JP2005012074A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造方法に係り、特に微細コンタクトホールの形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年の半導体装置の高集積化・微細化に伴い、ゲート電極は細線化され、ゲート絶縁膜は薄膜化されている。これらに伴い、基板と配線層を接続するコンタクト形成工程においても微細加工限界に達しつつある。
現在開発されている次世代の技術は90nmノードと呼ばれており、コンタクトホールのホール径は120nm程度である。このホール径を達成するためには、ArFエキシマレーザやF2エキシマレーザを光源とする露光装置を用いる必要があった。すなわち、現在量産適用されているKrFエキシマレーザを光源とする露光装置を用いて、120nm以下のコンタクトホール径を達成することはできなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば、ArFエキシマレーザやF2エキシマレーザのような新たな光源を用いた露光装置を導入するには、半導体製造工場にとって多大な設備投資を必要とするという問題があった。さらに、新たな光源を用いた露光装置を導入する場合には、光源に対するレジストの開発等、プロセス開発期間が長期化するという問題があった。
【0004】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたもので、KrFリソグラフィ技術を用いて、微細コンタクトホールを形成することを目的とする。
【0005】
【課題を解決する為の手段】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、基板上に層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜内に接続孔を形成する工程と、
前記接続孔を形成した後、前記層間絶縁膜の上層部分を除去する工程と、
を含むことを特徴とするものである。
【0006】
本発明に係る製造方法において、所望の接続孔径が得られるように、前記層間絶縁膜の上層部分を除去することが好適である。
【0007】
本発明に係る製造方法において、前記層間絶縁膜の上層部分をエッチバックにより除去することが好適である。
【0008】
本発明に係る製造方法において、前記接続孔を形成する工程と、前記層間絶縁膜の上層部分を除去する工程とを同一のエッチング装置で行うことが好適である。
【0009】
本発明に係る製造方法において、前記層間絶縁膜として第1層間絶縁膜と、該第1層間絶縁膜上に第2層間絶縁膜とを形成し、
前記第2層間絶縁膜内に前記接続孔を形成し、
前記第2層間絶縁膜の上層部分を除去するとともに、前記第2層間絶縁膜内に形成された前記接続孔を前記第1層間絶縁膜内に延長することが好適である。
【0010】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、基板上に、厚さ1000nm〜2500nmの層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜上にレジスト膜を形成する工程と、
KrFレーザを用いて前記レジスト膜にパターンを転写し、レジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとして前記層間絶縁膜をドライエッチングすることにより、前記層間絶縁膜内に接続孔を形成する工程と、
前記レジストパターンを除去する工程と、
前記層間絶縁膜の上層部分をエッチバックにより除去する工程と、
を含むことを特徴とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図中、同一または相当する部分には同一の符号を付してその説明を簡略化ないし省略することがある。
【0012】
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1による半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図である。
先ず、図1(a)に示すように、基板1としてのシリコン基板上に、プラズマCVD法を用いて層間絶縁膜2としてのTEOS膜を膜厚2000nmで形成する。ここで、層間絶縁膜2の形成膜厚は、例えば、1000nm〜2500nmが好適である。これは、層間絶縁膜2の膜厚が1000nm未満の場合には本発明の効果が得られないか、得られる効果が不十分であるためであり、2500nmを超える場合にはコンタクトホールのアスペクト比が15を超えてしまいエッチング加工が困難になってしまうためである。なお、層間絶縁膜2の成膜温度は、例えば600℃である。
次に、KrFリソグラフィ技術のような公知のリソグラフィ技術を用いて、TEOS膜2上に、例えば170nm径の開口を有するレジストパターン3を形成する。詳細には、TEOS膜2上にレジスト膜を形成した後、該レジスト膜にKrFエキシマレーザを光源として用いてパターン転写することにより、レジストパターン3を形成する。
【0013】
次に、図1(b)に示すように、レジストパターン3をマスクとしたドライエッチングにより、接続孔4として、TEOS膜2表面からシリコン基板1に達するコンタクトホールを形成する。このTEOS膜2のエッチングには、ICP型エッチング装置を用いることができる。また、エッチング条件は、例えば、C4F6:O2:Ar流量=50:20:200sccm;圧力:50mTorr;RF電力(Top/Bias)=2000/2800W;カソード電極温度:−10℃である。かかるエッチングにより形成されたコンタクトホール4のホール径は、TEOS膜2表面において例えば160nm程度である。また、コンタクトホール4のテーパ角は、89.8度以下であればよい。なお、本エッチング処理により形成されるコンタクトホール4のアスペクト比は15以下であるため、公知のエッチング技術を用いることができる。
続いて、酸素プラズマを用いたアッシングによってレジストパターン3を除去する。このレジストパターン3の除去には、上記ICP型エッチング装置を用いることができる。
【0014】
次に、図1(c)に示すように、TEOS膜2の上層部分を例えば1000nm程度エッチバックする。このエッチバックには、上記ICP型エッチング装置や平行平板型エッチング装置を用いることができる。また、エッチバックの条件は、例えば、C4F6:O2:Ar流量=50:50:200sccm;圧力:50mTorr;RF電力(Top/Bias)=2000/2800W;カソード電極温度:−10℃である。かかるエッチバック後のホール径は、エッチング後(コンタクトホール形成後)のホール径よりも小さくなり、例えば120nm程度である。エッチバック中、コンタクトホール4の内壁はデポ(副生成物)で覆われるため、コンタクトホール4のホール径は増大しない。
ここで、エッチバックするTEOS膜2の膜厚(以下「エッチバック量」ともいう。)はターゲットのホール径に応じて決定すればよい。以下、エッチバック量とホール径との関係について説明する。なお、本関係は、後述する実施の形態2〜4にも適用される。
【0015】
図2は、本発明の実施の形態1において、エッチバック量と、エッチバック後のコンタクトホール径との関係を示す図である。
図2に示すように、エッチング後(コンタクトホール形成後)のホール径をra、エッチバック量をΔt、エッチング後(コンタクトホール形成後)のテーパ角をθとすると、エッチバック後のホール径rbは、下式(1)で表される。
rb=ra−2Δt/tanθ …(1)
すなわち、上式(1)より、所望のホール径rbが得られるように、エッチバック量Δtを決定すればよい。
例えば、層間絶縁膜2を2500nmの膜厚で形成し、この層間絶縁膜2内にホール径raが160nm、テーパ角θが89.8度であるコンタクトホール4を形成したとき、概算ではあるが、エッチバック量Δtが1250nmの場合にはホール径rbが140nmとなり、エッチバック量Δtが1600nmの場合にはホール径rbが130nmとなり、エッチバック量Δtが1700nmの場合にはホール径rbが120nmとなる。
【0016】
以上説明したように、本実施の形態1では、シリコン基板1上にTEOS膜2を所望の膜厚よりも厚く形成し、TEOS膜2内にコンタクトホール4を形成した後、TEOS膜2の上層部分をエッチバックにより除去した。TEOS膜2のエッチバック量を制御することにより、コンタクトホール4のホール径を所望の値にまで縮小させることができる。
従って、コンタクトホール4形成用(TEOS膜2のエッチング用)のレジストパターン3の形成に、KrFリソグラフィ技術のような公知のリソグラフィ技術を用いることができる。すなわち、KrFリソグラフィ技術を用いて、微細コンタクトホールを形成することができる。このため、ArFエキシマレーザやF2エキシマレーザのような新たな光源を用いた露光装置を導入する必要がなく、設備投資コストを大幅に低減することができ、プロセス開発工数を大幅に低減することができる。
また、本実施の形態1では、コンタクトホール4形成用のエッチング、レジストパターン3のプラズマアッシング、TEOS膜2のエッチバックを同一のICP型エッチング装置を用いて行った。これにより、スループットを向上させることができる。
【0017】
なお、本実施の形態1では、接続孔4がシリコン基板1表面に達するコンタクトホールである場合について説明したが、これに限らず、接続孔4がシリコン基板上の配線と接続するビアホールの場合にも本発明を適用することができる(後述する他の実施の形態についても同様)。
【0018】
また、本実施の形態1では、TEOS膜2の上層部分をエッチバックにより除去したが、CMP(Chemical Mechanical Polishing)法を用いて平坦化してもよい。但し、CMP法を用いる場合には、コンタクトホール内に溜まったスラリーを適切に除去する必要がある(後述する他の実施の形態についても同様)。
【0019】
また、本実施の形態1では、層間絶縁膜2としてTEOS膜を用いた場合について説明したが、BPSG、PSG、SiOF、有機シリコン膜を用いた場合も同様の効果が得られる(後述する他の実施の形態についても同様)。
【0020】
実施の形態2.
図3は、本発明の実施の形態2による半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図である。
本実施の形態2では、層間絶縁膜2を形成する前に、ゲート絶縁膜11、ゲート電極12、LDD形成用のサイドウォール13のような半導体要素を形成したことを特徴としている。
【0021】
先ず、図示しないが、シリコン基板1の素子分離領域にSTI法等を用いて素子分離を形成し、該素子分離により分離されたシリコン基板1の活性領域にウェル領域を形成する。次に、図3(a)に示すように、シリコン基板1上に、ゲート絶縁膜11として、例えばゲート酸化膜を熱酸化法により形成し、ゲート絶縁膜11上に微細なゲート電極12を形成する。ゲート電極12の構造は任意であり、例えばポリシリコンゲート、タングステンゲート、シリサイドゲート、サリサイドゲート等が挙げられる。そして、ゲート電極12の側壁に、例えば窒化膜からなるLDD形成用のサイドウォール13を形成する。また、図示しないが、シリコン基板1上層にイオン注入及びアニールによりソース/ドレイン領域を形成し、必要に応じて、コバルトシリサイド等のシリサイド領域を形成する。
【0022】
次に、シリコン基板1上のゲート電極12を覆うように、実施の形態1と同様の方法を用いて(図1(a)参照)、層間絶縁膜2としてのTEOS膜を膜厚2000nmで形成する。そして、TEOS膜2の段差低減のために、CMP法を用いてTEOS膜2を平坦化する。さらに、実施の形態1と同様に、KrFリソグラフィ技術を用いて、TEOS膜2上に、例えば170nm径の開口を有するレジストパターン3を形成する。
【0023】
次に、図3(b)に示すように、実施の形態1と同様の方法で(図1(b)参照)、ゲート電極12間にシリコン基板1表面に達するコンタクトホール4を形成する。形成されたコンタクトホール4のホール径は、実施の形態1と同様に、TEOS膜2表面において例えば160nm程度である。その後、アッシングによりレジストパターン3を除去する。
【0024】
次に、図3(c)に示すように、実施の形態1と同様の方法で(図1(c)参照)、TEOS膜2の上層部分を例えば、1000nm程度エッチバックする。かかるエッチバック後のホール径は、エッチング後(コンタクトホール形成後)のホール径よりも小さくなり、例えば、120nm程度である。
【0025】
以上説明したように、本実施の形態2では、ゲート電極12等の半導体要素を形成した後、TEOS膜2を所望の膜厚よりも厚く形成し、TEOS膜2内にコンタクトホール4を形成した後、TEOS膜2の上層部分をエッチバックにより除去した。TEOS膜2のエッチバック量を制御することにより、コンタクトホール4のホール径を所望の値にまで縮小させることができる。
従って、本実施の形態2によれば、実施の形態1と同様の効果が得られる。
さらに、本実施の形態2によれば、KrFリソグラフィ技術を用いて、微細ゲート電極12の間に、微細コンタクトホール4を形成することができる。これにより、ゲート電極12とコンタクトホール4とのアライメントマージンを確保することができる。従って、コンタクトホール4の小ホール化によって、アライメントマージンをかせぐことができる。
【0026】
実施の形態3.
図4は、本発明の実施の形態3による半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図である。
本実施の形態3では、実施の形態1では単層で構成した層間絶縁膜を、第1層間絶縁膜5と第2層間絶縁膜6との積層構造としたことを特徴としている。
【0027】
先ず、図4(a)に示すように、シリコン基板1上に、ジクロロシランとアンモニアガスとを用いたLPCVD法により第1層間絶縁膜5としての窒化膜を膜厚50nmで形成する。次に、窒化膜5上に、実施の形態1と同様の方法で(図1(a)参照)、第2層間絶縁膜6としてのTEOS膜を膜厚2000nmで形成する。なお、窒化膜5の成膜温度は例えば760℃であり、TEOS膜6の成膜温度は例えば600℃である。
次に、KrFリソグラフィ技術のような公知のリソグラフィ技術を用いて、TEOS膜6上に、例えば170nm径の開口を有するレジストパターン3を形成する。
【0028】
次に、図4(b)に示すように、実施の形態1と同様の方法で(図1(b)参照)、TEOS膜6内にコンタクトホール4を形成する。このコンタクトホール4形成用のエッチングは、窒化膜5表面でストップする。そして、酸素プラズマを用いたアッシングによってレジストパターン3を除去する。
【0029】
続いて、図4(c)に示すように、TEOS膜6の上層部分を例えば1000nm程度エッチバックするとともに、TEOS膜6内に形成されたコンタクトホール4を下層の窒化膜5内に延長する。このエッチバックには、ICP型エッチング装置や平行平板型エッチング装置を用いることができる。また、エッチバックの条件は、例えば、C4F6:O2:Ar流量=50:50:200sccm;圧力:50mTorr;RF電力(Top/Bias)=2000/2800W;カソード電極温度:−10℃である。かかるエッチバック後のホール径は、エッチング後(コンタクトホール形成後)のホール径よりも小さくなり、例えば、120nm程度である。
【0030】
以上説明したように、本実施の形態3では、層間絶縁膜を窒化膜5とTEOS膜6との積層構造とした。この層間絶縁膜を所望の膜厚よりも厚く形成し、TEOS膜6内にコンタクトホール4を形成した後、TEOS膜6の上層部分をエッチバックにより除去するとともにコンタクトホール4を窒化膜5内に延長した。TEOS膜6のエッチバック量を制御することにより、コンタクトホール4のホール径を所望の値まで縮小させることができる。
従って、本実施の形態3によれば、実施の形態1と同様の効果が得られる。
また、図示しないが、シリコン基板1に素子分離膜が形成され、該素子分離膜上にコンタクトホール4を形成する場合に、窒化膜5をエッチングストッパ膜として用いることができる。
【0031】
実施の形態4.
図5は、本発明の実施の形態4による半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図である。
本実施の形態4は、実施の形態2と実施の形態3とを組み合わせたものである。
【0032】
先ず、実施の形態2と同様の方法で(図2(a)参照)、シリコン基板1内に素子分離及びウェル領域を形成する。その後、図5(a)に示すように、シリコン基板1上にゲート絶縁膜11、微細なゲート電極12、サイドウォール13、ソース/ドレイン領域等の半導体要素を順次形成する。
【0033】
次に、シリコン基板1上のゲート電極12を覆うように、実施の形態3と同様の方法で(図4(a)参照)、窒化膜5を膜厚50nmで形成し、窒化膜5上にTEOS膜6を膜厚2000nmで形成する。そして、TEOS膜6の段差低減のために、CMP法を用いてTEOS膜6を平坦化する。さらに、KrFリソグラフィ技術を用いて、TEOS膜6上に、例えば170nm径の開口を有するレジストパターン3を形成する。
【0034】
次に、図5(b)に示すように、実施の形態3と同様の方法で(図4(b)参照)、TEOS膜6内にコンタクトホール4を形成する。このコンタクトホール4形成用のエッチングは、窒化膜5表面でストップする。そして、酸素プラズマを用いたアッシングによってレジストパターン3を除去する。
【0035】
続いて、図5(c)に示すように、実施の形態3と同様の方法で(図4(c)参照)、TEOS膜6の上層部分を例えば1000nm程度エッチバックするとともに、TEOS膜6内に形成されたコンタクトホール4を下層の窒化膜5内に延長する。かかるエッチバック後のホール径は、エッチング後(コンタクトホール形成後)のホール径よりも小さくなり、例えば、120nm程度である。
【0036】
以上説明したように、本実施の形態4では、ゲート電極12等の半導体要素を形成した後、層間絶縁膜としての窒化膜5とTEOS膜6とを所望の膜厚よりも厚く形成した。そして、TEOS膜6内にコンタクトホール4を形成した後、TEOS膜6の上層部分をエッチバックにより除去するとともにコンタクトホール4を窒化膜5内に延長した。TEOS膜6のエッチバック量を制御することにより、コンタクトホール4のホール径を所望の値まで縮小させることができる。
従って、本実施の形態4によれば、実施の形態2及び3と同様の効果が得られる。また、本実施の形態4ではゲート電極12上に窒化膜5が形成されているため、コンタクトホール4を自己整合的に形成することができる。
【0037】
【発明の効果】
本発明によれば、KrFリソグラフィ技術を用いて、微細コンタクトホールを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1による半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図2】本発明の実施の形態1において、エッチバック量と、エッチバック後のコンタクトホール径との関係を示す図である。
【図3】本発明の実施の形態2による半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図4】本発明の実施の形態3による半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図5】本発明の実施の形態4による半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図である。
【符号の説明】
1 基板(シリコン基板)
2 層間絶縁膜(TEOS膜)
3 レジストパターン
4 接続孔(コンタクトホール)
5 第1の層間絶縁膜(窒化膜)
6 第2の層間絶縁膜(TEOS膜)
11 ゲート絶縁膜
12 ゲート電極
13 サイドウォール[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for forming a fine contact hole.
[0002]
[Prior art]
As semiconductor devices have been highly integrated and miniaturized in recent years, gate electrodes have been made thinner and gate insulating films have been made thinner. As a result, the fine processing limit is being reached also in the contact formation process for connecting the substrate and the wiring layer.
The next-generation technology currently being developed is called a 90 nm node, and the hole diameter of the contact hole is about 120 nm. To achieve this hole diameter, it is necessary to use an exposure apparatus whose light source an ArF excimer laser and F 2 excimer laser. That is, a contact hole diameter of 120 nm or less could not be achieved using an exposure apparatus that uses a KrF excimer laser currently applied in mass production as a light source.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, for example, in order to introduce an exposure apparatus using a new light source such as an ArF excimer laser or an F 2 excimer laser, there is a problem that a large capital investment is required for a semiconductor manufacturing factory. Further, when an exposure apparatus using a new light source is introduced, there is a problem that the process development period is prolonged, such as development of a resist for the light source.
[0004]
The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object thereof is to form a fine contact hole by using a KrF lithography technique.
[0005]
[Means for solving the problems]
A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of forming an interlayer insulating film on a substrate,
Forming a connection hole in the interlayer insulating film;
Removing the upper layer portion of the interlayer insulating film after forming the connection hole;
It is characterized by including.
[0006]
In the manufacturing method according to the present invention, it is preferable to remove the upper layer portion of the interlayer insulating film so that a desired connection hole diameter is obtained.
[0007]
In the manufacturing method according to the present invention, it is preferable that an upper layer portion of the interlayer insulating film is removed by etch back.
[0008]
In the manufacturing method according to the present invention, it is preferable that the step of forming the connection hole and the step of removing the upper layer portion of the interlayer insulating film are performed with the same etching apparatus.
[0009]
In the manufacturing method according to the present invention, a first interlayer insulating film is formed as the interlayer insulating film, and a second interlayer insulating film is formed on the first interlayer insulating film,
Forming the connection hole in the second interlayer insulating film;
It is preferable that the upper layer portion of the second interlayer insulating film is removed and the connection hole formed in the second interlayer insulating film is extended into the first interlayer insulating film.
[0010]
A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of forming an interlayer insulating film having a thickness of 1000 nm to 2500 nm on a substrate,
Forming a resist film on the interlayer insulating film;
Transferring a pattern to the resist film using a KrF laser and forming a resist pattern;
Forming a connection hole in the interlayer insulating film by dry etching the interlayer insulating film using the resist pattern as a mask;
Removing the resist pattern;
Removing the upper layer portion of the interlayer insulating film by etch back;
It is characterized by including.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be simplified or omitted.
[0012]
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a process sectional view for explaining the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
First, as shown in FIG. 1A, a TEOS film as an
Next, a
[0013]
Next, as shown in FIG. 1B, a contact hole reaching the silicon substrate 1 from the surface of the TEOS
Subsequently, the
[0014]
Next, as shown in FIG. 1C, the upper layer portion of the
Here, the film thickness of the
[0015]
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the etch back amount and the contact hole diameter after the etch back in the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 2, assuming that the hole diameter after etching (after contact hole formation) is ra, the etch back amount is Δt, and the taper angle after etching (after contact hole formation) is θ, the hole diameter rb after etch back. Is represented by the following formula (1).
rb = ra−2Δt / tan θ (1)
That is, from the above equation (1), the etch back amount Δt may be determined so that a desired hole diameter rb is obtained.
For example, when the
[0016]
As described above, in the first embodiment, the
Therefore, a known lithography technique such as the KrF lithography technique can be used to form the resist
In the first embodiment, the etching for forming the contact hole 4, the plasma ashing of the resist
[0017]
In the first embodiment, the case where the connection hole 4 is a contact hole reaching the surface of the silicon substrate 1 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the connection hole 4 is a via hole connected to the wiring on the silicon substrate. The present invention can also be applied (the same applies to other embodiments described later).
[0018]
In the first embodiment, the upper layer portion of the
[0019]
In the first embodiment, the case where the TEOS film is used as the
[0020]
FIG. 3 is a process sectional view for explaining the method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.
The second embodiment is characterized in that semiconductor elements such as the
[0021]
First, although not shown, element isolation is formed in the element isolation region of the silicon substrate 1 using an STI method or the like, and a well region is formed in the active region of the silicon substrate 1 isolated by the element isolation. Next, as shown in FIG. 3A, a gate oxide film, for example, is formed on the silicon substrate 1 as a
[0022]
Next, a TEOS film as an
[0023]
Next, as shown in FIG. 3B, a contact hole 4 reaching the surface of the silicon substrate 1 is formed between the
[0024]
Next, as shown in FIG. 3C, the upper layer portion of the
[0025]
As described above, in the second embodiment, after the semiconductor element such as the
Therefore, according to the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
Furthermore, according to the second embodiment, the fine contact hole 4 can be formed between the
[0026]
FIG. 4 is a process sectional view for explaining the method for manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.
The third embodiment is characterized in that the interlayer insulating film formed of a single layer in the first embodiment has a laminated structure of a first
[0027]
First, as shown in FIG. 4A, a nitride film as a first
Next, a resist
[0028]
Next, as shown in FIG. 4B, a contact hole 4 is formed in the
[0029]
Subsequently, as shown in FIG. 4C, the upper layer portion of the
[0030]
As described above, in the third embodiment, the interlayer insulating film has a laminated structure of the
Therefore, according to the third embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
Although not shown, when the element isolation film is formed on the silicon substrate 1 and the contact hole 4 is formed on the element isolation film, the
[0031]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 5 is a process sectional view for explaining the method for manufacturing a semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention.
The fourth embodiment is a combination of the second embodiment and the third embodiment.
[0032]
First, element isolation and well regions are formed in the silicon substrate 1 by a method similar to that of the second embodiment (see FIG. 2A). Thereafter, as shown in FIG. 5A, semiconductor elements such as a
[0033]
Next, a
[0034]
Next, as shown in FIG. 5B, a contact hole 4 is formed in the
[0035]
Subsequently, as shown in FIG. 5C, the upper layer portion of the
[0036]
As described above, in the fourth embodiment, after the semiconductor elements such as the
Therefore, according to the fourth embodiment, the same effect as in the second and third embodiments can be obtained. In the fourth embodiment, since the
[0037]
【The invention's effect】
According to the present invention, the fine contact hole can be formed using the KrF lithography technique.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process cross-sectional view for illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between an etch back amount and a contact hole diameter after etch back in Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a process sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a process sectional view for explaining the method for manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a process sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention;
[Explanation of symbols]
1 Substrate (silicon substrate)
2 Interlayer insulation film (TEOS film)
3 resist pattern 4 connection hole (contact hole)
5 First interlayer insulating film (nitride film)
6 Second interlayer insulating film (TEOS film)
11
Claims (6)
前記層間絶縁膜内に接続孔を形成する工程と、
前記接続孔を形成した後、前記層間絶縁膜の上層部分を除去する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。Forming an interlayer insulating film on the substrate;
Forming a connection hole in the interlayer insulating film;
Removing the upper layer portion of the interlayer insulating film after forming the connection hole;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
所望の接続孔径が得られるように、前記層間絶縁膜の上層部分を除去することを特徴とする半導体装置の製造方法。The manufacturing method according to claim 1,
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: removing an upper layer portion of the interlayer insulating film so that a desired connection hole diameter is obtained.
前記層間絶縁膜の上層部分をエッチバックにより除去することを特徴とする半導体装置の製造方法。In the manufacturing method of Claim 1 or 2,
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein an upper layer portion of the interlayer insulating film is removed by etch back.
前記接続孔を形成する工程と、前記層間絶縁膜の上層部分を除去する工程とを同一のエッチング装置で行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。In the manufacturing method in any one of Claim 1 to 3,
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the step of forming the connection hole and the step of removing the upper layer portion of the interlayer insulating film are performed by the same etching apparatus.
前記層間絶縁膜として第1層間絶縁膜と、該第1層間絶縁膜上に第2層間絶縁膜とを形成し、
前記第2層間絶縁膜内に前記接続孔を形成し、
前記第2層間絶縁膜の上層部分を除去するとともに、前記第2層間絶縁膜内に形成された前記接続孔を前記第1層間絶縁膜内に延長することを特徴とする半導体装置の製造方法。In the manufacturing method in any one of Claim 1 to 4,
Forming a first interlayer insulating film as the interlayer insulating film, and a second interlayer insulating film on the first interlayer insulating film;
Forming the connection hole in the second interlayer insulating film;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: removing an upper layer portion of the second interlayer insulating film; and extending the connection hole formed in the second interlayer insulating film into the first interlayer insulating film.
前記層間絶縁膜上にレジスト膜を形成する工程と、
KrFレーザを用いて前記レジスト膜にパターンを転写し、レジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとして前記層間絶縁膜をドライエッチングすることにより、前記層間絶縁膜内に接続孔を形成する工程と、
前記レジストパターンを除去する工程と、
前記層間絶縁膜の上層部分をエッチバックにより除去する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。Forming an interlayer insulating film having a thickness of 1000 nm to 2500 nm on a substrate;
Forming a resist film on the interlayer insulating film;
Transferring a pattern to the resist film using a KrF laser and forming a resist pattern;
Forming a connection hole in the interlayer insulating film by dry etching the interlayer insulating film using the resist pattern as a mask;
Removing the resist pattern;
Removing the upper layer portion of the interlayer insulating film by etch back;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
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JP2008016837A (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-24 | Hynix Semiconductor Inc | Method of forming contact plugs in semiconductor device |
JP2011142306A (en) * | 2009-11-30 | 2011-07-21 | Soonwoo Cha | Keyhole-free sloped heater for phase change memory |
JP2014112746A (en) * | 2014-03-27 | 2014-06-19 | Spansion Llc | Method for manufacturing semiconductor device |
-
2003
- 2003-06-20 JP JP2003176373A patent/JP2005012074A/en active Pending
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