JPS639748B2 - - Google Patents

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JPS639748B2
JPS639748B2 JP56096908A JP9690881A JPS639748B2 JP S639748 B2 JPS639748 B2 JP S639748B2 JP 56096908 A JP56096908 A JP 56096908A JP 9690881 A JP9690881 A JP 9690881A JP S639748 B2 JPS639748 B2 JP S639748B2
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film
insulating film
conductor
insulating
polycrystalline silicon
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Yoshitaka Sasaki
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Priority to EP82105505A priority patent/EP0070402B1/en
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体集積回路の製造方法に関するも
のである。
半導体デバイスは集積回路(IC)、大規模集積
回路(LSI)、更にVLSI(Very Large Scale
Integration)と集積度を増し、それにともなつ
て素子の微細化技術も向上した。しかしトランジ
スタの高集積化が進み、トランジスタ数が多くな
ると、それにともなつて、各トランジスタ間の電
極配線の占める面積が大きくなり、素子の高集積
化が不可能になつて来る。
ところで、従来の配線構造は、たとえばAl電
極配線を例にとると、フイールド領域上に、Al
を約1〜2μm被着させ、フオトエツチング技術
でAl配線パターンを形成して、各素子間の接続
を行つていた。さらに最近よく使用されるメタル
シリサイド配線においては、多結晶シリコンをフ
オトエツチング技術でパターニング形成後、高融
点金属を被着して500℃〜700℃でシリサイド化を
行い、メタルシリサイド配線を形成する方法やシ
リコンと高融点金属を同時に真空蒸着させて、メ
タルシリサイドを配線パターニングするか、ある
いはメタルシリサイドをそのまま被着させて、い
ずれもフオトエツチング技術で配線パターンを形
成していた。
しかし、かかる方法においては、いずれもフオ
トエツチング技術のパターン精度に左右され、現
在のフオトエツチング技術では配線と配線間隔が
マスク上2μm、さらに電子ビーム直接描画でも
1.0μmのレジストパターニングの達成が可能にな
つたばかりである。さらに、シリコンウエハー内
の均一性および再現性、あるいは電極膜のサイド
エツチング等を考えると実用では出来上がり配線
間隔が2〜3μm程度が現在の最高レベルである。
本発明は、かかる配線間を小さくし、かつ配線
間の絶縁性を保ち、多層配線構造を可能として、
これからのVLSIにも充分使用可能な半導体集積
回路の製造方法を提供しようとするものである。
即ち、本願第1の発明は半導体基板上に直接も
しくは絶縁層を介して上面が耐酸化性絶縁材料か
らなる第1絶縁膜、側端部が第2絶縁膜で覆われ
た多結晶シリコンもしくは非晶質シリコンからな
る複数の第1導電体パターンを所望間隔あけて形
成する工程と、この第1導電体パターンを含む全
体に導電体膜を被覆する工程と、この導電体膜上
に前記第1絶縁膜に対して選択エツチング性を有
する第3絶縁膜を選択的に形成した後、該第3絶
縁膜をマスクとして前記導電体膜を選択エツチン
グして前記第1導電体パターン間の1箇所以上に
第2導電体パターンを形成する工程と、この第2
導電体パターンの側端部に前記第1絶縁膜に対し
て選択エツチング性を有する第4絶縁膜を形成し
た後、耐酸化性絶縁材料からなる露出した第1絶
縁膜をエツチング除去して第1導電体パターンの
大部分を露出させる工程と、全面に金属膜を被覆
して多結晶シリコンもしくは非晶質シリコンから
なる第1導電体パターンを自己整合的にメタルシ
リサイド化する工程とを具備したことを特徴とす
るものである。
本願第1の発明における第1導電体パターンの
形成手段としては、例えば半導体基板上に多結
晶シリコンもしくは非晶質シリコンからなる導電
体膜を直接もしくは絶縁層を介して被覆し、この
導電体膜上に耐酸化性絶縁材料からなる第1絶縁
膜を選択的に形成した後、該第1絶縁膜をマスク
として導電体膜を選択エツチングして第1導電体
パターンを形成する方法、多結晶シリコンもし
くは非晶質シリコンからなる導電体膜上に第1絶
縁膜を選択的に形成した後、該第1絶縁膜を耐酸
化性マスクとして酸化処理を施して露出した導電
体膜部分を酸化膜に変換して第1導電体パターン
を形成する方法、を採用し得る。
上記の方法では、第1導電体パターンの形成
と同時に、そのパターン側端部を第2絶縁膜(酸
化膜)で覆うことができる。
上記の方法で形成された第1導電体パターン
の側端部を第2絶縁膜で覆うには、例えば該導電
体パターン上面に形成された第1絶縁膜を耐酸化
性マスクとして全体を酸化処理することにより露
出する第1導電体パターンの側端部に酸化膜(第
2絶縁膜)を成長される方法を採用し得る。
本願第1の発明に用いる耐酸化性絶縁材料から
なる第1絶縁膜としては、例えばシリコン窒化
膜、アルミナ膜等を挙げることができる。
本願第1の発明に用いる第2導電体パターンと
なる導電体膜としては、例えば不純物ドープ多結
晶シリコン、不純物ドープ非晶質シリコン、高融
点金属、或いは金属シリサイドから選択された材
料よりなるものである。但し、導電体膜はアンド
ープ多結晶シリコン、アンドープ非晶質シリコン
を出発材料とし、その後の工程で不純物をドープ
した多結晶シリコン、非晶質シリコンもしくは金
属シリサイドとしたものでもよい。
本願第1の発明に用いる第3絶縁膜としては、
例えばシリコン窒化膜、アルミナ膜の単層構造又
はシリコン酸化膜とシリコン窒化膜、シリコン酸
化膜とアルミナ膜の積層構造等を挙げることがで
きる。但し、第3絶縁膜は前記第1絶縁膜に対し
て選択エツチング性を有するものを選ぶ必要があ
る。
また、本願第2の発明は半導体基板上に直接も
しくは絶縁層を介して上面がシリコン酸化膜と耐
酸化性絶縁膜の積層構造からなる第1絶縁膜、側
端部が第2絶縁膜で覆われた複数の第1導電体パ
ターンを所望間隔あけて形成する工程と、この第
1導電体パターンを含む全体に多結晶シリコンも
しくは非晶質シリコンからなる導電体膜を被覆す
る工程と、この導電体膜上に耐酸化性絶縁材料か
らなる第3絶縁膜を選択的に形成した後、該第3
絶縁膜をマスクとして前記導電体膜を選択エツチ
ングして前記第1導電体パターン間の1箇所以上
に第2導電体パターンを形成する工程と、この第
2導電体パターンの側端部に前記第3絶縁膜に対
して選択エツチング性を有する第4絶縁膜を形成
した後、前記第1絶縁膜の上層を構成する露出し
た耐酸化性絶縁膜及び第3絶縁膜をエツチング除
去して第2導電体パターンの大部分を露出させる
工程と、全面に金属膜を被覆して多結晶シリコン
もしくは非晶質シリコンからなる第2導電体パタ
ーンを自己整合的にメタルシリサイド化する工程
とを具備したことを特徴とするものである。
本願第2の発明における第1導電体パターンの
形成手段としては、例えば半導体基板上に導電
体膜を直接もしくは絶縁層を介して被覆し、この
導電体膜上にシリコン酸化膜と耐酸化性絶縁膜の
積層構造からなる第1絶縁膜を選択的に形成した
後、該第1絶縁膜とマスクとして導電体膜を選択
エツチングして第1導電体パターンを形成する方
法、導電体膜上に積層構造の第1絶縁膜を選択
的に形成した後、該第1絶縁膜を耐酸化性マスク
として酸化処理を施して露出した導電体膜部分を
酸化膜に変換して第1導電体パターンを形成する
方法、を採用し得る。
上記の方法では、第1導電体パターンの形成
と同時に、そのパターン側端部を第2絶縁膜(酸
化膜)で覆うことができる。この方法で用いる導
電体膜としては、例えば不純物ドープ多結晶シリ
コン、不純物ドープ非晶質シリコン等を挙げるこ
とができる。
上記の方法で形成された第1導電体パターン
の側端部を第2絶縁膜で覆うには、例えば該導電
体パターン上面に形成された第1絶縁膜を耐酸化
性マスクとして全体を酸化処理することにより露
出する第1導電体パターンの側端部に酸化膜(第
2絶縁膜)を成長させる方法を採用し得る。この
方法で用いる導電体膜としては、例えば不純物ド
ープ多結晶シリコン、不純物ドープ非晶質シリコ
ン等を挙げることができる。但し、第2絶縁膜を
酸化処理とは別の方法で形成すれば導電体膜とし
てこれら材料の他に高融点金属、或いは金属シリ
サイド等を使用することができる。
本願第2の発明に用いる耐酸化性絶縁材料から
なる第3絶縁膜としては、例えばシリコン窒化
膜、アルミナ膜等を挙げることができる。
更に、本願第3の発明は半導体基板上に直接も
しくは絶縁層を介して上面が耐酸化性絶縁材料か
らなる第1絶縁膜、側端部が第2絶縁膜で覆われ
た多結晶シリコンもしくは非晶質シリコンからな
る複数の第1導電体パターンを所望間隔あけて形
成する工程と、この第1導電体パターンを含む全
体に多結晶シリコンもしくは非晶質シリコンから
なる導電体膜を被覆する工程と、この導電体膜上
に耐酸化性絶縁材料からなる第3絶縁膜を選択的
に形成した後、該第3絶縁膜をマスクとして前記
導電体膜を選択エツチングして前記第1導電体パ
ターン間の1箇所以上に第2導電体パターンを形
成する工程と、この第2導電体パターンの側端部
に前記第3絶縁膜に対して選択エツチング性を有
する第4絶縁膜を形成した後、耐酸化性絶縁材料
からなる露出した第1、第3絶縁膜をエツチング
除去して第1、第2導電体パターンの大部分を露
出させる工程と、全面に金属膜を被覆して多結晶
シリコンもしくは非晶質シリコンからなる第1、
第2導電体パターンを自己整合的にメタルシリサ
イド化する工程とを具備したことを特徴とするも
のである。
本願第3の発明における第1導電体パターンの
形成手段としては、例えば半導体基板上に多結
晶シリコンもしくは非晶質シリコンからなる導電
体膜を直接もしくは絶縁層を介して被覆し、この
導電体膜上に耐酸化性絶縁材料からなる第1絶縁
膜を選択的に形成した後、該第1絶縁膜をマスク
として導電体膜を選択エツチングして第1導電体
パターンを形成する方法、多結晶シリコンもし
くは非晶質シリコンからなる導電体膜上に第1絶
縁膜を選択的に形成した後、該第1絶縁膜を耐酸
化性マスクとして酸化処理を施して露出した導電
体膜部分を酸化膜に変換して第1導電体パターン
を形成する方法、を採用し得る。
上記の方法では、第1導電体パターンの形成
と同時に、そのパターン側端部を第2絶縁膜(酸
化膜)で覆うことができる。
上記の方法で形成された第1導電体パターン
の側端部を第2絶縁膜で覆うには、例えば該導電
体パターン上面に形成された第1絶縁膜を耐酸化
性マスクとして全体を酸化処理することにより露
出する第1導電体パターンの側端部に酸化膜(第
2絶縁膜)を成長させる方法を採用し得る。
本願第3の発明に用いる耐酸化性絶縁材料から
なる第1、第3絶縁膜としては、例えばシリコン
窒化膜、アルミナ膜等を挙げることができる。
本願第1〜第3の発明に用いる金属膜として
は、例えばPt、W、Ti、Mo、Nb、Ta、Niから
選ばれる材料を挙げることができる。
次に、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。
実施例 1 〔〕 まず、半導体基板1表面に設けたフイール
ド絶縁層2上に、厚さ3000Åの多結晶シリコン
膜3及び厚さ1000Åのシリコン窒化膜4を順次
堆積した(第1図a図示)。つづいて、フオト
エツチング技術によりシリコン窒化膜4をパタ
ーニングして複数のシリコン窒化膜パターン
(第1絶縁膜)5…を形成した後、該パターン
5…をマスクとして多結晶シリコン膜3をエツ
チングして互に所定距離はなれた第1多結晶シ
リコンパターン6…を形成した(第1図b図
示)。なお、このエツチングによりシリコン窒
化膜パターン5…の端部は多結晶シリコンパタ
ーン6…に対して庇状に延出した。
〔〕 次いで、全体を酸化処理した。この時、第
1多結晶シリコンパターン6…の上面は耐酸化
性絶縁材料であるシリコン窒化膜パターン5…
で覆われているため、第1図cに示す如く第1
多結晶シリコンパターン6…の露出した側端部
のみに厚さ2000Åの酸化膜(第2絶縁膜)7…
が成長された。つづいて、全面に厚さ3000Åの
多結晶シリコン膜8及び厚さ1000Åのシリコン
窒化膜9を順次堆積した(同第1図c図示)。
〔〕 次いで、フオトエツチング技術によりシリ
コン窒化膜9をパターニングして前記第1多結
晶シリコンパターン6…間に位置し、一部が同
パターン6…上にオーバラツプしたシリコン窒
化膜パターン(第3絶縁膜)10…を形成した
後、該パターン10…をマスクとして多結晶シ
リコン膜8をエツチングして前記第1多結晶シ
リコンパターン6…間に一部が該パターン6…
にシリコン窒化膜パターン5…及び酸化膜7を
介してオーバラツプした第2多結晶シリコンパ
ターン11…を形成した(第1図d図示)。な
お、このエツチングにより、シリコン窒化膜パ
ターン10…の端部は第2多結晶シリコンパタ
ーン11…に対して庇状に延出した。つづい
て、全体を酸化処理した。この時、第2多結晶
シリコンパターン11…の上面は耐酸化性絶縁
材料であるシリコン窒化膜パターン10…で覆
われているため、第1図eに示す如く第2多結
晶シリコンパターン11…の露出した側端部の
みに厚さ3000Åの酸化膜(第4絶縁膜)12…
が成長された。
〔〕 次いで、160℃の熱リン酸又はフレオン系
のドライエツチング処理を行なつた。この時、
露出するシリコン窒化膜パターン5…,10…
部分がエツチング除去され、同パターン5…,
10…で覆われた第1、第2多結晶シリコンパ
ターン6…,11…の大部分の表面が露出し
た。つづいて、全面に厚さ1500Åの白金膜13
を被着した(第1図f図示)。
〔〕 次いで、例えば550℃の窒素雰囲気中で熱
処理した。この時、第1、第2多結晶シリコン
パターン6…,11…は露出表面を介して接触
した白金膜13と化学反応して白金シリサイド
に変換された。また、第2多結晶シリコンパタ
ーン11…の側端部の酸化膜12…上に被着さ
れた白金はシリサイド化されずに残存するか
ら、この後王水(HCl:HNO3=3:1)で選
択的に残存白金をエツチングすることにより酸
化膜12…を介して自己整合的に絶縁分離した
白金シリサイド配線14…,15…を形成し、
半導体装置を造つた(第1図g図示)。
しかして、本発明によれば従来法の如く配線
と配線の間をフオトエツチング技術によらず、
自己整合的に形成できる。つまり、第2多結晶
シリコンパターン11…の側端部に成長した酸
化膜12…の膜厚によつて白金シリサイド配線
14…と15…とが自己整合的に絶縁分離さ
れ、しかもその分離距離は上記酸化膜12…の
膜厚に依存する。したがつて、配線間隔を0.1
〜0.3μmと従来のフオトエツチング技術では不
可能とされていた寸法にまで狭めることがで
き、素子間の配線を無駄なく高集積化できる。
また、上述の実施例1の如く配線14…,1
5…を簡単にメタルシリサイド化できるため、
シート抵抗が高濃度不純物ドープ多結晶シリコ
ンからなる配線に比べて約1/10以下にでき、配
線抵抗を著しく低減できる。
更に、第1図gの白金シリサイド配線14
…,15…形成工程後にCVD−SiO2などの絶
縁膜を堆積し、この絶縁膜上に上記実施例1と
同様な処理を行なえば、メタルシリサイド配線
を何層にも形成することが可能であり、高信頼
性で高集積度のLSIを得ることができる。
なお、上記実施例1において、第1図b,d
に示す窒化シリコンパターンと第1、第2多結
晶シリコンパターンの形成工程に際して例えば
リアクテイブイオンエツチング等の方向性をも
つエツチング技術を採用すれば、配線の高精度
化、ひいては信頼性の向上を達成できる。
上記実施例1では第1、第2の多結晶シリコ
ンパターン6…,11…を全て白金シリサイド
に変換したが、多結晶シリコンパターン上に被
覆した白金膜13の膜厚やシリサイド化に必要
な熱処理条件等によつて、第2図に示す如く残
存シリコン窒化膜パターン5…下を多結晶シリ
コンとして残してもよく、或いは第3図に示す
如く第1、第2の多結晶シリコンパターン6
…,11…の表層のみを白金シリサイド化して
配線14′…,15′…を形成してもよい。
実施例 2 (i) まず、第4図aに示す如く半導体基板1のフ
イールド絶縁層2上に多結晶シリコン膜を堆積
し、これをパターニングして第1多結晶シリコ
ンパターン6…を形成した。つづいて、全面に
厚さ1000Åのシリコン窒化膜4及び厚さ2000Å
のCVD−SiO2膜16を堆積した(第4図b図
示)。
(ii) 次いで、全面に厚さ2000Åの多結晶シリコン
膜、厚さ1000Åのシリコン窒化膜を順次堆積
し、リアクテイブイオンエツチングを用いたフ
オトエツチング技術により上記各膜及びその下
のCVD−SiO2膜16をパターニングしてシリ
コン窒化膜パターン(第3絶縁膜)10…、第
2多結晶シリコンパターン11…及びCVD−
SiO2膜パターン17…を形成した(第1図c
図示)。つづいて、全体を熱酸化処理した。こ
の時、第1多結晶シリコンパターン6…は全体
が耐酸化性絶縁材料であるシリコン窒化膜4で
覆われているため、酸化が防止される。また、
第2多結晶シリコンパターン11…上には同様
にシリコン窒化膜パターン10…で被覆されて
いるため、第2多結晶シリコンパターン11…
の側端部のみに酸化膜(第4絶縁膜)12…が
成長された。
(iii) 次いで、160℃の熱リン酸又はプレオン系の
ドライエツチング処理を行なつた。この時、露
出したシリコン窒化膜3及びシリコン窒化膜パ
ターン10…部分がエツチング除去され、第
1、第2多結晶シリコンパターン6…,11…
の大部分の表面が露出した(第4図e図示)。
つづいて、第4図fに示す如く全面に厚さ1500
Åの白金膜13を被着した後、例えば550℃の
窒素雰囲気中で熱処理した。この時、第1、第
2多結晶シリコンパターン6…,11…は露出
表面を介して接触した白金膜13と化学反応し
て白金シリサイドに変換された。ひきつづき、
第2多結晶シリコンパターン11…の側端部の
酸化膜12…上に被着された白金はシリサイド
化されずに残存するから、この後王水(HCl:
HNO3=3:1)で選択的に残存白金をエツチ
ング除去することにより、酸化膜12を介して
自己整合的に絶縁分離された白金シリサイド配
線14…,15…を形成し、半導体装置を造つ
た(第4図g図示)。
しかして、上記実施例2によれば第1の白金
シリサイド配線14…と第2の白金シリサイド
配線15…が重なる部分にシリコン窒化膜4の
他にCVD−SiO2膜16を設けているため、配
線容量を減少させることができる。
実施例 3 (i) まず、第5図aに示す如く半導体基板1表面
に設けたフイールド絶縁膜2上に、厚さ3000Å
の多結晶シリコン膜3を堆積し、更にこの上に
厚さ1000Åのシリコン窒化膜(図示せず)を堆
積した後、シリコン窒化膜をフオトエツチング
技術によりパターニングしてシリコン窒化膜パ
ターン(第1絶縁膜)5…を形成した。つづい
て、シリコン窒化膜パターン5…を耐酸化性マ
スクとして熱酸化処理して露出する多結晶シリ
コン膜3部分を酸化膜(第2絶縁膜)7′…に
変換すると共に第1多結晶シリコンパターン6
…を形成した(第5図b図示)。
(ii) 次いで、全面に厚さ2000ÅのCVD−SiO2膜、
厚さ2000Åの多結晶シリコン膜及び厚さ1000Å
のシリコン窒化膜を堆積した後、リアクテイブ
イオンエツチングを用いたフオトエツチング技
術により各膜を順次パターニングして第1多結
晶シリコンパターン6…間に該パターン6…に
一部がオーバラツプする窒化シリコンパターン
(第3絶縁膜)10…、第2多結晶シリコンパ
ターン11…、CVD−SiO2膜パターン17…
を形成した(第5図c図示)。つづいて、全体
を酸化処理した。この時、第2多結晶シリコン
パターン11…の上面は耐酸化性材料であるシ
リコン窒化膜パターン10…で覆われているた
め、第5図dに示く如く第2多結晶シリコンパ
ターン11…の側端部のみに酸化膜(第4絶縁
膜)12…が成長された。
(iii) 次いで、160℃の熱リン酸又はフレオン系の
ドライエツチング処理を行なつた。この時、露
出するシリコン窒化膜パターン5…,10…部
分がエツチング除去され、同パターン5…,1
0…で覆われた第1、第2多結晶シリコンパタ
ーン6…,11…の大部分の表面が露出した
(第5図e図示)。つづいて第5図fに示す如く
全面に厚さ1500Åの白金膜13を被着した後、
例えば550℃の窒素雰囲気中で熱処理した。こ
の時、第1、第2多結晶シリコンパターン6
…,11…は露出表面を介して接触した白金膜
13と化学反応して白金シリサイドに変換され
た。ひきつづき、第2多結晶シリコンパターン
11…の側端部の酸化膜12…上に被着された
白金はシリサイド化されずに残存するから、こ
の後王水(HCl:HNO3=3:1)で選択的に
残存白金をエツチング除去することにより酸化
膜12を介して自己整合的に絶縁分離された白
金シリサイド配線14…,15…を形成し、半
導体装置を造つた(第5図g図示)。
しかして、上記実施例2によれば第1多結晶
シリコンパターン6…の形成と共にその側端部
を酸化膜7′で覆うことができ、実施例1に比
べて工程の簡略化を達成できる。また、第1の
白金シリサイド配線14…が酸化膜7′に埋没
して形成されるため、配線の膜厚による段差を
小さくでき、第2の白金シリサイド配線15…
の加工を更に微細化できる。しかも、これら配
線14…,15…上を絶縁膜を介して別の金属
配線が横切つた場合でも、その金属配線の段切
れを抑制できる。
実施例 4 (i) まず、p型シリコン基板101に素子分離の
ためのフイールド絶縁層102を形成した後、
全面に厚さ2000Åの砒素ドープしたn+型多結
晶シリコン膜、厚さ1000Åのシリコン窒化膜及
び厚さ2000ÅのCVD−SiO2膜(いずれも図示
せず)を順次堆積した。つづいて、フオトエツ
チング技術により前記各膜をパターニングして
CVD−SiO2膜パターン103,103、シリ
コン窒化膜パターン(第1絶縁膜)104,1
04及び基板101とフイールド絶縁層102
の両方にまたがる第1のn+型多結晶シリコン
パターン1051,1052を形成した(第6図
a図示)。
(ii) 次いで、全体を酸化処理した。この時、第1
のn+型多結晶シリコンパターン1051,10
2の上面は耐酸化絶縁材料であるシリコン窒
化膜パターン104,104で覆われているた
め、第6図bに示す如く第1のn+型多結晶シ
リコンパターン1051,1052の側端部に酸
化膜(第2絶縁膜)106,106が成長され
ると共に、該パターン1051,1052間の露
出するシリコン基板101にゲート酸化膜10
7が成長された。また、同時に基板101と接
触するn+型多結晶シリコンパターン1051
1052から砒素が拡散して前記ゲート酸化膜
107に対して自己整合的にn+型のソース、
ドレイン領域108,109が形成された。
(iii) 次いで、全面に厚さ2000Åの多結晶シリコン
膜110及び厚さ1000Åのシリコン窒化膜11
1を堆積した(第6図c図示)。つづいて、リ
アクテイブイオンエツチングを用いたフオトエ
ツチング技術により上記各膜110,111及
びCVD−SiO2膜パターン103,103を順
次パターニングして第1のn+型多結晶シリコ
ンパターン1051,1052間にシリコン窒化
膜パターン(第3絶縁膜)112、第2多結晶
シリコンパターン113及びCVD−SiO2膜パ
ターン103′,103′を形成した(第6図d
図示)。
(iv) 次いで、全体を酸化処理した。この時、第2
の多結晶シリコンパターン113の上面は耐酸
化性絶縁材料であるシリコン窒化膜パターン1
12で覆われているため、第6図eに示す如
く、同パターンの周側端部のみに酸化膜(第4
絶縁膜)114が成長された。なお、この酸化
工程において第1のn+型多結晶シリコンパタ
ーン1051,1052はシリコン窒化膜パター
ン104,104で覆われているため、全く酸
化されることはない。つづいて、160℃の熱リ
ン酸又はフレオン系のドライエツチング処理を
行なつた。この時、露出したシリコン窒化膜パ
ターン104,104,112部分がエツチン
グ除去され、同パターン104,104,11
2で覆われた第1のn+型多結晶シリコンパタ
ーン1051,1052、第2の多結晶シリコン
パターン113の大部分の表面が露出した(第
6図f図示)。
(v) 次いで、第6図gに示す如く全面に厚さ1500
Åの白金膜115を被着した後、例えば550℃
の窒素雰囲気中で熱処理した。この時、第1の
n+型多結晶シリコンパターン1051,105
、第2の多結晶シリコンパターン113は露
出面を介して接触した白金膜115と化学反応
して白金シリサイドに変換され、n+型のソー
ス、ドレイン領域108,109とダイレクト
コンタクトされた白金シリサイドのソース、ド
レイン取出し配線116,117、及びこれら
配線116,117に対して酸化膜106,1
06で自己整合的に絶縁分離された白金シリサ
イドのゲート電極118が形成されMOS型半
導体装置が造られた(第6図h図示)。なお、
白金シリサイドのゲート電極118の周側端部
の酸化膜114上に被着された白金はシリサイ
ド化されずに残存するから、この後王水
(HCl:HNO3=3:1)で選択的に残存白金
をエツチング除去した。
しかして、上記実施例4によれば第2の多結
晶シリコンパターン113の周側端部に成長し
た酸化膜114の膜厚によつて、白金シリサイ
ドのソース、ドレイン取出し配線116,11
7と白金シリサイドのゲート電極118とが自
己整合的に絶縁分離され、しかもその分離長さ
は上記酸化膜114の膜厚により制御できる。
したがつて、ソース、ドレイン取出し配線11
6,117とゲート電極118の間隔を0.1〜
0.3μmと従来のフオトエツチング技術では不可
能とされていた寸法にまで狭めることができ、
ひいては高集積度のMOS型半導体装置を得る
ことができる。また、第1のn+型多結晶シリ
コンパターン1051,1052をソース、ドレ
イン領域の拡散源とし、かつ該パターン105
,1052側端部にゲート電極に対する絶縁膜
としての酸化膜106,106を成長させるこ
とによつて、n+型ソース、ドレイン領域10
8,109をゲート電極118に対して自己整
合的に形成できる。更に、上記実施例4によれ
ば簡単な手段で白金シリサイド化したソース、
ドレイン取出し配線116,117及びゲート
電極118を形成できるため、それらのシート
抵抗を高濃度不純物ドープ多結晶シリコンから
なるそれに比べて約1/10以下にでき、動作速度
を改善したMOS型半導体装置を得ることがで
きる。
なお、本発明はMOS型半導体装置の配線形
成に限らず、SITやバイポーラ型半導体装置、
I2L等の配線形成にも同様な効果を発揮できる。
以上詳述した如く、本発明によれば配線間隔を
縮小できると共にそれら配線間を良好に絶縁で
き、更に多層配線構造が可能となり、もつて高集
積化、高信頼性を達成した半導体集積回路の製造
方法を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図a〜gは本発明の実施例1における半導
体装置の配線形成を説明する工程断面図、第2
図、第3図は夫々前記実施例1の変形例を示す配
線の断面図、第4図a〜gは本発明の実施例2に
おける半導体装置の配線形成を説明する工程断面
図、第5図a〜gは本発明の実施例3における半
導体装置の配線形成を説明する工程断面図、第6
図a〜hは本発明の実施例4におけるMOS型半
導体装置の製造を説明する工程断面図である。 1……半導体基板、2……フイールド絶縁層、
5……シリコン窒化膜パターン(第1絶縁膜)、
6……第1多結晶シリコンパターン、7,7′…
…酸化膜(第2絶縁膜)、8……多結晶シリコン
膜(導電体膜)、10……シリコン窒化膜パター
ン(第3絶縁膜)、11……第2多結晶シリコン
パターン、12……酸化膜(第4絶縁膜)、13
……白金膜、14,14′,15,15′……白金
シリサイド配線、101……p型シリコン基板、
102……フイールド絶縁層、104……シリコ
ン窒化膜パターン(第1絶縁膜)、1051,10
2……第1のn+型多結晶シリコンパターン、1
06……酸化膜(第2絶縁膜)、107……ゲー
ト酸化膜、108……n+型ソース領域、109
……n+型ドレイン領域、110……多結晶シリ
コン膜(導電体膜)、112……シリコン窒化膜
パターン(第3絶縁膜)、113……第2多結晶
シリコンパターン、114……酸化膜(第4絶縁
膜)、115……白金膜、116……白金シリサ
イドのソース取出し配線、117……白金シリサ
イドのドレイン取出し配線、118……白金シリ
サイドのゲート電極。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 半導体基板上に直接もしくは絶縁層を介して
    上面が耐酸化性絶縁材料からなる第1絶縁膜、側
    端部が第2絶縁膜で覆われた多結晶シリコンもし
    くは非晶質シリコンからなる複数の第1導電体パ
    ターンを所望間隔あけて形成する工程と、この第
    1導電体パターンを含む全体に導電体膜を被覆す
    る工程と、この導電体膜上に前記第1絶縁膜に対
    して選択エツチング性を有する第3絶縁膜を選択
    的に形成した後、該第3絶縁膜をマスクとして前
    記導電体膜を選択エツチングして前記第1導電体
    パターン間の1箇所以上に第2導電体パターンを
    形成する工程と、この第2導電体パターンの側端
    部に前記第1絶縁膜に対して選択エツチング性を
    有する第4絶縁膜を形成した後、耐酸化性絶縁材
    料からなる露出した第1絶縁膜をエツチング除去
    して第1導電体パターンの大部分を露出させる工
    程と、全面に金属膜を被覆して多結晶シリコンも
    しくは非晶質シリコンからなる第1導電体パター
    ンを自己整合的にメタルシリサイド化する工程と
    を具備したことを特徴とする半導体集積回路の製
    造方法。 2 半導体基板上に直接もしくは絶縁層を介して
    上面がシリコン酸化膜と耐酸化性絶縁膜の積層構
    造からなる第1絶縁膜、側端部が第2絶縁膜で覆
    われた複数の第1導電体パターンを所望間隔あけ
    て形成する工程と、この第1導電体パターンを含
    む全体に多結晶シリコンもしくは非晶質シリコン
    からなる導電体膜を被覆する工程と、この導電体
    膜上に耐酸化性絶縁材料からなる第3絶縁膜を選
    択的に形成した後、該第3絶縁膜をマスクとして
    前記導電体膜を選択エツチングして前記第1導電
    体パターン間の1箇所以上に第2導電体パターン
    を形成する工程と、この第2導電体パターンの側
    端部に前記第3絶縁膜に対して選択エツチング性
    を有する第4絶縁膜を形成した後、前記第1絶縁
    膜の上層を構成する露出した耐酸化性絶縁膜及び
    前記第3絶縁膜をエツチング除去して第2導電体
    パターンの大部分を露出させる工程と、全面に金
    属膜を被覆して多結晶シリコンもしくは非晶質シ
    リコンからなる第2導電体パターンを自己整合的
    にメタルシリサイド化する工程とを具備したこと
    を特徴とする半導体集積回路の製造方法。 3 半導体基板上に直接もしくは絶縁層を介して
    上面が耐酸化性絶縁材料からなる第1絶縁膜、側
    端部が第2絶縁膜で覆われた多結晶シリコンもし
    くは非晶質シリコンからなる複数の第1導電体パ
    ターンを所望間隔あけて形成する工程と、この第
    1導電体パターンを含む全体に多結晶シリコンも
    しくは非晶質シリコンからなる導電体膜を被覆す
    る工程と、この導電体膜上に耐酸化性絶縁材料か
    らなる第3絶縁膜を選択的に形成した後、該第3
    絶縁膜をマスクとして前記導電体膜を選択エツチ
    ングして前記第1導電体パターン間の1箇所以上
    に第2導電体パターンを形成する工程と、この第
    2導電体パターンの側端部に前記第3絶縁膜に対
    して選択エツチング性を有する第4絶縁膜を形成
    した後、耐酸化性絶縁材料からなる露出した第
    1、第3絶縁膜をエツチング除去して第1、第2
    導電体パターンの大部分を露出させる工程と、全
    面に金属膜を被覆して多結晶シリコンもしくは非
    晶質シリコンからなる第1、第2導電体パターン
    を自己整合的にメタルシリサイド化する工程とを
    具備したことを特徴とする半導体集積回路の製造
    方法。
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