JPH1174270A - 半導体装置とその製造方法 - Google Patents
半導体装置とその製造方法Info
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- JPH1174270A JPH1174270A JP23444797A JP23444797A JPH1174270A JP H1174270 A JPH1174270 A JP H1174270A JP 23444797 A JP23444797 A JP 23444797A JP 23444797 A JP23444797 A JP 23444797A JP H1174270 A JPH1174270 A JP H1174270A
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- JP
- Japan
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- film
- electrode wiring
- forming
- field oxide
- semiconductor device
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 タングステンポリサイド膜から成る配線の形
成方法の改善を図る。 【解決手段】 半導体基板上に形成された比較的大面積
(およそ5μm角以上)のソース・ドレイン拡散領域に
セルフアラインコンタクトする電極配線としてタングス
テンポリサイド膜を有し、該タングステンポリサイド膜
が反射防止膜を介してフォトレジスト膜をマスクにして
パターニングされることで形成されて成る半導体装置に
おいて、図2に示すようにソース・ドレイン拡散領域
9、10上に第2のフィールド酸化膜3を形成して、電
極配線13が前記フィールド酸化膜3から成る島上でそ
の側壁部が露出するようにパターニングされ、該島上で
該電極配線13の側壁部を層間絶縁膜16が被覆してい
ることを特徴とするものである。
成方法の改善を図る。 【解決手段】 半導体基板上に形成された比較的大面積
(およそ5μm角以上)のソース・ドレイン拡散領域に
セルフアラインコンタクトする電極配線としてタングス
テンポリサイド膜を有し、該タングステンポリサイド膜
が反射防止膜を介してフォトレジスト膜をマスクにして
パターニングされることで形成されて成る半導体装置に
おいて、図2に示すようにソース・ドレイン拡散領域
9、10上に第2のフィールド酸化膜3を形成して、電
極配線13が前記フィールド酸化膜3から成る島上でそ
の側壁部が露出するようにパターニングされ、該島上で
該電極配線13の側壁部を層間絶縁膜16が被覆してい
ることを特徴とするものである。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置とその製
造方法に関し、更に詳しくいえば、半導体基板上に形成
されたソース・ドレイン拡散領域にセルフアラインコン
タクトするタングステンポリサイド膜から成る電極配線
を介して金属配線を形成するものにおいて、前記電極配
線の信頼性の向上を図ると共に、当該電極配線の形成方
法の改善に関する。
造方法に関し、更に詳しくいえば、半導体基板上に形成
されたソース・ドレイン拡散領域にセルフアラインコン
タクトするタングステンポリサイド膜から成る電極配線
を介して金属配線を形成するものにおいて、前記電極配
線の信頼性の向上を図ると共に、当該電極配線の形成方
法の改善に関する。
【0002】
【従来の技術】以下、従来の半導体装置とその製造方法
について、図面を参照しながら説明する。これは、MO
SFETなどの半導体装置において、半導体基板上に形
成されたソース・ドレイン拡散領域にセルフアラインコ
ンタクトする電極配線を介して金属配線を形成するもの
における当該電極配線として、ポリシリコン膜とタング
ステンシリサイド(WSix)膜が積層されて成る2層
構造の、いわゆるタングステンポリサイド膜を用いた構
造とその形成方法である。
について、図面を参照しながら説明する。これは、MO
SFETなどの半導体装置において、半導体基板上に形
成されたソース・ドレイン拡散領域にセルフアラインコ
ンタクトする電極配線を介して金属配線を形成するもの
における当該電極配線として、ポリシリコン膜とタング
ステンシリサイド(WSix)膜が積層されて成る2層
構造の、いわゆるタングステンポリサイド膜を用いた構
造とその形成方法である。
【0003】先ず、図7は半導体装置、特に半導体基板
に形成された活性領域を示す平面図であり、後述するゲ
ート電極55、ソース・ドレイン拡散領域59、60及
び該ソース・ドレイン拡散領域59、60にセルフアラ
インコンタクトするSiN膜64が積層された電極配線
63が形成された状態を示しており、図8に示す後述す
る層間絶縁膜66及び金属配線68は省略してある。
に形成された活性領域を示す平面図であり、後述するゲ
ート電極55、ソース・ドレイン拡散領域59、60及
び該ソース・ドレイン拡散領域59、60にセルフアラ
インコンタクトするSiN膜64が積層された電極配線
63が形成された状態を示しており、図8に示す後述す
る層間絶縁膜66及び金属配線68は省略してある。
【0004】図8は図7のA−A線断面図であり、図8
に示すように例えばP型の半導体基板51上にLOCO
S(Local Oxidation of Silicon)法により素子分離膜
としてのフィールド酸化膜52が形成されている。前記
フィールド酸化膜52以外の領域、いわゆる活性領域に
図示しないゲート酸化膜を介してゲート電極55が形成
されている。尚、前記ゲート電極55は、常法の化学気
相成長(CVD)法などで形成されたポリシリコン膜5
3及びタングステンシリサイド膜54が積層されて成る
タングステンポリサイドゲート電極であり、該ゲート電
極55上にはSiO2 膜から成る絶縁膜56が積層形成
されている。
に示すように例えばP型の半導体基板51上にLOCO
S(Local Oxidation of Silicon)法により素子分離膜
としてのフィールド酸化膜52が形成されている。前記
フィールド酸化膜52以外の領域、いわゆる活性領域に
図示しないゲート酸化膜を介してゲート電極55が形成
されている。尚、前記ゲート電極55は、常法の化学気
相成長(CVD)法などで形成されたポリシリコン膜5
3及びタングステンシリサイド膜54が積層されて成る
タングステンポリサイドゲート電極であり、該ゲート電
極55上にはSiO2 膜から成る絶縁膜56が積層形成
されている。
【0005】また、前記ゲート電極55の側壁部を被覆
するようにSiO2 膜から成るサイドウォール絶縁膜5
7Bが形成されている。更に、前記フィールド酸化膜5
2及びゲート電極55に隣接するように前記半導体基板
51の表層にソース・ドレイン拡散領域59、60が形
成されている。また、前記ソース・ドレイン拡散領域5
9、60にセルフアラインコンタクトするように電極配
線63が形成されている。尚、前記電極配線63は、常
法のCVD法などで形成されたポリシリコン膜61及び
タングステンシリサイド膜62が積層されて成るタング
ステンポリサイド電極配線であり、該電極配線63上に
は当該電極配線63のパターニング時の反射防止膜とし
てのSiN膜64が形成されている。
するようにSiO2 膜から成るサイドウォール絶縁膜5
7Bが形成されている。更に、前記フィールド酸化膜5
2及びゲート電極55に隣接するように前記半導体基板
51の表層にソース・ドレイン拡散領域59、60が形
成されている。また、前記ソース・ドレイン拡散領域5
9、60にセルフアラインコンタクトするように電極配
線63が形成されている。尚、前記電極配線63は、常
法のCVD法などで形成されたポリシリコン膜61及び
タングステンシリサイド膜62が積層されて成るタング
ステンポリサイド電極配線であり、該電極配線63上に
は当該電極配線63のパターニング時の反射防止膜とし
てのSiN膜64が形成されている。
【0006】そして、前記ゲート電極55及び電極配線
63を被覆するようにLPCVD法によるTEOS膜
(あるいは常圧CVD法によるNSG膜)及びLPCV
D法によるBPSG膜から成る層間絶縁膜66が形成さ
れ、該層間絶縁膜66に穿設したコンタクト孔67を介
して金属配線68が形成されている。以下、前記半導体
装置の製造方法について説明する。
63を被覆するようにLPCVD法によるTEOS膜
(あるいは常圧CVD法によるNSG膜)及びLPCV
D法によるBPSG膜から成る層間絶縁膜66が形成さ
れ、該層間絶縁膜66に穿設したコンタクト孔67を介
して金属配線68が形成されている。以下、前記半導体
装置の製造方法について説明する。
【0007】先ず、図9に示すように例えばP型の半導
体基板51上にLOCOS法によりおよそ7000Å乃
至10000Åの膜厚のフィールド酸化膜52を形成す
る。次に、前記フィールド酸化膜52以外の領域である
活性領域に不図示のゲート絶縁膜を介して常法のCVD
法などで形成されたおよそ1000Å乃至2000Åの
膜厚のポリシリコン膜及びおよそ1200Åの膜厚のタ
ングステンシリサイド膜が積層されて成るタングステン
ポリサイド膜を形成し、更に全面におよそ2000Å乃
至3000Åの膜厚のSiO2 膜から成る絶縁膜を形成
した後に、周知のパターニング技術により前記絶縁膜及
びタングステンポリサイド膜をパターニングして、図1
0に示すように絶縁膜56下にポリシリコン膜53及び
タングステンシリサイド膜54が積層されて成るタング
ステンポリサイド構造のゲート電極55を形成する。
体基板51上にLOCOS法によりおよそ7000Å乃
至10000Åの膜厚のフィールド酸化膜52を形成す
る。次に、前記フィールド酸化膜52以外の領域である
活性領域に不図示のゲート絶縁膜を介して常法のCVD
法などで形成されたおよそ1000Å乃至2000Åの
膜厚のポリシリコン膜及びおよそ1200Åの膜厚のタ
ングステンシリサイド膜が積層されて成るタングステン
ポリサイド膜を形成し、更に全面におよそ2000Å乃
至3000Åの膜厚のSiO2 膜から成る絶縁膜を形成
した後に、周知のパターニング技術により前記絶縁膜及
びタングステンポリサイド膜をパターニングして、図1
0に示すように絶縁膜56下にポリシリコン膜53及び
タングステンシリサイド膜54が積層されて成るタング
ステンポリサイド構造のゲート電極55を形成する。
【0008】また、全面におよそ1000Å乃至200
0Åの膜厚のSiO2 膜を形成した後に、不図示のフォ
トレジスト膜をマスクにして該SiO2 膜を異方性エッ
チングすることで前記ゲート電極55の側壁部と前記フ
ィールド酸化膜52上に当該SiO2 膜を残膜させて、
該フィールド酸化膜52上に絶縁膜57Aを形成すると
共に、前記絶縁膜56と一体となって前記ゲート電極5
5を被覆するサイドウォール絶縁膜57Bを形成する。
0Åの膜厚のSiO2 膜を形成した後に、不図示のフォ
トレジスト膜をマスクにして該SiO2 膜を異方性エッ
チングすることで前記ゲート電極55の側壁部と前記フ
ィールド酸化膜52上に当該SiO2 膜を残膜させて、
該フィールド酸化膜52上に絶縁膜57Aを形成すると
共に、前記絶縁膜56と一体となって前記ゲート電極5
5を被覆するサイドウォール絶縁膜57Bを形成する。
【0009】更に、図11に示すように前記フィールド
酸化膜52(絶縁膜57A)及びゲート電極55(絶縁
膜56、サイドウォール絶縁膜57B)をマスクにして
前記半導体基板51の表層に例えばN型の不純物をイオ
ン注入することで、ソース・ドレイン拡散領域59、6
0を形成する。尚、前記拡散領域59、60をいわゆる
LDD構造とする場合には、サイドウォール絶縁膜57
Bを形成する前の基板表層に第1のN型の不純物を注入
し、サイドウォール絶縁膜57Bを形成した後に、第2
のN型の不純物を注入すれば良い。
酸化膜52(絶縁膜57A)及びゲート電極55(絶縁
膜56、サイドウォール絶縁膜57B)をマスクにして
前記半導体基板51の表層に例えばN型の不純物をイオ
ン注入することで、ソース・ドレイン拡散領域59、6
0を形成する。尚、前記拡散領域59、60をいわゆる
LDD構造とする場合には、サイドウォール絶縁膜57
Bを形成する前の基板表層に第1のN型の不純物を注入
し、サイドウォール絶縁膜57Bを形成した後に、第2
のN型の不純物を注入すれば良い。
【0010】また、前記ソース・ドレイン拡散領域5
9、60にセルフアラインコンタクトするように電極配
線63を形成する。本工程では、常法のCVD法などで
形成されたおよそ1000Å乃至2000Åの膜厚のポ
リシリコン膜及びおよそ1200Åの膜厚のタングステ
ンシリサイド膜が積層されて成るタングステンポリサイ
ド膜を形成し、更に全面におよそ300Åの膜厚のSi
N膜を形成する。尚、前記SiN膜は、後述する配線の
パターニング時にマスクとして用いるフォトレジスト膜
のパターニング工程の露光工程の際に、下地からの反射
を抑え、所定のパターンを正確に転写するために設けら
れた反射防止膜である。
9、60にセルフアラインコンタクトするように電極配
線63を形成する。本工程では、常法のCVD法などで
形成されたおよそ1000Å乃至2000Åの膜厚のポ
リシリコン膜及びおよそ1200Åの膜厚のタングステ
ンシリサイド膜が積層されて成るタングステンポリサイ
ド膜を形成し、更に全面におよそ300Åの膜厚のSi
N膜を形成する。尚、前記SiN膜は、後述する配線の
パターニング時にマスクとして用いるフォトレジスト膜
のパターニング工程の露光工程の際に、下地からの反射
を抑え、所定のパターンを正確に転写するために設けら
れた反射防止膜である。
【0011】前記SiN膜上の全面にフォトレジスト膜
65を形成した後に、該フォトレジスト膜65をマスク
にして前記SiN膜、タングステンシリサイド膜及びポ
リシリコン膜をパターニングすることで、図12に示す
ようにポリシリコン膜61とタングステンシリサイド膜
62とが積層されたタングステンポリサイド膜から成る
電極配線63を形成する。
65を形成した後に、該フォトレジスト膜65をマスク
にして前記SiN膜、タングステンシリサイド膜及びポ
リシリコン膜をパターニングすることで、図12に示す
ようにポリシリコン膜61とタングステンシリサイド膜
62とが積層されたタングステンポリサイド膜から成る
電極配線63を形成する。
【0012】そして、前記ゲート電極55及び電極配線
64上を被覆するようにLPCVD法によるおよそ20
00Åの膜厚のTEOS膜(あるいは常圧CVD法によ
るおよそ2000Åの膜厚のNSG膜)及びLPCVD
法によるおよそ4000Åの膜厚のBPSG膜から成る
層間絶縁膜66を形成し、該層間絶縁膜66をおよそ9
00℃乃至1000℃の温度で熱処理して、該層間絶縁
膜66をフローさせて平坦化した後に、図8に示すよう
に該層間絶縁膜66に形成したコンタクト孔67を介し
て前記電極配線63にコンタクトするアルミニウム合金
等から成る金属配線68を有する半導体装置が形成され
る。
64上を被覆するようにLPCVD法によるおよそ20
00Åの膜厚のTEOS膜(あるいは常圧CVD法によ
るおよそ2000Åの膜厚のNSG膜)及びLPCVD
法によるおよそ4000Åの膜厚のBPSG膜から成る
層間絶縁膜66を形成し、該層間絶縁膜66をおよそ9
00℃乃至1000℃の温度で熱処理して、該層間絶縁
膜66をフローさせて平坦化した後に、図8に示すよう
に該層間絶縁膜66に形成したコンタクト孔67を介し
て前記電極配線63にコンタクトするアルミニウム合金
等から成る金属配線68を有する半導体装置が形成され
る。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た製造方法によると、元来、SiN膜64とタングステ
ンポリサイド膜(タングステンシリサイド膜62)との
密着性が良くないために、層間絶縁膜66をフローさせ
る熱処理工程を経た後に、膜ストレスにより当該SiN
膜64とタングステンシリサイド膜62との間で、図1
3に示すように膜ハガレが発生し、これらの間に空隙6
9が形成されてしまうという問題が生じていた。尚、本
出願人の実験では、このようなタングステンポリサイド
膜から成る電極配線63がコンタクトするソース・ドレ
イン拡散領域59、60のコンタクト領域の面積が、お
よそ5μm角以上と大面積になると前述した空隙69が
発生することが確認されている。
た製造方法によると、元来、SiN膜64とタングステ
ンポリサイド膜(タングステンシリサイド膜62)との
密着性が良くないために、層間絶縁膜66をフローさせ
る熱処理工程を経た後に、膜ストレスにより当該SiN
膜64とタングステンシリサイド膜62との間で、図1
3に示すように膜ハガレが発生し、これらの間に空隙6
9が形成されてしまうという問題が生じていた。尚、本
出願人の実験では、このようなタングステンポリサイド
膜から成る電極配線63がコンタクトするソース・ドレ
イン拡散領域59、60のコンタクト領域の面積が、お
よそ5μm角以上と大面積になると前述した空隙69が
発生することが確認されている。
【0014】従って、このような膜ハガレは、前記した
ようにタングステンポリサイド膜から成る電極配線が比
較的平坦な大面積を有する領域にコンタクトする箇所
で、発生し易いことがわかった。尚、このような大面積
のコンタクト領域を有する実施形態としては、例えば外
部回路と接続される入出力部用トランジスタの電極部の
ようなものが挙げられる。
ようにタングステンポリサイド膜から成る電極配線が比
較的平坦な大面積を有する領域にコンタクトする箇所
で、発生し易いことがわかった。尚、このような大面積
のコンタクト領域を有する実施形態としては、例えば外
部回路と接続される入出力部用トランジスタの電極部の
ようなものが挙げられる。
【0015】これを防止するには、電極配線63のパタ
ーニング後にSiN膜64を除去すればよいが、これを
除去するには例えばホット燐酸などを用いたウエットエ
ッチングや、ドライエッチングで除去しなければなら
ず、ウエットエッチングではタングステンシリサイド膜
62の表面が荒れてしまい、またドライエッチングでは
SiN膜64を除去する際に、タングステンポリサイド
膜の側壁までエッチングされてしまうという問題が生じ
るので、SiN膜64を除去するわけにはいかなかっ
た。
ーニング後にSiN膜64を除去すればよいが、これを
除去するには例えばホット燐酸などを用いたウエットエ
ッチングや、ドライエッチングで除去しなければなら
ず、ウエットエッチングではタングステンシリサイド膜
62の表面が荒れてしまい、またドライエッチングでは
SiN膜64を除去する際に、タングステンポリサイド
膜の側壁までエッチングされてしまうという問題が生じ
るので、SiN膜64を除去するわけにはいかなかっ
た。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明は前記した従来の
欠点に鑑み成されたもので、半導体基板上に形成された
比較的大面積(およそ5μm角以上)のソース・ドレイ
ン拡散領域にセルフアラインコンタクトする電極配線と
してタングステンポリサイド膜を有し、該タングステン
ポリサイド膜が反射防止膜を介してフォトレジスト膜を
マスクにしてパターニングされることで形成されて成る
半導体装置において、図2に示すようにソース・ドレイ
ン拡散領域9、10上に第2のフィールド酸化膜3を形
成して、電極配線13が前記フィールド酸化膜3から成
る島上でその側壁部が露出するようにパターニングさ
れ、該島上で該電極配線13の側壁部を層間絶縁膜16
が被覆していることを特徴とするものである。
欠点に鑑み成されたもので、半導体基板上に形成された
比較的大面積(およそ5μm角以上)のソース・ドレイ
ン拡散領域にセルフアラインコンタクトする電極配線と
してタングステンポリサイド膜を有し、該タングステン
ポリサイド膜が反射防止膜を介してフォトレジスト膜を
マスクにしてパターニングされることで形成されて成る
半導体装置において、図2に示すようにソース・ドレイ
ン拡散領域9、10上に第2のフィールド酸化膜3を形
成して、電極配線13が前記フィールド酸化膜3から成
る島上でその側壁部が露出するようにパターニングさ
れ、該島上で該電極配線13の側壁部を層間絶縁膜16
が被覆していることを特徴とするものである。
【0017】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
半導体基板1上に素子分離膜としての第1のフィールド
酸化膜2を形成すると共に、活性領域内のソース・ドレ
イン拡散領域形成領域内に島となる第2のフィールド酸
化膜3を形成する。次に、前記活性領域内に上層に絶縁
膜7が積層されたゲート電極6を形成した後に、該ゲー
ト電極6の側壁部にサイドウォール絶縁膜8Bを形成す
る。続いて、全面にポリシリコン膜を形成した後に、タ
ングステンシリサイド膜を積層してタングステンポリサ
イド膜を形成し、更に前記タングステンポリサイド膜上
に反射防止膜を形成して、該反射防止膜上に形成したフ
ォトレジスト膜15をマスクにして前記反射防止膜及び
前記タングステンポリサイド膜をパターニングすること
で前記第2のフィールド酸化膜3上でその側壁部が露出
されるタングステンポリサイド膜から成る電極配線13
を形成する。そして、前記第2のフィールド酸化膜3上
で露出した電極配線13の側壁部を含む前記電極配線1
3を層間絶縁膜16で被覆した後に、該層間絶縁膜16
に形成したコンタクト孔17を介して前記電極配線13
にコンタクトする金属配線18を形成するものである。
半導体基板1上に素子分離膜としての第1のフィールド
酸化膜2を形成すると共に、活性領域内のソース・ドレ
イン拡散領域形成領域内に島となる第2のフィールド酸
化膜3を形成する。次に、前記活性領域内に上層に絶縁
膜7が積層されたゲート電極6を形成した後に、該ゲー
ト電極6の側壁部にサイドウォール絶縁膜8Bを形成す
る。続いて、全面にポリシリコン膜を形成した後に、タ
ングステンシリサイド膜を積層してタングステンポリサ
イド膜を形成し、更に前記タングステンポリサイド膜上
に反射防止膜を形成して、該反射防止膜上に形成したフ
ォトレジスト膜15をマスクにして前記反射防止膜及び
前記タングステンポリサイド膜をパターニングすること
で前記第2のフィールド酸化膜3上でその側壁部が露出
されるタングステンポリサイド膜から成る電極配線13
を形成する。そして、前記第2のフィールド酸化膜3上
で露出した電極配線13の側壁部を含む前記電極配線1
3を層間絶縁膜16で被覆した後に、該層間絶縁膜16
に形成したコンタクト孔17を介して前記電極配線13
にコンタクトする金属配線18を形成するものである。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係る半
導体装置とその製造方法について図面を参照しながら説
明する。これは、MOSFETなどの半導体装置におい
て、半導体基板上に形成されたソース・ドレイン拡散領
域にセルフアラインコンタクトする電極配線を介して金
属配線を形成するものにおいて、当該電極配線としてポ
リシリコン膜とタングステンシリサイド(WSix)膜
が積層されて成る2層構造の、いわゆるタングステンポ
リサイド膜を用いた構造とその形成方法である。
導体装置とその製造方法について図面を参照しながら説
明する。これは、MOSFETなどの半導体装置におい
て、半導体基板上に形成されたソース・ドレイン拡散領
域にセルフアラインコンタクトする電極配線を介して金
属配線を形成するものにおいて、当該電極配線としてポ
リシリコン膜とタングステンシリサイド(WSix)膜
が積層されて成る2層構造の、いわゆるタングステンポ
リサイド膜を用いた構造とその形成方法である。
【0019】先ず、図1は半導体装置、特に半導体基板
に形成された活性領域を示す平面図であり、後述するゲ
ート電極6、ソース・ドレイン拡散領域9、10及び該
ソース・ドレイン拡散領域9、10にセルフアラインコ
ンタクトするSiN膜14が積層された電極配線13が
形成された状態を示しており、図2に示す後述する層間
絶縁膜16及び金属配線18は省略してある。
に形成された活性領域を示す平面図であり、後述するゲ
ート電極6、ソース・ドレイン拡散領域9、10及び該
ソース・ドレイン拡散領域9、10にセルフアラインコ
ンタクトするSiN膜14が積層された電極配線13が
形成された状態を示しており、図2に示す後述する層間
絶縁膜16及び金属配線18は省略してある。
【0020】図2は図1のB−B線断面図であり、図2
に示すように例えばP型の半導体基板1上にLOCOS
(Local Oxidation of Silicon)法により素子分離膜と
しての第1のフィールド酸化膜2と、後述するソース・
ドレイン拡散領域9、10内の所望位置に該ソース・ド
レイン拡散領域9、10のスペースを細分化する第2の
フィールド酸化膜3が形成されている。
に示すように例えばP型の半導体基板1上にLOCOS
(Local Oxidation of Silicon)法により素子分離膜と
しての第1のフィールド酸化膜2と、後述するソース・
ドレイン拡散領域9、10内の所望位置に該ソース・ド
レイン拡散領域9、10のスペースを細分化する第2の
フィールド酸化膜3が形成されている。
【0021】前記フィールド酸化膜2以外の領域、いわ
ゆる活性領域に図示しないゲート酸化膜を介してゲート
電極6が形成されている。尚、前記ゲート電極6は、常
法の化学気相成長(CVD)法などで形成されたポリシ
リコン膜4及びタングステンシリサイド膜5が積層され
て成るタングステンポリサイドゲート電極であり、該ゲ
ート電極6上にはSiO2 膜から成る絶縁膜7が積層形
成されている。
ゆる活性領域に図示しないゲート酸化膜を介してゲート
電極6が形成されている。尚、前記ゲート電極6は、常
法の化学気相成長(CVD)法などで形成されたポリシ
リコン膜4及びタングステンシリサイド膜5が積層され
て成るタングステンポリサイドゲート電極であり、該ゲ
ート電極6上にはSiO2 膜から成る絶縁膜7が積層形
成されている。
【0022】また、前記ゲート電極6の側壁部を被覆す
るようにSiO2 膜から成るサイドウォール絶縁膜8B
が形成されている。更に、前記第1のフィールド酸化膜
2及びゲート電極6、そして第2のフィールド酸化膜3
に隣接するように前記半導体基板1の表層にソース・ド
レイン拡散領域9、10が形成されている。
るようにSiO2 膜から成るサイドウォール絶縁膜8B
が形成されている。更に、前記第1のフィールド酸化膜
2及びゲート電極6、そして第2のフィールド酸化膜3
に隣接するように前記半導体基板1の表層にソース・ド
レイン拡散領域9、10が形成されている。
【0023】また、前記ソース・ドレイン拡散領域9、
10にセルフアラインコンタクトするように電極配線1
3が形成されている。尚、前記電極配線13は、常法の
CVD法などで形成されたポリシリコン膜11及びタン
グステンシリサイド膜12が積層されて成るタングステ
ンポリサイド電極配線であり、該電極配線13上には当
該電極配線13のパターニング時の反射防止膜としての
SiN膜14が形成されている。
10にセルフアラインコンタクトするように電極配線1
3が形成されている。尚、前記電極配線13は、常法の
CVD法などで形成されたポリシリコン膜11及びタン
グステンシリサイド膜12が積層されて成るタングステ
ンポリサイド電極配線であり、該電極配線13上には当
該電極配線13のパターニング時の反射防止膜としての
SiN膜14が形成されている。
【0024】そして、前記ゲート電極6及び電極配線1
3を被覆するように全面にTEOS膜(あるいはNSG
膜)及びBPSG膜から成る層間絶縁膜15が形成さ
れ、該層間絶縁膜15に穿設したコンタクト孔17を介
して金属配線18が形成されている。以下、前記半導体
装置の製造方法について説明する。
3を被覆するように全面にTEOS膜(あるいはNSG
膜)及びBPSG膜から成る層間絶縁膜15が形成さ
れ、該層間絶縁膜15に穿設したコンタクト孔17を介
して金属配線18が形成されている。以下、前記半導体
装置の製造方法について説明する。
【0025】先ず、図3に示すように例えばP型の半導
体基板1上にLOCOS法によりおよそ7000Å乃至
10000Åの膜厚の第1のフィールド酸化膜2を形成
すると共に、後述する活性領域内の所望位置に所望数の
およそ7000Å乃至10000Åの膜厚の第2のフィ
ールド酸化膜3を形成する。次に、前記第1のフィール
ド酸化膜2以外の領域である活性領域(第2のフィール
ド酸化膜3を含む)に不図示のゲート絶縁膜を介して常
法のCVD法などで形成されたおよそ1000Å乃至2
000Åの膜厚のポリシリコン膜及びおよそ1200Å
の膜厚のタングステンシリサイド膜が積層されて成るタ
ングステンポリサイド膜を形成し、更に全面におよそ2
000Å乃至3000Åの膜厚のSiO2 膜から成る絶
縁膜を形成した後に、周知のパターニング技術により前
記絶縁膜及びタングステンポリサイド膜をパターニング
して、図4に示すように絶縁膜7下にポリシリコン膜4
及びタングステンシリサイド膜5が積層されて成るタン
グステンポリサイド構造のゲート電極6を形成する。
体基板1上にLOCOS法によりおよそ7000Å乃至
10000Åの膜厚の第1のフィールド酸化膜2を形成
すると共に、後述する活性領域内の所望位置に所望数の
およそ7000Å乃至10000Åの膜厚の第2のフィ
ールド酸化膜3を形成する。次に、前記第1のフィール
ド酸化膜2以外の領域である活性領域(第2のフィール
ド酸化膜3を含む)に不図示のゲート絶縁膜を介して常
法のCVD法などで形成されたおよそ1000Å乃至2
000Åの膜厚のポリシリコン膜及びおよそ1200Å
の膜厚のタングステンシリサイド膜が積層されて成るタ
ングステンポリサイド膜を形成し、更に全面におよそ2
000Å乃至3000Åの膜厚のSiO2 膜から成る絶
縁膜を形成した後に、周知のパターニング技術により前
記絶縁膜及びタングステンポリサイド膜をパターニング
して、図4に示すように絶縁膜7下にポリシリコン膜4
及びタングステンシリサイド膜5が積層されて成るタン
グステンポリサイド構造のゲート電極6を形成する。
【0026】また、全面におよそ1000Å乃至200
0Åの膜厚のSiO2 膜を形成した後に、不図示のフォ
トレジスト膜をマスクにして該SiO2 膜を異方性エッ
チングすることで前記ゲート電極6の側壁部と前記第
1、第2のフィールド酸化膜2、3上にSiO2 膜を残
膜させて、該第1、第2のフィールド酸化膜2、3上に
絶縁膜8Aを形成すると共に、前記絶縁膜7と一体とな
って前記ゲート電極6を被覆するサイドウォール絶縁膜
8Bを形成する。
0Åの膜厚のSiO2 膜を形成した後に、不図示のフォ
トレジスト膜をマスクにして該SiO2 膜を異方性エッ
チングすることで前記ゲート電極6の側壁部と前記第
1、第2のフィールド酸化膜2、3上にSiO2 膜を残
膜させて、該第1、第2のフィールド酸化膜2、3上に
絶縁膜8Aを形成すると共に、前記絶縁膜7と一体とな
って前記ゲート電極6を被覆するサイドウォール絶縁膜
8Bを形成する。
【0027】更に、図5に示すように前記第1、第2の
フィールド酸化膜2、3(絶縁膜8A)及びゲート電極
6(絶縁膜7及びサイドウォール絶縁膜8B)をマスク
にして前記半導体基板1の表層に例えばN型の不純物を
イオン注入することで、ソース・ドレイン拡散領域9、
10を形成する。尚、前記拡散領域9、10をいわゆる
LDD構造とする場合には、サイドウォール絶縁膜8B
を形成する前の基板表層に第1のN型の不純物を注入
し、サイドウォール絶縁膜8Bを形成した後に、第2の
N型の不純物を注入すれば良い。
フィールド酸化膜2、3(絶縁膜8A)及びゲート電極
6(絶縁膜7及びサイドウォール絶縁膜8B)をマスク
にして前記半導体基板1の表層に例えばN型の不純物を
イオン注入することで、ソース・ドレイン拡散領域9、
10を形成する。尚、前記拡散領域9、10をいわゆる
LDD構造とする場合には、サイドウォール絶縁膜8B
を形成する前の基板表層に第1のN型の不純物を注入
し、サイドウォール絶縁膜8Bを形成した後に、第2の
N型の不純物を注入すれば良い。
【0028】また、前記ソース・ドレイン拡散領域9、
10にセルフアラインコンタクトするように電極配線1
3を形成する。本工程では、常法のCVD法などで形成
されたおよそ1000Å乃至2000Åの膜厚のポリシ
リコン膜及びおよそ1200Åの膜厚のタングステンシ
リサイド膜が積層されて成るタングステンポリサイド膜
を形成し、更に全面におよそ300Åの膜厚のSiN膜
を形成する。尚、前記SiN膜は、後述する配線のパタ
ーニング時にマスクとして用いるフォトレジスト膜のパ
ターニング工程の露光工程の際に、下地からの反射を抑
え、所定のパターンを正確に転写するために設けられた
反射防止膜である。
10にセルフアラインコンタクトするように電極配線1
3を形成する。本工程では、常法のCVD法などで形成
されたおよそ1000Å乃至2000Åの膜厚のポリシ
リコン膜及びおよそ1200Åの膜厚のタングステンシ
リサイド膜が積層されて成るタングステンポリサイド膜
を形成し、更に全面におよそ300Åの膜厚のSiN膜
を形成する。尚、前記SiN膜は、後述する配線のパタ
ーニング時にマスクとして用いるフォトレジスト膜のパ
ターニング工程の露光工程の際に、下地からの反射を抑
え、所定のパターンを正確に転写するために設けられた
反射防止膜である。
【0029】前記SiN膜上の全面にフォトレジスト膜
15を形成した後に、該フォトレジスト膜15をマスク
にして前記SiN膜、タングステンシリサイド膜及びポ
リシリコン膜をパターニングすることで、図6に示すよ
うにポリシリコン膜11とタングステンシリサイド膜1
2とが積層されたタングステンポリサイド膜から成る電
極配線13を形成する。これにより、図6に示すように
サイドウォール絶縁膜8Bを介してソース・ドレイン拡
散領域9、10にセルフアラインコンタクトする電極配
線13が形成されるため、後述する金属配線18がパタ
ーンずれしたとしても電極配線13がカバーとなり、正
しくソース・ドレイン拡散領域9、10にコンタクトで
きる。
15を形成した後に、該フォトレジスト膜15をマスク
にして前記SiN膜、タングステンシリサイド膜及びポ
リシリコン膜をパターニングすることで、図6に示すよ
うにポリシリコン膜11とタングステンシリサイド膜1
2とが積層されたタングステンポリサイド膜から成る電
極配線13を形成する。これにより、図6に示すように
サイドウォール絶縁膜8Bを介してソース・ドレイン拡
散領域9、10にセルフアラインコンタクトする電極配
線13が形成されるため、後述する金属配線18がパタ
ーンずれしたとしても電極配線13がカバーとなり、正
しくソース・ドレイン拡散領域9、10にコンタクトで
きる。
【0030】そして、前記ゲート電極6及び電極配線1
3上を被覆するようにLPCVD法によるおよそ200
0Åの膜厚のTEOS膜(あるいは常圧CVD法による
およそ2000Åの膜厚のNSG膜)及びLPCVD法
によるおよそ4000Åの膜厚のBPSG膜から成る層
間絶縁膜16を形成し、該層間絶縁膜16をおよそ90
0℃乃至1000℃の温度で熱処理して、該層間絶縁膜
16をフローさせて平坦化し、該層間絶縁膜16に穿設
したコンタクト孔17を介してアルミニウム合金等から
成る金属配線18を形成することで、図2に示す半導体
基板1上のソース・ドレイン拡散領域9、10にセルフ
アラインコンタクトとする電極配線13を介して形成さ
れる金属配線18を有する半導体装置が形成される。
尚、本実施の形態の前記金属配線18は、図2に示すよ
うに第2のフィールド酸化膜3から成る島上で分断され
た電極配線13に対して前記第2のフィールド酸化膜3
を跨ぐ形で複数のコンタクト部を有している。
3上を被覆するようにLPCVD法によるおよそ200
0Åの膜厚のTEOS膜(あるいは常圧CVD法による
およそ2000Åの膜厚のNSG膜)及びLPCVD法
によるおよそ4000Åの膜厚のBPSG膜から成る層
間絶縁膜16を形成し、該層間絶縁膜16をおよそ90
0℃乃至1000℃の温度で熱処理して、該層間絶縁膜
16をフローさせて平坦化し、該層間絶縁膜16に穿設
したコンタクト孔17を介してアルミニウム合金等から
成る金属配線18を形成することで、図2に示す半導体
基板1上のソース・ドレイン拡散領域9、10にセルフ
アラインコンタクトとする電極配線13を介して形成さ
れる金属配線18を有する半導体装置が形成される。
尚、本実施の形態の前記金属配線18は、図2に示すよ
うに第2のフィールド酸化膜3から成る島上で分断され
た電極配線13に対して前記第2のフィールド酸化膜3
を跨ぐ形で複数のコンタクト部を有している。
【0031】以上、説明したように本実施形態に係る半
導体装置とその製造方法によれば、図1及び図2に示す
ように比較的大面積のソース・ドレイン拡散領域9、1
0内の所望位置に第2のフィールド酸化膜3を所望数形
成し、絶縁膜7を介して該第2のフィールド酸化膜3上
に形成されるタングステンポリサイド構造の電極配線1
3をパターニングして、セルフアラインコンタクトする
電極配線13としてのタングステンポリサイド膜の側壁
部を露出させることで、該タングステンポリサイド膜の
側壁部を増加させて、当該側壁部と層間絶縁膜16との
接触面積を増加させる。これにより、従来装置に比べて
SiN膜14とタングステンポリサイド膜との密着性が
向上し、その後の熱処理工程などによる膜ストレスで生
じていた膜ハガレを抑止することができる。
導体装置とその製造方法によれば、図1及び図2に示す
ように比較的大面積のソース・ドレイン拡散領域9、1
0内の所望位置に第2のフィールド酸化膜3を所望数形
成し、絶縁膜7を介して該第2のフィールド酸化膜3上
に形成されるタングステンポリサイド構造の電極配線1
3をパターニングして、セルフアラインコンタクトする
電極配線13としてのタングステンポリサイド膜の側壁
部を露出させることで、該タングステンポリサイド膜の
側壁部を増加させて、当該側壁部と層間絶縁膜16との
接触面積を増加させる。これにより、従来装置に比べて
SiN膜14とタングステンポリサイド膜との密着性が
向上し、その後の熱処理工程などによる膜ストレスで生
じていた膜ハガレを抑止することができる。
【0032】即ち、本発明では、元来、密着性が良くな
いSiN膜とタングステンポリサイド膜とが、比較的大
面積のソース・ドレイン拡散領域にセルフアラインコン
タクトする電極配線として使用される半導体装置におい
て、前記ソース・ドレイン拡散領域上にフィールド酸化
膜から成る島を形成し、該島上でタングステンポリサイ
ド膜の側壁部を露出させて該タングステンポリサイド膜
と層間絶縁膜との接触面積を増大させることで、両者の
間に挟まれるSiN膜がタングステンポリサイド膜から
はがれるのを抑止するものである。
いSiN膜とタングステンポリサイド膜とが、比較的大
面積のソース・ドレイン拡散領域にセルフアラインコン
タクトする電極配線として使用される半導体装置におい
て、前記ソース・ドレイン拡散領域上にフィールド酸化
膜から成る島を形成し、該島上でタングステンポリサイ
ド膜の側壁部を露出させて該タングステンポリサイド膜
と層間絶縁膜との接触面積を増大させることで、両者の
間に挟まれるSiN膜がタングステンポリサイド膜から
はがれるのを抑止するものである。
【0033】また、本実施形態では、電極配線のパター
ニング時にマスクとして用いるフォトレジスト膜の電極
配線パターンを変更するだけで電極配線を形成すると共
に、島上の電極配線もパターニングできるため、従来に
比べて製造工程が増大することもない。
ニング時にマスクとして用いるフォトレジスト膜の電極
配線パターンを変更するだけで電極配線を形成すると共
に、島上の電極配線もパターニングできるため、従来に
比べて製造工程が増大することもない。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば大
面積の不純物拡散領域内の所望位置に島となる第2のフ
ィールド酸化膜を所望数形成し、該第2のフィールド酸
化膜上に形成されるタングステンポリサイド構造の電極
配線をパターニングして、島上のタングステンポリサイ
ド膜の側壁部を露出させることで、該タングステンポリ
サイド膜の側壁部を増加させて、従来、密着性が良くな
いため膜ハガレが生じていたSiN膜とタングステンポ
リサイド膜とが、該タングステンポリサイド膜の増加し
た側壁部を利用することで、その側壁部と電極配線を被
覆する層間絶縁膜との密着面積が増大することになり、
前記SiN膜を前記層間絶縁膜により上面から押さえ込
むようにして、SiN膜とタングステンポリサイド膜と
の密着性を向上させることができ、従来、その後の熱処
理工程などによる膜ストレスで生じていたタングステン
ポリサイド膜とSiN膜との膜ハガレを抑止することが
できる。
面積の不純物拡散領域内の所望位置に島となる第2のフ
ィールド酸化膜を所望数形成し、該第2のフィールド酸
化膜上に形成されるタングステンポリサイド構造の電極
配線をパターニングして、島上のタングステンポリサイ
ド膜の側壁部を露出させることで、該タングステンポリ
サイド膜の側壁部を増加させて、従来、密着性が良くな
いため膜ハガレが生じていたSiN膜とタングステンポ
リサイド膜とが、該タングステンポリサイド膜の増加し
た側壁部を利用することで、その側壁部と電極配線を被
覆する層間絶縁膜との密着面積が増大することになり、
前記SiN膜を前記層間絶縁膜により上面から押さえ込
むようにして、SiN膜とタングステンポリサイド膜と
の密着性を向上させることができ、従来、その後の熱処
理工程などによる膜ストレスで生じていたタングステン
ポリサイド膜とSiN膜との膜ハガレを抑止することが
できる。
【0035】また、本発明では、電極配線のパターニン
グ時にマスクとして用いるフォトレジスト膜の電極配線
パターンを変更するだけで電極配線を形成すると共に、
前記第2のフィールド酸化膜上の電極配線をパターニン
グすることができるため、従来に比べて製造工程が増大
することもない。
グ時にマスクとして用いるフォトレジスト膜の電極配線
パターンを変更するだけで電極配線を形成すると共に、
前記第2のフィールド酸化膜上の電極配線をパターニン
グすることができるため、従来に比べて製造工程が増大
することもない。
【図1】本発明の一実施の形態に係る半導体装置の平面
図である。
図である。
【図2】本発明の一実施の形態に係る半導体装置の断面
図である。
図である。
【図3】本発明の一実施の形態に係る半導体装置の製造
方法を説明する第1の断面図である。
方法を説明する第1の断面図である。
【図4】本発明の一実施の形態に係る半導体装置の製造
方法を説明する第2の断面図である。
方法を説明する第2の断面図である。
【図5】本発明の一実施の形態に係る半導体装置の製造
方法を説明する第3の断面図である。
方法を説明する第3の断面図である。
【図6】本発明の一実施の形態に係る半導体装置の製造
方法を説明する第4の断面図である。
方法を説明する第4の断面図である。
【図7】従来の半導体装置の平面図である。
【図8】従来の半導体装置の断面図である。
【図9】従来の半導体装置の製造方法を説明する第1の
断面図である。
断面図である。
【図10】従来の半導体装置の製造方法を説明する第2
の断面図である。
の断面図である。
【図11】従来の半導体装置の製造方法を説明する第3
の断面図である。
の断面図である。
【図12】従来の半導体装置の製造方法を説明する第4
の断面図である。
の断面図である。
【図13】従来の半導体装置の課題を説明するための断
面図である。
面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 半導体基板上に形成された比較的大面積
の不純物拡散領域にコンタクトする電極配線としてタン
グステンポリサイド膜が反射防止膜を介してフォトレジ
スト膜をマスクにしてパターニングされることで形成さ
れて成る半導体装置において、 前記電極配線が前記不純物拡散領域内に形成されたフィ
ールド酸化膜から成る島上でその側壁部が露出するよう
にパターニングされ、該島上で該電極配線の側壁部を上
層絶縁膜が被覆していることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 前記不純物拡散領域はおよそ5μm角以
上であることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。 - 【請求項3】 半導体基板上に素子分離膜としての第1
のフィールド酸化膜を形成すると共に活性領域内の不純
物拡散領域形成領域内に島となる第2のフィールド酸化
膜を形成する工程と、 前記活性領域内にゲート電極を形成する工程と、 前記ゲート電極を被覆するように絶縁膜を形成した後に
該絶縁膜を異方性エッチングして該ゲート電極の側壁部
に側壁絶縁膜を形成する工程と、 全面にポリシリコン膜を形成した後にタングステンシリ
サイド膜を積層してタングステンポリサイド膜を形成す
る工程と、 前記タングステンポリサイド膜上に反射防止膜を形成す
る工程と、 前記反射防止膜上に形成したフォトレジスト膜をマスク
にして前記反射防止膜及び前記タングステンポリサイド
膜をパターニングすることで前記第2のフィールド酸化
膜上でその側壁部が露出されるタングステンポリサイド
膜から成る電極配線を形成する工程と、 前記第2のフィールド酸化膜上で露出した電極配線の側
壁部を含む前記電極配線を層間絶縁膜で被覆する工程
と、 前記層間絶縁膜に形成したコンタクト孔を介して前記電
極配線にコンタクトする金属配線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 |
---|---|---|---|
JP23444797A JPH1174270A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 半導体装置とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23444797A JPH1174270A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 半導体装置とその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1174270A true JPH1174270A (ja) | 1999-03-16 |
Family
ID=16971154
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23444797A Pending JPH1174270A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 半導体装置とその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1174270A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6410392B1 (en) | 2001-01-29 | 2002-06-25 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of producing MOS transistor |
KR20020050970A (ko) * | 2000-12-22 | 2002-06-28 | 박종섭 | 반도체 소자 및 그 제조방법 |
-
1997
- 1997-08-29 JP JP23444797A patent/JPH1174270A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020050970A (ko) * | 2000-12-22 | 2002-06-28 | 박종섭 | 반도체 소자 및 그 제조방법 |
US6410392B1 (en) | 2001-01-29 | 2002-06-25 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of producing MOS transistor |
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