JP2002231906A - Semiconductor device and its manufacturing method - Google Patents
Semiconductor device and its manufacturing methodInfo
- Publication number
- JP2002231906A JP2002231906A JP2001022881A JP2001022881A JP2002231906A JP 2002231906 A JP2002231906 A JP 2002231906A JP 2001022881 A JP2001022881 A JP 2001022881A JP 2001022881 A JP2001022881 A JP 2001022881A JP 2002231906 A JP2002231906 A JP 2002231906A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxide film
- interlayer oxide
- wiring layer
- bit line
- silicon nitride
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 13
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 69
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims abstract description 68
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 53
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 53
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 28
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 4
- RWRIWBAIICGTTQ-UHFFFAOYSA-N difluoromethane Chemical compound FCF RWRIWBAIICGTTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 20
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 10
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 8
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 3
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 2
- 101000854908 Homo sapiens WD repeat-containing protein 11 Proteins 0.000 description 1
- 101100222172 Mus musculus Cst10 gene Proteins 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100244894 Sus scrofa PR39 gene Proteins 0.000 description 1
- 102100020705 WD repeat-containing protein 11 Human genes 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- VUWZPRWSIVNGKG-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound F[CH2] VUWZPRWSIVNGKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置に関
し、特に半導体集積回路装置における接続孔に関するも
のである。The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a connection hole in a semiconductor integrated circuit device.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体素子の微細化、高集積化に伴い、
写真製版工程でのアライメントずれに対するマージンは
減少している。このためコンタクトホールの形成方法と
して、実際のコンタクトホールサイズよりも大きなエッ
チングマスクパターンを使用し、配線層等の下層パター
ンをエッチングストッパとなる膜で覆って保護すること
により、自己整合的に開口するセルフアライメント(S
AC)方式が注目されている。この方式では微細なコン
タクトホールが上記配線層(下層パターン)間に形成す
ることができ、高集積化が顕著であるDRAMのビット
線コンタクトホールなどの形成に用いられている。図4
は、従来の半導体装置の構造および製造方法をDRAM
のメモリセルについて示した断面図である。2. Description of the Related Art With miniaturization and high integration of semiconductor devices,
The margin for misalignment in the photomechanical process has decreased. Therefore, as a method of forming a contact hole, an etching mask pattern larger than the actual contact hole size is used, and a lower layer pattern such as a wiring layer is covered and protected by a film serving as an etching stopper, so that a self-aligned opening is performed. Self alignment (S
AC) system is drawing attention. In this method, a fine contact hole can be formed between the wiring layers (lower layer patterns), and is used for forming a bit line contact hole of a DRAM where high integration is remarkable. FIG.
Discloses a conventional semiconductor device structure and manufacturing method for a DRAM.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the memory cell of FIG.
【0003】以下、図に基づいて従来の半導体装置の製
造方法を説明する。まず、半導体基板1(以下、基板1
と称す)に分離酸化膜2を形成して素子分離した後、ゲ
ート酸化膜3を介して、シリコン窒化膜/シリサイド膜
/ポリシリコン膜から成るゲート電極4を形成する。こ
のゲート電極4はメモリセルのワード線となり所定の間
隔で形成される細線状パターンである。次に、ゲート電
極4の両側の基板1に拡散層5を形成した後、ゲート電
極4の表面及び側壁をシリコン窒化膜6で被覆し、層間
酸化膜7を形成する。この層間酸化膜7は成膜後に平坦
化処理を施す。Hereinafter, a conventional method for manufacturing a semiconductor device will be described with reference to the drawings. First, a semiconductor substrate 1 (hereinafter, substrate 1)
After forming an isolation oxide film 2 for element isolation, a gate electrode 4 composed of a silicon nitride film / silicide film / polysilicon film is formed via a gate oxide film 3. The gate electrode 4 is a thin line pattern which becomes a word line of the memory cell and is formed at a predetermined interval. Next, after a diffusion layer 5 is formed on the substrate 1 on both sides of the gate electrode 4, the surface and side walls of the gate electrode 4 are covered with a silicon nitride film 6 to form an interlayer oxide film 7. The interlayer oxide film 7 is subjected to a flattening process after being formed.
【0004】次に、層間酸化膜7に拡散層5に達するコ
ンタクトホール8をゲート電極4に対してSAC方式で
開口する。これは、例えばAr/C4F8ガスなどのフ
ロロカーボン系ガスを用いた反応性イオンエッチングに
より、ゲート電極4を覆うシリコン窒化膜6をエッチン
グストッパ膜として層間酸化膜7をエッチングすること
により行う。このコンタクトホール8にドープトポリシ
リコン膜9をCMP技術を用いて埋め込み形成する。次
に、ドープトポリシリコン膜9に接続するビット線10
を形成する。このビット線10はワード線(ゲート電極
4)と交差する方向で所定の間隔で形成される細線状パ
ターンである。次に、ビット線10を覆う全面に層間酸
化膜11を成膜し、層間酸化膜11、7を開口してスト
レージノードコンタクトホール12を開口する。続い
て、このストレージノードコンタクトホール12を介し
て基板1の拡散層5と接続するストレージノード13を
形成する。次いで、図示は省略するが、さらにキャパシ
タ絶縁膜、キャパシタ上部電極となるセルプレートを形
成した後、全面に層間酸化膜を形成して電極配線層を形
成する。この後、所定の処理を施して半導体装置を完成
する。Next, a contact hole 8 reaching the diffusion layer 5 is opened in the interlayer oxide film 7 with respect to the gate electrode 4 by the SAC method. This is performed by, for example, etching the interlayer oxide film 7 using the silicon nitride film 6 covering the gate electrode 4 as an etching stopper film by reactive ion etching using a fluorocarbon-based gas such as Ar / C 4 F 8 gas. A doped polysilicon film 9 is buried in the contact hole 8 by using the CMP technique. Next, a bit line 10 connected to the doped polysilicon film 9 is formed.
To form The bit lines 10 are fine line patterns formed at predetermined intervals in a direction intersecting with the word lines (gate electrodes 4). Next, an interlayer oxide film 11 is formed on the entire surface covering the bit line 10, the interlayer oxide films 11 and 7 are opened, and a storage node contact hole 12 is opened. Subsequently, a storage node 13 connected to the diffusion layer 5 of the substrate 1 via the storage node contact hole 12 is formed. Next, although not shown, a capacitor insulating film and a cell plate serving as a capacitor upper electrode are further formed, and then an interlayer oxide film is formed on the entire surface to form an electrode wiring layer. Thereafter, predetermined processing is performed to complete the semiconductor device.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来のDRAMは以上
のように構成されているため、ビット線10を接続する
ためのコンタクトホール8の形成は、ゲート電極4に対
するSAC方式が用いられているが、ストレージノード
13を接続するためのコンタクトホール12の形成は、
SAC方式ではなく通常の微細なレジストパターンを用
いたエッチングにより開口していた。これは、SAC方
式ではエッチングストッパ膜に対して選択比を有するエ
ッチングとするため、エッチング時における反応生成物
の堆積によりコンタクトホールがテーパ形状になり易
く、ストレージノードコンタクトホール12のようにエ
ッチング深さが深い場合は、ホール底にも反応生成物が
堆積してエッチングがストップしたり、コンタクト面積
が確保できないためである。このようなストレージノー
ドコンタクトホール12は、ゲート電極4間の拡散層5
上に形成されるが、その上層ではゲート電極4と交差す
る方向に配列されたビット線10間に配されている。こ
のため、短絡防止のために、ホール12とゲート電極4
との間だけでなくホール12とビット線10との間の寸
法余裕も必要となり、リソグラフィにおける微細ホール
パターン形成の限界、及びアライメントの限界から、信
頼性良く形成するのは困難であった。Since the conventional DRAM is configured as described above, the contact hole 8 for connecting the bit line 10 is formed by the SAC method for the gate electrode 4. Formation of the contact hole 12 for connecting the storage node 13
The opening was formed by etching using an ordinary fine resist pattern instead of the SAC method. This is because, in the SAC method, since the etching has a selectivity with respect to the etching stopper film, the contact hole tends to be tapered due to the deposition of a reaction product during the etching. This is because, when the depth is deep, a reaction product is deposited on the bottom of the hole to stop etching, and a contact area cannot be secured. Such a storage node contact hole 12 is formed between the diffusion layer 5 between the gate electrodes 4.
It is formed on the upper layer, but is disposed between the bit lines 10 arranged in a direction crossing the gate electrode 4 in the upper layer. Therefore, in order to prevent a short circuit, the hole 12 and the gate electrode 4
In addition to this, a dimensional margin between the hole 12 and the bit line 10 is required, and it is difficult to form the hole with high reliability due to the limit of the fine hole pattern formation in lithography and the limit of the alignment.
【0006】この発明は、上記のような問題点を解消す
るために成されたものであって、ストレージノードコン
タクトホールのように、エッチング深さが深く、しかも
第1の配線層とその上層の第2の配線層との2種の配線
層のそれぞれと寸法余裕を確保して配設される接続孔
を、制御性良く形成すると共に、コンタクト面積を確保
してコンタクト抵抗の低減を図ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has a deep etching depth, such as a storage node contact hole, and a first wiring layer and an upper layer. It is desirable to form a connection hole provided with sufficient dimensional margin with each of the two types of wiring layers with the second wiring layer with good controllability and to secure a contact area to reduce contact resistance. Aim.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明に係る請求項1
記載の半導体装置は、半導体基板上に、表面及び側壁に
第1のシリコン窒化膜が形成された第1の配線層と、該
第1の配線層上の全面に形成された第1の層間酸化膜
と、該第1の層間酸化膜に上記第1の配線層に対して自
己整合的に開口された開口部を埋め込んで形成されたプ
ラグ電極と、該プラグ電極上の全面に形成された第2の
層間酸化膜と、該第2の層間酸化膜上に配設され表面及
び側壁に第2のシリコン窒化膜が形成された第2の配線
層と、該第2の配線層上の全面に形成された第3の層間
酸化膜と、該第3の層間酸化膜に上記第2の配線層に対
して自己整合的に開口されて上記プラグ電極に達する接
続孔とを備えたものである。Means for Solving the Problems Claim 1 according to the present invention.
In the semiconductor device described above, a first wiring layer having a first silicon nitride film formed on a surface and a side wall on a semiconductor substrate; and a first interlayer oxide formed on the entire surface of the first wiring layer. A plug electrode formed by embedding an opening that is opened in a self-aligned manner with respect to the first wiring layer in the first interlayer oxide film; and a plug electrode formed on the entire surface of the plug electrode. Two interlayer oxide films, a second wiring layer provided on the second interlayer oxide film and having a second silicon nitride film formed on the surface and side walls thereof, and a second wiring layer formed on the entire surface of the second wiring layer. A third interlayer oxide film formed; and a connection hole formed in the third interlayer oxide film in a self-aligned manner with respect to the second wiring layer and reaching the plug electrode.
【0008】またこの発明に係る請求項2記載の半導体
装置は、請求項1において、第1の配線層と第2の配線
層とは互いに交差する方向に配列された線状パターンで
あり、接続孔は、上記第2の配線層の配線方向に平行な
方向の端部が上記プラグ電極を踏み外し、第1のシリコ
ン窒化膜を上記踏み外し部分のエッチングストッパ膜と
して開口したものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device according to the first aspect, wherein the first wiring layer and the second wiring layer are linear patterns arranged in a direction crossing each other. The hole is formed such that an end of the second wiring layer in a direction parallel to the wiring direction steps off the plug electrode, and the first silicon nitride film is opened as an etching stopper film at a portion where the step is removed.
【0009】またこの発明に係る請求項3記載の半導体
装置は、請求項1または2において、第1の配線層がゲ
ート電極であり、第2の配線層がビット線であり、接続
孔はストレージノードをプラグ電極を介して半導体基板
に接続するためのものである。According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the first or second aspect, the first wiring layer is a gate electrode, the second wiring layer is a bit line, and the connection hole is a storage electrode. This is for connecting a node to a semiconductor substrate via a plug electrode.
【0010】またこの発明に係る請求項4記載の半導体
装置は、半導体基板上に、表面及び側壁に第1のシリコ
ン窒化膜が形成され所定の間隔で線状に配設されたゲー
ト電極と、該ゲート電極上の全面に形成された第1の層
間酸化膜と、該第1の層間酸化膜に上記ゲート電極に対
して自己整合的に開口された開口部を埋め込んで形成さ
れたプラグ電極と、該プラグ電極上の全面に形成された
第2の層間酸化膜と、該第2の層間酸化膜上に上記ゲー
ト電極と互いに交差する方向に所定の間隔で線状に配設
され、表面及び側壁に第2のシリコン窒化膜が形成され
たビット線と、該ビット線上の全面に形成された第3の
層間酸化膜と、該第3の層間酸化膜に上記ビット線に対
して自己整合的に開口されて上記プラグ電極に達する接
続孔とを備え、該接続孔における上記ビット線の配線方
向に平行な方向の径寸法が上記ゲート電極の配線方向に
平行な方向の径寸法よりも長いものである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device, comprising: a gate electrode having a first silicon nitride film formed on a surface and a side wall of the semiconductor substrate and disposed linearly at predetermined intervals; A first interlayer oxide film formed on the entire surface of the gate electrode, and a plug electrode formed by filling the first interlayer oxide film with an opening that is self-aligned with respect to the gate electrode. A second interlayer oxide film formed on the entire surface of the plug electrode, and linearly disposed on the second interlayer oxide film at predetermined intervals in a direction intersecting with the gate electrode; A bit line having a second silicon nitride film formed on a side wall, a third interlayer oxide film formed on the entire surface of the bit line, and a third interlayer oxide film formed in a self-aligned manner with respect to the bit line. A connection hole opened to the plug electrode to reach the plug electrode. Diameter in the direction parallel to the wiring direction of the bit lines in the connection hole is longer than the diameter of the direction parallel to the wiring direction of the gate electrode.
【0011】またこの発明に係る請求項5記載の半導体
装置の製造方法は、請求項1〜4のいずれかにおいて、
自己整合的に開口される開口部及び接続孔を、フロロカ
ーボン系ガスを用い、シリコン窒化膜に対してエッチン
グ選択比を有する反応性イオンエッチング処理により形
成するものである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device according to any one of the first to fourth aspects.
The openings and the connection holes that are opened in a self-aligned manner are formed by a reactive ion etching process using a fluorocarbon-based gas and having an etching selectivity to a silicon nitride film.
【0012】またこの発明に係る請求項6記載の半導体
装置の製造方法は、請求項5において、接続孔形成時の
反応性イオンエッチング処理において、フロロカーボン
系ガスとしてAr/C5F8/CH2F2ガスを用いる
ものである。According to a sixth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a semiconductor device according to the fifth aspect, Ar / C 5 F 8 / CH 2 is used as a fluorocarbon-based gas in the reactive ion etching process at the time of forming the connection hole. it is to use an F 2 gas.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、この発明の
実施の形態を図について説明する。図1は、この発明の
実施の形態1による半導体装置の構造をDRAMのメモ
リセルについて示した断面図である。図1(a)は、メ
モリセルのワード線となるゲート電極17の配線方向に
平行に切断した断面図であり、図1(b)は、このゲー
ト電極17と交差する方向(ビット線24の配線方向)
に切断した断面図である。なお、便宜上、キャパシタ部
及びその上層は図示を省略する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a structure of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention for a memory cell of a DRAM. FIG. 1A is a cross-sectional view cut in parallel to the wiring direction of a gate electrode 17 serving as a word line of a memory cell, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the gate electrode 17 (the direction of the bit line 24). Wiring direction)
FIG. For convenience, illustration of the capacitor portion and the upper layer is omitted.
【0014】図において、14は半導体基板(以下、基
板14と称す)、15は素子分離のための分離酸化膜、
16はゲート酸化膜、17はゲート酸化膜16を介して
基板14上に形成され、所定の間隔で線状に配設された
第1の配線層としてのゲート電極(ワード線)、18は
基板17に形成された拡散層、19はゲート電極17の
表面及び側壁に形成された第1のシリコン窒化膜、20
は第1のシリコン窒化膜19で被覆されたゲート電極1
7上の全面に形成された第1の層間酸化膜、21は第1
の層間酸化膜20に、ゲート電極17に対してSAC方
式で開口された開口部、22は開口部21にドープトポ
リシリコン膜を埋め込んで、基板1の拡散層18と接続
形成したプラグ電極、23は第1の層間酸化膜20上の
全面に形成された第2の層間酸化膜、24は第2の層間
酸化膜23上に、ゲート電極17と交差する方向に所定
の間隔で線状に配設された第2の配線層としてのビット
線、25はビット線24の表面及び側壁に形成された第
2のシリコン窒化膜、26は第2のシリコン窒化膜25
で被覆されたビット線24上の全面に形成された第3の
層間酸化膜、27は第3の層間酸化膜20に、ビット線
24に対してSAC方式で開口されてプラグ電極22に
達する接続孔で、後工程で形成するストレージノードを
接続するためのストレージノードコンタクトホールであ
る。In FIG. 1, reference numeral 14 denotes a semiconductor substrate (hereinafter, referred to as a substrate 14), 15 denotes an isolation oxide film for element isolation,
Reference numeral 16 denotes a gate oxide film, 17 denotes a gate electrode (word line) as a first wiring layer which is formed on the substrate 14 via the gate oxide film 16 and is linearly arranged at predetermined intervals, and 18 denotes a substrate. Reference numeral 19 denotes a diffusion layer formed on the first silicon nitride film formed on the surface and side walls of the gate electrode 17;
Is the gate electrode 1 covered with the first silicon nitride film 19
7, a first interlayer oxide film 21 formed on the entire surface
An opening formed in the interlayer oxide film 20 by the SAC method with respect to the gate electrode 17; a plug electrode 22 formed by embedding a doped polysilicon film in the opening 21 to be connected to the diffusion layer 18 of the substrate 1; Reference numeral 23 denotes a second interlayer oxide film formed on the entire surface of the first interlayer oxide film 20, and reference numeral 24 denotes a second interlayer oxide film formed on the second interlayer oxide film 23 at predetermined intervals in a direction intersecting the gate electrode 17. Bit line 25 as a second wiring layer provided, 25 is a second silicon nitride film formed on the surface and side wall of bit line 24, 26 is second silicon nitride film 25
A third interlayer oxide film 27 formed on the entire surface of the bit line 24 covered with the oxide film 27 is connected to the third interlayer oxide film 20 and opened to the bit line 24 by the SAC method to reach the plug electrode 22. The hole is a storage node contact hole for connecting a storage node formed in a later process.
【0015】このように構成される半導体装置の製造方
法を図2、図3に基づいて以下に示す。なお、図2は図
1(b)と同様に、ビット線24の配線方向に平行に切
断した断面図、図3は図1(a)と同様に、ゲート電極
17の配線方向に平行に切断した断面図である。まず、
図2(a)に示すように、基板14に分離酸化膜15を
形成して素子分離した後、ゲート酸化膜16を介してゲ
ート電極17を形成する。このゲート電極17はメモリ
セルのワード線となり所定の間隔で形成される細線状パ
ターンであり、ポリシリコン膜の上に低抵抗な高融点金
属膜あるいはそのシリサイド膜を形成した積層膜17を
用い、さらにその上にシリコン窒化膜19aを70nm
程度の膜厚で形成した後パターニングする。次に、ゲー
ト電極17と図示しないレジストパターンとをマスクと
して、イオン注入法により基板1にソース・ドレイン領
域となる拡散層18を形成する。この後、全面にシリコ
ン窒化膜19bを例えば減圧CVD法により50nm程
度の膜厚で堆積し、その上の全面にBPTEOS膜ある
いはTEOS膜から成る第1の層間酸化膜20を堆積し
た後、アニール、エッチバックあるいはCMP法などに
より表面の平坦化処理を行う。なお、拡散層18形成の
ためのイオン注入は、シリコン窒化膜19b形成後に行
っても良い。A method of manufacturing the semiconductor device having the above structure will be described below with reference to FIGS. FIG. 2 is a cross-sectional view cut in parallel to the wiring direction of the bit line 24 as in FIG. 1B, and FIG. 3 is a cross-sectional view cut in parallel to the wiring direction of the gate electrode 17 as in FIG. FIG. First,
As shown in FIG. 2A, after an isolation oxide film 15 is formed on a substrate 14 to perform element isolation, a gate electrode 17 is formed via a gate oxide film 16. The gate electrode 17 is a thin line pattern which is formed at a predetermined interval and becomes a word line of a memory cell, and uses a laminated film 17 in which a low-resistance refractory metal film or a silicide film thereof is formed on a polysilicon film. Further, a silicon nitride film 19a is formed thereon to a thickness of 70 nm.
After being formed with a film thickness of about a degree, patterning is performed. Next, using the gate electrode 17 and a resist pattern (not shown) as a mask, a diffusion layer 18 serving as a source / drain region is formed on the substrate 1 by ion implantation. Thereafter, a silicon nitride film 19b is deposited on the entire surface to a thickness of about 50 nm by, for example, a low pressure CVD method, and a first interlayer oxide film 20 made of a BPTEOS film or a TEOS film is deposited on the entire surface. The surface is flattened by etch back or CMP. The ion implantation for forming the diffusion layer 18 may be performed after the formation of the silicon nitride film 19b.
【0016】次に、図2(b)に示すように、第1の層
間酸化膜20に、開口部21をゲート電極17に対して
SAC方式で開口する。これは、例えばAr/C4F8
ガスなどのフロロカーボン系ガスを用いた反応性イオン
エッチングにより、ゲート電極17を覆う第1のシリコ
ン窒化膜19(19a、19b)をエッチングストッパ
膜として第1の層間酸化膜20をレジストマスクを用い
て異方性エッチングし、続いてシリコン窒化膜19bを
異方性エッチングにより除去して拡散層18に到達する
開口部21を形成する。なお、この場合、開口部21形
成時に開口部底のシリコン窒化膜19bを除去したが、
シリコン窒化膜19bの成膜後、第1の層間酸化膜20
を形成する前にエッチバックにより除去しておいても良
い。Next, as shown in FIG. 2B, an opening 21 is formed in the first interlayer oxide film 20 with respect to the gate electrode 17 by the SAC method. This is, for example, Ar / C 4 F 8
By reactive ion etching using a fluorocarbon-based gas such as a gas, the first silicon oxide film 19 (19a, 19b) covering the gate electrode 17 is used as an etching stopper film, and the first interlayer oxide film 20 is formed using a resist mask. Anisotropic etching is performed, and subsequently, the silicon nitride film 19b is removed by anisotropic etching to form an opening 21 reaching the diffusion layer 18. In this case, the silicon nitride film 19b at the bottom of the opening was removed when the opening 21 was formed.
After the formation of the silicon nitride film 19b, the first interlayer oxide film 20 is formed.
May be removed by etch-back before forming.
【0017】次に、図2(c)に示すように、リンが高
濃度に添加されたポリシリコン膜を開口部21を埋め込
んで全面に堆積した後、エッチバックにより第1の層間
酸化膜20上のポリシリコン膜を除去してプラグ電極2
2を形成し、その後、TEOS膜から成る第2の層間酸
化膜23を全面に堆積する。次に、第2の層間酸化膜2
3に、ビット線用のコンタクトホール(図示せず)を開
口する。この場合、プラグ電極22は、ビット線用のコ
ンタクトホール及びストレージノード用のコンタクトホ
ールの双方の下層に形成するものとし、ビット線用のコ
ンタクトホールは、異方性エッチングによりプラグ電極
22に到達するように形成する。なお、ビット線用のコ
ンタクトホールのためのプラグ電極22を形成せず、ビ
ット線コンタクトホールを、図4で示したように、ゲー
ト電極17に対してSAC方式で拡散層18に到達する
まで開口することもできる。Next, as shown in FIG. 2C, a polysilicon film doped with phosphorus at a high concentration is deposited on the entire surface by burying the opening 21 and then the first interlayer oxide film 20 is etched back. The upper polysilicon film is removed and the plug electrode 2 is removed.
Then, a second interlayer oxide film 23 made of a TEOS film is deposited on the entire surface. Next, the second interlayer oxide film 2
3, a contact hole (not shown) for a bit line is opened. In this case, the plug electrode 22 is formed below both the contact hole for the bit line and the contact hole for the storage node, and the contact hole for the bit line reaches the plug electrode 22 by anisotropic etching. It is formed as follows. The plug electrode 22 for the contact hole for the bit line is not formed, and the bit line contact hole is opened with respect to the gate electrode 17 by the SAC method until reaching the diffusion layer 18 as shown in FIG. You can also.
【0018】次に、図3に示すように、ワード線(ゲー
ト電極17)と交差する方向で所定の間隔で形成される
細線状パターンであるビット線24を形成し、その表面
及び側壁に第2のシリコン窒化膜25(25a、25
b)を形成する。このビット線24の形成は、ポリシリ
コン膜の上に低抵抗な高融点金属膜あるいはそのシリサ
イド膜を形成した積層膜24を用い、さらにその上にシ
リコン窒化膜25aを形成した後パターニングし、続い
て全面にシリコン窒化膜25bを50nm程度の膜厚で
堆積し、エッチバックすることによりビット線24の側
壁にもシリコン窒化膜25bを設ける。Next, as shown in FIG. 3, a bit line 24 which is a fine line pattern formed at a predetermined interval in a direction intersecting with the word line (gate electrode 17) is formed, and the first and second bit lines 24 are formed on the surface and the side wall. 2 silicon nitride films 25 (25a, 25a).
b) is formed. The bit line 24 is formed by using a laminated film 24 in which a low-resistance refractory metal film or its silicide film is formed on a polysilicon film, and further forming a silicon nitride film 25a thereon, followed by patterning. Then, a silicon nitride film 25b is deposited on the entire surface to a thickness of about 50 nm, and the silicon nitride film 25b is provided on the side wall of the bit line 24 by etching back.
【0019】次に、全面にBPTEOS膜あるいはTE
OS膜から成る第3の層間酸化膜26を堆積した後、ア
ニール、エッチバックあるいはCMP法などにより表面
の平坦化処理を行う。次に、第3の層間酸化膜26に、
後工程で形成するストレージノードを接続するためのコ
ンタクトホール27をビット線24に対してSAC方式
で開口する。このコンタクトホール27の形成につい
て、図1を参照して以下に詳細に説明する。Next, a BPTEOS film or TE
After depositing the third interlayer oxide film 26 made of an OS film, a surface flattening process is performed by annealing, etchback, CMP, or the like. Next, on the third interlayer oxide film 26,
A contact hole 27 for connecting a storage node formed in a later step is opened to the bit line 24 by the SAC method. The formation of the contact hole 27 will be described in detail below with reference to FIG.
【0020】まず、図示しないレジストパターンを形成
し、該レジストパターンをマスクとして、フロロカーボ
ン系ガスとしてAr/C5F8/CH2F2ガスを用い
た反応性イオンエッチングにより、数十mTorr程度
の圧力、Rf1500W程度で、ビット線24を覆う第
2のシリコン窒化膜25をエッチングストッパ膜とし
て、第3の層間酸化膜26及びその下層の第2の層間酸
化膜23を異方性エッチングし、プラグ電極22に到達
するコンタクトホール27を開口する。このエッチング
において、コンタクトホール27の平面形状は、ビット
線24の配線方向に平行な方向の径寸法がゲート電極1
7の配線方向に平行な方向の径寸法よりも長い形状と
し、その長手方向の端部がプラグ電極22を踏み外すよ
うにする。即ち、コンタクトホール27形成時のエッチ
ングにおいて、プラグ電極22を踏み外した部分では、
さらに下層の第1の層間酸化膜20をエッチングしてゲ
ート電極17上の第1のシリコン窒化膜19上でエッチ
ングが停止する。First, a resist pattern (not shown) is formed, and using the resist pattern as a mask, reactive ion etching using Ar / C 5 F 8 / CH 2 F 2 gas as a fluorocarbon-based gas is carried out to about several tens mTorr. At a pressure of about Rf1500 W, the third interlayer oxide film 26 and the second interlayer oxide film 23 thereunder are anisotropically etched using the second silicon nitride film 25 covering the bit line 24 as an etching stopper film, thereby forming a plug. A contact hole 27 reaching the electrode 22 is opened. In this etching, the planar shape of the contact hole 27 is such that the radial dimension in the direction parallel to the wiring direction of the bit line 24 is the gate electrode 1.
7 is longer than the diameter in the direction parallel to the wiring direction, and the end in the longitudinal direction is so set as to step off the plug electrode 22. That is, in the etching at the time of forming the contact hole 27, in the portion where the plug electrode 22 is stepped off,
Further, the lower first interlayer oxide film 20 is etched to stop the etching on the first silicon nitride film 19 on the gate electrode 17.
【0021】DRAMのメモリセルでは、ストレージノ
ードコンタクトホール27が隣接する他のコンタクトホ
ールとの間に有する寸法余裕は、通常、ビット線24の
配線方向に平行な方向において比較的大きくとれるもの
である。また、コンタクトホール27の開口は、ビット
線24に対してSAC方式で開口されるため、ビット線
24と交差する方向では第2のシリコン窒化膜25によ
って寸法縮小され、開口面の寸法を大きくしてもプラグ
電極22上での接触寸法を大きくするには限界がある。
これに対しビット線24の配線方向では第2のシリコン
窒化膜25によって寸法縮小されることはなく、プラグ
電極22を踏み外す程度の大きな開口が可能になる。ま
た、ビット線24の配線方向でプラグ電極22を踏み外
しても、下層でゲート電極17が交差するように配線さ
れているため、ゲート電極17上の第1のシリコン窒化
膜19がエッチングストッパとなり、ゲート電極17と
短絡することはない。このため、ストレージノードコン
タクトホール27は、プラグ電極22の表面だけでなく
側面ともコンタクトでき、コンタクト面積が増大して良
好なコンタクト形成ができる。In a memory cell of a DRAM, the dimensional allowance that a storage node contact hole 27 has with another adjacent contact hole can usually be relatively large in a direction parallel to the bit line 24 wiring direction. . Further, since the opening of the contact hole 27 is opened by the SAC method with respect to the bit line 24, the size is reduced by the second silicon nitride film 25 in the direction crossing the bit line 24, and the size of the opening surface is increased. However, there is a limit in increasing the contact dimension on the plug electrode 22.
On the other hand, in the wiring direction of the bit line 24, the size is not reduced by the second silicon nitride film 25, and an opening large enough to step off the plug electrode 22 becomes possible. In addition, even if the plug electrode 22 is stepped off in the wiring direction of the bit line 24, the first silicon nitride film 19 on the gate electrode 17 serves as an etching stopper because the gate electrode 17 is wired so as to intersect the lower layer. There is no short circuit with the gate electrode 17. For this reason, the storage node contact hole 27 can make contact not only with the surface of the plug electrode 22 but also with the side surface, and the contact area can be increased and a good contact can be formed.
【0022】このように、ストレージノードコンタクト
ホール27の形成において、隣接コンタクトホールとの
寸法余裕が比較的大きく、開口面寸法を大きくすること
により、プラグ電極22上の接触寸法を効果的に増大で
きる方向(ビット線24の配線方向に平行な方向)の径
寸法を大きくすることにより、上述したようにコンタク
ト面積の増大を図ることができる。なお、コンタクトホ
ール27は、確実にプラグ電極22を端部で踏み外すよ
うにしても良いし、また踏み外しを許容する寸法余裕で
形成しても良い。As described above, in forming the storage node contact hole 27, the dimensional allowance with the adjacent contact hole is relatively large, and by increasing the opening surface size, the contact size on the plug electrode 22 can be effectively increased. By increasing the diameter in the direction (the direction parallel to the wiring direction of the bit line 24), the contact area can be increased as described above. In addition, the contact hole 27 may be configured such that the plug electrode 22 is reliably stepped off at the end, or may be formed with a dimensional allowance that allows stepping off.
【0023】ところで上記実施の形態では、ストレージ
ノードコンタクトホール27形成時に、Ar/C5F8
/CH2F2ガスを用いた反応性イオンエッチングを用
いた。従来から一般的に用いられるAr/C4F8ガス
系では、エッチングストッパとなるシリコン窒化膜との
選択比を確保すると、反応生成物であるフルオロカーボ
ン膜の堆積により、エッチングがストップしやすい。特
にストレージノードコンタクトホール27では、配線間
スリットのエッチング深さが深く、上記実施の形態で示
したように、プラグ電極22を設けた場合でも、第3の
層間酸化膜26だけでなくビット線24下層の第2の層
間酸化膜23をさらにエッチングする必要がある。ま
た、通常、ゲート電極17肩部の第1のシリコン窒化膜
19の厚みに比してビット線24肩部の第2のシリコン
窒化膜25の厚みが薄いことから、シリコン窒化膜との
より高い選択比が求められる。By the way in the above embodiment, when the storage node contact hole 27 formed, Ar / C 5 F 8
Reactive ion etching using / CH 2 F 2 gas was used. In the Ar / C 4 F 8 gas system generally used conventionally, if a selectivity with respect to the silicon nitride film serving as an etching stopper is secured, the etching is easily stopped by the deposition of the fluorocarbon film which is a reaction product. In particular, in the storage node contact hole 27, the etching depth of the inter-wiring slit is deep, and even when the plug electrode 22 is provided as described in the above embodiment, not only the third interlayer oxide film 26 but also the bit line 24 is formed. It is necessary to further etch the lower second interlayer oxide film 23. Since the thickness of the second silicon nitride film 25 at the shoulder of the bit line 24 is smaller than the thickness of the first silicon nitride film 19 at the shoulder of the gate electrode 17, the thickness of the second silicon nitride film is higher than that of the silicon nitride film. A selectivity is required.
【0024】フロロカーボン系ガスとしてAr/C5F
8/CH2F2ガスを含む4種のガスを用いてストレー
ジノードコンタクトホール27の形成を行った比較実験
の結果を以下に示す。平行平板型RIE装置にて、圧
力;30〜50mTorr、Rf1500W程度、酸化
膜のエッチング深さ;650nm、シリコン窒化膜の膜
厚;40nm 1. Ar/C4F8/CH2F2 対SiN選択比;20〜30 ホール内エッチストップ;あり 2. Ar/C4F8/CH2F2/CO 対SiN選択比;20(ショート ) ホール内エッチストップ;なし 3. Ar/C5F8 対SiN選択比;40〜 ホール内エッチストップ;あり 4. Ar/C5F8/CH2F2 対SiN選択比;40〜 ホール内エッチストップ;なしAr / C 5 F as a fluorocarbon-based gas
The results of a comparative experiment in which the storage node contact hole 27 was formed using four kinds of gases including 8 / CH 2 F 2 gas are shown below. Using a parallel plate type RIE apparatus, pressure: about 30 to 50 mTorr, Rf about 1500 W, etching depth of oxide film: 650 nm, thickness of silicon nitride film: 40 nm 1. Ar / C 4 F 8 / CH 2 F 2 to SiN selectivity; 20-30 etch stop in hole; 2. Ar / C 4 F 8 / CH 2 F 2 / CO selectivity to SiN; 20 (short) Etch stop in hole; none Ar / C 5 F 8 to-SiN selection ratio; 40 hole etch stop; Yes 4. Ar / C 5 F 8 / CH 2 F 2 pairs SiN selection ratio; the 40 hole etch stop; no
【0025】このように、エッチングストップしないで
開口できた2種のガスの内、Ar/C4F8/CH2F
2/COでは、シリコン窒化膜25の肩部がエッチング
されてショートした。C/F比の高いC5F8系のガス
を用い、添加ガスとしてCH 2F2を用いたAr/C5
F8/CH2F2では、ホール内でエッチングストップ
することなく、しかもシリコン窒化膜との選択比が確保
でき良好なコンタクトホール27の形成が行えた。Thus, without stopping etching,
Ar / C of the two gases that could be opened4F8/ CH2F
2In / CO, the shoulder of the silicon nitride film 25 is etched.
Been short. C with high C / F ratio5F8System gas
And using CH as an additive gas 2F2Ar / C using5
F8/ CH2F2Then, stop etching in the hall
And selectivity with silicon nitride film is ensured
Thus, a good contact hole 27 was formed.
【0026】[0026]
【発明の効果】以上のようにこの発明に係る請求項1記
載の半導体装置は、半導体基板上に、表面及び側壁に第
1のシリコン窒化膜が形成された第1の配線層と、該第
1の配線層上の全面に形成された第1の層間酸化膜と、
該第1の層間酸化膜に上記第1の配線層に対して自己整
合的に開口された開口部を埋め込んで形成されたプラグ
電極と、該プラグ電極上の全面に形成された第2の層間
酸化膜と、該第2の層間酸化膜上に配設され表面及び側
壁に第2のシリコン窒化膜が形成された第2の配線層
と、該第2の配線層上の全面に形成された第3の層間酸
化膜と、該第3の層間酸化膜に上記第2の配線層に対し
て自己整合的に開口されて上記プラグ電極に達する接続
孔とを備えたため、第1の配線層間、およびその上層で
は第2の配線層間に配される微細な接続孔をプラグ電極
を介して制御性良く半導体基板上に設けることができ、
微細化、高集積化に適した半導体装置の構造を提供でき
る。As described above, in the semiconductor device according to the first aspect of the present invention, a first wiring layer having a first silicon nitride film formed on a surface and a side wall on a semiconductor substrate; A first interlayer oxide film formed on the entire surface of the first wiring layer;
A plug electrode formed by embedding an opening opened in a self-aligned manner with respect to the first wiring layer in the first interlayer oxide film, and a second interlayer formed on the entire surface of the plug electrode An oxide film, a second wiring layer disposed on the second interlayer oxide film and having a second silicon nitride film formed on the surface and side walls thereof, and formed on the entire surface of the second wiring layer. Since the third interlayer oxide film and the third interlayer oxide film have a connection hole which is opened in a self-aligned manner with respect to the second wiring layer and reaches the plug electrode, the third interlayer oxide film has: And in the upper layer, fine connection holes arranged between the second wiring layers can be provided on the semiconductor substrate with good controllability via plug electrodes,
A structure of a semiconductor device suitable for miniaturization and high integration can be provided.
【0027】またこの発明に係る請求項2記載の半導体
装置は、請求項1において、第1の配線層と第2の配線
層とは互いに交差する方向に配列された線状パターンで
あり、接続孔は、上記第2の配線層の配線方向に平行な
方向の端部が上記プラグ電極を踏み外し、第1のシリコ
ン窒化膜を上記踏み外し部分のエッチングストッパ膜と
して開口したため、接続孔とプラグ電極とのコンタクト
面積が増大でき、コンタクト抵抗の低減化が図れる。According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the first aspect, the first wiring layer and the second wiring layer are linear patterns arranged in a direction crossing each other. Since the end of the hole in the direction parallel to the wiring direction of the second wiring layer stepped off the plug electrode and opened the first silicon nitride film as an etching stopper film in the stepped off portion, the connection hole and the plug electrode Can be increased, and the contact resistance can be reduced.
【0028】またこの発明に係る請求項3記載の半導体
装置は、請求項1または2において、第1の配線層がゲ
ート電極であり、第2の配線層がビット線であり、接続
孔はストレージノードをプラグ電極を介して半導体基板
に接続するためのものであるため、ストレージノード用
の接続孔をビット線に対して自己整合的に開口でき、微
細な接続孔が、コンタクト面積を確保しつつ制御性良く
得られ、DRAMの微細化、高集積化が促進できる。According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the first or second aspect, the first wiring layer is a gate electrode, the second wiring layer is a bit line, and the connection hole is a storage electrode. Since the node is connected to the semiconductor substrate via the plug electrode, the connection hole for the storage node can be opened in a self-aligned manner with respect to the bit line, and the fine connection hole can secure a contact area. With good controllability, miniaturization and high integration of the DRAM can be promoted.
【0029】またこの発明に係る請求項4記載の半導体
装置は、半導体基板上に、表面及び側壁に第1のシリコ
ン窒化膜が形成され所定の間隔で線状に配設されたゲー
ト電極と、該ゲート電極上の全面に形成された第1の層
間酸化膜と、該第1の層間酸化膜に上記ゲート電極に対
して自己整合的に開口された開口部を埋め込んで形成さ
れたプラグ電極と、該プラグ電極上の全面に形成された
第2の層間酸化膜と、該第2の層間酸化膜上に上記ゲー
ト電極と互いに交差する方向に所定の間隔で線状に配設
され、表面及び側壁に第2のシリコン窒化膜が形成され
たビット線と、該ビット線上の全面に形成された第3の
層間酸化膜と、該第3の層間酸化膜に上記ビット線に対
して自己整合的に開口されて上記プラグ電極に達する接
続孔とを備え、該接続孔における上記ビット線の配線方
向に平行な方向の径寸法が上記ゲート電極の配線方向に
平行な方向の径寸法よりも長いものであるため、微細な
接続孔が制御性良く得られると共に、コンタクト面積を
効果的に増大できてコンタクト抵抗の低減化が図れる。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device, comprising: a gate electrode having a first silicon nitride film formed on a surface and a side wall of the semiconductor substrate and disposed linearly at predetermined intervals; A first interlayer oxide film formed on the entire surface of the gate electrode, and a plug electrode formed by filling the first interlayer oxide film with an opening that is self-aligned with respect to the gate electrode. A second interlayer oxide film formed on the entire surface of the plug electrode, and linearly disposed on the second interlayer oxide film at predetermined intervals in a direction intersecting with the gate electrode; A bit line having a second silicon nitride film formed on a side wall, a third interlayer oxide film formed on the entire surface of the bit line, and a third interlayer oxide film formed in a self-aligned manner with respect to the bit line. A connection hole opened to the plug electrode to reach the plug electrode. Since the diameter of the connection hole in the direction parallel to the wiring direction of the bit line is longer than the diameter of the gate electrode in the direction parallel to the wiring direction, a fine connection hole can be obtained with good controllability and contact. The area can be effectively increased, and the contact resistance can be reduced.
【0030】またこの発明に係る請求項5記載の半導体
装置の製造方法は、請求項1〜4のいずれかにおいて、
自己整合的に開口される開口部及び接続孔を、フロロカ
ーボン系ガスを用い、シリコン窒化膜に対してエッチン
グ選択比を有する反応性イオンエッチング処理により形
成するため、第1の配線層間、およびその上層では第2
の配線層間に配される微細な接続孔をプラグ電極を介し
て制御性良く半導体基板上に形成することができる。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device according to any one of the first to fourth aspects.
Since the opening and the connection hole that are opened in a self-aligned manner are formed by a reactive ion etching process having an etching selectivity to a silicon nitride film using a fluorocarbon-based gas, the first wiring layer and the upper layer thereof are formed. Then the second
Fine connection holes arranged between the wiring layers can be formed on the semiconductor substrate with good controllability via the plug electrodes.
【0031】またこの発明に係る請求項6記載の半導体
装置の製造方法は、請求項5において、接続孔形成時の
反応性イオンエッチング処理において、フロロカーボン
系ガスとしてAr/C5F8/CH2F2ガスを用いる
ため、プラグ電極に達する接続孔を、シリコン窒化膜と
の選択比を確保しつつ信頼性良く形成できる。According to a sixth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the fifth aspect, Ar / C 5 F 8 / CH 2 is used as a fluorocarbon-based gas in the reactive ion etching treatment at the time of forming the connection hole. since the use of F 2 gas, a connecting hole reaching the plug electrode, while securing the selectivity between the silicon nitride film can reliably formed.
【図1】 この発明の実施の形態1による半導体装置の
構造及び製造方法を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a structure and a manufacturing method of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention;
【図2】 この発明の実施の形態1による半導体装置の
製造方法を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention;
【図3】 この発明の実施の形態1による半導体装置の
製造方法を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view illustrating the method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
【図4】 従来の半導体装置の構造を示す断面図であ
る。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a structure of a conventional semiconductor device.
14 半導体基板、17 第1の配線層としてのゲート
電極、19 第1のシリコン窒化膜、20 第1の層間
酸化膜、21 開口部、22 プラグ電極、23 第2
の層間酸化膜、24 第2の配線層としてのビット線、
25 第2のシリコン窒化膜、26 第3の層間酸化
膜、27 接続孔としてのストレージノードコンタクト
ホール。Reference Signs List 14 semiconductor substrate, 17 gate electrode as first wiring layer, 19 first silicon nitride film, 20 first interlayer oxide film, 21 opening, 22 plug electrode, 23 second
An interlayer oxide film of 24, a bit line as a second wiring layer,
25 second silicon nitride film, 26 third interlayer oxide film, 27 storage node contact hole as connection hole.
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/768 H01L 27/10 621C Fターム(参考) 4M104 BB01 CC01 DD02 DD04 DD08 DD16 DD17 DD65 DD72 EE05 EE09 EE12 EE17 FF04 FF13 FF14 GG16 HH12 HH14 HH15 HH20 5F033 HH04 HH17 HH26 JJ04 KK01 LL04 MM07 MM15 NN12 NN40 QQ09 QQ13 QQ15 QQ16 QQ25 QQ31 QQ37 QQ48 QQ58 QQ65 QQ74 RR02 RR06 SS04 SS13 TT02 TT08 VV16 XX01 XX03 XX09 XX15 XX31 5F083 AD24 AD48 AD49 GA09 JA35 JA39 JA53 JA56 MA06 MA17 MA20 PR03 PR29 PR39 PR40Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) H01L 21/768 H01L 27/10 621C F-term (Reference) 4M104 BB01 CC01 DD02 DD04 DD08 DD16 DD17 DD65 DD72 EE05 EE09 EE12 EE17 FF04 FF13 FF14 GG16 HH12 HH14 HH15 HH20 5F033 HH04 HH17 HH26 JJ04 KK01 LL04 MM07 MM15 NN12 NN40 QQ09 QQ13 QQ15 QQ16 QQ25 QQ31 QQ37 QQ48 QQ58 QQ65 QQ74 RR02 RR06 SS04 XXXXX3 MA17 MA20 PR03 PR29 PR39 PR40
Claims (6)
シリコン窒化膜が形成された第1の配線層と、該第1の
配線層上の全面に形成された第1の層間酸化膜と、該第
1の層間酸化膜に上記第1の配線層に対して自己整合的
に開口された開口部を埋め込んで形成されたプラグ電極
と、該プラグ電極上の全面に形成された第2の層間酸化
膜と、該第2の層間酸化膜上に配設され表面及び側壁に
第2のシリコン窒化膜が形成された第2の配線層と、該
第2の配線層上の全面に形成された第3の層間酸化膜
と、該第3の層間酸化膜に上記第2の配線層に対して自
己整合的に開口されて上記プラグ電極に達する接続孔と
を備えたことを特徴とする半導体装置。1. A first wiring layer having a first silicon nitride film formed on a surface and a side wall on a semiconductor substrate, and a first interlayer oxide film formed on the entire surface of the first wiring layer. A plug electrode formed by embedding an opening that is self-aligned with respect to the first wiring layer in the first interlayer oxide film; and a second electrode formed on the entire surface of the plug electrode. An interlayer oxide film, a second wiring layer provided on the second interlayer oxide film and having a second silicon nitride film formed on the surface and side walls thereof, and formed on the entire surface of the second wiring layer And a connection hole which is opened in a self-aligned manner with respect to the second wiring layer and reaches the plug electrode in the third interlayer oxide film. Semiconductor device.
交差する方向に配列された線状パターンであり、接続孔
は、上記第2の配線層の配線方向に平行な方向の端部が
上記プラグ電極を踏み外し、第1のシリコン窒化膜を上
記踏み外し部分のエッチングストッパ膜として開口した
ものであることを特徴とする請求項1記載の半導体装
置。2. The wiring pattern according to claim 1, wherein the first wiring layer and the second wiring layer are linear patterns arranged in a direction intersecting each other, and the connection holes are formed in a direction parallel to the wiring direction of the second wiring layer. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein an end portion of the semiconductor device is formed by stepping off the plug electrode and opening the first silicon nitride film as an etching stopper film at the stepped portion.
の配線層がビット線であり、接続孔はストレージノード
をプラグ電極を介して半導体基板に接続するためのもの
であることを特徴とする請求項1または2記載の半導体
装置。3. The method according to claim 1, wherein the first wiring layer is a gate electrode,
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein said wiring layer is a bit line, and said connection hole is for connecting a storage node to a semiconductor substrate via a plug electrode.
シリコン窒化膜が形成され所定の間隔で線状に配設され
たゲート電極と、該ゲート電極上の全面に形成された第
1の層間酸化膜と、該第1の層間酸化膜に上記ゲート電
極に対して自己整合的に開口された開口部を埋め込んで
形成されたプラグ電極と、該プラグ電極上の全面に形成
された第2の層間酸化膜と、該第2の層間酸化膜上に上
記ゲート電極と互いに交差する方向に所定の間隔で線状
に配設され、表面及び側壁に第2のシリコン窒化膜が形
成されたビット線と、該ビット線上の全面に形成された
第3の層間酸化膜と、該第3の層間酸化膜に上記ビット
線に対して自己整合的に開口されて上記プラグ電極に達
する接続孔とを備え、該接続孔における上記ビット線の
配線方向に平行な方向の径寸法が上記ゲート電極の配線
方向に平行な方向の径寸法よりも長いことを特徴とする
半導体装置。4. A gate electrode having a first silicon nitride film formed on a surface and a side wall of a semiconductor substrate and linearly arranged at predetermined intervals, and a first electrode formed on the entire surface of the gate electrode. A plug electrode formed by embedding an opening opened in a self-aligned manner with respect to the gate electrode in the first interlayer oxide film; and a plug electrode formed on the entire surface of the plug electrode. Two interlayer oxide films, and linearly disposed on the second interlayer oxide film at predetermined intervals in a direction intersecting with the gate electrode, and a second silicon nitride film is formed on the surface and the side wall. A bit line, a third interlayer oxide film formed on the entire surface of the bit line, and a connection hole opened in the third interlayer oxide film in a self-aligned manner with respect to the bit line and reaching the plug electrode. A direction parallel to the wiring direction of the bit line in the connection hole. A semiconductor device, wherein a diameter dimension in a direction is longer than a diameter dimension in a direction parallel to a wiring direction of the gate electrode.
孔を、フロロカーボン系ガスを用い、シリコン窒化膜に
対してエッチング選択比を有する反応性イオンエッチン
グ処理により形成することを特徴とする請求項1〜4の
いずれかに記載の半導体装置の製造方法。5. The method according to claim 1, wherein the opening and the connection hole that are opened in a self-aligned manner are formed by a reactive ion etching process using a fluorocarbon gas and having an etching selectivity to a silicon nitride film. Item 5. The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of Items 1 to 4.
処理において、フロロカーボン系ガスとしてAr/C5
F8/CH2F2ガスを用いることを特徴とする請求項
5記載の半導体装置の製造方法。6. In a reactive ion etching process for forming a connection hole, Ar / C 5 is used as a fluorocarbon-based gas.
6. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein F 8 / CH 2 F 2 gas is used.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001022881A JP2002231906A (en) | 2001-01-31 | 2001-01-31 | Semiconductor device and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001022881A JP2002231906A (en) | 2001-01-31 | 2001-01-31 | Semiconductor device and its manufacturing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002231906A true JP2002231906A (en) | 2002-08-16 |
Family
ID=18888228
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001022881A Withdrawn JP2002231906A (en) | 2001-01-31 | 2001-01-31 | Semiconductor device and its manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002231906A (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005079576A (en) * | 2003-09-01 | 2005-03-24 | Samsung Electronics Co Ltd | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
US7105882B2 (en) | 2003-06-30 | 2006-09-12 | Nec Electronics Corporation | Semiconductor device memory cell |
KR100876817B1 (en) | 2006-12-26 | 2009-01-08 | 주식회사 하이닉스반도체 | Manufacturing Method of Semiconductor Device |
JP2009176819A (en) * | 2008-01-22 | 2009-08-06 | Elpida Memory Inc | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
KR100919675B1 (en) | 2002-12-26 | 2009-10-06 | 주식회사 하이닉스반도체 | Semiconductor device manufacturing method |
JP2010016249A (en) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Nec Electronics Corp | Method of manufacturing semiconductor device, and semiconductor device |
WO2021238696A1 (en) * | 2020-05-28 | 2021-12-02 | 长鑫存储技术有限公司 | Word line lead-out structure and preparation method therefor |
KR20220014883A (en) * | 2019-09-27 | 2022-02-07 | 씨에스엠씨 테크놀로지스 에프에이비2 코., 엘티디. | Transverse double diffusion metal oxide semiconductor device and manufacturing method thereof |
US11862281B2 (en) | 2020-05-28 | 2024-01-02 | Changxin Memory Tchnologies, Inc. | Word line lead-out structure and method for preparing same |
-
2001
- 2001-01-31 JP JP2001022881A patent/JP2002231906A/en not_active Withdrawn
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100919675B1 (en) | 2002-12-26 | 2009-10-06 | 주식회사 하이닉스반도체 | Semiconductor device manufacturing method |
US7105882B2 (en) | 2003-06-30 | 2006-09-12 | Nec Electronics Corporation | Semiconductor device memory cell |
US7247904B2 (en) | 2003-06-30 | 2007-07-24 | Nec Electronics Corporation | Semiconductor device memory cell |
US7602002B2 (en) | 2003-06-30 | 2009-10-13 | Nec Electronics Corporation | Semiconductor device with DRAM portion having capacitor-over-bit-line structure and logic portion |
JP2005079576A (en) * | 2003-09-01 | 2005-03-24 | Samsung Electronics Co Ltd | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
KR100876817B1 (en) | 2006-12-26 | 2009-01-08 | 주식회사 하이닉스반도체 | Manufacturing Method of Semiconductor Device |
US7563708B2 (en) | 2006-12-26 | 2009-07-21 | Hynix Semiconductor Inc. | Method for manufacturing semiconductor device |
US8928143B2 (en) | 2008-01-22 | 2015-01-06 | Ps4 Luxco S.A.R.L. | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
JP2009176819A (en) * | 2008-01-22 | 2009-08-06 | Elpida Memory Inc | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
US8053360B2 (en) | 2008-01-22 | 2011-11-08 | Elpida Memory, Inc. | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
JP2010016249A (en) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Nec Electronics Corp | Method of manufacturing semiconductor device, and semiconductor device |
US8357612B2 (en) | 2008-07-04 | 2013-01-22 | Renesas Electronics Corporation | Method for manufacturing semiconductor device and semiconductor device |
KR20220014883A (en) * | 2019-09-27 | 2022-02-07 | 씨에스엠씨 테크놀로지스 에프에이비2 코., 엘티디. | Transverse double diffusion metal oxide semiconductor device and manufacturing method thereof |
KR102782621B1 (en) * | 2019-09-27 | 2025-03-14 | 씨에스엠씨 테크놀로지스 에프에이비2 코., 엘티디. | Transverse double-diffusion metal oxide semiconductor device and its manufacturing method |
WO2021238696A1 (en) * | 2020-05-28 | 2021-12-02 | 长鑫存储技术有限公司 | Word line lead-out structure and preparation method therefor |
US11862281B2 (en) | 2020-05-28 | 2024-01-02 | Changxin Memory Tchnologies, Inc. | Word line lead-out structure and method for preparing same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6162676A (en) | Method of making a semiconductor device with an etching stopper | |
CN100477159C (en) | Method for forming storage node contact plug in semiconductor device | |
KR100503519B1 (en) | Semiconductor device and Method of manufacturing the same | |
KR100322218B1 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
US7247904B2 (en) | Semiconductor device memory cell | |
KR0155886B1 (en) | High integrated dram cell fabrication method | |
US6268252B1 (en) | Method of forming self-aligned contact pads on electrically conductive lines | |
US20020024093A1 (en) | Semiconductor device with self-aligned contact structure employing dual spacers and method of manufacturing the same | |
US20090068809A1 (en) | Semiconductor memory device having local etch stopper and method of manufacturing the same | |
JP2002184868A (en) | Semiconductor device having a bit line landing pad on a bit line stud provided with a local etching stop layer formed in a void region and a borderless contact, and a method of manufacturing the same | |
US5840591A (en) | Method of manufacturing buried bit line DRAM cell | |
US6680511B2 (en) | Integrated circuit devices providing improved short prevention | |
JP2720796B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JP2002231906A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
US20070212831A1 (en) | Method for manufacturing semiconductor device having plural electroconductive plugs | |
US6727541B2 (en) | Semiconductor memory device having a trench capacitor | |
JPH1197529A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
JP3172229B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
US20030203568A1 (en) | Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device | |
JP3318637B2 (en) | Contact structure and method of manufacturing the same | |
JPH11177052A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
KR20040078413A (en) | A method for forming a contact of a semiconductor device | |
JP4561060B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP2755226B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
KR20020049373A (en) | Method for Fabricating of Semiconductor Device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20060123 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20071101 |
|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080401 |