JPS6257100B2 - - Google Patents
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- JPS6257100B2 JPS6257100B2 JP55083136A JP8313680A JPS6257100B2 JP S6257100 B2 JPS6257100 B2 JP S6257100B2 JP 55083136 A JP55083136 A JP 55083136A JP 8313680 A JP8313680 A JP 8313680A JP S6257100 B2 JPS6257100 B2 JP S6257100B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture 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
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
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- H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
- H01L23/522—Arrangements 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
- H01L23/528—Geometry or layout of the interconnection structure
- H01L23/5286—Arrangements of power or ground buses
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- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、多層配線構造を有する半導体装置に
係り、特に改良された電極取出構造を有する半導
体装置に関する。
係り、特に改良された電極取出構造を有する半導
体装置に関する。
近年、多層配線技術を用いて集積度の向上を図
つた集積回路デバイスとして、例えば第1図に示
す如き2層ポリシリコン構造を有する半導体装置
が開発されている。この半導体装置13は、P導
電型の半導体基板1の所定領域に素子分離層2を
有している。素子分離層2で仕切られた一方の領
域には、N導電型のソース3、ドレイン4が形成
されている。ソース3、ドレイン4を設けた素子
領域上には、ゲート酸化膜5を介して多結晶シリ
コンからなるゲート電極6が形成されている。ま
た、素子分離層2で仕切られた半導体基板1の他
方の領域には、他のトランジスタを構成するソー
ス7(或はドレイン)が形成されている。素子分
離層2上の所定領域には、多結晶シリコンからな
る配線層8が形成されている。ソース3,7、ド
レイン4、素子分離層2の露出表面及びゲート電
極6、配線層8、上には、第1絶縁層9が被着さ
れている。第1絶縁層9のゲート電極6の上方に
対応する領域には多結晶シリコンからなる取出電
極10が形成されている。取出電極10の1端部
は、第1絶縁層9に開孔された窓11を介してソ
ース3に接合されている。取出電極10上及び第
1絶縁層9の露出表面には、第2絶縁層12が被
着されている。
つた集積回路デバイスとして、例えば第1図に示
す如き2層ポリシリコン構造を有する半導体装置
が開発されている。この半導体装置13は、P導
電型の半導体基板1の所定領域に素子分離層2を
有している。素子分離層2で仕切られた一方の領
域には、N導電型のソース3、ドレイン4が形成
されている。ソース3、ドレイン4を設けた素子
領域上には、ゲート酸化膜5を介して多結晶シリ
コンからなるゲート電極6が形成されている。ま
た、素子分離層2で仕切られた半導体基板1の他
方の領域には、他のトランジスタを構成するソー
ス7(或はドレイン)が形成されている。素子分
離層2上の所定領域には、多結晶シリコンからな
る配線層8が形成されている。ソース3,7、ド
レイン4、素子分離層2の露出表面及びゲート電
極6、配線層8、上には、第1絶縁層9が被着さ
れている。第1絶縁層9のゲート電極6の上方に
対応する領域には多結晶シリコンからなる取出電
極10が形成されている。取出電極10の1端部
は、第1絶縁層9に開孔された窓11を介してソ
ース3に接合されている。取出電極10上及び第
1絶縁層9の露出表面には、第2絶縁層12が被
着されている。
このように構成された半導体装置13では、第
2絶縁層12の露出表面から取出電極10までの
距離t1と配線層8までの距離t2、及び他のトラン
ジスタのソース7までの距離t3は異なりほぼt1<
t2=t3の関係になつている。従つて、取出電極1
0、配線層8及びソース7の各々に通じるコンタ
クトホールを穿設するために第2図に示す如く、
第2絶縁層12の露出表面に所定パターンのレジ
スト膜14を被着して例えば弗酸などでエツチン
グを行うと、次のような問題が生じる。
2絶縁層12の露出表面から取出電極10までの
距離t1と配線層8までの距離t2、及び他のトラン
ジスタのソース7までの距離t3は異なりほぼt1<
t2=t3の関係になつている。従つて、取出電極1
0、配線層8及びソース7の各々に通じるコンタ
クトホールを穿設するために第2図に示す如く、
第2絶縁層12の露出表面に所定パターンのレジ
スト膜14を被着して例えば弗酸などでエツチン
グを行うと、次のような問題が生じる。
即ち、取出電極10に達するコンタクトホール
15が穿設された時点では、配線層8及びソース
7へのコンタクトホール16,17は、これらの
層8,7には到達していない。更に、エツチング
時間を長くしてソース7にコンタクトホール17
が到達するまでエツチングを行うと、取出電極1
0へのコンタクトホール15が必要以上に大きく
なり、著しい場合にはレジスト膜14が第2絶縁
層12から浮上がつて所定形状のコンタクトホー
ル15を形成できない。また、別のエツチング法
によるとコンタクトホール15において、取出電
極10に穴があいてしまう事もある。これらの問
題を解消するために、第3図に示す如く、配線層
8上及びソース7上の第1絶縁層9のコンタクト
ホール16,17形成予定領域に予め写真蝕刻法
とエツチング技術により窓18を穿設しておき、
然る後、第1絶縁層9上に第2絶縁層12を形成
した半導体装置19も提案されている。しかしな
がら、このような構造の半導体装置19では、前
述の半導体装置13よりも写真蝕刻工程が余分に
必要となり、生産性を低下させる問題がある。
15が穿設された時点では、配線層8及びソース
7へのコンタクトホール16,17は、これらの
層8,7には到達していない。更に、エツチング
時間を長くしてソース7にコンタクトホール17
が到達するまでエツチングを行うと、取出電極1
0へのコンタクトホール15が必要以上に大きく
なり、著しい場合にはレジスト膜14が第2絶縁
層12から浮上がつて所定形状のコンタクトホー
ル15を形成できない。また、別のエツチング法
によるとコンタクトホール15において、取出電
極10に穴があいてしまう事もある。これらの問
題を解消するために、第3図に示す如く、配線層
8上及びソース7上の第1絶縁層9のコンタクト
ホール16,17形成予定領域に予め写真蝕刻法
とエツチング技術により窓18を穿設しておき、
然る後、第1絶縁層9上に第2絶縁層12を形成
した半導体装置19も提案されている。しかしな
がら、このような構造の半導体装置19では、前
述の半導体装置13よりも写真蝕刻工程が余分に
必要となり、生産性を低下させる問題がある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので製
造工程を簡略化して同一工程で所定形状のコンタ
クトホールの複数個を高精度に形成することがで
きる半導体装置を提供するものである。
造工程を簡略化して同一工程で所定形状のコンタ
クトホールの複数個を高精度に形成することがで
きる半導体装置を提供するものである。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。
る。
第4図Dは、本発明の一実施例の断面図であ
る。図中20は、P導電型の半導体基板である。
半導体基板20の所定領域には素子分離層21が
形成されている。素子分離層21で仕切られた一
領域には所定間隔でソース22、ドレイン23が
形成されている。ソース22、ドレイン23を形
成した半導体基板20の素子領域上にはゲート酸
化膜24を介してゲート電極25が形成されてい
る。
る。図中20は、P導電型の半導体基板である。
半導体基板20の所定領域には素子分離層21が
形成されている。素子分離層21で仕切られた一
領域には所定間隔でソース22、ドレイン23が
形成されている。ソース22、ドレイン23を形
成した半導体基板20の素子領域上にはゲート酸
化膜24を介してゲート電極25が形成されてい
る。
また、素子分離層21上には所定形状の電極取
出用導体層26とこの電極取出用導体層26の層
厚と略等しい層厚の配線層27とが所定間隔を設
けて形成されている。電極取出用導体層26、配
線層27、及びゲート電極25は例えば多結晶シ
リコンで形成されている。
出用導体層26とこの電極取出用導体層26の層
厚と略等しい層厚の配線層27とが所定間隔を設
けて形成されている。電極取出用導体層26、配
線層27、及びゲート電極25は例えば多結晶シ
リコンで形成されている。
素子分離層21で仕切られた半導体基板20の
他方の領域には、他のトランジスタを構成するソ
ース28(或はドレイン)が形成されている。ソ
ース28、素子分離層21、素子領域の露出表
面、及びゲート電極25、電極取出用導体層2
6、配線層27上には第1絶縁層29が形成され
ている。ゲート電極25の上方の第1絶縁層29
の所定領域には、取出電極30が形成されてい
る。取出電極30の1端部は第1絶縁層29に開
孔された窓を介してソース22に接続されてお
り、他端部は第1絶縁層29に開孔された窓を介
して電極取出用導体層26に接続されている。取
出電極30及び第1絶縁層29の露出表面には第
2絶縁層31が形成されている。
他方の領域には、他のトランジスタを構成するソ
ース28(或はドレイン)が形成されている。ソ
ース28、素子分離層21、素子領域の露出表
面、及びゲート電極25、電極取出用導体層2
6、配線層27上には第1絶縁層29が形成され
ている。ゲート電極25の上方の第1絶縁層29
の所定領域には、取出電極30が形成されてい
る。取出電極30の1端部は第1絶縁層29に開
孔された窓を介してソース22に接続されてお
り、他端部は第1絶縁層29に開孔された窓を介
して電極取出用導体層26に接続されている。取
出電極30及び第1絶縁層29の露出表面には第
2絶縁層31が形成されている。
このように構成された半導体装置32によれ
ば、取出電極30に接続された電極取出用導体層
26と配線層27とが同一平面上に略等しい層厚
で形成されているので、これら26,27の上に
積層された第1絶縁層29と第2絶縁層31の層
厚の和L1、L2は略等しい。しかもこの層厚の和
L1、L2は、ソース28上に形成された第1絶縁
層29と第2絶縁層31の層厚の和L3にも略等
しい。
ば、取出電極30に接続された電極取出用導体層
26と配線層27とが同一平面上に略等しい層厚
で形成されているので、これら26,27の上に
積層された第1絶縁層29と第2絶縁層31の層
厚の和L1、L2は略等しい。しかもこの層厚の和
L1、L2は、ソース28上に形成された第1絶縁
層29と第2絶縁層31の層厚の和L3にも略等
しい。
その結果、第4図Eに示す如く同一の写真蝕刻
工程及びエツチング工程で電極取出用導体層2
6、配線層27、及びソース28に通じるコンタ
クトホール33,34,35を容易に形成するこ
とができるので、取出電極30、配線層27、及
びソース28に接続する電極取出配線を容易に設
けることができる。しかも、これらのコンタクト
ホール33,34,35が一回の写真蝕刻工程で
形成できるので、その形状を統一的に微細化でき
るとともに、形状精度を高めて集積度の向上に寄
与することができる。
工程及びエツチング工程で電極取出用導体層2
6、配線層27、及びソース28に通じるコンタ
クトホール33,34,35を容易に形成するこ
とができるので、取出電極30、配線層27、及
びソース28に接続する電極取出配線を容易に設
けることができる。しかも、これらのコンタクト
ホール33,34,35が一回の写真蝕刻工程で
形成できるので、その形状を統一的に微細化でき
るとともに、形状精度を高めて集積度の向上に寄
与することができる。
次に実施例の半導体装置の製造方法を第4図A
乃至同図Eを参照して説明する。
乃至同図Eを参照して説明する。
第4図Aに示す如く、P導電型の半導体基板2
0の所定領域に予めホウ素イオン(B″)を選択
的に注入して反転防止を施したものに、選択的に
高温酸化を行い厚さ約1μの酸化膜からなる素子
分離層21を形成する。
0の所定領域に予めホウ素イオン(B″)を選択
的に注入して反転防止を施したものに、選択的に
高温酸化を行い厚さ約1μの酸化膜からなる素子
分離層21を形成する。
次いで、同図Bに示す如く、素子分離層21で
仕切られた素子領域の表面に例えば高温酸化法に
より厚さ300〜1000Å程度のゲート酸化膜24を
形成する。この後、ゲート酸化膜24、素子分離
層21及びここでは図示しないが素子分離層21
で仕切られた半導体基板20の露出表面に第1多
結晶シリコン膜25aを厚さ2000〜5000Å程度形
成する。
仕切られた素子領域の表面に例えば高温酸化法に
より厚さ300〜1000Å程度のゲート酸化膜24を
形成する。この後、ゲート酸化膜24、素子分離
層21及びここでは図示しないが素子分離層21
で仕切られた半導体基板20の露出表面に第1多
結晶シリコン膜25aを厚さ2000〜5000Å程度形
成する。
次に、同図Cに示す如く、この多結晶シリコン
膜25aに周知の写真蝕刻法によりパターンニン
グを施して素子領域にはゲート電極25を形成
し、素子分離層21上には所定間隔で所望パター
ンの電極取出導体層26及び配線層27を形成す
る。次いで、ゲート電極25をマスクにして選択
エツチングによつてゲート電極25の直下のゲー
ト酸化膜24を残存せしめる。然る後、素子分離
層21及びゲート電極25をマスクにして例えば
燐イオンの不純物拡散を行い、素子領域にはN導
電型のソース22、ドレイン23を形成し、素子
分離層21で仕切られた半導体基板20の他方の
領域には、他のトランジスタを構成するソース2
8を形成する。次いで、ソース22、ドレイン2
3、ゲート電極25の表面全面及び素子分離層2
1、電極取出用導体層26、配線層27、ソース
28の表面全面に例えばC、V、D(Chemical
Vapor Deposition)法により厚さ2000〜4000Å
程度の酸化膜からなる第1絶縁層29を形成す
る。この後、周知の写真蝕刻法によりこの第1絶
縁層24にソース22及び電極取出用導体層26
に通じる窓22a,26aを穿設する。
膜25aに周知の写真蝕刻法によりパターンニン
グを施して素子領域にはゲート電極25を形成
し、素子分離層21上には所定間隔で所望パター
ンの電極取出導体層26及び配線層27を形成す
る。次いで、ゲート電極25をマスクにして選択
エツチングによつてゲート電極25の直下のゲー
ト酸化膜24を残存せしめる。然る後、素子分離
層21及びゲート電極25をマスクにして例えば
燐イオンの不純物拡散を行い、素子領域にはN導
電型のソース22、ドレイン23を形成し、素子
分離層21で仕切られた半導体基板20の他方の
領域には、他のトランジスタを構成するソース2
8を形成する。次いで、ソース22、ドレイン2
3、ゲート電極25の表面全面及び素子分離層2
1、電極取出用導体層26、配線層27、ソース
28の表面全面に例えばC、V、D(Chemical
Vapor Deposition)法により厚さ2000〜4000Å
程度の酸化膜からなる第1絶縁層29を形成す
る。この後、周知の写真蝕刻法によりこの第1絶
縁層24にソース22及び電極取出用導体層26
に通じる窓22a,26aを穿設する。
次に、同図Dに示す如く、第1絶縁層29、ソ
ース22、電極取出用導体層26の露出表面全面
に第2多結晶シリコン膜を厚さ2000〜5000Åに形
成し、これに写真蝕刻法によりパターンニングを
施して、1端部がソース22に接続しかつ他端部
が電極取出用導体層26に接続する取出電極30
を形成する。次いで、取出電極30及び第1絶縁
層29の露出表面全面にC、V、D法により厚さ
5000〜10000Åの酸化膜からなる第2絶縁層31
を形成する。
ース22、電極取出用導体層26の露出表面全面
に第2多結晶シリコン膜を厚さ2000〜5000Åに形
成し、これに写真蝕刻法によりパターンニングを
施して、1端部がソース22に接続しかつ他端部
が電極取出用導体層26に接続する取出電極30
を形成する。次いで、取出電極30及び第1絶縁
層29の露出表面全面にC、V、D法により厚さ
5000〜10000Åの酸化膜からなる第2絶縁層31
を形成する。
然る後、第2絶縁層31の表面に所定パターン
のレジスト膜(図示せず)を被着して同図Eに示
す如く、電極取出用導体層26、配線層27及び
拡散配線層28に通じるコンタクトホール33,
34,35を形成し、このコンタクトホール3
3,34,35を介して取出電極30、配線層2
7、及びソース28に接続する電極取出配線(図
示せず)を設けた半導体装置を得る。
のレジスト膜(図示せず)を被着して同図Eに示
す如く、電極取出用導体層26、配線層27及び
拡散配線層28に通じるコンタクトホール33,
34,35を形成し、このコンタクトホール3
3,34,35を介して取出電極30、配線層2
7、及びソース28に接続する電極取出配線(図
示せず)を設けた半導体装置を得る。
上述の如く、本発明に係る半導体装置の製造方
法によれば、同一の写真蝕刻工程によつて電極取
出配線を形成するためのコンタクトホール33,
34,35を形成することができるので、製造工
程を簡略にすることができる。また、第1絶縁層
29と第2絶縁層31の層厚の和t1、t2、t3を電
極取出用導体層26、配線層27、及びソース2
8上で略等しくすることができるので、各々の層
26,27,28に通じるコンタクトホール3
3,34,35を高い形状精度で微細化すること
ができる。
法によれば、同一の写真蝕刻工程によつて電極取
出配線を形成するためのコンタクトホール33,
34,35を形成することができるので、製造工
程を簡略にすることができる。また、第1絶縁層
29と第2絶縁層31の層厚の和t1、t2、t3を電
極取出用導体層26、配線層27、及びソース2
8上で略等しくすることができるので、各々の層
26,27,28に通じるコンタクトホール3
3,34,35を高い形状精度で微細化すること
ができる。
以上説明した如く、本発明に係る半導体装置に
よれば、取出電極に接続する電極取出用導体層を
素子分離層上に配線層と略等しい層厚で設けたの
で、電極取出配線用のコンタクトホールの複数個
を同一工程で高い形状精度で形成することができ
るとともにコンタクトホールの微細化を図つて集
積度の向上に寄与できるものである。
よれば、取出電極に接続する電極取出用導体層を
素子分離層上に配線層と略等しい層厚で設けたの
で、電極取出配線用のコンタクトホールの複数個
を同一工程で高い形状精度で形成することができ
るとともにコンタクトホールの微細化を図つて集
積度の向上に寄与できるものである。
第1図は、従来の多層配線構造を有する半導体
装置の断面図、第2図は、同半導体装置にコンタ
クトホールを形成する工程を示す説明図、第3図
は、写真蝕刻工程を多くして絶縁層の層厚の均一
化を図つた従来の半導体装置の断面図、第4図A
乃至同図Eは、本発明に係る半導体装置の製造工
程を示す説明図であり、同図Aは、素子分離層を
形成した状態を示す説明図、同図Bは、多結晶シ
リコン膜を形成した状態を示す説明図、同図C
は、第1絶縁層を形成した状態を示す説明図、同
図Dは、取出電極及び第2絶縁層を形成した状態
を示す説明図、同図Eは、コンタクトホールを穿
設した状態を示す説明図である。 20……半導体基板、21……素子分離層、2
6……電極取出用導体層、27……配線層、29
……第1絶縁層、30……取出電極、31……第
2絶縁層、32……半導体装置、33,34,3
5……コンタクトホール。
装置の断面図、第2図は、同半導体装置にコンタ
クトホールを形成する工程を示す説明図、第3図
は、写真蝕刻工程を多くして絶縁層の層厚の均一
化を図つた従来の半導体装置の断面図、第4図A
乃至同図Eは、本発明に係る半導体装置の製造工
程を示す説明図であり、同図Aは、素子分離層を
形成した状態を示す説明図、同図Bは、多結晶シ
リコン膜を形成した状態を示す説明図、同図C
は、第1絶縁層を形成した状態を示す説明図、同
図Dは、取出電極及び第2絶縁層を形成した状態
を示す説明図、同図Eは、コンタクトホールを穿
設した状態を示す説明図である。 20……半導体基板、21……素子分離層、2
6……電極取出用導体層、27……配線層、29
……第1絶縁層、30……取出電極、31……第
2絶縁層、32……半導体装置、33,34,3
5……コンタクトホール。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 1導電型の半導体基板の素子領域に形成され
た電極と、前記基板の素子分離層上に形成された
配線層と、該配線層と略同一の層厚を有して前記
素子分離層上に形成された電極取出用導体層と、
少くとも該電極取出用導体層、前記配線層、及び
前記電極上に形成された第1絶縁層と、該第1絶
縁層上に積層され且つ前記電極取出用導体層に接
続された取出電極と、該取出電極上及び前記第1
絶縁層の露出表面に積層された第2絶縁層絶縁層
と、該第2絶縁層及び前記第1絶縁層を貫通して
前記電極取出用導体層、前記配線層に通じる夫々
の各コンタクトホールとを具備することを特徴と
する半導体装置。 2 取出電極の1端部が素子領域のソースまたは
ドレインに接続されている特許請求の範囲第1項
記載の半導体装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8313680A JPS577947A (en) | 1980-06-19 | 1980-06-19 | Semiconductor device and its manufacture |
DE19813123348 DE3123348A1 (de) | 1980-06-19 | 1981-06-12 | Halbleiterbaustein und verfahren zu dessen herstellung |
US06/274,197 US4544941A (en) | 1980-06-19 | 1981-06-16 | Semiconductor device having multiple conductive layers and the method of manufacturing the semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8313680A JPS577947A (en) | 1980-06-19 | 1980-06-19 | Semiconductor device and its manufacture |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS577947A JPS577947A (en) | 1982-01-16 |
JPS6257100B2 true JPS6257100B2 (ja) | 1987-11-30 |
Family
ID=13793781
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8313680A Granted JPS577947A (en) | 1980-06-19 | 1980-06-19 | Semiconductor device and its manufacture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS577947A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6465873A (en) * | 1987-09-07 | 1989-03-13 | Oki Electric Ind Co Ltd | Manufacture of semiconductor element |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53108390A (en) * | 1977-03-04 | 1978-09-21 | Hitachi Ltd | Semiconductor device and its manufacture |
-
1980
- 1980-06-19 JP JP8313680A patent/JPS577947A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53108390A (en) * | 1977-03-04 | 1978-09-21 | Hitachi Ltd | Semiconductor device and its manufacture |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS577947A (en) | 1982-01-16 |
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