JP2013105988A - Method of manufacturing semiconductor device, and semiconductor device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form a contact arrangement between wirings with an inter-wiring distance being shorter.SOLUTION: A semiconductor device of the embodiment includes first and second wirings, a first insulating film, a second insulating film, a first contact, and a second contact. The first and second wirings are formed in such a manner as they are parallel to each other on a substrate. The first insulating film is formed so as to cover the first and second wirings. The second insulating film is formed to extend to be parallel to the first and second wirings at a predetermined position between first and second control gate wires, and is different from the first insulating film in terms of material. The first contact is formed through the first insulating film positioned on the first wiring side relative to the second insulating film, between the first and second wirings. The second contact is formed through the first insulating film positioned on the second wiring side relative to the second insulating film, with the second contact and the first contact being displaced from each other along the extension direction of the first and second wirings, between the first and second wirings.

Description

本発明の実施形態は、半導体装置の製造方法および半導体装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a semiconductor device manufacturing method and a semiconductor device.

半導体装置、特に、半導体記憶装置の開発において、大容量化等を達成すべく、チップサイズの縮小化が進められている。例えば、NAND型フラッシュメモリ装置等のフローティングゲート構造を搭載した半導体記憶装置において、メモリセル部のピッチサイズの縮小化が進められてきた。従来、チップサイズ縮小のために、かかるメモリセル部のピッチサイズの縮小を重要視していたが、昨今のさらなる縮小の要望に対して、これを実現するためには今後は隣り合うブロック同士で向かい合うセレクトゲート(配線)間の縮小も欠かすことのできない項目となってくる。よって、セレクトゲート間に配置されるビットラインコンタクトに関して、隣り合うセレクトゲート間のピッチサイズの縮小が望まれている。ビットライン間のピッチの縮小については、例えば、ビットラインコンタクト形成用のホールをセレクトゲートに沿って千鳥状に交互に配置することでビットライン間のピッチの縮小を図る方法が検討されている。   In the development of semiconductor devices, particularly semiconductor memory devices, chip sizes are being reduced in order to achieve an increase in capacity and the like. For example, in a semiconductor memory device mounted with a floating gate structure such as a NAND flash memory device, the pitch size of the memory cell portion has been reduced. Conventionally, in order to reduce the chip size, the reduction of the pitch size of the memory cell portion has been regarded as important. However, in order to realize this demand for further reduction in the future, in the future, between adjacent blocks. Reduction between the select gates (wiring) facing each other is an indispensable item. Therefore, regarding the bit line contact disposed between the select gates, it is desired to reduce the pitch size between adjacent select gates. Regarding the reduction of the pitch between the bit lines, for example, a method of reducing the pitch between the bit lines by alternately arranging the holes for forming the bit line contacts in a staggered manner along the select gate has been studied.

しかしながら、千鳥配置のようにセレクトゲート間の幅寸法方向にずらして配置するビットラインコンタクトでは、セレクトゲート間の幅サイズ方向に対して実質的にホールが複数配置されることになる。そのため、セレクトゲート間の幅が拡大してしまう。例えば、千鳥配置のビットラインコンタクトにおいて、セレクトゲート間を縮小させる為には、コンタクトホール径の縮小或いはコンタクトホール間(背合わせ)距離の縮小が必要となる。   However, in the bit line contact that is shifted in the width dimension direction between the select gates as in the staggered arrangement, a plurality of holes are substantially arranged in the width size direction between the select gates. This increases the width between the select gates. For example, in a staggered bit line contact, in order to reduce the distance between the select gates, it is necessary to reduce the contact hole diameter or the distance between the contact holes (back to back).

しかしながら、コンタクトホール径の縮小及びコンタクトホール間の縮小はリソグラフィにとって非常に困難になる。なぜなら、ホール径を小さくしすぎると未開口のホールが発生し、コンタクトできないといった問題が発生するからである。また、ホール間距離を縮小させるとホール同士が近づきすぎて開口部の位置が重なってしまい、コンタクト同士がショートしてしまうといった問題が発生してしまう。上述したように、チップサイズ縮小にはホール径縮小又はホール間距離を縮小させることが重要であるが、すでに解像限界ギリギリでパターニングしているため、上記記載のように未開口や開口部の重なりなどの問題点を考えると、リソグラフィ技術でこれ以上のサイズ縮小は非常に困難になっている。   However, reduction of the contact hole diameter and reduction between the contact holes becomes very difficult for lithography. This is because if the hole diameter is too small, unopened holes are generated, and a problem that contact cannot be made occurs. Further, when the distance between the holes is reduced, the holes are brought too close to each other so that the positions of the openings are overlapped with each other, causing a problem that the contacts are short-circuited. As described above, it is important to reduce the hole diameter or the distance between holes in order to reduce the chip size, but since patterning has already been performed at the limit of resolution limit, as described above, unopened openings and openings Considering problems such as overlap, it is very difficult to reduce the size further by lithography technology.

特開2002−313970号公報JP 2002-313970 A

本発明の実施形態は、上述した問題点を克服し、配線間のコンタクト配置において配線間距離をより小さく形成することが可能な半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a semiconductor device that can overcome the above-described problems and can be formed with a smaller distance between wires in a contact arrangement between wires, and a method of manufacturing the same.

実施形態の半導体装置は、第1と第2の配線と、第1の絶縁膜と、第2の絶縁膜と、第1のコンタクトと、第2のコンタクトと、を備えている。第1と第2の配線は、基板上に互いに並行するように形成される。第1の絶縁膜は、前記第1と第2の配線を覆うように形成される。第2の絶縁膜は、前記第1と第2の制御ゲート線間の所定位置で前記第1と第2の配線と並行して延びるように形成され、第1の絶縁膜と材料が異なる。第1のコンタクトは、前記第1と第2の配線間で、前記第2の絶縁膜に対して前記第1の配線側に位置する前記第1の絶縁膜を通して形成される。第2のコンタクトは、前記第1と第2の配線間で、前記第1と第2の配線が延びる方向に沿って前記第1のコンタクトと互いに位置をずらしつつ、前記第2の絶縁膜に対して前記第2の配線側に位置する前記第1の絶縁膜を通して形成される。   The semiconductor device of the embodiment includes first and second wirings, a first insulating film, a second insulating film, a first contact, and a second contact. The first and second wirings are formed on the substrate so as to be parallel to each other. The first insulating film is formed so as to cover the first and second wirings. The second insulating film is formed to extend in parallel with the first and second wirings at a predetermined position between the first and second control gate lines, and is made of a material different from that of the first insulating film. The first contact is formed between the first wiring and the second wiring through the first insulating film located on the first wiring side with respect to the second insulating film. The second contact is formed on the second insulating film while being displaced from the first contact along the direction in which the first and second wirings extend between the first and second wirings. On the other hand, it is formed through the first insulating film located on the second wiring side.

第1の実施形態における半導体装置の製造方法の要部工程を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the principal part process of the manufacturing method of the semiconductor device in 1st Embodiment. 第1の実施形態における半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device in 1st Embodiment. 第1の実施形態におけるゲートとアクティブエリアの配置構成の一例を示す上面図である。It is a top view which shows an example of the arrangement configuration of the gate and active area in 1st Embodiment. 第1の実施形態における半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device in 1st Embodiment. 第1の実施形態における半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device in 1st Embodiment. 第1の実施形態における半導体装置の製造方法を示す上面図および工程断面図である。6A and 6B are a top view and a process sectional view showing the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment. 第1の実施形態における半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device in 1st Embodiment. 第1の実施形態における半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device in 1st Embodiment. 第1の実施形態におけるビットラインコンタクトが形成された半導体装置の一例とその比較例とを示す上面図である。It is a top view which shows an example of the semiconductor device in which the bit line contact in 1st Embodiment was formed, and its comparative example. 第2の実施形態における半導体装置の製造方法の要部工程を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the principal part process of the manufacturing method of the semiconductor device in 2nd Embodiment. 第2の実施形態における半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device in 2nd Embodiment. 第2の実施形態における半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device in 2nd Embodiment. 第3の実施形態における半導体装置の製造方法の一工程断面を示す図である。It is a figure which shows the 1 process cross section of the manufacturing method of the semiconductor device in 3rd Embodiment. 第3の実施形態におけるビットラインコンタクトが形成された半導体装置の一例を示す上面図である。It is a top view which shows an example of the semiconductor device in which the bit line contact in 3rd Embodiment was formed.

(第1の実施形態)
第1の実施形態では、半導体装置の一例として、不揮発性のNAND型フラッシュメモリ装置の製造方法について説明する。第1の実施形態について、以下、図面を用いて説明する。
(First embodiment)
In the first embodiment, a method for manufacturing a nonvolatile NAND flash memory device will be described as an example of a semiconductor device. The first embodiment will be described below with reference to the drawings.

図1は、第1の実施形態における半導体装置の製造方法の要部工程を示すフローチャートである。図1において、第1の実施形態における半導体装置の製造方法では、素子分離工程を含むゲート形成工程(S102)と、イオン注入工程(S104)と、コンフォーマル絶縁膜A形成工程(S106)と、絶縁膜B形成工程(S112)と、研磨工程(S114)と、アモルファスシリコン(a−Si)膜形成工程(S116)と、レジストパターン形成工程(S118)と、ハードマスク形成工程(S120)と、ホール形成工程(S122)と、導電性材料埋め込み工程(S124)と、研磨工程(S126)といった一連の工程を実施する。   FIG. 1 is a flowchart showing main steps of the semiconductor device manufacturing method according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment, a gate formation step (S102) including an element isolation step, an ion implantation step (S104), a conformal insulating film A formation step (S106), Insulating film B forming step (S112), polishing step (S114), amorphous silicon (a-Si) film forming step (S116), resist pattern forming step (S118), hard mask forming step (S120), A series of steps such as a hole forming step (S122), a conductive material embedding step (S124), and a polishing step (S126) are performed.

図2では、第1の実施形態における半導体装置の製造方法の工程断面図が示されている。図2では、図1のゲート形成工程(S102)からイオン注入工程(S104)までを示している。それ以降の工程は後述する。   FIG. 2 is a process sectional view of the semiconductor device manufacturing method according to the first embodiment. FIG. 2 shows from the gate formation step (S102) to the ion implantation step (S104) in FIG. Subsequent steps will be described later.

図2(a)において、ゲート形成工程(S102)として、半導体基板200上に、まず、絶縁膜210を例えば2〜20nmの膜厚で形成する。絶縁膜210は、トンネル絶縁膜として機能する。形成方法は、例えば、酸素雰囲気中での加熱処理(熱酸化処理)により形成すると好適である。絶縁膜210として、例えば、酸化シリコン(SiO)膜が用いられる。また、半導体基板200として、例えば、直径300ミリのシリコンウェハからなるp型シリコン基板が用いられる。 In FIG. 2A, as a gate formation step (S102), an insulating film 210 is first formed on the semiconductor substrate 200 with a film thickness of, for example, 2 to 20 nm. The insulating film 210 functions as a tunnel insulating film. The forming method is preferably formed by, for example, heat treatment (thermal oxidation treatment) in an oxygen atmosphere. As the insulating film 210, for example, a silicon oxide (SiO 2 ) film is used. As the semiconductor substrate 200, for example, a p-type silicon substrate made of a silicon wafer having a diameter of 300 mm is used.

そして、絶縁膜210上に、例えば、CVD法を用いて、ポリシリコン膜220を例えば50nmの膜厚で形成する。ポリシリコン膜220は、電荷蓄積層(FG:フローティングゲート)として機能する。そして、その後、ポリシリコン膜220上から半導体基板200の途中まで溝状の複数の開口部を形成し、かかる開口部を絶縁膜で埋め込むことで図示しない素子分離を行う。   Then, a polysilicon film 220 is formed to a thickness of, for example, 50 nm on the insulating film 210 by using, for example, a CVD method. The polysilicon film 220 functions as a charge storage layer (FG: floating gate). Then, a plurality of groove-shaped openings are formed from the polysilicon film 220 to the middle of the semiconductor substrate 200, and element isolation (not shown) is performed by filling the openings with an insulating film.

次に、ポリシリコン膜220上に、例えば、CVD法を用いて、絶縁膜230を例えば2〜20nmの膜厚で形成する。絶縁膜230は、電極間絶縁膜として機能する。   Next, the insulating film 230 is formed with a film thickness of, for example, 2 to 20 nm on the polysilicon film 220 by using, for example, a CVD method. The insulating film 230 functions as an interelectrode insulating film.

そして、絶縁膜230上に、例えば、CVD法を用いて、ポリシリコン膜240を例えば50nmの膜厚で形成する。ポリシリコン膜240は、制御電極(GC:制御ゲート)の一部として機能する。また、ポリシリコン膜240上に、例えば、CVD法を用いて、金属膜250を例えば50nmの膜厚で形成する。金属膜250は、制御電極(GC:制御ゲート)の残りの一部として機能する。すなわち、制御電極は、ポリシリコン膜240と金属膜250とが積層されてなる積層構造を有する。ポリシリコン膜240と金属膜250との積層膜は、NAND型フラッシュメモリ装置におけるメモリ素子においてはワード線(配線の一例)として、セレクトゲートにおいてはセレクトゲート線(配線の一例)として機能する。   Then, a polysilicon film 240 is formed to a thickness of, for example, 50 nm on the insulating film 230 by using, for example, a CVD method. The polysilicon film 240 functions as a part of the control electrode (GC: control gate). Further, the metal film 250 is formed with a film thickness of, for example, 50 nm on the polysilicon film 240 by using, for example, a CVD method. The metal film 250 functions as the remaining part of the control electrode (GC: control gate). That is, the control electrode has a laminated structure in which the polysilicon film 240 and the metal film 250 are laminated. The laminated film of the polysilicon film 240 and the metal film 250 functions as a word line (an example of a wiring) in a memory element in a NAND flash memory device and as a select gate line (an example of a wiring) in a select gate.

図2(b)において、図示しないリソグラフィ工程とドライエッチング工程でゲート部分の両側に溝構造である開口部160,162,164を金属膜250とポリシリコン膜240と絶縁膜230とポリシリコン膜220内に形成する。図示していないレジスト塗布工程、露光工程等のリソグラフィ工程を経て金属膜250の上にレジスト膜が形成された半導体基板200に対し、露出した金属膜250とその下層に位置するポリシリコン膜240と絶縁膜230とポリシリコン膜220を異方性エッチング法により除去することで、半導体基板200の表面に対し、略垂直に開口部160,162,164を形成することができる。例えば、一例として、反応性イオンエッチング法により開口部160,162,164を形成すればよい。言い換えれば、ゲート領域に金属膜250とポリシリコン膜240と絶縁膜230とポリシリコン膜220とが残る(存在する)ように、エッチングにより、金属膜250とポリシリコン膜240と絶縁膜230とポリシリコン膜220とを貫通する開口部160,162,164を形成する。開口部164を介して並ぶ金属膜250とポリシリコン膜240と絶縁膜230とポリシリコン膜220との積層膜の1つずつがNAND型フラッシュメモリの各セルと対応する。例えば、幅25nmの開口部154をピッチ50nmで形成する。その結果、ゲート部分と開口部164との幅寸法が共に25nmずつとなる1:1のゲート11a,11b・・・を形成できる。また、1つのブロックを構成するゲート11a,11b・・・の端部には、セレクトゲート21を形成できる。また、隣り合うブロックにも、同様に、1:1のゲート13a,13b・・・を形成できる。また、かかるブロックを構成するゲート13a,13b・・・の端部には、セレクトゲート23を形成できる。ブロック間では、開口部160の間隔を有しながらセレクトゲート21,23が互いに並行するように形成される。   In FIG. 2B, openings 160, 162, and 164 having a groove structure are formed on both sides of the gate portion by a lithography process and a dry etching process (not shown), and a metal film 250, a polysilicon film 240, an insulating film 230, and a polysilicon film 220. Form in. An exposed metal film 250 and a polysilicon film 240 positioned under the exposed metal film 250 with respect to the semiconductor substrate 200 on which the resist film is formed on the metal film 250 through a lithography process such as a resist coating process and an exposure process (not shown) By removing the insulating film 230 and the polysilicon film 220 by anisotropic etching, the openings 160, 162, 164 can be formed substantially perpendicular to the surface of the semiconductor substrate 200. For example, as an example, the openings 160, 162, and 164 may be formed by a reactive ion etching method. In other words, the metal film 250, the polysilicon film 240, the insulating film 230, and the polysilicon film are etched by etching so that the metal film 250, the polysilicon film 240, the insulating film 230, and the polysilicon film 220 remain (exist) in the gate region. Openings 160, 162, and 164 penetrating through the silicon film 220 are formed. Each of the laminated films of the metal film 250, the polysilicon film 240, the insulating film 230, and the polysilicon film 220 arranged through the opening 164 corresponds to each cell of the NAND flash memory. For example, openings 154 having a width of 25 nm are formed with a pitch of 50 nm. As a result, 1: 1 gates 11a, 11b,... In which the width of the gate portion and the opening 164 are both 25 nm can be formed. Further, select gates 21 can be formed at the ends of the gates 11a, 11b,... Constituting one block. Similarly, 1: 1 gates 13a, 13b,... Can be formed in adjacent blocks. Further, select gates 23 can be formed at the ends of the gates 13a, 13b... Constituting the block. Between the blocks, the select gates 21 and 23 are formed in parallel with each other while having an opening 160 interval.

次に、イオン注入工程(S104)として、各ゲート部分の両側の領域であって、p型の半導体基板200表面にn型不純物をイオン注入して、n型半導体領域を形成する。かかるn型半導体領域は、ソース・ドレイン領域として機能する。また、n型半導体領域に挟まれたp型半導体領域は、上部にゲート領域が形成されるチャネル領域として機能する。よって、開口部160,162,164の底面の絶縁膜210が露出した領域が、ソース部分或いはドレイン部分となる。ここでは、隣り合うセルの一方のソース部分と他方のドレイン部分とを共有する複数のセルが直列接続されたNANDストリング構造が形成される。   Next, as an ion implantation step (S104), n-type impurities are ion-implanted into the surface of the p-type semiconductor substrate 200 on both sides of each gate portion to form an n-type semiconductor region. Such an n-type semiconductor region functions as a source / drain region. In addition, the p-type semiconductor region sandwiched between the n-type semiconductor regions functions as a channel region in which a gate region is formed above. Therefore, a region where the insulating film 210 on the bottom surface of the openings 160, 162, and 164 is exposed becomes a source portion or a drain portion. Here, a NAND string structure is formed in which a plurality of cells sharing one source portion and the other drain portion of adjacent cells are connected in series.

図3は、第1の実施の形態におけるゲートとアクティブエリアの配置構成の一例を示す上面図である。図3では、セレクトゲート21のセレクトゲート線20(第1の配線)より左側にブロックAが、セレクトゲート23のセレクトゲート線22(第2の配線)より右側にブロックBが形成される。このように、基板上には、セレクトゲート線20,22が互いに並行するように形成される。   FIG. 3 is a top view showing an example of an arrangement configuration of the gate and the active area in the first embodiment. In FIG. 3, the block A is formed on the left side of the select gate line 20 (first wiring) of the select gate 21 and the block B is formed on the right side of the select gate line 22 (second wiring) of the select gate 23. Thus, the select gate lines 20 and 22 are formed on the substrate so as to be parallel to each other.

ブロックAには、各ページのワード線10a,10b・・・が形成される。同様に、ブロックBには、各ページのワード線12a,12b・・・が形成される。なお、1つのブロック内で同じワード線に接続される複数のメモリセルにより1つのページが構成される。すなわち、ワード線10aには、図面の奥側に向かって複数のゲート11aが接続され、ワード線10bには、図面の奥側に向かって複数のゲート11bが接続される。ワード線12aには、図面の奥側に向かって複数のゲート13aが接続され、ワード線12bには、図面の奥側に向かって複数のゲート13bが接続される。そして、ワード線に直交する方向に複数のアクティブエリア30(活性領域)がそれぞれ素子分離領域32を挟んで形成される。アクティブエリア30は、各メモリセルのソース部分或いはドレイン部分となる。   In the block A, word lines 10a, 10b... For each page are formed. Similarly, in the block B, word lines 12a, 12b... For each page are formed. One page is constituted by a plurality of memory cells connected to the same word line in one block. That is, a plurality of gates 11a are connected to the word line 10a toward the back side of the drawing, and a plurality of gates 11b are connected to the word line 10b toward the back side of the drawing. A plurality of gates 13a are connected to the word line 12a toward the back side of the drawing, and a plurality of gates 13b are connected to the word line 12b toward the back side of the drawing. Then, a plurality of active areas 30 (active regions) are formed in the direction perpendicular to the word lines, with the element isolation regions 32 interposed therebetween. The active area 30 becomes a source part or a drain part of each memory cell.

また、セレクトゲート線20の長手方向には、素子分離領域32を挟んで複数のセレクトゲート21が配置される。同様に、セレクトゲート線22の長手方向には、素子分離領域32を挟んで複数のセレクトゲート23が配置される。そして、セレクトゲート線20,22間に位置する各アクティブエリア30上に例えば1つのビットラインコンタクトが形成されることになる。以下、ビットラインコンタクトの形成プロセスについて説明する。   A plurality of select gates 21 are arranged in the longitudinal direction of the select gate line 20 with the element isolation region 32 interposed therebetween. Similarly, a plurality of select gates 23 are arranged in the longitudinal direction of the select gate line 22 with the element isolation region 32 interposed therebetween. Then, for example, one bit line contact is formed on each active area 30 located between the select gate lines 20 and 22. Hereinafter, the process of forming the bit line contact will be described.

図4には、第1の実施形態における半導体装置の製造方法の工程断面図が示されている。図4では、図1のコンフォーマル絶縁膜A形成工程(S106)から研磨工程(S114)までを示している。それ以降の工程は後述する。   FIG. 4 is a process sectional view of the semiconductor device manufacturing method according to the first embodiment. FIG. 4 shows from the conformal insulating film A formation step (S106) to the polishing step (S114) in FIG. Subsequent steps will be described later.

図4(a)において、コンフォーマル絶縁膜A形成工程(S106)として、トンネル絶縁膜を含む半導体基板202上に、ゲートを含む各ワード線10とセレクトゲートを含むセレクトゲート線20,22とを覆うように、絶縁膜260(絶縁膜A:第1の絶縁膜)をコンフォーマルに形成する。例えば、化学気相成長(CVD)法で形成すればよい。ここでは、セレクトゲート線20とセレクトゲート線22との間の空間が完全に埋め込まれることなく、セレクトゲート線20,22間にスペース151(くぼみ部分)が残るようにコンフォーマルに形成する。スペース151を形成するためには、絶縁膜260の膜厚をセレクトゲート線20,22間距離(開口部160の溝幅)の2分の1以下の膜厚にすることで達成できる。これにより、セレクトゲート線20,22の側面と平行する方向(セレクトゲート線20,22が延びる長手方向)に沿って、溝状のスペース151が形成される。絶縁膜260としては、例えば、SiO膜が好適である。スペース151の幅としては、例えば、10nm〜100nmが好適である。 4A, as the conformal insulating film A forming step (S106), each word line 10 including a gate and select gate lines 20 and 22 including a select gate are formed on a semiconductor substrate 202 including a tunnel insulating film. An insulating film 260 (insulating film A: first insulating film) is formed conformally so as to cover it. For example, it may be formed by a chemical vapor deposition (CVD) method. Here, the space between the select gate line 20 and the select gate line 22 is not filled completely, and the space 151 (recessed portion) is formed conformally between the select gate lines 20 and 22. The formation of the space 151 can be achieved by setting the film thickness of the insulating film 260 to a film thickness less than or equal to one half of the distance between the select gate lines 20 and 22 (the groove width of the opening 160). Thereby, a groove-shaped space 151 is formed along a direction parallel to the side surfaces of the select gate lines 20 and 22 (longitudinal direction in which the select gate lines 20 and 22 extend). As the insulating film 260, for example, a SiO 2 film is suitable. The width of the space 151 is preferably 10 nm to 100 nm, for example.

図4(b)において、絶縁膜B形成工程(S112)として、絶縁膜260をコンフォーマルに形成することによって生じたセレクトゲート線20,22間のスペース151を埋め込むように、絶縁膜260上に絶縁膜260と材料の異なる絶縁膜262(絶縁膜B:第2の絶縁膜)を形成する。例えば、CVD法で形成すればよい。絶縁膜262の材料としては、絶縁膜260の材料に対してエッチング耐性が高い材料を用いるとよい。言い換えれば、絶縁膜260の材料としては、絶縁膜262の材料よりもエッチング加工の選択比が高い材料を用いるとよい。絶縁膜262の材料として、例えば、窒化シリコン窒化(SiN)、或いはアモルファスシリコン(a−Si)等が好適である。ここでは、例えば、SiN膜を形成する。   In FIG. 4B, as the insulating film B forming step (S112), the space 151 between the select gate lines 20 and 22 generated by forming the insulating film 260 conformally is embedded on the insulating film 260. An insulating film 262 (insulating film B: second insulating film) made of a material different from that of the insulating film 260 is formed. For example, it may be formed by a CVD method. As a material for the insulating film 262, a material having higher etching resistance than the material for the insulating film 260 may be used. In other words, as the material of the insulating film 260, a material having a higher etching selectivity than the material of the insulating film 262 may be used. As a material of the insulating film 262, for example, silicon nitride (SiN), amorphous silicon (a-Si), or the like is preferable. Here, for example, a SiN film is formed.

図4(c)において、研磨工程(S114)として、化学機械研磨(CMP)法を用いて、絶縁膜260が露出するまで絶縁膜262を研磨除去する。言い換えれば、スペース151からはみ出た余分な絶縁膜262が研磨除去されるまで絶縁膜262の上面を後退させて、絶縁膜260を露出させる。その際、ゲート上の絶縁層として所望の膜厚に調整すればよい。なお、絶縁膜262の上面を後退させるに当って、ドライエッチング法を用いたエッチバックを行ってもよい。   In FIG. 4C, as the polishing step (S114), the insulating film 262 is polished and removed by using a chemical mechanical polishing (CMP) method until the insulating film 260 is exposed. In other words, the upper surface of the insulating film 262 is retracted until the excess insulating film 262 protruding from the space 151 is removed by polishing, so that the insulating film 260 is exposed. At that time, the insulating layer on the gate may be adjusted to a desired film thickness. Note that in order to recede the upper surface of the insulating film 262, etch back using a dry etching method may be performed.

図5には、第1の実施形態における半導体装置の製造方法の工程断面図が示されている。図5では、図1のアモルファスシリコン(a−Si)膜形成工程(S116)を示している。それ以降の工程は後述する。   FIG. 5 is a process cross-sectional view of the semiconductor device manufacturing method according to the first embodiment. FIG. 5 shows the amorphous silicon (a-Si) film forming step (S116) of FIG. Subsequent steps will be described later.

図5において、アモルファスシリコン(a−Si)膜形成工程(S116)として、露出した絶縁膜260上およびスペース151に埋め込まれた絶縁膜262上に、コンタクトホール形成のためのハードマスク材となるa−Si膜270を形成する。   In FIG. 5, as an amorphous silicon (a-Si) film forming step (S <b> 116), a serving as a hard mask material for forming a contact hole is formed on the exposed insulating film 260 and on the insulating film 262 embedded in the space 151. A Si film 270 is formed.

ここで、絶縁膜262の材料をa−Siにした場合には、a−Si膜270の代わりに、SiN膜とすればよい。   Here, when the material of the insulating film 262 is a-Si, an SiN film may be used instead of the a-Si film 270.

図6には、第1の実施形態における半導体装置の製造方法の上面図および工程断面図が示されている。図6では、図1のレジストパターン形成工程(S118)を示している。それ以降の工程は後述する。   FIG. 6 shows a top view and a process sectional view of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment. FIG. 6 shows the resist pattern forming step (S118) of FIG. Subsequent steps will be described later.

図6(b)において、レジストパターン形成工程(S118)として、まず、a−Si膜270上にレジスト膜280を形成後、リソグラフィ技術を用いて、セレクトゲート線20,22間に配置されるビットラインコンタクト用の複数のコンタクトホールパターン152,154が開口したレジストパターンを形成する。図6(a)に示すように、ここでは、セレクトゲート線20,22の長手方向に沿って並ぶ複数のアクティブエリア上に千鳥状に複数のコンタクトホールパターン152a,152b,152c,152d,152e,152f,・・・,154a,154b,154c,154d,154e,154f,・・・を形成する。コンタクトホールパターン152は、セレクトゲート線20,22に沿ってかつセレクトゲート線20側に寄せて、アクティブエリアを1つずつ飛ばしながらアクティブエリア上に形成され、コンタクトホールパターン154は、セレクトゲート線20,22に沿ってかつセレクトゲート線22側に寄せて、コンタクトホールパターン152が飛ばしたアクティブエリア上に形成される。すなわち、コンタクトホールパターン152,154は、アクティブエリアを1つおき互いにずらしながらセレクトゲート線20,22に沿ってそれぞれ形成されることで、千鳥配置に形成される。さらに言い換えれば、コンタクトホールパターン152,154は、複数のコンタクトホールパターン154の隣り合う2つのホールパターン間にコンタクトホールパターン152のうちの1つが位置し、複数のコンタクトホールパターン152の隣り合う2つのホールパターン間にコンタクトホールパターン154のうちの1つが位置するように、セレクトゲート線20,22の延びる方向に沿って互いに位置をずらして形成される。   In FIG. 6B, as a resist pattern formation step (S118), first, after forming a resist film 280 on the a-Si film 270, bits arranged between the select gate lines 20 and 22 by using a lithography technique. A resist pattern in which a plurality of contact hole patterns 152 and 154 for line contact are opened is formed. As shown in FIG. 6A, here, a plurality of contact hole patterns 152a, 152b, 152c, 152d, 152e, zigzag on a plurality of active areas arranged along the longitudinal direction of the select gate lines 20, 22 are arranged. 152f, ..., 154a, 154b, 154c, 154d, 154e, 154f, ... are formed. The contact hole pattern 152 is formed on the active area along the select gate lines 20 and 22 and toward the select gate line 20 while skipping the active areas one by one. The contact hole pattern 154 is formed on the select gate line 20. , 22 and toward the select gate line 22 side, the contact hole pattern 152 is formed on the skipped active area. That is, the contact hole patterns 152 and 154 are formed in a staggered arrangement by being formed along the select gate lines 20 and 22 while shifting every other active area. In other words, in the contact hole patterns 152 and 154, one of the contact hole patterns 152 is positioned between two adjacent hole patterns of the plurality of contact hole patterns 154, and two adjacent contact hole patterns 152 are arranged. The positions are shifted from each other along the direction in which the select gate lines 20 and 22 extend so that one of the contact hole patterns 154 is located between the hole patterns.

なお、コンタクトホールパターン152は、上方から見てコンタクトホールパターン152の一部(ここでは左側の一部)に絶縁膜262が重なる位置にパターニングされる。一方、コンタクトホールパターン154は、上方から見てコンタクトホールパターン154の一部(ここでは右側の一部)に絶縁膜262が重なる位置にパターニングされる。   The contact hole pattern 152 is patterned at a position where the insulating film 262 overlaps a part of the contact hole pattern 152 (here, a part of the left side) as viewed from above. On the other hand, the contact hole pattern 154 is patterned at a position where the insulating film 262 overlaps a part of the contact hole pattern 154 (here, a part on the right side) as viewed from above.

また、ここでは、コンタクトホールパターン152,154として、楕円形のパターンを示しているが、これに限るものではなく、円形でも正方形や長方形といった矩形等でも構わない。もちろん、その他の多角形でもよい。   Here, elliptical patterns are shown as the contact hole patterns 152 and 154, but the contact hole patterns 152 and 154 are not limited to this, and may be circular, rectangular such as square or rectangular, and the like. Of course, other polygons may be used.

図7には、第1の実施形態における半導体装置の製造方法の工程断面図が示されている。図7では、図1のハードマスク形成工程(S120)を示している。それ以降の工程は後述する。   FIG. 7 is a process sectional view of the semiconductor device manufacturing method according to the first embodiment. FIG. 7 shows the hard mask formation step (S120) of FIG. Subsequent steps will be described later.

図7において、ハードマスク形成工程(S120)として、形成されたレジストパターンをマスクとしてa−Si膜270をエッチングして、a−Si膜270にコンタクトホールパターン152,154を形成する。かかるエッチングによって、a−Si膜270のハードマスクが形成され、このハードマスクに開口したコンタクトホールパターン152,154は底部の径が上面の径よりも細くなるため、コンタクトホール径を小さくできる。よって、リソグラフィの解像限界のパターン径で露光した場合でも、ハードマスクに開口されたコンタクトホール底の径を解像限界の径寸法よりも小さく形成できる。例えば、露光時のパターン径が50〜60nmの場合に、ハードマスクに開口されたコンタクトホール底の径を20nm程度に小さくできる。   In FIG. 7, as a hard mask formation step (S 120), the a-Si film 270 is etched using the formed resist pattern as a mask to form contact hole patterns 152 and 154 in the a-Si film 270. By this etching, a hard mask of the a-Si film 270 is formed, and the contact hole patterns 152 and 154 opened in the hard mask have a bottom diameter smaller than that of the upper surface, so that the contact hole diameter can be reduced. Therefore, even when exposure is performed with a pattern diameter at the resolution limit of lithography, the diameter of the bottom of the contact hole opened in the hard mask can be formed smaller than the diameter dimension at the resolution limit. For example, when the pattern diameter during exposure is 50 to 60 nm, the diameter of the bottom of the contact hole opened in the hard mask can be reduced to about 20 nm.

図8には、第1の実施形態における半導体装置の製造方法の工程断面図が示されている。図8では、図1のホール形成工程(S122)から研磨工程(S126)までを示している。   FIG. 8 is a process cross-sectional view of the semiconductor device manufacturing method according to the first embodiment. FIG. 8 shows from the hole forming step (S122) to the polishing step (S126) in FIG.

図8(a)において、ホール形成工程(S122)として、コンタクトホールパターン152,154が開口したa−Si膜270をハードマスクとして用いたエッチングにより、絶縁膜260に、絶縁膜262におけるセレクトゲート線20側の一方の側面が側壁の一部に含まれるコンタクトホール153(第1のホール)と、絶縁膜262におけるセレクトゲート線22側の他方の側面が側壁の一部に含まれるコンタクトホール155(第2のホール)と、を形成する。ここでは、1つおきのアクティブエリアと対応するようにセレクトゲート線20,22の延びる方向に沿って互いに位置をずらしつつ、複数のコンタクトホール153(第1のホール)と複数のコンタクトホール155(第2のホール)とが、それぞれスペースに残った絶縁膜262に対してセレクトゲート線20(第1の配線)およびセレクトゲート線22(第2の配線)側に形成される。   8A, as a hole forming step (S122), etching using the a-Si film 270 having the contact hole patterns 152 and 154 opened as a hard mask is performed on the insulating film 260 and the select gate line in the insulating film 262. A contact hole 153 (first hole) in which one side surface on the 20 side is included in a part of the side wall, and a contact hole 155 (in which the other side surface on the select gate line 22 side in the insulating film 262 is included in a part of the side wall) A second hole). Here, a plurality of contact holes 153 (first holes) and a plurality of contact holes 155 (a first hole) and a plurality of contact holes 155 ( Second holes) are formed on the select gate line 20 (first wiring) and select gate line 22 (second wiring) side with respect to the insulating film 262 remaining in the space.

次に、導電性材料埋め込み工程(S124)として、複数のコンタクトホール153と複数のコンタクトホール155とが埋め込まれるように導電性材料を堆積させる。導電性材料として、例えば、ポリシリコン、アルミニウム(Al)、タングステン(W)、或いは銅(Cu)等が好適である。   Next, as a conductive material embedding step (S124), a conductive material is deposited so that the plurality of contact holes 153 and the plurality of contact holes 155 are embedded. As the conductive material, for example, polysilicon, aluminum (Al), tungsten (W), copper (Cu), or the like is suitable.

そして、図8(b)に示すように、研磨工程(S126)として、各コンタクトホール153,155からはみ出た余分な導電性材料をCMP法により研磨除去することで、千鳥配置されたビットラインコンタクト40(第1のコンタクト)とビットラインコンタクト42(第2のコンタクト)が形成される。また、絶縁膜262は、ビットラインコンタクト40,42と接触する箇所以外の箇所で底面と両側面で絶縁膜260と接触することになる。そして、以降の図示しないプロセスにおいて、各ビットラインコンタクト40,42上にそれぞれ図示しないビットラインを形成すればよい。   Then, as shown in FIG. 8B, in the polishing step (S126), excess conductive material protruding from the contact holes 153 and 155 is removed by polishing using the CMP method, whereby staggered bit line contacts are arranged. 40 (first contact) and bit line contact 42 (second contact) are formed. In addition, the insulating film 262 comes into contact with the insulating film 260 at the bottom surface and both side surfaces at portions other than the portions that are in contact with the bit line contacts 40 and 42. In the subsequent process (not shown), bit lines (not shown) may be formed on the bit line contacts 40 and 42, respectively.

図9は、第1の実施形態におけるビットラインコンタクトが形成された半導体装置の一例とその比較例とを示す上面図である。図9(b)では、第1の実施形態におけるビットラインコンタクトを形成した場合を示している。第1の実施形態では、セレクトゲート線20,22間における絶縁膜を通して貫通するように形成されたビットラインコンタクト40が、絶縁膜262の両側面のうちの一方(ここでは、右側面)に接触する。また、セレクトゲート線20,22間における絶縁膜を通して貫通するように形成されたビットラインコンタクト42が、絶縁膜262の両側面のうちの他方(ここでは、左側面)に接触する。さらに、セレクトゲート線20,22の延びる方向に沿ってビットラインコンタクト40,42間で互いに位置をずらして配置される。   FIG. 9 is a top view showing an example of the semiconductor device in which the bit line contact is formed in the first embodiment and a comparative example thereof. FIG. 9B shows a case where the bit line contact in the first embodiment is formed. In the first embodiment, the bit line contact 40 formed so as to penetrate through the insulating film between the select gate lines 20 and 22 contacts one of the both side surfaces (here, the right side surface) of the insulating film 262. To do. In addition, the bit line contact 42 formed so as to penetrate through the insulating film between the select gate lines 20 and 22 is in contact with the other of the both side surfaces (here, the left side surface) of the insulating film 262. Further, the bit line contacts 40 and 42 are arranged so as to be displaced from each other along the direction in which the select gate lines 20 and 22 extend.

一方、図9(a)では、絶縁膜262を間に挟まずに、千鳥配置でビットラインコンタクト用のコンタクトホールのパターニングを行ってビットラインコンタクトを形成した場合を示している。絶縁膜262を間に挟まずに、千鳥配置でコンタクトホールのパターニングを行う場合、実際背合わせの距離を近づけすぎると背合わせ距離のバラツキや、コンタクトホール間の重なりが発生してリソマージンの低下が起こる。そのため、図9(a)に示すように、隣り合うビットラインコンタクト44,46間距離D(背合わせ距離)を大きくしなければならない。例えば、かかる問題を回避する為60nm程度の背合わせ距離が必要となってくる。また、ビットラインコンタクト44,46間距離Dを小さくするためホール径を小さくすると未開口のホールが形成されコンタクトができなくなってしまう場合もある。その結果、セレクトゲート線間距離L1が大きくなってしまう。   On the other hand, FIG. 9A shows a case where bit line contacts are formed by patterning contact holes for bit line contacts in a staggered arrangement without sandwiching the insulating film 262 therebetween. When patterning contact holes in a staggered arrangement without sandwiching the insulating film 262, if the actual back-to-back distance is too close, variations in the back-to-back distance and overlap between contact holes may occur, reducing the litho margin. Occur. Therefore, as shown in FIG. 9A, the distance D (back-to-back distance) between the adjacent bit line contacts 44 and 46 must be increased. For example, a back-to-back distance of about 60 nm is necessary to avoid such a problem. Further, if the hole diameter is reduced in order to reduce the distance D between the bit line contacts 44 and 46, an unopened hole may be formed and contact may not be possible. As a result, the select gate line distance L1 is increased.

これに対して、第1の実施形態では、図9(b)に示すように、セレクトゲート線20,22間の所定位置に配置された絶縁膜262を間に挟んで、その両側にそれぞれ絶縁膜262と一部が重なるようにコンタクトホールのパターニングを行うことで、開口されない絶縁膜262がホールの分離膜として機能し、コンタクトホール同士を限りなく近づけても隣り合うコンタクトホール同士の重なりを防止できる。各コンタクトホールが絶縁膜262の両側にはみ出すようにパターニングされなければよい。これにより、ビットラインコンタクト40,42間距離を小さくできる。よって、最終的に形成されるビットラインコンタクト40,42間距離は絶縁膜262の幅まで小さくできる。例えば、10nm程度にすることができる。また、絶縁膜262によって、コンタクトホールパターンの開口面積の一部が塞がれるため、実際に形成されるホール径を小さくすることもできる。その結果、セレクトゲート線20,22間距離L2を小さくできる。すなわち、セレクトゲート間幅を狭くできる。
なお、ここでは、絶縁膜262の両側でビットラインコンタクト40,42ともに絶縁膜262と接触する場合を示したが、例えばコンタクトホールのパターニングの際の合わせずれなどにより、ビットラインコンタクト40,42の少なくとも一方が絶縁膜262とは離隔して形成されてもよい。すなわち、セレクトゲート線20,22間において絶縁膜を通して形成されるビットラインコンタクト40,42は、絶縁膜262の両側にはみ出すことなく絶縁膜262に対してそれぞれセレクトゲート線20,22側にセレクトゲート線20,22と接触しないように位置させればよく、絶縁膜262とは接触してもしなくてもよい。
On the other hand, in the first embodiment, as shown in FIG. 9B, an insulating film 262 disposed at a predetermined position between the select gate lines 20 and 22 is sandwiched between the insulating film 262 and the insulating film is insulated on both sides. By patterning the contact hole so that it partially overlaps with the film 262, the insulating film 262 that is not opened functions as a hole separation film, and even if the contact holes are brought as close as possible, adjacent contact holes are prevented from overlapping. it can. The contact holes may not be patterned so as to protrude from both sides of the insulating film 262. Thereby, the distance between the bit line contacts 40 and 42 can be reduced. Therefore, the distance between the bit line contacts 40 and 42 finally formed can be reduced to the width of the insulating film 262. For example, it can be about 10 nm. In addition, since a part of the opening area of the contact hole pattern is blocked by the insulating film 262, the diameter of the hole actually formed can be reduced. As a result, the distance L2 between the select gate lines 20 and 22 can be reduced. That is, the width between the select gates can be reduced.
Here, the case where both of the bit line contacts 40 and 42 are in contact with the insulating film 262 on both sides of the insulating film 262 is shown. However, the bit line contacts 40 and 42 are not aligned due to misalignment during patterning of the contact holes. At least one of them may be formed away from the insulating film 262. That is, the bit line contacts 40 and 42 formed through the insulating film between the select gate lines 20 and 22 do not protrude on both sides of the insulating film 262, and the select gates on the select gate lines 20 and 22 side with respect to the insulating film 262, respectively. It may be positioned so as not to contact the lines 20 and 22, and may or may not be in contact with the insulating film 262.

以上のように、第1の実施形態によれば、ゲート間のコンタクト配置においてゲート間距離をより小さく形成できる。よって、チップサイズの縮小化ができる。その結果、解像限界以下のパターンのビットラインコンタクトが望まれる場合でもホール径やホール間の距離を広げることなく、パターンを形成することが可能である。   As described above, according to the first embodiment, the inter-gate distance can be formed smaller in the contact arrangement between the gates. Therefore, the chip size can be reduced. As a result, even when a bit line contact having a pattern below the resolution limit is desired, it is possible to form a pattern without increasing the hole diameter or the distance between the holes.

(第2の実施形態)
第1の実施形態では、コンフォーマルに絶縁膜260を形成することで、セレクトゲート線20,22間にスペース151を形成したが、スペースの形成の手法はこれに限るものではない。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the space 151 is formed between the select gate lines 20 and 22 by forming the insulating film 260 conformally, but the method of forming the space is not limited to this.

図10は、第2の実施形態における半導体装置の製造方法の要部工程を示すフローチャートである。図10において、第2の実施形態における半導体装置の製造方法では、コンフォーマル絶縁膜A形成工程(S106)の代わりに、絶縁膜A形成工程(S108)と開口部形成工程(S110)とを追加した点以外は、図1と同様である。また、以下、特に説明する点以外の内容は、第1の実施形態と同様である。   FIG. 10 is a flowchart showing main steps of the semiconductor device manufacturing method according to the second embodiment. In FIG. 10, in the method of manufacturing the semiconductor device in the second embodiment, an insulating film A forming step (S108) and an opening forming step (S110) are added instead of the conformal insulating film A forming step (S106). Except for this point, the configuration is the same as that of FIG. In the following, the contents other than those specifically described are the same as those in the first embodiment.

素子分離工程を含むゲート形成工程(S102)からイオン注入工程(S104)までは、第1の実施形態と同様である。   The process from the gate formation process (S102) including the element isolation process to the ion implantation process (S104) is the same as in the first embodiment.

図11には、第2の実施形態における半導体装置の製造方法の工程断面図が示されている。図11では、図10の絶縁膜A形成工程(S108)から絶縁膜B形成工程(S112)までを示している。   FIG. 11 is a process cross-sectional view of the semiconductor device manufacturing method according to the second embodiment. FIG. 11 shows from the insulating film A forming step (S108) to the insulating film B forming step (S112) in FIG.

図11(a)において、絶縁膜A形成工程(S108)として、トンネル絶縁膜を含む半導体基板202上に、ゲートを含む各ワード線10とセレクトゲートを含むセレクトゲート線20,22とを覆うように、絶縁膜260(第1の絶縁膜)を形成する。例えば、化学気相成長(CVD)法で形成すればよい。ここでは、セレクトゲート線20とセレクトゲート線22との間が埋め込まれるように絶縁膜260を形成する。絶縁膜260としては、例えば、SiO膜が好適である。 In FIG. 11A, as the insulating film A forming step (S108), the word line 10 including the gate and the select gate lines 20 and 22 including the select gate are covered on the semiconductor substrate 202 including the tunnel insulating film. Then, an insulating film 260 (first insulating film) is formed. For example, it may be formed by a chemical vapor deposition (CVD) method. Here, the insulating film 260 is formed so as to be embedded between the select gate line 20 and the select gate line 22. As the insulating film 260, for example, a SiO 2 film is suitable.

図11(b)において、開口部形成工程(S110)として、図示しないリソグラフィ法とエッチング法により、セレクトゲート線20,22間の位置で絶縁膜260に溝状のスペース161(溝、或いは開口部の一例)を形成する。ここでは、セレクトゲート線20,22の延びる方向(長手方向)と並行する溝を開口する。ここでは、絶縁膜260を貫通しているが、貫通させずに途中までに留めておいても構わない。スペース161の幅としては、例えば、10nm〜100nmが好適である。   In FIG. 11B, as an opening forming step (S110), a groove-like space 161 (groove or opening) is formed in the insulating film 260 at a position between the select gate lines 20 and 22 by a lithography method and an etching method (not shown). Example). Here, a groove parallel to the extending direction (longitudinal direction) of the select gate lines 20 and 22 is opened. Although the insulating film 260 is penetrated here, it may be kept halfway without being penetrated. The width of the space 161 is preferably 10 nm to 100 nm, for example.

図11(c)において、絶縁膜B形成工程(S112)として、絶縁膜260のスペース161を埋め込むように、絶縁膜260上に絶縁膜262(第2の絶縁膜)を形成する。   In FIG. 11C, as the insulating film B forming step (S112), an insulating film 262 (second insulating film) is formed on the insulating film 260 so as to fill the space 161 of the insulating film 260.

図12には、第2の実施形態における半導体装置の製造方法の工程断面図が示されている。図12では、図10の研磨工程(S114)から研磨工程(S126)までを示している。   FIG. 12 is a process cross-sectional view of the semiconductor device manufacturing method according to the second embodiment. FIG. 12 shows from the polishing step (S114) to the polishing step (S126) of FIG.

そして、第1の実施形態と同様、図12(a)に示すように、研磨工程(S114)として絶縁膜260が露出するまで絶縁膜262を研磨除去し、以下、第1の実施形態と同様の各工程を行って、図12(b)に示すように、千鳥配置されたビットラインコンタクト40(第1のコンタクト)とビットラインコンタクト42(第2のコンタクト)が形成される。   Then, as in the first embodiment, as shown in FIG. 12A, the insulating film 262 is removed by polishing until the insulating film 260 is exposed as a polishing step (S114). Hereinafter, the same as in the first embodiment. By performing these steps, a staggered bit line contact 40 (first contact) and bit line contact 42 (second contact) are formed as shown in FIG.

以上のように、第2の実施形態のように、エッチングにより絶縁膜262を埋め込むためのスペース161を形成しても、第1の実施形態と同様の効果を発揮できる。また、リソグラフィ法とエッチング法を用いることで、スペース161の幅を調整し易くできる。   As described above, even when the space 161 for embedding the insulating film 262 is formed by etching as in the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be exhibited. In addition, the width of the space 161 can be easily adjusted by using a lithography method and an etching method.

(第3の実施形態)
上述した実施形態では、ビットライン方向に対して2か所の配置位置をアクティブエリア毎に順に交互に配置する2段の千鳥配置でコンタクトホールを形成したが、これに限るものではない。ビットライン方向に対してnか所(n>2)の配置位置をアクティブエリア毎に順にずらしながら配置することを繰り返してコンタクトホールを形成してもよい。第3の実施形態における半導体装置の製造方法は、以下の点を除いて上述した第2の実施形態と同様である。
(Third embodiment)
In the above-described embodiment, the contact holes are formed in the two-stage staggered arrangement in which the two arrangement positions are alternately arranged for each active area in the bit line direction. However, the present invention is not limited to this. The contact holes may be formed by repeatedly arranging the n positions (n> 2) with respect to the bit line direction while sequentially shifting the positions for each active area. The manufacturing method of the semiconductor device in the third embodiment is the same as that of the second embodiment described above except for the following points.

図13は、第3の実施形態における半導体装置の製造方法の一工程断面を示す図12(a)相当図である。図13において、セレクトゲート線20,22間には、絶縁膜262がセレクトゲート線20,22の延びる方向(長手方向)に並行して複数箇所に配置される。これを実現するために、開口部形成工程(S110)において、セレクトゲート線20,22間の絶縁膜260にスペース161を形成する際に、複数のスペースを形成する。そして、絶縁膜B形成工程(S112)において、絶縁膜260の各スペース161を埋め込むように、絶縁膜260上に絶縁膜262を形成する。   FIG. 13 is a view corresponding to FIG. 12A showing a cross-sectional view of one step of the method of manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment. In FIG. 13, between the select gate lines 20 and 22, insulating films 262 are arranged at a plurality of locations in parallel with the extending direction (longitudinal direction) of the select gate lines 20 and 22. In order to realize this, a plurality of spaces are formed when the spaces 161 are formed in the insulating film 260 between the select gate lines 20 and 22 in the opening forming step (S110). Then, in the insulating film B forming step (S112), the insulating film 262 is formed on the insulating film 260 so as to embed each space 161 of the insulating film 260.

図14は、第3の実施形態におけるビットラインコンタクトが形成された半導体装置の一例を示す上面図である。図14では、一例として、3段の配置位置をアクティブエリア毎に順にずらしながら配置することを繰り返す複数のコンタクトホールを開口して、ビットラインコンタクト40,42,44を形成した例を示している。nか所(n>2)の配置位置にずらす場合には、配置位置数よりも1つ少ない数の分離膜を形成すればよく、ここでは、分離膜として、絶縁膜262a,262bを形成している。   FIG. 14 is a top view showing an example of a semiconductor device in which the bit line contact is formed in the third embodiment. FIG. 14 shows an example in which bit line contacts 40, 42, and 44 are formed by opening a plurality of contact holes that are repeatedly arranged while sequentially shifting the arrangement positions of the three stages for each active area. . In the case of shifting to n positions (n> 2), the number of separation films may be one less than the number of arrangement positions. Here, insulating films 262a and 262b are formed as the separation films. ing.

以上のように、ビットライン方向に対してnか所(n>2)の配置位置をアクティブエリア毎に順にずらしながら配置することを繰り返して複数のコンタクトホールを形成する場合でも、第3の実施形態によれば、ゲート間のコンタクト配置においてコンタクト間距離を小さくでき、その結果、ゲート間距離をより小さく形成できる。よって、チップサイズの縮小化ができる。   As described above, even in the case where a plurality of contact holes are formed by repeatedly arranging the n positions (n> 2) in the bit line direction while sequentially shifting the positions for each active area, the third implementation is performed. According to the embodiment, the distance between the contacts can be reduced in the contact arrangement between the gates, and as a result, the distance between the gates can be further reduced. Therefore, the chip size can be reduced.

以上、具体例を参照しつつ実施形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。   The embodiment has been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples.

また、各膜の膜厚や、開口部のサイズ、形状、数などについても、半導体集積回路や各種の半導体素子において必要とされるものを適宜選択して用いることができる。   In addition, the film thickness of each film and the size, shape, number, and the like of the opening can be appropriately selected from those required for semiconductor integrated circuits and various semiconductor elements.

その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての半導体装置および半導体装置の製造方法は、本発明の範囲に包含される。   In addition, all semiconductor devices that include the elements of the present invention and whose design can be appropriately changed by those skilled in the art and methods for manufacturing the semiconductor devices are included in the scope of the present invention.

また、説明の簡便化のために、半導体産業で通常用いられる手法、例えば、フォトリソグラフィプロセス、処理前後のクリーニング等は省略しているが、それらの手法が含まれ得ることは言うまでもない。   Further, for the sake of simplicity of explanation, techniques usually used in the semiconductor industry, such as a photolithography process, cleaning before and after processing, are omitted, but it goes without saying that these techniques may be included.

20,22 セレクトゲート線、21,23 セレクトゲート、40,42,44 ビットラインコンタクト、151,161 スペース、153,155 コンタクトホール、260,262 絶縁膜 20, 22 Select gate line, 21, 23 Select gate, 40, 42, 44 Bit line contact, 151, 161 space, 153, 155 contact hole, 260, 262 Insulating film

Claims (5)

基板上に、互いに並行する第1と第2の配線を形成する工程と、
前記第1と第2の配線を覆うように、第1の絶縁膜をコンフォーマルに形成する工程と、
前記第1の絶縁膜をコンフォーマルに形成することによって生じた前記第1と第2の配線間のくぼみ部分を埋め込むように、前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の絶縁膜が露出するまで前記第2の絶縁膜の上面を後退させる工程と、
前記第1の絶縁膜に、前記第1と第2の配線が延びる方向に沿って互いに位置をずらしつつ、前記くぼみ部分に残った前記第2の絶縁膜に対して前記第1の配線側に位置する第1のホールと、前記くぼみ部分に残った前記第2の絶縁膜に対して前記第2の配線側に位置する第2のホールと、を形成する工程と、
前記第1のホールと前記第2のホールとに導電性材料膜を埋め込む工程と、
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Forming first and second wirings parallel to each other on a substrate;
Forming a first insulating film conformally so as to cover the first and second wirings;
Forming a second insulating film on the first insulating film so as to fill a hollow portion between the first and second wirings generated by forming the first insulating film conformally. When,
Retreating the upper surface of the second insulating film until the first insulating film is exposed;
The first insulating film is positioned on the first wiring side with respect to the second insulating film remaining in the recessed portion while being shifted from each other along the direction in which the first and second wirings extend. Forming a first hole located and a second hole located on the second wiring side with respect to the second insulating film remaining in the recessed portion;
Embedding a conductive material film in the first hole and the second hole;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
基板上に、互いに並行する第1と第2の配線を形成する工程と、
前記第1と第2の配線を覆うように、第1の絶縁膜を形成する工程と、
前記第1と第2の配線間の位置で前記第1の絶縁膜に溝を形成する工程と、
前記溝内に第2の絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の絶縁膜に、前記第1と第2の配線が延びる方向に沿って互いに位置をずらしつつ、前記溝内に形成された前記第2の絶縁膜に対して前記第1の配線側に位置する第1のホールと、前記溝内に形成された前記第2の絶縁膜に対して前記第2の配線側に位置する第2のホールと、を形成する工程と、
前記第1のホールと前記第2のホールとに導電性材料膜を埋め込む工程と、
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Forming first and second wirings parallel to each other on a substrate;
Forming a first insulating film so as to cover the first and second wirings;
Forming a groove in the first insulating film at a position between the first and second wirings;
Forming a second insulating film in the trench;
The first wiring side with respect to the second insulating film formed in the groove while shifting the position of the first insulating film along the direction in which the first and second wirings extend. Forming a first hole located in the groove and a second hole located on the second wiring side with respect to the second insulating film formed in the groove;
Embedding a conductive material film in the first hole and the second hole;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
前記第1の配線は、NAND型フラッシュメモリ装置内で隣り合う2つのブロックのうちの一方のセレクトゲート線であり、
前記第2の配線は、前記2つのブロックのうちの他方のセレクトゲート線であることを特徴とする請求項1又は2記載の半導体装置の製造方法。
The first wiring is one select gate line of two adjacent blocks in the NAND flash memory device,
3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the second wiring is the other select gate line of the two blocks.
基板上に互いに並行するように形成された第1と第2の配線と、
前記第1と第2の配線を覆うように形成された第1の絶縁膜と、
前記第1と第2の配線間の所定位置で前記第1と第2の配線と並行して延びるように形成された、前記第1の絶縁膜と材料の異なる第2の絶縁膜と、
前記第1と第2の配線間で、前記第2の絶縁膜に対して前記第1の配線側に位置する前記第1の絶縁膜を通して形成された第1のコンタクトと、
前記第1と第2の配線間で、前記第1と第2の配線が延びる方向に沿って前記第1のコンタクトと互いに位置をずらしつつ、前記第2の絶縁膜に対して前記第2の配線側に位置する前記第1の絶縁膜を通して形成された第2のコンタクトと、
を備えたことを特徴とする半導体装置。
First and second wirings formed on the substrate so as to be parallel to each other;
A first insulating film formed to cover the first and second wirings;
A second insulating film made of a material different from that of the first insulating film, formed to extend in parallel with the first and second wirings at a predetermined position between the first and second wirings;
A first contact formed between the first and second wirings through the first insulating film located on the first wiring side with respect to the second insulating film;
While the first contact and the second wiring are displaced from each other along the direction in which the first and second wirings extend, the second contact with respect to the second insulating film A second contact formed through the first insulating film located on the wiring side;
A semiconductor device comprising:
前記第2の絶縁膜は、前記第1と第2の配線間の前記所定位置で前記第1の絶縁膜に形成されたくぼみ部分を埋め込むように配置されたことを特徴とする請求項4記載の半導体装置。   5. The second insulating film is disposed so as to fill a recessed portion formed in the first insulating film at the predetermined position between the first and second wirings. Semiconductor device.
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