JPS58209156A - Semiconductor device and its manufacture - Google Patents

Semiconductor device and its manufacture

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JPS58209156A
JPS58209156A JP57091296A JP9129682A JPS58209156A JP S58209156 A JPS58209156 A JP S58209156A JP 57091296 A JP57091296 A JP 57091296A JP 9129682 A JP9129682 A JP 9129682A JP S58209156 A JPS58209156 A JP S58209156A
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melting point
point metal
layer
silicon layer
hole
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JP57091296A
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Japanese (ja)
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Hideo Oikawa
及川 秀男
Oku Kuraki
億 久良木
Tsuneo Mano
真野 恒夫
Kazuhide Kiuchi
木内 一秀
Ban Nakajima
中島 蕃
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B20/00Read-only memory [ROM] devices

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  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

PURPOSE:To increase the quantity of a signal of an MOS memory cell and reduce cell size by bringing the positional relationship of high melting-point metal gate electrode wiring, a through-hole and the Si electrode of an upper layer to self-aligning structure. CONSTITUTION:The MOS memory cell is constituted by an Si semiconductor substrate 1, a thick oxide film 2, a gate oxide film 3, a first layer Si layer 4, an Si oxide film 5, The high melting-point metal gate electrode wiring 6, an inter-layer insulating film 7, the thrugh-hole 16, Al wiring 9, impurity regions 10, an internal Si oxide film 17 and the second Si layer 12. The positional relationship of the wiring 6, the through-hole 16 and the Si layer 12 is self-aligned. Accordingly, spaces among the wiring 6 and both the through-hole 16 and the Si layer 12 can reduce even the thickness of the oxide film 17. Consequently, cell size can be reduced while the quantity of the signal can be increased when cell size is made constant according to such constitution.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は商融点金属全ケート電極配線に用いたMOSメ
モリセルの篭信号夏化及びセルサイズ0動小化に関する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a MOS memory cell used in a commercially melting point metal all-gate electrode wiring, and to summerization of a signal signal and reduction in cell size.

近年、MO8LSIのぼ細化、高密度化に伴い、電極配
線抵抗による信号伝搬遅延か重大な問題に;2す、これ
までケート電極に用いていたポリシリコンを抵抗の低い
筒融点金属或いに為を点金属シリサイドに代えようとす
る拭みが盗人に行なわれている。又いわゆるスケールダ
ウン貝1ノによりセルサイズか観小されるが、電気容一
部分C・m積の動小による信号量の減少も大きな問題と
なっている。
In recent years, as MO8LSIs have become smaller and more dense, signal propagation delays due to electrode wiring resistance have become a serious problem; Thieves are attempting to replace the material with point metal silicide. In addition, although the cell size is reduced by so-called scaling down, a reduction in signal amount due to a small change in the electric capacitance part C·m product is also a major problem.

第1図(a)はこれ1でに四発された高融点金属ケート
電極配縁を用いた256にピッ) MO8RAMのセこ
こでlはS1半褥体基板、2は絶縁分離のための厚い販
化膜、3はゲート酸化族、4はシリコン層、5はノリコ
ン酸化挨、6は高融点金属ゲート電極配線、7は層間示
色#、族、8はスルホール、9はA1配紛、10は不純
物領域である。第1凶(a+のシリコン層4の腑淑部分
は篭六各血を形成している部分である。図中2点順線で
囲んた領域(8,05x’8.6pm)かlピッ)Cメ
そりセルに対応している。ここで面命点金属ゲート電極
配勝6の中は2μm、スルホール8り径龜1μm、商融
、蛾金極ゲート電極配−6とスルホール8の間隔は1μ
mである。又電気各型を形成している部分のm積は、2
1.4μm2(第11(a)の膚鈑部分)であり、この
直下のゲー)[化展厚は300Aである。
Figure 1 (a) shows the 256 using high melting point metal gate electrode arrangement, which was made four times in 1) MO8RAM cell, where l is S1 semi-substrate, and 2 is thick for insulation isolation. Commercially available film, 3 is gate oxide group, 4 is silicon layer, 5 is Noricon oxide dust, 6 is high melting point metal gate electrode wiring, 7 is interlayer color indicator #, group, 8 is through hole, 9 is A1 powder distribution, 10 is the impurity region. The first problem (the good part of the a+ silicon layer 4 is the part where each blood cell is formed.The area surrounded by the two-point forward line in the figure (8.05x'8.6pm) or 1p) Compatible with C mesori cells. Here, the inside diameter of the metal gate electrode arrangement 6 is 2 μm, the diameter of the through hole 8 is 1 μm, and the distance between the metal gate electrode arrangement 6 and the through hole 8 is 1 μm.
It is m. Also, the m product of the parts forming each electrical type is 2
The thickness is 1.4 μm2 (the skin plate part 11(a)), and the thickness of the layer directly below this is 300A.

ここでこのセル構造で侮られる信号電圧Vsigを求め
てみる。セル容MをOS、ビット緑容夏CB9MO8ト
ランジスタの閾値はらつきと基帛屹圧寺のはらつきの総
和をvl、セルの1ハイ”レベルの最悪値〔電源′電圧
(4,5) −リーク相当分〕をVHとした〜合Vl1
1gは1、 と表わすことができる。ここでV、を140mVとし、
リーク相当分を0.5■仮定してVH”i 4.OVと
し、CB/Cs: 8 i上式に代入すると信肯電圧V
aigとして約150 mVの値か〜らr、る。
Let us now try to find the signal voltage Vsig which is neglected in this cell structure. The cell capacity M is OS, the sum of the threshold fluctuation of the bit Green Rong Xia CB9 MO8 transistor and the fluctuation of the base plate pressure temple is vl, the worst value of the cell's 1 high level [power supply' voltage (4, 5) - equivalent to leakage] minutes] with VH ~ total Vl1
1g can be expressed as 1. Here, V is 140mV,
Assuming the leakage equivalent is 0.5■, VH"i is set as 4.OV, and CB/Cs: 8i is substituted into the above formula to give the positive voltage V.
From a value of about 150 mV as aig to r.

今後、さらにセルー槓を細小し、太容皿のM OSメモ
リを1M+発してゆく廣合傷号電圧の友少は昇常に&h
1問題である、こりため信号′電圧をち刃口さぜる枳約
が設RT lプロセス円倶1ル・らイ土々こころみられ
ている。その1つとして篭気合1全形成するシリコン層
の下の絶縁族をシリコン象1こ勝○ような肪亀率の大き
な材料にする検討、シリコンノー上に多hl構造の電気
谷3][を形成する検討刀・るる。賢者はプロセスを珈
加さぜるほかリーク電流、誼圧等シリコン窒化膜自体の
朕鷺にも間槓かあえ、咬@はシリコン層上に形成した也
線族上の電体と半導体基板とのコンタクトをとるための
コンタクトホールを形成する必要があるか、これによる
面積の増加が大きく、プロ声スの増加金まねくわりには
電気容重を大きく増加させることができない。
In the future, we will further reduce the size of the cellulose and emit 1M+ MOS memory with a large capacity plate.
One problem, the regulation of changing signal voltages, has been observed over and over again in the RT process circle. One of the ways to do this is to consider using the insulating group under the silicon layer to be formed as a material with a large fat ratio like a silicon layer. Ruru, a sword to be considered. The wise man not only adds to the process, but also attacks the problems of the silicon nitride film itself, such as leakage current and dielectric pressure. It is necessary to form a contact hole for making contact, or this increases the area considerably, and although the increase in the production cost can be made, the electric capacity cannot be greatly increased.

ここで第1図の従来のセル構造で、余分に大きな面積を
とシ、電気容量面積を著しく制限している部分について
考えてみる。それは高融点金属ケート電極配線6とスル
ホール8の間隔Xでるる。
Let us now consider the portion of the conventional cell structure shown in FIG. 1 in which an extra large area is taken up and the capacitance area is significantly limited. This is determined by the distance X between the high melting point metal gate electrode wiring 6 and the through hole 8.

即ち、tルファライン技術によシ、高融点金属ゲート電
極配線6と不純@領域10とは位置関係が自己整合され
ているが、高融点金属ケート電析配線6とスルホール8
の位置関係は自己整合さnておらず、この間隔又は通常
1μm以上とられている。通常のグロtスでは高融点・
金属ケート電極6とスルホール8が1なれは、高融点金
属ゲート電極6と基板あるいは上層の電極が電気的に接
続してしまうことになる。この間隔Xはリングラフィの
梢度及びサイドエツチング員等から決定されるものであ
り、1μm以上必要とされている。したかつて2本の高
融点金属ゲート電極6の間に1μmの径のスルホール8
を開口する場合1でも、3μm以上の間隔をあらかじめ
用意しなければいけないことになり、セルの微細化ある
いは電気容重の増大化に大きな問題となっている。
That is, although the high melting point metal gate electrode wiring 6 and the impurity @ region 10 are self-aligned in position using the trufa line technology, the high melting point metal gate electrode wiring 6 and the through hole 8
The positional relationship between the two is not self-aligned, and the distance is usually 1 μm or more. Normal gloss has a high melting point and
If the metal gate electrode 6 and the through hole 8 are not aligned, the high melting point metal gate electrode 6 and the substrate or upper layer electrode will be electrically connected. This distance X is determined from the degree of phosphorography, the side etching depth, etc., and is required to be 1 μm or more. A through hole 8 with a diameter of 1 μm was formed between the two high melting point metal gate electrodes 6.
Even in case 1, a gap of 3 μm or more must be prepared in advance, which poses a big problem in miniaturizing the cell or increasing the electric capacity.

本発明は上記の欠点を解決するためになされたものであ
り、尚融点金属−高融点金属酸化物−ボ1JI31の3
層構造を形成し、金−酸化物層を酸素の供給源としてE
3i i内部から酸化することによシ、高融点金属電極
表面の表面のみに襖択的に81酸化膜から成る絶縁膜を
形成すると同時に、高融点金属ゲート電極配線とスルホ
ール並びに上層C・slを極の位置関係を自己整合する
構造及び方法に関するものである。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned drawbacks, and the present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks.
Form a layered structure and use the gold-oxide layer as an oxygen source
3i By oxidizing from inside, an insulating film consisting of 81 oxide film is selectively formed only on the surface of the high-melting point metal electrode, and at the same time, the high-melting point metal gate electrode wiring, through-holes, and upper layer C/sl are formed. The present invention relates to a structure and method for self-aligning the positional relationship of poles.

前記の目的を達成するため、本発明は1個の電気容重と
これに接続された1個のMIS電界効果トランジスタと
からなるメモリセルを少くとも1個以上有する半導体装
置において、前記の電気容量は半導体基板と、この半導
体基板上に形成された絶縁膜と、この絶縁膜に形成され
た第lシリコン層とによシ構成され、前記の電界効果ト
ランジスタのゲート電極配線は高融点金属で構成され、
この高融点金属表面に選択的に形成された絶縁層に隣接
してスルホールが形成され、このスルホールを介して第
2シリコン層か前記の半導体基板と電気的に接続され、
前記のスルホール、第2シリコン層及び高融点のゲート
電極配線との位置関係が、前記の絶縁層を介して自己整
合されていることを待機とする半導体装置を発鴫の要旨
とするものである。場らに本発明は半導体基板上に形成
された絶縁膜上に所定形状の第lシリコン層を形成する
工程と、その表面を酸化する工程と、前記第1シリコン
1−以外の絶縁膜上に所定形状の高融点金属ゲート電極
配線を形成する工程と、前記高融点金属ゲート電極配線
表面に高瞼点金属酸化′@層を形成する工程と、前記金
属穀化物層に隣接して前記の絶に族にスルホールを形成
する工程と、全面に第2ンリコン層を形成する工程と、
その後水素を含む芥囲気中で熱処理し、前記第2シリコ
ン鳥を内部から酸化し、前記の高融点金属ゲート電極表
面に選択的に絶縁層を形成する工程と、前記の第2シリ
コン層を加工する工程をすくなくとも含むことを特徴と
する半導体装置の製造方法を発明の要旨とするものでろ
る。さらに本発明は1個の電気容重と、これに接続した
1個のM工S電界効果ト140上ス、辷・ ランジスタからなるメモリを少くとも有する半導体集積
装置において、前記の第1の電気容重は半導体基板と、
この上に形成された絶縁膜と、この絶縁膜上に形成され
た高融点金属電極とから構成され、第2の電気容重は前
記の高融点金属電極と、この上に形成された絶縁膜とこ
の絶縁膜上に形成されたシリコン麺とから構成され、か
つ′@虻のシリコン層は前記の半導体基板上の絶縁膜に
開口きれた第2のスルホールを介して前記の半導体基板
に電気的に接続され、さらに前記の第2のスルホール並
びに前記のシリコン層と前記の高融点金属電極との位置
関係が、前記の高融点金属電極表面に選択的に形成され
た絶縁層を介して自己整合され、前記の電界効果トラン
ジスタのゲート電極配線は高融点金属で構成され、この
高融点金属電極に選択的に形成された絶縁層に@接して
Mlのスルホールが形成され、このスルホールを介シテ
シリコン層か前記の半導体基板に電気的に接続され、か
つ前記の第1のスルホール並びに前記シリコン層と前記
の高融点金属よりなるゲート電極配勝と0し位置関係か
、前記の絶に#を介して自己整合されていることを特徴
とする半導体装置を発明の要旨とするものでるる。さら
に不発明は半導体基板上に形成された絶縁膜上に所定形
状に高融点金属ケート電極配合全形成する工程と、前記
高融点金属ゲート電極配線表面に高融点金属酸化物層を
形成する工程と、該−一点金属酸化物島に隣接して上記
絶線族に朱1及び第2のスルホールを形成する工程と、
全曲にシリコン層を形成する工柱と、ついで水素を含む
雰囲気中で熱処理し、前記シリコン層を内部から酪・化
し前記島農点金属電極表面に迅択的に絶縁増金形成する
工程と、シリコン層を加工する工程をすくなくとも含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法を発明c9旨と
するものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a semiconductor device having at least one memory cell consisting of one electric capacitance and one MIS field effect transistor connected to the electric capacitance. The field effect transistor is composed of a semiconductor substrate, an insulating film formed on the semiconductor substrate, and a first silicon layer formed on the insulating film, and the gate electrode wiring of the field effect transistor is made of a high melting point metal. ,
A through hole is formed adjacent to the insulating layer selectively formed on the surface of the high melting point metal, and the second silicon layer is electrically connected to the semiconductor substrate via the through hole,
The gist of the invention is a semiconductor device in which the positional relationship between the through hole, the second silicon layer, and the high melting point gate electrode wiring is self-aligned via the insulating layer. . In addition, the present invention includes a step of forming a first silicon layer of a predetermined shape on an insulating film formed on a semiconductor substrate, a step of oxidizing the surface thereof, and a step of forming a first silicon layer on an insulating film other than the first silicon layer 1-. forming a high melting point metal gate electrode wiring in a predetermined shape; forming a high eyelid point metal oxide layer on the surface of the high melting point metal gate electrode wiring; a step of forming through holes in the group; a step of forming a second phosphor layer on the entire surface;
Thereafter, heat treatment is performed in an atmosphere containing hydrogen to oxidize the second silicon bird from within, and a step of selectively forming an insulating layer on the surface of the high melting point metal gate electrode, and processing the second silicon layer. The gist of the invention is a method of manufacturing a semiconductor device characterized by including at least the steps of: Further, the present invention provides a semiconductor integrated device having at least one electric capacity and a memory consisting of one M/S field effect transistor 140 connected to the first electric capacity. is a semiconductor substrate,
It is composed of an insulating film formed on this and a high melting point metal electrode formed on this insulating film, and the second electric capacity is composed of the above mentioned high melting point metal electrode and the insulating film formed on this. The silicon layer formed on the insulating film is electrically connected to the semiconductor substrate through a second through hole opened in the insulating film on the semiconductor substrate. connected, and furthermore, the positional relationship between the second through hole and the silicon layer and the high melting point metal electrode is self-aligned via an insulating layer selectively formed on the surface of the high melting point metal electrode. The gate electrode wiring of the field effect transistor is made of a high melting point metal, and a through hole of Ml is formed in contact with an insulating layer selectively formed on this high melting point metal electrode, and a silicon layer is formed through the through hole. or electrically connected to the semiconductor substrate and in a positional relationship with the first through-hole and the gate electrode made of the silicon layer and the high melting point metal, or via the The gist of the invention is a semiconductor device characterized by being self-aligned. The invention further includes a step of forming a refractory metal gate electrode in a predetermined shape on an insulating film formed on a semiconductor substrate, and a step of forming a refractory metal oxide layer on the surface of the refractory metal gate electrode wiring. , forming vermilion first and second through holes in the disconnection group adjacent to the one-point metal oxide island;
A process step of forming a silicon layer on the entire track, and then heat-treating in an atmosphere containing hydrogen to oxidize the silicon layer from the inside and quickly forming an insulating gold layer on the surface of the island metal electrode; Invention c9 is a method for manufacturing a semiconductor device characterized by including at least a step of processing a silicon layer.

次に本発明の実施例を冷附図面について説明する。なお
実施例は一つの例示でりって、本発明の柑神を逸脱しな
い範囲内で、檀々の変更あるいは改良を行いうろことは
云うまでもない。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to a cooling drawing. It should be noted that the embodiments are merely illustrative, and it goes without saying that changes and improvements may be made without departing from the spirit of the present invention.

5!42図は本発明の半導体装置であ汐、(aJは平面
図、(b)はA−A′森に伯う呵面図である。2点鎖線
で四んだ領域か1ビツトのメモリセルに対応している。
Figures 5 and 42 show the semiconductor device of the present invention (aJ is a plan view, and (b) is a cross-sectional view taken along the line A-A'. Compatible with memory cells.

ここで、1はSi半碍体基板、2は絶線分離のための琳
い酸化族、3はゲート物化、俟であシ、4は第1層シリ
コン層、5銖シリコン酸化亭、6は高融点金属ケート電
極配線、7?′i層rif1絶縁膜、16はスルホール
、9はA1配炸、10は不純物領域、17は内部シリコ
ン際化層、12は第2シリコン虐である。b中の斜軸部
は亀気容Iを形成している部分である。ここで、高融点
金属ゲート電極配線6とスルホール16並びに第2ンリ
コン庵120間の位置関係は自己整合され、高融点金属
ゲート電極配線6とスルホール16韮びに第2シリコン
N112の間隔又は内部シリコント化膀17の浮さく数
100λ〜1ooo X程度)1で小さくなっている。
Here, 1 is a Si semi-insulator substrate, 2 is a strong oxide group for line isolation, 3 is a gate material, a hole is formed, 4 is a first layer silicon layer, 5 is a silicon oxide layer, and 6 is a silicon oxide layer. High melting point metal gate electrode wiring, 7? 'i-layer rif1 insulating film, 16 is a through hole, 9 is an A1 distribution layer, 10 is an impurity region, 17 is an internal silicon layer, and 12 is a second silicon layer. The oblique shaft part in b is the part forming the turtle volume I. Here, the positional relationship between the high melting point metal gate electrode wiring 6, the through hole 16, and the second silicon hole 120 is self-aligned, and the distance between the high melting point metal gate electrode wiring 6, the through hole 16, and the second silicon N112 or the internal siliconization The floating number of the bladder 17 is about 100λ to 1ooo X) 1, which is small.

又第1図の従来の回路と比帆するため、間隔X以外のサ
イズ匙ちセルサイズ(69,2μm2)。
Also, in order to compare with the conventional circuit shown in FIG. 1, the cell size is 69.2 μm2, except for the spacing X.

m> k点金属ゲート電極6の巾(2μm)、スルホー
ル8の径(Ipm)、ゲートは化膜厚(300″A)は
同じにしである。
m> The width of the k-point metal gate electrode 6 (2 μm), the diameter of the through hole 8 (Ipm), and the gate film thickness (300″A) are the same.

不発明による回路では、間隔Xは〈0.1μmであり、
=iLQの従来の回路X==1μmに比べて1桁以上小
さくなっているため、セルサイズを一定とした場合、第
1図の従来回j+!−(21,4μm2 )に比べて電
気容電部分子:4.5μm2だけ増加させることができ
る。したがって不発明による回路で得られる信号電圧v
gigは、 となり、第1図に示した間隔x=1μmの従来回路の信
号型(150mV)を約30%増加させることが可能と
なる。
In the circuit according to the invention, the spacing X is <0.1 μm;
= iLQ's conventional circuit -(21,4 μm2), the capacitance can be increased by 4.5 μm2. Therefore, the signal voltage v obtained by the circuit according to the invention
gig becomes, and it becomes possible to increase the signal type (150 mV) of the conventional circuit with the interval x=1 μm shown in FIG. 1 by about 30%.

次にM3[Lを用いてゐ2区に示した本発明の半導体装
置の製造方法の一実施例を示す。本発明を通用し得る電
極配線材料としては、抵抗率の小さいこと、耐熱性の高
いこと及び゛酸化物が水素を含む雰囲気中熱処理によシ
容易に還元されることが必要であることから、Mo 、
 W t’ Ta 、 Ti等の南融点金属が最適であ
る。ここではMoをと多あけて詳細に説明する。
Next, an embodiment of the method for manufacturing the semiconductor device of the present invention shown in section A2 will be described using M3[L. Electrode wiring materials that can be used in the present invention are required to have low resistivity, high heat resistance, and be easily reduced by heat treatment in an atmosphere containing hydrogen. Mo,
South melting point metals such as W t' Ta and Ti are optimal. Here, Mo will be explained in detail.

まず、第3図(Alに示すように81基板1に例えば選
択酸化法により厚い素子間分離選択酸化族2を形成し、
さらにゲート酸化族3を形成する。本実施例ではゲート
酸化膜3の厚さは300又とした。
First, as shown in FIG. 3 (Al), a thick selective oxidation group 2 for isolation between elements is formed on the 81 substrate 1 by, for example, a selective oxidation method.
Furthermore, a gate oxide group 3 is formed. In this embodiment, the thickness of the gate oxide film 3 was set to 300 mm.

次にシリコン膜全全面に形成し低抵抗化のための不純物
イオン注入を行ないさらに通常のリングラフィ工程とエ
ンチング工程により第1シリコン鳩4′を形成する。本
実施例では第1シリコン層4′はOVD法によp 30
00 X形成し、不純物としては八8を80にθVでI
 X 10” tM””ドーズした。次に露出している
ゲート酸化膜3をエツチングによシ一度除去し、新たな
ゲート酸化族3′を形成する(第3図(Bl参照)。こ
の時第1シリコン層4′の表面に絶線族としてシリコン
酸化膜5を形成する。又シリコン酸化膜の卑さを厚くし
たい場合は、前記した全面にシリコン族を形成した段階
で表面を水蒸気酸化等を行ないあらかじめシリコン酸化
膜をある程度形成しておけはよい。本実施例ではゲート
酸化た。次に第3図(01に示すようにMo腹を全面に
形成し、通常のリングラフィ工程とエツチング工程によ
i) Moゲート電極配線6を形成する。本実施例では
Mo電子ビーム蒸着法により3000 A形成した。
Next, impurity ions are formed over the entire surface of the silicon film and impurity ions are implanted to lower the resistance, and then a first silicon dove 4' is formed by a normal phosphorography process and an etching process. In this embodiment, the first silicon layer 4' is formed by p 30 by the OVD method.
00
The exposed gate oxide film 3 is then removed by etching to form a new gate oxide group 3' (see FIG. 3 (see Bl). 1. A silicon oxide film 5 is formed on the surface of the silicon layer 4' as an insulating layer.If it is desired to make the silicon oxide film thicker, the surface may be subjected to steam oxidation etc. at the stage where the silicon group is formed on the entire surface. It is a good idea to form a silicon oxide film to some extent beforehand. In this example, gate oxidation was used. Next, as shown in FIG. i) Form the Mo gate electrode wiring 6. In this example, the Mo gate electrode wiring 6 was formed to a thickness of 3000 A by Mo electron beam evaporation.

次に第3図(DJに示すようにMoケート電極配癲6の
すくなくとも表面にMo酸化物層13を形成するへ一般
に安定に得られるMoのぼ・化物として?′iMob2
とMoO3がある。MoO3はMoを酸素を含む雰凸気
中で低温熱処理して容易に得られるが、約soo’a以
上の高温になると′昇垂し始めクーこのためMo−シリ
コン層界囲にMoO3を形成し、酸素雰囲気あるいは水
素券面気中で熱処理すると膜の剥片1゜等を生じてし1
う。従って、Mo酸化物としては融点が約1900’O
と旨く、高温で安定なMoO2を用いる必蚤刀・あべ、
。しかし、Mo薄膜表面KMOO2庖を形成することは
容易ではない。われわれは種々横1した結果、安定KM
o02層を作る方法として次の2つの方法を見いだした
Next, as shown in FIG. 3 (DJ), a Mo oxide layer 13 is formed at least on the surface of the Mo oxide electrode 6.
and MoO3. MoO3 can be easily obtained by heat-treating Mo at a low temperature in an oxygen-containing atmosphere, but when the temperature reaches a high temperature of about soo'a or higher, it begins to rise and fall.Therefore, MoO3 is formed around the Mo-silicon layer. If heat treatment is performed in an oxygen atmosphere or in a hydrogen atmosphere, peeling of the film may occur.
cormorant. Therefore, the melting point of Mo oxide is about 1900'O
Abe, a must-have sword that uses MoO2, which is delicious and stable at high temperatures.
. However, it is not easy to form KMOO2 on the Mo thin film surface. As a result of various changes, we achieved stable KM.
We found the following two methods to create the o02 layer.

(IJ  MOを酸素雰囲気中500°C根度以下の低
温で酸化し、表面1/CMo0.全形成し、絖いて不活
性雰囲気中でMob、の昇華点に近い@度あるいはそれ
以上の温度で熱処理しMoO2に変える。
(IJ MO is oxidized at a low temperature below 500°C in an oxygen atmosphere to completely form 1/CM0. It is heat treated and converted into MoO2.

(21酸素を倣菫(λ重比1饅以下)含んた不活性雰囲
気中でMoを1000c′C程&Eの温度で熱処理する
(Mo is heat-treated at a temperature of about 1000 c'C&E in an inert atmosphere containing 21 oxygen (λ gravity ratio of 1 or less).

上記第l、第2の方法で形成したMOE化物がM00□
であることはX稼と箋子融回折にょシ偏飴・した。
The MOE compound formed by the first and second methods above is M00□
That being said, X-earnings and paperback diffraction were biased.

本実施例では第lの方法によシMo O,層を形成した
。具体的には、鯵、素雰囲気中で30000 、60 
分の酸化を行なった後、窒素雰囲気中800’0 、3
0分の熱処理を行ないMoゲート電極6の表面に約40
OAのMOo2酸化物13を形成した。尚、巣1と第2
のMo酸化物形成法を比較した場合、酸化物の膜厚制御
とMo中への酸素の拡販防止の点て第1の方法の方がす
ぐれている。又本実施例では、Moの酸化物をMoの表
面に層として形成したが、Mo膜中全体に酸素を含1せ
たとしても本発明は実施可能である。しかし、Mo酸化
物がMoに還元される時大きな体積収縮をともなう。こ
の理由からMo酸化物を表面に形成した方が有利である
In this example, a Mo 2 O layer was formed by the first method. Specifically, horse mackerel, 30,000, 60 in bare atmosphere
After oxidation for 800'0,3 in nitrogen atmosphere
Approximately 40 minutes of heat treatment is performed on the surface of the Mo gate electrode 6.
MOo2 oxide 13 of OA was formed. Furthermore, nest 1 and 2
When comparing the Mo oxide formation methods, the first method is superior in terms of controlling the oxide film thickness and preventing the expansion of oxygen into Mo. Further, in this example, an oxide of Mo was formed as a layer on the surface of Mo, but the present invention can be practiced even if the entire Mo film contains oxygen. However, when Mo oxide is reduced to Mo, a large volumetric contraction occurs. For this reason, it is advantageous to form Mo oxide on the surface.

次に、Moゲート電極配線6.第1シリコン層4をマス
クとして不純物をイオン化し、ソースドレーン不純物鎖
板10を形成する。本実施例ではAsを100KeVで
4 X 10  crn−2ドーズし、癌性化のため1
000°C220分の熱処理を行なった。向、本実施例
では、Moゲート電極配線6の表面にMO酸化物fw1
13を形成後イオン注入を竹1つたが、イオン注入の時
期はMo酸化物層13を形成する前でもよい。金属ケー
トの場合、結晶粒径の犬ささが1000 A以上となシ
、ゲート電極の膜厚に近づくと、チャネリング現象によ
シ注入イオンか金属を突き抜はゲート酸化m+si基板
中に入ってし1う問題かある。Mo表面にMo酸化物を
形成した後イオン注入することに、MO>化物の結晶性
が悪いことから、このチャネリング現象の改善に犬さな
効果がある。
Next, Mo gate electrode wiring 6. Impurities are ionized using the first silicon layer 4 as a mask to form a source-drain impurity chain plate 10. In this example, As was dosed at 4 × 10 crn-2 at 100 KeV, and 1
Heat treatment was performed at 000°C for 220 minutes. In this example, MO oxide fw1 is formed on the surface of the Mo gate electrode wiring 6.
Although the ion implantation was performed after forming the Mo oxide layer 13, the ion implantation may be performed before the Mo oxide layer 13 is formed. In the case of metal gates, when the crystal grain size is 1000 A or more, when the film thickness approaches the gate electrode, the implanted ions penetrate the metal and enter the gate oxidized m+Si substrate due to the channeling phenomenon. There is a problem. Ion implantation after forming a Mo oxide on the Mo surface has a small effect on improving this channeling phenomenon, since the crystallinity of MO oxide is poor.

次に薬3図(鯛に示すようにレジスト膜14を塗布した
後、ホトあるいは電子ビーム膝元等の通常のリングラフ
ィ工程によシ、レジス)層14にコンタクトホール用の
開口部15を編ける。こり時開口部15の一部を図のよ
うにMoゲート電極6に1ねて構成してもかまわない。
Next, after applying a resist film 14 as shown in Fig. 3, an opening 15 for a contact hole can be created in the resist layer 14 by a normal phosphorography process such as photo or electron beam base. . A part of the failure opening 15 may be formed so as to overlap the Mo gate electrode 6 as shown in the figure.

第11iの従来装置で説明した如くこれまで行なわれて
きたプロセスでは、ゲート電極とコンタクトホールが重
なれば、当然ケート電極とスルホール上り電極が短和し
てしlうため、スルホールはゲート電極から離して形成
される。この距離はりソゲラフイエ程における余裕度、
エツチングにおけるサイドエツチング等を考慮し通常1
μm以上とるのか普通である。
In the process that has been carried out up to now, as explained in the conventional device No. 11i, if the gate electrode and the contact hole overlap, the gate electrode and the through-hole rising electrode will naturally be shortened, so the through-hole will move away from the gate electrode. formed separately. The margin for this distance,
Usually 1 in consideration of side etching etc. during etching.
It is normal to take more than μm.

これに対して、本発明は(噂図に示した如く、レジスト
の開口部15の一部をMoゲート電極配線6に重ねて形
成してもかまわない点に大きな%敵がある。
On the other hand, the present invention has a major disadvantage in that a part of the resist opening 15 may be formed overlapping the Mo gate electrode wiring 6 (as shown in the figure).

次に希フン酸あるいはドライエツチングによりレジスト
h口部15の部分のゲート酸化膜3′を除去しスルホー
ル16を形成した後レジスト層14を除去する。
Next, the gate oxide film 3' at the resist h opening 15 is removed by diluted hydronic acid or dry etching to form a through hole 16, and then the resist layer 14 is removed.

尚、本実施例ではMoO□が希フッ酸におかされないこ
とから、安全性を考えてMoゲート電極配線6の表面に
Mo酸化物を形成後スルホールエツチングを行なってい
るが1本来Mo自体希フッ酸に対する耐性は比教的高い
ことから、Mo 酸化物形成工程とコンタクトホール形
成工程を逆にしてもよい。即ち、第3図(C)工程のの
ち、直ちにリングラフィ工程によシレジスト層14にト
ロ部をMoゲート電極配線6に一部lねて形成する。次
に第3図(勾に示すように開口部15部分のゲート酸化
B!jc3’をエツチングしスルホール16を形成し、
レジスト層14を除去する。次にMOゲート電極表面に
Mo酸化物13を形成する。この時MO@化物の形成を
前記の第1の方法によって行なえば、MOを酸化させる
ための処理条件は300°Cであるので、コンタクト部
分の81基板1の表面には自然酸化膜の厚さと大差ない
haの酸化膜しか形成されない。したがってこの81酸
化族は、電極形成直前に通常行なわれる希7ツ酸液によ
るライトエツチングによりg易に除去できる。
In this example, since MoO□ is not exposed to dilute hydrofluoric acid, through-hole etching is performed after forming Mo oxide on the surface of the Mo gate electrode wiring 6 for safety reasons. Since resistance to acids is comparatively high, the Mo oxide forming step and the contact hole forming step may be reversed. That is, immediately after the step shown in FIG. 3(C), a bottom portion is formed in the resist layer 14 by a phosphorography step, partially overlapping the Mo gate electrode wiring 6. Next, as shown in FIG.
The resist layer 14 is removed. Next, Mo oxide 13 is formed on the surface of the MO gate electrode. At this time, if the MO@ oxide is formed by the first method described above, the treatment condition for oxidizing MO is 300°C, so the surface of the 81 substrate 1 in the contact area has a natural oxide film thickness. Only an oxide film of ha which is not much different is formed. Therefore, this group 81 oxide can be easily removed by light etching using a dilute heptonic acid solution, which is usually carried out immediately before electrode formation.

次にスルホール形成後、全面に第27リコン麺12を形
成する。本実施例では電子ビーム蒸着法によ?) 35
00 N形成した。絖いてボ1Jsi15を低抵抗化す
るためA日をイオン注入によJzxxO”(?Fff−
”ドーズした。
Next, after forming the through holes, the 27th recon noodles 12 are formed on the entire surface. In this example, electron beam evaporation was used. ) 35
00N was formed. In order to lower the resistance of Bo1Jsi15, ion implantation was performed on the A day to reduce the resistance of Bo1Jsi15.
“Dose.

次に第3図(G)に示すように、水素あるいは水素金倉
む不活性4曲気中で800°C〜1000°Cの熱処理
を行ない、Mo酸化物13を還元し、供給された酸素に
より第2ンリコン層を内部から酸化し、Moゲート電極
配線6と第2シリコン/11112とり間に内部シリコ
ン酸化膜17を形成する。本実施例では純水素中、10
00°C960分の熱処理を行なった。
Next, as shown in FIG. 3 (G), heat treatment is performed at 800°C to 1000°C in an inert atmosphere containing hydrogen or hydrogen gas to reduce the Mo oxide 13, and the Mo oxide 13 is reduced. The second phosphor layer is oxidized from inside to form an internal silicon oxide film 17 between the Mo gate electrode wiring 6 and the second silicon/11112. In this example, 10
Heat treatment was performed at 00°C for 960 minutes.

第4図(a) + (b)に水素雰囲気中熱処理前後の
オージェ電子分光法による構成元素の深さ方向分布を示
す。(a)は熱処理前のもの、(b)はH2雰囲気にお
ける熱処理後(1000°C160分)の特性を示す。
FIGS. 4(a) and 4(b) show the depth distribution of constituent elements measured by Auger electron spectroscopy before and after heat treatment in a hydrogen atmosphere. (a) shows the properties before heat treatment, and (b) shows the properties after heat treatment in H2 atmosphere (1000°C, 160 minutes).

即ち、第4区fa)は第3図の工程(F)の後のゲート
電極部分の構造であり、51−Mo酸化物−Mo −ゲ
ート5102酸化族構造が形成されているのが良くわか
る。第4h(b)は第3図の工程(G)の後の分布であ
シ、Moゲート電極配線6と第2シリコン層120間に
700A程度の厚いS1酸化膜17が形成されている状
態が明瞭にわかる。酸素はMo中へは入っておらず、こ
のプロセスによp Moゲート電極配線6が敗化さfる
ことはない。又MOと81の反応によるシリサイド形成
も全く与られない。
That is, the fourth area fa) is the structure of the gate electrode portion after step (F) in FIG. 3, and it is clearly seen that a 51-Mo oxide-Mo-gate 5102 oxide group structure is formed. 4h(b) shows the distribution after step (G) in FIG. I can see it clearly. Oxygen does not enter the Mo, and the pMo gate electrode wiring 6 is not damaged by this process. Further, silicide formation due to the reaction between MO and 81 does not occur at all.

さらに、第2シリコン鳩12と内部シリコン酸化族17
の界面及び内部シリコン緻化族17とM。
Furthermore, the second silicon dove 12 and the internal silicon oxide group 17
The interface and internal silicon densification group 17 and M.

ゲート電極配線6の界面は非猟に急峻なオージェ分布を
示しておシ、両界面は非常に均質かつ一様に形成されて
いるものと判断される。本発明の玩象はMoO□が水素
雰囲気によシおそらく次の反応により還元され、 Mob2+ 2H2= Mo + 2H20生成された
H2Oによリポ17siが水蒸気酸化されているものと
考えている。したがって形成される内部シリコン酸化膜
17の厚さは、あらかじめ形成されたMo酸化物の厚さ
13でRkされることに江意する必要がある。
The interface of the gate electrode wiring 6 shows an extremely steep Auger distribution, and both interfaces are judged to be extremely homogeneous and uniformly formed. The simulation of the present invention is that MoO□ is reduced in a hydrogen atmosphere, probably by the following reaction, and Lipo-17si is oxidized with steam by the generated H2O. Therefore, it is necessary to keep in mind that the thickness of the internal silicon oxide film 17 to be formed is Rk equal to the thickness 13 of the Mo oxide formed in advance.

次に第3図(HJに示すように、第2シリコン812を
通常のリングラフィとエツチング工程によシ加工し第2
シリコン電極18を形成°する。不工稚によシMoゲー
ト電極配縁6の表面に選択曲に内部酸化族17ρ・形成
され、Moゲート電極配線6と第2シリコン電極18が
自己整合的に分離形成できる。続いて層間絶縁膜7とし
てOVD PSG康を、5000Ai成し、通常のリン
グラフイエ輸とエツチング工程によりスルホール8を形
成し、AJ−を全面に形成し、通常のリングラフィ工程
とエツチング工程によシムL配@9を形成し本発明の装
置が完成する。本実施例ではAiとして2%Si人シA
J−をスパッタで5ooo X形成した。
Next, as shown in FIG.
A silicon electrode 18 is formed. An internal oxide group 17ρ is formed in a selective manner on the surface of the Mo gate electrode wiring 6 in an unsophisticated manner, and the Mo gate electrode wiring 6 and the second silicon electrode 18 can be formed separately in a self-aligned manner. Next, 5000Ai of OVD PSG film was formed as the interlayer insulating film 7, through holes 8 were formed by ordinary phosphor transfer and etching processes, AJ- was formed on the entire surface, and shim L was formed by ordinary phosphorography and etching processes. The device of the present invention is completed by forming the structure @9. In this example, Ai is 2% Si.
500X of J- was formed by sputtering.

本発明の方法によって形成された内部シリコン敗北Th
+7の膜質はXPS (X−ray photo−el
ectronBpectroaeop7 )測定、希7
ツ酸によるエツチング特性、及び耐圧、リーク電流によ
り評価した。まず・ Si &化膜の組成についてはX
PS測定によシ検討した。その結果、本内部酸化法によ
り形成しfp−S1畿化腺を構成しているSlの2P電
子の結合エネルギーは103.3θ■であシ、5102
を構成するSlの値103.4 eVに一致したことか
ら、内部シリコン酸化族17はsio□であると判的[
した。
Internal silicon failure Th formed by the method of the present invention
+7 film quality is XPS (X-ray photo-el
ectronBpectroaeop7) measurement, rare 7
Evaluation was made based on etching characteristics with tonic acid, withstand voltage, and leakage current. First, regarding the composition of Si & chemical film,
This was investigated by PS measurement. As a result, the binding energy of the 2P electrons of Sl formed by this internal oxidation method and constituting the fp-S1 gland is 103.3θ■, 5102
It was determined that the internal silicon oxide group 17 was sio
did.

希フッ酸(容量比HF:H,O=3: 100)に対す
るエツチング迭度を測定したところ、本内部酸化法によ
るS1畿化腺は約120ν分であり、通常のポ!JSi
a化膜109 A/分と同等であった。耐圧。
When the etching degree of etching with dilute hydrofluoric acid (volume ratio HF:H,O=3:100) was measured, it was found that the etching depth of S1 by this internal oxidation method was about 120ν minutes, which was the same as that of normal po! JSi
It was equivalent to 109 A/min of a film. Pressure resistant.

リーク電流は、本内部酸化法により形成した700λの
シリコン敗北膜上に500μ角のボ1Jsi−A−A2
盾電極を形成し、測定した。その結果耐圧は106−以
上であり、リーク電流はとんどの試料で、10=2A以
下であった。
The leakage current is calculated by forming a 500μ square hole 1Jsi-A-A2 on a 700λ silicon failure film formed by this internal oxidation method.
A shield electrode was formed and measured. As a result, the breakdown voltage was 10 6 - or more, and the leakage current was 10 = 2 A or less in most of the samples.

以上の膜質評価から、本内部酸化法により形成した内部
シリコン酸化膜は通常のシリコン酸化族と同等であると
結論したう 第3図に示した実施例では、MO=化物13上に形成し
た第2シリコンノーの厚さは3500 Aであつたが、
この厚さ1=tsooλ程度以下と薄くなると、水素雰
囲気中熱処理によl) Moとシリコン層界面に厚いシ
リコン酸化kが形成されなくなる。
From the above film quality evaluation, it was concluded that the internal silicon oxide film formed by this internal oxidation method is equivalent to the normal silicon oxide group.In the example shown in FIG. 2 The thickness of silicon no was 3500A,
When the thickness is reduced to about 1=tsooλ or less, thick silicon oxide (k) is no longer formed at the interface between the Mo and silicon layers by heat treatment in a hydrogen atmosphere.

この理由はシリコン層が薄くなると、酸素か結晶粒界や
ピンホールを通して外部へ出てしまうためだと考えてい
る。第3図(F)の工程゛において形成する第2シリコ
ン層12の厚さを110OAとし、これを水素中100
0°C160分の熱処理した後のオージェ電子分光法に
よる構成元素の深さ方向分布を巣5因に示す。MO皺化
物は完全に還元されているが第2シリコン層−Mo界面
には厚い内部シリコン鉦化膜は形成されていない。われ
われはこの問題について種々検討を加えた結果、第2シ
リコン層12の厚さが薄い場合でも、シリコン鳥−MO
界面に厚い内部シリコン酸化膜を形成できる方法を見い
出したので第3図(G)を用いて脱力する。
The reason for this is thought to be that as the silicon layer becomes thinner, oxygen escapes to the outside through grain boundaries and pinholes. The thickness of the second silicon layer 12 formed in the step of FIG. 3(F) is 110 OA, and this is
The depth distribution of constituent elements measured by Auger electron spectroscopy after heat treatment at 0°C for 160 minutes is shown for the five causes of flaws. Although the MO corrugated material is completely reduced, no thick internal silicon oxide film is formed at the second silicon layer-Mo interface. As a result of various studies on this issue, we have found that even if the second silicon layer 12 is thin, the silicon bird-MO
Since we have found a method to form a thick internal silicon oxide film at the interface, we will use FIG. 3(G) to loosen the process.

即ち第3図(F)工程において、電子ビーム蒸着法によ
シ第2シリコン層12を11oo H形成した。次に第
3図(G)に示すように第2シリコン層12の表面に約
40OAのシリコン酸化&19を形成した。
That is, in the step of FIG. 3(F), the second silicon layer 12 was formed to a thickness of 110 H by electron beam evaporation. Next, as shown in FIG. 3(G), about 40 OA of silicon oxide &19 was formed on the surface of the second silicon layer 12.

次に、水素を含む雰囲気中で熱処理しMo酸化物1−1
3を還元し第2シリコン層12′とMOゲート電極配線
6の間に内部シリコン酸化族17を形成する。本実施例
では純水素中1000’C! 、 60分の熱処理を行
なった。第6囚は本方法で形成したシリコン酸化619
−ポリシリコン層12−内部シリコン酸化膜17−Mo
ゲート電極配線16の構造のオージェ電子分光法による
構成元素の深さ方向分相を示す。シリコン−MO間に厚
い内部シリコン販化膜が形成され又各界面が整然と構成
されていることが判る。又不方法では第2シリコン層1
2’の表面を直接賊化しているが、こ・の処理によりM
Oが酸化されることがないこともわかる。この後の工程
は第3図(HJ工程以後と全く同じであるので説明をは
ふく。
Next, heat treatment is performed in an atmosphere containing hydrogen to form Mo oxide 1-1.
3 to form an internal silicon oxide group 17 between the second silicon layer 12' and the MO gate electrode wiring 6. In this example, 1000'C in pure hydrogen! , Heat treatment was performed for 60 minutes. The sixth prisoner is silicon oxide 619 formed by this method.
- Polysilicon layer 12 - Internal silicon oxide film 17 - Mo
The phase separation in the depth direction of the constituent elements of the structure of the gate electrode wiring 16 is shown by Auger electron spectroscopy. It can be seen that a thick internal silicon film is formed between the silicon and MO, and each interface is arranged in an orderly manner. Alternatively, the second silicon layer 1
The surface of 2' is directly pirated, but this process makes M
It can also be seen that O is not oxidized. The subsequent steps are exactly the same as those shown in FIG. 3 (after the HJ step), so the explanation will be omitted.

第7図(al l (b>は本発明の半導体装置の他の
実施例で、(a)は平面図、(b)はA−A線に沿う断
面図である。2点鎖線で囲んだ領域が1ビツトのメモリ
セルに対応している。ここで、1は81半導体基敬、2
は絶縁分離のための厚い酸化膜、3はゲート酸化膜であ
シ、61はゲート電極、62は容重電極、17は内部シ
リコン酸化膜、22は電極シリコン層、201は第1ス
ルホール、2o2は第2スルホール、17は層間絶縁膜
、9はA1配線、1゜は不純物領域である。尚第7図(
alの斜鯨部は電気各音を形成している部分である。図
中aは第lの容重、bは第2の容量を示す。
FIG. 7 (al l (b) is another embodiment of the semiconductor device of the present invention, (a) is a plan view, and (b) is a cross-sectional view taken along the line A-A. The area corresponds to a 1-bit memory cell.Here, 1 is the 81st semiconductor base, and 2 is the 81st semiconductor base.
3 is a thick oxide film for insulation isolation, 3 is a gate oxide film, 61 is a gate electrode, 62 is a bulk electrode, 17 is an internal silicon oxide film, 22 is an electrode silicon layer, 201 is a first through hole, and 2o2 is a The second through hole, 17 is an interlayer insulating film, 9 is an A1 wiring, and 1° is an impurity region. Furthermore, Figure 7 (
The oblique part of al is the part that forms each electric sound. In the figure, a indicates the lth capacity and b indicates the second capacity.

次に本発明の半導体装置の特徴を述べる。Next, the characteristics of the semiconductor device of the present invention will be described.

(1)高融点金属ゲート′fL極61及び各重電極62
とスルホール201 、202並びに高kA金属ゲート
電&61及び容重電極62とシリコン層22との位置関
係は自己整合され、これら電極とスルホ−k 201 
、202 &ひシリコ7に22の間隔Xは内部シリコン
醸化族17の4さく数百A〜千A椎度)まで小さくでき
ている。
(1) High melting point metal gate 'fL pole 61 and each heavy electrode 62
The positional relationships between the through holes 201 and 202, the high kA metal gate electrode 61 and the capacitive electrode 62, and the silicon layer 22 are self-aligned, and these electrodes and the sulfo-k 201
, 202 & Hisilico 7 to 22 spacing X is made as small as 400 to 1,000 A degree) in the internal silicone formation group 17.

(IIJ  電気容には高融点金属容重電極62り上下
面即ち、容重電極62−ゲート酸化膜3−81半畳体基
板とからなる第lの容重(第7図(aJ中aで図示)と
容重電極62−内部シリコン酸化膜17−シリコン層2
2からなる第2の容重(楽7図fat中すで図示)で構
成されている。又本構造では容量電極62上に第2の容
重を形成していることから、従来の2層ゲート構造のよ
うにゲート電極と容量電極の一部を重ねる必要はない。
(IIJ electric capacity includes the upper and lower surfaces of the high-melting-point metal heavy electrode 62, that is, the 1st electric capacity (shown as a in FIG. Electrode 62 - Internal silicon oxide film 17 - Silicon layer 2
2 (already shown in the diagram). Further, in this structure, since the second capacitor is formed on the capacitor electrode 62, there is no need to partially overlap the gate electrode and the capacitor electrode as in the conventional two-layer gate structure.

部ち、ゲート電極61と容′に電極62は1回のMo 
&形成ですむことになシ、当然ゲート酸化膜も1回形成
すれはよいことになる。従来の2層ゲートプロセスが2
回のケート酸化膜形成と2−ゲート電極形成工程からな
っていたことを考えれば、不発明の構造力・微細、高業
績であるにもかかわらず、いかにプロセスが簡略された
ものであるか理解できるはずである。
In addition, the gate electrode 61 and the electrode 62 are connected to the Mo
Of course, it is better to form the gate oxide film only once. The conventional two-layer gate process
Considering that the process consisted of two gate oxide film formation steps and two gate electrode formation steps, it is easy to understand how the process was simplified despite its inventive structural strength, fineness, and high performance. It should be possible.

又、本発明の第7図の装置では、第1図の従来の回路と
比較するため、間隔X以外のサイズ即ちセルサイズ(6
9,2μm2)、高帳点金属ゲート電極61の巾(2μ
m)、スルホール2oの径(1μm)。
In addition, in the device shown in FIG. 7 of the present invention, in order to compare with the conventional circuit shown in FIG.
9.2μm2), the width of the metal gate electrode 61 (2μm
m), diameter of through hole 2o (1 μm).

ケート酸化膜の厚さく 300λ)は同じにしである。The thickness of the gate oxide film (300λ) is the same.

ここで本発明の装置で得られる信号電圧vgigを計算
してみる。不発明の装置では間隔Xは<0.1μmであ
り、第1図の従来の回路X=Ipmに比べてXが1桁以
上小さくなっているため、セルサイズを一定とした場合
、帛1図の従来回路に比べて電気@菫部分の面積を大き
くとることができる。即ち第1図の従来回路の場合、電
気容重部分の面積は21.4μm2 であるが、本発明
の装置では、下f11IC/)第lの容重の面積2o、
1μm2と上側の第2り容重のm5ao、sμm2で合
計50.9μm2と大きくなっている。
Let us now calculate the signal voltage vgig obtained by the device of the present invention. In the uninvented device, the spacing Compared to the conventional circuit, the area of the electrical part can be increased. That is, in the case of the conventional circuit shown in FIG. 1, the area of the electric weight part is 21.4 μm2, but in the device of the present invention, the area of the lower f11 IC/)lth weight part is 2o,
The total weight is 50.9 μm2, which is 1 μm2 and the upper second volume m5ao and sμm2.

こりため本発明の装置は同じセル′@棟で従来回路の2
倍以上の電気容重面構を有していることになる。したが
って本発明の装置で得らnる信号電圧v、igは、 となシ、第1図に示した・従来回路と同じセルサイズで
従来回路の信号z (150mV)の実に約U2.6倍
」の信号型が得られることとなる。
Therefore, the device of the present invention has two conventional circuits in the same cell'@ building.
This means that it has an electric capacity and surface structure that is more than twice as large. Therefore, the signal voltage v,ig obtained by the device of the present invention is approximately U2.6 times the signal z (150 mV) of the conventional circuit with the same cell size as the conventional circuit shown in FIG. ” signal type will be obtained.

次に第8図を用いて第7図に示した本発明の半導体装置
の形成方法の一実施例を示す。まず第8図(Alに示す
ようにS1基板1に例えば選択酸化法により厚い素子量
分m選択酸化膜2を形成し、さらにケート酸化膜3を形
成する。本実施例ではケート酸化膜3の厚さは300A
とした。次に第3図(B)に示すようにMOJIKを全
面に形成し、通常のリングラフィ工程とエツチング工程
によりMoゲート電極61と容量電極62を形成する。
Next, an embodiment of the method for forming the semiconductor device of the present invention shown in FIG. 7 will be described using FIG. 8. First, as shown in FIG. 8 (Al), a selective oxide film 2 with a thick element amount m is formed on the S1 substrate 1 by, for example, selective oxidation method, and then a gate oxide film 3 is formed.In this embodiment, the gate oxide film 3 is Thickness is 300A
And so. Next, as shown in FIG. 3(B), MOJIK is formed on the entire surface, and a Mo gate electrode 61 and a capacitor electrode 62 are formed by a normal phosphorography process and an etching process.

本実施例ではMoは電子ビーム蒸着法により基板温度2
50゜Cで300OA形成した。更に第8区(C) K
示すようにMO電極りすくなくとも表面へにMo酸化物
層13を形成する。本実施例では前記した第lのM。
In this example, Mo was deposited at a substrate temperature of 2 by electron beam evaporation.
300OA was formed at 50°C. Furthermore, Ward 8 (C) K
As shown, a Mo oxide layer 13 is formed on at least the surface of the MO electrode. In this embodiment, the first M described above is used.

酸化物形成法によシM002層を形成した。実際には酸
素雰囲気中で300°C160分の醸化を行なった後、
窒素雰囲気中800°C930分の熱処理を行ないMo
ゲート電極の表面に約40OAのMoO□酸化物13を
形成した。続いてMo層をマスクとして、A8を100
KVで4 X 10−” cm−2ドーズし、さらに活
性化のための1000°C220分の熱処理を行ない、
ソース・ドレーン不純物領域10を形成する。
The M002 layer was formed by an oxide formation method. In fact, after fermenting at 300°C for 160 minutes in an oxygen atmosphere,
After heat treatment at 800°C for 930 minutes in a nitrogen atmosphere, Mo
MoO□ oxide 13 of about 40 OA was formed on the surface of the gate electrode. Next, using the Mo layer as a mask, A8 was
KV at a dose of 4 x 10-" cm-2, and further heat-treated at 1000°C for 220 minutes for activation.
Source/drain impurity regions 10 are formed.

なお、本実施例ではMO電極表面にMo #R化物層1
3を形成した後、イオン注入を行ったが、イオン注入の
時期はMo酸化物13を形成する前でも良い。次にN8
図fD)に示すように、ホトあるいは電子ビーム露光等
の通常のリングラフィ工程にょシレジスト〜14にスル
ホール用の開口部15を1ける。この時開口部15の一
部を図のようにMoゲート電極6に1ねて構成してもか
まわない。第1図の従来装置で説明した如くこれまで行
なわれてきたプロセスでは、ゲート電極とスルホールか
1なれに、当然ゲート電極とスルホール上の電極が短絡
してしまうため、スルホール−はケート電極から駆して
形成される。この距離はリングラフィ工程における余裕
度、エツチングにおけるサイドエツチング等を考慮し通
常1μm以上とるのが普通である。これに対して本発明
は(D)図に示した如く、レジストの開口部15の一部
をMoゲート電極61にMわて形成する点に大きな特徴
がある。次に希フッ酸あるいはドライエツチングにょク
レジスト開口部15の部分のケート酸化膜を:餘去しス
ルホ−ル201 、202を形成した後レジスト層14
を除去する“。
In this example, a Mo #R compound layer 1 is provided on the surface of the MO electrode.
Although the ion implantation was performed after forming the Mo oxide 13, the ion implantation may be performed before the Mo oxide 13 is formed. Next N8
As shown in FIG. fD), openings 15 for through holes are made in the resist 14 using a normal phosphorography process such as photo or electron beam exposure. At this time, a part of the opening 15 may be formed so as to overlap the Mo gate electrode 6 as shown in the figure. In the process that has been carried out up to now, as explained with the conventional apparatus in Fig. 1, the gate electrode and the electrode on the through hole naturally short-circuit, so the through hole is driven from the gate electrode. It is formed by This distance is normally set to 1 μm or more, taking into account margins in the phosphorography process, side etching in etching, and the like. In contrast, the present invention has a major feature in that a part of the opening 15 in the resist is formed over the Mo gate electrode 61, as shown in FIG. Next, the gate oxide film at the resist opening 15 is removed using dilute hydrofluoric acid or dry etching to form through holes 201 and 202, and then the resist layer 14 is removed.
“Remove”.

尚、本実施例では、MOO□が希フッ酸におかされない
ことから、安全性を考えてMOゲート電極配婦6の表面
にMO酸化物を形成後スルホールエツチングを行なって
いるが、本来MO自体希フッ酸に対する耐性は比教的高
いことから、概3図(0)で説明したようにMo酸化物
形成工程とスルホール形成工程を逆にしても良い。
In this example, since MOO□ is not exposed to dilute hydrofluoric acid, through-hole etching is performed after forming MO oxide on the surface of MO gate electrode coupler 6 for safety reasons. Since the resistance to dilute hydrofluoric acid is comparatively high, the Mo oxide forming step and the through hole forming step may be reversed as roughly explained in FIG. 3 (0).

を電子ビーム蒸着法によJ 3500^形成し、続いて
7リコ/旭21を低抵抗化するためAθをlXl016
crn−2イオン注入によシドーズした、次に第8図(
Flに示すように、水素あるいは水素を含む不活性雰囲
気中で1000°C160分の熱処理を行ない、MO酸
化!#j層13を還元し供給された酸素によりシリコン
層21を内部から酸化しMOケートv=極配越6とシリ
コン層21の間に内部シリコン酸化族17を形成する。
J3500^ was formed by electron beam evaporation, and then Aθ was changed to lXl016 in order to lower the resistance of 7 Rico/Asahi 21.
Crn-2 ion implantation was performed, and then Fig. 8 (
As shown in Fl, heat treatment is performed at 1000°C for 160 minutes in hydrogen or an inert atmosphere containing hydrogen to oxidize MO! The #j layer 13 is reduced and the supplied oxygen oxidizes the silicon layer 21 from the inside to form an internal silicon oxide group 17 between the MO gate v=polar interconnection 6 and the silicon layer 21.

次に第8図(H)に示すように通常のリングラフィ工程
とエツチング工程によシリコン電極1を加工し、電極シ
リコン層22を形成する。次に第8図(HIK示すよう
に層間絶に膜7としてCVDPBG族’65ooo人形
成し、通常のリングラフィ工程とエツチング工程によシ
スルホール23を形成し、A1を全面に形成し、通常の
りング;フイ工程とエツチング工程によI)A1配#j
9’t−形成し本発明の装置が充放する。本実施例では
A1として2%S1人fi AJ−をスパッタ法で50
0OA形成した。
Next, as shown in FIG. 8(H), the silicon electrode 1 is processed by a normal phosphorography process and an etching process to form an electrode silicon layer 22. Next, as shown in FIG. 8 (HIK), a CVDPBG group '65ooo layer is formed as a film 7 intermittently, a thistle hole 23 is formed by a normal phosphorography process and an etching process, A1 is formed on the entire surface, and a normal glue is applied. I) A1 pattern #j according to the filling process and etching process
9't- is formed and the device of the present invention is charged. In this example, 50% of 2% S1 fi AJ- was sputtered as A1.
0OA was formed.

尚シリコン層21の膜厚が約1500 A以下と薄い場
合、あらかじめ表面に/リコン酸化膜を形成した後、水
素を含んだ不活性雰囲気中で熱処理し厚い内部シリコン
酸化膜を形成するのは、粥3図の実施例で説明した通り
である。
If the thickness of the silicon layer 21 is as thin as about 1500 A or less, forming a silicon oxide film on the surface in advance and then heat-treating it in an inert atmosphere containing hydrogen to form a thick internal silicon oxide film is as follows. It is as explained in the example of Fig. 3.

以上は本発明をMO8O8半導体素子用適用場合につい
て説明したものであるが、本発明はMO8半尋体素子に
限られるものでなく、MIS半碑体累子にも適用できる
もので、電極配線間どうしあるいは電極配線とコンタク
トホール間の位置を自己整合的に形成する必要がある装
置に広く適用し得る技術であることはいう1でもない。
Although the present invention has been described above with reference to the application to MO8O8 semiconductor devices, the present invention is not limited to MO8 half-layer elements, but can also be applied to MIS half-layer elements. It goes without saying that this is a technique that can be widely applied to devices in which it is necessary to form positions between electrode wirings and contact holes in a self-aligned manner.

又実施例ではMOを用いて説明したが、本発明は金属酸
化物が水素を含む雰囲気中熱処理で還元できれば良く、
大部分の金属が本発明の対象となることは明らかである
。しかし、Slを酸化し厚いS1酸化膜を得るためには
内部酸化時の温度を800°C以上とする必要があるた
め、低融点金属の適用はむずかしいものと考えている。
Further, although the embodiments have been explained using MO, the present invention only requires that the metal oxide can be reduced by heat treatment in an atmosphere containing hydrogen.
It is clear that most metals are within the scope of the present invention. However, in order to oxidize Sl and obtain a thick S1 oxide film, the temperature during internal oxidation needs to be 800°C or higher, so it is considered difficult to apply low melting point metals.

さらにシリコン酸化物にかぎらず金属表面に金属窒化膜
を形成しておき、水系還元し内部シリコン望化膜を作る
ことも可能でるる。
Furthermore, it is also possible to form a metal nitride film not only on silicon oxide but also on a metal surface, and then perform aqueous reduction to form an internal silicon-containing film.

以上説明したように、本晃明Ua=点金属−金属酸化物
一ポ’J Sl 3層構造を形成し、金属酸化物を酸素
の供給源として、ボl781を内部から酸化する技術で
あることから次のような特徴がある。
As explained above, this technology forms a three-layer structure of Ua=point metal-metal oxide 1PO'J Sl and oxidizes Bol 781 from the inside using the metal oxide as an oxygen supply source. It has the following characteristics:

(1)高融点金属′表面のみに選択的にシリコン酸化族
を形成した構造ができる。
(1) A structure is formed in which silicon oxide groups are selectively formed only on the high melting point metal surface.

(11)  内部酸化によう残ったボIJ Siを上層
の電極として使用できると同時に、このシリコン電極と
高融点金属電極配線とを内部酸化にょシ形成されたシリ
コン酸化膜によシ自己整合的に分離することができる。
(11) The void IJ Si remaining due to internal oxidation can be used as an upper layer electrode, and at the same time, this silicon electrode and high melting point metal electrode wiring can be connected in a self-aligned manner to the silicon oxide film formed due to internal oxidation. Can be separated.

(iti)  内部酸化によるシリコン酸化族によシミ
極間を分離していることから、スルホールと電2  極
間の位置も自己整合的に形成でき、かつこの間の距鹸を
数百Aまで短縮することができる。
(iti) Since the stain electrodes are separated by the silicon oxide group caused by internal oxidation, the position between the through hole and the two electrodes can also be formed in a self-aligned manner, and the distance between them can be shortened to several hundred A. be able to.

(1v)  シリコンゲートプロセスで通常行なわれて
いる酸洗浄か可能となる。
(1v) Acid cleaning, which is normally performed in silicon gate processes, becomes possible.

(vi  高融点金属表面に結晶性の悪い金属酸化物層
が形成されているため、イオン注入に刻するマスク性の
同上が期待きれる。
(vi) Since a metal oxide layer with poor crystallinity is formed on the surface of the high melting point metal, it is expected that it will have the same masking properties for ion implantation.

本発明は上記りような特徴を有することから、多層電極
配線、完全セルファラインコンタクト、折り返し多層キ
ャパシター等を実現ならしめるものであシ、今後のLS
Iの高密度、商集積化に大きなインパクトを与える技術
ということかできる。
Since the present invention has the above-mentioned characteristics, it can realize multilayer electrode wiring, complete self-line contact, folded multilayer capacitors, etc., and will be useful for future LS.
It can be said that this technology has a great impact on the high density and quotient integration of I.

上記の技術はとシもなおさず、完全セルファラインコン
タクト、セルファライン多層キャパシターを実現したも
のであり、これらの技術を用いた拓2図双び第71に示
した半導体装置は、従来の半導体装置に比べてセルサイ
ズ及び信号量を大巾に改善できるものでめる。又現在、
LSIの機紐化0)最大り障曹ニリングラフイエ程及び
エツチング工程であるか、本兄明では、スルホール及び
多層配縁り分離はセルファラインで行なわれているため
、リングラフィ工程、エツチング工程に要求される高制
御性か緩和され、プロセス余裕度が非為に大きくなる効
果も有している。
The above-mentioned technology has achieved a complete self-line contact and a self-line multilayer capacitor without any modification, and the semiconductor devices shown in Figures 2 and 71 using these technologies are different from conventional semiconductor devices. This means that the cell size and signal amount can be greatly improved compared to the previous model. Also currently,
LSI machine stringing 0) Maximum lattice lithography process and etching process.In our theory, through-holes and multilayer separation are carried out in a self-alignment line, so phosphorography process and etching process are required. This also has the effect of relaxing the high controllability required for the process and significantly increasing process latitude.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1凶(a) 、 (blは従来り島融点金属ゲート電
極配森を用いた256にピッ) MO8RAMのセル構
造の平面及び餌面区、72図(’J + (b)は本発
明の半導体装置の一実施例の平面及び断面図、第3図(
A7〜(G)は上記本発明の半導体装置の製造方法の一
実施例、第4図(a) + (b)は内部酸化前後のオ
ージェ分析による深さ方向分布、第5図はシリコン〜が
薄い場合の内部酸化後のオージェ分析による深さ方向分
布、第6図は薄いシリコン層表面にノリコン酸化膜を形
成し、内部酸化した後のオージェ分析による深芒方向分
布、第7図に+ + (blは本発明の半導体装置の他
の実施例の平面図及び断面図、第8図(N〜f)Qは上
記半導体装置の製造方法の他の実施例を示す。 1・・・81半尋体基板、2・・厚い酸化膜、3.3・
・・ゲート酸化膜、4・・・シリコン層、5・・・シリ
コン酸化族、6・・・高融点金属ゲート電極配線、7・
・層間絶に族、8・・・スルホール、9・・・A1配綜
、lO・・不純愕領域、4・・・第1シリコン鳩、12
.12’・・第27リコン〜、13・・・Mo酸化物鳩
、14・・・レジス、ト層、  z 、s・・開口部、
16・・・スルホール、17・・・内部シリコン酸化族
(絶縁層)、18・・シリコン電極、19・・・シリコ
ン酸化族、61・・ケート電極、62・・容重電極、2
0・・・スルホール、201・・・褐1スルホール、2
02・・・第2スルホール、21・・シリコン層、22
・・・電極シリコン層、23・・スルホール %計重願人 日本電信電話公社 代理人 弁理士 高 山 敏 t は:IP1名) (− 第1図 (b) 第2図 (a) (b) 第4図 ス/l”ヅタ吟1vl(分) 又バ・・・7時開 (分) 第5図 スバ・ツク閤=!Vl(介) 第7図 (a) (b) 第8図 手続補正書(方式) %式% 2、発明の名称 半導体装置及びその製造方法 3、補正をする者 電話(03j365−1932番 氏   名    弁理士16108)高   山  
 敏   夫5、補正命令の日付 昭和51年7月13日(発送日昭和57年8月31日)
3、補正の対象 鳳2)添付図面中東3図(G′) 二補正の内容 別紙のとおり 1、明細書第24頁第16付目、同負第19行目のr(
G“)Iを’(J)」と訂正する。 2 明1jI]35@第14行目の「第3図(A)へ−
(G’)」を1第:S図、△1〜(、Jl+と訂正ツる
。 3、第3図(G′)を第3図(J)と訂正する。
The first problem (a), (bl is the same as 256 using the conventional island melting point metal gate electrode arrangement). Plane and cross-sectional views of one embodiment of a semiconductor device, FIG.
A7 to (G) are an example of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, FIGS. 4(a) + (b) are depth distributions obtained by Auger analysis before and after internal oxidation, and FIG. Figure 6 shows the distribution in the depth direction by Auger analysis after internal oxidation in a thin case, and Figure 7 shows the distribution in the depth direction by Auger analysis after forming a Noricon oxide film on the surface of a thin silicon layer and internally oxidizing it. (bl shows a plan view and a sectional view of another embodiment of the semiconductor device of the present invention, and FIGS. 8(N to f) and Q show another embodiment of the method for manufacturing the semiconductor device. 1...81 and a half Body substrate, 2...Thick oxide film, 3.3.
...Gate oxide film, 4...Silicon layer, 5...Silicon oxide group, 6...High melting point metal gate electrode wiring, 7.
・Layer gap group, 8...Through hole, 9...A1 arrangement, lO...Impurity region, 4...First silicon pigeon, 12
.. 12'... 27th silicon ~, 13... Mo oxide pigeon, 14... resist, to layer, z, s... opening,
16...Through hole, 17...Internal silicon oxide group (insulating layer), 18...Silicon electrode, 19...Silicon oxide group, 61...Kate electrode, 62...Volume electrode, 2
0...Through hole, 201...Brown 1 Through hole, 2
02...Second through hole, 21...Silicon layer, 22
...Electrode silicon layer, 23...Through hole % measurement Patent attorney Satoshi Takayama, representative of Nippon Telegraph and Telephone Public Corporation (1 IP person) (- Figure 1 (b) Figure 2 (a) (b) Figure 4 Su/l” Izuta Gin 1vl (minutes) Mataba...opens at 7am (minutes) Figure 5 Suba Tsukukan=! Vl (intermediate) Figure 7 (a) (b) Figure 8 Written amendment (method) % formula % 2. Title of the invention: Semiconductor device and its manufacturing method 3. Telephone number of the person making the amendment (03j365-1932 Name: Patent attorney 16108) Takayama
Toshio 5. Date of amendment order: July 13, 1975 (Shipping date: August 31, 1980)
3. Subject of amendment 2) Attached drawing Middle East Figure 3 (G') 2. Contents of the amendment As shown in the attached sheet 1. Specification, page 24, line 16, r (
G ") Correct I to '(J)." 2 Akira 1jI] 35 @ line 14 “To Figure 3 (A)-
(G')'' is corrected as Figure 1: S, △1~(, Jl+. 3. Correct Figure 3 (G') as Figure 3 (J).

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (υ l8個の電気容重とこれに接電された1個のM工
S電界効釆トランジスタとからなるメモリセルを少くと
も1個以上有する半導体装置において、前記の電気容重
は半導体基板と、この半導体基板上に形成された絶I#
、膜七、この絶線族に形成された第1シリコン層とによ
り構成され、前記の電界効果トランジスタのケート電極
配線は尚融点金属で構成され、この尚融点金属表面に退
択的に形成された絶線族に隣接してヌルホールか形成さ
れ、このスルホールを介して第2シリコン層か前記の半
導体基板と電気的に接続さt、前記のスルホール、第2
シリコン編及び胃融点のゲート電極配森との位置関係が
、前記の絶練庵を介して自己整合されていることを特徴
とする半導体装置。 (2)半導体基板上に形成された絶縁膜上に所定形状の
第1シリコン層を形成する工程と、その表面を酸化する
工程と、前記第1ンリコン層以外の絶縁膜上に所定形状
の高融点金属ゲート電極配線を形成する工程と、前記高
融点金属ケート電極配置ff面に^融点金属酸化物層全
形成する工程と、前記金属酸化物層に隣接して前記の絶
縁族VCスルホールを形成する工程と、全面に第2シリ
コンJ−を形成する工程と、その後水素を含む雰囲気中
で熱処理し、前記第2シリコンlbヲ内部から酸化し、
前記の高融点金属ケート′WL毬表圓rこ遺択釣に絶線
族を形成する工程と、前記の第2ンリコン層を加工する
工N’tすくなくとも含L・ことを特徴とする半導体装
置の製造方法。 有する半導体集積装rItにおいて、前記の第1O電気
容菫は半導体基板と、この上に形成された絶線族と、こ
の絶縁膜上に形成された高融点金11i電極とから構成
され、第2の電気容警は前記の高融点金属電極と、この
上に形成された粕、iw、膜とこの絶km上に形成され
たシリコン増とカ・ら構成され、かつ前記の7リコン層
は前記の半導体基板上の絶kmに開口された第2のスル
ホールを介して前記の半導体基板に電気的に接続され、
さらに前記の第2のスルホール並ひに前記のシリコン層
と前記の高融点金属電極との位置関係が、前記の高融点
金属電極表面に選択的に形成された絶縁層を介して自己
整合され、前記の電界幼果トランジスタのゲート篭極配
勝は高融点金属で構成され、この高島点金塊茨囲に選択
的に形成さnた絶に層に隣接して第1のスルホールが形
成され、このヌルホールを弁してシリコン層か前dCの
半導体基板に電気「ソに接続さγL1かつil前記の第
1のスルホール並びに前記シリコン層と前記の爾融点金
属よりなるフート電惚配物との位置関係か前記O)絶縁
層を介して自己整合されていることを特徴とする半4体
装にっ (4)半導体基板上に形成された絶縁膜上に所定形状に
ξカ融点金属ケート電極配軸を形成する工程と、前記尚
融点金属ゲート電極配吻表面に高融点金属電極表面を形
成する工程と、該高融点金属電極表面に隣接して上記絶
に膜に第1及び第2のスルホールを形成する工程と、全
曲にシリコン層を形成する工程と、ついで水素を富む雰
囲気中で熱処理し、前記シリコンノーヲ内部から酸化し
前記高融点金属電極表面に選択的に絶#/Illを形成
する工程と、シリコン層を加工する工程をすくなくとも
含むことを特徴とする半導体表置の製造方伝。
[Scope of Claims] (υ In a semiconductor device having at least one memory cell consisting of eight electrical capacitors and one M/S field effect transistor connected to the memory cells, the electrical capacitors are is a semiconductor substrate and an isolated I# formed on this semiconductor substrate.
, a film 7, and a first silicon layer formed on this wire-free group, the gate electrode wiring of the field effect transistor is made of a melting point metal, and is selectively formed on the surface of the melting point metal. A null hole is formed adjacent to the disconnected wire group, and the second silicon layer is electrically connected to the semiconductor substrate via the through hole.
A semiconductor device characterized in that the positional relationship between the silicon layer and the gastric melting point with respect to the gate electrode arrangement is self-aligned via the above-mentioned wire. (2) A step of forming a first silicon layer of a predetermined shape on an insulating film formed on a semiconductor substrate, a step of oxidizing the surface thereof, and a step of forming a first silicon layer of a predetermined shape on an insulating film other than the first silicon layer A step of forming a melting point metal gate electrode wiring, a step of forming a full melting point metal oxide layer on the ff surface for disposing the high melting point metal gate electrode, and forming the insulating group VC through hole adjacent to the metal oxide layer. a step of forming a second silicon layer on the entire surface, and then a heat treatment in an atmosphere containing hydrogen to oxidize the second silicon layer from inside,
A semiconductor device characterized in that the step of forming a disconnection group on the high melting point metal layer and the step of processing the second silicon layer do not contain at least L. manufacturing method. In the semiconductor integrated device rIt, the first O electric capacitor is composed of a semiconductor substrate, an insulated wire group formed thereon, and a high melting point gold 11i electrode formed on this insulating film, and the second The electric capacitor is composed of the above-mentioned high-melting point metal electrode, the lees, IW, and film formed on this, and the silicon layer formed on this layer, and the above-mentioned 7 silicon layers are formed on the above-mentioned electrically connected to the semiconductor substrate through a second through hole opened at an absolute distance on the semiconductor substrate;
Furthermore, the positional relationship between the second through hole, the silicon layer, and the high melting point metal electrode is self-aligned via an insulating layer selectively formed on the surface of the high melting point metal electrode, The gate cage of the electric field infant transistor is made of a high melting point metal, and a first through hole is formed selectively around the Takashima point gold nugget, and a first through hole is formed adjacent to the layer. The silicon layer is electrically connected to the semiconductor substrate at dC through the null hole, and the positional relationship between the first through hole, the silicon layer, and the foot electric wire made of the melting point metal is established. (4) ξ melting point metal gate electrode axis arranged in a predetermined shape on an insulating film formed on a semiconductor substrate; forming a high melting point metal electrode surface on the high melting point metal gate electrode proboscis surface, and forming first and second through holes in the above film adjacent to the high melting point metal electrode surface. a step of forming a silicon layer over the entire track; and a step of heat-treating in a hydrogen-rich atmosphere to oxidize the silicon layer from inside and selectively form an insulator on the surface of the high melting point metal electrode. , a method of manufacturing a semiconductor surface mount characterized by including at least a step of processing a silicon layer.
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