JPS6161451A - 半導体素子の製造方法 - Google Patents

半導体素子の製造方法

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JPS6161451A
JPS6161451A JP59182592A JP18259284A JPS6161451A JP S6161451 A JPS6161451 A JP S6161451A JP 59182592 A JP59182592 A JP 59182592A JP 18259284 A JP18259284 A JP 18259284A JP S6161451 A JPS6161451 A JP S6161451A
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JP
Japan
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film
resistance
wiring portion
silicide
silicon
Prior art date
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Pending
Application number
JP59182592A
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English (en)
Inventor
Akihiro Sakamoto
明広 坂元
Keisuke Toyooka
豊岡 啓介
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP59182592A priority Critical patent/JPS6161451A/ja
Publication of JPS6161451A publication Critical patent/JPS6161451A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • H01L23/532Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body characterised by the materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分IF) この発明は、半導体素子における配線層に異なる抵抗値
をもつようにした半導体素子の製造方法に関する。
(従来の技術) 従来、スタティック型RAMとしてl5SCODIGE
ST OF TECHnICAL PAPER3Feb
、 23゜1904 P216に4トランジスタ、2抵
抗単一多結晶シリコンメモリセルに関して開示されてお
り、スタティック型RAMのメモリセルの一方式として
、高抵抗型メモリセルが提案され、その構造は第4図に
示すように構成されている。
この第4図において、半導体基板1上に絶縁膜2を形成
し、半導体基板1にソース・ドレイン!、を形成し、こ
のソース・ドレイン■1は電極C4に接続している。
また、絶縁M2上には、低抵抗の配線部R工と高抵抗の
配線部H,/が同一多結晶シリコン層に形成している。
高抵抗の配線部R,は10〜100GΩ/口程度の抵抗
値を有し、低抵抗の配線部R′は50〜150Ω/口程
度の抵抗値を有しており、実用化されている。
しかしながら、近年高密度、大容量化になってきたスタ
ティック型メモリにおいては、配線およびゲートG1で
の抵抗と容量によるRC遅延が問題となっており、その
対策として、高抵抗部分を持つ多結晶シリコン層以外に
新たに別の抵抗の低い20〜30Ω/口の多結晶シリコ
ン層を形成して、その低抵抗の多結晶シリコン層を用い
て配線およびゲート材料とする多層多結晶シリコン構造
が採用されている。
(発明が胛決しようとする問題点) この構造では、多結晶シリコン暦が1層以上増すために
プロセスが複雑になり、また段差部が多くなり、プロセ
ス歩留りが悪くなるという欠点があった。
(問題点を解決するための手段) この発明は、半導体基板上の絶縁繰上に多結晶シリコン
膜を形成する工程と、この多結晶シリコン膜上にシリコ
ン酸化膜またはシリコン窒化膜を形成するとともに配線
の抵抗が高くする部分を残るようにパターニングする工
程と、多結晶シリコン膜上と上記パターニングされたシ
リコン酸化膜またはシリコン膜との間に段切れが生じる
ように高融点金属またはシリサイドを形成してシリコン
酸化膜またはシリコン窒化膜をエツチングすることによ
りその上の高融点金属またはシリサイドをリフトオフす
る工程と、高融点金属またはそのシリサイドをリフトオ
フして露出させた多結晶シリコン膜による高抵抗配線部
分と高融点金属またはそのシリサイドによる低抵抗配線
部分をパターニングする工程よりなるものである。
(作 用) この発明によれば、以上のような工程からなるものであ
るから、多結晶シリコン膜の上に形成したシリコン酸化
膜またはシリコン窒化膜をパターニングして一部分を残
し、この上と多結晶シリコン膜上に高融点金属またはそ
のシリサイドをカバレッジを悪くするように形成しな後
このシリコン酸化膜またはシリコン窒化膜をエツチング
してその上の高融点金属またはそのシリサイドをリフト
オフした後にパターニングし、多結晶シリコン膜による
低抵抗配線部分と高融点金属またはそのシリサイドによ
る低抵抗配線部分を同一配線層に形成する。
(実施例) 以下、この発明の半導体素子の製造方法の実施例につい
て図面に基づき説明する。第1図(A)ないし第1図C
F)はその一実施例の工程説明図である。まず、第1図
(A)に示すように、半導体基板1に絶縁膜2を100
〜SOO人程形成し、その上に多結晶シリコン[3を1
500〜4000人程化学気相成長させ、後述する高抵
抗配線部分が希望する抵抗値になるように不純物を拡散
する(場合によっては不純物を拡散しない)。その後、
シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜4 (たと′えば
Sin□、PSG 、 Si、N、など) G 5G0
0〜1oooo人程化学気相成長させる。
次に、第1図(B)に示すように、シリコン酸化膜また
はシリコン窒化膜4を配線の抵抗を高くする部分が残る
ようにレジストでパターニングする。そのとき、エツチ
ングはウェットで行ない、浸み込みをできるだけ大きく
する。
次に、第1図((lで示すように、フッ酸(HF)とリ
ン酸に溶けない高融点金属(たとえばMo、W)または
そのシリサイド(たとえばMoSix、WSix )5
をカバレッジを悪くする条件で500〜3000人程C
VD、スパッタまたはEB蒸着などで形成する。
この場合、どうしてもカバレッジが悪くならなければ、
酸素フリーの雰囲気中で1ooo℃程の高温で熱処理を
行なえば、確実にシリコン酸化膜またはシリコン窒化膜
4上の高融点金属またはそのシリサイド5と多結晶シリ
コンWAg上の高融点金属またはそのシリサイド5は段
切れを起こす。
これは熱処理により高融点金属またはシリサイド5の体
積が減少するからである。
このようにして形成したものを、シリコン酸化膜または
シリコン窒化膜4がシリコン酸化物のときはフッ酸に、
シリコン窒化物のときはリン酸に浸すと第1図(D)に
示すように、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜4だ
けエツチングされ、その結果、その上の高融点金属また
はシリサイド5がリフトオフする。
その後、第1図(E)で示すように、配線を形成するた
めにレジスト6を現像し、次いで、第1図(F)に示す
ようにパターニングし、高抵抗配線部分R1゜と低抵抗
配線部分”ttを同一配線m内で形成する。
第2図は以上のようにして製造された半導体素子の平面
図であり、第3@は第2図のA−A’線の断面図である
。この第2図および第3図において、第1図(A)〜第
1図(F)と同一部分には同一符号が付されている。
この第2図、第3図において、高融点金属またはそのシ
リサイド5による低抵抗配線部分R1□′の抵抗値1.
を多結晶シリコン膜3上の高融点金属またはそのシリサ
イドによって支配されるので、1〜5Ω/口の値を得る
ことができ、多結晶シリコン膜3zζ不純物を拡散させ
た場合の20 4Ω/口であり、RC遅延対策に極めて
有効である。
上記からも明らかなように、同−配線層内で高抵抗と低
抵抗の配線材質を変えであるので、他方の抵抗にもう一
方の影響されないという大きな利点をもつ。
つまり、従来の構造では高抵抗配線部分を10〜100
GΩ/口に設定すると低抵抗配線部分は約80Ω/口以
下にはできず、それ以下の低抵抗、たとえば約30Ω/
口にすると、選択的に拡散した不純物が高抵抗配線部分
にまで横方向に拡散されて高抵抗配線部分の抵抗が急激
に落ちていたが、この発明で得られた半導体素子では高
抵抗配線部分と低抵抗配線部分の抵抗値は各々独立して
形成されているので、低抵抗配線部分では1〜5Ω/口
、高抵抗配線部分では20Ω/ロ〜100GΩ/ロ程度
の抵抗値を持つ配線を自由に形成できろ。
さらにこの発明により得られた半導体素子では、低抵抗
配線部分から高抵抗配線部分への横方向への不純物のし
み出しを考慮する必要がないため、従来の構造では高抵
抗配線部分の配線長が約8μ−以上必要であったのに対
しこの発明により得られた半導体素子では1〜2μ真以
上あればよく回路パターンを小さくできるという利点が
ある。
(発明の効果) 以上詳細に説明したようにこの発明によれば、多結晶シ
リコン膜上にシリコン酸化膜またはシリコン窒化膜を形
成してパターニングし、残ったシリコン酸化膜またはシ
リコン窒化膜および多結晶シリコン膜上に高融点金属ま
たはそのシリサイドを段切れを生じるように形成した後
、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜をエツチングし
てその上の高融点金属またはそのシリサイドをリフトオ
フし、パターニングを行なって多結晶シリコン膜による
孝抵抗配線部分と高融点金属またはそのシリサイドによ
る低抵抗配線部分を形成するようにしたので、同一配線
層上に異なる抵抗値の配線部分が形成できるとともに、
互いに影響されない。
また、低抵抗配線部分から高抵抗配線部分への横方向へ
の不純物のはみ出しを考慮する必要がなく、回路パター
ンの小形化が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)ないし第1図CF)はそれぞれこの発明の
半導体素子の製造方法の一実&!例の工程説明図、第2
図は同上この発明の半導体素子の製造方法で得られた半
導体素子の平面図、第3図は第2図のA−A’綿の断面
図、第4図は従来の高抵抗型メモリセルの断面図である
。 1・・・半導体基板、2・・・絶縁膜、3・・・多結晶
シリコン膜、4・・−シリコン−酸化膜またはシリコン
窒化膜、5・・・高融点金属またはそのシリサイド、R
11・・・低抵抗配線部分、R12・・・高抵抗配線部
分。 第1区 第1図 1:牛箒体耳桃 2:耗珠販 3:つ堵志品ンリコ:/蟻 4:シリコン凶ν化りt笑!芝はンリコソ窒化繰5:高
#、熱公Jあ上体はそのンリザイドR11,イヘ拮十ン
L廼シ己繕后で分 R12:高1氏李んg乙豚盾諭

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  半導体基板上の絶縁膜上に多結晶シリコン膜を形成す
    る工程と、この多結晶シリコン膜上にシリコン酸化膜ま
    たはシリコン窒化膜を形成するとともに配線の抵抗を高
    くする部分が残るようにパターニングする工程と、上記
    多結晶シリコン膜上と上記パターニングされたシリコン
    酸化膜またはシリコン窒化膜上との間に段切れが生じる
    ように高融点金属またはそのシリサイドを形成して上記
    シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜をエッチングする
    ことによりその上の高融点金属またはそのシリサイドを
    リフトオフする工程と、上記高融点金属またはそのシリ
    サイドをリフトオフして露出させた多結晶シリコン膜に
    よる高抵抗配線部分と上記高融点金属またはそのシリサ
    イドによる低抵抗配線部分をパターニングして形成する
    工程とよりなる半導体素子の製造方法。
JP59182592A 1984-09-03 1984-09-03 半導体素子の製造方法 Pending JPS6161451A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10270542A (ja) * 1997-03-18 1998-10-09 Lg Semicon Co Ltd 半導体メモリ素子の隔離方法
EP1065707A1 (en) * 1999-06-23 2001-01-03 Intersil Corporation Integrated high and low resistance contacts

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