JPH11214515A - 半導体素子の配線構造及びその製造方法 - Google Patents

半導体素子の配線構造及びその製造方法

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JPH11214515A
JPH11214515A JP10244537A JP24453798A JPH11214515A JP H11214515 A JPH11214515 A JP H11214515A JP 10244537 A JP10244537 A JP 10244537A JP 24453798 A JP24453798 A JP 24453798A JP H11214515 A JPH11214515 A JP H11214515A
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JP
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layer pattern
insulating layer
substrate
pattern
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JP10244537A
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Sang-Ho Lee
相 昊 李
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 素子内の短絡現象を起こさない半導体素子の
配線構造を提供する。 【解決手段】 基板21と、該基板の上面に形成した第
1絶縁層22と、該第1絶縁層の上面に、上面が下面よ
りも狭くなるように傾斜があるように形成した複数の第
1導電層パターン23aと、それら第1導電層パターン
の上面に上面の一部が欠損して下面が上面よりも広く形
成した第2絶縁層パターン24aと、該第1導電層パタ
ーン23a間の基板上の所定の領域に第1不純物領域2
6と、該第1導電層パターン及び第2絶縁層パターンの
側壁に形成したスペーサ28と、該スペーサ間の基板上
の所定の領域に第2不純物領域29と、該第2不純物領
域と接続し、第2絶縁層パターン24a及びスペーサと
の上に選択的に形成した第2導電層31とを含む半導体
素子の配線構造及びその製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子の配線
構造及びその製造方法に関し、詳しくは、ゲート電極を
備えている配線構造及びその配線構造の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体素子の配線構造において
は、図6に示すように、基板1の上面に酸化膜2を形成
し、酸化膜2の上面に垂直な側面を有する複数のゲート
電極の第1導電層パターン3aを形成し、第1導電層パ
ターン3aの上に上部片側の欠損している第2絶縁層パ
ターン4aを形成し、第1導電層パターン3aの両側に
位置する基板1にソース・ドレイン領域となる第1不純
物領域6をそれぞれ形成し、第1導電層パターン3a及
び第2絶縁層パターン4a両方の垂直な側壁を覆うよう
にスペーサ8を両側壁にそれぞれ形成し、スペーサ8間
に位置する基板1の第1不純物領域6の中央部に第2不
純物領域9を形成し、その上全面に第2導電層11を堆
積して、素子を製造していた。
【0003】以下、このように構成された従来の配線構
造を有している素子を製造する方法について説明する。
すなわち、図7(A)に示すように、基板1の上面に酸
化膜2、第1導電層3及び第2絶縁層4を順次形成する
が、このとき、第1導電層3は下地をポリシリコンで形
成し、上部をケイ化タングステンで形成することができ
る(図示していない)。さらに、第2絶縁層4は高温低
圧CVD法を用いて、酸化膜形成する。
【0004】次いで、図7(B)に示すように、第2絶
縁層4の所定部位にフォトレジスト膜パターンを形成
し、図7(C)に示すように、フォトレジスト膜パター
ン5をマスクとして、第2絶縁層4及び第1導電層3を
異方性エッチングして、垂直な側壁を有する第2絶縁層
パターン4a及びゲート電極の第1導電層パターン3a
を同時に形成する。
【0005】次いで、図7(D)に示すように、フォト
レジスト膜パターン5をマスクとし、基板1の上面に低
濃度のn型又はp型の不純物を注入して、第1導電層パ
ターン3a間の基板上の所定の領域にソース・ドレイン
となる第1不純物領域6を形成する。
【0006】次いで、図7(E)に示すように、フォト
レジスト膜パターン5を除去して、第2絶縁層パターン
4a及び露出された酸化膜2の上面に絶縁膜7を形成
し、図7(F)に示すように、絶縁膜7を異方性エッチ
ングして、第2絶縁層パターン4a及び第1導電層パタ
ーン3a両方を覆うように、それぞれ垂直な側壁にスペ
ーサ8を形成する。
【0007】次いで、図7(G)に示すように、第2絶
縁層パターン4a及びスペーサ8をマスクとして、基板
1の上面に高濃度のn型又はp型不純物を注入し、スペ
ーサ8間の領域にソース・ドレインの第2不純物領域9
を形成する。
【0008】次いで、図7(H)に示すように、全面に
フォトレジスト膜10を堆積して形成し、各不純物領域
6、不純物領域9と下記の第2導電層11間を連結する
コンタクトホールを形成するため、第2絶縁層パターン
4a、スペーサの片側、不純物領域6及び不純物領域9
を露出するようにフォトレジスト膜10を選択的にエッ
チングして、フォトレジスト膜パターン10aを形成す
る。
【0009】次いで、図7(I)に示すように、フォト
レジスト膜パターン10を除去して、全面に第2導電層
を蒸着し、各不純物領域6及び不純物領域9と連結する
配線の第1導電層パターン11を形成するが、このと
き、第2導電層11の下部はポリシリコンで形成され、
上部はケイ化タングステンにて形成される(図示してい
ない)。
【0010】しかるに、このような従来の配線構造を有
している素子においては、該配線構造の第2導電層11
を形成するとき、第2導電層11と第1導電層パターン
3aとを連結するスペーサ8及び第2絶縁層パターン4
aがオーバーエッチングされて、短絡現象が発生する憂
いがあるという欠点があった。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
ような従来の課題を鑑み、ゲート電極の第1導電層パタ
ーンと配線の第2導電層間に発生し得る短絡現象を防止
し得る半導体素子の配線構造及びその製造方法を提供す
ることである。
【0012】
【課題を解決するための手段】より特別には、基板と、
該基板の上面に形成した第1絶縁層と、該第1絶縁層の
上面に、上面が下面よりも狭くなるように傾斜がある複
数の第1導電層パターンと、それら第1導電層パターン
の上面に上面の一部が欠損して下面が上面よりも広い第
2絶縁層パターンと、該第1導電層パターン間の基板上
の所定の領域に第1不純物領域と、該第1導電層パター
ン及び第2絶縁層パターンの側壁にスペーサと、該スペ
ーサ間の基板上の所定の領域に第2不純物領域と、該第
2不純物領域と接続し、第2絶縁層パターン及びスペー
サとの上に選択的に形成した第2導電層とを含む半導体
素子の配線構造が好ましい。
【0013】さらに、該第1導電層パターンが、二重層
であることが好ましい。また、第2導電層パターンも二
重層であることが好ましい。
【0014】本発明によれば、半導体基板と、該半導体
基板の上面に形成された第1絶縁層と、該第1絶縁層の
上面に、上面が下面よりも狭くなる傾斜があるように形
成した複数の第1導電層パターンと、それら第1導電層
パターンの上面に下面が該第1導電層パターンの上面よ
りも広くなるように形成した第2絶縁層パターンと、半
導体基板上の全ての構造物の上面に形成された第3絶縁
層と、該第3絶縁層の上面に形成された第2導電層と、
を含むことを特徴とする半導体素子の配線構造がことが
好ましい。
【0015】本発明の素子の製造方法によれば、 1)基板の上面に第1絶縁層、第1導電層及び第2絶縁
層を順次形成し、該第2絶縁層をパターニングして第2
絶縁層パターンを形成する工程; 2)該第2絶縁層パターンの下方に露出される第1導電
層の上面が下面よりも狭くなるようにパターニングして
第1導電層パターンを形成する工程; 3)該第1導電層パターン及び第2絶縁層パターン間の
基板上の所定の領域ににスペーサをそれぞれ形成する工
程; 4)該第1導電層パターン、スペーサ及び基板の上面に
フォトレジスト膜を形成する工程; 5)該フォトレジスト膜をパターニングして基板上のス
ペーサ間にコンタクトホールを形成する工程;そして 6)該スペーサ、第2絶縁層パターン及び基板の上面に
第2導電層を形成する工程を順次行うことが好ましい。
【0016】本発明の他の実施態様によれば、 1)基板の上面に第1絶縁層、第1導電層及び第2絶縁
層を順次形成する工程; 2)該第2絶縁層をパターニングして第2絶縁層パター
ンを形成する工程; 3)該第2絶縁層パターンの下方に露出された第1導電
層をパターニングして上面が下面よりも狭い第1導電層
パターンを形成する工程; 4)それらの全面に第3絶縁層を形成する工程;そして 5)該第3絶縁層の上面に第2導電層を形成する工程を
順次行うことにより製造することが好ましい。
【0017】該第1導電層パターンを、該第1導電層の
上部を等方性エッチングし、該第1導電層の下部は異方
性エッチングして形成することが好ましい。
【0018】第1導電層は、同一材質の単一層又は異な
る材料からなる多重層として形成するが、通常、下地を
ポリシリコンで形成し、上層はケイ化タングステン、ケ
イ化モリブデン、ケイ化コバルト及びケイ化白金のよう
なケイ化物で形成する2重の層であることが好ましい。
【0019】さらに、第1導電層23の上層をケイ化タ
ングステンで形成するとき、等方性エッチングは比率
4:1のCF4とO2からなるエッチングガスを調節し、
エッチングの進行中、側壁にポリマーを形成しないよう
にする。
【0020】第2導電層31は、同一材質の単一層又は
異なる材料からなる多重層として形成するが、通常、下
地をポリシリコンで形成し、上層はケイ化タングステ
ン、ケイ化モリブデン、ケイ化コバルト、白金ケイ化の
ようなケイ化物で形成することが好ましい。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例に基
き、本発明を詳細に説明する。
【0022】本発明に係る半導体素子の配線構造の一の
実施形態においては、図1に示すように、基板21の上
面に形成した第1絶縁層22と、第1絶縁層22の上面
に上面が下面よりも狭くなるように傾斜がある複数の第
1導電層パターン23aと、それら第1導電層パターン
23aの上面に上面の一部が欠損して下面が上面よりも
広く形成した第2絶縁層パターン24aと、第1導電層
パターン23a間の基板21上の所定の領域に第1不純
物領域26と、第1導電層パターン23a及び第2絶縁
層パターン24aの側壁に形成したスペーサ28と、ス
ペーサ28間の基板上の所定の領域に第2不純物領域2
9と、各不純物領域26、29と第2絶縁層パターン2
4a及びスペーサ28との上面に形成した第2導電層3
1と、から構成されている。
【0023】さらに、本発明の他の実施形態は、図2に
示すように、第1導電層パターン23aは、上面が逆円
錐状に内方向に傾斜がある上層23bと、上層23bに
連続して下方向に円筒状に形成した下層23cの二つの
層からなり、また、第2導電層31も上層31b及び下
層31aからなり、その他は上記の実施形態と同様であ
る。
【0024】ここで、下記のように上層23b及び上層
31bはケイ化タングステンのようなケイ化物で形成さ
れ、下層23c及び下層31aはポリシリコンで形成さ
れる。
【0025】また、さらなる実施形態として、図3に示
すように、第1導電層パターン23aの上層23bは、
上方の一部のみが逆円錐状に内方向に傾斜して形成さ
れ、下部は下層23cと同様な円筒状であり、下層23
cに連続して連結し、その他は他の実施形態と同様に構
成されている。
【0026】さらに、本発明の実施形態例として、図4
に示すように、基板21の上面に形成した第1導電層パ
ターン23a及び第2絶縁層パターン24aの上面に第
3絶縁層パターン27を形成し、その他は、スペーサを
除き、上記の実施形態と同様に構成されている。
【0027】そして、このように構成された本発明に係
る半導体素子の配線構造を製造する方法について説明す
ると次のようである。
【0028】まず、図5(A)に示すように、基板21
の上面に第1絶縁層22、第1導電層23及び第2絶縁
層24を順次形成する。このとき、前記第1導電層23
は、同様な材質の単一層又は相異な材料を有する多重層
にて形成するが、通常2重の層にて形成し、このように
2重の層に形成するときは、下層をポリシリコンにて形
成し、上層はケイ化タングステン(WSi)、ケイ化モ
リブデン(MoSi)、ケイ化コバルト(CoSi)及
びケイ化白金(PtSi)のような金属ケイ化物で形成
することが好ましい。
【0029】さらに、第2絶縁層24は、高温低圧CV
Dを利用し、酸化膜にて形成する。
【0030】次いで、図5(B)に示すように、第2絶
縁層24の一部にフォトレジスト膜パターン25を形成
し、図5(C)に示すように、フォトレジスト膜パター
ン25をマスクとして第2絶縁層24を異方性エッチン
グし、第2絶縁層パターン24aを形成して第1導電層
23の一部を露出させる。
【0031】次いで、図5(D)に示すように、フォト
レジスト膜パターン25をマスクとして第1導電層23
の上部を等方性エッチングし、第1導電層23の上面が
下面よりも狭くなるように第1導電層パターン23aを
形成する。この場合、第1導電層23を二重層に形成す
るとき、第1導電層23の上層全体又は該上層の一部の
みを等方性エッチングして第1導電層23の上層の上面
が多様な形態に下面よりも狭くなるように形成する。そ
して、該第1導電層23の上層をケイ化タングステンに
て形成するとき、等方性エッチングは4:1の比率にC
4とO2からなるエッチガスを調節し、エッチの進行中
側壁にポリマーが形成されないようにする。
【0032】次いで、図5(E)に示すように、フォト
レジスト膜パターン25をマスクとして、第1導電層2
3の下部を異方性エッチングして垂直な側壁を有するゲ
ート電極の第1導電層パターン23aを形成するが、こ
のとき、第1導電層23の全部を等方性エッチングする
場合は、このような異方性エッチングの工程を省略す
る。
【0033】次いで、図5(F)に示すように、フォト
レジスト膜パターン25をマスクとして基板21の上面
に低濃度のn型又はp型不純物を注入し、第1導電層パ
ターン23a間の基板上の所定の領域にソース・ドレイ
ンの低濃度不純物領域26を形成する。
【0034】次いで、図5(G)に示すように、フォト
レジスト膜パターン25を除去し、第1導電層パターン
23aの形成した基板21上面の全ての構造上に第3絶
縁層27を形成し、図5(H)に示すように、第3絶縁
層27を異方性エッチングして第2絶縁層パターン24
a及び第1導電層パターン23a間の基板上の所定の領
域にスペーサ28をそれぞれ形成する。
【0035】次いで、図5(I)に示すように、第1導
電層パターン23a及びスペーサ28をマスクとして、
基板21の上面からn型又はp型不純物を注入し、スペ
ーサ28間の基板上の所定の領域にソース・ドレインの
高濃度不純物領域29を形成する。
【0036】次いで、図5(J)に示すように、基板2
1の上面の全構造物上にフォトレジスト膜30を形成
し、フォトレジスト膜30を形成し、フォトレジスト膜
30をパターニングして、スペーサ28の一部及び各不
純物領域26、29をそれぞれ露出させる。
【0037】次いで、図5(K)に示すように、フォト
レジスト膜30のパターンを除去してフォトレジスト膜
30の下方のスペーサ28と各不純物領域26、29の
上面とに配線の第2導電層31を蒸着し、第2導電層3
1をパターニングして配線の形成を終了する。
【0038】
【発明の効果】上記のように、本発明に係る半導体素子
の配線構造及びその製造方法においては、従来のように
第1導電層の全体を異方性エッチングして垂直な側壁面
を有する第1導電層パターンを形成せずに、第1導電層
の上部又は全面を等方性エッチングして傾斜した側壁面
を有する第1導電層パターンを形成しているため、第1
導電層パターンの上部と第2導電層の下地間の隔離領域
を拡大し、第1導電層パターンと第2導電層間の短絡現
象を防止し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る半導体素子の配線構造の一の実施
形態を示す縦断面図である。
【図2】本発明に係る半導体素子の配線構造の実施形態
の一例を示す縦断面図である。
【図3】本発明に係る半導体素子の配線構造の実施形態
の一例を示す縦断面図である。
【図4】本発明に係る半導体素子の配線構造の実施形態
の一例を示す縦断面図である。
【図5】本発明に係る半導体素子の配線構造の製造方法
を示す工程流れ図である。
【図6】従来の半導体素子の配線構造を示す縦断面図で
ある。
【図7】従来の半導体素子の配線構造の製造方法を示す
工程流れ図である。
【符号の説明】
21 基板 22 第1絶縁層、保護膜 23a 第1導電層パターン 24a 第2絶縁層パターン 25 フォトレジスト膜、フォトレジスト膜パターン 26 第1不純物領域 27 第3絶縁層 28 スペーサ 29 第2不純物領域 30 フォトレジスト膜、フォトレジスト膜パターン 31 第2導電層

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板と、 該基板の上面に形成した第1絶縁層と、 該第1絶縁層の上面に、上面が下面よりも狭くなるよう
    に傾斜があるように形成した複数の第1導電層パターン
    と、 それら第1導電層パターンの上面に上面の一部が欠損し
    て下面が上面よりも広く形成した第2絶縁層パターン
    と、 該第1導電層パターン間の基板上の所定の領域に第1不
    純物領域と、該第1導電層パターン及び第2絶縁層パタ
    ーンの側壁に形成したスペーサと、 該スペーサ間の基板上の所定の領域に第2不純物領域
    と、 該第2不純物領域と接続し、第2絶縁層パターン及びス
    ペーサとの上に選択的に形成した第2導電層とを含む半
    導体素子の配線構造。
  2. 【請求項2】 該第1導電層パターンが、上層及び下層
    を有する二重層であることを特徴とする、請求項1記載
    の構造。
  3. 【請求項3】 1)基板の上面に第1絶縁層、第1導電
    層及び第2絶縁層を順次形成し、該第2絶縁層をパター
    ニングして第2絶縁層パターンを形成する工程; 2)該第2絶縁層パターンの下方に露出される第1導電
    層の上面が下面よりも狭くなるようにパターニングして
    第1導電層パターンを形成する工程; 3)該第1導電層パターン及び第2絶縁層パターン間の
    基板上の所定の領域にスペーサをそれぞれ形成する工
    程; 4)該第1導電層パターン、スペーサ及び基板の上面に
    フォトレジスト膜を形成する工程; 5)該フォトレジスト膜をパターニングして基板上のス
    ペーサ間にコンタクトホールを形成する工程;そして 6)該スペーサ、第2絶縁層パターン及び基板の上面に
    第2導電層を形成する工程を順次行う半導体素子の配線
    構造の製造方法。
  4. 【請求項4】 該第1導電層パターンを、該第1導電層
    の上部を等方性エッチングし、該第1導電層の下部は異
    方性エッチングして形成することを特徴とする、請求項
    3記載の方法。
JP10244537A 1998-01-14 1998-08-31 半導体素子の配線構造及びその製造方法 Pending JPH11214515A (ja)

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KR1019980000820A KR100253403B1 (ko) 1998-01-14 1998-01-14 반도체소자의 배선 및 그 형성방법
KR820/1998 1998-01-14

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KR (1) KR100253403B1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6707154B2 (en) 2000-06-30 2004-03-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device and production method for the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6707154B2 (en) 2000-06-30 2004-03-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device and production method for the same

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KR100253403B1 (ko) 2000-04-15
KR19990065501A (ko) 1999-08-05

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