸化膜作成用の
シリコン酸化膜105’を形成する。
に、厚み1000Å〜2000Åのゲート電極形成用の
ポリシリコン膜106’、厚み1000Å〜3000Å
の酸化シリコン膜107’及び厚み2000Å〜600
0Åの窒化シリコン膜108’を順次形成する。ゲート
電極形成用のポリシリコン膜106’の上に酸化シリコ
ン膜107’と窒化シリコン膜108’を形成するの
は、これら2種類の膜を形成することにより互いに他方
の膜を選択的にエッチング可能とし、保護用の酸化膜を
も含めたゲート構造全体の高さを低減するためである。
層の窒化シリコン膜108’に対して酸化シリコン膜1
07’の表面が露出するまで化学機械的研磨(CMP)
を行い、このCMP後の表面に厚み1000Å〜300
0Åの窒化シリコン膜109’を形成する。次に、窒化
シリコン膜109’の全面にフォトレジストを塗布し、
フォトリソグラフィー手法を用いてパターンを転写する
ことによりエッチングマスクMを窒化シリコン膜10
9’の上に作成する。
グマスクMを用いて、最上層の窒化シリコン膜109’
とその下層の窒化シリコン膜108’とをエッチングす
ることにより、図2の(A)に示すように、エッチング
マスクMの直下だけにパターン化された窒化シリコン膜
109と108とが残存する構造を作成する。
た後、パターン化された窒化膜109と108とをマス
クとして、それぞれの下層の酸化シリコン膜107’を
エッチングすることにより、図2の(B)に示すよう
に、素子形成領域内のゲート構造の保護用の酸化膜10
7aと、素子間分離用のMOSトランジスタの上方の保
護用酸化膜107bとを形成する。
ングマスクとして用いた窒化シリコン膜109と108
とを除去した後、保護用の酸化膜107aと107bと
をエッチングマスクとして、ポリシリコン膜106’を
エッチングすることにより、図2の(C)に示すよう
に、素子形成領域内のゲート電極106aと素子分離用
のMOSトランジスタの上方の配線層106bとを形成
する。
間分離用MOSトランジスタの上方の配線層106bと
その上層の保護用酸化膜107bの側壁とを覆うサイド
ウォール110と、素子形成領域内のゲート構造の側壁
を覆うサイドウォール111とを形成したのち、厚み1
000Å〜2000Åのポリシリコンを形成し、レジス
トを塗布しパターンを転写したものをマスクとしてエッ
チングすることにより、ソース/ドレイン電極112と
113とを形成する。
化膜形成用の酸化シリコン膜107’の表面が露出する
まで化学機械的研磨を行ったのち、この上に窒化シリコ
ン膜109’を形成することにより、エッチング対象の
酸化シリコン膜107’が確実にエッチングマスクとな
るパターン化された窒化シリコン膜109で覆われるよ
うにする構成を例示した。しかしながら、窒化シリコン
膜108’に対する化学機械的研磨を途中で打ち切るこ
とにより、酸化シリコン膜107’との間に、上記窒化
シリコン膜109’と同等の厚みの窒化シリコン膜を残
すような構成を採用することもできる。
ィールドシールド法による素子間分離が行われる半導体
集積回路の製造方法によれば、素子形成領域にゲート酸
化膜とポリシリコン膜とを積層したのち、この上に酸化
シリコン膜と窒化シリコン膜とを順に積層し、窒化シリ
コン膜をエッチングマスクとしてその下層の酸化シリコ
ン膜をパターン化し、このパターン化された酸化膜をマ
スクとしてその下層のポリシリコン膜をエッチングする
ことにより素子形成領域内のゲート電極と、素子分離用
MOSトランジスタの上方の配線層とを形成する構成で
あるから、素子形成領域内に形成されるゲート構造の高
さが低減され、その側壁にサイドウォールや、ソース,
ドレイン電極を形成することが容易になるという効果が
奏される。
造方法の各製造工程を示す部分断面図である。
図である。
である。
化膜 102 素子間分離用MOSトランジスタのゲート電
極 105 MOSトランジスタのゲート酸化膜 106a MOSトランジスタのゲート電極 106b 配線層 107a MOSトランジスタのゲート電極を覆う保護
用酸化膜 106b 配線層を覆う保護用酸化膜 110,111 サイドウォール 112,113 ソース/ゲート電極
Claims (2)
- 【請求項1】最隣接素子のソース/ドレイン拡散層を含
む素子間分離領域内にフィールドシールド法の素子間分
離用MOSトランジスタを形成した後、この素子間分離
領域によって囲まれた素子形成領域内にゲート酸化膜、
ゲート電極及び保護用酸化膜の積層構造から成るゲート
構造を形成すると共に、前記素子分離用MOSトランジ
スタの上方に配線層を形成するフィールドシールド分離
法による半導体集積回路の製造方法において、 前記素子形成領域内にゲート酸化膜を形成した後、全面
に、ポリシリコン膜、酸化シリコン膜及び窒化シリコン
膜を順次積層し、 続いて、前記窒化シリコン膜に対してエッチングを行う
ことによりパターン化し、このパターン化された窒化シ
リコン膜をマスクとしてその下層の前記酸化シリコン膜
をエッチングすることによりパターン化し、このパター
ン化された酸化シリコン膜をマスクとしてその下層の前
記ポリシリコン膜をエッチングすることにより前記素子
形成領域内のゲート電極と、前記素子分離用MOSトラ
ンジスタの上方の配線層とを形成することを特徴とする
半導体集積回路の製造方法。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記窒化シリコン膜に対してその下層の酸化シリコン膜
が露出するまで化学機械的研磨を行い、続いて、全面に
窒化シリコン膜を形成したのち、前記エッチングによる
パターン化を行うことを特徴とする半導体集積回路の製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21380697A JP3688860B2 (ja) | 1997-05-08 | 1997-05-08 | 半導体集積回路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP21380697A JP3688860B2 (ja) | 1997-05-08 | 1997-05-08 | 半導体集積回路の製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH10308455A true JPH10308455A (ja) | 1998-11-17 |
JP3688860B2 JP3688860B2 (ja) | 2005-08-31 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP21380697A Expired - Fee Related JP3688860B2 (ja) | 1997-05-08 | 1997-05-08 | 半導体集積回路の製造方法 |
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JP (1) | JP3688860B2 (ja) |
-
1997
- 1997-05-08 JP JP21380697A patent/JP3688860B2/ja not_active Expired - Fee Related
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