JPS63127552A - 半導体装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置に関し、特に多結晶シリコンと高融
点金属シリサイドの２層構造から成るポリサイド構造を
ゲート電極または配線層に有するＭＯＳ型半導体装置の
構造に関する。

〔従来の技術〕

従来、多結晶シリコンと高融点金属シリサイドの２層ｆ
＃造（以下、ポリサイド構造という）をゲート電極また
は層配線として用いたＭＯＳ型半導体装置では、ポリサ
イド構造のゲート電極または層配線と他の金属配線層（
例えばアルミニウム）との電気的接続は、ポリサイド構
造上に直接開孔された開口部を介して行なわれるのが通
常である。

第５図は第１層配線をポリサイド構造とする従来半導体
装置の配線部の部分断面図で、上述の上層配線との電気
的接続構造を示すものである。すなわち第２層配線を形
成するアルミニウム金属配線層６は開口部７を介して第
１層配線を形成するタングステン・シリサイド配線層４
上に直接接続される。ここで、１，２．３および５は半
導体基板、フィールド絶縁膜、多結晶シリコン配線層お
よび層間絶縁膜をそれぞれ示している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、この従来の電気的接続構造では開口部７
を形成後行なう熱処理工程で開口部分のタングステン・
シリサイド配線層４に「ハガレ」或いは「表面荒れ」が
発生し、電気接続不良を多発せしめるので生産歩留りを
著しく低下せしめる欠点を有する。

本発明の目的は、上記の状況に鑑み、ポリサイド構造体
と他の金属配線層との電気接続特性をきわめて安定化し
た半導体装置を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、多結晶シリコンと高融点金属シリサイ
ドの２層構造から成るポリサイド・グー１〜電極または
ポリサイド配線層を有する半導体装置は、ポリサイド・
ゲート電極またはポリサイド配線層と他の金属配線層と
の電気接続部を形成する開口部が、前記ポリサイド・ゲ
ート電極またはポリサイド配線層の下層部を形成する多
結晶シリコン単層上に設けられていることを含む。

すなわち、本発明によれば、ポリサイド構造におけるシ
リサイド層と他の金属配線層とが直接電気的に接続され
ることはなく、全て多結晶シリコン層と電気接続される
。従って、従来生じていたシリサイド層の「ハガレ」ま
たは「表面荒れ」に起因する電気接続不良の発生問題は
完全に解決される。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明半導体装置の一実施例を示す配線部の部
分断面図で、第３図と対比させたものである。本実施例
によれば、本発明の半導体装置は、半導体基板１と、ロ
コス（Ｌ　ＯＣＯＳ　）法で形成された厚いフィールド
酸化膜２と、第１層配線を形成する不純物ドープの多結
晶シリコン配線層３およびタングステン・シリサイド配
線層４と、層間絶縁膜５と、このポリサイド構造の第１
層配線上に開口部領域内のタングステン・シリサイド配
線層４を除去し下層の多結晶シリコン配線層３上に形成
された開口部８と、この開口部８を介し多結晶シリコン
配線層３と直接電気接続するよう形成された第２層配線
のアルミニウム金属配線層６とを含む。

ここで、重要なことは開口部内にはシリサイド層が存在
しないということであり、ポリサイド構造と他の金属配
線層とが直接に電気接続されることはないということで
ある。この構造をとることによって従来生じていた熱処
理などによる開口部内におけるシリサイド層の「ハガレ
」または「表面の荒れ」などを回避することができ、生
産歩留りの低下を防止することが可能となる。

第２図（ａ）〜（ｅ）は本実施例の半導体装置の製造方
法の一例を示す工程順序図である。

まず、第２図（ａ）図に示すように、半導体基板１の一
主面上に周知の方法により、厚いフィールと絶縁＠２を
形成した後、気相成長法により不純物ドープの多結晶シ
リコン配線層３を被着し、ついでタングステン膜９をス
パッタ法により被着し、さらに気相成長法によりシリコ
ン酸化膜１０を被着し、周知のフオＩ・エツチング法に
よりレジス）・膜１１をマスクとしてシリコン酸化膜１
０を選択的にエヴチングして開口部１２を形成する。

つぎに、このレジスト膜１１を除去した後開口されたシ
リコン酸化膜１０をマスクとして下層のタングステン膜
９を硫酸と過酸化水素水の混合液を用いて選択エツチン
グしタングステン膜９に開口部１３を形成する。〔第２
図（ｂ）参照〕。ここで、マスクとして用いたシリコン
酸化膜１０をエツチング除去した後第２図（ｃ）に示す
ように、タングステン＃、９と不純物ドープ多結多結晶
シリコン膜一部を熱処理により合金反応させ、第１層配
線をタングステン・シリサイド配線膜４と多結晶シリコ
ン配線層３とから成るポリサイド構造とする。ついで基
板全面にリンガラス層から成る層間絶縁ＷＡ５を形成し
、熱処理を加え更にレジスト膜１４を施したうえ開口部
１３の内部において層間絶縁膜５をフォトエツチング法
により開口する。この際、第１層配線のポリサイド構造
部分ではタングステン・シリサイド層の存在しない領域
の内部に位置するように開口部１５は形成される。〔第
２図（ｃ）９照〕。ついで、第２図（ｅ）に示すように
、周知の方法によりアルミニウム金属配線６をバターニ
ング形成すれば本発明半導体装置の配線部は完成する。

本実施例の半導体装置は、他の方法でも容易に製造し得
る。

第３図（ａン〜（ｂ）は、本実施例半導体装置の他の製
造方法を示す工程図である。この製造方法によれば、半
導体基板ｌのフィールド絶縁膜２上に不純物ドープの多
結晶シリコン配線層３を気相成長せしめた後、この上面
に残しレジスト膜１６を形成し、タングステン・シリサ
イド膜１８をスパッタ法により被着せしめる。〔第３図
（ａ）参照１゜ついで、いわゆるリフトオフ法を用い、
残しレジスト膜１６と共にその上面のタングステン・シ
リサイド膜１７も合わせて除去すれば第３図（ｂ）の如
く第２図（ｃ）と同一構造のものを得ることができる。

第４図は本発明半導体装置の他の実施例を示す部分断面
図である。本実施例はＭＯ３電界効果トランジスタのソ
ースまたはドレインのＮ＋＋散領域からの取出配線に実
施した場合が示されており、アルミニウム金属からなる
取出配線１８は前実施例と同様にポリサイド構造に形成
された第１層配線のリン・ドープ多結晶シリコン配線層
３上に直接接続される。この際、リン・ドープ多結晶シ
リコン配線層３は、Ｐ型半導体基板１との被着部分にそ
の後の熱処理工程によってリン拡散層１９を形成し、砒
素のイオン注入によって形成されたＮ＋型型数散層２０
アルミニウム金属配線層１８とを接続するよう作用する
。ここで、２はフィールド絶縁膜、５は眉間絶縁膜、２
１はゲート絶縁膜をそれぞれ示している。

本実施例においてもポリサイド構造とアルミニウム配線
層とは、直接電気的に接続されることはないので、熱処
理などによって生じるシリサイド層の「ハガレ」や「表
面荒れ」などを回避でき、それによる歩留低下を防止す
ることができる。以上は高融点金属としてタングステン
を用いた場合を示したが、他の高融点金属、例えばモリ
ブデン、チタンなどを用いても同様に実施することが可
能である。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によればポリサイド
構造を有する半導体装置におけるポリサイド構造と他の
金属配線層との接続部分では、ポリサイドが多結晶シリ
コン単層のみとなっているので、ポリサイド層上に設け
られた電気的接続の為の開口部において従来発生してい
た熱処理などによるシリサイド層の「ハガレ」や「表面
の荒れ」などを回避することができ、それによる歩留低
下を防止し得る効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の半導体装置の一実施例を示す配線部の
部分断面図、第２図（ａ）〜（ｅ）は本実施例半導体装
置の製造方法の一例を示す工程順序図、第３図（ａ）〜
（ｂ）は本実施例半導体装置の他の製造方法を示す工程
図、第４図は本発明半導体装置の他の実施例を示す部分
断面図、第５図は第１層配線をポリサイド構造とする従
来半導体装置の配線部の部分断面図である。 １・・・半導体基板、２・・・フィールド絶縁膜、３・
・・不純物ドーグの多結晶シリコン配線層、４・・・タ
ングステン・シリサイド配線層、５・・・層間絶縁膜、
６．１８・・・アルミニウム金属配線層、７．８，１２
．１３．１５・・・開口部、９・・・タングステン膜、
１０・・・シリコン酸化膜、１１．１４．１６・・・レ
ジスト膜、１７・・・タングステン・シサイドのスパッ
タ膜、１９・・・Ｎ＋＋散層、２０・・・Ｎ＋＋散領域
、２１・・・ゲート絶縁膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多結晶シリコンと高融点金属シリサイドの２層構造から
   成るポリサイド・ゲート電極またはポリサイド配線層を
   有する半導体装置において、前記ポリサイド・ゲート電
   極またはポリサイド配線層と他の金属配線層との電気接
   続部を形成する開口部が、前記ポリサイド・ゲート電極
   またはポリサイド配線層の下層部を形成する多結晶シリ
   コン単層上に設けられていることを特徴とする半導体装
   置。