JP2003086674A - Manufacturing method for semiconductor device - Google Patents

Manufacturing method for semiconductor device

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JP2003086674A
JP2003086674A JP2001275102A JP2001275102A JP2003086674A JP 2003086674 A JP2003086674 A JP 2003086674A JP 2001275102 A JP2001275102 A JP 2001275102A JP 2001275102 A JP2001275102 A JP 2001275102A JP 2003086674 A JP2003086674 A JP 2003086674A
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Japan
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layer
semiconductor device
manufacturing
insulating layer
contacts
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JP2001275102A
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Japanese (ja)
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Atsuhiro Ando
厚博 安藤
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Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method for a semiconductor device which is made small-sized by high integration. SOLUTION: The manufacturing method has a process of forming a 1st insulating layer 8 on a substrate where at least three adjacent contacts 5, 6, and 7 are formed, a process of forming an opening part at a specific position of the 1st insulating layer, a process of forming an Si-based conductive layer 10 on the 1st insulating layer and opening part, a process of forming a 2nd insulating layer 11 on the Si-based conductive layer, a process of etching only the Si-based conductive layer by anisotropic etching, a process of forming a silicide layer 15 on the etched Si-based conductive layer and forming Bit wires on the contacts respectively, a process of burying the 1st insulating layer and silicide layer in the 2nd insulating layer and 3rd insulating layer 16, and a process of forming a contact hole 19 by etching the 3rd insulating layer between adjacent Bit wires.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関し、特に、狭いスペースにコンタクトホールを
形成することが可能とされた半導体装置の製造方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor device capable of forming a contact hole in a narrow space.

【0002】[0002]

【従来技術】近年、半導体装置に対してその特性向上や
歩留りの向上による低コスト化、高品質化がより一層求
められるようになってきているのに伴い、高集積化によ
る小型化を達成した半導体装置の提供が望まれるように
なってきている。
2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor devices have been required to be more cost-effective and higher in quality due to their improved characteristics and yields. There is an increasing demand for the provision of semiconductor devices.

【0003】例えば、DRAM(ダイナミック・ランダ
ム・アクセス・メモリ)等の製造においては、コンタク
トホールをBit配線間の非常に狭いスペースに形成す
るが、半導体装置の小型化のために微細加工化が進むに
つれてより狭いスペースにコンタクトホールを形成する
必要が生じている。
For example, in manufacturing a DRAM (Dynamic Random Access Memory) or the like, a contact hole is formed in a very narrow space between Bit wirings, but miniaturization progresses for miniaturization of a semiconductor device. Accordingly, it is necessary to form a contact hole in a narrower space.

【0004】これに対しては、コンタクトホール径を小
さくすることにより対応可能であるが、実際には、コン
タクトホールを形成するときのマスクパターニング技術
に限界があるため、コンタクトホール径を小さくするこ
とは困難である。そこで、現在は、PSC(Poly Shrun
ken Contact)法、SAC(Self Align Contact)法や
SWP(side Wall Protection)法等を用いてコンタク
トホールを形成している。
This can be dealt with by reducing the diameter of the contact hole, but in practice, there is a limit to the mask patterning technique for forming the contact hole, so the diameter of the contact hole should be reduced. It is difficult. Therefore, currently, PSC (Poly Shrun
The contact holes are formed using a ken contact) method, a SAC (Self Align Contact) method, a SWP (side wall protection) method, or the like.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たPSC法では、コンタクトホール形成加工の際のマス
ク位置の位置ずれに起因してコンタクトホールの形成位
置が所定の許容範囲を超えてしまい、その結果ショート
が発生してしまうという問題がある。
However, in the above-mentioned PSC method, the contact hole formation position exceeds the predetermined allowable range due to the displacement of the mask position during the contact hole formation process, and as a result, There is a problem that a short circuit will occur.

【0006】また、上述したSAC法の場合には、配線
間にSiN等の高誘電率を有する膜を用いるため、配線
間の容量が大きくなってしまうという問題がある。
Further, in the case of the SAC method described above, since a film having a high dielectric constant such as SiN is used between the wirings, there is a problem that the capacitance between the wirings becomes large.

【0007】したがって、より狭いスペースにコンタク
トホールを形成して半導体装置の高集積化による小型化
を達成する半導体装置の製造方法は、未だ確立されてい
ないのが現状である。
Therefore, at present, a method of manufacturing a semiconductor device in which a contact hole is formed in a narrower space to achieve miniaturization due to high integration of the semiconductor device has not yet been established.

【0008】そこで、本発明は、上述した従来の実情に
鑑みて創案されたものであり、高集積化による小型化を
達成する半導体装置の製造方法を提供することを目的と
する。
Therefore, the present invention has been conceived in view of the above-mentioned conventional circumstances, and an object thereof is to provide a method of manufacturing a semiconductor device which achieves miniaturization by high integration.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成する本
発明に係る半導体装置の製造方法は、少なくとも隣接す
る3つのコンタクトが形成された基板の全面に第1の絶
縁層を形成する工程と、第1の絶縁層の3つのコンタク
トのうち両端に位置する2つのコンタクト上にそれぞれ
開口部を形成する工程と、第1の絶縁層上の3つのコン
タクトのうち中央に位置するコンタクト上以外の領域及
び開口部上にSi系導電層を形成する工程と、Si系導
電層上に第2の絶縁層を形成する工程と、Si系導電層
のみを等方性エッチングによりエッチング加工する工程
と、エッチング加工したSi系導電層上に金属層を形成
し、熱処理を施すことによりシリサイド層を形成して3
つのコンタクトのうち両端に位置する2つのコンタクト
上にそれぞれBit配線を隣接した状態で形成する工程
と、第1の絶縁層とシリサイド層と第2の絶縁層とを第
3の絶縁層で埋め込む工程と、第3の絶縁層における隣
接するBit配線間を、3つのコンタクトのうち中央に
位置するコンタクトと第1の絶縁層と第2の絶縁層のみ
が露出するようにエッチング加工してコンタクトホール
を形成する工程とを有することを特徴とするものであ
る。
A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, which achieves the above object, comprises a step of forming a first insulating layer on the entire surface of a substrate on which at least three adjacent contacts are formed. , A step of forming an opening on each of the two contacts located at both ends of the three contacts of the first insulating layer, and a step other than on the contact located in the center of the three contacts on the first insulating layer. A step of forming a Si-based conductive layer on the region and the opening, a step of forming a second insulating layer on the Si-based conductive layer, and a step of etching only the Si-based conductive layer by isotropic etching, A metal layer is formed on the etched Si-based conductive layer, and heat treatment is performed to form a silicide layer.
A step of forming bit wirings adjacent to each other on two contacts located at both ends of one contact, and a step of filling a first insulating layer, a silicide layer and a second insulating layer with a third insulating layer And between adjacent Bit wirings in the third insulating layer, a contact hole is formed by etching so that only the central contact of the three contacts, the first insulating layer and the second insulating layer are exposed. It has a process of forming.

【0010】以上のような本発明に係る半導体装置の製
造方法では、Siに対してエッチング選択性を有する絶
縁層の下部に形成したSi系導電層を等方性エッチング
により微細加工するため、Bit配線間のコンタクトホ
ール形成する領域が有効に活用される。また、当該等方
性エッチングにより微細加工したSi系導電層に無電解
メッキにより金属層を形成し、さらに熱処理を施すこと
により形成したシリサイドをBit配線に用いる。これ
により、この半導体装置の製造方法では、Bit配線間
の非常に狭い領域に低抵抗の自己整合的なコンタクトホ
ールが形成される。また、この半導体装置の製造方法で
形成されたコンタクトホールは、電気的絶縁が確実に確
保されている。
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention as described above, the Si-based conductive layer formed below the insulating layer having etching selectivity with respect to Si is finely processed by isotropic etching. The region where the contact hole is formed between the wirings is effectively used. Further, a silicide formed by forming a metal layer on the Si-based conductive layer finely processed by the isotropic etching by electroless plating and further performing heat treatment is used for the Bit wiring. As a result, in this semiconductor device manufacturing method, low-resistance, self-aligned contact holes are formed in a very narrow region between the bit wirings. In addition, the contact hole formed by the method of manufacturing a semiconductor device is surely ensured of electrical insulation.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半導体装置の
製造方法の一実施例を、COB(CapacitorOver Bit Li
ne)構造のDRAMを製造する場合を例に説明する。図
面を参照して詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described below with reference to COB (Capacitor Over Bit Li).
A case of manufacturing a ne) DRAM will be described as an example. A detailed description will be given with reference to the drawings.

【0012】まず、図1に示すように公知のプロセスで
Si基板1にBPSG(Boro-Phospho-Silicate-Glas
s)膜2を例えば300nmの厚みに堆積し、次に図2
に示すようにレジスト3を例えば320nmの厚みで形
成し、所定の形状にパターニングする。次に、図3に示
すように、このレジスト3をマスクとしてBPSG膜2
の一部をエッチングしてコンタクトホール用の溝4を形
成する。次に、図4に示すように、レジスト3を除去
し、図5に示すように電気抵抗を下げるために不純物を
添加したPoly−Siを溝に埋め込み、Si基板1と
のコンタクト5、6、7を形成する。ここで、コンタク
ト5、7は、DRAMのBit配線と接続するためのも
のであり、コンタクト6は、キャパシタと接続するため
のものである。また、Poly−Siに添加する不純物
としては、リン、ホウ素等が好適である。
First, as shown in FIG. 1, BPSG (Boro-Phospho-Silicate-Glass) is formed on a Si substrate 1 by a known process.
s) deposit the film 2 to a thickness of eg 300 nm and then
As shown in FIG. 3, a resist 3 is formed to have a thickness of 320 nm and patterned into a predetermined shape. Next, as shown in FIG. 3, the resist 3 is used as a mask to form the BPSG film 2
A part of is etched to form a groove 4 for a contact hole. Next, as shown in FIG. 4, the resist 3 is removed, and as shown in FIG. 5, Poly-Si doped with impurities for lowering the electric resistance is embedded in the groove, and contacts 5, 6 with the Si substrate 1 are formed. Form 7. Here, the contacts 5 and 7 are for connecting to the bit wiring of the DRAM, and the contact 6 is for connecting to the capacitor. Moreover, as impurities added to Poly-Si, phosphorus, boron, etc. are suitable.

【0013】次に、図6に示すようにBPSG膜2及び
コンタクト5、6、7の上に絶縁膜として酸化膜8を例
えば100nmの厚みに形成する。そして、図7に示す
ようにBit配線と接続するコンタクト5、7の上部に
のみ例えば100nm程度の開口部を形成する。
Next, as shown in FIG. 6, an oxide film 8 is formed as an insulating film on the BPSG film 2 and the contacts 5, 6 and 7 to a thickness of 100 nm, for example. Then, as shown in FIG. 7, an opening of, for example, about 100 nm is formed only above the contacts 5 and 7 connected to the Bit wiring.

【0014】次に、図8に示すようにコンタクト5、7
及び酸化膜8の上にSi系導電膜として、電気抵抗を下
げるために不純物を添加したPoly−Siを例えば3
00nmの厚みに堆積してPoly−Si10層を形成
し、さらに図9に示すようにSiに対してエッチング選
択性を有する絶縁膜として当該Poly−Si層10上
にSiNを例えば100nmの厚みに堆積してSiN層
11を形成する。ここで、Poly−Siに添加する不
純物としては、リン、ホウ素等が好適である。また、S
iに対してエッチング選択性を有する絶縁膜を構成する
材料としては、上述したSiNの他にも、SiON、S
iCや、SiN,SiON及びSiCの複合膜が好適で
ある。
Next, as shown in FIG.
As the Si-based conductive film on the oxide film 8, Poly-Si doped with impurities for reducing the electric resistance is used, for example, 3
The poly-Si 10 layer is deposited to a thickness of 00 nm, and SiN is deposited to a thickness of 100 nm on the poly-Si layer 10 as an insulating film having etching selectivity with respect to Si as shown in FIG. Then, the SiN layer 11 is formed. Here, phosphorus, boron, etc. are suitable as impurities added to the Poly-Si. Also, S
As the material for forming the insulating film having etching selectivity with respect to i, SiON, S
A composite film of iC, SiN, SiON, and SiC is suitable.

【0015】そして、図10に示すようにSiN層11
上にレジスト12を例えば350nmの厚みで形成し、
所定の形状、すなわち、Bit配線となるPoly−S
i層10及びSiN層11とをそれぞれBit配線ごと
に分離するような形状にパターニングする。次に、図1
1に示すようにこのレジスト12をマスクとしてSiN
層11及びPoly−Si層11の一部をエッチングし
てPoly−Si及びSiNからなるBit配線13を
形成する。
Then, as shown in FIG. 10, the SiN layer 11 is formed.
A resist 12 is formed thereon with a thickness of, for example, 350 nm,
Poly-S having a predetermined shape, that is, a Bit wiring
The i layer 10 and the SiN layer 11 are patterned into a shape so as to be separated for each Bit wiring. Next, FIG.
As shown in FIG. 1, using this resist 12 as a mask, SiN
A part of the layer 11 and the Poly-Si layer 11 is etched to form a Bit wiring 13 made of Poly-Si and SiN.

【0016】次に、図12に示すようにレジストを除去
し、図13に示すようにPoly−Si層10及びSi
N層11からなるBit配線13を等方性エッチングに
より微細加工し、Bit配線13を所定の大きさに加工
する。このとき、等方性エッチングは、Bit配線13
のPoly−Si層10の部分は、エッチング加工され
るがBit配線13のSiN層11の部分及び酸化膜8
はエッチング加工されない条件で選択的にエッチングを
行う。また、酸化膜8とBit配線13のPoly−S
i層10の部分とが重なる部分を有するようにエッチン
グを行う。
Next, the resist is removed as shown in FIG. 12, and the Poly-Si layer 10 and Si are removed as shown in FIG.
The Bit wiring 13 made of the N layer 11 is finely processed by isotropic etching to process the Bit wiring 13 to a predetermined size. At this time, the isotropic etching is performed by the bit wiring 13
The poly-Si layer 10 of the above is etched, but the SiN layer 11 of the bit wiring 13 and the oxide film 8 are formed.
Selectively etches under conditions that are not etched. In addition, the Poly-S of the oxide film 8 and the Bit wiring 13
Etching is performed so as to have a portion that overlaps with the i layer 10.

【0017】次に、図14に示すように酸化膜8上、及
びBit配線13を覆うように無電解メッキによりNi
を例えば35nmの厚みで堆積させてNi層14を形成
する。次に、Niを堆積させた状態で所定の温度、例え
ば550℃程度の温度で熱処理を施すことにより、Ni
層14とBit配線13のPoly−Si層10の部分
とを反応させて図15に示すようにシリサイド層15を
形成する。このとき、Bit配線13のPoly−Si
層10とシリサイド層15とからなる部分の線幅が、S
iN層11の線幅よりも細くなるようにNi層14を形
成する。すなわち、図15中における矢印Aの方向から
見た際に、SiN層11がシリサイド層15からはみ出
した状態となるようにNi層14を形成する。こうよう
にNi層14を形成することにより、後の工程におい
て、SiN層11がシリサイド層15からはみ出した部
分の下部に絶縁層として酸化膜16を形成するスペース
を確保することができる。そして、具体的には、シリサ
イド層15を形成した後のBit配線13のPoly−
Si層10とシリサイド層15とからなる部分の線幅
が、SiN層11の線幅よりも片側で30nm以上細く
なるようにNi層14を形成する。このような寸法とす
ることにより、絶縁層としての酸化膜16を十分な厚み
で形成することができるため、十分な絶縁性を得ること
が可能となる。また、シリサイド層15を形成した後の
Bit配線13の線幅が、コンタクト5、7の線幅より
も太くなるようにNi層14を形成する。
Next, as shown in FIG. 14, Ni is formed by electroless plating so as to cover the oxide film 8 and the bit wiring 13.
To have a thickness of 35 nm, for example, to form a Ni layer 14. Next, heat treatment is performed at a predetermined temperature, for example, a temperature of about 550 ° C. in a state where Ni is deposited, thereby
The layer 14 and the portion of the Poly-Si layer 10 of the Bit wiring 13 are reacted to form a silicide layer 15 as shown in FIG. At this time, the Poly-Si of the Bit wiring 13 is
The line width of the portion composed of the layer 10 and the silicide layer 15 is S
The Ni layer 14 is formed so as to be thinner than the line width of the iN layer 11. That is, when viewed from the direction of arrow A in FIG. 15, the Ni layer 14 is formed so that the SiN layer 11 protrudes from the silicide layer 15. By forming the Ni layer 14 in this way, it is possible to secure a space for forming the oxide film 16 as an insulating layer below the portion where the SiN layer 11 protrudes from the silicide layer 15 in a later step. Then, specifically, the Poly- of the Bit wiring 13 after the silicide layer 15 is formed is formed.
The Ni layer 14 is formed so that the line width of the portion composed of the Si layer 10 and the silicide layer 15 is smaller than the line width of the SiN layer 11 by 30 nm or more on one side. With such a size, the oxide film 16 as an insulating layer can be formed with a sufficient thickness, so that sufficient insulating properties can be obtained. Further, the Ni layer 14 is formed so that the line width of the Bit wiring 13 after forming the silicide layer 15 is thicker than the line width of the contacts 5 and 7.

【0018】そして、図16に示すようNi層14のう
ち、Poly−Si層10の部分に対して未反応で残っ
たNi層14を洗浄して除去する。
Then, as shown in FIG. 16, the Ni layer 14 remaining unreacted with respect to the portion of the Poly-Si layer 10 of the Ni layer 14 is washed and removed.

【0019】次に、図17に示すように、酸化膜8上に
層間絶縁層となる酸化膜16をPoly−Si層10及
びシリサイド層15を覆うように形成する。このとき、
SiN層11がシリサイド層15からはみ出した部分の
下部にも酸化膜16を形成することが重要である。Si
N層14のシリサイド層15からはみ出した部分の下部
にも酸化膜16を形成することにより、Bit配線13
と後に形成されるコンタクトホール19とを確実に電気
的に絶縁した状態とすることができる。
Next, as shown in FIG. 17, an oxide film 16 serving as an interlayer insulating layer is formed on the oxide film 8 so as to cover the Poly-Si layer 10 and the silicide layer 15. At this time,
It is important to form the oxide film 16 also under the portion where the SiN layer 11 protrudes from the silicide layer 15. Si
By forming the oxide film 16 also under the portion of the N layer 14 protruding from the silicide layer 15, the bit wiring 13 is formed.
The contact hole 19 to be formed later can be surely electrically insulated.

【0020】次に、図18に示すように酸化膜16上に
レジスト17を例えば450nmの厚みで形成し、所定
の形状、すなわちキャパシタへのコンタクトホール19
を形成する部分のみに開口部18を有する形状にパター
ニングする。次に、図19に示すように、このレジスト
17をマスクとして酸化膜16の一部を異方性エッチン
グにより加工してキャパシタへのコンタクトホール19
を形成する。このとき、異方性エッチングは、酸化膜8
及び酸化膜16はエッチング加工されるが、SiN層1
1はエッチング加工されない条件で選択的に、垂直方向
に行う。そして、レジスト17を除去して、コンタクト
ホール19の形成が完了する。
Next, as shown in FIG. 18, a resist 17 having a thickness of, for example, 450 nm is formed on the oxide film 16 to have a predetermined shape, that is, a contact hole 19 to the capacitor.
The patterning is performed so as to have the opening 18 only in the portion where the pattern is formed. Next, as shown in FIG. 19, a part of the oxide film 16 is processed by anisotropic etching using the resist 17 as a mask to form a contact hole 19 to the capacitor.
To form. At this time, anisotropic etching is performed on the oxide film 8
The oxide film 16 is etched, but the SiN layer 1
1 is selectively performed in the vertical direction without etching. Then, the resist 17 is removed, and the formation of the contact hole 19 is completed.

【0021】以上のような半導体装置の製造方法におい
ては、Siに対してエッチング選択性を有する絶縁層の
下部に形成したSi系導電層であるPoly−Si層1
0を等方性エッチングにより微細加工するため、Bit
配線13間のコンタクトホール19を形成する領域をよ
り有効に活用することが可能とされる。これにより、B
it配線13やコンタクトホール19の寸法や配置にお
ける設計の自由度が大きくなり、半導体装置の高集積化
が可能となる。
In the semiconductor device manufacturing method as described above, the Poly-Si layer 1 which is a Si-based conductive layer formed below the insulating layer having etching selectivity with respect to Si.
Since 0 is finely processed by isotropic etching, Bit
It is possible to more effectively utilize the region where the contact hole 19 is formed between the wirings 13. As a result, B
The degree of freedom in designing the dimensions and arrangement of the it wiring 13 and the contact holes 19 is increased, and high integration of the semiconductor device is possible.

【0022】また、当該等方性エッチングにより微細加
工したPoly−Si層10に無電解メッキにより金属
層であるNi層14を形成し、さらに熱処理を施すこと
により形成したシリサイド層15をBit配線13の構
成材料として用いる。具体的には、Bit配線13の構
成材料としてNi層14とPoly−Si10とのシリ
サイド層15を用いているため、従来のBit配線より
も配線抵抗の低いBit配線13を実現することが可能
である。なお、上述したようにNiとPoly−Si層
とのシリサイドを形成する代わりに、Co層を無電解め
っきにより形成してCoとPoly−Siとのシリサイ
ドを形成しても良い。この場合においても、NiとPo
ly−Siとのシリサイドを形成した場合と同様に従来
のBit配線よりも配線抵抗の低いBit配線を実現す
ることが可能である
Further, a Ni layer 14 which is a metal layer is formed on the Poly-Si layer 10 finely processed by the isotropic etching by electroless plating, and a silicide layer 15 formed by further heat treatment is formed on the bit wiring 13. Used as a constituent material of. Specifically, since the Ni layer 14 and the silicide layer 15 of Poly-Si 10 are used as the constituent material of the Bit wiring 13, the Bit wiring 13 having a wiring resistance lower than that of the conventional Bit wiring can be realized. is there. Instead of forming the silicide of Ni and the Poly-Si layer as described above, the Co layer may be formed by electroless plating to form the silicide of Co and Poly-Si. Even in this case, Ni and Po
Similar to the case of forming a silicide with ly-Si, it is possible to realize a Bit wiring having a wiring resistance lower than that of the conventional Bit wiring.

【0023】すなわち、この半導体装置の製造方法で
は、Bit配線13間の非常に狭い領域に低抵抗の自己
整合的なコンタクトホール19を形成することができ、
また、PR工程のコストを低減させることも可能であ
る。
That is, according to this method of manufacturing a semiconductor device, a low resistance self-aligned contact hole 19 can be formed in a very narrow region between the bit wirings 13.
It is also possible to reduce the cost of the PR process.

【0024】そして、この半導体装置の製造方法では半
導体装置を上述したようにSiN層11の下部に形成し
たPoly−Si層10を微細加工し、微細加工した部
分にシリサイドを形成した構成としているため、コンタ
クトホール19の電気的絶縁を確実に確保することがで
きるため、ショート等の電気的不具合が防止された半導
体装置を製造することができる。
In this semiconductor device manufacturing method, the semiconductor device has a structure in which the Poly-Si layer 10 formed below the SiN layer 11 is microfabricated and silicide is formed in the microfabricated portion. Since the electrical insulation of the contact hole 19 can be reliably ensured, it is possible to manufacture a semiconductor device in which electrical defects such as a short circuit are prevented.

【0025】また、この半導体装置の製造方法では、B
it配線13間にSiN等の高誘電率を有する材料を用
いていないため、Bit配線間容量を低く抑えることが
可能である。
In the method of manufacturing the semiconductor device, B
Since a material having a high dielectric constant such as SiN is not used between the it wirings 13, it is possible to suppress the capacitance between the Bit wirings to be low.

【0026】したがって、この半導体装置の製造方法に
よれば、各Bit配線間において、従来の半導体装置の
製造方法と比して、より狭い領域に最小限のスペース
で、Bit配線13と確実に絶縁した状態でコンタクト
ホール19を形成することが可能である。これにより、
半導体装置における各種部材の設計寸法を縮小すること
ができ、半導体装置を高集積化により小型化することが
可能となる。
Therefore, according to the method for manufacturing the semiconductor device, the bit wirings 13 are reliably insulated from each other in the narrower area with the minimum space between the bit wirings as compared with the conventional method for manufacturing the semiconductor device. The contact hole 19 can be formed in this state. This allows
The design dimensions of various members in the semiconductor device can be reduced, and the semiconductor device can be miniaturized by high integration.

【0027】なお、本発明は上記に限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更
可能である。
It should be noted that the present invention is not limited to the above, and can be appropriately modified without departing from the gist of the present invention.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明に係る半導体装置の製造方法は、
少なくとも隣接する3つのコンタクトが形成された基
板の全面に第1の絶縁層を形成する工程と、上記第1の
絶縁層の上記3つのコンタクトのうち両端に位置する2
つのコンタクト上にそれぞれ開口部を形成する工程と、
上記第1の絶縁層上の上記3つのコンタクトのうち中央
に位置するコンタクト上以外の領域及び上記開口部上に
Si系導電層を形成する工程と、上記Si系導電層上に
第2の絶縁層を形成する工程と、上記Si系導電層のみ
を等方性エッチングによりエッチング加工する工程と、
上記エッチング加工したSi系導電層上に金属層を形成
し、熱処理を施すことによりシリサイド層を形成して上
記3つのコンタクトのうち両端に位置する2つのコンタ
クト上にそれぞれBit配線を隣接した状態で形成する
工程と、上記第1の絶縁層と上記シリサイド層と上記第
2の絶縁層とを第3の絶縁層で埋め込む工程と、上記第
3の絶縁層における上記隣接するBit配線間を、上記
3つのコンタクトのうち中央に位置するコンタクトと上
記第1の絶縁層と上記第2の絶縁層のみが露出するよう
にエッチング加工してコンタクトホールを形成する工程
とを有するものである。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention,
A step of forming a first insulating layer on the entire surface of a substrate on which at least three adjacent contacts are formed; and a step of arranging the first insulating layer at both ends of the three contacts 2
Forming an opening on each of the two contacts,
Of the three contacts on the first insulating layer, a step of forming a Si-based conductive layer on a region other than the centrally located contact and on the opening, and a second insulation on the Si-based conductive layer. A step of forming a layer, a step of etching only the Si-based conductive layer by isotropic etching,
A metal layer is formed on the etched Si-based conductive layer, and a heat treatment is performed to form a silicide layer, and bit wirings are adjacent to each other on the two contacts located at both ends of the three contacts. The step of forming, the step of embedding the first insulating layer, the silicide layer, and the second insulating layer with a third insulating layer, and the step between the adjacent Bit wirings in the third insulating layer, The method includes a step of forming a contact hole by performing etching processing so that only the contact located at the center of the three contacts, the first insulating layer, and the second insulating layer are exposed.

【0029】以上のような本発明に係る半導体装置の製
造方法では、従来の半導体装置の製造方法と比して、隣
接するBit配線間において非常に狭い領域に低抵抗の
自己整合的なコンタクトホールを形成することが可能で
あり、半導体装置の各種部材の設計寸法を縮小すること
が可能である。
In the semiconductor device manufacturing method according to the present invention as described above, as compared with the conventional semiconductor device manufacturing method, a self-aligned contact hole having a low resistance is formed in a very narrow region between adjacent bit wirings. Can be formed, and the design dimensions of various members of the semiconductor device can be reduced.

【0030】したがって、本発明によれば、高集積化に
よる小型化を達成する半導体装置の製造方法を提供する
ことが可能となる。
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a method of manufacturing a semiconductor device which achieves miniaturization by high integration.

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

【図1】本発明を適用した半導体装置の製造方法の一工
程を説明する断面図であり、Si基板1にBPSG膜2
を堆積した状態を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating one step of a method of manufacturing a semiconductor device to which the present invention is applied, in which a BPSG film 2 is formed on a Si substrate 1.
It is sectional drawing which shows the state which accumulated.

【図2】本発明を適用した半導体装置の製造方法の一工
程を説明する断面図であり、レジスト3を所定の形状に
パターニングした状態を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating one step of the method of manufacturing a semiconductor device to which the present invention is applied, showing a state in which the resist 3 is patterned into a predetermined shape.

【図3】本発明を適用した半導体装置の製造方法の一工
程を説明する断面図であり、レジスト3をマスクとして
エッチングを行い、コンタクトホール用の溝4を形成し
た状態を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating one step of a method for manufacturing a semiconductor device to which the present invention is applied, showing a state in which a trench 3 for a contact hole is formed by etching using a resist 3 as a mask. .

【図4】本発明を適用した半導体装置の製造方法の一工
程を説明する断面図であり、レジスト3を除去した状態
を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating one step of the method of manufacturing a semiconductor device to which the present invention is applied, showing a state in which the resist 3 is removed.

【図5】本発明を適用した半導体装置の製造方法の一工
程を説明する断面図であり、Si基板1とのコンタクト
5、6、7を形成した状態を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating one step of the method of manufacturing a semiconductor device to which the present invention is applied, showing a state in which contacts 5, 6, and 7 with the Si substrate 1 are formed.

【図6】本発明を適用した半導体装置の製造方法の一工
程を説明する断面図であり、酸化膜8を形成した状態を
示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating one step of a method of manufacturing a semiconductor device to which the present invention is applied, showing a state in which an oxide film 8 is formed.

【図7】本発明を適用した半導体装置の製造方法の一工
程を説明する断面図であり、Bit配線と接続するコン
タクト5、7の上部にのみ開口部を形成した状態を示す
断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating one step of a method for manufacturing a semiconductor device to which the present invention is applied, showing a state in which openings are formed only above contacts 5 and 7 connected to Bit wiring. .

【図8】本発明を適用した半導体装置の製造方法の一工
程を説明する断面図であり、Poly−Si10層を形
成した状態を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating one step of a method for manufacturing a semiconductor device to which the present invention is applied, showing a state in which a Poly-Si10 layer is formed.

【図9】本発明を適用した半導体装置の製造方法の一工
程を説明する断面図であり、SiN層11を形成した状
態を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating one step of the method of manufacturing a semiconductor device to which the present invention is applied, showing the state in which the SiN layer 11 is formed.

【図10】本発明を適用した半導体装置の製造方法の一
工程を説明する断面図であり、レジスト12を所定の形
状にパターニングした状態を示す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating one step of the method of manufacturing a semiconductor device to which the present invention is applied, showing a state in which the resist 12 is patterned into a predetermined shape.

【図11】本発明を適用した半導体装置の製造方法の一
工程を説明する断面図であり、レジスト12をマスクと
してエッチングを行い、Poly−Si及びSiNから
なるBit配線13を形成した状態を示す断面図であ
る。
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating one step of a method for manufacturing a semiconductor device to which the present invention is applied, showing a state in which a Bit wiring 13 made of Poly-Si and SiN is formed by etching using a resist 12 as a mask. FIG.

【図12】本発明を適用した半導体装置の製造方法の一
工程を説明する断面図であり、レジストを除去した状態
を示す断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating one step of the method of manufacturing a semiconductor device to which the present invention is applied, showing a state in which the resist has been removed.

【図13】本発明を適用した半導体装置の製造方法の一
工程を説明する断面図であり、Bit配線13を等方性
エッチングにより微細加工した状態を示す断面図であ
る。
FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining one step of the method for manufacturing a semiconductor device to which the present invention is applied, and is a cross-sectional view showing a state where the Bit wiring 13 is finely processed by isotropic etching.

【図14】本発明を適用した半導体装置の製造方法の一
工程を説明する断面図であり、Ni層14を形成した状
態を示す断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating one step of a method for manufacturing a semiconductor device to which the present invention is applied, showing a state in which a Ni layer 14 is formed.

【図15】本発明を適用した半導体装置の製造方法の一
工程を説明する断面図であり、シリサイド層15を形成
した状態を示す断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating one step of the method of manufacturing a semiconductor device to which the present invention is applied, showing a state in which a silicide layer 15 is formed.

【図16】本発明を適用した半導体装置の製造方法の一
工程を説明する断面図であり、Ni層14を除去した状
態を示す断面図である。
FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating one step of the method of manufacturing a semiconductor device to which the present invention is applied, showing a state in which the Ni layer 14 is removed.

【図17】本発明を適用した半導体装置の製造方法の一
工程を説明する断面図であり、酸化膜16を形成した状
態を示す断面図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view illustrating one step of the method of manufacturing a semiconductor device to which the present invention is applied, showing a state in which an oxide film 16 is formed.

【図18】本発明を適用した半導体装置の製造方法の一
工程を説明する断面図であり、レジスト17を所定の形
状にパターニングした状態を示す断面図である。
FIG. 18 is a cross-sectional view illustrating one step of the method for manufacturing a semiconductor device to which the present invention is applied, showing a state in which the resist 17 is patterned into a predetermined shape.

【図19】本発明を適用した半導体装置の製造方法の一
工程を説明する断面図であり、レジスト17をマスクと
してエッチングを行い、コンタクトホール19を形成し
た状態を示す断面図である。
FIG. 19 is a cross-sectional view illustrating one step of the method for manufacturing a semiconductor device to which the present invention is applied, showing a state in which contact holes 19 are formed by etching using resist 17 as a mask.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 Si基板、2 BPSG膜、3 レジスト、4
溝、5 コンタクト、6コンタクト、7 コンタクト、
8 酸化膜、9 開口部、10 Poly−Si層、1
1 SiN層、12 レジスト、13 Bit配線、1
4 Ni層、15 シリサイド層、16 酸化膜、17
レジスト、18 開口部、19 コンタクトホール
1 Si substrate, 2 BPSG film, 3 resist, 4
Groove, 5 contacts, 6 contacts, 7 contacts,
8 oxide film, 9 openings, 10 Poly-Si layer, 1
1 SiN layer, 12 resist, 13 Bit wiring, 1
4 Ni layer, 15 Silicide layer, 16 Oxide film, 17
Resist, 18 openings, 19 contact holes

フロントページの続き Fターム(参考) 5F033 HH04 HH07 HH15 HH25 JJ04 KK01 LL01 LL04 MM10 PP28 QQ08 QQ09 QQ18 QQ28 QQ35 QQ37 QQ70 QQ73 RR01 RR02 RR06 RR08 RR15 TT02 VV10 VV16 XX03 XX24 5F083 AD21 AD48 AD49 JA35 JA39 MA02 MA06 MA17 MA20 PR06 PR07 PR29 Continued front page    F-term (reference) 5F033 HH04 HH07 HH15 HH25 JJ04                       KK01 LL01 LL04 MM10 PP28                       QQ08 QQ09 QQ18 QQ28 QQ35                       QQ37 QQ70 QQ73 RR01 RR02                       RR06 RR08 RR15 TT02 VV10                       VV16 XX03 XX24                 5F083 AD21 AD48 AD49 JA35 JA39                       MA02 MA06 MA17 MA20 PR06                       PR07 PR29

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも隣接する3つのコンタクトが
形成された基板の全面に第1の絶縁層を形成する工程
と、 上記第1の絶縁層の上記3つのコンタクトのうち両端に
位置する2つのコンタクト上にそれぞれ開口部を形成す
る工程と、 上記第1の絶縁層上の上記3つのコンタクトのうち中央
に位置するコンタクト上以外の領域及び上記開口部上に
Si系導電層を形成する工程と、 上記Si系導電層上に第2の絶縁層を形成する工程と、 上記Si系導電層のみを等方性エッチングによりエッチ
ング加工する工程と、 上記エッチング加工したSi系導電層上に金属層を形成
し、熱処理を施すことによりシリサイド層を形成して上
記3つのコンタクトのうち両端に位置する2つのコンタ
クト上にそれぞれBit配線を隣接した状態で形成する
工程と、 上記第1の絶縁層と上記シリサイド層と上記第2の絶縁
層とを第3の絶縁層で埋め込む工程と、 上記第3の絶縁層における上記隣接するBit配線間
を、上記3つのコンタクトのうち中央に位置するコンタ
クトと上記第1の絶縁層と上記第2の絶縁層のみが露出
するようにエッチング加工してコンタクトホールを形成
する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造
方法。
1. A step of forming a first insulating layer on the entire surface of a substrate on which at least three adjacent contacts are formed, and two contacts located at both ends of the three contacts of the first insulating layer. Forming openings on the first insulating layer, forming a Si-based conductive layer on the opening other than the central contact among the three contacts on the first insulating layer, and the opening. A step of forming a second insulating layer on the Si-based conductive layer; a step of etching only the Si-based conductive layer by isotropic etching; and a metal layer formed on the etched Si-based conductive layer. Then, a heat treatment is performed to form a silicide layer, and bit wirings are formed adjacent to each other on the two contacts located at both ends of the above three contacts. And a step of filling the first insulating layer, the silicide layer, and the second insulating layer with a third insulating layer, and the three contacts between the adjacent Bit wirings in the third insulating layer. A method of manufacturing a semiconductor device, which comprises a step of forming a contact hole by etching so as to expose only the contact located in the center, the first insulating layer, and the second insulating layer. .
【請求項2】 上記第2の絶縁層が、上記Si系導電層
に対してエッチング選択性を有することを特徴とする請
求項1記載の半導体装置の製造方法。
2. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the second insulating layer has etching selectivity with respect to the Si-based conductive layer.
【請求項3】 上記開口部の大きさが、それぞれ上記3
つのコンタクトのうち両端に位置する2つのコンタクト
の大きさよりも小とされていることを特徴とする請求項
1記載の半導体装置の製造方法。
3. The size of each of the openings is 3 or more.
2. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the size of the two contacts located at both ends of the one contact is smaller than the size of the two contacts.
【請求項4】 上記Si系導電層が、リンを含有するこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the Si-based conductive layer contains phosphorus.
【請求項5】 上記Si系導電層が、ホウ素を含有する
ことを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方
法。
5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the Si-based conductive layer contains boron.
【請求項6】 上記Si系導電層が、SiNからなるこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
6. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the Si-based conductive layer is made of SiN.
【請求項7】 上記Si系導電層が、SiONからなる
ことを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方
法。
7. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the Si-based conductive layer is made of SiON.
【請求項8】 上記Si系導電層が、SiCからなるこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
8. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the Si-based conductive layer is made of SiC.
【請求項9】 上記隣接したBit配線線幅が、それぞ
れ上記3つのコンタクトのうち両端に位置する2つのコ
ンタクトの線幅よりも大とされていることを特徴とする
請求項1の半導体装置の製造方法。
9. The semiconductor device according to claim 1, wherein the adjacent bit wiring line widths are larger than the line widths of two contacts located at both ends of the three contacts. Production method.
【請求項10】 上記金属層を無電解メッキにより形成
することを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造
方法。
10. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the metal layer is formed by electroless plating.
【請求項11】 上記金属層が、Niからなることを特
徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
11. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the metal layer is made of Ni.
【請求項12】 上記金属層が、Coからなることを特
徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
12. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the metal layer is made of Co.
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