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JPH09232427A - Manufacturing method for semiconductor device - Google Patents

Manufacturing method for semiconductor device

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Publication number
JPH09232427A
JPH09232427A JP8036890A JP3689096A JPH09232427A JP H09232427 A JPH09232427 A JP H09232427A JP 8036890 A JP8036890 A JP 8036890A JP 3689096 A JP3689096 A JP 3689096A JP H09232427 A JPH09232427 A JP H09232427A
Authority
JP
Japan
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insulating film
film
layer
forming
wirings
Prior art date
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Granted
Application number
JP8036890A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2850833B2 (en
Inventor
Tadashi Fukase
匡 深瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP8036890A priority Critical patent/JP2850833B2/en
Publication of JPH09232427A publication Critical patent/JPH09232427A/en
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Publication of JP2850833B2 publication Critical patent/JP2850833B2/en
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  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten the etching time of a side wall layer and to prevent a etching stopper layer to be exposed to an etchant. SOLUTION: A plurality of gate electrodes 4 and 4a are formed on a semiconductor substrate 1. On the plurality of gate electrodes 4 and 4a, an etching stopper layer is formed. On the side of the plurality of gate electrode 4 and 4a, the first side wall layer 10 is formed. An inter-layer insulation film 12 which covers a plurality of gate electrodes 4 and 4a and the side wall layer 10 is formed. On the inter-layer insulation film 12 between a plurality of gate electrodes 4 and 4a, a contact hole 15 is formed. Here, by making the etching speed of the etching stopper layer slower than that of the inter-layer insulation film 12, and the etching speed of the first side wall layer 10 equal to or faster than that of the inter-layer insulation film 12, the contact hole 15 is formed on the inter-layer insulation film 12.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造方
法に関し、特に配線のコンタクト孔の形成方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for forming a contact hole for wiring.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子の微細化及び高密度化は依然
として精力的に進められ、現在では0.25μmの寸法
基準で設計された256メガビットあるいはそれ以下の
設計基準で設計される1ギガビットDRAM(ダイナミ
ック・ランダム・アクセス・メモリー)等の超高集積の
半導体デバイスが開発試作されている。このような半導
体デバイスの高集積化に伴い、半導体素子構造の形成に
必須となっているリソグラフィー工程でのマスク合わせ
マージンの更なる縮小化あるいは不要化が強く要求され
るようになってきた。
2. Description of the Related Art The miniaturization and high-density of semiconductor devices are still being vigorously promoted, and at present, 1 gigabit DRAMs (256 gigabits) designed based on a 0.25 μm size standard or less are designed. Ultra-highly integrated semiconductor devices such as dynamic random access memories) have been developed and prototyped. With such high integration of semiconductor devices, there has been a strong demand for further reduction or elimination of a mask alignment margin in a lithography process, which is essential for forming a semiconductor element structure.

【0003】通常、半導体デバイスの製造では、半導体
基板上に金属膜、半導体膜、絶縁体膜等の各種材料で形
成されたパターンが順次積層され、微細構造の半導体素
子が形成される。この半導体素子用のパターンを積層す
る場合には、リソグラフィー工程において、前工程で形
成した下層のパターンにマスク合わせし次の上層パター
ンを形成することが要求される。しかしこのリソグラフ
ィー工程で上層/下層パターン間の位置ズレが発生す
る。そこで、当位置ズレを見込してマスク上のパターン
間隔に余裕をもたせ、パターン間隔にマージンを設定す
ることが必要とされる。しかし、当マージンはパターン
の高密度化の阻害要因となる。
Usually, in the manufacture of a semiconductor device, patterns formed of various materials such as a metal film, a semiconductor film, and an insulator film are sequentially laminated on a semiconductor substrate to form a semiconductor device having a fine structure. In the case of laminating a pattern for a semiconductor element, in a lithography step, it is required to align a mask with a lower layer pattern formed in a previous step to form a next upper layer pattern. However, in this lithography process, a positional deviation occurs between the upper layer / lower layer patterns. Therefore, it is necessary to allow a margin for the pattern interval on the mask in consideration of the positional deviation and set a margin for the pattern interval. However, this margin becomes a hindrance factor for increasing the pattern density.

【0004】そこで、上述のようなマージンを不要とす
るマージンレス化の技術手法が種々に検討され始めた。
その中で特に重要なものにコンタクト孔の形成における
マージンレス化がある。このコンタクト孔は半導体基板
上、半導体膜上、金属膜上の各種の層に形成され且つ多
用されるため、これをマージンレス化することは半導体
デバイスの高密度化/高集積化に最も効果がある。この
マージンレス化技術の中で有力な方法に自己整合型コン
タクト孔の形成法があり、その具体的方法が種々に検討
されている。その一例としては、層間絶縁膜に対してエ
ッチング選択性のあるエッチングストッパ層を配線上に
設けておき、コンタクト孔形成のエッチングで配線がエ
ッチングされないようにするものがある。
[0004] Therefore, various techniques have been started to be considered for a marginless technique for making the above-mentioned margin unnecessary.
Among them, particularly important one is to reduce the margin in forming a contact hole. These contact holes are formed in various layers on a semiconductor substrate, a semiconductor film, and a metal film and are often used. Therefore, reducing the margin is most effective in increasing the density / integration of a semiconductor device. is there. A prominent method among the marginless technologies is a method of forming a self-aligned contact hole, and various concrete methods have been studied. As an example thereof, an etching stopper layer having etching selectivity with respect to the interlayer insulating film is provided on the wiring so that the wiring is not etched by the etching for forming the contact hole.

【0005】例えば、特開平3−106027号公報に
は、メモリセル領域に隣接して配置された複数のゲート
電極にそれぞれエッチングストッパ層を設けておき、こ
のエッチングストッパ層及びゲート電極の側面を覆うよ
うに全面に層間絶縁膜を形成し、この複数のゲート電極
間の層間絶縁膜にコンタクト孔を形成することが記載さ
れている。この開示によると、コンタクト孔はゲート電
極上のエッチングストッパ層をマスクとして自己整合的
に形成され、ゲート電極の側面には層間絶縁膜よりなる
サイドウォール層を形成することにより、ゲート電極と
コンタクト孔とを絶縁している。しかしながら、このよ
うな製造方法では、層間絶縁膜よりなるサイドウォール
層が除去されやすく或いはゲート電極がコンタクト孔内
に露出しやすいために、ゲート電極とコンタクト孔との
間の絶縁不良の発生を十分に抑制することができない。
For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 3-106027, an etching stopper layer is provided on each of a plurality of gate electrodes arranged adjacent to a memory cell region, and side surfaces of the etching stopper layer and the gate electrode are covered. It is described that the interlayer insulating film is formed on the entire surface and the contact hole is formed in the interlayer insulating film between the plurality of gate electrodes. According to this disclosure, the contact hole is formed in a self-aligned manner by using the etching stopper layer on the gate electrode as a mask, and a sidewall layer made of an interlayer insulating film is formed on the side surface of the gate electrode, so that the gate electrode and the contact hole are formed. Is insulated from. However, in such a manufacturing method, the sidewall layer made of the interlayer insulating film is easily removed or the gate electrode is easily exposed in the contact hole, so that the insulation failure between the gate electrode and the contact hole is sufficiently generated. Can not be suppressed.

【0006】次に、このような問題を解決する他の従来
の技術について、図10〜図11を参照しながら、自己
整合性コンタクト孔の形成方法を256メガビット級の
DRAMに適用した場合を想定して説明する。
Next, as another conventional technique for solving such a problem, it is assumed that the method of forming a self-aligned contact hole is applied to a 256 Mbit DRAM with reference to FIGS. And explain.

【0007】図10(a)に示すように、シリコン基板
101の表面に素子分離絶縁膜102が形成される。そ
して、DRAMのメモリセル部100aと周辺回路部1
00bとが電気的に分離される。次に、ゲート絶縁膜1
03が形成される。ここで、このゲート絶縁膜は膜厚が
8nm程度のシリコン酸化膜である。メモリセル部10
0aには、1個のトランジスタと1個のキャパシタとで
構成されるメモリセルが多数配列して形成される。周辺
回路部100bはn型とp型のトランジスタの両方を用
いたCMOS回路で構成され、トランジスタ性能向上の
ためライトリー・ドープト・ドレイン(LDD)構造の
トランジスタが採用される。メモリセル部100aに形
成されるトランスファトランジスタのゲート電極104
aはタングステン・ポリサイドあるいはチタン・ポリサ
イドで形成され、その寸法は0.25μm程度である。
このゲート電極104aはこのメモリデバイスのワード
線である。また、隣接するゲート電極104a間隔は
0.2〜0.25μm程度になる。さらに、このゲート
電極104aの膜厚も0.2〜0.25μm程度にな
る。周辺回路部100bに形成されるCMOSのトラン
ジスタのゲート電極104bの寸法は、一般に、メモリ
セル部のトランスファトランジスタのゲート電極の寸法
より大きくなり、0.4μm程度に設定される。これら
のゲート電極104a,104b上にバッファ層106
とエッチングストッパ層107が積層して形成される。
次に、MOSトランジスタのソース・ドレインを構成す
る浅い拡散層108,108aが形成される。ここで、
この浅い拡散層108,108aの不純物の濃度は1×
1018原子/cm3 程度に設定される。
As shown in FIG. 10A, an element isolation insulating film 102 is formed on the surface of a silicon substrate 101. Then, the memory cell portion 100a of the DRAM and the peripheral circuit portion 1
00b is electrically separated. Next, the gate insulating film 1
03 is formed. Here, this gate insulating film is a silicon oxide film having a thickness of about 8 nm. Memory cell section 10
A large number of memory cells each composed of one transistor and one capacitor are formed in 0a. The peripheral circuit portion 100b is composed of a CMOS circuit using both n-type and p-type transistors, and a transistor of a lightly doped drain (LDD) structure is adopted to improve transistor performance. Gate electrode 104 of transfer transistor formed in memory cell portion 100a
a is formed of tungsten polycide or titanium polycide, and its size is about 0.25 μm.
This gate electrode 104a is the word line of this memory device. Further, the interval between the adjacent gate electrodes 104a is about 0.2 to 0.25 μm. Further, the film thickness of the gate electrode 104a is also about 0.2 to 0.25 μm. The size of the gate electrode 104b of the CMOS transistor formed in the peripheral circuit part 100b is generally larger than the size of the gate electrode of the transfer transistor of the memory cell part, and is set to about 0.4 μm. The buffer layer 106 is formed on the gate electrodes 104a and 104b.
And the etching stopper layer 107 are formed by stacking.
Next, shallow diffusion layers 108 and 108a forming the source / drain of the MOS transistor are formed. here,
The impurity concentration of the shallow diffusion layers 108 and 108a is 1 ×
It is set to about 10 18 atoms / cm 3 .

【0008】次に、図10(b)に示すように全体を被
覆するように膜厚が100〜150nmの被覆絶縁膜1
09が堆積される。ここで、この被覆絶縁膜109は公
知のCVD(化学気相成長)法によるSiO2 である。
Next, as shown in FIG. 10 (b), a covering insulating film 1 having a film thickness of 100 to 150 nm so as to cover the whole.
09 is deposited. Here, the coating insulating film 109 is SiO 2 formed by a known CVD (chemical vapor deposition) method.

【0009】次に、この被覆絶縁膜109を異方性のリ
アクティブ・イオン・エッチング(RIE)で全面エッ
チング(以下、エッチバックと呼称する)する。このよ
うなエッチバックにより、図10(c)に示すようにゲ
ート電極104a,104bの側壁にサイドウォール層
110a,110bが形成されるようになる。このサイ
ドウォール層110bは、ゲート電極104b端部から
離れたところに深い拡散層108bを形成するためのイ
オン注入のマスクとして用いられ、このサイドウォール
層の膜厚は100〜150nmに設定される。
Next, the entire surface of the coating insulating film 109 is etched by anisotropic reactive ion etching (RIE) (hereinafter referred to as "etchback"). By such etch back, the sidewall layers 110a and 110b are formed on the sidewalls of the gate electrodes 104a and 104b as shown in FIG. The sidewall layer 110b is used as an ion implantation mask for forming the deep diffusion layer 108b at a position away from the end of the gate electrode 104b, and the thickness of the sidewall layer is set to 100 to 150 nm.

【0010】次に、図示しないレジストをマスクに用い
た公知の選択的イオン注入により、周辺回路部100b
のCMOSトランジスタの浅い拡散層にのみ再度不純物
が導入され、熱処理が加えられて深い拡散層108bが
形成される。ここで、この深い拡散層108bの不純物
濃度は1×1019〜1×1020原子/cm3 に設定され
る。このように、周辺回路部のCMOSトランジスタの
ソース・ドレインの拡散層は、よく知られたLDD構造
になる。
Next, by well-known selective ion implantation using a resist (not shown) as a mask, the peripheral circuit portion 100b is formed.
The impurities are again introduced only into the shallow diffusion layer of the CMOS transistor and the heat treatment is applied to form the deep diffusion layer 108b. Here, the impurity concentration of the deep diffusion layer 108b is set to 1 × 10 19 to 1 × 10 20 atoms / cm 3 . As described above, the diffusion layers of the source / drain of the CMOS transistor in the peripheral circuit section have the well-known LDD structure.

【0011】次に、図11(a)に示すように、ボロン
及びリンを含有する酸化シリコン膜(BPSG膜)など
の層間絶縁膜113を全面に堆積させ、ゲート電極10
4a,104bなどにより生じた段差を平坦化する。次
に、レジストパターン114をマスクにコンタクト孔1
15を開孔する。このコンタクト孔開孔のエッチングに
は、エッチングストッパ層107と選択性のあるエッチ
ング法を用いる。
Next, as shown in FIG. 11A, an interlayer insulating film 113 such as a silicon oxide film (BPSG film) containing boron and phosphorus is deposited on the entire surface, and the gate electrode 10 is formed.
The steps caused by 4a and 104b are flattened. Next, using the resist pattern 114 as a mask, the contact hole 1
15 is opened. For the etching of the contact hole opening, an etching method having a selectivity with the etching stopper layer 107 is used.

【0012】例えば、エッチングストッパ層107が窒
化シリコン膜の場合、フッ化炭素と一酸化炭素の混合ガ
スを用いることにより、窒化シリコン膜に対して、酸化
シリコン膜を選択的にドライエッチングできることが知
られている。この場合、酸化シリコン膜と窒化シリコン
膜のエッチング選択比は、5:1〜15:1が得られて
いる。このエッチングストッパ層107はゲート電極1
04aの上部を覆うだけであるので、コンタクトエッチ
ングの後、ゲート電極104aの側壁は、コンタクト孔
115に露出している。そこで、レジストパターン11
4を剥離した後、図11(b)のように酸化シリコン膜
などの絶縁膜117を堆積する。さらに図11(c)の
ように、異方性のエッチングでコンタクト孔115側壁
とゲート電極104a側壁に第2のサイドウォール層1
08を形成する。
For example, when the etching stopper layer 107 is a silicon nitride film, it is known that the silicon oxide film can be selectively dry-etched with respect to the silicon nitride film by using a mixed gas of carbon fluoride and carbon monoxide. Has been. In this case, the etching selectivity between the silicon oxide film and the silicon nitride film is 5: 1 to 15: 1. This etching stopper layer 107 is the gate electrode 1
Since only the upper part of 04a is covered, the sidewall of the gate electrode 104a is exposed in the contact hole 115 after contact etching. Therefore, the resist pattern 11
After peeling off 4, the insulating film 117 such as a silicon oxide film is deposited as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 11C, the second sidewall layer 1 is formed on the sidewall of the contact hole 115 and the sidewall of the gate electrode 104a by anisotropic etching.
08 is formed.

【0013】このようにして、ゲート電極104aから
自己整合的に絶縁されたコンタクト孔115を得ること
ができる。
In this way, the contact hole 115 insulated from the gate electrode 104a in a self-aligned manner can be obtained.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】この従来の方法では、
以下のような新たな問題が生じると考えられる。
In this conventional method,
The following new problems are considered to occur.

【0015】周辺回路部100bのLDD構造のトラン
ジスタを形成するために用いられるサイドウォール層1
10bの膜厚は、トランジスタ特性や信頼性に直接影響
する。この膜厚は、不純物の拡散係数とデバイス製造過
程における熱処理温度と時間により決定されるため、素
子の微細化に対応して薄くしていくことは容易ではな
い。特に、p型トランジスタのソース・ドレイン不純物
には、拡散係数の大きいボロンが用いられるために、2
56Mや1G DRAMでも、この膜厚は、100〜2
00nmで設計されている。このメモリデバイスのメモ
リセル部100aのトランジスタはLDD構造にする必
要がないため、サイドウォール層110aは不要なもの
である。しかしながら、サイドウォール層110bを形
成すると必然的にサイドウォール層110aは形成され
てしまう。この集積度のメモリセルのゲート電極104
a間隔は、0.15〜0.25μmであるために、ゲー
ト電極104a間は、サイドウォール層110aでほと
んど埋め込まれてしまうことになる。すなわち、隣接す
るワード線間はサイドウォール層110aで埋め込まれ
てしまう。このようなワード線間にコンタクト孔115
を開孔するには、層間絶縁膜113の他に、サイドウォ
ール層110aもエッチングしなければならない。しか
し、通常、サイドウォール層110aとして用いられて
いるHTO膜は、BPSG膜に比べ、2〜3分の1程度
のエッチング速度である。したがって、ワード線上部の
エッチングストッパ層107が、コンタクト孔115に
露出してから、拡散層108が露出するまでのエッチン
グ時間が長くなってしまう。このため、長時間、エッチ
ング雰囲気にさらされた配線上部のエッチングストッパ
層107は、選択性の低い角部からエッチングされてし
まい、図11(a)に示すように薄くなったエッチング
ストッパ層116となってしまう。このため、コンタク
ト孔115とワード線104aの絶縁不良の原因とな
る。
The sidewall layer 1 used for forming the LDD structure transistor of the peripheral circuit portion 100b.
The film thickness of 10b directly affects the transistor characteristics and reliability. Since this film thickness is determined by the diffusion coefficient of impurities and the heat treatment temperature and time in the device manufacturing process, it is not easy to reduce the film thickness in accordance with the miniaturization of the element. Particularly, since boron having a large diffusion coefficient is used for the source / drain impurities of the p-type transistor,
Even in 56M and 1G DRAM, this film thickness is 100 to 2
It is designed for 00 nm. Since the transistor of the memory cell portion 100a of this memory device does not need to have the LDD structure, the sidewall layer 110a is unnecessary. However, when the side wall layer 110b is formed, the side wall layer 110a is inevitably formed. The gate electrode 104 of the memory cell having this degree of integration
Since the distance a is 0.15 to 0.25 μm, the space between the gate electrodes 104a is almost completely filled with the sidewall layer 110a. That is, the space between adjacent word lines is filled with the sidewall layer 110a. The contact holes 115 are formed between the word lines.
In order to open the holes, the sidewall layer 110a as well as the interlayer insulating film 113 must be etched. However, normally, the HTO film used as the sidewall layer 110a has an etching rate of about 2 to 1/3 that of the BPSG film. Therefore, the etching time from the exposure of the etching stopper layer 107 above the word line to the contact hole 115 to the exposure of the diffusion layer 108 becomes long. Therefore, the etching stopper layer 107 on the upper portion of the wiring exposed to the etching atmosphere for a long time is etched from the corner with low selectivity, and the etching stopper layer 116 becomes thin as shown in FIG. 11A. turn into. For this reason, it causes a poor insulation between the contact hole 115 and the word line 104a.

【0016】エッチングストッパ層107を予め厚く形
成することにより、絶縁不良を防ごうとすることも考え
られる。しかしながら、このようにエッチングストッパ
層107を厚くしたのでは、ワード線104aとエッチ
ングストッパ層107により生じる段差が大きくなりコ
ンタクト孔115の深さを深くしなければならなくな
る。コンタクト孔115が深くなると、開孔が難しくな
ったり平坦化が悪化してその後に形成される膜のカバレ
ッジが悪くなるという別の問題が発生する。
It may be possible to prevent insulation failure by forming the etching stopper layer 107 to be thick in advance. However, if the etching stopper layer 107 is made thick in this way, the step difference between the word line 104a and the etching stopper layer 107 becomes large, and the depth of the contact hole 115 must be made deep. If the contact hole 115 becomes deeper, another problem arises in that it is difficult to open the hole, the flatness is deteriorated, and the coverage of a film formed thereafter is deteriorated.

【0017】したがって、本願発明の目的は、さらに改
良された自己整合型コンタクト孔の形成方法を提供する
ことにある。
Therefore, it is an object of the present invention to provide an improved method of forming a self-aligned contact hole.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明による半導体装置
の製造方法は、半導体基板上に複数の配線を形成する工
程と、上記複数の配線の側面にサイドウォール層を形成
する工程と、上記複数の配線及び上記サイドウォール層
を覆う層間絶縁膜を形成する工程と、上記サイドウォー
ル層のエッチング速度を上記層間絶縁膜のエッチング速
度と同等以上とすることによって、上記配線間の上記層
間絶縁膜及び上記サイドウォール層を除去しコンタクト
孔を形成する工程とを備えることを特徴とする。
A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises a step of forming a plurality of wirings on a semiconductor substrate, a step of forming a sidewall layer on a side surface of the plurality of wirings, and a step of forming the plurality of wirings. And a step of forming an interlayer insulating film covering the wiring and the sidewall layer, and by setting the etching rate of the sidewall layer to be equal to or higher than the etching rate of the interlayer insulating film, the interlayer insulating film between the wiring and A step of removing the sidewall layer to form a contact hole.

【0019】本発明による半導体装置の製造方法は、半
導体基板上に複数の配線を形成する工程と、上記複数の
配線上にエッチングストッパ層を形成する工程と、上記
複数の配線の側面にサイドウォール層を形成する工程
と、上記複数の配線及び上記サイドウォール層を覆う層
間絶縁膜を形成する工程と、上記複数の配線間の上記層
間絶縁膜にコンタクト孔を形成する工程であって、上記
エッチングストッパ層のエッチング速度を上記層間絶縁
膜のエッチング速度よりも遅く、上記サイドウォール層
のエッチング速度を上記層間絶縁膜のエッチング速度と
同等以上とすることによりコンタクト孔を形成する工程
とを備えることを特徴とする。
A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises a step of forming a plurality of wirings on a semiconductor substrate, a step of forming an etching stopper layer on the plurality of wirings, and a sidewall on a side surface of the plurality of wirings. A step of forming a layer, a step of forming an interlayer insulating film covering the plurality of wirings and the sidewall layer, and a step of forming a contact hole in the interlayer insulating film between the plurality of wirings. A step of forming a contact hole by setting the etching rate of the stopper layer to be slower than the etching rate of the interlayer insulating film and setting the etching rate of the sidewall layer to be equal to or higher than the etching rate of the interlayer insulating film. Characterize.

【0020】本発明によれば、サイドウォール層のエッ
チング速度を層間絶縁膜のエッチング速度と同等以上と
することによって、複数の配線間の層間絶縁膜及びサイ
ドウォール層を除去しコンタクト孔を形成するから、サ
イドウォール層のエッチング時間が短くなり、コンタク
ト孔形成に要するエッチング時間を短縮することができ
る。
According to the present invention, the etching rate of the sidewall layer is made equal to or higher than the etching rate of the interlayer insulating film, so that the interlayer insulating film and the sidewall layer between the plurality of wirings are removed to form the contact hole. Therefore, the etching time of the sidewall layer is shortened, and the etching time required for forming the contact hole can be shortened.

【0021】さらに、本発明によれば、エッチングスト
ッパ層のエッチング速度を層間絶縁膜のエッチング速度
よりも遅く、サイドウォール層のエッチング速度を層間
絶縁膜のエッチング速度と同等以上とすることによりコ
ンタクト孔を形成しているから、サイドウォール層のエ
ッチング時間が短くなるとともに、エッチングストッパ
層がエッチャントに曝されている時間を短縮できる。こ
れにより、エッチャントによるエッチングストッパ層の
エッチング量を減らすことができる。よって、複数の配
線上に形成するエッチングストッパ層を薄くしながら、
配線とコンタクト孔との絶縁不良の発生を防止すること
ができる。これにより、形成したコンタクト孔の深さを
浅くしながら、複数の配線とコンタクト孔との絶縁不良
をなくすことができる。
Further, according to the present invention, the etching rate of the etching stopper layer is slower than the etching rate of the interlayer insulating film, and the etching rate of the sidewall layer is equal to or higher than the etching rate of the interlayer insulating film. Since the etching is performed, the etching time of the sidewall layer can be shortened and the time during which the etching stopper layer is exposed to the etchant can be shortened. Thereby, the etching amount of the etching stopper layer by the etchant can be reduced. Therefore, while thinning the etching stopper layer formed on the plurality of wirings,
It is possible to prevent the occurrence of defective insulation between the wiring and the contact hole. As a result, it is possible to reduce the depth of the formed contact hole and eliminate defective insulation between the plurality of wirings and the contact hole.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0023】図1及び図2は、本発明の第1の実施形態
を説明するための製造工程順の断面図である。
FIGS. 1 and 2 are sectional views in the order of manufacturing steps for explaining the first embodiment of the present invention.

【0024】図1(a)に示すように、半導体基板の一
例としてのp型シリコン基板1の表面に素子分離絶縁膜
2を形成する。これにより、DRAMのメモリセル部1
aと周辺回路部1bとが区画され、電気的に分離され
る。次に、ゲート絶縁膜3が形成される。ここで、この
ゲート絶縁膜3は膜厚が6〜8nm程度のシリコン酸化
膜或いはシリコンオキシナイトライド膜である。このよ
うにした後、メモリセル部1aにはMOSトランジスタ
すなわちトランスファトランジスタが多数配列して形成
される。さらに、周辺回路部1bにはCMOSトランジ
スタが形成される。次に、膜厚が0.2μm程度のチタ
ン・ポリサイド膜を全面に形成し、さらに膜厚が10n
m程度のシリコン酸化膜を全面に形成し、さらに膜厚が
50nm程度のシリコン窒化膜を全面に形成する。次
に、これらシリコン窒化膜、シリコン酸化膜及びチタン
・ポリサイド膜を順にパターニングすることにより、シ
リコン窒化膜のエッチングストッパ層7、シリコン酸化
膜のバッファ層6及びチタン・ポリサイド膜のゲート電
極4,4a,5をそれぞれ形成する。メモリセル部1a
に形成されたゲート電極4,4aの寸法は、0.2μm
程度である。また、隣接するゲート電極4・ゲート電極
4a間の間隔は、0.2μm程度である。このメモリセ
ル部1aに形成されたゲート電極4,4aは、このDR
AMのワード線(配線)である。周辺回路部1bに形成
されたゲート電極5の寸法は、メモリセル部1aに形成
されたゲート電極4,4aの寸法よりも大きく、0.4
μm程度に設定される。
As shown in FIG. 1A, an element isolation insulating film 2 is formed on the surface of a p-type silicon substrate 1 which is an example of a semiconductor substrate. As a result, the memory cell unit 1 of the DRAM
a and the peripheral circuit section 1b are partitioned and electrically separated. Next, the gate insulating film 3 is formed. Here, the gate insulating film 3 is a silicon oxide film or a silicon oxynitride film having a film thickness of about 6 to 8 nm. After this, a large number of MOS transistors, that is, transfer transistors are arranged in the memory cell portion 1a. Further, CMOS transistors are formed in the peripheral circuit portion 1b. Next, a titanium polycide film having a film thickness of about 0.2 μm is formed on the entire surface, and the film thickness is 10 n.
A silicon oxide film having a thickness of about m is formed on the entire surface, and a silicon nitride film having a thickness of about 50 nm is further formed on the entire surface. Next, the silicon nitride film, the silicon oxide film, and the titanium / polycide film are sequentially patterned to form an etching stopper layer 7 of the silicon nitride film, a buffer layer 6 of the silicon oxide film, and gate electrodes 4, 4a of the titanium / polycide film. , 5 are formed respectively. Memory cell section 1a
The size of the gate electrodes 4 and 4a formed on the substrate is 0.2 μm.
It is a degree. The distance between adjacent gate electrodes 4 and 4a is about 0.2 μm. The gate electrodes 4 and 4a formed in the memory cell portion 1a are
It is an AM word line (wiring). The size of the gate electrode 5 formed in the peripheral circuit portion 1b is larger than the size of the gate electrodes 4 and 4a formed in the memory cell portion 1a by 0.4.
It is set to about μm.

【0025】次に、エッチングストッパ層7、バッファ
層6及びゲート電極4,4a,5をマスクに不純物が半
導体基板1に導入され、MOSトランジスタのソース・
ドレインを構成するn型の浅い拡散層8,8aがゲート
電極4,4a,5にそれぞれ整合して形成される。ここ
で、この浅い拡散層8,8aの不純物の濃度は1×10
18原子/cm3 程度に設定される。
Next, impurities are introduced into the semiconductor substrate 1 using the etching stopper layer 7, the buffer layer 6 and the gate electrodes 4, 4a and 5 as a mask, and the source / source of the MOS transistor is removed.
N-type shallow diffusion layers 8 and 8a forming the drain are formed in alignment with the gate electrodes 4, 4a and 5, respectively. Here, the impurity concentration of the shallow diffusion layers 8, 8a is 1 × 10
It is set to about 18 atoms / cm 3 .

【0026】次に、図1(b)に示すように、全体を被
覆するように膜厚が150nmの第1被覆絶縁膜9が堆
積される。ここでは、この第1被覆絶縁膜9の一例とし
て、LPCVD(減圧の化学気相成長)法によるPSG
膜(リンガラスを含有するシリコン酸化膜)としてい
る。そして、このPSG膜に含まれるリン原子の濃度は
10モル%程度である。
Next, as shown in FIG. 1B, a first coating insulating film 9 having a film thickness of 150 nm is deposited so as to cover the entire surface. Here, as an example of the first coated insulating film 9, PSG by LPCVD (low pressure chemical vapor deposition) method is used.
The film is a silicon oxide film containing phosphorus glass. The concentration of phosphorus atoms contained in this PSG film is about 10 mol%.

【0027】次に、この第1被覆絶縁膜9に異方性のエ
ッチバックを加える。ここで、このエッチバックは反応
ガスとしてC4 8 とCOの混合したガスを用いるRI
E法で行われる。このようなエッチバックにより、図1
(c)に示すようにゲート電極4,4a,5の側壁に第
1サイドウォール層10,10aがそれぞれ形成され
る。ここで、この第1サイドウォール層10,10aの
膜厚は100nmに設定される。このエッチバックの工
程により、先述した第1サイドウォール層10,10a
と共に、メモリセル部1aで離間距離の小さいゲート電
極4と4a間は第1サイドウォール層10からなる埋込
み絶縁層11が残されている。
Next, anisotropic etchback is applied to the first coated insulating film 9. Here, this etchback is performed by using a mixed gas of C 4 F 8 and CO as a reaction gas.
The method E is used. By such etch back, FIG.
As shown in (c), first sidewall layers 10 and 10a are formed on the sidewalls of the gate electrodes 4, 4a and 5, respectively. Here, the film thickness of the first sidewall layers 10 and 10a is set to 100 nm. By this etch back process, the above-mentioned first sidewall layers 10 and 10a are formed.
At the same time, the buried insulating layer 11 made of the first sidewall layer 10 is left between the gate electrodes 4 and 4a having a small separation distance in the memory cell portion 1a.

【0028】次に、図2(a)に示すように公知のリソ
グラフィ技術でイオン注入用レジストマスク12が形成
される。そして、これをマスクに用いた公知の選択的イ
オン注入により、周辺回路部1bのMOSトランジスタ
の浅い拡散層8aにのみ再度不純物が導入され、熱処理
が加えられてn型の深い拡散層8bが形成される。ここ
で、この深い拡散層8bの不純物濃度は1×1019〜1
×1020原子/cm3に設定される。このようにして、
周辺回路部1bのMOSトランジスタはソース・ドレイ
ン領域が拡散層8a,8bから構成されたLDD構造と
なる。
Next, as shown in FIG. 2A, a resist mask 12 for ion implantation is formed by a known lithography technique. Then, by well-known selective ion implantation using this as a mask, impurities are reintroduced only into the shallow diffusion layer 8a of the MOS transistor in the peripheral circuit portion 1b, and heat treatment is applied to form an n-type deep diffusion layer 8b. To be done. Here, the impurity concentration of this deep diffusion layer 8b is 1 × 10 19 to 1
It is set to × 10 20 atoms / cm 3 . In this way,
The MOS transistor of the peripheral circuit portion 1b has an LDD structure in which the source / drain regions are composed of the diffusion layers 8a and 8b.

【0029】次に、レジストマスク12を除去した後で
全面に層間絶縁膜13を形成しゲート電極4,4a,5
などにより生じた段差を平坦化する。ここでは、この層
間絶縁膜13は膜厚が400nmのBPSG膜(ボロン
ガラス、リンガラスを含むシリコン酸化膜)である。こ
の場合にこのBPSG膜に含まれるボロンおよびリン原
子の濃度は例えばモル濃度でそれぞれ5モル%、10モ
ル%程度に設定される。次にコンタクト孔用レジストマ
スク14が所定の形状にパターニングされて形成され
る。そして、これをドライエッチングのマスクにして、
層間絶縁膜13、サイドウォール層からなる埋込み絶縁
層11、及び拡散層8表面のゲート絶縁膜3がエッチン
グされる。このようにして、コンタクト孔15が形成さ
れる。ここで、ゲート電極4,4a上にはエッチングス
トッパ層7が形成されているため、先述したようにゲー
ト電極4,4aに自己整合して拡散層8上にコンタクト
孔15が形成される。この層間絶縁膜13と埋込み絶縁
層11のドライエッチングにおいては、これらの層間絶
縁膜13および埋込み絶縁層11とエッチングストッパ
層7とのエッチング速度比を大きくするのがより好まし
い。このためにRIEにおける反応ガスとして、C4
8 にCOを混合したガスが用いられる。このようなガス
を選択することで、このエッチング速度比が20程度に
なり、エッチングストッパ層7のエッチングマスクとし
ての役割が確保されるようになる。
Next, after removing the resist mask 12, an interlayer insulating film 13 is formed on the entire surface to form the gate electrodes 4, 4a, 5
The level difference caused by the above is flattened. Here, the interlayer insulating film 13 is a BPSG film (silicon oxide film containing boron glass and phosphorus glass) having a film thickness of 400 nm. In this case, the concentrations of boron and phosphorus atoms contained in the BPSG film are set to about 5 mol% and 10 mol%, respectively, in terms of molar concentration. Next, a contact hole resist mask 14 is formed by patterning into a predetermined shape. Then, using this as a dry etching mask,
The interlayer insulating film 13, the buried insulating layer 11 made of a sidewall layer, and the gate insulating film 3 on the surface of the diffusion layer 8 are etched. Thus, the contact hole 15 is formed. Here, since the etching stopper layer 7 is formed on the gate electrodes 4 and 4a, the contact hole 15 is formed on the diffusion layer 8 in self-alignment with the gate electrodes 4 and 4a as described above. In the dry etching of the interlayer insulating film 13 and the buried insulating layer 11, it is more preferable to increase the etching rate ratio between the interlayer insulating film 13 and the buried insulating layer 11 and the etching stopper layer 7. Therefore, C 4 F is used as a reaction gas in RIE.
A gas in which CO is mixed with 8 is used. By selecting such a gas, the etching rate ratio becomes about 20, and the role of the etching stopper layer 7 as an etching mask is secured.

【0030】次に、レジストマスク14を除去した後
で、図2(c)に示すように第2被覆絶縁膜16が前述
のコンタクト孔15および層間絶縁膜13を被覆するよ
うに全面に堆積される。ここで、この第2の被覆絶縁膜
16は膜厚が60nm程度のシリコン酸化膜である。こ
のシリコン酸化膜は、例えば段差被覆性に優れる、成膜
の温度が800℃程度と高い温度でのCVD法で形成し
たHTO膜である。
Next, after removing the resist mask 14, a second coating insulating film 16 is deposited on the entire surface so as to cover the contact hole 15 and the interlayer insulating film 13 as shown in FIG. 2C. It Here, the second coating insulating film 16 is a silicon oxide film having a film thickness of about 60 nm. This silicon oxide film is an HTO film which is excellent in step coverage and is formed by the CVD method at a high film forming temperature of about 800 ° C.

【0031】次にこの第2被覆絶縁膜16の全面エッチ
バックが行われる。ここで、このエッチバックにおいて
は、例えば異方性のRIEの反応ガスとしてCHF3
COの混合ガスあるいはC4 8 とCOの混合ガスが用
いられる。このようにして、図2(d)に示すようにメ
モリセル部のトランスファトランジスタのゲート電極
4,4aの側壁部に第2サイドウォール層17が形成さ
れる。また、層間絶縁膜13に形成されたコンタクト孔
15の側壁部にもサイドウォール層17′が形成され
る。この場合の第2サイドウォール層17の膜厚は50
nm程度である。そして、最終的なコンタクト孔15′
の寸法は100nm程度になる。
Next, the entire surface of the second insulating film 16 is etched back. Here, in this etch back, for example, a mixed gas of CHF 3 and CO or a mixed gas of C 4 F 8 and CO is used as an anisotropic RIE reaction gas. In this manner, as shown in FIG. 2D, the second sidewall layer 17 is formed on the side walls of the gate electrodes 4 and 4a of the transfer transistor in the memory cell portion. Further, sidewall layers 17 'are also formed on the sidewalls of the contact holes 15 formed in the interlayer insulating film 13. In this case, the thickness of the second sidewall layer 17 is 50
It is about nm. And the final contact hole 15 '
Is about 100 nm.

【0032】以上のようにして、周辺回路部1bのMO
Sトランジスタのゲート電極5の側壁には膜厚が100
nmの第1サイドウォール層10aが形成され、メモリ
セル部1aのトランスファトランジスタのゲート電極
4,4aの側壁に第2サイドウォール層17が形成さ
れ、この第2サイドウォール層17を有するゲート電極
4,4aに自己整合したコンタクト孔15′が拡散層8
上に形成される。
As described above, the MO of the peripheral circuit section 1b is
A film thickness of 100 is formed on the side wall of the gate electrode 5 of the S transistor.
a first sidewall layer 10a having a thickness of 10 nm, a second sidewall layer 17 is formed on sidewalls of the gate electrodes 4 and 4a of the transfer transistor of the memory cell portion 1a, and the gate electrode 4 having the second sidewall layer 17 is formed. , 4a are self-aligned with contact holes 15 '
Formed on top.

【0033】さらに、このコンタクト孔15′を埋め込
む不純物ドープのポリシリコンプラグ18が形成され
る。このポリシリコンプラグ18はポリシリコンの選択
成長あるいは全面成長後のエッチバックによって形成で
きる。次に、層間絶縁膜13及びポリシリコンプラグ1
8を覆う膜厚が0.15μm程度のタングステンシリサ
イド膜19を形成する。このタングステンシリサイド1
9は高沸点金属シリサイド膜の一例である。このタング
ステンシリサイド膜19はこのDRAMのディジット線
であり、ポリシリコンプラグ18をを介してゲート電極
4,4a間に位置する拡散層8に接続され、ディジット
線が自己整合型コンタクト孔15′を介して拡散層8に
接続される。
Further, an impurity-doped polysilicon plug 18 filling the contact hole 15 'is formed. The polysilicon plug 18 can be formed by selective growth of polysilicon or by etchback after full surface growth. Next, the interlayer insulating film 13 and the polysilicon plug 1
A tungsten silicide film 19 having a film thickness of about 0.15 μm is formed so as to cover the film 8. This tungsten silicide 1
9 is an example of a high boiling point metal silicide film. The tungsten silicide film 19 is a digit line of the DRAM, is connected to the diffusion layer 8 located between the gate electrodes 4 and 4a through the polysilicon plug 18, and the digit line is through the self-aligned contact hole 15 '. Connected to the diffusion layer 8.

【0034】本実施形態によれば、第1サイドウォール
層10,10aをエッチング速度が層間絶縁膜13を構
成するBPSG膜のエッチング速度と同等以上である材
質のPSG膜としている。よって、コンタクト孔15形
成のための層間絶縁膜13のエッチングが終了したとき
には、第1サイドウォール層10からなる埋込み絶縁層
11も除去されるようにしている。これにより、コンタ
クト孔15形成に要するエッチング時間を短縮できる。
さらに、コンタクト孔15形成のための層間絶縁膜13
のエッチングが終了したときには、第1サイドウォール
層10からなる埋込み絶縁層11も除去されるようにし
ているから、エッチングストッパ層7がエッチャントに
曝される時間を短縮することができる。これによって、
エッチングストッパ層7の膜減りを防止することができ
る。膜減りが防止されることによって、ワード線(配
線)を構成するゲート電極4,4aの角部でのコンタク
ト孔15′との絶縁不良の発生を防止することができ
る。すなわち、ワード線とディジット線とのショート発
生を防止できる。さらに、本実施例によって、エッチン
グストッパ層7の膜減りを少なくすることが可能になっ
たので、ゲート電極4,4a上に形成しておくエッチン
グストッパ層7の膜厚を薄くすることができる。これに
より、エッチングストッパ層7の薄膜化によりコンタク
ト孔15の深さを浅くすること、及びワード線を構成す
るゲート電極4,4aとコンタクト孔15′とのショー
ト不良の発生を防止することを両立させることができ
る。
According to the present embodiment, the first sidewall layers 10 and 10a are made of a material having an etching rate equal to or higher than the etching rate of the BPSG film forming the interlayer insulating film 13. Therefore, when the etching of the interlayer insulating film 13 for forming the contact hole 15 is completed, the buried insulating layer 11 made of the first sidewall layer 10 is also removed. As a result, the etching time required to form the contact hole 15 can be shortened.
Further, the interlayer insulating film 13 for forming the contact hole 15 is formed.
When the etching is completed, the embedded insulating layer 11 made of the first sidewall layer 10 is also removed, so that the time when the etching stopper layer 7 is exposed to the etchant can be shortened. by this,
It is possible to prevent film loss of the etching stopper layer 7. By preventing the film thickness reduction, it is possible to prevent the occurrence of insulation failure between the contact holes 15 'at the corners of the gate electrodes 4 and 4a forming the word line (wiring). That is, it is possible to prevent a short circuit between the word line and the digit line. Further, according to the present embodiment, it is possible to reduce the film thickness of the etching stopper layer 7, so that the film thickness of the etching stopper layer 7 formed on the gate electrodes 4 and 4a can be reduced. As a result, the etching stopper layer 7 is thinned to reduce the depth of the contact hole 15 and to prevent occurrence of a short circuit between the gate electrode 4, 4a forming the word line and the contact hole 15 '. Can be made.

【0035】なお、本実施形態では、BPSG膜の層間
絶縁膜13に対して第1サイドウォール層10としてP
SG膜を選んで説明した。しかしながら、他の膜を用い
ることもできる。層間絶縁膜13にPSG膜、BSG
膜、BPSG膜或いはこれらの積層膜などの不純物ドー
プのシリコン酸化膜を用いた場合には、第1サイドウォ
ール層10にはPSG膜、BSG膜、BPSG膜或いは
これらの積層膜などの不純物ドープのシリコン酸化膜を
用いることができ、第1サイドウォール層のエッチング
速度を層間絶縁膜13のエッチング速度と同等以上にで
きる。特に、PSG膜の層間絶縁膜に対して第1サイド
ウォール層としてBPSG膜を用いると、コンタクト孔
形成の同じエッチャントに対して第1サイドウォール層
のエッチング速度を層間絶縁膜のエッチング速度より高
くすることができる。
In this embodiment, the first sidewall layer 10 is formed as P on the interlayer insulating film 13 of the BPSG film.
The SG film was selected and explained. However, other membranes can be used. PSG film and BSG are used as the interlayer insulating film 13.
When an impurity-doped silicon oxide film such as a film, a BPSG film, or a laminated film of these is used, the first sidewall layer 10 is doped with an impurity such as a PSG film, a BSG film, a BPSG film, or a laminated film of these. A silicon oxide film can be used, and the etching rate of the first sidewall layer can be made equal to or higher than the etching rate of the interlayer insulating film 13. Particularly, when the BPSG film is used as the first sidewall layer for the interlayer insulating film of the PSG film, the etching rate of the first sidewall layer is made higher than that of the interlayer insulating film for the same etchant for forming contact holes. be able to.

【0036】また、本実施形態では、コンタクト孔1
5′を埋め込むポリシリコンプラグ18を介してディジ
ット線のタングステンシリサイド膜19を拡散層8に接
続した。これは、コンタクト孔15′が微細になってい
るため金属膜がコンタクト孔15′内にうまく成膜でき
なくなるためである。よって、コンタクト孔が特に微細
でない場合には、例えば、ポリサイド構造のディジット
線を層間絶縁膜13、第2サイドウォール17,17′
及び拡散層8の表面を覆うように薄く形成してディジッ
ト線を拡散層8に接続することも考えられる。すなわ
ち、ポリシリコン膜を全面に薄く形成した後でタングス
テンシリサイド膜を全面に薄く形成してポリサイド構造
のディジット線が形成される。
Further, in this embodiment, the contact hole 1
The tungsten silicide film 19 of the digit line was connected to the diffusion layer 8 through the polysilicon plug 18 filling the 5 '. This is because the contact hole 15 'is so fine that the metal film cannot be formed well in the contact hole 15'. Therefore, when the contact hole is not particularly fine, for example, a digit line having a polycide structure is formed on the interlayer insulating film 13 and the second sidewalls 17 and 17 '.
It is also conceivable to form the diffusion line 8 thinly so as to cover the surface thereof and connect the digit line to the diffusion layer 8. That is, a polysilicon film is thinly formed on the entire surface and then a tungsten silicide film is thinly formed on the entire surface to form a digit line having a polycide structure.

【0037】次に、第2の実施形態を図3及び図4に基
づいて説明する。図3(a)に示すように、半導体基板
の一例としてのシリコン基板21の表面に素子分離絶縁
膜22が形成される。そして、ゲート絶縁膜23が形成
される。ここで、このゲート絶縁膜は膜厚が8nm程度
のシリコン酸化膜あるいはシリコンオキシナイトライド
膜である。このようにした後、メモリセル部20aのM
OSトランジスタすなわちトランスファトランジスタが
多数配列して形成される。さらに、周辺回路部20bに
はCMOSトランジスタが形成される。メモリセル部2
0aに形成されるトランスファトランジスタのゲート電
極24,24aはチタン・ポリサイドで形成され、その
寸法は0.15〜0.2μmである。このゲート電極2
4,24aはメモリデバイスのワード線である。また、
隣接するゲート電極24と24aとの間隔は0.2μm
程度設定される。さらに、このゲート電極24,24a
の膜厚も0.2μm程度に設定される。周辺回路部20
bに形成されるMOSのトランジスタのゲート電極25
の寸法は、一般に、メモリセル部20aのトランスファ
トランジスタのゲート電極24,24aの寸法より大き
くなり、0.3μm程度に設定される。バッファ層26
が、先述したゲート電極24,24a,25を被覆して
形成され、さらにこのバッファ層26を被覆するエッチ
ングストッパ層27が形成される。ここで、バッファ層
は膜厚が10nm程度のシリコン酸化膜であり、エッチ
ングストッパ層27は膜厚が50nm程度の過剰シリコ
ンを含有するシリコン酸化膜(以下、SRO膜と呼称す
る)である。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 3A, an element isolation insulating film 22 is formed on the surface of a silicon substrate 21 which is an example of a semiconductor substrate. Then, a gate insulating film 23 is formed. Here, the gate insulating film is a silicon oxide film or a silicon oxynitride film having a film thickness of about 8 nm. After this, M of the memory cell section 20a
A large number of OS transistors, that is, transfer transistors are arranged and formed. Further, CMOS transistors are formed in the peripheral circuit section 20b. Memory cell section 2
The gate electrodes 24 and 24a of the transfer transistor formed at 0a are made of titanium polycide and have a size of 0.15 to 0.2 μm. This gate electrode 2
4, 24a are word lines of the memory device. Also,
The distance between the adjacent gate electrodes 24 and 24a is 0.2 μm
The degree is set. Furthermore, the gate electrodes 24, 24a
Is also set to about 0.2 μm. Peripheral circuit section 20
Gate electrode 25 of the MOS transistor formed in b
Is generally larger than the dimensions of the gate electrodes 24, 24a of the transfer transistors of the memory cell portion 20a, and is set to about 0.3 μm. Buffer layer 26
Is formed by covering the above-mentioned gate electrodes 24, 24a, 25, and further an etching stopper layer 27 is formed so as to cover the buffer layer 26. Here, the buffer layer is a silicon oxide film having a film thickness of about 10 nm, and the etching stopper layer 27 is a silicon oxide film containing excess silicon (hereinafter referred to as an SRO film) having a film thickness of about 50 nm.

【0038】ここで以下、SRO膜の形成方法について
簡単に述べる。この膜の形成方法は基本的にCVD法に
よる二酸化シリコン膜の成膜方法と同じである。すなわ
ち、減圧の可能な石英の反応管をヒーター加熱するLP
CVD炉において、炉の温度を700℃〜800℃に設
定し、反応ガスとしてモノシランと亜酸化窒素のガスを
それぞれ別のガス導入口を通して炉内に入れる。ここで
雰囲気ガスには窒素ガスを使用し、これらのガスの全圧
力を1Torr程度にする。この成膜方法で二酸化シリ
コン膜に過剰のシリコンを含有させる。そのためにモノ
シランと亜酸化窒素のガス流量比を変え、モノシランの
ガス流量を増加させる。ここでモノシランのガス流量比
が増えるに従い過剰のシリコン量は増加する。このよう
にして過剰シリコンを含有したシリコン酸化物の薄膜す
なわちSRO膜が形成される。このSRO膜は二酸化シ
リコン(SiO2 )膜に微小なシリコン集合体の混入し
た構造の絶縁物である。
The method of forming the SRO film will be briefly described below. The method of forming this film is basically the same as the method of forming a silicon dioxide film by the CVD method. That is, LP which heats a quartz reaction tube which can be decompressed with a heater.
In a CVD furnace, the temperature of the furnace is set at 700 ° C. to 800 ° C., and monosilane and nitrous oxide gases are introduced into the furnace through different gas inlets as reaction gases. Here, nitrogen gas is used as the atmospheric gas, and the total pressure of these gases is set to about 1 Torr. With this film formation method, the silicon dioxide film contains excess silicon. For this purpose, the gas flow rate of monosilane and nitrous oxide is changed to increase the gas flow rate of monosilane. Here, as the gas flow ratio of monosilane increases, the excess silicon amount increases. Thus, a thin film of silicon oxide containing excess silicon, that is, an SRO film is formed. This SRO film is an insulator having a structure in which minute silicon aggregates are mixed in a silicon dioxide (SiO 2 ) film.

【0039】次に、第1の実施形態と同様にMOSトラ
ンジスタのソース・ドレインを構成する浅い拡散層2
8,28aが形成される。ここで、この浅い拡散層2
8,28aの不純物の濃度は1×1018原子/cm3
度に設定される。
Next, similar to the first embodiment, the shallow diffusion layer 2 forming the source / drain of the MOS transistor is formed.
8, 28a is formed. Here, this shallow diffusion layer 2
The concentration of the impurities of 8,28a is set to about 1 × 10 18 atoms / cm 3 .

【0040】図3(b)に示すように、全体を被覆する
ように膜厚が5nm〜10nmのコート絶縁膜29′が
堆積される。ここでは、このコート絶縁膜29′はCV
D法で形成されるシリコン酸化膜である。そしてさら
に、このコート絶縁膜29′を被覆する第1被覆絶縁膜
29として例えば、LPCVD法によるBPSG膜が形
成される。ここで、このBPSG膜に含まれるリン原子
の濃度は8モル%程度であり、ボロン原子の含有量は3
モル%程度である。そして、このBPSGの膜厚は20
0nm程度に設定される。
As shown in FIG. 3B, a coat insulating film 29 'having a film thickness of 5 nm to 10 nm is deposited so as to cover the whole. Here, this coat insulating film 29 'is CV
It is a silicon oxide film formed by the D method. Further, a BPSG film, for example, by the LPCVD method is formed as the first coating insulating film 29 that covers the coating insulating film 29 '. Here, the concentration of phosphorus atoms contained in this BPSG film is about 8 mol%, and the content of boron atoms is 3
It is about mol%. And the film thickness of this BPSG is 20
It is set to about 0 nm.

【0041】次に、RIEによる異方性のエッチバック
が加えられる。ここで、RIEの反応ガスにはC4 8
とCOの混合ガスが使用される。このようなエッチバッ
クにより、図3(c)に示すようにゲート電極24,2
4a,25の側壁に第1サイドウォール層30,30a
が形成されるようになる。ここで、この第1サイドウォ
ール層は前述の膜厚が5〜10nmのコート絶縁膜2
9′と第1被覆絶縁膜29とで構成されその全体の膜厚
は150nm程度になるように設定される。このエッチ
バックの工程で、第1サイドウォール層の形成と共に、
メモリセル部2aで離間距離の小さいゲート電極24,
24a間には埋込み絶縁層31が形成される。ここで、
埋込み絶縁層31は、第1サイドウォール層30からな
り、隣接する第1サイドウォール層同士が一体化されて
形成されたものであり、コート絶縁膜29′及び第1被
覆絶縁膜30で構成されている。
Next, anisotropic etchback by RIE is applied. Here, the reaction gas of RIE is C 4 F 8
A mixed gas of CO and CO is used. By such etch-back, as shown in FIG.
First sidewall layers 30, 30a are provided on the side walls of 4a, 25a.
Is formed. Here, the first side wall layer is formed of the above-described coat insulating film 2 having a thickness of 5 to 10 nm.
9'and the first coating insulating film 29, and the total film thickness thereof is set to about 150 nm. In this etch back process, together with the formation of the first sidewall layer,
A gate electrode 24 having a small separation distance in the memory cell portion 2a,
A buried insulating layer 31 is formed between 24a. here,
The buried insulating layer 31 is composed of the first sidewall layer 30 and is formed by integrating adjacent first sidewall layers, and is composed of the coat insulating film 29 ′ and the first covering insulating film 30. ing.

【0042】次に、図4(a)に示すようにメモリセル
部20aを覆うレジストマスク12を形成する。次に、
これをマスクにイオン注入し周辺回路部20bのMOS
トランジスタの浅い拡散層8aに不純物を導入し、熱処
理を加えて深い拡散層8bが形成される。これにより、
周辺回路部20bのMOSトランジスタは、ソース・ド
レイン領域が浅い拡散層8a及び深い拡散層8bから構
成されたLDD構造になる。
Next, as shown in FIG. 4A, a resist mask 12 that covers the memory cell portion 20a is formed. next,
Ion implantation is performed using this as a mask and the MOS of the peripheral circuit portion 20b is
Impurities are introduced into the shallow diffusion layer 8a of the transistor and heat treatment is applied to form a deep diffusion layer 8b. This allows
The MOS transistor of the peripheral circuit portion 20b has an LDD structure in which the source / drain region is composed of the shallow diffusion layer 8a and the deep diffusion layer 8b.

【0043】次に、レジストマスク12を除去した後
で、全面に層間絶縁膜13を形成してゲート電極24,
24a,25などにより生じた段差を平坦化する。ここ
では、層間絶縁膜13として第1の実施形態と同様にB
PSG膜を用いる。次に、層間絶縁膜13上にレジスト
膜を形成し、これをパターニングしてコンタクト孔形成
用レジストマスク14を形成する。次に、図4(b)に
示すように、これをマスクとして、層間絶縁膜13とコ
ート絶縁膜29′及び第1被覆絶縁膜29からなる埋込
み絶縁層31とをエッチングする。これにより、コンタ
クト孔15が形成される。ここで、ゲート電極24,2
4a上にはエッチングストッパ層27がそれぞれ形成さ
れているので、コンタクト孔15はゲート電極24,2
4aに自己整合して形成される。ここで、コート絶縁膜
29′は、層間絶縁膜13よりもエッチング速度の遅い
シリコン酸化膜で構成されている。しかしながら、この
膜厚はゲート電極24,24a間隔の10分の1程度で
ある。よって、埋込み絶縁層31は、エッチング速度の
速いBPSG膜でほとんど埋め込まれている。よって、
コンタクト孔15形成時に、エッチングストッパ層27
がエッチャントに曝される時間は、第1の実施形態より
は長くなるが従来技術よりも短くできる。
Next, after removing the resist mask 12, an interlayer insulating film 13 is formed on the entire surface to form a gate electrode 24,
The steps caused by 24a, 25, etc. are flattened. Here, as the interlayer insulating film 13, B as in the first embodiment is used.
A PSG film is used. Next, a resist film is formed on the interlayer insulating film 13, and this is patterned to form a contact hole forming resist mask 14. Next, as shown in FIG. 4B, the interlayer insulating film 13 and the embedded insulating layer 31 formed of the coat insulating film 29 ′ and the first covering insulating film 29 are etched using this as a mask. As a result, the contact hole 15 is formed. Here, the gate electrodes 24, 2
Since the etching stopper layers 27 are formed on the respective 4a, the contact holes 15 are formed in the gate electrodes 24, 2
4a is self-aligned. Here, the coat insulating film 29 ′ is composed of a silicon oxide film having an etching rate slower than that of the interlayer insulating film 13. However, this film thickness is about 1/10 of the distance between the gate electrodes 24 and 24a. Therefore, the buried insulating layer 31 is almost filled with the BPSG film having a high etching rate. Therefore,
When the contact hole 15 is formed, the etching stopper layer 27
The exposure time of the element to the etchant is longer than that of the first embodiment, but can be shorter than that of the prior art.

【0044】次に、図4(c)に示すように第2被覆絶
縁膜16がコンタクト孔15及び層間絶縁膜13を覆う
ように全面に堆積される。この第2被覆絶縁膜16は、
例えば第1の実施形態と同様にHTO膜とする。次に、
この第2の被覆絶縁膜16をエッチバックして、図4
(d)に示すように、ゲート電極24,24aの側壁に
第2サイドウォール層17が形成され、層間絶縁膜13
に形成されたコンタクト孔15の内壁にもサイドウォー
ル層17′が形成され、最終的にコンタクト孔15′が
形成される。その後、第1の実施形態と同様にして拡散
層8にコンタクト孔15′を介して接続されるディジッ
ト線が形成される。
Next, as shown in FIG. 4C, a second coating insulating film 16 is deposited on the entire surface so as to cover the contact hole 15 and the interlayer insulating film 13. The second coating insulating film 16 is
For example, an HTO film is used as in the first embodiment. next,
By etching back the second coating insulating film 16,
As shown in (d), the second sidewall layer 17 is formed on the sidewalls of the gate electrodes 24, 24a, and the interlayer insulating film 13 is formed.
The sidewall layer 17 'is also formed on the inner wall of the contact hole 15 formed in the above, and finally the contact hole 15' is formed. Then, similarly to the first embodiment, the digit line connected to the diffusion layer 8 via the contact hole 15 'is formed.

【0045】本実施形態では、第1サイドウォール層3
0,30a及び埋込み絶縁層31をコート絶縁膜29′
及び第1被覆絶縁膜29で構成している。すなわち、第
1被覆絶縁膜29とゲート電極24,24a,25及び
ゲート絶縁膜23との間にはコート絶縁膜29′が形成
されている。さらに、このコート絶縁膜29′を、ゲー
ト電極24,24a間隔の10分の1程度の膜厚の不純
物ノンドープのシリコン酸化膜で構成している。さら
に、第1被覆絶縁膜29をBPSG膜で構成しており、
第1サイドウォール層30,30a及び埋込み絶縁層3
1の大部分をBPSG膜で構成している。よって、BP
SG膜からなる層間絶縁膜13のコンタクト孔15形成
のエッチングが終了したときには、第1サイドウォール
層30からなる埋込み絶縁層31も除去されるようにし
ている。これにより、コンタクト孔15形成に要するエ
ッチング時間は第1の実施形態よりは幾分長くなるが従
来よりも短縮できる。さらに、コンタクト孔15形成の
ための層間絶縁膜13のエッチングが終了したときに
は、第1サイドウォール層30からなる埋込み絶縁層3
1も除去されるようにしているから、エッチングストッ
パ層27がエッチャントに曝される時間を短縮すること
ができる。これによって、エッチングストッパ層7の膜
減りを防止することができる。膜減りが防止されること
によって、ワード線を構成するゲート電極24,24a
とコンタクト孔15′との絶縁不良の発生を防止するこ
とができる。さらに、本実施形態によって、エッチング
ストッパ層27の膜減りを少なくすることが可能になっ
たので、ゲート電極24,24a上に形成しておくエッ
チングストッパ層27の膜厚を薄くすることができる。
これにより、エッチングストッパ層27の薄膜化により
コンタクト孔15′の深さを浅くすること、及びワード
線を構成するゲート電極24,24aとコンタクト孔1
5′とのショート不良の発生を防止することを両立させ
ることができる。
In this embodiment, the first sidewall layer 3
0, 30a and the buried insulating layer 31 are coated with the insulating film 29 '.
And the first covering insulating film 29. That is, the coat insulating film 29 ′ is formed between the first covering insulating film 29 and the gate electrodes 24, 24 a, 25 and the gate insulating film 23. Further, the coat insulating film 29 'is composed of an impurity non-doped silicon oxide film having a film thickness of about 1/10 of the distance between the gate electrodes 24 and 24a. Further, the first coating insulating film 29 is composed of a BPSG film,
First sidewall layers 30 and 30a and buried insulating layer 3
Most of No. 1 is composed of a BPSG film. Therefore, BP
When the etching for forming the contact hole 15 in the interlayer insulating film 13 made of the SG film is completed, the buried insulating layer 31 made of the first sidewall layer 30 is also removed. As a result, the etching time required to form the contact hole 15 is somewhat longer than that in the first embodiment, but can be shortened compared to the conventional case. Further, when the etching of the interlayer insulating film 13 for forming the contact hole 15 is completed, the buried insulating layer 3 including the first sidewall layer 30 is formed.
Since 1 is also removed, the time when the etching stopper layer 27 is exposed to the etchant can be shortened. As a result, the film thickness of the etching stopper layer 7 can be prevented. By preventing the film loss, the gate electrodes 24 and 24a forming the word line are formed.
It is possible to prevent the occurrence of defective insulation between the contact hole 15 'and the contact hole 15'. Further, according to the present embodiment, it is possible to reduce the film thickness of the etching stopper layer 27, so that the film thickness of the etching stopper layer 27 formed on the gate electrodes 24 and 24a can be reduced.
As a result, the contact hole 15 'is made shallow by thinning the etching stopper layer 27, and the gate electrodes 24 and 24a forming the word line and the contact hole 1 are formed.
It is possible to achieve both prevention of occurrence of a short circuit defect with 5 '.

【0046】さらに本実施形態では、コート絶縁膜2
9′を設けたことにより、第1被覆絶縁膜29を構成す
るBPSG膜など不純物ドープのシリコン酸化膜から半
導体基板21への不純物拡散も防止することができる。
これについて、図5を参照しながら説明する。図5は1
0モル%濃度のPSG膜からシリコン基板へのリンの熱
拡散を示すグラフである。ここで、PSG膜とシリコン
基板との間には5〜20nmの膜厚のシリコン酸化膜が
形成されており、PSG膜を堆積した後で、800℃、
2時間の熱処理が加えられたものの場合である。この図
から、シリコン酸化膜が5nmの場合でもシリコン基板
へのリンの進入量は2E16cm-3すなわち2×1016
原子/cm3 程度であり、その進入深さは10nm以下
である。256M DRAMの製造プロセスでは、ワー
ド線を形成してから850℃以上の温度で1〜2時間の
熱処理が行われることが想定されるが、この程度の厚さ
の10〜20nm程度の薄いシリコン酸化膜を下に設け
ておけば、半導体基板への不純物ドープシリコン酸化膜
からの不純物の拡散は問題のない程度となり、トランジ
スタ特性には影響しないようにすることができる。すな
わち、本実施形態では、コート絶縁膜29′を設けたこ
とにより第1被覆絶縁膜29を構成するBPSG膜など
不純物ドープシリコン酸化膜から半導体基板21への不
純物拡散も防止することができ、トランジスタ特性の変
動を防止することが可能になる。すなわち、エッチング
ストッパ層27の薄膜化によりコンタクト孔15′の深
さを浅くし、ワード線を構成するゲート電極24,24
aとコンタクト孔15′とのショート不良の発生を防止
しながら、トランジスタ特性の変動を防止することが可
能になる。
Further, in the present embodiment, the coat insulating film 2
By providing 9 ′, it is possible to prevent the impurity diffusion from the impurity-doped silicon oxide film such as the BPSG film forming the first covering insulating film 29 to the semiconductor substrate 21.
This will be described with reference to FIG. FIG.
It is a graph which shows the thermal diffusion of phosphorus from a PSG film of 0 mol% concentration to a silicon substrate. Here, a silicon oxide film having a film thickness of 5 to 20 nm is formed between the PSG film and the silicon substrate, and after the PSG film is deposited, 800 ° C.
This is the case where the heat treatment for 2 hours is added. From this figure, even if the silicon oxide film has a thickness of 5 nm, the amount of phosphorus entering the silicon substrate is 2E16 cm −3, that is, 2 × 10 16
The number of atoms / cm 3 is approximately 10 nm or less. In the manufacturing process of the 256M DRAM, it is assumed that the heat treatment is performed at a temperature of 850 ° C. or higher for 1 to 2 hours after forming the word line. If the film is provided below, the diffusion of impurities from the impurity-doped silicon oxide film into the semiconductor substrate will not be a problem, and the transistor characteristics can be prevented from being affected. That is, in the present embodiment, by providing the coat insulating film 29 ′, it is possible to prevent the impurity diffusion from the impurity-doped silicon oxide film such as the BPSG film forming the first cover insulating film 29 to the semiconductor substrate 21, and the transistor. It is possible to prevent fluctuations in characteristics. That is, by making the etching stopper layer 27 thin, the depth of the contact hole 15 'is made shallow, and the gate electrodes 24, 24 forming the word line are formed.
It is possible to prevent the transistor characteristic from fluctuating while preventing the occurrence of a short circuit failure between the a and the contact hole 15 '.

【0047】この第2の実施形態の場合には、エッチン
グストッパ層にSRO膜が用いられているので、第1の
実施形態の場合より形成されるMOSトランジスタの信
頼性が向上する。なお、第1被覆絶縁膜にBPSG膜が
用いられているので、第1被覆絶縁膜とエッチングスト
ッパ層とのドライエッチングでのエッチング速度比は2
0程度に確保されるようになり、信頼性の高い自己整合
型のコンタクト孔の形成が容易になる。
In the case of the second embodiment, since the SRO film is used as the etching stopper layer, the reliability of the MOS transistor formed is improved as compared with the case of the first embodiment. Since the BPSG film is used as the first covering insulating film, the etching rate ratio in dry etching between the first covering insulating film and the etching stopper layer is 2
Since it is ensured at about 0, it becomes easy to form a highly reliable self-aligned contact hole.

【0048】なお、本実施形態では、BPSG膜の層間
絶縁膜13に対して第1被覆絶縁膜29としてBPSG
膜を選んで説明した。しかしながら、第1の実施形態と
同様に他の膜を用いることもできる。層間絶縁膜13に
PSG膜、BSG膜、BPSG膜或いはこれらの積層膜
などの不純物ドープのシリコン酸化膜を用いた場合に
は、第1被覆絶縁膜29にはPSG膜、BSG膜、BP
SG膜或いはこれらの積層膜などの不純物ドープのシリ
コン酸化膜を用いることができる。特に、PSG膜の層
間絶縁膜に対して第1被覆絶縁膜にBPSG膜を用いる
と、コンタクト孔形成のためのエッチャントに対して第
1被覆絶縁膜のエッチング速度を層間絶縁膜のエッチン
グ速度より高くすることができる。
In this embodiment, BPSG is used as the first covering insulating film 29 for the interlayer insulating film 13 of the BPSG film.
The membrane was chosen and explained. However, other films can be used as in the first embodiment. When an impurity-doped silicon oxide film such as a PSG film, a BSG film, a BPSG film, or a laminated film thereof is used for the interlayer insulating film 13, the first covering insulating film 29 is a PSG film, a BSG film, a BP.
An impurity-doped silicon oxide film such as an SG film or a laminated film thereof can be used. Particularly, when the BPSG film is used as the first coating insulating film for the interlayer insulating film of the PSG film, the etching rate of the first coating insulating film is higher than that of the interlayer insulating film for the etchant for forming the contact hole. can do.

【0049】次に、第3の実施形態を図6及び図7を参
照しながら説明する。この実施形態の場合では、素子分
離絶縁膜が露出する時の自己整合型のコンタクト孔の形
成方法が示される。図6(a)に示すように、シリコン
基板41の表面に形成した溝内に素子分離絶縁膜42が
形成される。この素子分離絶縁膜42は、初めにシリコ
ン基板41の所定の領域に深さが0.3μm〜0.8μ
m程度の溝が公知のドライエッチングで形成され、その
後2nm〜5nm程度の薄いシリコン酸化膜がこの溝側
壁に設けられ、そして、このような溝にSRO膜が埋設
されて形成される。あるいは、SRO膜のみが溝内に埋
設されて形成される。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7. In the case of this embodiment, a method of forming a self-aligned contact hole when the element isolation insulating film is exposed is shown. As shown in FIG. 6A, the element isolation insulating film 42 is formed in the groove formed on the surface of the silicon substrate 41. The element isolation insulating film 42 has a depth of 0.3 μm to 0.8 μ in a predetermined region of the silicon substrate 41.
A groove of about m is formed by known dry etching, a thin silicon oxide film having a thickness of about 2 nm to 5 nm is provided on the side wall of the groove, and an SRO film is buried in the groove. Alternatively, only the SRO film is formed to be buried in the groove.

【0050】あとの自己整合型のコンタクト孔の形成工
程は第1の実施形態の場合と同様であるが、その構造が
異るので以下に詳述する。先述したようにして素子分離
絶縁膜42,42aが形成され、図6(a)に示すよう
にゲート絶縁膜43が形成される。ここで、このゲート
絶縁膜は膜厚が4〜6nm程度のシリコン酸化膜あるい
はシリコンオキシナイトライド膜である。そして、メモ
リセル部のMOSトランジスタすなわちトランスファト
ランジスタと周辺回路部のCMOSトランジスタが形成
される。メモリセル部に形成されるトランスファトラン
ジスタのゲート電極44,44aはチタン・ポリサイド
で形成され、その寸法は0.2μm程度である。そし
て、ゲート電極44aは素子分離絶縁膜42上に形成さ
れる。また、隣接するゲート電極44と44aとの間隔
は0.3μm程度に設定される。さらに、このゲート電
極44,44aの膜厚は0.2μm程度に設定される。
これに対し、周辺回路部に形成されるCMOSのトラン
ジスタのゲート電極45の寸法は、一般に、メモリセル
部のトランスファトランジスタのゲート電極の寸法より
大きくなり、0.3μm程度に設定される。次に、バッ
ファ層46が、先述したゲート電極44,44a,45
を被覆して形成され、さらにこのバッファ層46を被覆
するエッチングストッパ層47が形成される。ここで、
バッファ層は膜厚が10nm程度のシリコン酸化膜であ
り、エッチングストッパ層は膜厚が50nm程度のSR
O膜である。次に、MOSトランジスタのソース・ドレ
インを構成する浅い拡散層48,48aが形成される。
ここで、この浅い拡散層48,48aの不純物の濃度は
1×1018原子/cm3 程度に設定される。
The subsequent process of forming a self-aligned contact hole is similar to that of the first embodiment, but the structure is different and will be described in detail below. The element isolation insulating films 42 and 42a are formed as described above, and the gate insulating film 43 is formed as shown in FIG. Here, the gate insulating film is a silicon oxide film or a silicon oxynitride film having a thickness of about 4 to 6 nm. Then, a MOS transistor in the memory cell portion, that is, a transfer transistor and a CMOS transistor in the peripheral circuit portion are formed. The gate electrodes 44 and 44a of the transfer transistor formed in the memory cell portion are made of titanium polycide and have a size of about 0.2 μm. Then, the gate electrode 44a is formed on the element isolation insulating film 42. The distance between adjacent gate electrodes 44 and 44a is set to about 0.3 μm. Further, the thickness of the gate electrodes 44, 44a is set to about 0.2 μm.
On the other hand, the size of the gate electrode 45 of the CMOS transistor formed in the peripheral circuit section is generally larger than the size of the gate electrode of the transfer transistor in the memory cell section, and is set to about 0.3 μm. Next, the buffer layer 46 forms the gate electrodes 44, 44a, 45 described above.
And an etching stopper layer 47 which covers the buffer layer 46. here,
The buffer layer is a silicon oxide film with a thickness of about 10 nm, and the etching stopper layer is an SR with a thickness of about 50 nm.
It is an O film. Next, shallow diffusion layers 48 and 48a that form the source / drain of the MOS transistor are formed.
Here, the impurity concentration of the shallow diffusion layers 48 and 48a is set to about 1 × 10 18 atoms / cm 3 .

【0051】このようにした後、図6(b)に示すよう
に全体を被覆するように膜厚が150nmの第1被覆絶
縁膜49が堆積される。ここで、この第1被覆絶縁膜4
9はCVD法で形成される二酸化シリコン膜である。次
に、この第1被覆絶縁膜49に異方性のエッチバックを
加える。このようなエッチバックにより、図6(c)に
示すようにゲート電極44,44a,45の側壁に第1
サイドウォール層50,50aが形成されるようにな
る。ここで、この第1サイドウォール層の膜厚は100
nmに設定される。このエッチバックの工程で、先述し
た第1サイドウォール層の形成と共に、メモリセル部で
離間距離の小さいゲート電極44と44a間には埋込み
絶縁層51の形成がなされるようになる。
After this, as shown in FIG. 6B, a first coating insulating film 49 having a film thickness of 150 nm is deposited so as to cover the entire surface. Here, the first coating insulating film 4
Reference numeral 9 denotes a silicon dioxide film formed by a CVD method. Next, anisotropic etchback is applied to the first covering insulating film 49. By such etch back, as shown in FIG. 6C, the first sidewalls of the gate electrodes 44, 44a, 45 are formed.
The sidewall layers 50 and 50a are formed. Here, the thickness of the first sidewall layer is 100
Set to nm. In this etch back process, the buried insulating layer 51 is formed between the gate electrodes 44 and 44a having a small separation distance in the memory cell portion together with the formation of the first sidewall layer described above.

【0052】次に、公知の選択的イオン注入により、周
辺回路部のCMOSトランジスタの浅い拡散層48aに
のみ再度不純物が導入され熱処理が加えられて、図7
(a)に示す浅い拡散層48bが形成される。ここで、
この深い拡散層48bの不純物濃度は1×1019〜1×
1020原子/cm3 に設定される。このように、周辺回
路部のCMOSトランジスタのソース・ドレインの拡散
層は、よく知られたLDD構造になるように形成され
る。次に、層間絶縁膜53が形成される。ここでは、こ
の層間絶縁膜53は膜厚が400nmのBPSG膜であ
る。このようにした後、このコンタクト孔用レジストマ
スク54が所定の形状にパターニングされて形成され
る。そして、これをドライエッチングのマスクにして層
間絶縁膜53および埋込み絶縁層51がエッチングされ
る。このようにして、コンタクト孔55が形成される。
ここで、ゲート電極44,44a上にはエッチングスト
ッパ層47が形成されているため、先述したようにゲー
ト電極44,44aに自己整合して拡散層48上と素子
分離絶縁膜42上にコンタクト孔55が形成される。こ
の層間絶縁膜53と埋込み絶縁層51のドライエッチン
グにおいては、これらの層間絶縁膜53および埋込み絶
縁層51とエッチングストッパ層7とのエッチング速度
比を大きくするのがより好ましい。このためにRIEに
おける反応ガスとして、C4 8 にCOを混合したガス
が用いられる。このようなガスを選択することで、この
エッチング速度比が20程度になり、エッチングストッ
パ層のエッチングマスクとしての役割が確保されるよう
になる。
Next, by well-known selective ion implantation, impurities are introduced again into only the shallow diffusion layer 48a of the CMOS transistor in the peripheral circuit portion and a heat treatment is applied, so that FIG.
A shallow diffusion layer 48b shown in (a) is formed. here,
The impurity concentration of this deep diffusion layer 48b is 1 × 10 19 to 1 ×.
It is set to 10 20 atoms / cm 3 . As described above, the diffusion layers of the source and drain of the CMOS transistor in the peripheral circuit portion are formed to have a well-known LDD structure. Next, the interlayer insulating film 53 is formed. Here, the interlayer insulating film 53 is a BPSG film having a thickness of 400 nm. After this, the contact hole resist mask 54 is formed by patterning into a predetermined shape. Then, using this as a mask for dry etching, the interlayer insulating film 53 and the buried insulating layer 51 are etched. In this way, the contact hole 55 is formed.
Since the etching stopper layer 47 is formed on the gate electrodes 44 and 44a, the contact holes are formed on the diffusion layer 48 and the element isolation insulating film 42 by self-aligning with the gate electrodes 44 and 44a as described above. 55 is formed. In the dry etching of the interlayer insulating film 53 and the buried insulating layer 51, it is more preferable to increase the etching rate ratio between the interlayer insulating film 53 and the buried insulating layer 51 and the etching stopper layer 7. Therefore, as the reaction gas in RIE, a gas in which CO is mixed with C 4 F 8 is used. By selecting such a gas, the etching rate ratio becomes about 20, and the role of the etching stopper layer as the etching mask is secured.

【0053】次に、図7(b)に示すように第2被覆絶
縁膜56が前述のコンタクト孔55および層間絶縁膜5
3を被覆するように堆積される。ここで、この第2被覆
絶縁膜56は膜厚が60nm程度のシリコン酸化膜であ
る。このシリコン酸化膜は、成膜の温度が800℃程度
と高い温度でのCVD法で形成した膜である。
Next, as shown in FIG. 7B, the second coating insulating film 56 is formed into the contact hole 55 and the interlayer insulating film 5 described above.
3 is deposited. Here, the second covering insulating film 56 is a silicon oxide film having a thickness of about 60 nm. This silicon oxide film is a film formed by a CVD method at a high film formation temperature of about 800 ° C.

【0054】このようにした後、この第2被覆絶縁膜5
6の全面エッチバックが行われる。ここで、このエッチ
バックにおいては、異方性のRIEの反応ガスとしてC
4 8 とCOの混合ガスが用いられる。このようにし
て、図7(c)に示すようにメモリセル部のトランスフ
ァトランジスタのゲート電極44,44aの側壁部に第
2サイドウォール層57が形成される。この場合の第2
サイドウォール層17の膜厚は50nm程度である。そ
して、最終的なコンタクト孔55′の寸法は200nm
程度になる。ここで、この自己整合型のコンタクト孔5
5′には、素子分離絶縁膜の領域の露出部が100nm
程度含まれる。
After this, the second coated insulating film 5 is formed.
6 is performed. Here, in this etch back, C is used as anisotropic RIE reaction gas.
4 mixed gas of F 8 and CO is used. In this way, as shown in FIG. 7C, the second sidewall layer 57 is formed on the sidewalls of the gate electrodes 44 and 44a of the transfer transistor in the memory cell portion. The second in this case
The thickness of the sidewall layer 17 is about 50 nm. And the final size of the contact hole 55 'is 200 nm.
About. Here, this self-aligned contact hole 5
In 5 ', the exposed portion of the element isolation insulating film region is 100 nm.
Degree included.

【0055】この実施形態の場合には、第1被覆絶縁膜
として用いられる二酸化シリコン膜とSRO膜とのドラ
イエッチング速度比の確保が重要になる。以下にこのエ
ッチング速度比を図8に基づいて説明する。ドライエッ
チング装置としてはマグネトロン型のものを用いる。こ
の場合の装置の高周波電源の周波数は通常に用いる1
3.56MHzである。更に反応ガスとしてC4 8
COガスを混合して導入する。図8はこの場合の二酸化
シリコン膜のエッチング速度とSRO膜のエッチング速
度の比とSRO膜中に含まれるシリコン量との関係を示
すグラフである。図8に示すようにSRO膜中のシリコ
ン量が35%以上になると前記エッチング比は15以上
になる。ここでSRO膜中のシリコン量が約33.3%
の場合が二酸化シリコン膜に相当する。このことは、二
酸化シリコン膜より2%以上の過剰シリコンを含有する
SRO膜であれば第1被覆絶縁膜として使用できること
を示す。そこでこのような条件で前記ドライエッチング
が行われる。なお、第3の実施形態で層間絶縁膜として
用いるBPSG膜のエッチング速度は二酸化シリコン膜
に比較し非常に高い。
In the case of this embodiment, it is important to secure the dry etching rate ratio between the silicon dioxide film used as the first covering insulating film and the SRO film. The etching rate ratio will be described below with reference to FIG. As the dry etching apparatus, a magnetron type is used. The frequency of the high frequency power source of the device in this case is normally used 1
3.56 MHz. Further, CO gas is mixed with C 4 F 8 and introduced as a reaction gas. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the ratio of the etching rate of the silicon dioxide film to the etching rate of the SRO film and the amount of silicon contained in the SRO film in this case. As shown in FIG. 8, when the amount of silicon in the SRO film becomes 35% or more, the etching ratio becomes 15 or more. Here, the amount of silicon in the SRO film is about 33.3%
The case corresponds to the silicon dioxide film. This indicates that any SRO film containing 2% or more excess silicon than the silicon dioxide film can be used as the first insulating film. Then, the dry etching is performed under such conditions. The etching rate of the BPSG film used as the interlayer insulating film in the third embodiment is much higher than that of the silicon dioxide film.

【0056】このSRO膜は素子分離絶縁膜として使用
される。このためSRO膜の絶縁性を確保する必要があ
る。図9にSRO膜の比抵抗及び比誘電率とSRO膜中
の過剰シリコン量との関係を示す。ここでSRO膜の膜
厚は100nmであり、比抵抗は印加電界の低い(1×
106 v/cm以下)場合の値である。先述した0.2
μmの寸法基準で設計したDRAM等の半導体デバイス
での拡散層の許容できるリーク電流は10-17 アンペア
のオーダーとなっている。そこで、この素子分離絶縁膜
の比抵抗値は1014Ω・cm以上あれば十分対応できる
範囲となる。SRO膜の場合には、図9から分るように
40at%以下のシリコン量であればこの条件を満た
す。ここで、図8で述べたように33.3%のシリコン
量の場合が二酸化シリコン膜に相当することを考慮する
と、二酸化シリコン膜中の過剰シリコン量が6at%以
下であれば上記条件を満足することになる。又この範囲
であれば、SRO膜の比誘電率は4程度となり、二酸化
シリコン膜のそれよりと同程度で問題は生じない。
This SRO film is used as an element isolation insulating film. For this reason, it is necessary to ensure the insulation of the SRO film. FIG. 9 shows the relationship between the specific resistance and the relative dielectric constant of the SRO film and the excess silicon amount in the SRO film. Here, the thickness of the SRO film is 100 nm, and the specific resistance is low (1 ×
10 6 v / cm or less). 0.2 mentioned above
The allowable leakage current of the diffusion layer in a semiconductor device such as a DRAM designed on the basis of the dimension of μm is on the order of 10 −17 amperes. Therefore, if the specific resistance value of this element isolation insulating film is 10 14 Ω · cm or more, it is in a range that can be sufficiently dealt with. In the case of the SRO film, this condition is satisfied if the silicon content is 40 at% or less, as can be seen from FIG. Here, considering that the case of the silicon amount of 33.3% corresponds to the silicon dioxide film as described in FIG. 8, the above condition is satisfied if the excess silicon amount in the silicon dioxide film is 6 at% or less. Will be done. Further, within this range, the relative permittivity of the SRO film is about 4, which is about the same as that of the silicon dioxide film and causes no problem.

【0057】この第3の実施形態の場合には、第1サイ
ドウォール層および第2サイドウォール層とも、リンガ
ラスあるいはボロンガラスを含むシリコン酸化膜より絶
縁性あるいは耐湿性の高い二酸化シリコン膜で形成され
る。このために、第1及び第2の実施の形態の場合よ
り、高品質の半導体デバイスが容易に形成されるように
なる。このように、高い信頼性を必要とする周辺回路部
のCMOSトランジスタのゲート電極側壁に膜厚の厚い
サイドウォール層が形成され、そして、メモリセル部の
ゲート電極間のサイドウォール層は一度除去され、互い
に間隔の狭いメモリセル部のゲート電極の側壁には膜厚
の薄いサイドウォール層が再度形成される。ここで、こ
れらのサイドウォール層の形成のためのドライエッチン
グのマスクとして、ゲート電極の上面に形成したエッチ
ングストッパ層が用いられる。このために、半導体装置
特にDRAM等の半導体記憶装置におけるメモリセル内
の配線用のコンタクト孔を自己整合的に信頼性高く形成
できるようになる。また、このコンタクト孔の製造工程
は安定化する。そして、従来の技術でよく生じた周辺回
路部のCMOSトランジスタの特性の劣化あるいは信頼
性の低下はなくなり、メモリセル部の高密度化あるいは
微細化は容易になって半導体装置の縮小化および大容量
化は促進される。さらに、半導体装置の性能あるいは歩
留りは向上すると共にそれらのバラツキは大幅に低減す
るようになる。
In the case of the third embodiment, both the first side wall layer and the second side wall layer are formed of a silicon dioxide film having higher insulation or moisture resistance than a silicon oxide film containing phosphorus glass or boron glass. To be done. Therefore, a high quality semiconductor device can be formed more easily than in the case of the first and second embodiments. In this way, a thick side wall layer is formed on the side wall of the gate electrode of the CMOS transistor of the peripheral circuit section that requires high reliability, and the side wall layer between the gate electrodes of the memory cell section is once removed. A thin sidewall layer is formed again on the sidewalls of the gate electrodes of the memory cell portions having a small interval. Here, the etching stopper layer formed on the upper surface of the gate electrode is used as a dry etching mask for forming these sidewall layers. Therefore, it becomes possible to form a contact hole for wiring in a memory cell in a semiconductor device, particularly a semiconductor memory device such as a DRAM, in a self-aligning manner with high reliability. Further, the manufacturing process of the contact hole is stabilized. Then, the deterioration of the characteristics or the deterioration of the reliability of the CMOS transistor of the peripheral circuit portion, which often occurs in the conventional technique, is eliminated, the density or miniaturization of the memory cell portion is facilitated, and the semiconductor device is reduced in size and has a large capacity. The conversion is promoted. Further, the performance or the yield of the semiconductor device is improved and the variation thereof is greatly reduced.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
サイドウォール層のエッチング速度を層間絶縁膜のエッ
チング速度と同等以上とすることによって、複数の配線
間の層間絶縁膜及びサイドウォール層を除去しコンタク
ト孔を形成するから、サイドウォール層のエッチング時
間が短くなり、コンタクト孔形成に要するエッチング時
間を短縮することができる。
As described above, according to the present invention,
By setting the etching rate of the sidewall layer to be equal to or higher than the etching rate of the interlayer insulating film, the interlayer insulating film between the wirings and the sidewall layer are removed to form the contact hole. As a result, the etching time required for forming the contact hole can be shortened.

【0059】さらに、本発明によれば、エッチングスト
ッパ層のエッチング速度を層間絶縁膜のエッチング速度
よりも遅く、サイドウォール層のエッチング速度を層間
絶縁膜のエッチング速度と同等以上とすることによりコ
ンタクト孔を形成しているから、サイドウォール層のエ
ッチング時間が短くなるとともに、エッチングストッパ
層がエッチャントに曝されている時間を短縮できる。こ
れにより、エッチャントによるエッチングストッパ層の
エッチング量を減らすことができる。よって、複数の配
線上に形成するエッチングストッパ層を薄くしながら、
配線とコンタクト孔との絶縁不良の発生を防止すること
ができる。これにより、形成したコンタクト孔の深さを
浅くしながら、複数の配線とコンタクト孔との絶縁不良
をなくすことができる。
Further, according to the present invention, the etching rate of the etching stopper layer is slower than the etching rate of the interlayer insulating film, and the etching rate of the sidewall layer is equal to or higher than the etching rate of the interlayer insulating film. Since the etching is performed, the etching time of the sidewall layer can be shortened and the time during which the etching stopper layer is exposed to the etchant can be shortened. Thereby, the etching amount of the etching stopper layer by the etchant can be reduced. Therefore, while thinning the etching stopper layer formed on the plurality of wirings,
It is possible to prevent the occurrence of defective insulation between the wiring and the contact hole. As a result, it is possible to reduce the depth of the formed contact hole and eliminate defective insulation between the plurality of wirings and the contact hole.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態を説明するための製造
工程順の断面図である。
1A to 1D are cross-sectional views in order of manufacturing steps for explaining a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施形態を説明するための製造
工程順の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view in the order of manufacturing steps for explaining the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施形態を説明するための製造
工程順の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view in the manufacturing process order for explaining the second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施形態を説明するための製造
工程順の断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view in the manufacturing process order for explaining the second embodiment of the present invention.

【図5】PSG膜からシリコン基板へのリン不純物の進
入量を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the amount of phosphorus impurities entering the silicon substrate from the PSG film.

【図6】本発明の第3の実施形態を説明するための製造
工程順の断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view in the manufacturing process order for explaining the third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施形態を説明するための製造
工程順の断面図である。
FIG. 7 is a sectional view in order of manufacturing steps, for illustrating a third embodiment of the present invention.

【図8】過剰シリコンを含有するシリコン酸化膜(SR
O膜)のドライエッチング特性を示すグラフである。
FIG. 8 is a silicon oxide film containing excess silicon (SR
It is a graph which shows the dry etching characteristic of an (O film).

【図9】SRO膜の絶縁特性を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing insulation characteristics of an SRO film.

【図10】従来技術を説明するための製造工程順の断面
図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view in the order of manufacturing steps for explaining the conventional technique.

【図11】従来技術を説明するための製造工程順の断面
図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view in the manufacturing process order for explaining the conventional technique.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に複数の配線を形成する工
程と、前記複数の配線の側面にサイドウォール層を形成
する工程と、前記複数の配線及び前記サイドウォール層
を覆う層間絶縁膜を形成する工程と、前記サイドウォー
ル層のエッチング速度を前記層間絶縁膜のエッチング速
度と同等以上とすることによって、前記配線間の前記層
間絶縁膜及び前記サイドウォール層を除去しコンタクト
孔を形成する工程とを備えることを特徴とする半導体装
置の製造方法。
1. A step of forming a plurality of wirings on a semiconductor substrate, a step of forming a sidewall layer on a side surface of the plurality of wirings, and an interlayer insulating film covering the plurality of wirings and the sidewall layer. And a step of forming a contact hole by removing the interlayer insulating film and the sidewall layer between the wirings by making the etching rate of the sidewall layer equal to or higher than the etching rate of the interlayer insulating film. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項2】 半導体基板上に複数の配線を形成する工
程と、前記複数の配線上にそれぞれエッチングストッパ
層を形成する工程と、前記複数の配線の側面にサイドウ
ォール層を形成する工程と、前記複数の配線及び前記サ
イドウォール層を覆う層間絶縁膜を形成する工程と、前
記複数の配線間の前記層間絶縁膜にコンタクト孔を形成
する工程であって、前記エッチングストッパ層のエッチ
ング速度を前記層間絶縁膜のエッチング速度よりも遅
く、前記サイドウォール層のエッチング速度を前記層間
絶縁膜のエッチング速度と同等以上とすることによりコ
ンタクト孔を形成する工程とを備えることを特徴とする
半導体装置の製造方法。
2. A step of forming a plurality of wirings on a semiconductor substrate, a step of forming an etching stopper layer on each of the plurality of wirings, and a step of forming a sidewall layer on a side surface of the plurality of wirings. A step of forming an interlayer insulating film covering the plurality of wirings and the sidewall layer, and a step of forming a contact hole in the interlayer insulating film between the plurality of wirings, wherein an etching rate of the etching stopper layer is And a step of forming a contact hole by making the etching rate of the sidewall layer slower than the etching rate of the interlayer insulating film and equal to or more than the etching rate of the interlayer insulating film. Method.
【請求項3】 前記層間絶縁膜及び前記サイドウォール
層として、PSG,BSG,BPSGなどの不純物ドー
プのシリコン酸化膜或いはこれらの積層膜を用いること
を特徴とする請求項1又は請求項2記載の半導体装置の
製造方法。
3. The silicon oxide film doped with impurities such as PSG, BSG, BPSG or a laminated film thereof is used as the interlayer insulating film and the sidewall layer. Manufacturing method of semiconductor device.
【請求項4】 前記サイドウォール層が、不純物ドープ
のシリコン酸化膜と前記複数の配線の側壁及び前記半導
体基板の表面を覆い、これにより前記不純物ドープのシ
リコン酸化膜を前記半導体基板から遠ざけるコート絶縁
膜とを備えていることを特徴とする請求項1、請求項2
或いは請求項3記載の半導体装置の製造方法。
4. The side wall layer covers the impurity-doped silicon oxide film, the side walls of the plurality of wirings, and the surface of the semiconductor substrate, thereby separating the impurity-doped silicon oxide film from the semiconductor substrate. And a membrane.
Alternatively, the method of manufacturing a semiconductor device according to claim 3.
【請求項5】 前記コンタクト孔に露出した前記複数の
配線の側壁を別の絶縁膜で覆う工程をさらに含むことを
特徴とする請求項1、請求項2、請求項3或いは請求項
4記載の半導体装置の製造方法。
5. The method according to claim 1, further comprising a step of covering side walls of the plurality of wirings exposed in the contact holes with another insulating film. Manufacturing method of semiconductor device.
【請求項6】 半導体基板上に複数の配線を形成する工
程と、前記複数の配線上にそれぞれエッチングストッパ
層を形成する工程と、前記複数の配線間の空間を埋め込
むように埋込み絶縁層を形成する工程と、前記複数の配
線及び前記埋込み絶縁層を覆う層間絶縁膜を形成する工
程と、前記複数の配線間の前記層間絶縁膜及び前記埋込
み絶縁層にコンタクト孔を形成する工程であって、前記
エッチングストッパ層のエッチング速度を前記層間絶縁
膜のエッチング速度よりも遅く、前記埋込み絶縁層のエ
ッチング速度を前記層間絶縁膜のエッチング速度と同等
以上とすることによりコンタクト孔を形成する工程とを
備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
6. A step of forming a plurality of wirings on a semiconductor substrate, a step of forming an etching stopper layer on each of the plurality of wirings, and a buried insulating layer so as to fill a space between the plurality of wirings. A step of forming an interlayer insulating film covering the plurality of wirings and the buried insulating layer, and a step of forming a contact hole in the interlayer insulating film and the buried insulating layer between the plurality of wirings, Forming a contact hole by making the etching rate of the etching stopper layer slower than the etching rate of the interlayer insulating film and making the etching rate of the buried insulating layer equal to or higher than the etching rate of the interlayer insulating film. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項7】 前記層間絶縁膜及び前記埋込み絶縁層と
して、PSG,BSG,BPSGなどの不純物ドープの
シリコン酸化膜或いはこれらの積層膜を用いることを特
徴とする請求項6記載の半導体装置の製造方法。
7. The manufacturing of a semiconductor device according to claim 6, wherein an impurity-doped silicon oxide film such as PSG, BSG, BPSG, or a laminated film thereof is used as the interlayer insulating film and the buried insulating layer. Method.
【請求項8】 前記埋込み絶縁層が、不純物ドープのシ
リコン酸化膜と前記複数の配線の側壁及び前記半導体基
板の表面を覆い、これにより前記不純物ドープのシリコ
ン酸化膜を前記半導体基板から遠ざけるコート絶縁膜と
を備えていることを特徴とする請求項6又は請求項7記
載の半導体装置の製造方法。
8. The coating insulation, wherein the buried insulating layer covers the impurity-doped silicon oxide film, the sidewalls of the plurality of wirings, and the surface of the semiconductor substrate, thereby separating the impurity-doped silicon oxide film from the semiconductor substrate. 8. A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6, further comprising a film.
【請求項9】 前記コンタクト孔に露出した前記複数の
配線の側壁を別の絶縁膜で覆う工程をさらに含むことを
特徴とする請求項6、請求項7或いは請求項8記載の半
導体装置の製造方法。
9. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6, further comprising a step of covering sidewalls of the plurality of wirings exposed in the contact holes with another insulating film. Method.
【請求項10】 半導体基板を素子分離絶縁膜で周辺回
路部とメモリセル部とに区画する工程と、前記周辺回路
部に第1のゲート電極を形成し、前記メモリセル部に第
2及び第3のゲート電極を形成する工程と、前記第2及
び第3のゲート電極配線上にそれぞれエッチングストッ
パ層を形成する工程と、前記第1のゲート電極に整合し
て浅いソース・ドレイン領域を前記周辺回路部に形成
し、前記第2及び3のゲート電極にそれぞれ整合して浅
いソース・ドレイン領域を前記メモリセル部に形成する
工程と、前記第1乃至第3のゲート電極の側面に第1乃
至第3のサイドウォール層をそれぞれ形成する工程と、
前記第1のサイドウォール層に整合して浅いソース・ド
レイン領域を前記周辺回路部に形成する工程と、前記第
1乃至第3の配線及び前記第1乃至第3のサイドウォー
ル層を覆う層間絶縁膜を形成する工程と、前記第2及び
第3のゲート電極間の前記層間絶縁膜にコンタクト孔を
形成する工程であって、前記エッチングストッパ層のエ
ッチング速度を前記層間絶縁膜のエッチング速度よりも
遅く、前記第2及び第3のサイドウォール層のエッチン
グ速度を前記層間絶縁膜のエッチング速度と同等以上と
することによりコンタクト孔を形成する工程とを備える
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
10. A step of partitioning a semiconductor substrate into a peripheral circuit section and a memory cell section with an element isolation insulating film, a first gate electrode is formed in the peripheral circuit section, and a second and a second gate electrodes are formed in the memory cell section. Forming a third gate electrode, forming an etching stopper layer on each of the second and third gate electrode wirings, and aligning the first gate electrode with a shallow source / drain region around the periphery. Forming a shallow source / drain region in the memory cell portion in alignment with the second and third gate electrodes, respectively, and forming first to third side surfaces of the first to third gate electrodes. Forming each of the third sidewall layers,
Forming shallow source / drain regions in the peripheral circuit portion in alignment with the first sidewall layer; and interlayer insulation covering the first to third wirings and the first to third sidewall layers. A step of forming a film and a step of forming a contact hole in the interlayer insulating film between the second and third gate electrodes, wherein an etching rate of the etching stopper layer is higher than an etching rate of the interlayer insulating film. And a step of forming a contact hole by setting the etching rate of the second and third sidewall layers to be equal to or higher than the etching rate of the interlayer insulating film.
【請求項11】 前記第2及び第3のゲート電極間に位
置する第2及び第3のサイドウォール層が前記第2及び
第3のゲート電極間の空間を埋め込むように一体的に形
成されて埋込み絶縁層を構成しており、前記層間絶縁膜
にコンタクト孔を形成する工程において、前記埋込み絶
縁層を貫通するコンタクト孔が形成されることを特徴と
する請求項10記載の半導体装置の製造方法。
11. The second and third sidewall layers located between the second and third gate electrodes are integrally formed to fill the space between the second and third gate electrodes. 11. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 10, wherein a buried insulating layer is formed, and a contact hole penetrating the buried insulating layer is formed in the step of forming a contact hole in the interlayer insulating film. .
【請求項12】 前記埋込み絶縁層が、不純物ドープの
シリコン酸化膜と前記第2及び第3のゲート電極の側壁
及び前記半導体基板の表面を覆い、これにより前記不純
物ドープのシリコン酸化膜を前記半導体基板から遠ざけ
るコート絶縁膜とを備えていることを特徴とする請求項
11記載の半導体装置の製造方法。
12. The buried insulating layer covers the impurity-doped silicon oxide film, the sidewalls of the second and third gate electrodes, and the surface of the semiconductor substrate, whereby the impurity-doped silicon oxide film is covered with the semiconductor. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 11, further comprising a coat insulating film which is separated from the substrate.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6551882B2 (en) 1998-12-21 2003-04-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device manufacturing method permitting suppression of leak current through the PN junction
JP2005508568A (en) * 2001-03-14 2005-03-31 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド Formation of front contact on silicon-on-insulator substrate
JP2005197632A (en) * 2003-12-30 2005-07-21 Hynix Semiconductor Inc Manufacturing method of semiconductor device
JP2006013485A (en) * 2004-06-25 2006-01-12 Hynix Semiconductor Inc Manufacturing method of semiconductor device with narrow linewidth
JP2006210925A (en) * 2005-01-24 2006-08-10 Micronics Internatl Co Ltd MOS transistor having low-resistance salicide gate, self-aligned contact between them, and manufacturing method
KR100652361B1 (en) * 2000-09-08 2006-11-30 삼성전자주식회사 Manufacturing Method of Semiconductor Device by Self Alignment Method
JP2009289974A (en) * 2008-05-29 2009-12-10 Toshiba Corp Method of manufacturing semiconductor device
US7645693B2 (en) 2005-04-27 2010-01-12 Spansion Llc Semiconductor device and programming method therefor
JP2022089650A (en) * 2020-12-04 2022-06-16 株式会社東芝 Semiconductor device and method for manufacturing the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3314763B2 (en) 1999-08-27 2002-08-12 日本電気株式会社 Semiconductor memory device and method of manufacturing the same

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6551882B2 (en) 1998-12-21 2003-04-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device manufacturing method permitting suppression of leak current through the PN junction
KR100652361B1 (en) * 2000-09-08 2006-11-30 삼성전자주식회사 Manufacturing Method of Semiconductor Device by Self Alignment Method
JP2005508568A (en) * 2001-03-14 2005-03-31 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド Formation of front contact on silicon-on-insulator substrate
JP2005197632A (en) * 2003-12-30 2005-07-21 Hynix Semiconductor Inc Manufacturing method of semiconductor device
JP2006013485A (en) * 2004-06-25 2006-01-12 Hynix Semiconductor Inc Manufacturing method of semiconductor device with narrow linewidth
JP2006210925A (en) * 2005-01-24 2006-08-10 Micronics Internatl Co Ltd MOS transistor having low-resistance salicide gate, self-aligned contact between them, and manufacturing method
JP4507257B2 (en) * 2005-01-24 2010-07-21 マクロニクス インターナショナル カンパニー リミテッド Semiconductor elements and methods
US7645693B2 (en) 2005-04-27 2010-01-12 Spansion Llc Semiconductor device and programming method therefor
JP2009289974A (en) * 2008-05-29 2009-12-10 Toshiba Corp Method of manufacturing semiconductor device
US8309469B2 (en) 2008-05-29 2012-11-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of fabricating semiconductor device
JP2022089650A (en) * 2020-12-04 2022-06-16 株式会社東芝 Semiconductor device and method for manufacturing the same

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