JP2002289702A - Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device, and semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device, and semiconductor integrated circuit device

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JP2002289702A
JP2002289702A JP2001092097A JP2001092097A JP2002289702A JP 2002289702 A JP2002289702 A JP 2002289702A JP 2001092097 A JP2001092097 A JP 2001092097A JP 2001092097 A JP2001092097 A JP 2001092097A JP 2002289702 A JP2002289702 A JP 2002289702A
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JP
Japan
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plug
film
insulating film
forming
connection hole
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Application number
JP2001092097A
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Japanese (ja)
Inventor
Dodai Kaminaga
道台 神永
Naokatsu Suwauchi
尚克 諏訪内
Fumiaki Endo
文昭 遠藤
Yasuko Yoshida
安子 吉田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve an alignment margin between a plug of a lower layer and a plug of an upper layer without relaxing a layout rule in a semiconductor integrated circuit device having a stacked via structure. SOLUTION: After having formed a metal film 19 on a silicon oxide film 12, a plug 16 and a SiN film 18, by anisotropically etching the metal film 19 by using a photo resist film, the metal film 19 is left on the side wall of the protruded portion from the silicon oxide film 12 of the plug 16.

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、半導体集積回路装
置の製造方法および半導体集積回路装置に関し、特に、
スタックトビア構造を有する半導体集積回路装置の製造
方法および半導体集積回路装置に適用して有効な技術に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device and a semiconductor integrated circuit device.
The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a stacked via structure, and a technique effective when applied to the semiconductor integrated circuit device.

【0002】[0002]

【従来の技術】SRAM(Static Random Access Memor
y)は、電源が印加状態であればリフレッシュ動作が不
要な、随時書き込みおよび読み出しが可能なRAMであ
る。また、SRAMはスタンバイ(待機)時の消費電力
を小さくできることから、携帯機器などの部品数が制限
されるシステム、パーソナルコンピュータおよびワーク
ステーションなどのキャッシュメモリとして用いられて
いる。
2. Description of the Related Art SRAM (Static Random Access Memor)
y) is a RAM that does not require a refresh operation when power is applied and that can be written and read as needed. In addition, since the SRAM can reduce the power consumption during standby, the SRAM is used as a cache memory for a system such as a portable device in which the number of components is limited, a personal computer, a workstation, and the like.

【0003】SRAMは、1ビットの情報を記憶するフ
リップフロップ回路と2個の情報転送用MISFET
(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Trans
istor)とで構成され、そのフリップフロップ回路は、
たとえば一対の駆動用MISFETと一対の負荷用MI
SFETとで構成される。
An SRAM has a flip-flop circuit for storing 1-bit information and two MISFETs for information transfer.
(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Trans
istor) and the flip-flop circuit is
For example, a pair of drive MISFETs and a pair of load MIs
It consists of an SFET.

【0004】このようなメモリセルにおいては、α線に
よるソフトエラーが問題となっている。これは、外界の
宇宙線に含まれるα線やLSIのパッケージ材料中に含
まれる放射性原子から放出されるα線がメモリセル内に
入り、メモリセル中に保存されている情報を破壊する現
象である。このα線対策のために、メモリセル中の情報
蓄積部(前記フリップフロップ回路の入出力部)に容量
を付加し、情報蓄積部の容量を増加させる方法が検討さ
れている。
In such a memory cell, a soft error due to α rays has become a problem. This is a phenomenon in which α-rays contained in external cosmic rays and α-rays emitted from radioactive atoms contained in LSI package materials enter the memory cell and destroy information stored in the memory cell. is there. As a countermeasure against the α-ray, a method of increasing the capacity of the information storage unit by adding a capacity to the information storage unit (input / output unit of the flip-flop circuit) in the memory cell is being studied.

【0005】たとえば、特開平10−163440号公
報には、情報を記憶するフリップフロップ回路の入出力
端子を交差結合する2本の配線とこれらの間に介在する
薄い絶縁膜とでキャパシタを構成することにより、メモ
リセルの蓄積ノードの容量を増加させ、α線ソフトエラ
ー耐性の低下を防ぐ技術について開示されている。
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-163440, a capacitor is constituted by two wirings cross-connecting input / output terminals of a flip-flop circuit for storing information and a thin insulating film interposed therebetween. Accordingly, a technique is disclosed in which the capacity of the storage node of the memory cell is increased to prevent a decrease in α-ray soft error resistance.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記S
RAMのメモリセルにおけるソフトエラー対策のため
に、メモリセル内の電源電圧と三相ノードとの間に容量
を設ける方法について検討した。その製造工程は、以下
の通りである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present inventors have found that the above S
In order to prevent a soft error in a memory cell of a RAM, a method of providing a capacitance between a power supply voltage in the memory cell and a three-phase node was studied. The manufacturing process is as follows.

【0007】半導体基板上に堆積した第1の層間絶縁膜
に、MISFETのソース・ドレインに達する第1の接
続孔および配線溝を形成する。続いて、その第1の接続
孔内に第1のプラグを形成し、配線溝内に配線を形成し
た後、上記第1の層間絶縁膜をエッチバックし、その第
1のプラグおよび配線を突出させる。次に、第1の層間
絶縁膜上および配線上にキャパシタとなる容量絶縁膜お
よび容量電極を形成する。その後、半導体基板上に第2
の層間絶縁膜を堆積し、その第2の層間絶縁膜に第1の
プラグに達する第2の接続孔を形成する。次に、この第
2の接続孔内に、第1のプラグと第1層配線とを電気的
に接続するための第2のプラグを形成し、第1のプラグ
と第2のプラグとで、いわゆるスタックトビア構造を形
成する。
A first connection hole and a wiring groove reaching the source / drain of the MISFET are formed in a first interlayer insulating film deposited on a semiconductor substrate. Subsequently, a first plug is formed in the first connection hole, and a wiring is formed in the wiring groove. Then, the first interlayer insulating film is etched back, and the first plug and the wiring are projected. Let it. Next, a capacitor insulating film and a capacitor electrode serving as a capacitor are formed over the first interlayer insulating film and the wiring. Then, the second on the semiconductor substrate
Is deposited, and a second connection hole reaching the first plug is formed in the second interlayer insulating film. Next, a second plug for electrically connecting the first plug and the first layer wiring is formed in the second connection hole, and the first plug and the second plug are used to form a second plug. A so-called stacked via structure is formed.

【0008】ところが、本発明者らは、上記のスタック
トビア構造を形成する方法においては以下のような問題
があること見出した。
However, the present inventors have found that the method for forming the stacked via structure has the following problems.

【0009】すなわち、第2の接続孔の底部の径を第1
の接続孔の上部の径と同程度とした場合、第2の接続孔
の開孔位置が所定の位置からずれると、第1のプラグと
第2のプラグとの接触面積が減少し、第1のプラグと第
2のプラグとの接触抵抗が増加する問題がある。
That is, the diameter of the bottom of the second connection hole is adjusted to the first diameter.
When the opening position of the second connection hole is deviated from a predetermined position, the contact area between the first plug and the second plug is reduced, and the first connection hole is substantially equal to the diameter of the upper portion of the first connection hole. There is a problem that the contact resistance between the first plug and the second plug increases.

【0010】また、第2の接続孔を形成する際のエッチ
ング工程では、半導体ウェハ面内におけるエッチング量
のばらつきを考慮して、所定のエッチング量に対してオ
ーバーエッチングを行っている。しかしながら、第2の
接続孔の開孔位置が所定の位置からずれた場合において
は、そのオーバーエッチングにより下層の第1の層間絶
縁膜などがエッチングされてしまう。この状態で第2の
プラグを形成してしまうと、第2のプラグと他の導電層
(たとえばMISFETのゲート電極)とが短絡し、電
気的不良が生じる問題がある。
In the etching step for forming the second connection hole, over-etching is performed for a predetermined etching amount in consideration of a variation in the etching amount in the semiconductor wafer surface. However, when the opening position of the second connection hole deviates from a predetermined position, the lower first interlayer insulating film and the like are etched by the over-etching. If the second plug is formed in this state, there is a problem that the second plug and another conductive layer (for example, the gate electrode of the MISFET) are short-circuited and an electrical failure occurs.

【0011】本発明の目的は、スタックトビア構造を有
する半導体集積回路装置において、レイアウトルールを
緩和することなく下層のプラグと上層のプラグとの合わ
せマージンを向上する技術を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique for improving a matching margin between a lower plug and an upper plug without relaxing a layout rule in a semiconductor integrated circuit device having a stacked via structure.

【0012】また、本発明の他の目的は、スタックトビ
ア構造を有する半導体集積回路装置において、下層のプ
ラグと上層のプラグとの接触抵抗の増加を防ぐ技術を提
供することにある。
It is another object of the present invention to provide a technique for preventing an increase in contact resistance between a lower plug and an upper plug in a semiconductor integrated circuit device having a stacked via structure.

【0013】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0015】すなわち、本発明は、半導体基板の主面上
に第1絶縁膜を形成する工程と、前記第1絶縁膜に第1
接続孔を形成する工程と、前記第1接続孔内に第1プラ
グを形成する工程と、前記第1プラグの一部を前記第1
絶縁膜上に突出させる工程と、前記第1絶縁膜上および
前記第1プラグ上に第1薄膜を堆積した後、前記第1薄
膜を異方的にエッチングし、前記第1絶縁膜上に突出し
た前記第1プラグの突出部の少なくとも側壁に前記第1
薄膜を残す工程と、前記第1絶縁膜、前記第1プラグお
よび残った前記第1薄膜上に第2絶縁膜を形成する工程
と、前記第2絶縁膜に前記第1プラグに達する第2接続
孔を形成する工程とを含むものである。
That is, the present invention provides a step of forming a first insulating film on a main surface of a semiconductor substrate, and a step of forming a first insulating film on the first insulating film.
Forming a connection hole; forming a first plug in the first connection hole;
Projecting on the insulating film, and after depositing the first thin film on the first insulating film and the first plug, the first thin film is anisotropically etched to project on the first insulating film. The first plug is provided on at least a side wall of the projected portion of the first plug.
Leaving a thin film; forming a second insulating film on the first insulating film, the first plug and the remaining first thin film; and a second connection reaching the first plug on the second insulating film. Forming a hole.

【0016】また、本発明は、(a)半導体基板の主面
上に形成された第1絶縁膜と、(b)前記第1絶縁膜に
穿孔された第1接続孔内に形成され、前記第1絶縁膜の
表面から突出した突出部を有する第1プラグと、(c)
前記第1プラグの突出部の少なくとも側壁に形成された
第1薄膜と、(d)前記第1絶縁膜、前記第1プラグお
よび前記第1薄膜上に形成された第2絶縁膜と、(e)
前記第2絶縁膜に穿孔された第2接続孔内に形成され、
前記第1プラグに接続される第2プラグとを有するもの
である。
Further, the present invention provides (a) a first insulating film formed on a main surface of a semiconductor substrate, and (b) a first insulating film formed in a first connection hole formed in the first insulating film, A first plug having a protrusion protruding from the surface of the first insulating film; (c)
(E) a first thin film formed on at least a side wall of the protrusion of the first plug; (d) a second insulating film formed on the first insulating film, the first plug and the first thin film; )
A second connection hole formed in the second insulating film;
A second plug connected to the first plug.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一の機能を有する部材には同
一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, members having the same functions are denoted by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.

【0018】本実施の形態は、たとえばSRAMに本発
明を適用したものである。本実施の形態のSRAMの製
造方法を図1〜図12を用いて説明する。なお、本実施
の形態においては、本実施の形態のSRAMの構成をわ
かりやすくするために平面図であってもハッチングを付
す。
In this embodiment, for example, the present invention is applied to an SRAM. The method of manufacturing the SRAM according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, hatching is used even in a plan view so as to make the configuration of the SRAM of the present embodiment easy to understand.

【0019】図1は本実施の形態のSRAMの製造工程
中の要部平面図であり、図2は図1のA−A断面と対応
する。
FIG. 1 is a plan view of an essential part during a manufacturing process of the SRAM of the present embodiment, and FIG. 2 corresponds to a cross section taken along line AA of FIG.

【0020】まず、図1および図2に示すように、半導
体基板1の素子形成面(主面)に素子分離を形成する。
続いて、半導体基板1にp型不純物(たとえばB(ホウ
素))およびn型不純物(たとえばP(リン))をイオ
ン打ち込みした後、半導体基板1に約1000℃の熱処
理を施すことにより上記のp型不純物およびn型不純物
を拡散させることによって、p型ウェル2およびn型ウ
ェルを形成する。図1に示すように、半導体基板1に
は、p型ウェル2およびn型ウェルの主表面である活性
領域Ap、Anが形成され、これらの活性領域は、たと
えば酸化シリコン膜が埋め込まれた上記素子分離によっ
て囲まれている。
First, as shown in FIGS. 1 and 2, element isolation is formed on the element formation surface (main surface) of the semiconductor substrate 1.
Subsequently, a p-type impurity (for example, B (boron)) and an n-type impurity (for example, P (phosphorus)) are ion-implanted into the semiconductor substrate 1, and the semiconductor substrate 1 is subjected to a heat treatment at about 1000 ° C. The p-type well 2 and the n-type well are formed by diffusing the type impurity and the n-type impurity. As shown in FIG. 1, active regions Ap and An, which are the main surfaces of a p-type well 2 and an n-type well, are formed in a semiconductor substrate 1, and these active regions are, for example, embedded with a silicon oxide film. It is surrounded by element isolation.

【0021】次に、フッ酸系の洗浄液を用いて半導体基
板1(p型ウェル2およびn型ウェル)の主面をウェッ
ト酸化した後、約800℃の熱酸化によりp型ウェル3
およびn型ウェルのそれぞれの表面に膜厚6nm程度の
清浄なゲート酸化膜3を形成する。
Next, after the main surfaces of the semiconductor substrate 1 (p-type well 2 and n-type well) are wet-oxidized using a hydrofluoric acid-based cleaning solution, the p-type well 3 is thermally oxidized at about 800 ° C.
Then, a clean gate oxide film 3 having a thickness of about 6 nm is formed on each surface of the n-type well.

【0022】次に、たとえばCVD法にて、ゲート酸化
膜3の上部に膜厚約100nm程度の低抵抗多結晶シリ
コン膜を堆積する。続いて、フォトレジスト膜をマスク
にしてその多結晶シリコン膜をドライエッチングし、ゲ
ート電極4を形成する。
Next, a low-resistance polycrystalline silicon film having a thickness of about 100 nm is deposited on the gate oxide film 3 by, for example, a CVD method. Subsequently, the polysilicon film is dry-etched using the photoresist film as a mask to form a gate electrode 4.

【0023】続いて、p型ウェル2が形成された領域に
おいて、ゲート電極4の両側のp型ウェル2にn型不純
物(たとえばP)をイオン注入することによりn-型半
導体領域5を形成する。また、n型ウェルが形成された
領域において、ゲート電極4の両側のn型ウェルにp型
不純物(たとえばB)をイオン注入することによりp -
型半導体領域を形成する。
Subsequently, in the region where the p-type well 2 is formed,
Here, the n-type impurities are formed in the p-type wells 2 on both sides of the gate electrode 4.
By ion-implanting a substance (for example, P), n-Mold half
The conductor region 5 is formed. Also, an n-type well was formed.
In the region, the n-type well on both sides of the gate electrode 4 is p-type
Impurity (for example, B) is ion-implanted to -
A type semiconductor region is formed.

【0024】続いて、たとえばCVD法にて、半導体基
板1上に膜厚40nm程度のSiN(窒化シリコン)膜
を堆積した後、そのSiN膜を異方的にエッチングする
ことにより、ゲート電極4の側壁にサイドウォールスペ
ーサ6を形成する。
Subsequently, after depositing a SiN (silicon nitride) film having a thickness of about 40 nm on the semiconductor substrate 1 by, for example, the CVD method, the SiN film is anisotropically etched to form the gate electrode 4. A side wall spacer 6 is formed on the side wall.

【0025】続いて、p型ウェル2にn型不純物(たと
えばPまたはAs(ヒ素))をイオン注入することによ
りn+型半導体領域7(ソース、ドレイン)を形成し、
n型ウェルにp型不純物(たとえばB)をイオン注入す
ることによりp+型半導体領域(ソース、ドレイン)を
形成する。ここまでの工程により、SRAMのメモリセ
ルを構成するMISFET(駆動用MISFETQd、
転送用MISFETQt、負荷用MISFETQLd)
が完成する。駆動用MISFETQdおよび転送用MI
SFETQtは、nチャネル型MISFETからなり、
負荷用MISFETQLdは、pチャネル型MISFE
Tからなる。また、駆動用MISFETQdのゲート電
極4と負荷用MISFETQLdのゲート電極4とは共
通である。
Subsequently, an n + -type semiconductor region 7 (source, drain) is formed by ion-implanting an n-type impurity (for example, P or As (arsenic)) into the p-type well 2.
A p + -type semiconductor region (source, drain) is formed by ion-implanting a p-type impurity (for example, B) into the n-type well. Through the steps so far, the MISFETs (driving MISFETs Qd,
Transfer MISFET Qt, Load MISFET QLd)
Is completed. Driving MISFET Qd and transfer MI
The SFET Qt is composed of an n-channel MISFET,
The load MISFET QLd is a p-channel type MISFE
Consists of T. The gate electrode 4 of the driving MISFET Qd and the gate electrode 4 of the load MISFET QLd are common.

【0026】次に、半導体基板1の表面を洗浄した後、
たとえばスパッタリング法により、半導体基板1上にC
o(コバルト)膜およびTi(チタン)膜を順次堆積す
る。続いて、半導体基板1に約600℃の熱処理を施す
ことにより、n+型半導体領域7、p+型半導体領域およ
びゲート電極4上にCoSi2層9を形成する。
Next, after cleaning the surface of the semiconductor substrate 1,
For example, by sputtering, C
An o (cobalt) film and a Ti (titanium) film are sequentially deposited. Then, a CoSi 2 layer 9 is formed on the n + -type semiconductor region 7, the p + -type semiconductor region and the gate electrode 4 by subjecting the semiconductor substrate 1 to a heat treatment at about 600 ° C.

【0027】続いて、未反応のCo膜およびTi膜をエ
ッチングにより除去した後、約700℃〜800°の熱
処理によりCoSi2層9を低抵抗化する。
Subsequently, after the unreacted Co film and Ti film are removed by etching, the resistance of the CoSi 2 layer 9 is reduced by a heat treatment at about 700 ° C. to 800 °.

【0028】次に、CVD法にて半導体基板1上に膜厚
50nm程度のSiN(窒化シリコン)膜10(第1絶
縁膜)を堆積する。このSiN膜10は、後述するコン
タクトホールの形成時においてエッチングストッパーと
しての役割を果たす。
Next, an SiN (silicon nitride) film 10 (first insulating film) having a thickness of about 50 nm is deposited on the semiconductor substrate 1 by the CVD method. The SiN film 10 functions as an etching stopper when forming a contact hole described later.

【0029】次に、SiN膜10の上部にPSG(Phos
pho Silicate Glass)膜11(第1絶縁膜)を塗布す
る。続いて、熱処理を行うことによりPSG膜11を平
坦化した後、酸化シリコン膜12(第1絶縁膜)を堆積
する。この酸化シリコン膜12は、たとえばテトラエト
キシシランを原料とし、プラズマCVD法にて形成する
ことができる。また、CVD法にて膜厚700nm〜8
00nm程度の酸化シリコン膜12を堆積した後に、酸
化シリコン膜12の表面を化学機械研磨(CMP;Chem
ical Mechanical Polishing)法で研磨し、その表面を
平坦化してもよい。
Next, a PSG (Phos) is formed on the SiN film 10.
(pho Silicate Glass) film 11 (first insulating film) is applied. Subsequently, after the PSG film 11 is planarized by performing a heat treatment, a silicon oxide film 12 (first insulating film) is deposited. This silicon oxide film 12 can be formed by a plasma CVD method using, for example, tetraethoxysilane as a raw material. In addition, a film thickness of 700 nm to 8
After depositing a silicon oxide film 12 of about 00 nm, the surface of the silicon oxide film 12 is subjected to chemical mechanical polishing (CMP; Chem.
(Physical Mechanical Polishing) method, and the surface thereof may be flattened.

【0030】次に、図3および図4に示すように、フォ
トレジスト膜をマスクとしてドライエッチングにより、
酸化シリコン膜12およびPSG膜11をドライエッチ
ングする。続いて、SiN膜10をドライエッチングす
ることによって、n+型半導体領域7(ソース、ドレイ
ン)およびp+型半導体領域(ソース、ドレイン)に達
するコンタクトホール13A(第1接続孔)および配線
溝13Bを形成する。配線溝13Bは、転送用MISF
ETQtのドレイン上から負荷用MISFETQLdの
ゲート電極上まで延在している。
Next, as shown in FIGS. 3 and 4, dry etching is performed using the photoresist film as a mask.
The silicon oxide film 12 and the PSG film 11 are dry-etched. Subsequently, by dry-etching the SiN film 10, the contact hole 13A (first connection hole) and the wiring groove 13B reaching the n + -type semiconductor region 7 (source and drain) and the p + -type semiconductor region (source and drain) To form The wiring groove 13B is provided for the transfer MISF.
It extends from above the drain of ETQt to above the gate electrode of the load MISFET QLd.

【0031】次に、酸化シリコン膜12の上部に、たと
えばスパッタリング法にて膜厚10nm程度のTi膜お
よび膜厚20nm程度のTiN膜を順次堆積する。この
時、そのTi膜およびTiN膜はコンタクトホール13
Aおよび配線溝13Bの内部にも堆積される。続いて、
半導体基板1に約500℃〜700℃で約1分間の熱処
理を施すことにより、Ti膜とTiN膜との積層膜から
なるバリア導体膜14を形成する。
Next, a Ti film having a thickness of about 10 nm and a TiN film having a thickness of about 20 nm are sequentially deposited on the silicon oxide film 12 by, for example, a sputtering method. At this time, the Ti film and the TiN film are
A is also deposited inside the wiring groove 13B. continue,
By subjecting the semiconductor substrate 1 to a heat treatment at about 500 ° C. to 700 ° C. for about 1 minute, the barrier conductor film 14 composed of a laminated film of a Ti film and a TiN film is formed.

【0032】次に、バリア導体膜14の上部に、たとえ
ばCVD法によりコンタクトホール13Aおよび配線溝
13Bの内部を埋め込むW(タングステン)膜15を堆
積する。続いて、バリア導体膜14およびW膜15に対
して、酸化シリコン膜12の表面が現れるまでエッチバ
ックもしくはCMPを施すことにより、コンタクトホー
ル13Aおよび配線溝13Bの外部のバリア導体膜14
およびW膜15を除去する。これにより、コンタクトホ
ール13A内にプラグ16(第1プラグ)を形成し、配
線溝13B内に配線17を形成することができる。
Next, a W (tungsten) film 15 for burying the inside of the contact hole 13A and the wiring groove 13B is deposited on the barrier conductor film 14 by, for example, a CVD method. Subsequently, etch back or CMP is performed on the barrier conductor film 14 and the W film 15 until the surface of the silicon oxide film 12 appears, so that the barrier conductor film 14 outside the contact holes 13A and the wiring grooves 13B is formed.
And the W film 15 are removed. Thereby, the plug 16 (first plug) can be formed in the contact hole 13A, and the wiring 17 can be formed in the wiring groove 13B.

【0033】次に、図5に示すように、酸化シリコン膜
21の表面をさらに150nm程度エッチングする。こ
の際、プラグ16および配線17の側壁上部が露出す
る。なお、PSG膜11を形成している場合には、PS
G膜11の表面が露出しないように酸化シリコン膜12
の膜厚を調整する。
Next, as shown in FIG. 5, the surface of the silicon oxide film 21 is further etched by about 150 nm. At this time, the upper portions of the side walls of the plug 16 and the wiring 17 are exposed. When the PSG film 11 is formed, the PSG film 11 is formed.
Silicon oxide film 12 so that the surface of G film 11 is not exposed.
Adjust the film thickness.

【0034】次に、図6および図7に示すように、酸化
シリコン膜12、プラグ16および配線17上に膜厚2
0nm程度のSiN膜18を堆積する。続いて、フォト
レジスト膜を用いてSiN膜18をエッチングすること
により、SiN膜18を配線17の突出表面およびその
周囲にSiNが残されるようにエッチングする。この残
ったSiN膜18は、下部(容量)電極となる配線17
と後述する上部(容量)電極との間に形成され、容量絶
縁膜となる。
Next, as shown in FIGS. 6 and 7, the silicon oxide film 12, the plug 16 and the wiring 17 are
A SiN film 18 of about 0 nm is deposited. Subsequently, by etching the SiN film 18 using a photoresist film, the SiN film 18 is etched such that SiN is left on the protruding surface of the wiring 17 and the periphery thereof. The remaining SiN film 18 is used as a wiring 17 serving as a lower (capacity) electrode
And an upper (capacitance) electrode to be described later, and becomes a capacitance insulating film.

【0035】続いて、酸化シリコン膜12、プラグ16
およびSiN膜18上にメタル膜19(第1薄膜(導電
性膜))を形成する。このメタル膜19は、後の工程で
プラグ16の上部に形成されるプラグの形成位置が所定
の位置からずれた場合に、そのプラグとプラグ16との
接触抵抗の増加を防止する目的から、そのプラグのバリ
ア導体膜と同じ材質であることが好ましい。本実施の形
態においては、メタル膜19としてTiN膜を例示する
ことができる。
Subsequently, the silicon oxide film 12, the plug 16
Then, a metal film 19 (first thin film (conductive film)) is formed on the SiN film 18. This metal film 19 is provided to prevent an increase in contact resistance between the plug and the plug 16 when the position of the plug formed on the plug 16 in a later step is shifted from a predetermined position. The material is preferably the same as that of the barrier conductor film of the plug. In the present embodiment, a TiN film can be exemplified as the metal film 19.

【0036】上記メタル膜19をTiN膜とした場合の
形成方法は、たとえばCVD法を用いて、酸化シリコン
膜12、プラグ16およびSiN膜18上に膜厚20n
m程度のTiN膜を堆積した後、スパッタリング法によ
り膜厚20nm程度のTiN膜を堆積し、CVD法にて
堆積したTiN膜とスパッタリング法にて堆積したTi
N膜とを合わせて、膜厚40nm程度のメタル膜19を
形成することができる。このメタル膜19を形成するに
当たり、まずCVD法を用いることにより、半導体基板
1の主面内におけるメタル膜19のカバレージを向上さ
せることができる。
When the metal film 19 is formed of a TiN film, for example, a CVD method is used to form a 20 nm thick film on the silicon oxide film 12, the plug 16 and the SiN film 18.
After depositing a TiN film of about m, a TiN film of about 20 nm in thickness is deposited by a sputtering method, and a TiN film deposited by a CVD method and a TiN film deposited by a sputtering method.
Together with the N film, a metal film 19 having a thickness of about 40 nm can be formed. When the metal film 19 is formed, the coverage of the metal film 19 in the main surface of the semiconductor substrate 1 can be improved by first using the CVD method.

【0037】次に、図8および図9に示すように、メタ
ル膜19の表面にフォトリソグラフィ技術によりフォト
レジスト膜Rを形成する。このフォトレジスト膜Rは、
キャパシタ形成領域を覆い、それ以外が露出されるよう
に形成されている。その後、そのフォトレジスト膜をマ
スクとしてメタル膜19を異方的にエッチングする。こ
れにより、プラグ16の上面においてはメタル膜19が
除去され、その表面が現れる。また、プラグ16の酸化
シリコン膜12から突出した部分の側壁においてはメタ
ル膜19を残すことができ、平面においては、プラグ1
6の周りをメタル膜19が取り囲んだ状態とすることが
できる。一方、フォトレジスト膜Rで覆われていたキャ
パシタ形成領域のメタル膜19は、配線19上のSiN
膜18の上部に残り、キャパシタの上部電極となる。
Next, as shown in FIGS. 8 and 9, a photoresist film R is formed on the surface of the metal film 19 by photolithography. This photoresist film R is
It is formed so as to cover the capacitor formation region and to expose the rest. Thereafter, the metal film 19 is anisotropically etched using the photoresist film as a mask. Thus, the metal film 19 is removed from the upper surface of the plug 16 and the surface appears. Further, the metal film 19 can be left on the side wall of the portion of the plug 16 protruding from the silicon oxide film 12, and the plug 1
6 may be surrounded by a metal film 19. On the other hand, the metal film 19 in the capacitor formation region covered with the photoresist film R
It remains on the film 18 and becomes the upper electrode of the capacitor.

【0038】次に、図10に示すように、たとえばCV
D法にて半導体基板1上に膜厚1000nm程度の酸化
シリコン膜20(第2絶縁膜)を堆積する。続いて、た
とえばCMP法にてその酸化シリコン膜20を研磨する
ことにより、その膜厚を約500nm程度にした後、た
とえばCVD法にて酸化シリコン膜20上に膜厚90n
m程度の酸化シリコン膜21(第2絶縁膜)を堆積す
る。
Next, as shown in FIG.
A silicon oxide film 20 (second insulating film) having a thickness of about 1000 nm is deposited on the semiconductor substrate 1 by the method D. Subsequently, the thickness of the silicon oxide film 20 is reduced to about 500 nm by polishing the silicon oxide film 20 by, for example, a CMP method, and then a thickness of 90 nm is formed on the silicon oxide film 20 by, for example, a CVD method.
A silicon oxide film 21 (second insulating film) of about m is deposited.

【0039】続いて、フォトリソグラフィ技術により形
成されたフォトレジスト膜を用いて、プラグ16上の酸
化シリコン膜20、21をエッチングすることにより、
コンタクトホール22(第2接続孔)を形成する。この
時、図11に示すように、機械的な誤差により、コンタ
クトホール22の開孔位置が下層のコンタクトホール1
3Aの平面的な位置に対して相対的にずれてしまった場
合においても、酸化シリコン膜12から突出したプラグ
16の側壁に残ったメタル膜19をエッチングストッパ
とすることができる。すなわち、レイアウトルールを緩
和することなくコンタクトホール22の開孔位置の合わ
せ余裕を増加することができるので、コンタクトホール
22の開孔位置が、下層のコンタクトホール13Aの平
面的な位置に対して相対的にずれてしまった場合でも、
その下部の酸化シリコン膜12およびPSG膜11など
を削り込んでしまう不具合を防ぐことができる。その結
果、たとえば以降の工程でコンタクトホール22内にプ
ラグを形成した場合に、そのプラグを形成する導電性膜
とゲート電極4とが短絡してしまう不具合を防ぐことが
可能となる。また、レイアウトルールを緩和せずに済む
ことから、本実施の形態のSRAMの素子集積度が低下
することを防ぐことができる。
Subsequently, the silicon oxide films 20 and 21 on the plug 16 are etched by using a photoresist film formed by a photolithography technique.
A contact hole 22 (second connection hole) is formed. At this time, as shown in FIG. 11, due to a mechanical error, the opening position of the contact hole 22 is changed to the lower contact hole 1.
Even in the case where the metal film 19 is relatively shifted from the planar position of 3A, the metal film 19 remaining on the side wall of the plug 16 protruding from the silicon oxide film 12 can be used as an etching stopper. That is, it is possible to increase the margin for aligning the positions of the contact holes 22 without relaxing the layout rule. Even if it has shifted,
It is possible to prevent a problem that the silicon oxide film 12 and the PSG film 11 and the like underneath are cut away. As a result, for example, when a plug is formed in the contact hole 22 in a subsequent step, it is possible to prevent a problem that the conductive film forming the plug and the gate electrode 4 are short-circuited. Further, since the layout rules do not have to be relaxed, it is possible to prevent the element integration degree of the SRAM of the present embodiment from being reduced.

【0040】さらに、酸化シリコン膜12から突出した
プラグ16の突出側壁にはメタル膜19が残っているこ
とから、コンタクトホール22の開孔位置がずれてしま
った場合においても、コンタクトホール22内に形成さ
れるプラグとプラグ16との接触面積を十分に確保でき
るので、そのプラグとプラグ16との接触抵抗の増加を
防ぐことができる。
Further, since the metal film 19 remains on the protruding side wall of the plug 16 protruding from the silicon oxide film 12, even if the opening position of the contact hole 22 is shifted, the metal film 19 remains in the contact hole 22. Since a sufficient contact area between the formed plug and the plug 16 can be ensured, an increase in contact resistance between the plug and the plug 16 can be prevented.

【0041】一方、コンタクトホール13Aおよびコン
タクトホール22の径が十分に大きい場合には、上記プ
ラグおよびプラグ16の径を、その接触抵抗が問題とな
らないくらいに大きく設定することができる。このよう
な場合においては、上記メタル膜19を、たとえばSi
N膜で置き換えて、エッチングストッパとしての目的の
みで用いることも可能である。
On the other hand, when the diameters of the contact holes 13A and the contact holes 22 are sufficiently large, the diameters of the plug and the plug 16 can be set so large that the contact resistance does not matter. In such a case, the metal film 19 is
Instead of the N film, it is also possible to use it only for the purpose of an etching stopper.

【0042】次に、図12に示すように、コンタクトホ
ール22の底部に露出したプラグ16の表面の反応層を
除去するために、スパッタエッチングによる表面処理を
行う。続いて、たとえばスパッタリング法により、酸化
シリコン膜21の上部に膜厚30nm程度のTi膜およ
び膜厚100nm程度のTiN膜を順次堆積し、Ti膜
とTiN膜との積層膜からなるバリア導体膜23(第3
導電性膜)を形成する。この時、そのTi膜およびTi
N膜はコンタクトホール22の内部にも堆積される。な
お、そのTi膜およびTiN膜を堆積後に、半導体基板
1に500℃〜700℃程度の熱処理を約1分間施して
もよい。
Next, as shown in FIG. 12, in order to remove the reaction layer on the surface of the plug 16 exposed at the bottom of the contact hole 22, a surface treatment by sputter etching is performed. Subsequently, a Ti film having a thickness of about 30 nm and a TiN film having a thickness of about 100 nm are sequentially deposited on the silicon oxide film 21 by, for example, a sputtering method, and a barrier conductor film 23 made of a laminated film of a Ti film and a TiN film is formed. (Third
(Conductive film). At this time, the Ti film and Ti
The N film is also deposited inside the contact hole 22. After depositing the Ti film and the TiN film, the semiconductor substrate 1 may be subjected to a heat treatment at about 500 ° C. to 700 ° C. for about 1 minute.

【0043】続いて、たとえばCVD法により、コンタ
クトホール22の内部を含むバリア導体膜23の上部に
W膜24(第4導電性膜)を堆積する。その後、CMP
法もしくはエッチバック法などにより、コンタクトホー
ル22の外部のバリア導体膜23およびW膜24を除去
することによりプラグ25(第2プラグ)を形成する。
ここまでの工程で、プラグ16の上部にプラグ25が重
なった構造のスタックトビア構造が形成される。
Subsequently, a W film 24 (fourth conductive film) is deposited on the barrier conductor film 23 including the inside of the contact hole 22 by, for example, the CVD method. Then, CMP
The plug 25 (second plug) is formed by removing the barrier conductor film 23 and the W film 24 outside the contact hole 22 by a method or an etch-back method.
Through the steps so far, a stacked via structure having a structure in which the plug 25 overlaps the upper portion of the plug 16 is formed.

【0044】この時、前の工程にてコンタクトホール1
3Aの下部の酸化シリコン膜12およびPSG膜11な
どを削り込んでしまう不具合を防いでいるので、図13
に示すように、コンタクトホール22の開孔位置が下層
のコンタクトホール13Aの平面的な位置に対して相対
的にずれてしまった状況下(図11参照)でプラグ25
を形成しても、プラグ25を構成する導電性膜が下層の
ゲート電極4と短絡することはない。また、プラグ25
の底部がメタル膜19と接触していることから、プラグ
16とプラグ25との間の接触抵抗が増加することを防
ぐことができる。
At this time, the contact hole 1
13A and FIG. 13B, since a problem of shaving the silicon oxide film 12 and the PSG film 11 under 3A is prevented.
As shown in FIG. 11, in a situation where the opening position of the contact hole 22 is relatively shifted with respect to the planar position of the lower contact hole 13A (see FIG. 11), the plug 25
Is formed, the conductive film constituting the plug 25 does not short-circuit with the gate electrode 4 in the lower layer. Also, plug 25
Is in contact with the metal film 19, it is possible to prevent the contact resistance between the plug 16 and the plug 25 from increasing.

【0045】次に、図14に示すように、たとえばスパ
ッタリング法により、酸化シリコン膜21およびプラグ
25上にTi膜およびTiN膜を順次堆積した後、50
0℃〜700℃程度の熱処理を施す。続いて、たとえば
CVD法により、そのTiN膜の上部にAl(アルミニ
ウム)膜を堆積した後、そのAl膜の上部にTi膜およ
びTiN膜を順次堆積する。その後、それらの薄膜をパ
ターニングすることにより、プラグ25上に配線26を
形成し、本実施の形態のSRAMを製造する。
Next, as shown in FIG. 14, a Ti film and a TiN film are sequentially deposited on the silicon oxide film 21 and the plug 25 by, for example, a sputtering method.
A heat treatment at about 0 ° C. to 700 ° C. is performed. Subsequently, an Al (aluminum) film is deposited on the TiN film by, for example, a CVD method, and then a Ti film and a TiN film are sequentially deposited on the Al film. After that, the thin film is patterned to form the wiring 26 on the plug 25, and the SRAM of the present embodiment is manufactured.

【0046】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでも
ない。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made without departing from the scope of the invention. Needless to say, it can be changed.

【0047】上記の実施の形態においては、本発明をS
RAMの製造方法に適用した場合について例示したが、
スタックトビア構造を有するASIC(Application Sp
ecific IC)、マイクロコンピュータまたはDRAM(D
ynamic Random Access Memory)など他の半導体集積回
路装置に適用することも可能である。
In the above embodiment, the present invention
Although the case where the present invention is applied to a method of manufacturing a RAM has been exemplified,
ASIC with stacked via structure (Application Sp
ecific IC), microcomputer or DRAM (D
It is also possible to apply to other semiconductor integrated circuit devices such as dynamic random access memory.

【0048】[0048]

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以
下の通りである。 (1)スタックトビア構造を有する半導体集積回路装置
において、絶縁膜から突出した下層のプラグの突出部の
側壁に薄膜を形成するので、上層のプラグが形成される
接続孔の開孔位置が下層のプラグが形成された接続孔の
平面的な位置に対して相対的にずれてしまった場合にお
いても、その薄膜をエッチングストッパとしてオーバー
エッチングを防ぐことができる。 (2)スタックトビア構造を有する半導体集積回路装置
において、上層のプラグが形成される接続孔の開孔位置
が下層のプラグが形成された接続孔の平面的な位置に対
して相対的にずれてしまった場合においても、その薄膜
をエッチングストッパとしてオーバーエッチングを防ぐ
ことができるので、レイアウトルールを緩和することな
く下層のプラグと上層のプラグとの合わせマージンを向
上することができる。 (3)スタックトビア構造を有する半導体集積回路装置
において、下層のプラグの上部側壁に導電性膜を形成す
るので、上層のプラグが形成されるコンタクトホールの
開孔位置が所定の位置からずれてしまった場合において
も、上層のプラグと下層のプラグとの接触面積を確保で
きるので、上層のプラグと下層のプラグとの接触抵抗の
増加を防ぐことができる。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows. (1) In the semiconductor integrated circuit device having the stacked via structure, since the thin film is formed on the side wall of the projecting portion of the lower plug protruding from the insulating film, the opening position of the connection hole where the upper plug is formed is lower. Even in the case where the connection hole in which the plug is formed is relatively displaced from the planar position, overetching can be prevented by using the thin film as an etching stopper. (2) In a semiconductor integrated circuit device having a stacked via structure, the position of the connection hole in which the upper layer plug is formed is relatively shifted with respect to the planar position of the connection hole in which the lower layer plug is formed. Even in the case where the thin film is used, overetching can be prevented by using the thin film as an etching stopper, so that the alignment margin between the lower layer plug and the upper layer plug can be improved without relaxing the layout rule. (3) In the semiconductor integrated circuit device having the stacked via structure, since the conductive film is formed on the upper sidewall of the lower plug, the opening position of the contact hole in which the upper plug is formed is shifted from a predetermined position. Also in this case, the contact area between the upper plug and the lower plug can be ensured, so that an increase in the contact resistance between the upper plug and the lower plug can be prevented.

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

【図1】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置の製造方法を示す要部平面図である。
FIG. 1 is a plan view of an essential part showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置の製造方法を示す要部断面図である。
FIG. 2 is a fragmentary cross-sectional view showing the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to one embodiment of the present invention;

【図3】図1に続く半導体集積回路装置の製造工程中の
要部平面図である。
3 is a fragmentary plan view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 1;

【図4】図2に続く半導体集積回路装置の製造工程中の
要部断面図である。
FIG. 4 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 2;

【図5】図4に続く半導体集積回路装置の製造工程中の
要部断面図である。
5 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 4;

【図6】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置の製造工程中の要部平面図である。
FIG. 6 is a fragmentary plan view of the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention during a manufacturing step;

【図7】図5に続く半導体集積回路装置の製造工程中の
要部断面図である。
7 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 5;

【図8】図6に続く半導体集積回路装置の製造工程中の
要部平面図である。
8 is a fragmentary plan view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 6;

【図9】図7に続く半導体集積回路装置の製造工程中の
要部断面図である。
9 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 7;

【図10】図9に続く半導体集積回路装置の製造工程中
の要部断面図である。
10 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 9;

【図11】図9に続く半導体集積回路装置の製造工程中
において、上層の接続孔の開孔位置が下層の接続孔の平
面的な位置に対して相対的にずれてしまった場合を示す
要部断面図である。
FIG. 11 is a view showing a case where the position of the upper-layer connection hole is relatively shifted with respect to the planar position of the lower-layer connection hole during the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device following FIG. 9; It is a fragmentary sectional view.

【図12】図10に続く半導体集積回路装置の製造工程
中の要部断面図である。
12 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 10;

【図13】図11に続く半導体集積回路装置の製造工程
中の要部断面図である。
13 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 11;

【図14】図12に続く半導体集積回路装置の製造工程
中の要部断面図である。
14 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 12;

【符号の説明】 1 半導体基板 2 p型ウェル 3 ゲート酸化膜 4 ゲート電極 5 n-型半導体領域 6 サイドウォールスペーサ 7 n+型半導体領域(ソース、ドレイン) 9 CoSi2層 10 SiN膜(第1絶縁膜) 11 PSG膜(第1絶縁膜) 12 酸化シリコン膜(第1絶縁膜) 13A コンタクトホール(第1接続孔) 13B 配線溝 14 バリア導体膜 15 W膜 16 プラグ(第1プラグ) 17 配線 18 SiN膜 19 メタル膜(第1薄膜) 20 酸化シリコン膜(第2絶縁膜) 21 酸化シリコン膜(第2絶縁膜) 22 コンタクトホール(第2接続孔) 23 バリア導体膜(第1導電性膜) 24 W膜(第2導電性膜) 25 プラグ(第2プラグ) An 活性領域 Ap 活性領域 Qd 駆動用MISFET Qt 転送用MISFET QLd 負荷用MISFET R フォトレジスト膜[Description of Signs] 1 semiconductor substrate 2 p-type well 3 gate oxide film 4 gate electrode 5 n type semiconductor region 6 sidewall spacer 7 n + type semiconductor region (source, drain) 9 CoSi 2 layer 10 SiN film (first Insulating film) 11 PSG film (first insulating film) 12 silicon oxide film (first insulating film) 13A contact hole (first connection hole) 13B wiring groove 14 barrier conductor film 15 W film 16 plug (first plug) 17 wiring Reference Signs List 18 SiN film 19 Metal film (first thin film) 20 Silicon oxide film (second insulating film) 21 Silicon oxide film (second insulating film) 22 Contact hole (second connection hole) 23 Barrier conductor film (first conductive film) ) 24 W film (second conductive film) 25 plug (second plug) An active region Ap active region Qd Driving MISFET Qt Transfer MISFET Ld load MISFET R photoresist film

───────────────────────────────────────────────────── 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 27/108 21/8242 (72)発明者 遠藤 文昭 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体グループ内 (72)発明者 吉田 安子 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体グループ内 Fターム(参考) 5F033 HH08 HH18 HH19 HH33 JJ18 JJ19 JJ33 KK01 KK25 MM01 MM08 MM12 MM13 NN06 NN07 NN37 NN38 PP06 PP15 QQ08 QQ09 QQ11 QQ14 QQ16 QQ24 QQ25 QQ37 QQ48 QQ74 QQ92 RR04 RR06 RR14 SS04 SS15 SS21 TT02 TT06 VV16 XX15 XX31 5F048 AA01 AB01 AC10 BA01 BB05 BC06 BE03 BF06 BF07 BF16 DA27 5F083 BS05 BS17 BS27 BS47 BS48 GA09 JA35 JA39 JA40 LA01 MA05 MA06 MA19 PR34 PR39 PR40 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 27/108 21/8242 (72) Inventor Fumiaki Endo 5-2-1, Kamizuhoncho, Kodaira-shi, Tokyo Hitachi, Ltd. Semiconductor Group (72) Inventor Yasuko Yoshida 5-2-1, Josuihonmachi, Kodaira-shi, Tokyo F-Term in Hitachi Semiconductor Group, Ltd. (Reference) 5F033 HH08 HH18 HH19 HH33 JJ18 JJ19 JJ33 KK01 KK25 MM01 MM08 MM12 MM13 NN06 NN07 NN37 NN38 PP06 PP15 QQ08 QQ09 QQ11 QQ14 QQ16 QQ24 QQ25 QQ37 QQ48 QQ74 QQ92 RR04 RR06 RR14 SS04 SS15 SS21 TT02 TT06 VV16 XX15 BB31 BF31 BS06 BS03 BS01 BS01 BS48 GA09 JA35 JA39 JA40 LA01 MA05 MA06 MA19 PR34 PR39 PR40

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)半導体基板の主面上に第1絶縁膜
を形成する工程、(b)前記第1絶縁膜に第1接続孔を
形成する工程、(c)前記第1接続孔内に第1プラグを
形成する工程、(d)前記第1絶縁膜を所定厚さ除去
し、前記第1プラグの一部を前記第1絶縁膜上に突出さ
せる工程、(e)前記第1絶縁膜上および前記第1プラ
グ上に第1薄膜を堆積した後、前記第1薄膜を異方的に
エッチングし、前記第1絶縁膜上に突出した前記第1プ
ラグの突出部の少なくとも側壁に前記第1薄膜を残す工
程、(f)前記(e)工程後、前記第1絶縁膜、前記第
1プラグおよび前記第1薄膜上に第2絶縁膜を形成する
工程、(g)前記第2絶縁膜に前記第1プラグに達する
第2接続孔を形成する工程、(h)前記第2接続孔内に
第2プラグを形成する工程、を含むことを特徴とする半
導体集積回路装置の製造方法。
(A) forming a first insulating film on a main surface of a semiconductor substrate; (b) forming a first connecting hole in the first insulating film; and (c) forming the first connecting hole. Forming a first plug therein, (d) removing the first insulating film by a predetermined thickness, and projecting a part of the first plug above the first insulating film, (e) forming the first plug. After depositing a first thin film on an insulating film and on the first plug, the first thin film is anisotropically etched to form at least a side wall of a projecting portion of the first plug projecting on the first insulating film. (F) after the step (e), forming a second insulating film on the first insulating film, the first plug and the first thin film, and (g) forming the second insulating film after the step (e). Forming a second connection hole reaching the first plug in the insulating film; and (h) forming a second plug in the second connection hole. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
【請求項2】 (a)半導体基板の主面上に第1絶縁膜
を形成する工程、(b)前記第1絶縁膜に第1接続孔を
形成する工程、(c)前記第1接続孔内に第1プラグを
形成する工程、(d)前記第1絶縁膜を所定厚さ除去
し、前記第1プラグの一部を前記第1絶縁膜上に突出さ
せる工程、(e)前記第1絶縁膜上および前記第1プラ
グ上に第1薄膜を堆積した後、前記第1薄膜を異方的に
エッチングし、前記第1絶縁膜上に突出した前記第1プ
ラグの突出部の少なくとも側壁に前記第1薄膜を残す工
程、(f)前記(e)工程後、前記第1絶縁膜、前記第
1プラグおよび前記第1薄膜上に第2絶縁膜を形成する
工程、(g)前記第2絶縁膜に前記第1プラグに達する
第2接続孔を形成する工程、(h)前記第2接続孔内に
第2プラグを形成する工程、を含み、前記第1薄膜は導
電性膜であることを特徴とする半導体集積回路装置の製
造方法。
2. A step of forming a first insulating film on a main surface of a semiconductor substrate, a step of forming a first connecting hole in the first insulating film, and a step of forming a first connecting hole in the first insulating film. Forming a first plug therein, (d) removing the first insulating film by a predetermined thickness, and projecting a part of the first plug above the first insulating film, (e) forming the first plug. After depositing a first thin film on an insulating film and on the first plug, the first thin film is anisotropically etched to form at least a side wall of a projecting portion of the first plug projecting on the first insulating film. (F) after the step (e), forming a second insulating film on the first insulating film, the first plug and the first thin film, and (g) forming the second insulating film after the step (e). Forming a second connection hole reaching the first plug in the insulating film; and (h) forming a second plug in the second connection hole. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein the first thin film is a conductive film.
【請求項3】 (a)半導体基板の主面上に第1絶縁膜
を形成する工程、(b)前記第1絶縁膜に第1接続孔を
形成する工程、(c)前記第1接続孔内に第1プラグを
形成する工程、(d)前記第1絶縁膜を所定厚さ除去
し、前記第1プラグの一部を前記第1絶縁膜上に突出さ
せる工程、(e)前記第1絶縁膜上および前記第1プラ
グ上に第1薄膜を堆積した後、前記第1薄膜を異方的に
エッチングし、前記第1絶縁膜上に突出した前記第1プ
ラグの突出部の少なくとも側壁に前記第1薄膜を残す工
程、(f)前記(e)工程後、前記第1絶縁膜、前記第
1プラグおよび前記第1薄膜上に第2絶縁膜を形成する
工程、(g)前記第2絶縁膜に前記第1プラグに達する
第2接続孔を形成する工程、(h)前記第2接続孔内を
含む前記第2絶縁膜上に第1導電性膜および第2導電性
膜を順に積層し、前記第2接続孔の外部の前記第1導電
性膜および前記第2導電性膜を除去することにより、前
記第2接続孔内に第2プラグを形成する工程、を含み、
前記第1薄膜は導電性膜であり、前記第1導電性膜と前
記第1薄膜とは同一の材質であることを特徴とする半導
体集積回路装置の製造方法。
3. A step of forming a first insulating film on a main surface of a semiconductor substrate, a step of forming a first connection hole in the first insulating film, and a step of forming a first connection hole in the first insulating film. Forming a first plug therein, (d) removing the first insulating film by a predetermined thickness, and projecting a part of the first plug above the first insulating film, (e) forming the first plug. After depositing a first thin film on an insulating film and on the first plug, the first thin film is anisotropically etched to form at least a side wall of a projecting portion of the first plug projecting on the first insulating film. (F) after the step (e), forming a second insulating film on the first insulating film, the first plug and the first thin film, and (g) forming the second insulating film after the step (e). Forming a second connection hole reaching the first plug in the insulation film, (h) on the second insulation film including the inside of the second connection hole A first conductive film and a second conductive film are sequentially laminated, and the first conductive film and the second conductive film outside the second connection hole are removed, so that the inside of the second connection hole is removed. Forming a second plug at
The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein the first thin film is a conductive film, and the first conductive film and the first thin film are made of the same material.
【請求項4】 半導体基板の主面上に形成された第1絶
縁膜と、前記第1絶縁膜に穿孔された第1接続孔内に形
成され、前記第1絶縁膜の表面から突出した突出部を有
する第1プラグと、前記第1プラグの突出部の少なくと
も側壁に形成された第1薄膜と、前記第1絶縁膜、前記
第1プラグおよび前記第1薄膜上に形成された第2絶縁
膜と、前記第2絶縁膜に穿孔された第2接続孔内に形成
され、前記第1プラグに接続される第2プラグとを有す
ることを特徴とする半導体集積回路装置。
4. A first insulating film formed on a main surface of a semiconductor substrate, and a protrusion formed in a first connection hole formed in the first insulating film and protruding from a surface of the first insulating film. A first plug having a portion, a first thin film formed on at least a side wall of the protrusion of the first plug, and a second insulating film formed on the first insulating film, the first plug and the first thin film. A semiconductor integrated circuit device comprising: a film; and a second plug formed in a second connection hole formed in the second insulating film and connected to the first plug.
【請求項5】 半導体基板の主面上に形成された第1絶
縁膜と、前記第1絶縁膜に穿孔された第1接続孔内に形
成され、前記第1絶縁膜の表面から突出した突出部を有
する第1プラグと、前記第1プラグの突出部の少なくと
も側壁に形成された第1薄膜と、前記第1絶縁膜、前記
第1プラグおよび前記第1薄膜上に形成された第2絶縁
膜と、前記第2絶縁膜に穿孔された第2接続孔内に形成
され、前記第1プラグに接続される第2プラグとを有
し、前記第1薄膜は導電性膜であることを特徴とする半
導体集積回路装置の製造方法。
5. A first insulating film formed on a main surface of a semiconductor substrate, and a protrusion formed in a first connection hole formed in the first insulating film and protruding from a surface of the first insulating film. A first plug having a portion, a first thin film formed on at least a side wall of the protrusion of the first plug, and a second insulating film formed on the first insulating film, the first plug and the first thin film. A second plug formed in a second connection hole formed in the second insulating film and connected to the first plug, wherein the first thin film is a conductive film. Of manufacturing a semiconductor integrated circuit device.
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JP2004214512A (en) * 2003-01-07 2004-07-29 Renesas Technology Corp Semiconductor device and its manufacturing method
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