JPH06232277A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
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- JPH06232277A JPH06232277A JP1345193A JP1345193A JPH06232277A JP H06232277 A JPH06232277 A JP H06232277A JP 1345193 A JP1345193 A JP 1345193A JP 1345193 A JP1345193 A JP 1345193A JP H06232277 A JPH06232277 A JP H06232277A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に係わり、特にダイレクトコンタクトの形成方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method of forming a direct contact.
【0002】[0002]
【従来の技術】最近のLSIでは、ソース・ドレイン領
域を覆う絶縁膜の一部にコンタクト孔を開孔し、ソース
・ドレイン領域の導電型の不純物を含んだ多結晶シリコ
ン膜を配線として形成し、ソース・ドレイン領域と配線
用の多結晶シリコン膜の電気的接続を行うダイレクトコ
ンタクト方式が用いられている。2. Description of the Related Art In a recent LSI, a contact hole is formed in a part of an insulating film covering a source / drain region, and a polycrystalline silicon film containing a conductive impurity in the source / drain region is formed as a wiring. , A direct contact method for electrically connecting a source / drain region and a polycrystalline silicon film for wiring is used.
【0003】このダイレクトコンタクト方式による配線
は、段差部におけるステップカバレ−ジを向上させた
り、耐熱性を向上させたりすることが可能である。The wiring by the direct contact method can improve the step coverage in the step portion and the heat resistance.
【0004】現在、配線の高集積化、微細化及び多層化
が進み段差部におけるステップカバレ−ジの向上や高耐
熱性が、配線に対して求められている。このため、16
MまでのDRAMの設計においては、P型領域にアルミ
ニウム配線が用いられ、N型領域には、ダイレクトコン
タクトが専ら用いられるようになった。At present, wiring is highly integrated, miniaturized, and multilayered, and there is a demand for the wiring to have improved step coverage and high heat resistance at the step portion. Therefore, 16
In the DRAM designs up to M, aluminum wiring has been used in the P-type region and direct contact has been exclusively used in the N-type region.
【0005】例えばN型領域にダイレクトコンタクトを
用いた半導体装置の製造方法を図5に示す。まず、N型
領域3を半導体基板1の表面またはその上に形成し(図
5(a) ),この半導体基板1上に絶縁膜5を形成し、こ
の上にマスクパタ−ン6を設けて(図5(b) )、このマ
スクパタ−ンを用いて絶縁膜5をエッチングして、前記
N型領域3上にコンタクト孔を形成する(図5(c) )。
その後、多結晶シリコン膜15を全面に堆積させ(図5
(d) )、リンまたはヒ素のイオン注入を行い、N型の不
純物を含む多結晶シリコン膜8を形成する(図5(e)
)。その後、タングステン珪化物膜13やモリブデン
珪化物膜等の金属珪化物膜を全面に形成することによ
り、ダイレクトコンタクト間の接続を行う(図5(f)
)。FIG. 5 shows a method of manufacturing a semiconductor device using a direct contact in an N-type region, for example. First, the N-type region 3 is formed on or in the surface of the semiconductor substrate 1 (FIG. 5A), the insulating film 5 is formed on the semiconductor substrate 1, and the mask pattern 6 is provided thereon ( 5 (b)), the insulating film 5 is etched using this mask pattern to form a contact hole on the N-type region 3 (FIG. 5 (c)).
Then, a polycrystalline silicon film 15 is deposited on the entire surface (see FIG.
(d)), phosphorus or arsenic is ion-implanted to form a polycrystalline silicon film 8 containing N-type impurities (FIG. 5 (e)).
). After that, a metal silicide film such as a tungsten silicide film 13 or a molybdenum silicide film is formed on the entire surface to connect the direct contacts (FIG. 5 (f)).
).
【0006】このように、ダイレクトコンタクトは同一
導電型領域間の電気的接続に対して適用されている。し
かしながら、素子の高集積化、微細化が進むにつれ、例
えば64M以降のDRAMの設計においては、P型領域
に対してもダイレクトコンタクト方式を用いることが不
可欠となり、従って、異なる導電型領域間にダイレクト
コンタクトを形成し、電気的な接続を可能とする技術が
必要となってきた。As described above, the direct contact is applied to the electrical connection between the regions of the same conductivity type. However, with higher integration and miniaturization of devices, it is indispensable to use the direct contact method for P-type regions as well, for example, in the design of DRAM of 64M or later, and therefore, direct contact between different conductivity type regions is required. There has been a need for a technique for forming contacts and enabling electrical connection.
【0007】ところが、従来の方法では、異なる導電型
領域を形成するためイオン注入を行う場合、一方(例え
ばN型)のイオン注入を行うとき、他方(例えばP型)
の多結晶シリコン膜上にはレジストを形成しておく必要
がある。さらに、ここでは一般的に、イオン注入時に2
×1016ions/cm2と高いド−ズ量を必要とする
が、これを1回に注入するとレジストの硬化が起こり、
レジストの剥離が困難になるため、イオン注入を2回に
分けて、1×1016ions/cm2ずつ注入を行わな
ければならず、工程数は大幅に増加する。However, in the conventional method, when ion implantation is performed to form different conductivity type regions, when one (eg N type) ion implantation is performed, the other (eg P type) is performed.
It is necessary to form a resist on the polycrystalline silicon film. Furthermore, here, in general, 2
A high dose amount of × 10 16 ions / cm 2 is required, but if this is injected once, curing of the resist occurs,
Since it becomes difficult to peel off the resist, it is necessary to divide the ion implantation into two times and to perform the implantation by 1 × 10 16 ions / cm 2 , which significantly increases the number of steps.
【0008】また、CVDを用いて従来の方法でダイレ
クトコンタクトを形成しようとすると、N型の不純物を
含む多結晶シリコンとP型の不純物を含む多結晶シリコ
ンを独立して形成するので、N型の不純物を含む多結晶
シリコンを堆積した後、P型の不純物を含む多結晶シリ
コンを堆積する前に、N型の不純物を含む多結晶シリコ
ンをパタ−ニングし、このN型の不純物を含む多結晶シ
リコンのパタ−ンマスクにより選択的に被覆しておくこ
とが必要となる。さらにN型の不純物を含む多結晶シリ
コン及びP型の不純物を含む多結晶シリコン上に高融点
金属等を被着する前に前記マスクを剥離する工程、P型
の不純物を含む多結晶シリコンをパタ−ニングする工程
などが必要となる。このため、イオン注入法による場合
と同様に、工程数は大幅に増加し、かつ複雑になる。Further, if an attempt is made to form a direct contact by the conventional method using CVD, polycrystalline silicon containing N-type impurities and polycrystalline silicon containing P-type impurities are independently formed. After depositing the polycrystalline silicon containing the N-type impurities, and before depositing the polycrystalline silicon containing the P-type impurities, the polycrystalline silicon containing the N-type impurities is patterned to contain the N-type impurities. It is necessary to selectively cover with a pattern mask of crystalline silicon. Further, a step of removing the mask before depositing a refractory metal or the like on the polycrystalline silicon containing N-type impurities and the polycrystalline silicon containing P-type impurities, and patterning the polycrystalline silicon containing P-type impurities. -A process such as training is required. Therefore, as in the case of using the ion implantation method, the number of steps is significantly increased and becomes complicated.
【0009】このように、従来の技術で異なる導電型領
域間に対して、ダイレクトコンタクトを形成しようとす
ると、工程数の大幅な増加は免れないのが現状である。As described above, when the direct contact is formed between the different conductivity type regions by the conventional technique, the number of steps is unavoidably increased.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の製
造方法においては、異なる導電型領域に対するダイレク
トコンタクトは工程が複雑になるという問題点があっ
た。本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決
し、工程数の削減が可能な半導体装置の製造方法を提供
することを目的とする。As described above, in the conventional manufacturing method, there is a problem in that direct contact with different conductivity type regions complicates the process. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device that solves the above-mentioned problems of the prior art and can reduce the number of steps.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】前述した問題を解決する
ため、本発明の第1は、第1導電型領域及び第2導電型
領域を半導体基板の表面又はその上に形成する工程と、
前記半導体基板上に絶縁膜を形成し、この絶縁膜の前記
第1導電型領域上に第1のコンタクト孔を形成する工程
と、この第1のコンタクト孔を埋め込むように前記絶縁
膜上に第1導電型の不純物を含む第1の半導体膜を形成
する工程と、この第1の半導体膜上にマスクパターンを
設けて、このパターンを用いて前記第1の半導体膜及び
絶縁膜をエッチングして、前記第2導電型領域上に第2
のコンタクト孔を形成する工程と、少なくとも該第2の
コンタクト孔内に第2導電型の不純物を含む第2の半導
体膜を形成する工程と、前記第1の半導体膜表面から前
記第2の半導体膜表面へまたがるように金属あるいはそ
の珪化物からなる膜を形成する工程とを含むことを特徴
とする半導体装置の製造方法を提供する。In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the present invention is to form a first conductivity type region and a second conductivity type region on or in the surface of a semiconductor substrate,
Forming an insulating film on the semiconductor substrate and forming a first contact hole on the first conductivity type region of the insulating film; and forming a first contact hole on the insulating film so as to fill the first contact hole. A step of forming a first semiconductor film containing an impurity of one conductivity type, a mask pattern is provided on the first semiconductor film, and the first semiconductor film and the insulating film are etched using this pattern. A second on the second conductivity type region
Forming a contact hole, forming a second semiconductor film containing an impurity of the second conductivity type in at least the second contact hole, and from the surface of the first semiconductor film to the second semiconductor film. And a step of forming a film made of a metal or a silicide thereof so as to extend over the surface of the film.
【0012】ここで、前記第2のコンタクト孔内に第2
導電型の不純物を含む第2の半導体膜を形成する際、前
記第2の半導体膜を全面に形成し、エッチバックにより
前記第2のコンタクト孔内にのみ残すことが好ましい。Here, a second contact is formed in the second contact hole.
When forming the second semiconductor film containing conductivity type impurities, it is preferable that the second semiconductor film is formed on the entire surface and is left only in the second contact hole by etch back.
【0013】また、好ましくは、前記第1の半導体膜上
に、前記第2の半導体膜のエッチバックに対してマスク
となる耐エッチング膜を形成し、この耐エッチング膜を
前記マスクパターンを用いてエッチングすると良い。Preferably, an etching resistant film serving as a mask against the etch back of the second semiconductor film is formed on the first semiconductor film, and the etching resistant film is formed using the mask pattern. Good to etch.
【0014】さらにまた、好ましくは、前記マスクパタ
ーンをレジストとして、前記第2の半導体膜を形成する
前に該パターンを剥離すると良い。Furthermore, preferably, the mask pattern is used as a resist and the pattern is peeled off before the second semiconductor film is formed.
【0015】本発明の第2は、第1導電型領域及び第2
導電型領域を半導体基板の表面又はその上に形成する工
程と、前記半導体基板上に絶縁膜を形成し、この絶縁膜
の前記第1導電型領域上に第1のコンタクト孔を形成す
る工程と、この第1のコンクタト孔を埋め込むように前
記絶縁膜上に第1導電型の不純物を含む第1の半導体膜
を形成する工程と、この第1の半導体膜上に金属或いは
その珪化物からなる導電膜を形成する工程と、この導電
膜上にマスクパターンを設けて、このパターンを用いて
前記導電膜、第1の半導体膜、及び絶縁膜をそれぞれエ
ッチングして、前記第2導電型領域上に第2のコンタク
ト孔を形成する工程と、この第2のコンタクト孔を埋め
込むように、第2導電型の不純物を含む第2の半導体膜
を形成する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の
製造方法を提供する。The second aspect of the present invention is to provide a first conductivity type region and a second region.
Forming a conductivity type region on or in the surface of a semiconductor substrate; forming an insulating film on the semiconductor substrate; and forming a first contact hole on the first conductivity type region of the insulating film. A step of forming a first semiconductor film containing an impurity of the first conductivity type on the insulating film so as to fill the first contact hole, and a metal or a silicide thereof on the first semiconductor film. A step of forming a conductive film, a mask pattern is provided on the conductive film, and the conductive film, the first semiconductor film, and the insulating film are etched using the pattern, and the mask is formed on the second conductive type region. And a step of forming a second semiconductor film containing an impurity of the second conductivity type so as to fill the second contact hole. The manufacturing method of .
【0016】[0016]
【作用】本発明による半導体装置の製造方法によれば、
第1の半導体膜上に設けたマスクパターンを共通に用い
て、この第1の半導体膜及び絶縁膜をエッチングして、
第2のコタクト孔を形成し、この後、このコンタクト孔
内に第2の半導体膜を形成するので、P型領域に対して
も、ダイレクトコンタクトを容易に形成することがで
き、少ない工程数でアルミニウム配線を用いずに多層配
線構造を実現することができる。特に、第2の半導体膜
をエッチングすることにより第2のコンタクト孔内にの
み残す場合には、マスクパタ−ンを用いないで、第2の
半導体膜のパタ−ニングを行うことができ、工程数を大
幅に削減することができる。この時、第1の半導体膜上
に設けたマスクパタ−ンや耐エッチング膜は、上記第2
の半導体膜のエッチングに対して、エッチング停止の作
用をする。According to the method of manufacturing the semiconductor device of the present invention,
The mask pattern provided on the first semiconductor film is commonly used to etch the first semiconductor film and the insulating film,
Since the second contact hole is formed and then the second semiconductor film is formed in this contact hole, the direct contact can be easily formed even in the P-type region and the number of steps can be reduced. A multilayer wiring structure can be realized without using aluminum wiring. In particular, when the second semiconductor film is left only in the second contact hole by etching, the second semiconductor film can be patterned without using a mask pattern. Can be significantly reduced. At this time, the mask pattern and the etching resistant film formed on the first semiconductor film are not covered by the second pattern.
It acts as an etching stop for the etching of the semiconductor film.
【0017】[0017]
【実施例】以下、本発明による半導体装置の製造方法の
実施例について、図面を参照しながら説明する。Embodiments of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0018】実施例1 図1及び図2は本発明の半導体装置の製造方法に係わる
一実施例を示す工程断面図である。Embodiment 1 FIGS. 1 and 2 are process sectional views showing an embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
【0019】(工程A) まず、P型シリコン基板1に
対し、素子分離用のフィールド酸化膜2を形成する。そ
の後、50nmの厚さのN型拡散層(ソース・ドレイン
電極)3及び70nmの厚さのP型拡散層(ソース・ド
レイン電極)4を形成する。(Step A) First, a field oxide film 2 for element isolation is formed on a P-type silicon substrate 1. After that, an N-type diffusion layer (source / drain electrode) 3 having a thickness of 50 nm and a P-type diffusion layer (source / drain electrode) 4 having a thickness of 70 nm are formed.
【0020】次に、層間絶縁膜として、CVD(Chemic
al Vapor Deposition )法により酸化シリコン膜、或い
は、不純物、例えばリンやボロンを含む酸化シリコン膜
5を1500nmの厚さで堆積する。その後、リソグラ
フィ法でレジストパターン6を形成する。そして、CH
F3 ガス流量70SCCM、CF4 ガス流量60SCCM,Ar
ガス流量1000SCCM,圧力1.7Torrの条件で、レジ
ストパターン6をマスクとして酸化シリコン膜5の反応
性イオンエッチングを行う。この時、電極には750W
の電力を印加する。このエッチングにより、第1のコン
タクト孔7を直径600nmで開孔し、N型拡散層3の
一部を露出する(図1(a) )。Next, as an interlayer insulating film, a CVD (Chemic
A silicon oxide film or a silicon oxide film 5 containing impurities such as phosphorus and boron is deposited to a thickness of 1500 nm by the al Vapor Deposition method. After that, a resist pattern 6 is formed by the lithography method. And CH
F 3 gas flow rate 70 SCCM, CF 4 gas flow rate 60 SCCM, Ar
Reactive ion etching of the silicon oxide film 5 is performed using the resist pattern 6 as a mask under the conditions of a gas flow rate of 1000 SCCM and a pressure of 1.7 Torr. At this time, 750W for the electrode
Power is applied. By this etching, the first contact hole 7 is opened with a diameter of 600 nm to expose a part of the N-type diffusion layer 3 (FIG. 1 (a)).
【0021】(工程B) 次に、N型の不純物、例えば
リンを5×1020cm-3含む多結晶あるいはアモルファ
スシリコン膜8を約300nm全面に堆積する。その
後、例えば900℃の酸化性雰囲気により酸化を行い、
約30nmの薄い熱酸化膜9をシリコン膜8の表面に形
成する(図1(b) )。この時点で前記シリコン膜8とN
型拡散層3とのダイレクトコンタクトが形成される。な
お、熱酸化膜9の代わりに、後工程であるシリコン膜8
及び酸化シリコン膜5のエッチング工程においてエッチ
ング耐性を有する膜を形成すれば、レジストパターン6
が退化した場合でも、この膜がマスクとして作用するの
でなお好ましい。例えば、熱窒化やCVDにより窒化シ
リコン膜を形成すればよい。(Step B) Next, a polycrystalline or amorphous silicon film 8 containing N type impurities such as phosphorus at 5 × 10 20 cm -3 is deposited on the entire surface of about 300 nm. After that, for example, oxidization is performed in an oxidizing atmosphere at 900 ° C.,
A thin thermal oxide film 9 having a thickness of about 30 nm is formed on the surface of the silicon film 8 (FIG. 1 (b)). At this point, the silicon film 8 and N
A direct contact with the mold diffusion layer 3 is formed. Instead of the thermal oxide film 9, a silicon film 8 which is a post-process is used.
If a film having etching resistance is formed in the etching process of the silicon oxide film 5 and the silicon oxide film 5, the resist pattern 6 is formed.
Even if the degenerate, the film acts as a mask, which is still preferable. For example, the silicon nitride film may be formed by thermal nitridation or CVD.
【0022】(工程C) 次に、リソグラフィ法でレジ
ストパターン10を形成し、このレジストパターン10
をマスクとして、CHF3 ガス流量70SCCM,CF4 ガ
ス流量60SCCM,Arガス流量1000SCCM,圧力1.
7Torrの条件で熱酸化膜9の反応性イオンエッチングを
行う。この時、電極には750Wの電力を印加する。更
に、前記300nmの多結晶あるいはアモルファスシリ
コン膜8も、Cl2 ガス流量100SCCM,圧力75mTor
r の条件で前記レジストパターン10及び熱酸化膜9を
マスクとして、反応性イオンエッチングを行う。この
時、電極には150Wの電力を印加する。なお、この工
程においてシリコン膜8及び酸化シリコン膜5のエッチ
ングにおいてエッチング耐性を有する膜を熱酸化膜9の
代わりに用いた場合、レジストパターン10を予め剥離
し、この膜のみをマスクとして用いても良い。その後、
層間絶縁膜としての酸化シリコン膜5に対して、熱酸化
膜9をエッチングした時と同じ条件で、反応性イオンエ
ッチングを行い、第2のコンタクト孔11を直径600
nmで開孔し、P型拡散層4の一部を露出する(図1
(c) )。その後、レジストパターン10をプラズマアッ
シング等により剥離する。(Step C) Next, a resist pattern 10 is formed by a lithography method, and the resist pattern 10 is formed.
CHF 3 gas flow rate 70 SCCM, CF 4 gas flow rate 60 SCCM, Ar gas flow rate 1000 SCCM, pressure 1.
Reactive ion etching of the thermal oxide film 9 is performed under the condition of 7 Torr. At this time, a power of 750 W is applied to the electrodes. Further, the polycrystalline or amorphous silicon film 8 of 300 nm also has a Cl 2 gas flow rate of 100 SCCM and a pressure of 75 mTor.
Reactive ion etching is performed under the condition of r using the resist pattern 10 and the thermal oxide film 9 as a mask. At this time, an electric power of 150 W is applied to the electrodes. When a film having etching resistance in etching the silicon film 8 and the silicon oxide film 5 is used instead of the thermal oxide film 9 in this step, the resist pattern 10 may be peeled off in advance and only this film may be used as a mask. good. afterwards,
Reactive ion etching is performed on the silicon oxide film 5 serving as the interlayer insulating film under the same conditions as when the thermal oxide film 9 was etched to form the second contact hole 11 having a diameter of 600 mm.
to expose a part of the P-type diffusion layer 4 (FIG. 1).
(c)). Then, the resist pattern 10 is removed by plasma ashing or the like.
【0023】(工程D) 次に、P型の不純物、例えば
ボロンを5×1020cm-3含む多結晶あるいは、アモル
ファスシリコン膜12を400nmの厚さで全面に堆積
する(図1(d) )。(Step D) Next, a polycrystalline or amorphous silicon film 12 containing P type impurities such as boron at 5 × 10 20 cm -3 is deposited to a thickness of 400 nm on the entire surface (FIG. 1 (d)). ).
【0024】(工程E) その後、Cl2 ガス流量10
0SCCM,圧力75mTorr の条件でシリコン膜12全面に
対して異方性の反応性イオンエッチングによりエッチバ
ックを行う。この時、電極には150Wの電力を印加す
る。この際、30nmの薄い熱酸化膜9はエッチバック
のストッパーとなる(図1(e) )。また、熱酸化膜9の
代わりに、上記した窒化シリコン膜等を用いた場合も、
この膜をエッチバックのストッパーとして用いることが
可能である。(Step E) After that, a Cl 2 gas flow rate of 10
Etchback is performed on the entire surface of the silicon film 12 by anisotropic reactive ion etching under the conditions of 0 SCCM and a pressure of 75 mTorr. At this time, an electric power of 150 W is applied to the electrodes. At this time, the thin thermal oxide film 9 having a thickness of 30 nm serves as a stopper for etching back (FIG. 1 (e)). Also, when the above-described silicon nitride film or the like is used instead of the thermal oxide film 9,
This film can be used as a stopper for etch back.
【0025】ここで、図1(e) に示されるように、エッ
チバックされたP型の不純物を含むシリコン膜12はN
型の不純物を含むシリコン膜8と接触していない。しか
し、図2のように接触していても良い。Here, as shown in FIG. 1 (e), the etched back silicon film 12 containing P-type impurities is N
It is not in contact with the silicon film 8 containing the type impurities. However, they may be in contact as shown in FIG.
【0026】(工程F) 次に、前記30nmの薄い熱
酸化膜9をHFを含む溶液によるエッチングで剥離し、
スパッタリングにより、300nmのタングステン珪化
物膜13を全面に堆積する(図1(f) )。(Step F) Next, the 30 nm thin thermal oxide film 9 is removed by etching with a solution containing HF,
A 300 nm thick tungsten silicide film 13 is deposited on the entire surface by sputtering (FIG. 1 (f)).
【0027】(工程G) その後、リソグラフィ法によ
り所望の配線パターンを形成し、約900℃で熱処理を
行って、ダイレクトコンタクト間の接続を行う。配線の
パターニング工程と、熱処理工程とは順序が逆であって
もかまわない。これにより、良好なオーミックコンタク
トを得ることができると共に、ステップカバレージも良
好となるので、微細化に対しても、特性の良好なデバイ
スを得ることができる。(Step G) After that, a desired wiring pattern is formed by a lithography method, and heat treatment is performed at about 900 ° C. to connect the direct contacts. The order of the wiring patterning step and the heat treatment step may be reversed. This makes it possible to obtain a good ohmic contact and also a good step coverage, so that a device having good characteristics can be obtained even with miniaturization.
【0028】本実施例では、30nmの薄い熱酸化膜9
を酸化法により形成したがCVD法により形成しても同
じ効果を得る。In this embodiment, a thin thermal oxide film 9 having a thickness of 30 nm is used.
Was formed by the oxidation method, but the same effect can be obtained by forming it by the CVD method.
【0029】実施例2 第1の実施例では、工程Eを行った後、エッチングで熱
酸化膜9の剥離を行ったが、本実施例ではこれを行わず
にスパッタリングにより、300nmのタングステン珪
化物膜13を全面に堆積する(図3)。Example 2 In the first example, the thermal oxide film 9 was peeled off by etching after the step E was carried out. However, in this example, the thermal oxide film 9 was peeled off. The film 13 is deposited on the entire surface (FIG. 3).
【0030】その後、リソグラフィ法により所望の配線
パターンを形成し、約900℃で熱処理を行って、ダイ
レントコンタクト間の接続を行う。この方法によって
も、良好なオーミックコンタクトを得ることができると
共に、ステップカバレージも良好となるので、特性の良
好なデバイスを得ることができる。さらに、第1の実施
例よりも、全体の工程数が減るという効果がある。After that, a desired wiring pattern is formed by a lithography method, and heat treatment is performed at about 900 ° C. to connect the dilent contacts. Also by this method, good ohmic contact can be obtained, and step coverage is also good, so that a device having good characteristics can be obtained. Further, there is an effect that the total number of steps is reduced as compared with the first embodiment.
【0031】実施例3 図4は、本発明の半導体装置の製造方法に係わる一実施
例を示す工程断面である。なお、図1と同一部分には同
一符号を付し、詳細な説明は省略する。Embodiment 3 FIGS. 4A to 4C are process cross-sectional views showing an embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0032】第1の実施例と同様、工程Aを行った(図
4(a) )。その後、N型の不純物、例えばリンを5×1
020cm-3含む多結晶あるいはアモルファスシリコン膜
8を約300nm全面に堆積する。その後、CVD法や
スパッタ堆積法により約200nmのタングステン、あ
るいはタングステン合金薄膜14を形成する(図4(b)
)。 この時点で、多結晶あるいはアモルファスシリ
コン膜8とN型拡散層3とのダイレクトコンタクトが形
成される。Step A was carried out in the same manner as in the first embodiment (FIG. 4 (a)). After that, an N-type impurity such as phosphorus is added to 5 × 1.
A polycrystalline or amorphous silicon film 8 containing 0 20 cm -3 is deposited on the entire surface of about 300 nm. Then, a tungsten or tungsten alloy thin film 14 having a thickness of about 200 nm is formed by the CVD method or the sputter deposition method (FIG. 4 (b)).
). At this point, direct contact between the polycrystalline or amorphous silicon film 8 and the N-type diffusion layer 3 is formed.
【0033】次に、P型拡散層4上にリソグラフィ法で
レジストパターン10を形成し、このレジストパターン
10をマスクとして、Cl2 ガス流量5SCCM,BCl3
ガス流量30SCCM,N2 ガス流量200SCCM,CCl4
ガス流量35SCCM,圧力150mTorr の条件で、前記タ
ングステンあるいはタングステン合金薄膜14反応性イ
オンエッチングを行う。この時、電極には、240Wの
電力を印加する。更に、前記300nmの多結晶あるい
はアモルファスシリコン膜8も、前記レジストパターン
10をマスクとして、Cl2 ガス流量100SCCM,圧力
75mTorr の条件で、反応性イオンエッチングを行い、
第2のコンタクト孔11を直径600nmで開孔し、P
型拡散層4の一部を露出する(図4(c) )。この時、電
極には150Wの電力を印加する。その後、レジストパ
ターン10をプラズマアッシング等により剥離する。Next, a resist pattern 10 is formed on the P-type diffusion layer 4 by a lithography method, and using this resist pattern 10 as a mask, Cl 2 gas flow rate is 5 SCCM, BCl 3
Gas flow rate 30 SCCM, N 2 gas flow rate 200 SCCM, CCl 4
The reactive ion etching of the tungsten or tungsten alloy thin film 14 is performed under the conditions of a gas flow rate of 35 SCCM and a pressure of 150 mTorr. At this time, a power of 240 W is applied to the electrodes. Further, the polycrystalline or amorphous silicon film 8 of 300 nm is also subjected to reactive ion etching under the conditions of Cl 2 gas flow rate of 100 SCCM and pressure of 75 mTorr using the resist pattern 10 as a mask,
A second contact hole 11 having a diameter of 600 nm is formed, and P
A part of the mold diffusion layer 4 is exposed (FIG. 4 (c)). At this time, an electric power of 150 W is applied to the electrodes. Then, the resist pattern 10 is removed by plasma ashing or the like.
【0034】次に、P型の不純物、例えばボロンを5×
1020cm-3含む多結晶あるいは、アモルファスシリコ
ン膜12を400nmの厚さで堆積する(図4(d) )。
その後、Cl2 ガス流量100SCCM,圧力75mTorr の
条件で、前記シリコン膜12の反応性イオンエッチング
を行う。この時、電極には、150Wの電力を印加す
る。この反応性イオンエッチングは、タングステンある
いはタングステン合金薄膜14の表面が露出するまで行
い、この結果、この薄膜14表面と前記シリコン膜12
表面とはほぼ同一面内となる(図4(e) )。Next, a P-type impurity such as boron is added to 5 ×.
A polycrystalline or amorphous silicon film 12 containing 10 20 cm -3 is deposited to a thickness of 400 nm (FIG. 4 (d)).
Then, the reactive ion etching of the silicon film 12 is performed under the conditions of a Cl 2 gas flow rate of 100 SCCM and a pressure of 75 mTorr. At this time, a power of 150 W is applied to the electrodes. This reactive ion etching is performed until the surface of the tungsten or tungsten alloy thin film 14 is exposed, and as a result, the surface of the thin film 14 and the silicon film 12 are exposed.
The surface is almost in the same plane (Fig. 4 (e)).
【0035】その後、第1の実施例と同様にリソグラフ
ィ法により所望の配線パターンを形成し、約900℃で
熱処理を行って、ダイレクトコンタクト間の接続を行
う。これにより、良好なオーミックコンタクトを得るこ
とができると共に、ステップカバレージも良好となるの
で、微細化に対しても、特性の良好なデバイスを得るこ
とができる。Thereafter, as in the first embodiment, a desired wiring pattern is formed by the lithography method, and heat treatment is performed at about 900 ° C. to connect the direct contacts. This makes it possible to obtain a good ohmic contact and also a good step coverage, so that a device having good characteristics can be obtained even with miniaturization.
【0036】なお、本実施例では、図4(e) に示される
ようにエッチバック工程を行っているが、この工程を省
くことも可能であり、この場合には工程数の削減を図る
ことができる。In this embodiment, the etch back step is performed as shown in FIG. 4 (e), but this step can be omitted. In this case, the number of steps should be reduced. You can
【0037】また、上記第1乃至第3の実施例では、導
電膜としてタングステン或いはタングステン合金薄膜を
用いたが、チタンやモリブデン等の高融点金属あるい
は、その珪化物、例えば、TiSi2 、MoSi2 等を
用いてもよい。Further, although the tungsten or tungsten alloy thin film is used as the conductive film in the first to third embodiments, a refractory metal such as titanium or molybdenum or a silicide thereof such as TiSi 2 or MoSi 2 is used. Etc. may be used.
【0038】さらに、上記実施例において、異なる導電
型領域はソース・ドレイン領域としたが、これに限ら
ず、ゲート電極、またはそれ以外の電極配線であっても
かまわない。Further, in the above embodiment, the different conductivity type regions are the source / drain regions, but the present invention is not limited to this, and the gate electrodes or other electrode wirings may be used.
【0039】さらにまた、コンタクト孔内に選択的にシ
リコン膜を形成する方法として、エッチバック法の代わ
りに、選択CVD法やリフトオフ法等を用いることも可
能である。Furthermore, as a method for selectively forming a silicon film in the contact hole, a selective CVD method, a lift-off method, or the like can be used instead of the etchback method.
【0040】さらにまた、半導体膜としてシリコン膜を
用いたが、化合物半導体等からなる他の半導体膜を用い
ても良い。Furthermore, although the silicon film is used as the semiconductor film, another semiconductor film made of a compound semiconductor or the like may be used.
【0041】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々変形して実施することができる。In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
【0042】[0042]
【発明の効果】以上述べたように、本発明の半導体装置
の製造方法によれば、異なる導電型領域に対するダイレ
クトコンタクトを、少ない工程数で、形成することがで
き、実用的には極めて有用な半導体装置の製造方法を提
供することができる。As described above, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, direct contacts to different conductivity type regions can be formed in a small number of steps, which is extremely useful in practice. A method for manufacturing a semiconductor device can be provided.
【図1】 本発明の半導体装置の製造方法に係わる実施
例を示す工程断面図。FIG. 1 is a process sectional view showing an embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
【図2】 本発明の半導体装置の製造方法に係わる実施
例を示す工程断面図。FIG. 2 is a process sectional view showing an embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.
【図3】 本発明の半導体装置の製造方法に係わる実施
例を示す工程断面図。3A to 3C are process cross-sectional views showing an embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
【図4】 本発明の半導体装置の製造方法に係わる実施
例を示す工程断面図。FIG. 4 is a process sectional view showing an embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.
【図5】 従来の半導体装置の製造方法を示す工程断面
図。5A to 5C are process sectional views showing a conventional method for manufacturing a semiconductor device.
1 シリコン基板 2 フィールド酸化膜 3 N型拡散層 4 P型拡散層 5 層間絶縁膜 6,10 レジストパターン 7,11 コンタクト孔 8 N型不純物を含む多結晶あるいはアモルファスシリ
コン膜 9 熱酸化膜 12 P型不純物を含む多結晶あるいはアモルファスシ
リコン膜 13 タングステン珪化物膜 14 タングステンあるいはタングステン合金薄膜 15 多結晶シリコン膜1 Silicon substrate 2 Field oxide film 3 N-type diffusion layer 4 P-type diffusion layer 5 Interlayer insulating film 6,10 Resist pattern 7,11 Contact hole 8 Polycrystalline or amorphous silicon film containing N-type impurities 9 Thermal oxide film 12 P-type Polycrystalline or amorphous silicon film containing impurities 13 Tungsten silicide film 14 Tungsten or tungsten alloy thin film 15 Polycrystalline silicon film
Claims (5)
導体基板の表面又はその上に形成する工程と、前記半導
体基板上に絶縁膜を形成し、この絶縁膜の前記第1導電
型領域上に第1のコンタクト孔を形成する工程と、この
第1のコンタクト孔を埋め込むように前記絶縁膜上に第
1導電型の不純物を含む第1の半導体膜を形成する工程
と、この第1の半導体膜上にマスクパターンを設けて、
このパターンを用いて前記第1の半導体膜及び絶縁膜を
エッチングして、前記第2導電型領域上に第2のコンタ
クト孔を形成する工程と、少なくとも前記第2のコンタ
クト孔内に第2導電型の不純物を含む第2の半導体膜を
形成する工程と、前記第1の半導体膜表面から前記第2
の半導体膜表面へまたがるように金属あるいはその珪化
物からなる膜を形成する工程とを含むことを特徴とする
半導体装置の製造方法。1. A step of forming a first conductivity type region and a second conductivity type region on or in a surface of a semiconductor substrate, and forming an insulating film on the semiconductor substrate, wherein the first conductivity type of the insulating film is formed. Forming a first contact hole on the region; forming a first semiconductor film containing an impurity of the first conductivity type on the insulating film so as to fill the first contact hole; By providing a mask pattern on the semiconductor film of 1,
Etching the first semiconductor film and the insulating film using this pattern to form a second contact hole on the second conductive type region; and a second conductive hole at least in the second contact hole. A step of forming a second semiconductor film containing a second type impurity, and the step of forming a second semiconductor film from the surface of the first semiconductor film.
And a step of forming a film made of a metal or a silicide thereof so as to extend over the surface of the semiconductor film.
ッチングにより前記第2のコンタクト孔内にのみ残すこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the second semiconductor film is formed on the entire surface and is left only in the second contact hole by etching.
導体膜のエッチングに対してマスクとなる耐エッチング
膜を形成し、この耐エッチング膜を前記マスクパターン
を用いてエッチングすることを特徴とする請求項2記載
の半導体装置の製造方法。3. An etching resistant film serving as a mask for etching the second semiconductor film is formed on the first semiconductor film, and the etching resistant film is etched using the mask pattern. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein
り、前記第2の半導体膜を形成する前にこのパターンを
剥離することを特徴とする請求項1記載の半導体装置の
製造方法。4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the mask pattern is made of a resist, and the pattern is peeled off before forming the second semiconductor film.
導体基板の表面又はその上に形成する工程と、前記半導
体基板上に絶縁膜を形成し、この絶縁膜の前記第1導電
型領域上に第1のコンタクト孔を形成する工程と、この
第1のコンクタト孔を埋め込むように前記絶縁膜上に第
1導電型の不純物を含む第1の半導体膜を形成する工程
と、この第1の半導体膜上に金属或いはその珪化物から
なる導電膜を形成する工程と、この導電膜上にマスクパ
ターンを設けて、このパターンを用いて前記導電膜、第
1の半導体膜、及び絶縁膜をそれぞれエッチングして、
前記第2導電型領域上に第2のコンタクト孔を形成する
工程と、この第2のコンタクト孔を埋め込むように、第
2導電型の不純物を含む第2の半導体膜を形成する工程
とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。5. A step of forming a first conductivity type region and a second conductivity type region on or in a surface of a semiconductor substrate, and an insulating film is formed on the semiconductor substrate, and the first conductivity type of the insulating film is formed. Forming a first contact hole on the region; forming a first semiconductor film containing an impurity of the first conductivity type on the insulating film so as to fill the first contact hole; Forming a conductive film made of a metal or a silicide thereof on the first semiconductor film, providing a mask pattern on the conductive film, and using the pattern, the conductive film, the first semiconductor film, and the insulating film Etching each,
The method includes the steps of forming a second contact hole on the second conductivity type region, and forming a second semiconductor film containing a second conductivity type impurity so as to fill the second contact hole. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1345193A JPH06232277A (en) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1345193A JPH06232277A (en) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06232277A true JPH06232277A (en) | 1994-08-19 |
Family
ID=11833511
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1345193A Pending JPH06232277A (en) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06232277A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017183508A (en) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 東京エレクトロン株式会社 | Silicon film forming method and forming device |
-
1993
- 1993-01-29 JP JP1345193A patent/JPH06232277A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017183508A (en) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 東京エレクトロン株式会社 | Silicon film forming method and forming device |
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