JP2003077936A - Method of manufacturing semiconductor integrated circuit device, and semiconductor integrated circuit device - Google Patents

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

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JP2003077936A
JP2003077936A JP2001267281A JP2001267281A JP2003077936A JP 2003077936 A JP2003077936 A JP 2003077936A JP 2001267281 A JP2001267281 A JP 2001267281A JP 2001267281 A JP2001267281 A JP 2001267281A JP 2003077936 A JP2003077936 A JP 2003077936A
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JP
Japan
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insulating film
film
forming
conductive film
integrated circuit
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Application number
JP2001267281A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomohiro Saito
朋広 齊藤
Shinichiro Mitani
真一郎 三谷
Katsuhiko Ichinose
勝彦 一瀬
Yohei Yanagida
洋平 柳田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form in a self-aligned manner a connection hole connecting to a source and a drain of MISFET relative to a gate electrode regardless of the material of an insulation film covering the top and side wall of the gate electrode. SOLUTION: After a groove portion 15 encircling the periphery of a gate electrode 14 is formed on an interlayer dielectric 11, and the groove portion 15 is embedded by an etching stopper film 16 which is capable of obtaining a high dry etching selection ratio relative to the interlayer dielectric, the interlayer dielectric 11 is selectively and anisotoropically etched with a photoresist film 17 as a mask, thus the connection hole is formed that reaches a n-type semiconductor region 8 (source, drain) and a p-type semiconductor region 9 (source, drain).

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、
MISFET(Metal Insulator Semiconductor Field
Effect Transistor)のソース、ドレインに接続する接
続孔をゲート電極に対して自己整合的に形成する工程に
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 of manufacturing a semiconductor integrated circuit device and a semiconductor integrated circuit device, and in particular,
MISFET (Metal Insulator Semiconductor Field)
The present invention relates to a technique effectively applied to a process of forming a connection hole connecting to a source and a drain of an effect transistor) in a self-aligned manner with respect to a gate electrode.

【0002】[0002]

【従来の技術】MISFETのソース、ドレインに接続
する接続孔をゲート電極に対して自己整合的に形成する
には、たとえば次に示すセルフアライン・コンタクト
(Self-Aligned Contact;SAC)技術がある。ゲート
電極の上部と側壁とを窒化シリコン膜で覆った後、半導
体基板上に層間絶縁膜となる酸化シリコン膜を形成す
る。次いで、酸化シリコン膜と窒化シリコン膜とのエッ
チングレート差を利用して上記接続孔を形成する。
2. Description of the Related Art In order to form contact holes for connecting to the source and drain of a MISFET in a self-aligned manner with respect to a gate electrode, there is, for example, the following Self-Aligned Contact (SAC) technique. After covering the upper portion and the side wall of the gate electrode with a silicon nitride film, a silicon oxide film to be an interlayer insulating film is formed on the semiconductor substrate. Next, the connection hole is formed by utilizing the etching rate difference between the silicon oxide film and the silicon nitride film.

【0003】上記SAC技術については、たとえば特開
平11−26757号公報および特開平10−7949
2号公報に記載がある。
Regarding the above-mentioned SAC technique, for example, JP-A-11-26757 and JP-A-10-7949.
It is described in Japanese Patent No. 2 publication.

【0004】特開平11−26757号公報には、メタ
ル材料をゲート電極に用い、そのゲート電極の上部およ
び側壁に窒化シリコン膜を形成した状況下において、ソ
ース、ドレインに接続する接続孔をゲート電極に対して
自己整合的に形成する技術について開示されている。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-26757 discloses that a gate electrode is made of a metal material and a silicon nitride film is formed on the upper and side walls of the gate electrode. A technique for forming in self-alignment is disclosed.

【0005】また、特開平10−79492号公報に
は、多結晶シリコン膜に窒化チタンまたは窒化タングス
テンからなるバリアメタル膜を介してタングステン膜を
積層してなるゲート電極の上部および側壁に窒化シリコ
ン膜を形成し、この状況下においてソース、ドレインに
接続する接続孔をゲート電極に対して自己整合的に形成
する技術について開示されている。
Further, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-79492, a silicon nitride film is formed on the upper and side walls of a gate electrode formed by laminating a tungsten film on a polycrystalline silicon film via a barrier metal film made of titanium nitride or tungsten nitride. And forming a contact hole for connecting to the source and drain in a self-aligned manner with respect to the gate electrode.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たセルフアライン・コンタクト(SAC)技術において
は以下のような問題があることを本発明者らは見出し
た。
However, the present inventors have found that the above self-aligned contact (SAC) technique has the following problems.

【0007】すなわち、上記SAC技術により接続孔を
形成する場合には、フォトリソグラフィ技術によりパタ
ーニングされたフォトレジスト膜をマスクとして層間絶
縁膜をエッチングすることにより接続孔を穿孔する。そ
のため、そのマスクのゲート電極に対する合わせ余裕が
必要となる。ところが、LSIの高集積化を目的とし
て、隣り合うゲート電極の間隔を狭くする場合には、そ
の合わせ余裕を設けることが困難になる。つまり、素子
の微細化を妨げてしまう問題がある。
That is, when the connection hole is formed by the SAC technique, the connection hole is formed by etching the interlayer insulating film using the photoresist film patterned by the photolithography technique as a mask. Therefore, a margin for aligning the mask with the gate electrode is required. However, when the distance between the adjacent gate electrodes is narrowed for the purpose of high integration of the LSI, it becomes difficult to provide the alignment margin. That is, there is a problem that the miniaturization of the element is hindered.

【0008】上記合わせ余裕が所望の規格の素子を形成
するための条件を満たしている場合においても、複数の
半導体ウェハ間ではマスクの合わせ位置に相対的な誤差
が出る場合がある。つまり、複数の半導体ウェハ間では
ゲート電極と接続孔との間の距離が異なってくることに
より、複数のLSIの間で特性にばらつきが出てしまう
問題がある。
Even when the above-mentioned alignment margin satisfies the conditions for forming a device of a desired standard, a relative error may occur in the alignment position of the mask between a plurality of semiconductor wafers. That is, there is a problem in that the distance between the gate electrode and the connection hole is different between the plurality of semiconductor wafers, so that the characteristics are varied among the plurality of LSIs.

【0009】また、上記SAC技術においては、ゲート
電極の上部および側壁を覆った絶縁膜と層間絶縁膜との
エッチングレート差を利用して接続孔を穿孔している。
そのため、ゲート電極の上部および側壁を覆う絶縁膜の
材料を限定してしまうことになる。MISFETの特性
とその絶縁膜固有の特性の間には相関関係があることか
ら、その絶縁膜の材質によっては誘電率が高くなる場合
がある。さらに、本発明者らが行った実験によれば、特
にpチャネル型MISFETにおいて、その絶縁膜固有
の特性によってはソース、ドレイン領域に応力が働くこ
とにより、ドレイン電流が減少してしまう場合がある。
つまり、ゲート電極の上部および側壁を覆う絶縁膜の材
質によってはMISFETの駆動能力を低下させてしま
うことから、SAC技術を用いる工程において、所望の
特性のMISFETが得られなくなる問題がある。
Further, in the SAC technique described above, the connection hole is formed by utilizing the difference in etching rate between the insulating film covering the upper portion and the side wall of the gate electrode and the interlayer insulating film.
Therefore, the material of the insulating film that covers the upper portion and the side wall of the gate electrode is limited. Since there is a correlation between the characteristic of the MISFET and the characteristic peculiar to the insulating film, the dielectric constant may increase depending on the material of the insulating film. Further, according to the experiments conducted by the present inventors, in the p-channel type MISFET in particular, the drain current may decrease due to the stress acting on the source and drain regions depending on the characteristics peculiar to the insulating film. .
That is, the driving ability of the MISFET is reduced depending on the material of the insulating film that covers the upper portion and the side wall of the gate electrode, so that there is a problem that a MISFET having desired characteristics cannot be obtained in the process using the SAC technique.

【0010】本発明の目的は、接続孔形成用のマスクの
合わせ余裕に関係なく、MISFETのソース、ドレイ
ンに接続する接続孔をゲート電極に対して一定の位置に
自己整合的に形成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 forming a connection hole connected to a source and a drain of a MISFET at a fixed position in a self-aligning manner with respect to a gate electrode regardless of the alignment margin of a mask for forming the connection hole. To provide.

【0011】また、本発明の他の目的は、ゲート電極の
上部および側壁を覆う絶縁膜の材質に関係なく、MIS
FETのソース、ドレインに接続する接続孔をゲート電
極に対して自己整合的に形成する技術を提供することに
ある。
Another object of the present invention is to provide a MIS regardless of the material of the insulating film covering the upper portion and the side wall of the gate electrode.
It is an object of the present invention to provide a technique of forming a connection hole connected to a source and a drain of an FET in a self-aligned manner with a gate electrode.

【0012】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 be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0013】[0013]

【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。
Among the inventions disclosed in the present application, a brief description will be given to the outline of typical ones.
It is as follows.

【0014】すなわち、本発明は、半導体基板上に第1
絶縁膜を形成する工程と、前記第1絶縁膜に第1溝部を
形成する工程と、前記第1溝部中において、その表面が
前記第1絶縁膜の表面より低い第1導電性膜を形成する
工程と、前記第1絶縁膜の一部を選択的かつ等方的にエ
ッチングし、前記第1導電性膜の側面と隣接する第2溝
部を形成する工程と、前記第1絶縁膜に対してエッチン
グ選択比の大きい第2絶縁膜を前記第2溝部内に形成す
る工程と、前記第2絶縁膜よりも相対的に前記第1絶縁
膜のエッチングレートが大きい条件下において、前記第
1絶縁膜に前記第2絶縁膜に対して自己整合的に第1孔
部を形成する工程とを含むものである。
That is, the present invention provides a first semiconductor device on a semiconductor substrate.
Forming an insulating film, forming a first groove in the first insulating film, and forming a first conductive film having a surface lower than that of the first insulating film in the first groove. A step of selectively and isotropically etching a part of the first insulating film to form a second groove portion adjacent to a side surface of the first conductive film; The step of forming a second insulating film having a large etching selection ratio in the second groove, and the first insulating film under the condition that the etching rate of the first insulating film is relatively larger than that of the second insulating film. And the step of forming the first hole portion in a self-aligned manner with respect to the second insulating film.

【0015】また、本発明は、半導体基板の主面に半導
体領域を形成する工程と、前記半導体領域形成後におい
て、前記半導体基板上に第1絶縁膜を形成する工程と、
前記第1絶縁膜に第1溝部を形成する工程と、前記第1
溝部内に第1導電性膜を埋め込む工程と、前記第1溝部
内の前記第1導電性膜の表面を前記第1絶縁膜の表面よ
り低くした後、前記第1絶縁膜の一部を選択的かつ等方
的にエッチングし、前記第1導電性膜の側面と隣接する
第2溝部を形成する工程と、前記第1絶縁膜に対してエ
ッチング選択比の大きい第2絶縁膜を前記第2溝部内に
形成する工程と、前記第2絶縁膜よりも相対的に前記第
1絶縁膜のエッチングレートが大きい条件下において、
前記第1絶縁膜に前記第2絶縁膜に対して自己整合的に
前記半導体領域に達する第1孔部を形成する工程とを含
むものである。
Further, according to the present invention, a step of forming a semiconductor region on the main surface of the semiconductor substrate, and a step of forming a first insulating film on the semiconductor substrate after the formation of the semiconductor region,
Forming a first groove in the first insulating film;
Embedding a first conductive film in the groove, and lowering the surface of the first conductive film in the first groove below the surface of the first insulating film, and then selecting a part of the first insulating film And isotropically etching to form a second groove portion adjacent to a side surface of the first conductive film, and a second insulating film having a large etching selection ratio with respect to the first insulating film is formed on the second insulating film. In the step of forming in the groove, and under the condition that the etching rate of the first insulating film is relatively higher than that of the second insulating film,
A step of forming a first hole reaching the semiconductor region in the first insulating film in a self-aligned manner with respect to the second insulating film.

【0016】また、本発明は、半導体基板の主面に半導
体領域を形成する工程と、前記半導体基板の主面にダミ
ーゲート電極を形成する工程と、半導体基板の主面にダ
ミーゲート電極を形成する工程と、半導体基板の主面に
半導体領域を形成する工程と、前記ダミーゲート電極お
よび前記半導体領域形成後において、前記半導体基板上
および前記ダミーゲート電極の側壁に第2絶縁膜を形成
する工程と、前記第2絶縁膜上に第1絶縁膜を形成する
工程と、前記ダミーゲート電極の表面の高さまで前記第
1絶縁膜および前記第2絶縁膜を化学的および機械的に
研磨する工程と、前記ダミーゲート電極を除去し、前記
第1絶縁膜に第1溝部を形成する工程と、前記第1溝部
を前記第1導電性膜で埋め込んだ後、前記第1導電性膜
の表面を前記第1絶縁膜の表面より低くする工程と、前
記第2絶縁膜よりも相対的に前記第1絶縁膜のエッチン
グレートが大きい条件下において、前記第1絶縁膜に前
記第2絶縁膜に対して自己整合的に前記半導体領域に達
する第1孔部を形成する工程とを含むものである。
Further, according to the present invention, a step of forming a semiconductor region on the main surface of the semiconductor substrate, a step of forming a dummy gate electrode on the main surface of the semiconductor substrate, and a step of forming a dummy gate electrode on the main surface of the semiconductor substrate. A step of forming a semiconductor region on the main surface of the semiconductor substrate, and a step of forming a second insulating film on the semiconductor substrate and on a sidewall of the dummy gate electrode after forming the dummy gate electrode and the semiconductor region. A step of forming a first insulating film on the second insulating film, and a step of chemically and mechanically polishing the first insulating film and the second insulating film to the height of the surface of the dummy gate electrode. Removing the dummy gate electrode and forming a first groove in the first insulating film, and filling the first groove with the first conductive film, and then removing the surface of the first conductive film from the first conductive film. First Self-alignment of the first insulating film with the second insulating film under the step of lowering the surface of the edge film and the condition that the etching rate of the first insulating film is relatively higher than that of the second insulating film. And a step of forming a first hole portion reaching the semiconductor region.

【0017】また、本発明は、半導体基板の主面に半導
体領域を形成する工程と、前記半導体基板上に第1導電
性膜を形成した後、前記第1導電性膜をパターニングす
る工程と、半導体基板上に第1導電性膜を形成した後、
前記第1導電性膜をパターニングする工程と、半導体基
板の主面に半導体領域を形成する工程と、前記第1導電
性膜のパターニング後および前記半導体領域の形成後に
おいて、前記半導体基板上にその表面が前記第1導電性
膜の表面と同じ高さの第1絶縁膜を形成する工程と、前
記第1導電性膜の一部を除去し、その表面を前記第1絶
縁膜の表面より低くした後、前記第1絶縁膜の一部を選
択的かつ等方的にエッチングし、前記第1導電性膜の側
面と隣接する第2溝部を形成する工程と、前記第1絶縁
膜に対してエッチング選択比の大きい第2絶縁膜を前記
第2溝部内に形成する工程と、前記第2絶縁膜よりも相
対的に前記第1絶縁膜のエッチングレートが大きい条件
下において、前記第1絶縁膜に前記第2絶縁膜に対して
自己整合的に前記半導体領域に達する第1孔部を形成す
る工程とを含むものである。
Further, the present invention comprises the steps of forming a semiconductor region on the main surface of the semiconductor substrate, forming a first conductive film on the semiconductor substrate, and then patterning the first conductive film. After forming the first conductive film on the semiconductor substrate,
Patterning the first conductive film, forming a semiconductor region on the main surface of the semiconductor substrate, and forming the semiconductor region on the semiconductor substrate after patterning the first conductive film and after forming the semiconductor region. Forming a first insulating film having a surface having the same height as the surface of the first conductive film; removing a part of the first conductive film, and making the surface lower than the surface of the first insulating film. After that, a step of selectively and isotropically etching a part of the first insulating film to form a second groove portion adjacent to a side surface of the first conductive film, and with respect to the first insulating film The step of forming a second insulating film having a large etching selection ratio in the second groove, and the first insulating film under the condition that the etching rate of the first insulating film is relatively larger than that of the second insulating film. The self-alignment with the second insulating film, It is intended to include a step of forming a first hole reaching the conductive region.

【0018】また、本発明は、(a)半導体基板上に形
成された第1絶縁膜と、(b)前記第1絶縁膜中に形成
され、所定の形状にパターニングされた第1導電性膜
と、(c)前記第1導電性膜の周囲を取り囲むように形
成され、前記第1導電性膜の側面と接し、前記第1絶縁
膜に対してエッチング選択比の大きい第2絶縁膜と、
(d)前記第1絶縁膜において前記第2絶縁膜に対して
自己整合的に形成された第1孔部と、(e)前記第1孔
部内に形成され、前記第2絶縁膜と接するプラグとを有
するものである。
Further, according to the present invention, (a) a first insulating film formed on a semiconductor substrate, and (b) a first conductive film formed in the first insulating film and patterned into a predetermined shape. And (c) a second insulating film which is formed so as to surround the periphery of the first conductive film, is in contact with the side surface of the first conductive film, and has a large etching selection ratio with respect to the first insulating film,
(D) a first hole formed in the first insulating film in a self-aligned manner with the second insulating film; and (e) a plug formed in the first hole and in contact with the second insulating film. And have.

【0019】[0019]

【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。ま
た、説明のために平面図であってもハッチングを付す場
合がある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In all the drawings for explaining the embodiments, members having the same function are designated by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted. In addition, hatching may be used even in a plan view for the sake of explanation.

【0020】(実施の形態1)以下、本実施の形態1の
半導体集積回路装置の製造方法について図1〜図47を
用いて説明する。
(First Embodiment) A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment will be described below with reference to FIGS.

【0021】まず、図1に示すように、比抵抗が10Ω
cm程度の単結晶シリコンからなる半導体基板1を85
0℃程度で熱処理して、その主面に膜厚10nm程度の
薄い酸化シリコン膜(パッド酸化膜)を形成する。次い
でこの酸化シリコン膜の上に膜厚120nm程度の窒化
シリコン膜をCVD(Chemical Vapor Deposition)法
で堆積した後、フォトレジスト膜をマスクにしたドライ
エッチングで素子分離領域の窒化シリコン膜と酸化シリ
コン膜とを除去する。酸化シリコン膜は、後の工程で素
子分離溝の内部に埋め込まれる酸化シリコン膜をデンシ
ファイ(焼き締め)するときなどに基板に加わるストレ
スを緩和する目的で形成される。また、窒化シリコン膜
は酸化されにくい性質を持つので、その下部(活性領
域)の基板表面の酸化を防止するマスクとして利用され
る。
First, as shown in FIG. 1, the specific resistance is 10Ω.
The semiconductor substrate 1 made of single crystal silicon having a size of about
Heat treatment is performed at about 0 ° C. to form a thin silicon oxide film (pad oxide film) with a film thickness of about 10 nm on the main surface. Then, a silicon nitride film having a thickness of about 120 nm is deposited on the silicon oxide film by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, and then the silicon nitride film and the silicon oxide film in the element isolation region are dry-etched using the photoresist film as a mask. And are removed. The silicon oxide film is formed for the purpose of relieving stress applied to the substrate when the silicon oxide film embedded in the element isolation trench is densified (baked up) in a later step. In addition, since the silicon nitride film has a property of being hard to be oxidized, it is used as a mask for preventing the oxidation of the substrate surface below it (active region).

【0022】続いて、窒化シリコン膜をマスクにしたド
ライエッチングで素子分離領域の半導体基板1に深さ3
50nm程度の溝を形成した後、エッチングで溝の内壁
に生じたダメージ層を除去するために、半導体基板1を
1000℃程度で熱処理して溝の内壁に膜厚10nm程
度の薄い酸化シリコン膜を形成する。
Then, the semiconductor substrate 1 in the element isolation region is formed to a depth of 3 by dry etching using a silicon nitride film as a mask.
After forming the groove of about 50 nm, in order to remove the damage layer generated on the inner wall of the groove by etching, the semiconductor substrate 1 is heat-treated at about 1000 ° C. to form a thin silicon oxide film of about 10 nm on the inner wall of the groove. Form.

【0023】続いて、CVD法にて半導体基板1上に酸
化シリコン膜2を堆積した後、この酸化シリコン膜2の
膜質を改善するために、半導体基板1を熱処理して酸化
シリコン膜2をデンシファイ(焼き締め)する。その
後、窒化シリコン膜をストッパに用いた化学的機械研磨
(Chemical Mechanical Polishing;CMP)法でその
酸化シリコン膜2を研磨して溝の内部に残すことによ
り、表面が平坦化された素子分離溝3を形成する。
Subsequently, after depositing the silicon oxide film 2 on the semiconductor substrate 1 by the CVD method, in order to improve the film quality of the silicon oxide film 2, the semiconductor substrate 1 is heat-treated to densify the silicon oxide film 2. (Bake down). After that, the silicon oxide film 2 is polished by a chemical mechanical polishing (CMP) method using a silicon nitride film as a stopper and left inside the groove, so that the element isolation groove 3 having a flat surface is formed. To form.

【0024】次いで、熱リン酸を用いたウェットエッチ
ングで半導体基板1の活性領域上に残った窒化シリコン
膜を除去した後、半導体基板1のnチャネル型MISF
ETを形成する領域にp型の導電型を有する不純物イオ
ン(たとえばB(ホウ素))をイオン注入してp型ウエ
ル4を形成する。次いで、半導体基板1のpチャネル型
MISFETを形成する領域にn型の導電型を有する不
純物イオン(たとえばP(リン))をイオン注入してn
型ウエル5を形成する。
Next, after removing the silicon nitride film remaining on the active region of the semiconductor substrate 1 by wet etching using hot phosphoric acid, the n-channel MISF of the semiconductor substrate 1 is removed.
Impurity ions (for example, B (boron)) having a p-type conductivity type are ion-implanted into a region where ET is formed to form a p-type well 4. Then, impurity ions having an n-type conductivity (for example, P (phosphorus)) are ion-implanted into a region of the semiconductor substrate 1 where the p-channel type MISFET is to be formed, and n
A mold well 5 is formed.

【0025】次に、図2に示すように、半導体基板1を
熱処理することによって、p型ウェル4およびn型ウェ
ル5の表面に清浄なダミーゲート酸化膜6を形成する。
Next, as shown in FIG. 2, the semiconductor substrate 1 is heat-treated to form a clean dummy gate oxide film 6 on the surfaces of the p-type well 4 and the n-type well 5.

【0026】続いて、半導体基板1上に膜厚150〜2
00nm程度の多結晶シリコン膜をCVD法で堆積す
る。次いで、フォトリソグラフィ技術によりパターニン
グされた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する。これにより、p型
ウエル4上のダミーゲート酸化膜6の上部およびn型ウ
エル5上のダミーゲート酸化膜6の上部にダミーゲート
電極7が形成される。
Subsequently, a film thickness of 150 to 2 is formed on the semiconductor substrate 1.
A polycrystalline silicon film of about 00 nm is deposited by the CVD method. Then, using the photoresist film patterned by the photolithography technique as a mask, the polycrystalline silicon film is dry-etched. As a result, the dummy gate electrode 7 is formed on the dummy gate oxide film 6 on the p-type well 4 and on the dummy gate oxide film 6 on the n-type well 5.

【0027】続いて、p型ウェル4にPまたはAs(ヒ
素)をイオン注入することよってn型半導体領域(ソー
ス、ドレイン)8を形成し、n型ウェル5にBをイオン
注入することによってp型半導体領域(ソース、ドレイ
ン)9を形成する。
Subsequently, P or As (arsenic) is ion-implanted into the p-type well 4 to form an n-type semiconductor region (source, drain) 8, and B is ion-implanted into the n-type well 5. A type semiconductor region (source, drain) 9 is formed.

【0028】次に、図3〜図5に示すように、たとえば
半導体基板1上に酸化シリコン膜をCVD法にて堆積す
ることにより、層間絶縁膜(第1絶縁膜)11を形成す
る。なお、図4は図3中のA−A線における断面に対応
し、図5は図3中のB−B線における断面に対応する。
また、図3中においては、n型半導体領域(ソース、ド
レイン)8およびp型半導体領域(ソース、ドレイン)
9を示す領域にハッチングを付す。続いて、CMP法に
て上記ダミーゲート電極7の表面が現れるまで層間絶縁
膜11を研磨する。
Next, as shown in FIGS. 3 to 5, an interlayer insulating film (first insulating film) 11 is formed by depositing a silicon oxide film on the semiconductor substrate 1 by the CVD method, for example. 4 corresponds to the cross section taken along the line AA in FIG. 3, and FIG. 5 corresponds to the cross section taken along the line BB in FIG.
Further, in FIG. 3, an n-type semiconductor region (source, drain) 8 and a p-type semiconductor region (source, drain)
The area indicated by 9 is hatched. Subsequently, the interlayer insulating film 11 is polished by the CMP method until the surface of the dummy gate electrode 7 appears.

【0029】次に、図6〜図8に示すように、たとえば
ドライエッチング法によりダミーゲート電極7を選択的
に除去する。次いで、たとえばドライエッチング法によ
りダミーゲート酸化膜6を選択的に除去することによ
り、開口部(第1溝部)12を形成する。
Next, as shown in FIGS. 6 to 8, the dummy gate electrode 7 is selectively removed by dry etching, for example. Next, the opening (first groove) 12 is formed by selectively removing the dummy gate oxide film 6 by dry etching, for example.

【0030】次に、図9〜図11に示すように、半導体
基板1に熱処理を施すことにより、開口部12の底部に
ゲート酸化膜13を形成する。続いて、図12および図
13に示すように、開口部12の内部を含む半導体基板
1上に、たとえばTiN(窒化チタン)からなるバリア
導体膜14Aを堆積した後、そのバリア導体膜14上
に、W(タングステン)からなる導電性膜(第1導電性
膜)14Bを堆積することにより開口部12を埋め込
む。ここで、バリア導体膜14AであるTiN膜はスパ
ッタリング法にて堆積することを例示でき、導電性膜1
4BであるW膜はCVD法にて堆積することを例示でき
る。
Next, as shown in FIGS. 9 to 11, the semiconductor substrate 1 is heat-treated to form a gate oxide film 13 at the bottom of the opening 12. Subsequently, as shown in FIGS. 12 and 13, a barrier conductor film 14A made of, for example, TiN (titanium nitride) is deposited on the semiconductor substrate 1 including the inside of the opening 12, and then, on the barrier conductor film 14. , W (tungsten) is deposited on the opening 12 by depositing a conductive film (first conductive film) 14B. Here, the TiN film which is the barrier conductor film 14A can be exemplified to be deposited by the sputtering method.
The W film of 4B can be exemplified to be deposited by the CVD method.

【0031】次に、図14〜図16に示すように、たと
えばCMP法にて層間絶縁膜11上のバリア導体膜14
Aおよび導電性膜14Bを除去し、そのバリア導体膜1
4Aおよび導電性膜14Bを開口部12内にのみ残す。
続いて、図17および図18に示すように、開口部12
内におけるバリア導体膜14Aおよび導電性膜14Bを
異方的にエッチングすることにより、その表面の高さを
層間絶縁膜11の表面の高さより低くし、ゲート電極1
4を形成する。この時、層間絶縁膜11の表面とゲート
電極14の表面との差は、後の工程にて形成するソー
ス、ドレインへの接続孔とゲート電極14との間の距離
と同一となるようにし、本実施の形態1においては、1
00nm程度とすることを例示できる。ここまでの工程
により、nチャネル型MISFETQnおよびpチャネ
ル型MISFETQpを形成することができる。
Next, as shown in FIGS. 14 to 16, the barrier conductor film 14 on the interlayer insulating film 11 is formed by, for example, the CMP method.
A and the conductive film 14B are removed, and the barrier conductor film 1 is removed.
4A and the conductive film 14B are left only in the opening 12.
Then, as shown in FIG. 17 and FIG.
By anisotropically etching the barrier conductor film 14A and the conductive film 14B in the inside, the height of the surface thereof is made lower than the height of the surface of the interlayer insulating film 11, and the gate electrode 1
4 is formed. At this time, the difference between the surface of the interlayer insulating film 11 and the surface of the gate electrode 14 is made equal to the distance between the gate electrode 14 and the source / drain connection hole formed in a later step. In the first embodiment, 1
An example of the thickness is about 00 nm. Through the steps up to this point, the n-channel type MISFET Qn and the p-channel type MISFET Qp can be formed.

【0032】次に、図19〜図21に示すように、たと
えば希フッ酸溶液を用いたウエットエッチング法によ
り、層間絶縁膜11を選択的かつ等方的にエッチング
し、層間絶縁膜11の表面をゲート電極14の表面の高
さまで下げる。この時、ゲート電極14の周囲を取り囲
むように溝部(第2溝部)15が形成される。この溝部
15は、等方的エッチングにより形成されることから、
その幅および深さは、前工程(図14〜図16参照)後
における層間絶縁膜11の表面の高さとゲート電極14
の表面の高さとの差と等しくなる。
Next, as shown in FIGS. 19 to 21, the interlayer insulating film 11 is selectively and isotropically etched by, for example, a wet etching method using a dilute hydrofluoric acid solution, and the surface of the interlayer insulating film 11 is etched. Is lowered to the height of the surface of the gate electrode 14. At this time, a groove portion (second groove portion) 15 is formed so as to surround the periphery of the gate electrode 14. Since the groove 15 is formed by isotropic etching,
The width and depth are determined by the height of the surface of the interlayer insulating film 11 and the gate electrode 14 after the previous step (see FIGS. 14 to 16).
Equal to the height of the surface of.

【0033】次に、図22および図23に示すように、
たとえば層間絶縁膜11に対して高いドライエッチング
選択比を得ることができるエッチングストッパ膜(第2
絶縁膜)16を半導体基板1上に堆積し、このエッチン
グストッパ膜16で上記溝部15を埋め込む。本実施の
形態1においては、エッチングストッパ膜16として窒
化シリコン膜を例示することができる。
Next, as shown in FIGS. 22 and 23,
For example, an etching stopper film (second etching film) that can obtain a high dry etching selectivity with respect to the interlayer insulating film 11 is formed.
An insulating film 16 is deposited on the semiconductor substrate 1, and the groove 15 is filled with this etching stopper film 16. In the first embodiment, a silicon nitride film can be exemplified as the etching stopper film 16.

【0034】次に、図24〜図26に示すように、たと
えばCMP法により上記エッチングストッパ膜16を研
磨することにより、層間絶縁膜11およびゲート電極1
4上のエッチングストッパ膜16を除去し、溝部15内
にエッチングストッパ膜16を残す。本実施の形態1に
おいては、CMP法により層間絶縁膜11およびゲート
電極14上のエッチングストッパ膜16を除去する場合
について例示したが、エッチバック法を用いてもよい。
Next, as shown in FIGS. 24 to 26, the interlayer insulating film 11 and the gate electrode 1 are polished by polishing the etching stopper film 16 by CMP, for example.
The etching stopper film 16 on 4 is removed, and the etching stopper film 16 is left in the groove 15. Although the case where the etching stopper film 16 on the interlayer insulating film 11 and the gate electrode 14 is removed by the CMP method has been described in the first embodiment, the etchback method may be used.

【0035】次に、図27〜図30に示すように、層間
絶縁膜11上にフォトリソグラフィ技術によりパターニ
ングされたフォトレジスト膜17を形成する。このフォ
トレジスト膜17には、後の工程でn型半導体領域8
(ソース、ドレイン)およびp型半導体領域(ソース、
ドレイン)9へ達する接続孔を形成するための開口部1
8を有している。この開口部18の平面形状は、上記接
続孔の平面形状に対応させて、図27に示すようなスリ
ット型、または図28に示すような矩形などとすること
ができる。
Next, as shown in FIGS. 27 to 30, a photoresist film 17 patterned by photolithography is formed on the interlayer insulating film 11. This photoresist film 17 has an n-type semiconductor region 8 in a later step.
(Source, drain) and p-type semiconductor region (source,
Opening 1 for forming a connection hole reaching drain 9
Have eight. The planar shape of the opening 18 may be a slit type as shown in FIG. 27 or a rectangular shape as shown in FIG. 28, corresponding to the planar shape of the connection hole.

【0036】次に、図31〜図34に示すように、上記
フォトレジスト膜17をマスクとして、層間絶縁膜11
を選択的かつ異方的にドライエッチングすることによ
り、n型半導体領域8(ソース、ドレイン)およびp型
半導体領域(ソース、ドレイン)9へ達する接続孔(第
1孔部)20を形成する。この時、溝部15に埋め込ま
れたエッチングストッパ膜16は、層間絶縁膜11に対
して高いエッチング選択比を有しているので、接続孔2
0をゲート電極14から溝部15の幅だけ離れた一定の
位置に開孔することができる。これにより、ゲート電極
14をフォトレジスト膜17で覆う必要がなくなること
から、マスク(フォトレジスト膜17)のゲート電極1
4に対する合わせ余裕を設けることを省略できる。すな
わち、本実施の形態1の半導体集積回路装置が有する素
子の微細化が可能になるので、それら素子を高集積化す
ることが可能となる。
Next, as shown in FIGS. 31 to 34, the interlayer insulating film 11 is formed by using the photoresist film 17 as a mask.
Is selectively and anisotropically dry-etched to form a connection hole (first hole portion) 20 reaching the n-type semiconductor region 8 (source, drain) and the p-type semiconductor region (source, drain) 9. At this time, since the etching stopper film 16 embedded in the groove 15 has a high etching selection ratio with respect to the interlayer insulating film 11, the connection hole 2
It is possible to form 0 at a fixed position apart from the gate electrode 14 by the width of the groove portion 15. This eliminates the need to cover the gate electrode 14 with the photoresist film 17, so that the gate electrode 1 of the mask (photoresist film 17) is removed.
It is possible to omit the provision of the alignment margin for No. 4. That is, since the elements included in the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment can be miniaturized, the elements can be highly integrated.

【0037】また、上記接続孔20は、ゲート電極14
から溝部15の幅だけ離れた一定の位置に開孔できるこ
とから、複数の半導体基板1間でもゲート電極14と接
続孔20との間の距離を一定にすることができる。これ
により、複数の本実施の形態1の半導体集積回路装置の
間で特性にばらつきが出ることを防ぐことができる。
Further, the connection hole 20 is formed in the gate electrode 14
Since the holes can be opened at a constant position separated by the width of the groove portion 15 from each other, the distance between the gate electrode 14 and the connection hole 20 can be constant even between the plurality of semiconductor substrates 1. As a result, it is possible to prevent variations in characteristics among the plurality of semiconductor integrated circuit devices of the first embodiment.

【0038】ところで、SAC技術によりソース、ドレ
イン領域に達する接続孔を形成する場合には、ゲート電
極の上部および側壁を覆った絶縁膜と、その絶縁膜とは
別材質の層間絶縁膜とのエッチングレート差を利用して
その接続孔を穿孔している。そのため、ゲート電極の上
部および側壁は、その絶縁膜に覆われたままの状態とな
る。一方、本実施の形態1においては、ゲート電極14
の上部および側壁を層間絶縁膜11とは別の材質の絶縁
膜で覆っていない。そのため、その絶縁膜の特性に起因
するnチャネル型MISFETQnおよびpチャネル型
MISFETQpの駆動能力の低下を防ぐことができ
る。すなわち、本実施の形態1の半導体集積回路装置の
製造工程によれば、所望の特性のnチャネル型MISF
ETQnおよびpチャネル型MISFETQpを得るこ
とが可能となる。
By the way, when the connection holes reaching the source and drain regions are formed by the SAC technique, an insulating film covering the upper and side walls of the gate electrode and an interlayer insulating film made of a material different from the insulating film are etched. The connecting hole is drilled by utilizing the rate difference. Therefore, the upper portion and the side wall of the gate electrode remain covered with the insulating film. On the other hand, in the first embodiment, the gate electrode 14
Is not covered with an insulating film made of a material different from that of the interlayer insulating film 11. Therefore, it is possible to prevent the driving ability of the n-channel type MISFET Qn and the p-channel type MISFET Qp from being lowered due to the characteristics of the insulating film. That is, according to the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device of the first embodiment, the n-channel MISF having desired characteristics is obtained.
It is possible to obtain ETQn and p-channel type MISFETQp.

【0039】次に、図35および図36に示すように、
たとえば接続孔20の内部を含む半導体基板1上に窒化
チタンからなるバリア導体膜21を堆積した後、そのバ
リア導体膜21上にWからなる導電性膜(第2導電性
膜)22を堆積し、接続孔20を埋め込む。バリア導体
膜21は、スパッタリング法にて堆積することを例示で
き、導電性膜22は、CVD法にて堆積することを例示
できる。
Next, as shown in FIGS. 35 and 36,
For example, after depositing a barrier conductor film 21 made of titanium nitride on the semiconductor substrate 1 including the inside of the connection hole 20, a conductive film (second conductive film) 22 made of W is deposited on the barrier conductor film 21. , The connection hole 20 is embedded. The barrier conductor film 21 can be exemplified to be deposited by a sputtering method, and the conductive film 22 can be exemplified to be deposited by a CVD method.

【0040】次に、図37〜図40に示すように、たと
えばCMP法にて層間絶縁膜11、ゲート電極14およ
びエッチングストッパ膜16上のバリア導体膜21およ
び導電性膜22を除去し、そのバリア導体膜21および
導電性膜22を接続孔20の内部に残すことによりプラ
グ23を形成する。なお、図37は、前記フォトレジス
ト膜17が有する開口部18の平面形状がスリット型で
あった場合(図27参照)に対応した要部平面図であ
り、図38は、前記フォトレジスト膜17が有する開口
部18の平面形状が矩形であった場合(図28参照)に
対応した要部平面図である。
Next, as shown in FIGS. 37 to 40, the barrier conductor film 21 and the conductive film 22 on the interlayer insulating film 11, the gate electrode 14 and the etching stopper film 16 are removed by CMP, for example, and the The plug 23 is formed by leaving the barrier conductor film 21 and the conductive film 22 inside the connection hole 20. 37 is a plan view of relevant parts corresponding to the case where the opening 18 of the photoresist film 17 has a slit shape in plan view (see FIG. 27), and FIG. 38 is a plan view of the photoresist film 17. FIG. 29 is a main-portion plan view corresponding to a case where the opening 18 has a rectangular planar shape (see FIG. 28).

【0041】次に、図41〜図43に示すように、半導
体基板1上に、たとえば窒化シリコン膜からなるエッチ
ングストッパ膜25を堆積した後、そのエッチングスト
ッパ膜25上に酸化シリコン膜からなる層間絶縁膜26
を堆積する。続いて、層間絶縁膜26上に、フォトリソ
グラフィ技術によりパターニングされたフォトレジスト
膜(図示は省略)を形成する。次いで、そのフォトレジ
スト膜をマスクとしてエッチングストッパ膜25および
層間絶縁膜26をドライエッチングすることにより、プ
ラグ23に達する接続孔27およびゲート電極に達する
接続孔28を形成する。
Next, as shown in FIGS. 41 to 43, after an etching stopper film 25 made of, for example, a silicon nitride film is deposited on the semiconductor substrate 1, an interlayer made of a silicon oxide film is formed on the etching stopper film 25. Insulating film 26
Deposit. Then, a photoresist film (not shown) patterned by the photolithography technique is formed on the interlayer insulating film 26. Then, by using the photoresist film as a mask, the etching stopper film 25 and the interlayer insulating film 26 are dry-etched to form a connection hole 27 reaching the plug 23 and a connection hole 28 reaching the gate electrode.

【0042】続いて、たとえば接続孔27、28の内部
を含む半導体基板1上に窒化チタンをスパッタリング法
にて堆積した後、その窒化チタン膜上にW膜をCVD法
にて堆積し、接続孔27、28を埋め込む。次いで、た
とえばCMP法にて層間絶縁膜26上の窒化チタン膜お
よびW膜を除去し、その窒化チタン膜およびW膜を接続
孔27、28の内部に残すことにより、プラグ30、3
1をそれぞれ形成する。
Subsequently, for example, titanium nitride is deposited on the semiconductor substrate 1 including the insides of the connection holes 27 and 28 by the sputtering method, and then a W film is deposited on the titanium nitride film by the CVD method to form the connection holes. 27 and 28 are embedded. Then, the titanium nitride film and the W film on the interlayer insulating film 26 are removed by, for example, the CMP method, and the titanium nitride film and the W film are left inside the connection holes 27 and 28, whereby the plugs 30 and 3 are formed.
1 are formed respectively.

【0043】次に、図44および図45に示すように、
半導体基板1上に、たとえば窒化チタン膜、Al(アル
ミニウム)膜および窒化チタン膜を下層から順次堆積
し、積層膜を形成する。これら窒化チタン膜およびAl
膜は、たとえばスパッタリング法にて堆積することを例
示できる。続いて、フォトリソグラフィ技術によりパタ
ーニングされたフォトレジスト膜をマスクとして、その
積層膜をドライエッチングすることにより、第1層配線
32を形成する。
Next, as shown in FIGS. 44 and 45,
On the semiconductor substrate 1, for example, a titanium nitride film, an Al (aluminum) film and a titanium nitride film are sequentially deposited from the lower layer to form a laminated film. These titanium nitride film and Al
The film can be exemplified to be deposited by a sputtering method, for example. Subsequently, the first layer wiring 32 is formed by dry etching the laminated film using the photoresist film patterned by the photolithography technique as a mask.

【0044】次いで、半導体基板1上に、たとえばCV
D法にて酸化シリコン膜からなる層間絶縁膜33を堆積
した後、上記配線32を形成した工程と同様の工程によ
り第2層配線34を形成し、本実施の形態1の半導体集
積回路装置を製造する。なお、本実施の形態1において
は、2層の配線層を形成する場合について説明したが、
配線層の数は2層に限定するものではなく、さらに多層
に形成してもよい。
Then, on the semiconductor substrate 1, for example, CV
After depositing the interlayer insulating film 33 made of a silicon oxide film by the D method, the second layer wiring 34 is formed by the same step as the step of forming the wiring 32, and the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment is obtained. To manufacture. Although the case where two wiring layers are formed has been described in the first embodiment,
The number of wiring layers is not limited to two and may be formed in multiple layers.

【0045】ところで、図44および図45を用いて、
Al膜を主導電層とする配線(第1層配線32および第
2層配線34)を形成する場合について説明したが、C
u(銅)を主導電層として配線を形成する場合について
図46および図47を用いて説明する。
By the way, referring to FIGS. 44 and 45,
The case of forming the wiring (the first layer wiring 32 and the second layer wiring 34) using the Al film as the main conductive layer has been described.
A case of forming a wiring using u (copper) as a main conductive layer will be described with reference to FIGS. 46 and 47.

【0046】プラグ30、31(図41〜図43参照)
が形成された後、たとえば窒化シリコン膜からなるエッ
チングストッパ膜33Aを堆積した後、そのエッチング
ストッパ膜33A上に酸化シリコン膜からなる絶縁膜3
3Bを堆積する。続いて、フォトリソグラフィ技術によ
りパターニングされたフォトレジスト膜をマスクとし
て、絶縁膜33Bおよびエッチングストッパ膜33Aを
ドライエッチングすることにより、配線溝32Aを形成
する。
Plugs 30 and 31 (see FIGS. 41 to 43)
After the formation of the etching stopper film 33A made of, for example, a silicon nitride film, the insulating film 3 made of a silicon oxide film is formed on the etching stopper film 33A.
Deposit 3B. Subsequently, the insulating film 33B and the etching stopper film 33A are dry-etched using the photoresist film patterned by the photolithography technique as a mask to form the wiring groove 32A.

【0047】次いで、配線溝32Aの内部を含む半導体
基板1上に、たとえばスパッタリング法にて窒化チタン
膜を堆積した後、その窒化チタン膜上にめっき法などに
よりCu膜を堆積し、そのCu膜で配線溝33Aを埋め
込む。続いて、たとえばCMP法による研磨により、絶
縁膜33B上の余分な窒化チタン膜およびCu膜を除去
し、配線溝33A内に窒化チタン膜およびCu膜を残す
ことにより第1層埋め込み配線32Bを形成する。
Next, after depositing a titanium nitride film on the semiconductor substrate 1 including the inside of the wiring groove 32A by, for example, a sputtering method, a Cu film is deposited on the titanium nitride film by a plating method and the Cu film is formed. The wiring groove 33A is filled with. Then, the excess titanium nitride film and the Cu film on the insulating film 33B are removed by polishing by, for example, the CMP method, and the titanium nitride film and the Cu film are left in the wiring groove 33A to form the first layer embedded wiring 32B. To do.

【0048】次に、半導体基板1上に、たとえば窒化シ
リコン膜からなるエッチングストッパ膜33C、酸化シ
リコン膜からなる絶縁膜33D、窒化シリコン膜からな
るエッチングストッパ膜33Eおよび酸化シリコン膜か
らなる絶縁膜33Fを下層から順次堆積する。続いて、
フォトリソグラフィ技術によりパターニングされたフォ
トレジスト膜をマスクとして、絶縁膜33Fおよびエッ
チングストッパ膜33Eをドライエッチングすることに
より、配線溝34Aを形成する。次いで、上記第1層埋
め込み配線32Bを形成した工程と同様の工程により第
2層埋め込み配線34Bを形成し、本実施の形態1の半
導体集積回路装置を製造する。なお、本実施の形態1に
おいては、2層の埋め込み配線を形成する場合について
説明したが、埋め込み配線の数は2層に限定するもので
はなく、さらに多層に形成してもよい。
Next, on the semiconductor substrate 1, for example, an etching stopper film 33C made of a silicon nitride film, an insulating film 33D made of a silicon oxide film, an etching stopper film 33E made of a silicon nitride film, and an insulating film 33F made of a silicon oxide film. Are sequentially deposited from the lower layer. continue,
Using the photoresist film patterned by the photolithography technique as a mask, the insulating film 33F and the etching stopper film 33E are dry-etched to form the wiring groove 34A. Then, the second layer embedded wiring 34B is formed by the same step as the step of forming the first layer embedded wiring 32B, and the semiconductor integrated circuit device of the first embodiment is manufactured. In the first embodiment, the case where two layers of embedded wirings are formed has been described, but the number of embedded wirings is not limited to two layers, and more layers may be formed.

【0049】(実施の形態2)前記実施の形態1におい
ては、ゲート電極14(図14〜図16参照)をTiN
からなるバリア導体膜14AとWからなる導電性膜14
Bとで形成したが、本実施の形態2では、多結晶シリコ
ン膜上にTiN膜を介してW膜を積層してゲート電極を
形成するものである。このような本実施の形態2の半導
体集積回路装置の製造方法について、図48〜図83を
用いて工程順に説明する。
(Embodiment 2) In Embodiment 1, the gate electrode 14 (see FIGS. 14 to 16) is formed of TiN.
Barrier conductor film 14A made of W and conductive film 14 made of W
However, in the second embodiment, the gate electrode is formed by stacking the W film on the polycrystalline silicon film via the TiN film. A method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment will be described in the order of steps with reference to FIGS. 48 to 83.

【0050】本実施の形態2の半導体集積回路装置の製
造方法は、前記実施の形態1において図1を用いて説明
した工程までは同様である。
The method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment is the same up to the step described with reference to FIG. 1 in the first embodiment.

【0051】その後、図48に示すように、半導体基板
1を熱処理することによって、p型ウェル4およびn型
ウェル5の表面に清浄なゲート酸化膜6Aを形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 48, semiconductor substrate 1 is heat-treated to form a clean gate oxide film 6A on the surfaces of p type well 4 and n type well 5.

【0052】続いて、半導体基板1上に膜厚150〜2
00nm程度の多結晶シリコン膜7AをCVD法で堆積
する。次いで、フォトリソグラフィ技術によりパターニ
ングされたフォトレジスト膜をマスクにしたドライエッ
チングにより、その多結晶シリコン膜7Aをパターニン
グする。
Subsequently, a film thickness of 150 to 2 is formed on the semiconductor substrate 1.
A polycrystalline silicon film 7A having a thickness of about 00 nm is deposited by the CVD method. Then, the polycrystalline silicon film 7A is patterned by dry etching using the photoresist film patterned by the photolithography technique as a mask.

【0053】続いて、p型ウェル4にPまたはAs(ヒ
素)をイオン注入することよってn型半導体領域(ソー
ス、ドレイン)8を形成し、n型ウェル5にBをイオン
注入することによってp型半導体領域(ソース、ドレイ
ン)9を形成する。
Subsequently, P or As (arsenic) is ion-implanted into the p-type well 4 to form an n-type semiconductor region (source, drain) 8, and B is ion-implanted into the n-type well 5. A type semiconductor region (source, drain) 9 is formed.

【0054】次に、図49〜図51に示すように、たと
えば半導体基板1上に酸化シリコン膜をCVD法にて堆
積することにより、層間絶縁膜11を形成する。なお、
図50は図49中のA−A線における断面に対応し、図
51は図49中のB−B線における断面に対応する。ま
た、図49中においては、n型半導体領域(ソース、ド
レイン)8およびp型半導体領域(ソース、ドレイン)
9を示す領域にハッチングを付す。続いて、CMP法に
て上記多結晶シリコン膜7Aの表面が現れるまで層間絶
縁膜11を研磨する。
Next, as shown in FIGS. 49 to 51, an interlayer insulating film 11 is formed by depositing a silicon oxide film on the semiconductor substrate 1 by the CVD method, for example. In addition,
50 corresponds to the cross section taken along the line AA in FIG. 49, and FIG. 51 corresponds to the cross section taken along the line BB in FIG. Further, in FIG. 49, an n-type semiconductor region (source, drain) 8 and a p-type semiconductor region (source, drain)
The area indicated by 9 is hatched. Then, the interlayer insulating film 11 is polished by the CMP method until the surface of the polycrystalline silicon film 7A appears.

【0055】次に、図52および図53に示すように、
上記多結晶シリコン膜7Aをエッチバックすることによ
り、その表面の高さを層間絶縁膜11の表面の高さより
低くする。この時、層間絶縁膜11の表面と多結晶シリ
コン膜7Aの表面との差は、後の工程にて形成するソー
ス、ドレインへの接続孔と多結晶シリコン膜7Aとの間
の距離と同一となるようにし、本実施の形態1において
は、100nm程度とすることを例示できる。
Next, as shown in FIGS. 52 and 53,
The surface height of the polycrystalline silicon film 7A is made lower than that of the interlayer insulating film 11 by etching back the polycrystalline silicon film 7A. At this time, the difference between the surface of the interlayer insulating film 11 and the surface of the polycrystalline silicon film 7A is the same as the distance between the polycrystalline silicon film 7A and the source / drain connection hole formed in a later step. Thus, in the first embodiment, it can be exemplified that the thickness is about 100 nm.

【0056】次に、図54〜図56に示すように、たと
えば希フッ酸溶液を用いたウエットエッチング法によ
り、層間絶縁膜11を選択的かつ等方的にエッチング
し、層間絶縁膜11の表面を多結晶シリコン膜7Aの表
面の高さまで下げる。この時、多結晶シリコン膜7Aの
周囲を取り囲むように溝部15が形成される。この溝部
15は、等方的エッチングにより形成されることから、
その幅および深さは、前工程(図52および図53参
照)後における層間絶縁膜11の表面の高さと多結晶シ
リコン膜7Aの表面の高さとの差と等しくなる。
Next, as shown in FIGS. 54 to 56, the interlayer insulating film 11 is selectively and isotropically etched by, for example, a wet etching method using a dilute hydrofluoric acid solution, and the surface of the interlayer insulating film 11 is etched. Is lowered to the height of the surface of the polycrystalline silicon film 7A. At this time, the trench 15 is formed so as to surround the polycrystalline silicon film 7A. Since the groove 15 is formed by isotropic etching,
The width and depth are equal to the difference between the height of the surface of interlayer insulating film 11 and the height of the surface of polycrystalline silicon film 7A after the previous step (see FIGS. 52 and 53).

【0057】次に、前記実施の形態1にて図22および
図23を用いて説明した工程と同様の工程により、エッ
チングストッパ膜16を堆積する(図57および図58
参照)。続いて、前記実施の形態1にて図24〜図26
を用いて説明した工程と同様の工程により、層間絶縁膜
11および多結晶シリコン膜7A上のエッチングストッ
パ膜16を除去し、溝部15内にエッチングストッパ膜
16を残す(図59〜図61参照)。
Next, the etching stopper film 16 is deposited by the steps similar to those described with reference to FIGS. 22 and 23 in the first embodiment (FIGS. 57 and 58).
reference). 24 to 26 in the first embodiment.
The etching stopper film 16 on the interlayer insulating film 11 and the polycrystalline silicon film 7A is removed and the etching stopper film 16 is left in the groove portion 15 by the same process as that described with reference to FIGS. 59 to 61. .

【0058】次に、図62および図63に示すように、
上記多結晶シリコン膜7Aを選択的にエッチバックする
ことにより、その表面の高さを50nm程度下げ、開口
部(第3溝部)16Aを形成する。
Next, as shown in FIGS. 62 and 63,
By selectively etching back the polycrystalline silicon film 7A, the height of the surface thereof is lowered by about 50 nm to form an opening (third groove) 16A.

【0059】続いて、前記実施の形態1にて図27〜図
30を用いて説明した工程と同様の工程により、フォト
レジスト膜17を形成する(図64〜図67参照)。本
実施の形態2においても、前記実施の形態1の場合と同
様に、開口部18の平面形状は、スリット型(図64参
照)または矩形(図65参照)などとすることができ
る。
Then, a photoresist film 17 is formed by the same steps as those described with reference to FIGS. 27 to 30 in the first embodiment (see FIGS. 64 to 67). Also in the second embodiment, as in the case of the first embodiment, the planar shape of the opening 18 can be a slit type (see FIG. 64) or a rectangle (see FIG. 65).

【0060】次に、前記実施の形態1において、図31
〜図34を用いて説明した工程と同様の工程により、n
型半導体領域8(ソース、ドレイン)およびp型半導体
領域(ソース、ドレイン)9へ達する接続孔20を形成
する(図68〜図71参照)。本実施の形態2において
も、溝部15に埋め込まれたエッチングストッパ膜16
は、層間絶縁膜11に対して高いエッチング選択比を有
しているので、接続孔20をゲート電極14から溝部1
5の幅だけ離れた一定の位置に開孔することができる。
これにより、多結晶シリコン膜7Aをフォトレジスト膜
17で覆う必要がなくなることから、マスク(フォトレ
ジスト膜17)の多結晶シリコン膜7Aに対する合わせ
余裕を設けることを省略できる。すなわち、本実施の形
態2の半導体集積回路装置が有する素子の微細化が可能
になるので、それら素子を高集積化することが可能とな
る。
Next, referring to FIG.
~ By the process similar to the process described using FIG. 34, n
A connection hole 20 reaching the type semiconductor region 8 (source, drain) and the p-type semiconductor region (source, drain) 9 is formed (see FIGS. 68 to 71). Also in the second embodiment, the etching stopper film 16 embedded in the groove 15 is formed.
Has a high etching selection ratio with respect to the interlayer insulating film 11, so that the connection hole 20 is formed from the gate electrode 14 to the groove portion 1.
It is possible to open holes at fixed positions separated by a width of 5.
This eliminates the need to cover the polycrystalline silicon film 7A with the photoresist film 17, so that it is possible to omit the provision of the alignment margin for the mask (photoresist film 17) with respect to the polycrystalline silicon film 7A. That is, since the elements included in the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment can be miniaturized, the elements can be highly integrated.

【0061】また、本実施の形態2においても、上記接
続孔20は多結晶シリコン膜7Aから溝部15の幅だけ
離れた一定の位置に開孔できるので、複数の半導体基板
1間でも多結晶シリコン膜7Aと接続孔20との間の距
離を一定にすることができる。これにより、複数の本実
施の形態2の半導体集積回路装置の間で特性にばらつき
が出ることを防ぐことができる。
Also in the second embodiment, since the connection hole 20 can be opened at a fixed position apart from the polycrystalline silicon film 7A by the width of the groove portion 15, the polycrystalline silicon film can be formed between the plurality of semiconductor substrates 1. The distance between the membrane 7A and the connection hole 20 can be constant. As a result, it is possible to prevent variations in characteristics among a plurality of semiconductor integrated circuit devices according to the second embodiment.

【0062】次に、前記実施の形態1において図35お
よび図36を用いて説明した工程と同様の工程により、
バリア導体膜21および導電性膜22を堆積し、開口部
16Aおよび接続孔20を埋め込む(図72および図7
3参照)。
Next, by the same steps as the steps described with reference to FIGS. 35 and 36 in the first embodiment,
A barrier conductor film 21 and a conductive film 22 are deposited to fill the opening 16A and the connection hole 20 (FIGS. 72 and 7).
3).

【0063】続いて、前記実施の形態1において図37
〜図40を用いて説明した工程と同様の工程により、層
間絶縁膜11およびエッチングストッパ膜16上のバリ
ア導体膜21および導電性膜22を除去する。これによ
り、そのバリア導体膜21および導電性膜22を接続孔
20の内部に残すことにより、プラグ23を形成するこ
とができる。また、そのバリア導体膜21および導電性
膜22を開口部16Aの内部に残すことにより、多結晶
シリコン膜7A、バリア導体膜21および導電性膜22
からなるゲート電極24を形成することができる(図7
4〜図77参照)。このように、本実施の形態2におい
ては、プラグ23と多結晶シリコン膜7A、バリア導体
膜21および導電性膜22の積層膜からなるゲート電極
24とを同一工程で形成できるので、プラグ23および
ゲート電極24を個別の工程にて形成する場合に比べ
て、その工程数を削減することが可能となる。ここまで
の工程により、nチャネル型MISFETQnおよびp
チャネル型MISFETQpを形成することができる。
Subsequently, FIG. 37 in the first embodiment is described.
˜Barrier conductor film 21 and conductive film 22 on interlayer insulating film 11 and etching stopper film 16 are removed by a process similar to the process described with reference to FIGS. Thus, the barrier conductor film 21 and the conductive film 22 are left inside the connection hole 20, so that the plug 23 can be formed. Further, by leaving the barrier conductor film 21 and the conductive film 22 inside the opening 16A, the polycrystalline silicon film 7A, the barrier conductor film 21 and the conductive film 22 are formed.
It is possible to form the gate electrode 24 composed of (FIG. 7).
4 to FIG. 77). As described above, according to the second embodiment, the plug 23 and the gate electrode 24 made of the laminated film of the polycrystalline silicon film 7A, the barrier conductor film 21, and the conductive film 22 can be formed in the same step, so that the plug 23 and the The number of steps can be reduced as compared with the case where the gate electrode 24 is formed in individual steps. Through the steps so far, the n-channel type MISFET Qn and p
The channel type MISFET Qp can be formed.

【0064】次に、前記実施の形態1において図42お
よび図43を用いて説明した工程と同様の工程により、
エッチングストッパ膜25および層間絶縁膜26を順次
堆積した後、エッチングストッパ膜25および層間絶縁
膜26に、プラグ23に達する接続孔27およびゲート
電極に達する接続孔28を形成する。続いて、接続孔2
7、28の内部を含む半導体基板1上に窒化チタンをス
パッタリング法にて堆積した後、その窒化チタン膜上に
W膜をCVD法にて堆積し、接続孔27、28を埋め込
む。次いで、CMP法にて層間絶縁膜26上の窒化チタ
ン膜およびW膜を除去し、その窒化チタン膜およびW膜
を接続孔27、28の内部に残すことにより、プラグ3
0、31をそれぞれ形成する(図78および図79参
照)。
Next, by the same steps as those described with reference to FIGS. 42 and 43 in the first embodiment,
After the etching stopper film 25 and the interlayer insulating film 26 are sequentially deposited, a connection hole 27 reaching the plug 23 and a connection hole 28 reaching the gate electrode are formed in the etching stopper film 25 and the interlayer insulating film 26. Then, the connection hole 2
After titanium nitride is deposited on the semiconductor substrate 1 including the insides of 7 and 28 by the sputtering method, a W film is deposited on the titanium nitride film by the CVD method to fill the connection holes 27 and 28. Next, the titanium nitride film and the W film on the interlayer insulating film 26 are removed by the CMP method, and the titanium nitride film and the W film are left inside the connection holes 27 and 28, whereby the plug 3
0 and 31 are formed respectively (see FIGS. 78 and 79).

【0065】次に、前記実施の形態1において図44お
よび図45を用いて説明した工程と同様の工程により、
第1層配線32および第2層配線34を形成し、本実施
の形態2の半導体集積回路装置を製造する(図80およ
び図81参照)。なお、本実施の形態2においても、2
層の配線層を形成する場合について説明したが、配線層
の数は2層に限定するものではなく、さらに多層に形成
してもよい。
Next, by the same steps as those described with reference to FIGS. 44 and 45 in the first embodiment,
The first layer wiring 32 and the second layer wiring 34 are formed, and the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment is manufactured (see FIGS. 80 and 81). In the second embodiment as well, 2
Although the case of forming the wiring layers of layers has been described, the number of wiring layers is not limited to two, and more layers may be formed.

【0066】また、本実施の形態2においても、Cuを
主導電層として配線を形成してもよい。たとえば、プラ
グ30、31(図78および図79参照)が形成された
後、前記実施の形態1において図46および図47を用
いて説明した工程により、第1層埋め込み配線32Bお
よび第2層埋め込み配線34Bを形成することができる
(図82および図83参照)。なお、本実施の形態2に
おいても、2層の埋め込み配線を形成する場合について
説明したが、埋め込み配線の数は2層に限定するもので
はなく、さらに多層に形成してもよい。
Also in the second embodiment, the wiring may be formed using Cu as the main conductive layer. For example, after the plugs 30 and 31 (see FIGS. 78 and 79) are formed, the first layer embedded wiring 32B and the second layer embedded are formed by the process described with reference to FIGS. 46 and 47 in the first embodiment. The wiring 34B can be formed (see FIGS. 82 and 83). In the second embodiment as well, the case where two layers of embedded wirings are formed has been described, but the number of embedded wirings is not limited to two and may be formed in multiple layers.

【0067】(実施の形態3)本実施の形態3は、前記
実施の形態1において説明した接続孔20を形成する際
のエッチング(図33参照)による、素子分離溝3内の
酸化シリコン膜2のダメージ防止を目的として、n型半
導体領域8およびp型半導体領域9を形成した工程(図
2参照)後に、半導体基板1上に酸化シリコン膜2に対
してエッチング選択比の高い薄膜を堆積するものであ
る。このような本実施の形態3の半導体集積回路装置の
製造方法について、図84〜図121を用いて工程順に
説明する。
(Third Embodiment) In the third embodiment, the silicon oxide film 2 in the element isolation trench 3 is formed by etching (see FIG. 33) when forming the connection hole 20 described in the first embodiment. In order to prevent the damage of the n-type semiconductor region 8 and the p-type semiconductor region 9 (see FIG. 2), a thin film having a high etching selection ratio with respect to the silicon oxide film 2 is deposited on the semiconductor substrate 1. It is a thing. A method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the third embodiment will be described in the order of steps with reference to FIGS. 84 to 121.

【0068】本実施の形態3の半導体集積回路装置の製
造方法は、前記実施の形態1において図2を用いて説明
した工程までは同様である。
The method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the third embodiment is the same up to the step described with reference to FIG. 2 in the first embodiment.

【0069】その後、図84〜図86に示すように、た
とえば半導体基板1上に、酸化シリコン膜2に対してエ
ッチング選択比の高い窒化シリコン膜をCVD法にて堆
積することにより、エッチングストッパ膜(第2絶縁
膜)11Aを形成する。このエッチングストッパ膜11
Aは、その膜厚を100nm程度とすることを例示でき
る。
After that, as shown in FIGS. 84 to 86, for example, a silicon nitride film having a high etching selection ratio with respect to the silicon oxide film 2 is deposited on the semiconductor substrate 1 by the CVD method to form an etching stopper film. (Second insulating film) 11A is formed. This etching stopper film 11
A can be exemplified to have a film thickness of about 100 nm.

【0070】続いて、前記実施の形態1において図3〜
図5を用いて説明した工程と同様の工程により層間絶縁
膜11を形成した後、CMP法にてダミーゲート電極7
の表面が現れるまで層間絶縁膜11およびエッチングス
トッパ膜11Aを研磨する。
Subsequently, in FIG. 3 to FIG.
After the interlayer insulating film 11 is formed by the process similar to the process described with reference to FIG. 5, the dummy gate electrode 7 is formed by the CMP method.
The interlayer insulating film 11 and the etching stopper film 11A are polished until the surface of (1) appears.

【0071】次に、前記実施の形態1において図6〜図
8を用いて説明した工程と同様の工程により、ダミーゲ
ート電極7およびダミーゲート酸化膜6を選択的に除去
することにより、開口部12を形成する(図87〜図8
9参照)。
Next, the dummy gate electrode 7 and the dummy gate oxide film 6 are selectively removed by a process similar to the process described with reference to FIGS. 12 (FIGS. 87 to 8)
9).

【0072】次に、前記実施の形態1において図9〜図
13を用いて説明した工程と同様の工程により、開口部
12の底部にゲート酸化膜13を形成(図90〜図92
参照)した後、バリア導体膜14Aおよび導電性膜14
Bを下層より順次堆積する(図93および図94参
照)。
Next, the gate oxide film 13 is formed on the bottom of the opening 12 by the same steps as those described with reference to FIGS. 9 to 13 in the first embodiment (FIGS. 90 to 92).
(See), the barrier conductor film 14A and the conductive film 14
B is sequentially deposited from the lower layer (see FIGS. 93 and 94).

【0073】次に、前記実施の形態1において図14〜
図16を用いて説明した工程と同様の工程により、層間
絶縁膜11上のバリア導体膜14Aおよび導電性膜14
Bを除去し、そのバリア導体膜14Aおよび導電性膜1
4Bを開口部12内にのみ残す(図95〜図97参
照)。続いて、開口部12内におけるバリア導体膜14
Aおよび導電性膜14Bを異方的にエッチングすること
により、その表面の高さを層間絶縁膜11の表面の高さ
より低くし、ゲート電極14を形成する(図98および
図99参照)。この時、層間絶縁膜11の表面とゲート
電極14の表面との差は、エッチングストッパ膜11A
の膜厚以上となるようにし、本実施の形態3において
は、100nm程度とすることを例示できる。これによ
り、後の工程において、n型半導体領域(ソース、ドレ
イン)8およびp型半導体領域(ソース、ドレイン)9
に達する接続孔を形成した際に、ゲート電極14の側壁
をエッチングストッパ膜11Aで覆った状態に保つこと
ができる。その工程については、後で詳述する。ここま
での工程により、nチャネル型MISFETQnおよび
pチャネル型MISFETQpを形成することができ
る。
Next, FIG. 14 to FIG.
By the process similar to the process described with reference to FIG. 16, the barrier conductor film 14A and the conductive film 14 on the interlayer insulating film 11 are formed.
B is removed, and the barrier conductor film 14A and the conductive film 1 are removed.
4B is left only in the opening 12 (see FIGS. 95 to 97). Then, the barrier conductor film 14 in the opening 12
By anisotropically etching A and the conductive film 14B, the height of the surface thereof is made lower than the height of the surface of the interlayer insulating film 11 to form the gate electrode 14 (see FIGS. 98 and 99). At this time, the difference between the surface of the interlayer insulating film 11 and the surface of the gate electrode 14 is due to the etching stopper film 11A.
It is possible to exemplify that the thickness is set to be equal to or larger than the film thickness, and in the third embodiment, it is set to about 100 nm. As a result, in a subsequent step, the n-type semiconductor region (source, drain) 8 and the p-type semiconductor region (source, drain) 9 are formed.
It is possible to keep the side wall of the gate electrode 14 covered with the etching stopper film 11A when the connection hole reaching the height is formed. The process will be described in detail later. Through the steps up to this point, the n-channel type MISFET Qn and the p-channel type MISFET Qp can be formed.

【0074】次に、前記実施の形態1において図27〜
図30を用いて説明した工程と同様の工程により、フォ
トレジスト膜17を形成する(図100〜図103参
照)。本実施の形態3においても、前記実施の形態1の
場合と同様に、開口部18の平面形状は、スリット型
(図100参照)または矩形(図101参照)などとす
ることができる。
Next, FIG. 27 to FIG.
The photoresist film 17 is formed by the same steps as the steps described with reference to FIG. 30 (see FIGS. 100 to 103). Also in the third embodiment, as in the case of the first embodiment, the planar shape of the opening 18 can be a slit type (see FIG. 100) or a rectangle (see FIG. 101).

【0075】次に、前記実施の形態1において図31〜
図34を用いて説明した工程と同様の工程により、n型
半導体領域8(ソース、ドレイン)およびp型半導体領
域(ソース、ドレイン)9へ達する接続孔20を形成す
る(図104〜図107参照)。この時、ゲート電極1
4の側壁に存在するエッチングストッパ膜11Aは、層
間絶縁膜11に対して高いエッチング選択比を有してい
るので、接続孔20をゲート電極14からエッチングス
トッパ膜11Aの膜厚分だけ離れた一定の位置に開孔す
ることができる。これにより、本実施の形態3において
も、ゲート電極14をフォトレジスト膜17で覆う必要
がなくなることから、マスク(フォトレジスト膜17)
のゲート電極14に対する合わせ余裕を設けることを省
略できる。すなわち、本実施の形態3の半導体集積回路
装置が有する素子の微細化が可能になるので、それら素
子を高集積化することが可能となる。
Next, referring to FIG. 31 to FIG.
By a process similar to the process described with reference to FIG. 34, the connection hole 20 reaching the n-type semiconductor region 8 (source, drain) and the p-type semiconductor region (source, drain) 9 is formed (see FIGS. 104 to 107). ). At this time, the gate electrode 1
Since the etching stopper film 11A existing on the side wall of No. 4 has a high etching selection ratio with respect to the interlayer insulating film 11, the contact hole 20 is separated from the gate electrode 14 by the thickness of the etching stopper film 11A. Can be opened at the position. As a result, also in the third embodiment, it is not necessary to cover the gate electrode 14 with the photoresist film 17, so that the mask (photoresist film 17) is used.
It is possible to omit the provision of the alignment margin with respect to the gate electrode 14. That is, since the elements included in the semiconductor integrated circuit device according to the third embodiment can be miniaturized, the elements can be highly integrated.

【0076】また、上記接続孔20は、ゲート電極14
からエッチングストッパ膜11Aの膜厚分だけ離れた一
定の位置に開孔できることから、複数の半導体基板1間
でもゲート電極14と接続孔20との間の距離を一定に
することができる。これにより、複数の本実施の形態3
の半導体集積回路装置の間で特性にばらつきが出ること
を防ぐことができる。
Further, the connection hole 20 is formed in the gate electrode 14
Since the holes can be opened at a constant position separated by the film thickness of the etching stopper film 11A from the above, the distance between the gate electrode 14 and the connection hole 20 can be made constant even between the plurality of semiconductor substrates 1. Thereby, a plurality of the third embodiment
It is possible to prevent variations in characteristics among the semiconductor integrated circuit devices.

【0077】ところで、前記実施の形態1および前記実
施の形態2においては、溝部15を形成し、その溝部1
5内にエッチングストッパ膜16Aを埋め込むことによ
り、ゲート電極14から一定の距離だけ離間した位置に
接続孔20を形成する場合について説明した(図31〜
図34および図68〜図71参照)。一方、本実施の形
態3においては、層間絶縁膜11を形成する前に形成し
たエッチストッパ膜11Aにより、ゲート電極14から
一定の距離だけ離間した位置に接続孔20を形成するこ
とを実現している。すなわち、本実施の形態3において
は、前記実施の形態1および前記実施の形態2において
行っていた溝部15を形成する工程、半導体基板1上に
エッチングストッパ膜16を堆積する工程および層間絶
縁膜11およびゲート電極14上のエッチングストッパ
膜16を除去する工程を省略することができる。そのた
め、本実施の形態3の半導体集積回路装置の製造方法に
よれば、前記実施の形態1および前記実施の形態2に比
べ、その工程数を削減することが可能となる。
By the way, in the first and second embodiments, the groove portion 15 is formed and the groove portion 1 is formed.
The case where the connection hole 20 is formed at a position separated from the gate electrode 14 by a certain distance by embedding the etching stopper film 16A in the layer 5 has been described (FIGS. 31 to 31).
34 and 68 to 71). On the other hand, in the third embodiment, the contact hole 20 is formed at a position separated from the gate electrode 14 by a certain distance by the etch stopper film 11A formed before forming the interlayer insulating film 11. There is. That is, in the third embodiment, the step of forming the groove portion 15 performed in the first and second embodiments, the step of depositing the etching stopper film 16 on the semiconductor substrate 1, and the interlayer insulating film 11 are performed. Also, the step of removing the etching stopper film 16 on the gate electrode 14 can be omitted. Therefore, according to the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device of the third embodiment, the number of steps can be reduced as compared with the first and second embodiments.

【0078】また、上記接続孔20を形成する工程にお
いて、接続孔20の底部にエッチングストッパ膜11A
が存在しない場合には、層間絶縁膜11は酸化シリコン
から形成されていることから、接続孔20を穿孔するエ
ッチング時に素子分離溝3内に存在する酸化シリコン膜
2にもエッチング反応が生じ、酸化シリコン膜2にダメ
ージを与えてしまう恐れがある。そこで、本実施の形態
3においては、エッチングストッパ膜11Aを形成し、
接続孔20の穿孔時には層間絶縁膜11のみを選択的に
エッチングしている。そのため、酸化シリコン膜2にダ
メージを与えてしまうことを防ぐことができる。
In the step of forming the connection hole 20, the etching stopper film 11A is formed on the bottom of the connection hole 20.
When there is no such a layer, since the interlayer insulating film 11 is formed of silicon oxide, an etching reaction also occurs in the silicon oxide film 2 existing in the element isolation trench 3 at the time of etching for forming the connection hole 20 and the oxidation occurs. There is a risk of damaging the silicon film 2. Therefore, in the third embodiment, the etching stopper film 11A is formed,
At the time of forming the connection hole 20, only the interlayer insulating film 11 is selectively etched. Therefore, it is possible to prevent the silicon oxide film 2 from being damaged.

【0079】次に、図108および図109に示すよう
に、エッチングストッパ膜11Aを選択的かつ異方的に
エッチングすることにより、接続孔20の底部のエッチ
ングストッパ膜11Aを除去する。この時、ゲート電極
14の側壁に存在するエッチングストッパ膜11Aの上
面もその膜厚分程度エッチングされる。本実施の形態3
では、そのエッチング工程前において、エッチングスト
ッパ膜11Aの上面は、ゲート電極14の上面位置より
エッチングストッパ膜11Aの膜厚以上高い位置に存在
している。すなわち、そのエッチング工程後において
も、エッチングストッパ膜11Aによってゲート電極1
4の側壁を覆った状態に保つことができる。その結果、
ゲート電極14と後の工程で接続孔20内に形成される
プラグとが短絡してしまう不具合を防ぐことが可能とな
る。
Next, as shown in FIGS. 108 and 109, the etching stopper film 11A is selectively and anisotropically etched to remove the etching stopper film 11A at the bottom of the connection hole 20. At this time, the upper surface of the etching stopper film 11A existing on the side wall of the gate electrode 14 is also etched by the film thickness. Third Embodiment
Then, before the etching step, the upper surface of the etching stopper film 11A is present at a position higher than the upper surface position of the gate electrode 14 by the film thickness of the etching stopper film 11A or more. That is, even after the etching process, the gate electrode 1 is removed by the etching stopper film 11A.
The side wall of 4 can be kept covered. as a result,
It is possible to prevent a short circuit between the gate electrode 14 and the plug formed in the connection hole 20 in a later step.

【0080】次に、前記実施の形態1において図35お
よび図36を用いて説明した工程と同様の工程により、
バリア導体膜21および導電性膜22を堆積し、接続孔
20を埋め込む(図110および図111参照)。
Next, by the same steps as those described in the first embodiment with reference to FIGS. 35 and 36,
A barrier conductor film 21 and a conductive film 22 are deposited, and the connection hole 20 is buried (see FIGS. 110 and 111).

【0081】次に、図112〜図115に示すように、
ゲート電極14の上面を研磨の終点としたCMP法によ
り、層間絶縁膜11、エッチングストッパ膜11A、バ
リア導体膜21および導電性膜22を研磨する。これに
より、バリア導体膜21および導電性膜22を接続孔2
0の内部に残し、プラグ23を形成することができる。
なお、図112は、フォトレジスト膜17が有する開口
部18の平面形状がスリット型であった場合(図100
参照)に対応した要部平面図であり、図113は、フォ
トレジスト膜17が有する開口部18の平面形状が矩形
であった場合(図101参照)に対応した要部平面図で
ある。
Next, as shown in FIGS. 112 to 115,
The interlayer insulating film 11, the etching stopper film 11A, the barrier conductor film 21, and the conductive film 22 are polished by the CMP method using the upper surface of the gate electrode 14 as the polishing end point. As a result, the barrier conductor film 21 and the conductive film 22 are connected to the connection hole 2
The plug 23 can be formed by leaving the inside of 0.
Note that FIG. 112 shows a case where the planar shape of the opening 18 of the photoresist film 17 is a slit type (FIG. 100).
FIG. 113 is a plan view of relevant parts corresponding to the case where the opening 18 of the photoresist film 17 has a rectangular plan shape (see FIG. 101).

【0082】次に、前記実施の形態1において図42お
よび図43を用いて説明した工程と同様の工程により、
エッチングストッパ膜25および層間絶縁膜26を順次
堆積した後、エッチングストッパ膜25および層間絶縁
膜26に、プラグ23に達する接続孔27およびゲート
電極に達する接続孔28を形成する。続いて、接続孔2
7、28の内部を含む半導体基板1上に窒化チタンをス
パッタリング法にて堆積した後、その窒化チタン膜上に
W膜をCVD法にて堆積し、接続孔27、28を埋め込
む。次いで、CMP法にて層間絶縁膜26上の窒化チタ
ン膜およびW膜を除去し、その窒化チタン膜およびW膜
を接続孔27、28の内部に残すことにより、プラグ3
0、31をそれぞれ形成する(図116および図117
参照)。
Next, by the same steps as the steps described with reference to FIGS. 42 and 43 in the first embodiment,
After the etching stopper film 25 and the interlayer insulating film 26 are sequentially deposited, a connection hole 27 reaching the plug 23 and a connection hole 28 reaching the gate electrode are formed in the etching stopper film 25 and the interlayer insulating film 26. Then, the connection hole 2
After titanium nitride is deposited on the semiconductor substrate 1 including the insides of 7 and 28 by the sputtering method, a W film is deposited on the titanium nitride film by the CVD method to fill the connection holes 27 and 28. Next, the titanium nitride film and the W film on the interlayer insulating film 26 are removed by the CMP method, and the titanium nitride film and the W film are left inside the connection holes 27 and 28, whereby the plug 3
0 and 31 are formed respectively (see FIGS. 116 and 117).
reference).

【0083】次に、前記実施の形態1において図44お
よび図45を用いて説明した工程と同様の工程により、
第1層配線32および第2層配線34を形成し、本実施
の形態3の半導体集積回路装置を製造する(図118お
よび図119参照)。なお、本実施の形態3において
も、2層の配線層を形成する場合について説明したが、
配線層の数は2層に限定するものではなく、さらに多層
に形成してもよい。
Next, by the same steps as the steps described with reference to FIGS. 44 and 45 in the first embodiment,
The first layer wiring 32 and the second layer wiring 34 are formed, and the semiconductor integrated circuit device of the third embodiment is manufactured (see FIGS. 118 and 119). In the third embodiment, the case where two wiring layers are formed has been described.
The number of wiring layers is not limited to two and may be formed in multiple layers.

【0084】また、本実施の形態3においても、Cuを
主導電層として配線を形成してもよい。たとえば、プラ
グ30、31(図116および図117参照)が形成さ
れた後、前記実施の形態1において図46および図47
を用いて説明した工程により、第1層埋め込み配線32
Bおよび第2層埋め込み配線34Bを形成することがで
きる(図120および図121参照)。なお、本実施の
形態3においても、2層の埋め込み配線を形成する場合
について説明したが、埋め込み配線の数は2層に限定す
るものではなく、さらに多層に形成してもよい。
Also in the third embodiment, the wiring may be formed using Cu as the main conductive layer. For example, after the plugs 30 and 31 (see FIGS. 116 and 117) are formed, FIGS. 46 and 47 in the first embodiment.
By the process described with reference to FIG.
B and the second layer embedded wiring 34B can be formed (see FIGS. 120 and 121). In the third embodiment, the case of forming the two-layer embedded wiring has been described, but the number of embedded wirings is not limited to two layers and may be formed in multiple layers.

【0085】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 present 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 can be made without departing from the scope of the invention. It goes without saying that it can be changed.

【0086】たとえば、前記実施の形態においては、ゲ
ート電極上のエッチングストッパ膜をCMP法にて除去
する場合について示したが、エッチバック法を用いても
よい。
For example, in the above-mentioned embodiment, the case where the etching stopper film on the gate electrode is removed by the CMP method has been described, but the etchback method may be used.

【0087】[0087]

【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)その表面がゲート電極の表面より高い層間絶縁膜
(第1絶縁膜)を等方的かつ選択的にエッチングするこ
とにより、ゲート電極の周囲を取り囲む溝部(第2溝
部)を形成し、層間絶縁膜に対して高いドライエッチン
グ選択比を得ることができるエッチングストッパ膜(第
2絶縁膜)をその溝部に埋め込んだ後、その層間絶縁膜
にソース、ドレイン(半導体領域)に達する接続孔(第
1孔部)を自己整合的に形成するので、その接続孔をゲ
ート電極から上記溝部の幅だけ離れた一定の位置に開孔
することができる。 (2)ソース、ドレイン(半導体領域)に達する接続孔
(第1孔部)をゲート電極から一定の距離だけ離れた位
置に自己整合的に開孔でき、その接続孔の開孔時に用い
るマスクのゲート電極に対する合わせ余裕を設けること
を省略できるので、半導体集積回路装置が有する素子を
高集積化することができる。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows. (1) An interlayer insulating film (first insulating film) whose surface is higher than that of the gate electrode is isotropically and selectively etched to form a groove portion (second groove portion) surrounding the gate electrode, After filling an etching stopper film (second insulating film) capable of obtaining a high dry etching selection ratio with respect to the interlayer insulating film in the groove portion, a connection hole reaching the source / drain (semiconductor region) in the interlayer insulating film ( Since the first hole portion) is formed in a self-aligning manner, the connection hole can be opened at a fixed position apart from the gate electrode by the width of the groove portion. (2) A contact hole (first hole portion) reaching the source / drain (semiconductor region) can be formed in a position separated from the gate electrode by a certain distance in a self-aligned manner, and a mask used for opening the contact hole can be formed. Since it is possible to omit providing the alignment margin with respect to the gate electrode, it is possible to highly integrate the elements of the semiconductor integrated circuit device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of 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断面図である。
FIG. 1 is a main-portion cross-sectional view showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図2】図1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. 2 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG.

【図3】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. 3 is a plan view of a principal part during a manufacturing step of the semiconductor integrated circuit device which is one embodiment of the present invention.

【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 cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 2;

【図5】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断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図6】図3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。
6 is a main-portion plan view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 3; FIG.

【図7】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。
FIG. 7 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 4;

【図8】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。
FIG. 8 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 5;

【図9】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。
9 is a main-portion plan view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 6; FIG.

【図10】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。
10 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 7;

【図11】図8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. 11 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 8;

【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 cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG.

【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。
FIG. 13 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 11;

【図14】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. 14 is a plan view of a main portion during a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図15】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。
FIG. 15 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 12;

【図16】図13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。
16 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 13; FIG.

【図17】図15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. 17 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 15;

【図18】図16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. 18 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 16;

【図19】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. 19 is a fragmentary plan view during the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device of the embodiment of the present invention.

【図20】図17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. 20 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 17;

【図21】図18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. 21 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 18;

【図22】図20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。
22 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 20; FIG.

【図23】図21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. 23 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, which is subsequent to FIG. 21;

【図24】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. 24 is a fragmentary plan view during the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is the embodiment of the present invention;

【図25】図22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. 25 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 22;

【図26】図23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. 26 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 23;

【図27】図24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。
FIG. 27 is a main-portion plan view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 24;

【図28】図24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。
FIG. 28 is a plan view of the essential part during the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device, following FIG. 24;

【図29】図25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。
29 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 25. FIG.

【図30】図26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. 30 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 26.

【図31】図27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。
FIG. 31 is a main-portion plan view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 27;

【図32】図28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。
FIG. 32 is a main-portion plan view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 28;

【図33】図29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. 33 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, which is subsequent to FIG. 29;

【図34】図30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。
34 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 30. FIG.

【図35】図33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. 35 is an essential part cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 33;

【図36】図34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. 36 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 34.

【図37】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. 37 is a main-portion plan view of the semiconductor integrated circuit device in the manufacturing process according to the embodiment of the present invention;

【図38】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. 38 is a fragmentary plan view during the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is the embodiment of the present invention;

【図39】図35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. 39 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 35;

【図40】図36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。
40 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 36.

【図41】図37または図38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。
41 is a plan view of essential parts in the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device, which is subsequent to FIG. 37 or FIG. 38;

【図42】図39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。
42 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 39.

【図43】図40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. 43 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, which is subsequent to FIG. 40;

【図44】図42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。
44 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 42.

【図45】図43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。
45 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 43.

【図46】図42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. 46 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 42;

【図47】図43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. 47 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 43;

【図48】本発明の他の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. 48 is a fragmentary cross-sectional view showing the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention.

【図49】本発明の他の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. 49 is a fragmentary plan view during the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention;

【図50】図48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. 50 is an essential part cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 48;

【図51】本発明の他の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断面図である。
FIG. 51 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention.

【図52】図50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. 52 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 50;

【図53】図51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。
53 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 51.

【図54】本発明の他の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. 54 is a fragmentary plan view during the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention;

【図55】図52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. 55 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 52;

【図56】図53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. 56 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 53;

【図57】図55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。
57 is a fragmentary cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device continued from FIG. 55; FIG.

【図58】図56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. 58 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 56.

【図59】本発明の他の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. 59 is a fragmentary plan view during the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention;

【図60】図57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. 60 is an essential part cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 57;

【図61】図58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. 61 is an essential part cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 58;

【図62】図60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。
62 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 60.

【図63】図61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. 63 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 61;

【図64】本発明の他の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. 64 is a fragmentary plan view during the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention;

【図65】本発明の他の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. 65 is a plan view of a main portion during a manufacturing step of a semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention.

【図66】図62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. 66 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 62;

【図67】図63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。
67 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 63.

【図68】図64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。
FIG. 68 is a main-portion plan view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 64;

【図69】図65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。
69 is a main-portion plan view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 65; FIG.

【図70】図66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. 70 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 66;

【図71】図67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。
71 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 67; FIG.

【図72】図70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。
72 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 70. FIG.

【図73】図71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. 73 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 71;

【図74】本発明の他の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. 74 is a plan view of a main portion during a manufacturing step of a semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention.

【図75】本発明の他の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. 75 is a plan view of a main portion during a manufacturing step of a semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention.

【図76】図72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. 76 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 72.

【図77】図73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。
77 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 73. FIG.

【図78】図76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。
78 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 76;

【図79】図77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。
79 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 77. FIG.

【図80】図78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. 80 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 78;

【図81】図79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。
81 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 79.

【図82】図78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。
82 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 78; FIG.

【図83】図79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。
83 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 79.

【図84】本発明のさらに他の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. 84 is a main-portion plan view showing the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device, which is still another embodiment of the present invention.

【図85】本発明のさらに他の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. 85 is a main-portion cross-sectional view showing the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device which is still another embodiment of the present invention.

【図86】本発明のさらに他の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. 86 is a fragmentary cross-sectional view showing the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device which is still another embodiment of the present invention.

【図87】図84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。
87 is a main-portion plan view of the semiconductor integrated circuit device in a manufacturing process, following FIG. 84; FIG.

【図88】図85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。
88 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 85.

【図89】図86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。
89 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 86.

【図90】図87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。
90 is a fragmentary plan view in the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device, following FIG. 87; FIG.

【図91】図88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。
91 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 88. FIG.

【図92】図89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。
92 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 89. FIG.

【図93】図91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。
93 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 91; FIG.

【図94】図92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。
94 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 92.

【図95】本発明のさらに他の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. 95 is a plan view of a main portion during a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is still another embodiment of the present invention.

【図96】図93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。
96 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 93.

【図97】図94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。
97 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 94.

【図98】図96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。
98 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 96; FIG.

【図99】図97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。
99 is a fragmentary sectional view in the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device, following FIG. 97; FIG.

【図100】本発明のさらに他の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. 100 is a plan view of a substantial part during a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is still another embodiment of the present invention.

【図101】本発明のさらに他の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. 101 is a plan view of a substantial part during a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is still another embodiment of the present invention.

【図102】図98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。
102 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 98; FIG.

【図103】図99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。
103 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 99; FIG.

【図104】図100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。
104 is a main-portion plan view of the semiconductor integrated circuit device in a manufacturing process, following FIG. 100; FIG.

【図105】図101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。
FIG. 105 is a main-portion plan view of the semiconductor integrated circuit device in the manufacturing process, following FIG. 101;

【図106】図102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. 106 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 102;

【図107】図103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. 107 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 103;

【図108】図106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。
108 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 106;

【図109】図107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. 109 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, which is subsequent to FIG. 107;

【図110】図108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。
110 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 108; FIG.

【図111】図109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。
111 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 109. FIG.

【図112】本発明のさらに他の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. 112 is a plan view of a main portion during a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is still another embodiment of the present invention.

【図113】本発明のさらに他の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. 113 is a plan view of a main portion during a manufacturing step of a semiconductor integrated circuit device which is still another embodiment of the present invention.

【図114】図110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。
114 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 110; FIG.

【図115】図111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。
115 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 111. FIG.

【図116】図114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。
116 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 114; FIG.

【図117】図115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。
117 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 115;

【図118】図116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。
118 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 116.

【図119】図117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。
119 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 117. FIG.

【図120】図116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。
120 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, following FIG. 116;

【図121】図117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。
121 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG. 117.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 酸化シリコン膜 3 素子分離溝 4 p型ウェル 5 n型ウェル 6 ダミーゲート酸化膜 6A ゲート酸化膜 7 ダミーゲート電極 7A 多結晶シリコン膜 8 n型半導体領域(ソース、ドレイン) 9 p型半導体領域(ソース、ドレイン) 11 層間絶縁膜(第1絶縁膜) 11A エッチングストッパ膜(第2絶縁膜) 12 開口部(第1溝部) 13 ゲート酸化膜 14 ゲート電極 14A バリア導体膜 14B 導電性膜(第1導電性膜) 15 溝部(第2溝部) 16 エッチングストッパ膜(第2絶縁膜) 16A 開口部(第3溝部) 17 フォトレジスト膜 18 開口部 20 接続孔(第1孔部) 21 バリア導体膜 22 導電性膜(第2導電性膜) 23 プラグ 24 ゲート電極 25 エッチングストッパ膜 26 層間絶縁膜 27 接続孔 28 接続孔 30 プラグ 31 プラグ 32 第1層配線 32A 配線溝 32B 第1層埋め込み配線 33 層間絶縁膜 33A エッチングストッパ膜 33B 絶縁膜 33C エッチングストッパ膜 33D 絶縁膜 33E エッチングストッパ膜 33F 絶縁膜 34 第2層配線 34A 配線溝 34B 第2層埋め込み配線 Qn nチャネル型MISFET Qp pチャネル型MISFET 1 Semiconductor substrate 2 Silicon oxide film 3 element isolation grooves 4 p-type well 5 n-type well 6 Dummy gate oxide film 6A gate oxide film 7 Dummy gate electrode 7A Polycrystalline silicon film 8 n-type semiconductor region (source, drain) 9 p-type semiconductor region (source, drain) 11 Interlayer insulation film (first insulation film) 11A Etching stopper film (second insulating film) 12 Opening (first groove) 13 Gate oxide film 14 Gate electrode 14A Barrier conductor film 14B conductive film (first conductive film) 15 Groove (second groove) 16 Etching stopper film (second insulating film) 16A opening (third groove) 17 Photoresist film 18 openings 20 Connection hole (first hole) 21 Barrier conductor film 22 Conductive film (second conductive film) 23 plugs 24 gate electrode 25 Etching stopper film 26 Interlayer insulation film 27 Connection hole 28 Connection hole 30 plug 31 plug 32 First Layer Wiring 32A wiring groove 32B First layer embedded wiring 33 Interlayer insulation film 33A Etching stopper film 33B insulation film 33C Etching stopper film 33D insulation film 33E Etching stopper film 33F insulation film 34 Second Layer Wiring 34A wiring groove 34B Second layer embedded wiring Qn n-channel type MISFET Qp p channel MISFET

───────────────────────────────────────────────────── 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 29/43 H01L 29/78 301P 29/78 27/08 321F (72)発明者 一瀬 勝彦 東京都青梅市新町六丁目16番地の3 株式 会社日立製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 柳田 洋平 東京都青梅市新町六丁目16番地の3 株式 会社日立製作所デバイス開発センタ内 Fターム(参考) 4M104 AA01 BB01 BB04 BB30 BB40 CC01 CC05 DD02 DD04 DD07 DD16 DD17 DD37 DD43 DD52 DD53 DD66 DD75 EE09 EE17 FF18 FF22 GG09 GG10 GG14 HH14 5F033 HH08 HH11 HH33 JJ19 JJ33 KK01 KK04 KK08 KK19 KK33 LL04 MM01 MM08 MM12 MM13 NN06 NN07 NN37 NN40 PP06 PP15 PP27 PP28 QQ08 QQ09 QQ10 QQ11 QQ16 QQ18 QQ19 QQ25 QQ37 QQ48 QQ58 QQ65 RR04 RR06 SS11 TT02 TT07 VV00 XX03 XX15 XX24 XX33 5F048 AA01 AA07 AC03 BA01 BB01 BB05 BE03 BF01 BF07 BF12 BF15 BF16 BG12 5F140 AA39 AA40 AB03 BA01 BF03 BF04 BF10 BF11 BF15 BF20 BF21 BF27 BG04 BG05 BG28 BG30 BG36 BJ03 BJ11 BJ15 BJ25 BJ27 BJ28 BK05 BK13 BK26 BK27 BK29 BK30 CA02 CA03 CA06 CB04 CB08 CC01 CC03 CC08 CE07 CF00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 29/43 H01L 29/78 301P 29/78 27/08 321F (72) Inventor Katsuhiko Ichinose Ome City, Tokyo 3-16, Shinmachi, Hitachi Ltd. Device Development Center (72) Inventor Yohei Yanagida 3-16, Shinmachi, Ome, Tokyo 3rd F-Term, Hitachi, Ltd. Device Development Center (Reference) 4M104 AA01 BB01 BB04 BB30 BB40 CC01 CC05 DD02 DD04 DD07 DD16 DD17 DD37 DD43 DD52 DD53 DD66 DD75 EE09 EE17 FF18 FF22 GG09 GG10 GG14 HH14 5F033 HH08 HH11 HH33 JJ19 PP07Q37 Q37 Q07 NNQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQHQQQHQHQHQHQHQHQHQQHQHQHQHQHQHQHQHQHQHQHQHQHQHQHQJQPPQQQQQFF QQ11 QQ16 QQ18 QQ19 QQ25 QQ37 QQ48 QQ58 QQ65 RR04 RR06 SS11 TT02 TT07 VV00 XX03 XX15 XX24 XX33 5F048 AA01 AA07 AC03 BA01 BB01 BB05 BE03 BF01 BF07 BF12 BF15 BF16 BG12 5F140 AA39 AA40 AB03 BA01 BF03 BF04 BF10 BF11 BF15 BF20 BF21 BF27 BG04 CB08 CC08 CB08 CB08 CB08 CA08 CB05 CB05 BB05 BB28 BB05 BB28 BB03 CE07 CF00

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)半導体基板上に第1絶縁膜を形成
する工程、(b)前記第1絶縁膜に第1溝部を形成する
工程、(c)前記第1溝部中において、その表面が前記
第1絶縁膜の表面より低い第1導電性膜を形成する工
程、(d)前記第1絶縁膜の一部を選択的かつ等方的に
エッチングし、前記第1導電性膜の側面と隣接する第2
溝部を形成する工程、(e)前記第1絶縁膜に対してエ
ッチング選択比の大きい第2絶縁膜を前記第2溝部内に
形成する工程、(f)前記第2絶縁膜よりも相対的に前
記第1絶縁膜のエッチングレートが大きい条件下におい
て、前記第1絶縁膜に前記第2絶縁膜に対して自己整合
的に第1孔部を形成する工程、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。
1. A step of forming a first insulating film on a semiconductor substrate, a step of forming a first groove in the first insulating film, and a surface of the first groove in the first groove. Forming a first conductive film lower than the surface of the first insulating film, (d) selectively and isotropically etching a part of the first insulating film, and a side surface of the first conductive film. Second adjacent to
A step of forming a groove portion, (e) a step of forming a second insulating film having a large etching selection ratio with respect to the first insulating film in the second groove portion, and (f) relatively relative to the second insulating film. Forming a first hole portion in the first insulating film in a self-aligned manner with the second insulating film under a condition that the etching rate of the first insulating film is large. Method of manufacturing circuit device.
【請求項2】 請求項1記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、前記第1絶縁膜は酸化シリコンを主成
分とし、前記第2絶縁膜は窒化シリコンを主成分とする
ことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
2. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the first insulating film contains silicon oxide as a main component, and the second insulating film contains silicon nitride as a main component. Manufacturing method of semiconductor integrated circuit device.
【請求項3】 請求項2記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、前記(d)工程におけるエッチングは
フッ酸を用いることを特徴とする半導体集積回路装置の
製造方法。
3. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 2, wherein the etching in the step (d) uses hydrofluoric acid.
【請求項4】 以下の工程を有する、ソース、ドレイ
ン、ゲートからなるMISFETを有する半導体集積回
路装置の製造方法: (a)半導体基板の主面に前記ソース/ドレインとなる
半導体領域を形成する工程、(b)前記(a)工程後、
前記半導体基板上に第1絶縁膜を形成する工程、(c)
前記第1絶縁膜に第1溝部を形成する工程、(d)前記
半導体基板上に、前記ゲートを形成する第1導電性膜を
堆積し、前記第1溝部を前記第1導電性膜で埋め込む工
程、(e)前記第1絶縁膜の一部を選択的かつ等方的に
エッチングし、前記第1導電性膜の側面と隣接する第2
溝部を形成する工程、(f)第2絶縁膜を前記第2溝部
内に形成する工程、(g)前記第2絶縁膜よりも相対的
に前記第1絶縁膜のエッチングレートが大きい条件下に
おいて、前記第1絶縁膜に前記第2絶縁膜に対して自己
整合的に前記半導体領域に達する第1孔部を形成する工
程。
4. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a MISFET including a source, a drain and a gate, which includes the steps of: (a) forming a semiconductor region to be the source / drain on a main surface of a semiconductor substrate. (B) After the step (a),
Forming a first insulating film on the semiconductor substrate, (c)
Forming a first groove in the first insulating film, (d) depositing a first conductive film forming the gate on the semiconductor substrate, and filling the first groove with the first conductive film And (e) a second adjoining side surface of the first conductive film by selectively and isotropically etching a part of the first insulating film.
A step of forming a groove portion, (f) a step of forming a second insulating film in the second groove portion, and (g) under a condition that the etching rate of the first insulating film is relatively larger than that of the second insulating film. Forming a first hole in the first insulating film reaching the semiconductor region in a self-aligned manner with respect to the second insulating film.
【請求項5】 以下の工程を有する、ソース、ドレイ
ン、ゲートからなるMISFETを有する半導体集積回
路装置の製造方法: (a)半導体基板の主面にダミーゲート電極を形成する
工程、(b)前記(a)工程後、前記半導体基板の主面
に前記ソース/ドレインとなる半導体領域を形成する工
程、(c)前記(b)工程後、前記半導体基板上に第1
絶縁膜を形成する工程、(d)前記ダミーゲート電極の
上面の高さまで前記第1絶縁膜を研磨する工程、(e)
前記ダミーゲート電極を除去し、前記第1絶縁膜に第1
溝部を形成する工程、(f)前記半導体基板上に、前記
ゲートを形成する第1導電性膜を堆積し、前記第1溝部
を前記第1導電性膜で埋め込む工程、(g)前記第1溝
部の外部の前記第1導電性膜を研磨し除去する工程、
(h)前記第1溝部内の前記第1導電性膜の一部を除去
し、その表面を前記第1絶縁膜の表面より低くする工
程、(i)前記(h)工程後、前記第1絶縁膜の一部を
選択的かつ等方的にエッチングし、前記第1導電性膜の
側面と隣接する第2溝部を形成する工程、(j)第2絶
縁膜を前記第2溝部内に形成する工程、(k)前記第2
絶縁膜よりも相対的に前記第1絶縁膜のエッチングレー
トが大きい条件下において、前記第1絶縁膜内に前記第
2絶縁膜に対して自己整合的に前記半導体領域に達する
第1孔部を形成する工程。
5. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a MISFET including a source, a drain and a gate, including the steps of: (a) forming a dummy gate electrode on a main surface of a semiconductor substrate; After the step (a), the step of forming a semiconductor region to be the source / drain on the main surface of the semiconductor substrate, (c) after the step (b), the first semiconductor layer is formed on the semiconductor substrate.
Forming an insulating film, (d) polishing the first insulating film to the height of the upper surface of the dummy gate electrode, (e)
The dummy gate electrode is removed and a first insulating film is formed on the first insulating film.
Forming a groove, (f) depositing a first conductive film forming the gate on the semiconductor substrate, and filling the first groove with the first conductive film, (g) the first Polishing and removing the first conductive film outside the groove,
(H) a step of removing a part of the first conductive film in the first groove part to make the surface thereof lower than the surface of the first insulating film, (i) the step of (h), and then the first step. A step of selectively and isotropically etching a part of the insulating film to form a second groove portion adjacent to the side surface of the first conductive film; (j) forming a second insulating film in the second groove portion And (k) the second step
Under the condition that the etching rate of the first insulating film is relatively higher than that of the insulating film, a first hole portion that reaches the semiconductor region in a self-aligned manner with the second insulating film is formed in the first insulating film. Forming process.
【請求項6】 請求項5記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、前記(k)工程後に、前記第1孔部内
に第2導電性膜を形成することを特徴とする半導体集積
回路装置の製造方法。
6. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 5, wherein after the step (k), a second conductive film is formed in the first hole portion. Production method.
【請求項7】 請求項5記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、前記第1導電性膜はタングステンを主
成分とすることを特徴とする半導体集積回路装置の製造
方法。
7. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 5, wherein the first conductive film contains tungsten as a main component.
【請求項8】 以下の工程を有する、ソース、ドレイ
ン、ゲートからなるMISFETを有する半導体集積回
路装置の製造方法: (a)半導体基板の主面にダミーゲート電極を形成する
工程、(b)前記(a)工程後、前記半導体基板の主面
に前記ソース/ドレインとなる半導体領域を形成する工
程、(c)前記(b)工程後、前記半導体基板上および
前記ダミーゲート電極の側壁に第2絶縁膜を形成する工
程、(d)前記第2絶縁膜上に第1絶縁膜を形成する工
程、(e)前記ダミーゲート電極の表面の高さまで前記
第1絶縁膜および前記第2絶縁膜を研磨する工程、
(f)前記ダミーゲート電極を除去し、前記第1絶縁膜
に第1溝部を形成する工程、(g)前記半導体基板上に
第1導電性膜を堆積し、前記第1溝部を前記第1導電性
膜で埋め込む工程、(h)前記第1導電性膜をエッチバ
ックすることにより、前記第1溝部の外部の前記第1導
電性膜を除去し、前記第1溝部内の前記第1導電性膜の
表面を前記第1絶縁膜の表面より低くする工程、(i)
前記第2絶縁膜よりも相対的に前記第1絶縁膜のエッチ
ングレートが大きい条件下において、前記第1絶縁膜に
前記第2絶縁膜に対して自己整合的に前記半導体領域に
達する第1孔部を形成する工程、(j)前記半導体基板
上に第2導電性膜を堆積し、前記第1孔部を前記第2導
電性膜で埋め込む工程、(k)前記第1導電性膜の表面
の高さまで前記第2導電性膜、前記第1絶縁膜および前
記第2絶縁膜を研磨し、前記第2導電性膜を前記第1孔
部に残すことにより、前記第1孔部に前記半導体領域と
電気的に接続するプラグを形成する工程。
8. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a MISFET including a source, a drain and a gate, including the steps of: (a) forming a dummy gate electrode on a main surface of a semiconductor substrate; After the step (a), a step of forming a semiconductor region to be the source / drain on the main surface of the semiconductor substrate, (c) After the step (b), a second layer is formed on the semiconductor substrate and on the sidewall of the dummy gate electrode. Forming an insulating film; (d) forming a first insulating film on the second insulating film; (e) forming the first insulating film and the second insulating film up to the height of the surface of the dummy gate electrode. Polishing process,
(F) removing the dummy gate electrode and forming a first groove in the first insulating film, (g) depositing a first conductive film on the semiconductor substrate, and forming the first groove in the first groove. Filling with a conductive film, (h) etching back the first conductive film to remove the first conductive film outside the first groove, and to remove the first conductive film in the first groove. Lowering the surface of the conductive film below the surface of the first insulating film, (i)
A first hole reaching the semiconductor region in a self-aligning manner with the first insulating film under the condition that the etching rate of the first insulating film is relatively higher than that of the second insulating film. Forming a portion, (j) depositing a second conductive film on the semiconductor substrate and filling the first hole with the second conductive film, (k) a surface of the first conductive film The second conductive film, the first insulating film, and the second insulating film to the height of the second conductive film, and the second conductive film is left in the first hole portion, so that the semiconductor is formed in the first hole portion. Forming a plug that electrically connects to the region.
【請求項9】 以下の工程を有する、ソース、ドレイ
ン、ゲートからなるMISFETを有する半導体集積回
路装置の製造方法: (a)半導体基板上に、前記ゲートとなる第1導電性膜
を形成した後、前記第1導電性膜をパターニングする工
程、(b)前記半導体基板の主面に前記ソース/ドレイ
ンとなる半導体領域を形成する工程、(c)前記(a)
工程および前記(b)工程後、前記半導体基板上に第1
絶縁膜を形成する工程、(d)前記第1導電性膜の一部
を除去し、その表面を前記第1絶縁膜の表面より低くす
る工程、(e)前記(d)工程後、前記第1絶縁膜の一
部を選択的かつ等方的にエッチングし、前記第1導電性
膜の側面と隣接する第2溝部を形成する工程、(f)第
2絶縁膜を前記第2溝部内に形成する工程、(g)前記
第2絶縁膜よりも相対的に前記第1絶縁膜のエッチング
レートが大きい条件下において、前記第1絶縁膜に前記
第2絶縁膜に対して自己整合的に前記半導体領域に達す
る第1孔部を形成する工程。
9. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a MISFET including a source, a drain, and a gate, including the steps of: (a) after forming a first conductive film to be the gate on a semiconductor substrate. Patterning the first conductive film, (b) forming a semiconductor region to be the source / drain on the main surface of the semiconductor substrate, (c) the (a)
After the step and the step (b), a first layer is formed on the semiconductor substrate.
Forming an insulating film, (d) removing a part of the first conductive film and lowering the surface of the insulating film below the surface of the first insulating film, (e) after the (d) step, the A step of selectively and isotropically etching a part of the first insulating film to form a second groove portion adjacent to the side surface of the first conductive film; (f) placing the second insulating film in the second groove portion Forming step (g) the first insulating film is self-aligned with the second insulating film under the condition that the etching rate of the first insulating film is relatively higher than that of the second insulating film. A step of forming a first hole reaching the semiconductor region.
【請求項10】 請求項9記載の半導体集積回路装置の
製造方法において、前記(c)工程は、(c1)前記半
導体基板上および前記第1導電性膜上に前記第1絶縁膜
を堆積する工程、(c2)前記第1絶縁膜を研磨し、そ
の表面を前記第1導電性膜の表面と同じ高さにする工
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。
10. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 9, wherein in the step (c), (c1) the first insulating film is deposited on the semiconductor substrate and the first conductive film. And (c2) polishing the first insulating film so that its surface is at the same height as the surface of the first conductive film, a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device.
【請求項11】 請求項9記載の半導体集積回路装置の
製造方法において、前記第1導電性膜はシリコンを主成
分とすることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
11. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 9, wherein the first conductive film contains silicon as a main component.
【請求項12】 以下の工程を有する、ソース、ドレイ
ン、ゲートからなるMISFETを有する半導体集積回
路装置の製造方法: (a)半導体基板上に、前記ゲートとなる第1導電性膜
を形成した後、前記第1導電性膜をパターニングする工
程、(b)前記半導体基板の主面に前記ソース/ドレイ
ンとなる半導体領域を形成する工程、(c)前記(a)
工程および前記(b)工程後、前記半導体基板上および
前記第1導電性膜上に第1絶縁膜を形成する工程、
(d)前記第1絶縁膜を研磨し、その表面を前記第1導
電性膜の表面と同じ高さにする工程、(e)前記(d)
工程後、前記第1導電性膜の一部を除去し、その表面を
前記第1絶縁膜の表面より低くする工程、(f)前記
(e)工程後、前記第1絶縁膜の一部を選択的かつ等方
的にエッチングし、前記第1導電性膜の側面と隣接する
第2溝部を形成する工程、(g)第2絶縁膜を前記第2
溝部内に形成する工程、(h)前記(g)工程後、前記
第1導電性膜の一部を除去し第3溝部を形成する工程、
(i)前記第2絶縁膜よりも相対的に前記第1絶縁膜の
エッチングレートが大きい条件下において、前記第1絶
縁膜に前記第2絶縁膜に対して自己整合的に前記半導体
領域に達する第1孔部を形成する工程、(j)前記半導
体基板上に第2導電性膜を堆積し、前記第3溝部および
前記第1孔部を前記第2導電性膜で埋め込む工程、
(k)前記第1導電性膜の表面の高さまで前記第2導電
性膜を研磨し、前記第2導電性膜を前記第3溝部および
前記第1孔部に残すことにより、前記第1導電性膜と前
記第1導電性膜上の前記第2導電性膜とからなるゲート
電極を形成し、前記第1孔部には前記半導体領域と電気
的に接続するプラグを形成する工程。
12. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a MISFET including a source, a drain and a gate, which comprises the steps of: (a) after forming a first conductive film to be the gate on a semiconductor substrate. Patterning the first conductive film, (b) forming a semiconductor region to be the source / drain on the main surface of the semiconductor substrate, (c) the (a)
A step of forming a first insulating film on the semiconductor substrate and on the first conductive film after the step and the step (b),
(D) a step of polishing the first insulating film so that its surface has the same height as the surface of the first conductive film, (e) the step (d)
After the step, a step of removing a part of the first conductive film and lowering the surface of the first conductive film below the surface of the first insulating film; (f) After the step (e), a part of the first insulating film is removed. A step of selectively and isotropically etching to form a second groove portion adjacent to a side surface of the first conductive film; (g) forming a second insulating film in the second
Forming in the groove, (h) after step (g), removing a part of the first conductive film to form a third groove,
(I) Under the condition that the etching rate of the first insulating film is relatively higher than that of the second insulating film, the first insulating film reaches the semiconductor region in a self-aligned manner with respect to the second insulating film. Forming a first hole, (j) depositing a second conductive film on the semiconductor substrate, and filling the third groove and the first hole with the second conductive film;
(K) By polishing the second conductive film to a height of the surface of the first conductive film and leaving the second conductive film in the third groove and the first hole, the first conductive film is formed. Forming a gate electrode composed of a conductive film and the second conductive film on the first conductive film, and forming a plug electrically connected to the semiconductor region in the first hole.
【請求項13】 請求項12記載の半導体集積回路装置
の製造方法において、前記第1導電性膜はシリコンを主
成分とし、前記第2導電性膜はタングステンを主成分と
することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
13. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 12, wherein the first conductive film contains silicon as a main component, and the second conductive film contains tungsten as a main component. Manufacturing method of semiconductor integrated circuit device.
【請求項14】 半導体基板上に形成された第1絶縁膜
と、前記第1絶縁膜中に形成され、所定の形状にパター
ニングされた第1導電性膜と、前記第1導電性膜の周囲
を取り囲むように形成され、前記第1導電性膜の側面と
接し、前記第1絶縁膜に対してエッチング選択比の大き
い第2絶縁膜と、前記第1絶縁膜において前記第2絶縁
膜に対して自己整合的に形成された第1孔部と、前記第
1孔部内に形成され、前記第2絶縁膜と接するプラグと
を有することを特徴とする半導体集積回路装置。
14. A first insulating film formed on a semiconductor substrate, a first conductive film formed in the first insulating film and patterned into a predetermined shape, and a periphery of the first conductive film. A second insulating film formed so as to surround the first conductive film and having a large etching selection ratio with respect to the first insulating film, and a second insulating film in the first insulating film with respect to the second insulating film. And a plug formed in the first hole and in contact with the second insulating film.
【請求項15】 請求項14記載の半導体集積回路装置
において、前記第1絶縁膜は酸化シリコンを主成分と
し、前記第2絶縁膜は窒化シリコンを主成分とすること
を特徴とする半導体集積回路装置。
15. The semiconductor integrated circuit device according to claim 14, wherein the first insulating film contains silicon oxide as a main component, and the second insulating film contains silicon nitride as a main component. apparatus.
【請求項16】 半導体基板の主面に形成されたソース
/ドレイン部の半導体領域と、前記半導体基板上に形成
された第1絶縁膜と、前記第1絶縁膜内に形成されたゲ
ート電極と、前記ゲート電極の周囲を取り囲むように形
成され、少なくとも前記ゲート電極の側面の一部と接
し、前記第1絶縁膜に対してエッチング選択比の大きい
第2絶縁膜と、前記第1絶縁膜において前記第2絶縁膜
に対して自己整合的に形成された第1孔部と、前記第1
孔部内に形成され、前記第2絶縁膜と接し、前記半導体
領域と電気的に接続されたプラグとを有することを特徴
とするMISFETを有する半導体集積回路装置。
16. A semiconductor region of a source / drain portion formed on a main surface of a semiconductor substrate, a first insulating film formed on the semiconductor substrate, and a gate electrode formed in the first insulating film. A second insulating film formed so as to surround the periphery of the gate electrode, contacting at least a part of a side surface of the gate electrode, and having a large etching selection ratio with respect to the first insulating film; A first hole formed in self-alignment with the second insulating film;
A semiconductor integrated circuit device having a MISFET, characterized in that it has a plug formed in a hole, in contact with the second insulating film, and electrically connected to the semiconductor region.
【請求項17】 請求項16記載の半導体集積回路装置
において、前記第1絶縁膜は酸化シリコンを主成分と
し、前記第2絶縁膜は窒化シリコンを主成分とすること
を特徴とする半導体集積回路装置。
17. The semiconductor integrated circuit device according to claim 16, wherein the first insulating film contains silicon oxide as a main component, and the second insulating film contains silicon nitride as a main component. apparatus.
【請求項18】 請求項16記載の半導体集積回路装置
において、前記ゲート電極はタングステンを主成分とす
ることを特徴とする半導体集積回路装置。
18. The semiconductor integrated circuit device according to claim 16, wherein the gate electrode contains tungsten as a main component.
【請求項19】 請求項16記載の半導体集積回路装置
において、前記ゲート電極は多結晶シリコン膜とタング
ステン膜とを積層した薄膜からなることを特徴とする半
導体集積回路装置。
19. The semiconductor integrated circuit device according to claim 16, wherein the gate electrode is made of a thin film in which a polycrystalline silicon film and a tungsten film are laminated.
【請求項20】 半導体基板の主面に形成されたソース
/ドレイン部の半導体領域と、前記半導体基板上に形成
された第1絶縁膜と、前記第1絶縁膜内に形成されたゲ
ート電極と、前記半導体基板に平行な平面内において、
前記ゲート電極の周囲を取り囲むように形成され、前記
ゲート電極の側面と接し、前記第1絶縁膜に対してエッ
チング選択比の大きい第2絶縁膜と、前記第1絶縁膜に
おいて前記第2絶縁膜に対して自己整合的に形成された
第1孔部と、前記第1孔部内に形成され、前記第2絶縁
膜と接し、前記半導体領域と電気的に接続されたプラグ
とを有することを特徴とするMISFETを有する半導
体集積回路装置。
20. A semiconductor region of a source / drain portion formed on a main surface of a semiconductor substrate, a first insulating film formed on the semiconductor substrate, and a gate electrode formed in the first insulating film. , In a plane parallel to the semiconductor substrate,
A second insulating film formed so as to surround the periphery of the gate electrode, contacting a side surface of the gate electrode, and having a large etching selection ratio with respect to the first insulating film; and the second insulating film in the first insulating film. A first hole formed in a self-alignment manner with respect to the first hole, and a plug formed in the first hole, in contact with the second insulating film, and electrically connected to the semiconductor region. A semiconductor integrated circuit device having a MISFET.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003158264A (en) * 2001-09-24 2003-05-30 Sharp Corp Metal gate cmos and its manufacturing method
WO2007051716A1 (en) * 2005-11-04 2007-05-10 International Business Machines Corporation Semiconductor transistors with contact holes close to gates
JP2011044517A (en) * 2009-08-20 2011-03-03 Sony Corp Semiconductor device and method for manufacturing the same
JP2011243900A (en) * 2010-05-21 2011-12-01 Panasonic Corp Semiconductor device and method for manufacturing the same

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003158264A (en) * 2001-09-24 2003-05-30 Sharp Corp Metal gate cmos and its manufacturing method
JP4480323B2 (en) * 2001-09-24 2010-06-16 シャープ株式会社 Manufacturing method of semiconductor device
WO2007051716A1 (en) * 2005-11-04 2007-05-10 International Business Machines Corporation Semiconductor transistors with contact holes close to gates
US7381610B2 (en) 2005-11-04 2008-06-03 International Business Machines Corporation Semiconductor transistors with contact holes close to gates
US7985643B2 (en) 2005-11-04 2011-07-26 International Business Machines Corporation Semiconductor transistors with contact holes close to gates
JP2011044517A (en) * 2009-08-20 2011-03-03 Sony Corp Semiconductor device and method for manufacturing the same
US8896068B2 (en) 2009-08-20 2014-11-25 Sony Corporation Semiconductor device including source/drain regions and a gate electrode, and having contact portions
JP2011243900A (en) * 2010-05-21 2011-12-01 Panasonic Corp Semiconductor device and method for manufacturing the same
US8476680B2 (en) 2010-05-21 2013-07-02 Panasonic Corporation Semiconductor device and method for manufacturing the same

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