JP2007317846A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
ワード線間に位置するコンタクトホールをSAC法を用いてドライエッチングで形成してさえも、ワード線カバー膜の肩がエッチングされコンタクトプラグとワード線とがショートする問題を回避する方法を提供する。
【解決手段】
コンタクトホールの側面、底面およびその他の露出する表面を全て窒化シリコン膜で覆った状態で酸化シリコン膜からなるコンタクトホール部分の絶縁膜をフッ酸含有溶液を用いて除去する。ドライエッチングを用いないので肩がエッチングされるのを回避できる。
【選択図】図19
Description
シリコンからなる半導体基板1の所定の領域に絶縁膜を埋め込んで形成される素子分離領域2が形成される。次に、ゲート絶縁膜3、ゲート電極5および6、不純物拡散層9および10からなるトランジスタが形成される。各々のゲート電極は、ワード線4、5、6、7を構成している。ワード線は絶縁膜8で覆われた後、層間絶縁膜11が形成される。その後、層間絶縁膜11内に、不純物拡散層9および10に接続されるコンタクトプラグ12、13、14が形成される。全面に層間絶縁膜15を形成した後、コンタクトプラグ13に接続するビット線コンタクトプラグ16が形成され、ビット線コンタクトプラグ16に接続してビット線17が形成される。ビット線上に層間絶縁膜18を形成した後、コンタクトプラグ12および14に接続するように、層間絶縁膜15および18を貫通して容量コンタクトプラグ19が形成される。その後、窒化シリコン膜20および酸化シリコン膜21が形成され、容量コンタクトプラグ19が露出するように深孔が形成される。深孔内にキャパシタの下部電極22、容量絶縁膜23、上部電極24が形成されキャパシタを構成する。この後、さらに層間絶縁膜の形成、配線の形成を繰り返しDRAM素子が完成する。
初めに、図3に示すように、ワード線4、5、6、7を形成した後、その上に層間絶縁膜11が形成される。ワード線は、多結晶シリコン膜101、タングステン膜101a、窒化シリコン膜102、および窒化シリコン膜102とタングステン膜101aを囲むように形成された窒化シリコン膜103で構成されている。ワード線を含む全面に窒化シリコン膜104が形成され、さらに酸化シリコン膜からなる層間絶縁膜11が形成され、CMP(Chemical Mechanical Polishing)法により表面が平坦化されている。なお、ここではゲート絶縁膜は省略している。
上記コンタクトホールの形成に関連する文献として以下に記載の特許文献が挙げられる。
2 素子分離領域
3 ゲート絶縁膜
4、5、6、7 ゲート電極、ワード線
8 絶縁膜
9、10 不純物拡散層
11、15、18、202 層間絶縁膜
12、13、14 コンタクトプラグ
12a、13a、14a コンタクトプラグの位置、コンタクトホールパターン
16 ビット線コンタクトプラグ
17 ビット線
19 容量コンタクトプラグ
20、102、103、104、201、203、204 窒化シリコン膜
21、104a 酸化シリコン膜
22 下部電極
23 容量絶縁膜
24 上部電極
101 多結晶シリコン膜
101a タングステン膜
105 ホトレジスト
109 コンタクトホール
205a 第1のコンタクトホール
205 第2のコンタクトホール
Claims (5)
- 半導体基板表面に、素子分離領域で囲まれた活性領域を形成する工程と、前記活性領域を横切って配置される複数のワード線を形成する工程と、前記ワード線を含む全面に絶縁膜を形成する工程と、前記活性領域上に位置する前記ワード線間の前記絶縁膜をエッチングしてコンタクトホールを形成する工程を有する半導体装置の製造方法であって、
前記コンタクトホールを形成する前記絶縁膜のエッチングは、液体を用いた湿式エッチング法により行なうことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記ワード線を形成する工程は、前記ワード線を形成した後、前記絶縁膜を形成する前に、前記ワード線、前記活性領域表面および前記素子分離領域表面を含む全面に第1の窒化シリコン膜を形成する工程を含む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。
- 前記絶縁膜を形成する工程は、前記絶縁膜を形成した後、前記ワード線上面に位置する前記第1の窒化シリコン膜表面が露出するまで前記絶縁膜をエッチバックする工程を含むことを特徴とする請求項1および2記載の半導体装置の製造方法。
- (1)前記絶縁膜をエッチバックして前記第1の窒化シリコン膜表面を露出させる工程の後、
(2)前記活性領域と同一のホトレジストパターンを形成し、前記ホトレジストパターンをマスクにして、前記素子分離領域上の絶縁膜をドライエッチングにより除去する工程と、
(3)前記ホトレジストパターンを除去した後、全面に第2の窒化シリコン膜を形成する工程と、
(4)前記第2の窒化シリコン膜上に層間絶縁膜を形成し、表面を平坦化する工程と、
(5)前記平坦化された層間絶縁膜上に第3の窒化シリコン膜を形成する工程と、
(6)前記活性領域上の所定の位置にホトレジストからなるコンタクトホールパターンを形成する工程と、
(7)前記コンタクトホールパターンをマスクとして前記第3の窒化シリコン膜および前記層間絶縁膜をドライエッチングし、第1のコンタクトホールを形成し、前記第2の窒化シリコン膜の表面を露出させる工程と、
(8)ホトレジストからなるコンタクトホールパターンを除去した後、第4の窒化シリコン膜を全面に形成する工程と、
(9)前記第1のコンタクトホール底部に位置する前記第4の窒化シリコン膜および前記第2の窒化シリコン膜をドライエッチングして前記絶縁膜の表面を露出させる工程と、
(10)表面が露出した前記絶縁膜を湿式エッチング法により除去して第2のコンタクトホールを形成する工程と、
(11)前記活性領域表面に露出した前記第1の窒化シリコン膜をドライエッチングし、前記活性領域表面の半導体基板を露出させる工程を含むことを特徴とする1乃至3記載の半導体装置の製造方法。 - 前記ホトレジストからなるコンタクトホールパターンの直径は、前記活性領域と同一のホトレジストパターンの短辺よりも小さいことを特徴とする請求項4記載の半導体装置の製造方法。
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