JP2003168732A - コンタクトプラグの形成方法 - Google Patents

コンタクトプラグの形成方法

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JP2003168732A
JP2003168732A JP2001365092A JP2001365092A JP2003168732A JP 2003168732 A JP2003168732 A JP 2003168732A JP 2001365092 A JP2001365092 A JP 2001365092A JP 2001365092 A JP2001365092 A JP 2001365092A JP 2003168732 A JP2003168732 A JP 2003168732A
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conductive structure
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Pon Shin-Tan
ポン シン−タン
Wan Yun-Chin
ワン ユン−チン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 SAC法における問題を解消できるコンタクト
プラグの形成方法を提供する。 【解決手段】 第一及び第二のゲート導電構造を有する
半導体基板を提供し、基板表面にライナ層を形成し、第
一と第二のゲート導電構造の間で基板表面を露出させる
ようにその間のライナ層を除去し、第一と第二のゲート
導電構造との隙間に第一の導電層を充填し且つ第一の導
電層の高さをライナ層の高さと同様にし、基板表面に平
坦な内層誘電材料層を形成し、第一の導電層表面を露出
させるコンタクトホールを形成し、コンタクトホール内
に第二の導電層を充填することによりコンタクトプラグ
を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造技術に関
わり、特にビット線コンタクトプラグの形成方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体製造工程において、記憶装
置、例えば、トレンチ型DRAMやスタックトDRAM及びFLAS
H記憶装置を製造する場合、チップサイズの縮小を図る
ために、自己整合コンタクト(SAC)法が用いられる。
これにより、ゲート導電構造同士間の間隔を有効に定義
し且つ縮小することができる。
【0003】図1A乃至図1Hは従来のSAC法を用いるコ
ンタクトプラグの形成方法を示す断面図である。図1A
に示すように、P型シリコン基板10は各活性領域(A
A)を分離する複数のトレンチ分離(shallow trench
isolation, STI)領域12を有し、基板10の表面に
ゲート絶縁層14が形成され、ゲート絶縁層14の表面
に複数のゲート導電構造161乃至164が形成され
る。ゲート導電構造161乃至164は何れ多結晶シリ
コン層17とタングステンシリコン層18と窒化シリコ
ン被覆層19からなる。シリコン基板10の表面におい
て隣り合うゲート導電構造161乃至164同士の間で
複数のN-型イオン注入領域20が形成される。
【0004】図1Bに示すように、先ず、多結晶シリコ
ン層17とタングステンシリコン層18の側壁に酸化シ
リコンスペーサ層22を成長してから、ゲート導電構造
161乃至164の側壁に窒化シリコンスペーサ24を
全面的に形成する。次に、ゲート導電構造161乃至1
64及び窒化シリコンスペーサ24をマスクとして、N-
型イオン注入領域20の露出する領域にN+型イオン注入
領域26を形成する。ここで、N+型イオン注入領域26
はソース/ドレイン領域とし、N-型イオン注入領域20
は浅ドーピングドレイン(LDD)とする。
【0005】図1Cに示すように、シリコン基板10の
表面に全面的に窒酸化シリコン(SiON)線層28を堆積
し、そして、隣り合うゲート導電構造161乃至164
同士の隙間を充填するように、堆積法及び化学的機械的
研磨(CMP)法で該SiON線層28の上に平坦な表面を有
する内層誘電材料(inter-layer dielectric, ILD)
層30を形成する。ILD層30の材質としてはBPSG、HD
P、TEOSのいずれかまたはその組合せが用いられる。
【0006】次に、図1Dに示すように、ILD層30にビ
ット線コンタクトホールパターンを有する第一のフォト
レジスト層31を形成する。この後、ゲート導電構造1
61と162の間に位置するILD層30及びSiON線層2
8を除去しビット線コンタクトホール32を形成する。
該ビット線コンタクトホールからN+型イオン注入領域2
6が露出される。
【0007】次に、図1Eに示すように、第一のフォト
レジスト層31を除去してから第一の導電層を堆積し、
そして、ビット線コンタクトホール32内にある該第一
の導電層が所定の高さとなるようにエッチバックを行
う。残される該第一の導電層をビット線コンタクトプラ
グとする。
【0008】次に、図1Fに示すように、基板10の表
面に内部配線コンタクトホールパターンを有する第二の
フォトレジスト層35を形成する。この後、所定の領域
においてILD層30とSiON線層28及び窒化シリコン被
覆層を部分的に除去することにより、し第一の内部配線
コンタクトホール36及び第二の内部配線コンタクトホ
ール38を形成する。ここで、第一の内部配線コンタク
トホール36はゲート導電構造161の上方に位置しタ
ングステンシリコン層18表面を露出させるものであ
り、第二の内部配線コンタクトホール38はゲート導電
構造164の横(図1Fにおいてその右側)に位置しN+
型イオン注入領域26を露出させるものである。
【0009】次に、図1Gに示すように、第二のフォト
レジスト層35を除去してから、内部配線パターンを有
する第三のフォトレジスト層39を利用してエッチング
することによりILD層30を部分的に除去する。
【0010】最後、図1Hに示すように、第一の内部配
線コンタクトホール36及び第二の内部配線コンタクト
ホール38を充填するように基板10の表面に第二の導
電層40を全面的に堆積する後に、CMP法で第二の導電
層40とILD層30を両方表面の高さが同じとなるよう
に研磨する。結果として、ILD層30の表面にある第二
の導電層40から内部配線構造40aが形成され、第一
の内部配線コンタクトホール36及び第二の内部配線コ
ンタクトホール38内に残留される第二の導電層40か
ら第一、第二の内部配線コンタクトプラグ40bが形成
される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、SAC法
を用いる場合、下記のような問題がある。
【0012】(1)STI領域12の過大化や活性領域の
段差により投影露光の際アライメントができなく、CMP
法を実施しても適宜の厚さまたは良い平坦性を有するIL
D層30が得られない場合、エッチングで形成されるコ
ンタクトホールの外形に悪影響を与えるため内部配線構
造にも悪影響を与える。例えば、ビット線とワード線が
ショートし、ビット線コンタクトホールが詰まるような
問題が生じられる。
【0013】(2)SAC法でビットコンタクトホール3
2を形成する場合、ILD層30とSiON線層28のエッチ
ング選択比が小さくエッチングをストップする能力が十
分でないため、トレンチ分離領域12において亀裂が生
じられビット線コンタクトプラグ34と基板10の間で
ジャンクションリーク(漏電)が発生する恐れがある。
【0014】(3)SAC法を用いる場合、窒化シリコン
被覆層19の厚さを大きくする必要があるため、製造温
度が大きくなり、製品の電気的特性(例えば、Vt、I
dsat、I off)に悪影響を与え、製品の品質が劣化する。
【0015】(4)素子のサイズを更に縮小しようとす
る場合、リソグラフィ・エッチングの施行が極めて難し
い。
【0016】(5)SAC段階において被覆層19及びス
ペーサ24の材質としてはSiNまたはSiONしか用いられ
ないため、材料使用量が増加するばかりか多結晶シリコ
ン層17における漏電が更に悪化する。
【0017】そこで、本発明の目的は前記のようなSAC
法における問題を解消することができるビット線コンタ
クトプラグの形成方法を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明のビット線コンタクトプラグの形成方法は
(a)それぞれゲート層及び被覆層からなり且つそれぞ
れの側壁にスペーサが形成された第一及び第二のゲート
導電構造が表面に形成された半導体基板を提供する段階
と、(b)前記基板表面に全面的にライナ層を形成する
段階と、(c)前記第一のゲート導電構造と第二のゲー
ト導電構造の間にある基板表面を露出させるように、前
記第一のゲート導電構造と第二のゲート導電構造の間に
おいて前記ライナ層を除去する段階と、(d)前記第一
のゲート導電構造と前記第二のゲート導電構造との隙間
に第一の導電層を充填し、且つ、該第一の導電層の高さ
をこれらのゲート導電構造の上にあるライナ層の高さと
同様にするか、またはそれよりやや高くする段階と、
(e)前記基板表面に平坦な表面を有する内層誘電材料
層を全面的に形成する段階と、(f)前記第一の導電層
表面を露出させるように前記内層誘電層においてコンタ
クトホールを形成する段階と、(g)第二の導電層を前
記基板表面に全面的に充填し、且つ、前記コンタクトホ
ール内に充填される前記第二の導電層をコンタクトプラ
グとする段階とからなる。
【0019】また、本発明の目的を達成するためのコン
タクトプラグの形成方法は、(a)順に隣接する第一の
ゲート導電構造と活性領域に位置する第二、第三のゲー
ト導電構造及び第四のゲート導電構造が表面に形成され
た半導体基板を提供する段階と、(b)前記第二のゲー
ト導電構造と前記第三のゲート導電構造との隙間に第一
の導電層を充填する段階と、(c)前記第一の導電層を
被覆すると共に前記第一のゲート導電構造と前記前記第
二のゲート導電構造との隙間及び前記第三のゲート導電
構造と前記第四のゲート導電構造との隙間を充填するよ
うに、前記基板表面に、平坦な表面を有する内層誘電材
料層を全面的に形成する段階と、(f)前記第一の導電
層表面を露出させるように前記内層誘電層においてビッ
ト線コンタクトホールを形成する段階と、(g)前記ビ
ット線コンタクトホール内に第二の導電層を充填しビッ
ト線コンタクトプラグを形成する段階とから構成するこ
ともできる。
【0020】また、本発明の目的を達成するためのコン
タクトプラグの形成方法は、(a)順に隣接する第一の
ゲート導電構造と活性領域に位置する第二、第三のゲー
ト導電構造及び第四のゲート導電構造が表面に形成され
た半導体基板を提供する段階と、(b)前記第二のゲー
ト導電構造と前記第三のゲート導電構造との隙間に第一
の導電層を充填する段階と、(c)前記第一の導電層を
被覆すると共に前記第一のゲート導電構造と前記前記第
二のゲート導電構造との隙間及び前記第三のゲート導電
構造と前記第四のゲート導電構造との隙間を充填するよ
うに、前記基板表面に、平坦な表面を有する内層誘電材
料層を全面的に形成する段階と、(f)前記内層誘電層
内に、前記第一のゲート導電構造の上部を露出させる第
一のコンタクトホールと、第一の導電層表面を露出させ
る第二のコンタクトホールと、第四のゲート導電構造の
横にあり基板表面を露出させる第三のコンタクトホール
を形成する段階と、(g)前記第一、第二及び第三のコ
ンタクトホール内に第二の導電層を充填し、且つ、前記
第二のコンタクトホール内に充填される前記第二の導電
層をビット線コンタクトプラグとする段階とから構成す
ることもできる。
【0021】また、本発明の目的を達成するためのコン
タクトプラグの形成方法は、(a)順に隣接する第一の
ゲート導電構造と活性領域に位置する第二、第三のゲー
ト導電構造及び第四のゲート導電構造が表面に形成され
た半導体基板を提供する段階と、(b)前記基板表面に
ライナ層を全面的に形成する段階と、(c)前記第二の
ゲート導電構造と第三のゲート導電構造の間で基板表面
を露出させるように、前記第二のゲート導電構造と第三
のゲート導電構造の間にある前記ライナ層の一部分を除
去する段階と、(d)前記第二のゲート導電構造と前記
第三のゲート導電構造との隙間に第一の導電層を充填
し、且つ、該第一の導電層の高さをこれらのゲート導電
構造上にあるライナ層の高さと同様にするする段階と、
(e)第一の導電層を被覆すると共に第一のゲート導電
構造と第二のゲート導電構造の隙間及び第三のゲート導
電構造と第四のゲート導電構造の隙間を充填するよう
に、前記基板表面に平坦な表面を有する内層誘電材料層
を全面的に形成する段階と、(f)前記内層誘電層内
に、前記第一のゲート導電構造の上部を露出させる第一
のコンタクトホールと、前記第一の導電層表面を露出さ
せる第二のコンタクトホールと、前記第四のゲート導電
構造の横にあり基板表面を露出させる第三のコンタクト
ホールを形成する段階と、(g)前記第一、第二及び第
三のコンタクトホール内に第二の導電層を充填し、且
つ、前記第二のコンタクトホール内に充填される前記第
二の導電層をビット線コンタクトプラグとする段階とか
ら構成することもできる。
【0022】
【発明の実施の形態】前記の目的を達成して従来の欠点
を除去するための課題を実行する本発明の実施例の構成
とその作用を添付図面に基づき詳細に説明する。
【0023】図2A乃至図2Jは本発明の実施例に係るコ
ンタクトプラグの形成方法を示す断面図である。ここ
で、基板としては、例えば、P型シリコン基板が用いら
れる。図2Aに示すように、基板50は各活性領域を分
離する複数のトレンチ分離領域52(例として、二つの
活性領域が示されている)を有し、基板50の表面にゲ
ート絶縁層54が形成され、ゲート絶縁層54の表面に
複数のゲート導電構造561乃至564(例として、四
つのゲート導電構造が示されている)が形成される。ゲ
ート導電構造561乃至564は何れも多結晶シリコン
層57とタングステンシリコン層58と被覆層59から
なる。隣り合うゲート導電構造561乃至564同士の
間で基板50の表面に複数のN-型イオン注入領域60
(例えば、三つの領域60)が形成される。ここで、被
覆層59の材質としてはSiN、SiONまたは酸化シリコン
等が挙げられる。
【0024】図2Bに示すように、先ず、多結晶シリコ
ン層57とタングステンシリコン層58の側壁に第一の
スペーサ62を形成する。次に、ゲート導電構造561
乃至564の側壁に第二のスペーサ64を全面的に形成
する。第一のスペーサ62の材質としては酸化シリコン
が用いられ、第二のスペーサ64の材質としてはSiN、S
iON及び酸化シリコンのいずれかが用いられる。この
後、ゲート導電構造561乃至564及び第二のスペー
サ64をマスクとして、N-型イオン注入領域60の露出
する領域にN+型イオン注入領域66を形成する。ここ
で、N+型イオン注入領域66はソース/ドレイン領域と
し、N-型イオン注入領域60は浅ドーピングドレイン
(LDD)とする。
【0025】次に、図2Cに示すように、基板50の表
面にライナ層68を全面的に堆積する。該ライナ層の材
質としてはSiON、SiNまたは酸化シリコンが挙げられ
る。
【0026】次に、図2Dに示すように、第一のフォト
レジスト層69を利用してリソグラフィ・エッチング
(エッチング)を行うことにより、ゲート導電構造56
2と563の間にある一部のライナ層68を除去しゲー
ト導電構造562と563の間に位置するN+型イオン注
入領域66を露出させる。
【0027】次に、図2Eに示すように、第一のフォト
レジスト層69を除去した後に、堆積法及びCMP法を以
って基板50において平坦な表面を有する第一の導電層
70を全面的に形成し、且つ、該第一の導電層70の高
さをゲート導電構造561乃至564の上にあるライナ
層の高さと同様にするか、またはそれよりやや高くす
る。第一の導電構造70の材質としては、多結晶シリコ
ンまたはその他の導電材が用いられる。
【0028】次に、図2Fに示すように、第一の導電層
70の上に第二のレジスト層71を形成する。エッチン
グストップ層としてライナ層68を利用し第一の導電層
70を部分的に除去することにより、ゲート導電構造5
62と563の間で残留される第一の導電層70からな
る電気的接続パッド70aを形成する。
【0029】次に、図2Gに示すように、第二のフォト
レジスト層71を除去した後に、隣り合うゲート導電構
造561乃至564同士の隙間を充填するように、堆積
法及びCMP法を以って基板50の表面において平坦な表
面を有するILD層72を全面的に形成する。ILD層72の
材質としてはBPSG、HDP、TEOSのいずれかまたはその組
合せが用いられる。
【0030】次に、図2Hに示すように、ILD層72の上
にコンタクトホールパターンを有する第三のフォトレジ
スト層73を形成する。この後、所定の領域においてIL
D層72とSiON線層68及び被覆層59を部分的に除去
することにより、ビット線コンタクトホール741と第
一の内部配線コンタクトホール742及び第二の内部配
線コンタクトホール743を形成する。ここで、ビット
線コンタクトホール741はゲート導電構造562と5
63の間にある電気的接続パッド70aの上方に位置
し、第一の内部配線コンタクトホール742はゲート導
電構造561の上方に位置しタングステンシリコン層5
8表面を露出させるものであり、第二の内部配線コンタ
クトホール743はゲート導電構造564の横(図2H
において右側)に位置しN+型イオン注入領域66を露出
させるものである。
【0031】次に、図2Iに示すように、第三のフォト
レジスト層73を除去した後に、内部配線パターンを有
する第四のフォトレジスト層75を利用してエッチング
することにより、ILD層72を部分的に除去する。
【0032】次に、図2Jに示すように、第四のフォト
レジスト層75を除去した後に、ビット線コンタクトホ
ール741と第一の内部配線コンタクトホール742及
び第二の内部配線コンタクトホール743を充填するよ
うに基板50の表面に第二の導電層76を全面的に堆積
する。この後、CMP法で第二の導電層76の表面の高さ
をILD層72の表面の高さと同様にする。それで、ILD層
72の表面に残留される第二の導電層76aをビット線
/内部配線構造をとし、ビット線コンタクトホール74
1と第一の内部配線コンタクトホール742及び第二の
内部配線コンタクトホール743内に残留される第二の
導電層76bをそれぞれビット線コンタクトプラグと第
一の内部配線コンタクトプラグ及び第二の内部配線コン
タクトプラグとする。
【0033】第二の導電層76の材質としては多結晶シ
リコンまたはその他の導電材が用いられる。
【0034】なお、硼素(B)イオンや燐(P)イオンが
シリコン基板50へ拡散することを防止し素子の安定性
を確保するという視点から、ライナ層68の材質は酸化
シリコンである場合ILD層72の材質としてBやPを含ん
でいない誘電材を使用するのは好ましい。また、硼素ラ
イナ層68の材質は窒化シリコンである場合、ILD層7
2の材質としてBPSG材を利用して良い。
【0035】本発明は前記実施例の如く提示されている
が、これは本発明を限定するものではなく、当業者は本
発明の要旨と範囲内において変形と修正をすることがで
きる。
【0036】
【発明の効果】本発明は下記のような効果を奏する。
【0037】(1)本発明では、先ず電気的接続パッド
(70a)を形成し、そして高いエッチング選択比(多
結晶シリコンと酸化シリコンのエッチング選択比が高い
ため)でコンタクトホールに関するエッチングを行い、
電気的接続パッド(70a)の上にビット線コンタクト
プラグ(76b)を形成する。従って、従来のコンタク
トの外形が劣化、内部配線がショート、コンタクトホー
ルが詰まる等の問題が避けられる。
【0038】(2)本発明では、第一のフォトレジスト
(69)をマスクとしてエッチングするため、ゲート導
電構造同士(562と563)の間のライナ層(68)
を容易に除去することができる。即ち、過剰エッチング
することがなく、トレンチ分離領域(52)における亀
裂の問題が解消される。よって、コンタクトプラグと基
板(50)の間でジャンクションリーク(漏電)が発生
する恐れがなくなる。
【0039】(3)ビット線コンタクトプラグ(76
b)と電気的接続パッド(70)及びシリコン基板の間
で非常に良いオーミック接触が得られるため、接触抵抗
が安定的である。
【0040】(4)本発明では、被覆層(59)が薄い
ため、製造温度がより低くなり、製品の電気的性能が向
上する。
【0041】(5)製品のサイズを更に縮小する場合で
も、従来のSAC法にとってネックとなるリソグラフィ・エ
ッチングは、本発明方法を適用することにより、容易に
行われる。
【0042】(6)本発明では、被覆層(59)及び第
二のスペーサ(64)の材質としてはSiNまたはSiONだ
けでなく酸化シリコンも用いられる。このため、材料使
用量を減少することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1A】従来のSAC法を用いるコンタクトプラグの形
成方法による最初の製造段階を示す断面図である。
【図1B】図1Aに示す段階に続く段階を示す図であ
る。
【図1C】図1Bに示す段階に続く段階を示す図であ
る。
【図1D】図1Cに示す段階に続く段階を示す図であ
る。
【図1E】図1Dに示す段階に続く段階を示す図であ
る。
【図1F】図1Eに示す段階に続く段階を示す図であ
る。
【図1G】図1Fに示す段階に続く段階を示す図であ
る。
【図1H】図1Gに示す段階に続く段階を示す図であ
る。
【図2A】本発明のコンタクトプラグの形成方法による
最初の製造段階を示す断面図である。
【図2B】図2Aに示す段階に続く段階を示す図であ
る。
【図2C】図2Bに示す段階に続く段階を示す図であ
る。
【図2D】図2Cに示す段階に続く段階を示す図であ
る。
【図2E】図2Dに示す段階に続く段階を示す図であ
る。
【図2F】図2Eに示す段階に続く段階を示す図であ
る。
【図2G】図1Fに示す段階に続く段階を示す図であ
る。
【図2H】図2Gに示す段階に続く段階を示す図であ
る。
【図2I】図2Hに示す段階に続く段階を示す図であ
る。
【図2J】図2Iに示す段階に続く段階を示す図であ
る。
【符号の説明】 10、50 P型シリコン基板 12、52 トレンチ分離領域 14、54 ゲート絶縁層 161〜164、561〜564 ゲート導電構造 17、57 多結晶シリコン層 18、58 タングステンシリコン層 20、60 N-型イオン注入領域 26、66 N+型イオン注入領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シン−タン ポン 台湾 310,シンチュ,ジュドゥン ジェ ン,カンジュアン ストリート,レーン 162,5番 (72)発明者 ユン−チン ワン 台湾,カオシュン,ルチュ,ダ−レン ロ ード,レーン175,10−8番 Fターム(参考) 4M104 AA01 BB01 BB40 CC01 DD02 DD04 DD16 DD17 DD18 DD19 DD26 DD75 FF14 GG09 GG10 GG14 GG16 HH12 HH14 HH15 HH20 5F033 HH04 HH28 JJ01 JJ04 KK01 KK04 KK28 LL04 MM02 MM07 NN37 NN40 QQ09 QQ37 QQ48 QQ58 QQ65 RR04 RR06 RR08 RR15 SS04 SS11 TT02 TT08 VV16 XX00 XX01 XX03 XX07 XX09 XX15 XX31 5F083 AD00 JA05 JA19 JA32 JA35 KA05 MA06 MA19 NA01 PR06 PR29

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)順に隣接する第一のゲート導電構
    造と活性領域に位置する第二、第三のゲート導電構造及
    び第四のゲート導電構造が表面に形成された半導体基板
    を提供する段階と、 (b)前記第二のゲート導電構造と前記第三のゲート導
    電構造との隙間に第一 の導電層を充填する段階と、 (c)前記第一の導電層を被覆すると共に前記第一のゲ
    ート導電構造と前記前記第二のゲート導電構造との隙間
    及び前記第三のゲート導電構造と前記第四のゲート導電
    構造との隙間を充填するように、前記基板表面に、平坦
    な表面を有する内層誘電材料層を全面的に形成する段階
    と、 (f)前記第一の導電層表面を露出させるように前記内
    層誘電層においてビット線コンタクトホールを形成する
    段階と、 (g)前記ビット線コンタクトホール内に第二の導電層
    を充填しビット線コンタクトプラグを形成する段階とか
    らなるコンタクトプラグの形成方法。
  2. 【請求項2】 (a)順に隣接する第一のゲート導電構
    造と活性領域に位置する第二、第三のゲート導電構造及
    び第四のゲート導電構造が表面に形成された半導体基板
    を提供する段階と、 (b)前記第二のゲート導電構造と前記第三のゲート導
    電構造との隙間に第一の導電層を充填する段階と、 (c)前記第一の導電層を被覆すると共に前記第一のゲ
    ート導電構造と前記前記第二のゲート導電構造との隙間
    及び前記第三のゲート導電構造と前記第四のゲート導電
    構造との隙間を充填するように、前記基板表面に、平坦
    な表面を有する内層誘電材料層を全面的に形成する段階
    と、 (f)前記内層誘電層内に、前記第一のゲート導電構造
    の上部を露出させる第一のコンタクトホールと、第一の
    導電層表面を露出させる第二のコンタクトホールと、第
    四のゲート導電構造の横にあり基板表面を露出させる第
    三のコンタクトホールを形成する段階と、 (g)前記第一、第二及び第三のコンタクトホール内に
    第二の導電層を充填し、且つ、前記第二のコンタクトホ
    ール内に充填される前記第二の導電層をビット線コンタ
    クトプラグとする段階とからなるコンタクトプラグの形
    成方法。
  3. 【請求項3】 (a)順に隣接する第一のゲート導電構
    造と活性領域に位置する第二、第三のゲート導電構造及
    び第四のゲート導電構造が表面に形成された半導体基板
    を提供する段階と、 (b)前記基板表面にライナ層を全面的に形成する段階
    と、 (c)前記第二のゲート導電構造と第三のゲート導電構
    造の間で基板表面を露出させるように、前記第二のゲー
    ト導電構造と第三のゲート導電構造の間にある前記ライ
    ナ層の一部分を除去する段階と、 (d)前記第二のゲート導電構造と前記第三のゲート導
    電構造との隙間に第一の導電層を充填し、且つ、該第一
    の導電層の高さをこれらのゲート導電構造上にあるライ
    ナ層の高さと同様にするする段階と、 (e)第一の導電層を被覆すると共に第一のゲート導電
    構造と第二のゲート導電構造の隙間及び第三のゲート導
    電構造と第四のゲート導電構造の隙間を充填するよう
    に、前記基板表面に平坦な表面を有する内層誘電材料層
    を全面的に形成する段階と、 (f)前記内層誘電層内に、前記第一のゲート導電構造
    の上部を露出させる第一のコンタクトホールと、前記第
    一の導電層表面を露出させる第二のコンタクトホール
    と、前記第四のゲート導電構造の横にあり基板表面を露
    出させる第三のコンタクトホールを形成する段階と、 (g)前記第一、第二及び第三のコンタクトホール内に
    第二の導電層を充填し、且つ、前記第二のコンタクトホ
    ール内に充填される前記第二の導電層をビット線コンタ
    クトプラグとする段階とからなるコンタクトプラグの形
    成方法。
  4. 【請求項4】 前記第一の導電層の材質は多結晶シリコ
    ンであることを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれ
    か一項に記載のコンタクトプラグの形成方法。
  5. 【請求項5】 前記第一の導電層の形成方法は(b1)
    前記基板表面に全面的に第一の導電層を堆積する段階
    と、 (b2)前記第一の導電層の高さを各ゲート導電構造の
    高さと同様にするか、またはそれよりやや高くするよう
    に、CMP法で前記第一の導電層表面を平坦化する段階
    と、 (b3)第一の導電層の前記第二と第三のゲート導電構
    造の隙間に当たる部分のみ残すように、リソグラフィ・
    エッチングで第一の導電層を部分的に除去する段階とか
    らなることを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか
    一項に記載のコンタクトプラグの形成方法。
  6. 【請求項6】 各ゲート導電構造はゲート層と被覆層か
    らなることを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか
    一項に記載のコンタクトプラグの形成方法
  7. 【請求項7】 前記被覆層の材質はSiN、SiON及び酸化
    シリコンのうちいずれか一種であることを特徴とする請
    求項6に記載のコンタクトプラグの形成方法。
  8. 【請求項8】 前記内層誘電層の材質はBPSG、HDP酸化
    シリコン及びTEOSのうちいずれか一種であることを特徴
    とする請求項1乃至3のうちいずれか一項に記載のコン
    タクトプラグの形成方法。
  9. 【請求項9】 半導体基板内に、前記活性領域を定義す
    る両トレンチ分離領域があり、このうち一方のトレンチ
    分離領域が第一のゲート導電構造と第二のゲート導電構
    造の間で形成され、その他方のトレンチ分離領域が第三
    のゲート導電構造と第四のゲート導電構造の間で形成さ
    れることを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一
    項に記載のコンタクトプラグの形成方法。
  10. 【請求項10】 前記段階(f)において、前記内層誘
    電層内に、前記第一のゲート導電構造の上部を露出させ
    る第一の内部配線コンタクトホールと、前記第四のゲー
    ト導電構造の横にあり前記基板表面を露出させる第二の
    内部配線コンタクトホールとを同時に形成することを特
    徴とする請求項1に記載のコンタクトプラグの形成方
    法。
  11. 【請求項11】 前記段階(g)において、同時に第一
    の内部配線コンタクトホールと第二の内部配線コンタク
    トホール内に前記第二の導電層を充填し内部配線コンタ
    クトプラグを形成することを特徴とする請求項10に記
    載のコンタクトプラグの形成方法。
  12. 【請求項12】 前記第一及び第三のコンタクトホール
    内に充填される前記第二の導電層をそれぞれ内部配線コ
    ンタクトプラグとすることを特徴とする請求項2に記載
    のコンタクトプラグの形成方法
  13. 【請求項13】 前記ライナ層の材質はSiN、SiON及び
    酸化シリコンのうちいずれか一種であることを特徴とす
    る請求項3に記載のコンタクトプラグの形成方法。
  14. 【請求項14】 前記各ゲート導電構造の側壁にスペー
    サを成長することを特徴とする請求項3に記載のコンタ
    クトプラグの形成方法
  15. 【請求項15】 前記スペーサの材質はSiN、SiON及び
    酸化シリコンのうちいずれか一種であることを特徴とす
    る請求項14に記載のコンタクトプラグの形成方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2004061947A1 (ja) * 2002-12-27 2006-05-18 富士通株式会社 半導体装置、dram集積回路装置およびその製造方法
US7986012B2 (en) 2007-12-25 2011-07-26 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device and process for manufacturing same

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