JP3010945B2 - セルフアライン・コンタクト孔の形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置におけるセル
フアライン・コンタクト孔の形成方法に関し、特に半導
体装置の微細な配線と微細な拡散層とを接続するための
セルフアライン・コンタクト孔の形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の微細化には、半導体装置を
構成する配線および拡散層等の微細化，配線の多層化等
が必要である。さらに、配線と拡散層とを接続するため
のコンタクト孔の占有面積の微細化が必要となる。拡散
層と第１層の配線とは、酸化シリコン膜等の絶縁膜によ
り絶縁されている。また、上層配線と下層配線とは、酸
化シリコン膜，ＰＳＧ膜，もしくはＢＰＳＧ膜等による
層間絶縁膜により絶縁されている。拡散層と第１層の配
線とを接続するコンタクト孔は、上記絶縁膜を貫通して
形成される。また、第２層以上の上層配線と拡散層とを
直接に接続するコンタクト孔は、上記層間絶縁膜並びに
上記絶縁膜を貫通して形成される。これらコンタクト孔
は、コンタクト抵抗が増大しないように開口径を広く
し，かつ占有面積を小さくすることが要求される。この
ため、これらコンタクト孔と拡散層とのマージン（（拡
散層の幅−拡散層におけるコンタクト孔底部の口径）／
２）が小さくなる（少なくとも０になる）ことが好まし
い。特に第２層以上の上層配線と拡散層とを直接に接続
するコンタクト孔は、下層配線を避けて形成しなければ
ならぬため、このマージンを最小値に抑えることが、重
要になる。

【０００３】例えば、ＭＯＳトランジスタが含まれる半
導体装置では、第１層の配線がゲート電極からなり、Ｍ
ＯＳトランジスタのソース・ドレイン領域となる拡散層
はゲート電極およびフィールド酸化膜に対して自己整合
的に形成されている。このため、第２層以上の上層配線
と拡散層とを直接に接続するコンタクト孔は、ゲート電
極を避けて形成することになる。このような場合、占有
面積が小さくなるコンタクト孔として、セルフアライン
・コンタクト孔が提案されている。

【０００４】ＭＯＳトランジスタに形成されたセルフア
ライン・コンタクト孔を例にとり、セルフアライン・コ
ンタクト孔の構造の概要を説明する。上層配線と拡散層
とを直接に接続するためのセルフアライン・コンタクト
孔が通常のコンタクト孔と同じ点は、このセルフアライ
ン・コンタクト孔が層間絶縁膜を貫通して拡散層に達し
ており，かつゲート電極を避けて設けられていること
と、このセルフアライン・コンタクト孔には上層配線が
埋め込まれていることとである。このセルフアライン・
コンタクト孔が通常のコンタクト孔と異なる点は、この
セルフアライン・コンタクト孔の底部となる拡散層の開
口部がゲート電極に対して自己整合的になっていること
である。さらに厳密に言うならば、このセルフアライン
・コンタクト孔に埋め込まれる上層配線とゲート電極と
は絶縁されなければならぬことから、セルフアライン・
コンタクト孔の底部となる拡散層の開口部は、ゲート電
極に対して所定の間隔を有して自己整合的になってい
る。このゲート電極とこのセルフアライン・コンタクト
孔とは、所定の膜厚を有する所定の絶縁膜により隔てら
れている。

【０００５】次に、セルフアライン・コンタクト孔の２
つの代表的な形成方法について説明する。

【０００６】セルフアライン・コンタクト孔の第１の形
成方法は、アイ−イー−アイ−シー−イー・トランザク
ションズ，第Ｅ７４巻，第４号，（４月），８１８−８
２６頁，１９９１年（ＩＥＩＣＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩ
ＯＮＳ，ＶＯＬ．Ｅ７４，ＮＯ．４（ＡＰＲＩＬ），ｐ
ｐ．８１８−８２６，１９９１）に報告されている。こ
の報告では、スタックド型の情報蓄積容量を有するＤＲ
ＡＭにおいて、ビット線が第２層の配線で形成され、こ
のビット線とＭＯＳトランジスタのソース・ドレイン領
域の一方の拡散層との接続がセルフアライン・コンタク
ト孔によりなされている。セルフアライン・コンタクト
孔の製造工程を示す略断面図である図１１を参照する
と、上記報告によるセルフアライン・コンタクト孔の第
１の形成方法は、以下のようになっている。

【０００７】まず、Ｐ型のシリコン基板２０１表面にフ
ィールド酸化膜２０２とゲート酸化膜２０３とが形成さ
れる。多結晶シリコン膜と膜厚２５０ｎｍ程度の酸化シ
リコン膜とが全面に形成される。これら酸化シリコン
膜，および多結晶シリコン膜がパターニングされ、多結
晶シリコン膜からなるゲート電極（ワード線）２０４ａ
と、このゲート電極２０４ａの上面を覆い，上記酸化シ
リコン膜からなる酸化シリコン膜マスク２４１ａとが形
成される。酸化シリコン膜マスク２４１ａ，ゲート電極
２０４ａ，およびフィールド酸化膜２０２をマスクにし
たイオン注入が行なわれ、シリコン基板表面には低濃度
のＮ型の拡散層が形成される。次に、全面に膜厚２００
ｎｍ程度の酸化シリコン膜が形成される。この酸化シリ
コン膜がエッチバックされ、ゲート電極２０４ａの側面
を覆う酸化シリコン膜スペーサ２４２ａが形成される。
このとき、酸化シリコン膜スペーサ２４２ａ並びにゲー
ト電極２０４ａにより覆われていない部分のゲート酸化
膜２０３は除去される。

【０００８】次に、高温ＣＶＤ法により、全面に膜厚５
０ｎｍ程度の酸化シリコン膜（ＨＴＯ膜）２４３が形成
される。酸化シリコン膜スペーサ２４２ａ，酸化シリコ
ン膜マスク２４１ａ，ゲート電極２０４ａ，およびフィ
ールド酸化膜２０２をマスクにしたイオン注入が行なわ
れ、シリコン基板２０１表面には低濃度のＮ型の領域と
高濃度のＮ型の領域とを併せ持つ拡散層（ソース・ドレ
イン領域）２０８ａが形成される。全面に膜厚２０ｎｍ
程度の窒化シリコン膜２４４が形成され、さらに全面に
ＢＰＳＧ膜からなる層間絶縁膜２０９ａが形成される
〔図１１（Ａ）〕。

【０００９】次に、フォトレジスト膜２１０ａが形成さ
れる。このフォトレジスト膜２１０ａは、ソース・ドレ
イン領域の一方の拡散層２０８ａ上に開口部を有してい
る。このフォトレジスト膜２１０ａをマスクにして、層
間絶縁膜２０９ａがバッファード弗酸によりウェットエ
ッチングされ、開口部２１１ａが形成される〔図１１
（Ｂ）〕。このウェットエッチングでは、上記窒化シリ
コン膜２４４がエッチングストッパーとなる。さらにこ
のフォトレジスト膜２１０ａをマスクにして、上記窒化
シリコン膜２４４，並びに酸化シリコン膜２４３がフロ
ロカーボン系の同一のエッチングガスにより異方性ドラ
イエッチングされる。これにより、セルフアライン・コ
ンタクト孔２１１ａａが形成される〔図１１（Ｃ）〕。
上記フォトレジスト膜が除去された後、層間絶縁膜２０
９ａがリフローされ、層間絶縁膜２０９ａａとなる〔図
１１（Ｄ）〕。この後、図示はしないが、このセルフア
ライン・コンタクト孔２１１ａａに接続されるビット線
が形成される。

【００１０】セルフアライン・コンタクト孔の第２の形
成方法は、テクニカル・ダイジェスト・オブ・アイ−イ
ー−ディー−エム，４７３−４７６頁，１９９０年（Ｔ
ｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ ＩＥＤＭ，ｐ
ｐ．４７３−４７６，１９９０）に報告されている。こ
の報告では、ＳＲＡＭの形成にセルフアライン・コンタ
クト孔が用いられている。セルフアライン・コンタクト
孔の製造工程を示す略断面図である図１２を参照する
と、上記報告によるセルフアライン・コンタクト孔の第
２の形成方法は、以下のようになる。

【００１１】まず、Ｐ型のシリコン基板２０１表面にゲ
ート酸化膜２０３等が形成され、上面が酸化シリコン膜
マスク２４１ｂ（もしくは窒化シリコン膜マスク）に覆
われ，側面が酸化シリコン膜スペーサ２４２ｂにより覆
われたゲート電極２０４ｂが形成され、Ｎ型の拡散層２
０８ｂ，２０８ｂａ，２０８ｂｂが形成される。酸化シ
リコン膜スペーサ２４２ｂ並びにゲート電極２０４ｂに
より覆われていない部分のゲート酸化膜２０３は除去さ
れる。次に、全面に酸化アルミニウム膜２４５が形成さ
れる。さらに全面に層間絶縁膜２０９ｂが形成される。
この層間絶縁膜２０９ｂは、ＢＰＳＧ膜，もしくはオゾ
ンとＴＥＯＳ（ｔｅｔｒａ−ｅｔｈｙｌ−ｏｒｔｈｏ−
ｓｉｌｉｃａｔｅ；Ｓｉ（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）₄ ）とのＣＶＤ
法による酸化シリコン膜である。次に、フォトレジスト
膜２１０ｂが形成される。このフォトレジスト膜２１０
ｂは、拡散層２０８ｂａ，２０８ｂｂ上に開口部を有し
ている。このフォトレジスト膜２１０ｂをマスクにし
て、上記層間絶縁膜２０９ｂがフロロカーボン系のガス
により異方性ドライエッチングさ、開口部２１１ｂが形
成される〔図１２（Ａ）〕。このエッチングに際して、
酸化アルミニウム膜２４５はエッチングストッパーとし
て機能する。

【００１２】フォトレジスト膜２１０ｂが除去された
後、層間絶縁膜２０９ｂをマスクにして開口部２１１ｂ
に露出した酸化アルミニウム膜２４５がウェットエッチ
ングされ、それぞれ拡散層２０８ｂａ，２０８ｂｂに達
するセルフアライン・コンタクト孔２１１ｂａ，２１１
ｂｂが開口される〔図１２（Ｂ）〕。このウェットエッ
チングは、６０℃程度の燐酸（Ｈ₃ ＰＯ₄ ）により行な
われる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述のセルフアライン
・コンタクト孔の第１の形成方法では、以下の問題点が
ある。

【００１４】層間絶縁膜が形成される前段階において、
ゲート電極の側面には、酸化シリコン膜スペーサとＨＴ
Ｏ膜と窒化シリコン膜とからなる３層の絶縁膜が形成さ
れている。２つのゲート電極の間にはこの３層の絶縁膜
が２つ形成されていることになる。このため、第１の問
題点は、セルフアライン・コンタクト孔の占有面積がこ
の３層の絶縁膜の膜厚の２倍程度広くなることである。
すなわちこの方法は、半導体装置の微細化に支障をきた
すことになる。なお、このＨＴＯ膜は、窒化シリコン膜
の形成時に拡散層表面がアンモニアにより侵食されるの
を防止するために設けられている。

【００１５】前述のように、層間絶縁膜のウェットエッ
チングのマスクとして用いたフォトレジスト膜が再びマ
スクとして用いられて、同一のエッチングガスにより窒
化シリコン膜，およびＨＴＯ膜が異方性ドライエッチン
グされる。これによりセルフアライン・コンタクト孔が
形成される。上述の第１の問題点であるセルフアライン
・コンタクト孔の占有面積の増大を多少なりとも抑止す
るためには、例えばこのＨＴＯ膜の膜厚を薄くすればよ
い。しかしながらＨＴＯ膜の膜厚を薄くすると、この異
方性ドライエッチングの際に、第２の問題点が生じる。
この異方性ドライエッチングでは、酸化シリコン膜のエ
ッチングレートと窒化シリコン膜のエッチングレートの
差はあまりない。このため、この場合には、ゲート電極
の上面の縁近傍における上記酸化シリコン膜サペーサ，
および上記酸化シリコン膜マスクもエッチングされやす
くなる。その結果、ゲート電極（ワード線）の上面の縁
近傍におけるゲート電極と、このセルフアライン・コン
タクト孔に埋設される姿態を有して形成されるビット線
との間の絶縁性が劣化する。

【００１６】上述のセルフアライン・コンタクト孔の第
２の形成方法では、以下の問題点がある。

【００１７】第１の問題点は、上記第１の形成方法の第
１の問題点と同じである。すなわち、層間絶縁膜が形成
される前段階において、ゲート電極の側面には、酸化シ
リコン膜スペーサと酸化アルミニウム膜とからなる２層
の絶縁膜が形成されている。このため、セルフアライン
・コンタクト孔の占有面積がこの２層の絶縁膜の膜厚の
２倍程度広くなり、半導体装置の微細化に支障をきたす
ことになる。

【００１８】セルフアライン・コンタクト孔の形成の最
終段階である上記酸化アルミニウム膜に対するウェット
エッチングに原因して、この第２の形成方法の第２の問
題点が生じる。例えば、２つのセルフアライン・コンタ
クト孔が隣接して形成される場合、このウェットエッチ
ングによる酸化アルミニウム膜のオーバーエッチが行な
われると、形成された２つのセルフアライン・コンタク
ト孔を隔てる酸化アルミニウム膜の膜厚が非常に薄くな
り、これら２つのセルフアライン・コンタクト孔にそれ
ぞれに埋め込まれる２本の上層配線の間の絶縁性が劣化
する。さらに極端の場合には、２つのセルフアライン・
コンタクト孔を隔てる酸化アルミニウム膜が完全に除去
され、それぞれのセルフアライン・コンタクト孔に埋め
込まれる２本の上層配線が短絡する。ウェットエッチン
グではエッチングの終了点の検出が容易でないため、上
述の現象は起りやすい。なお、この酸化アルミニウム膜
のエッチングをウェットエッチングで行なうのは、以下
に述べる現象を避けるためであ。セルフアライン・コン
タクト孔が形成される部分において、この酸化アルミニ
ウム膜は拡散層に直接に接触して形成されている。この
ため、この部分の酸化アルミニウム膜の除去を例えば塩
素系のドライエッチングで行なうことは好ましくない。
塩素系のドライエッチングを行なうと、拡散層表面が侵
食される。

【００１９】上述のセルフアライン・コンタクト孔の第
１，および第２の形成方法では、さらに別の問題点があ
る。これら第１，第２の形成方法は、第１層の配線に対
して自己整合的なコンタクト孔の形成方法ではある。し
かしながらこれらの方法を拡大適用して３層以上の多層
配線を形成した場合、２つ以上の層の配線に対して同時
に自己整合的になるコンタクト孔の形成は困難である。
すなわちこの場合には、層間絶縁膜のエッチングと層間
絶縁膜のエッチングストッパーになる膜（例えば窒化シ
リコン膜，酸化アルミニウム膜）のエッチングを交互に
複数回行なわなければならぬが、これら一連のエッチン
グに際してそれぞれの配線の側面に形成された酸化シリ
コン膜スペーサは、上層の配線の方から順次薄くなる。
このため、形成されたセルフアライン・コンタクト孔を
埋め込む配線とこの配線より下層の配線との間の絶縁性
の劣化が起りやすくなる。特に、この形成されたセルフ
アライン・コンタクト孔を埋め込む配線とこれより１層
下の配線との間は短絡しやすくなる。すなわち、上述の
セルフアライン・コンタクト孔の第１，および第２の形
成方法は、３層以上の多層配線に対しては有効性が低い
ことになる。

【００２０】本発明の目的は、微細化された拡散層と微
細化された多層配線とを有する半導体装置において、上
層配線と拡散層とを直接に接続する占有面積の小さなセ
ルフアライン・コンタクト孔の形成方法を提供すること
にあり、かつ、配線間の絶縁性の劣化のないセルフアラ
イン・コンタクト孔の形成方法を提供することにあり、
さらに、３層以上の上層配線に対しても適用できるセル
フアライン・コンタクト孔の形成方法を提供することに
ある。

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【課題を解決するための手段】 本発明の セルフアライン
・コンタクト孔の形成方法は、シリコン系の絶縁膜を介
して半導体基板上に導電体膜、マスク用の酸化アルミニ
ウム膜を順次形成し、前記マスク用の酸化アルミニウム
膜と前記導電体膜とを所定の同一形状にパターニングし
て前記導電体膜からなる配線と前記配線の上面に前記マ
スク用の酸化アルミニウム膜からなる酸化アルミニウム
マスクとを形成し、全面にスペーサ用の酸化アルミニウ
ム膜を形成し、前記スペーサ用の酸化アルミニウム膜を
エッチバックして前記配線の側面に前記スペーサ用の酸
化アルミニウム膜からなる酸化アルミニウム膜スペーサ
を形成する工程と、前記半導体基板表面の所定の領域に
所定の導電型を有する拡散層を形成する工程と、前記配
線が形成される領域における所定の位置に、前記マスク
用の酸化アルミニウム膜の開口部を形成する工程と、全
面に酸化シリコン系の層間絶縁膜を形成する工程と、前
記マスク用の酸化アルミニウム膜と前記スペーサ用の酸
化アルミニウム膜をエッチングしない条件で前記拡散層
に達するセルフアライン・コンタクト孔と、前記開口部
を介して前記配線に達するセルフアライン・コンタクト
孔を同時に形成する工程と、を有している。

【００２４】好ましくは、上記導電体膜を形成した後に
全面にマスク用の酸化シリコン膜を形成する工程と、上
記マスク用の酸化アルミニウム膜とこのマスク用の酸化
シリコン膜と上記導電体膜とを所定の同一形状にパター
ニングして上記導電体膜からなる配線とこの配線の上面
にこのマスク用の酸化シリコン膜からなる酸化シリコン
膜マスク並びに上記マスク用の酸化アルミニウム膜から
なる酸化アルミニウム膜マスクとを形成する工程と、を
有する。

【００２５】

【００２６】好ましくは、上記シリコン系の絶縁膜上に
パッド用の酸化アルミニウム膜を形成する工程と、上記
マスク用の酸化アルミニウム膜と上記マスク用の酸化シ
リコン膜と上記導電体膜とこのパッド用の酸化アルミニ
ウム膜とを所定の同一形状にパターニングして、上記導
電体膜からなる配線と、この配線の上面に上記マスク用
の酸化シリコン膜からなる酸化シリコン膜マスク並びに
上記マスク用の酸化アルミニウム膜からなる酸化アルミ
ニウム膜マスクと、上記配線の底面にこのパッド用の酸
化アルミニウム膜からなる酸化アルミニウム膜パッドと
を形成する工程と、を有する。

【００２７】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。

【００２８】セルフアライン・コンタクト孔の製造工程
を示す略断面図である図１を参照すると、本発明の第１
の実施例は、ＭＯＳトランジスタを有する半導体におけ
るセルフアライン・コンタクト孔の形成方法であり、以
下のようになっている。なお、本実施例では、０．４μ
ｍデザインルールが採用され、アライメント精度は±
０．０５μｍである。

【００２９】まず、Ｐ型のシリコン基板１０１表面に膜
厚０．５μｍ程度のフィールド酸化膜１０２と膜厚１０
ｎｍ程度のゲート酸化膜１０３とが選択的に形成され
る。次に、全面に膜厚２００ｎｍ〜２５０ｎｍのＮ型の
多結晶シリコン膜１０４が形成され、さらに膜厚１００
ｎｍ程度のマスク用の酸化アルミニウム膜１０５ａが形
成される〔図１（Ａ）〕。この酸化アルミニウム膜１０
５ａの形成方法の詳細は後述する。

【００３０】次に、ゲート電極と同一のパターンを有す
るフォトレジスト膜（図示せず）をマスクにしたエッチ
ングにより、上記マスク用の酸化アルミニウム膜１０５
ａ，上記多結晶シリコン膜１０４がパターニングされ
る。これにより、多結晶シリコン膜１０４からなるゲー
ト電極１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ，１０
４ｅが形成され、これらゲート電極１０４ａ等のそれぞ
れの上面には、上記マスク用の酸化アルミニウム膜１０
５ａからなる酸化アルミニウム膜マスク１０５ａａが形
成される。上記マスク用の酸化アルミニウム膜１０５ａ
に対するエッチングは、温度０℃，圧力２ｍＴｏｒｒ，
ＲＦパワー２００Ｗの条件で塩素ガス（Ｃｌ₂ ）により
行なわれる。上記多結晶シリコン膜１０４に対するエッ
チングは、公知の方法による。これらゲート電極１０４
ａ等の幅，および間隔は、０．４μｍ，および０．４μ
ｍである。なお、この一連のエッチングでは、ゲート酸
化膜１０３は除去されない。続いて、上記フィールド酸
化膜１０２，上記酸化アルミニウム膜マスク１０５ａ
ａ，および上記ゲート電極１０４ｂ，１０４ｃ等をマス
クにしたイオン注入が行なわれ、シリコン基板１０１表
面に低濃度のＮ型の拡散層１０６が形成される。次に、
全面に膜厚１００ｎｍ程度のスペーサ用の酸化アルミニ
ウム膜１０７ａが形成される〔図１（Ｂ）〕。この酸化
アルミニウム膜１０７ａの形成方法の詳細も後述する。

【００３１】次に、上記スペーサ用の酸化アルミニウム
膜１０７ａがエッチバックされる。これにより、上記ゲ
ート電極１０４ａ等のそれぞれの側面には、上記スペー
サ用の酸化アルミニウム膜１０７ａからなる酸化アルミ
ニウム膜スペーサ１０７ａａが形成される。上記酸化ア
ルミニウム膜１０７ａに対するエッチバックは、温度２
０℃，圧力１５ｍＴｏｒｒ，ＲＦパワー５０Ｗの条件で
ＢＣｌ₃ により行なわれる。ＢＣｌ₃ による酸化アルミ
ニウム膜のエッチングレートは、Ｃｌ₂ による酸化アル
ミニウム膜のエッチングレートより低いが、このエッチ
ングレートの低さを利用することにより、酸化アルミニ
ウム膜のエッチング量の変化の検出が容易になる。この
ことから、拡散層１０６表面にゲート酸化膜１０３を残
存させることが容易になり、したがって、このエッチン
グにより拡散層１０６表面が侵食されることは防がれ
る。

【００３２】次に、上記フィールド酸化膜１０２，上記
酸化アルミニウム膜マスク１０５ａａ，上記酸化アルミ
ニウム膜スペーサ１０７ａａ，および上記ゲート電極１
０４ｂ，１０４ｃ等をマスクにした高濃度のＮ型不純物
のイオン注入が行なわれ、シリコン基板１０１表面に低
濃度のＮ型の拡散層１０６とこのイオン注入による高濃
度のＮ型の拡散層とにより構成されたＮ型の拡散層１０
８が形成される。次に、全面に膜厚４００ｎｍ〜５００
ｎｍのＢＰＳＧ膜が堆積，リフローされ、ＢＰＳＧ膜か
らなる層間絶縁膜１０９ａが形成される。次に、フォト
レジスト膜１１０ａをマスクにして層間絶縁膜１０９
ａ，および酸化アルミニウム膜マスク１０５ａａが順次
エッチングされれ、ゲート電極１０４ｅに達するコンタ
クト孔１１１が開口される〔図１（Ｃ）〕。このコンタ
クト孔１１１は上層配線とゲート電極１０４ｅとを接続
するためのものである。なお、このコンタクト孔１１１
を開口するための酸化アルミニウム膜マスク１０５ａａ
に対するエッチングの際に、ゲート電極１０４ｅの上面
は多少侵食されるが、拡散層とは異なり支障は少ない。

【００３３】上記フォトレジスト膜１１０ａが除去され
た後、フォトレジスト膜１１０ｂが形成される。このフ
ォトレジスト膜１１０ｂは、例えば、ゲート電極１０４
ｂとゲート電極１０４ｃとの間に、口径０．４μｍの開
口部を有している。次に、このフォトレジスト膜１１０
ｂをマスクにして、上記層間絶縁膜１０９ａとゲート酸
化膜１０３とがエッチングされる。これにより、ゲート
電極１０４ｂとゲート電極１０４ｃとの間に拡散層１０
８に達するセルフアライン・コンタクト孔１１１ａが開
口される〔図１（Ｄ）〕。このセルフアライン・コンタ
クト孔１１１ａの開口のためのエッチングは異方性ドラ
イエッチングであり、温度２０℃，圧力１．５ｍＴｏｒ
ｒ，ＲＦパワー１００Ｗの条件でＣＨＦ₃ ：ＣＦ₄ ＝
５：１からなるエッチングガスが用いられる。

【００３４】ＣＨＦ₃ ：ＣＦ₄ ＝５：１からなるエッチ
ングガス（ただし、温度２０℃，圧力１．５ｍＴｏｒ
ｒ）による酸化シリコン系の絶縁膜と酸化アルミニウム
膜とのエッチング選択比のＲＦパワー依存性を示す図２
を参照すると、酸化シリコン系の絶縁膜のエッチング選
択比が大きいことから、上記セルフアライン・コンタク
ト孔１１１ａの開口のためのエッチングでは、上記酸化
アルミニウム膜スペーサ１０７ａａ等はほとんどエッチ
ングされない。さらに、全面を覆う酸化アルミニウム膜
は存在しないため、上記セルフアライン・コンタクト孔
１１１ａの開口のためのエッチングは、層間絶縁膜１０
９ａとゲート酸化膜１０３との酸化シリコン系の絶縁膜
のエッチングのみとなる。また、下層配線である２本の
ゲート電極１０４ｂ，１０４ｃの間に存在する酸化シリ
コン系の絶縁膜以外の膜は、合計膜厚が２００ｎｍ程度
の酸化アルミニウム膜スペーサ１０７ａａのみである。
これらのことから、上記第１の実施例によるセルフアラ
イン・コンタクト孔１１１ａの占有面積は、従来の形成
方法による従来のセルフアライン・コンタクト孔の占有
面積より小さくなる。また、このセルフアライン・コン
タクト孔１１１ａに埋め込まれて拡散層１０８と接続す
る上層配線とゲート電極１０４ｂ，１０４ｃとは、両者
の間に存在する酸化アルミニウム膜マスク１０５ａａと
酸化アルミニウム膜スペーサ１０７ａａとにより、良好
に絶縁される。さらに、上層配線の上面，および側面を
それぞれ酸化アルミニウム膜マスクと酸化アルミニウム
膜スペーサとで覆うことは容易であることから、本実施
例のセルフアライン・コンタクト孔の形成方法は、３層
以上の多層配線に適用することが可能である。

【００３５】上記第１の実施例における酸化アルミニウ
ム膜の形成方法について説明する。この膜をスパッタ法
で形成する場合の条件は、以下のとおりである。温度は
２５０℃，スパッタ圧力は約０．５ｍＴｏｒｒ，Ａｒ流
量は１８ｓｃｃｍ，スパッタパワーは４００Ｗである。
別の方法としてジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプ
ライド・フィジックス，第３０巻，第６−Ｂ号，Ｌ１１
３９−Ｌ１１４１頁，（１９９１）（Ｊａｐａｎｅｓｅ
Ｊｏｕｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃ
ｓ，Ｖｏｌ．３０，Ｎｏ．６−Ｂ，ｐｐ．Ｌ１１３９−
Ｌ１１４１，（１９９１））に報告されたＣＶＤ法を用
いることもできる。このＣＶＤ法は、１０^-5Ｔｏｒｒ程
度の反応室に２０ｍＴｏｒｒ程度のＴＭＡ（ｔｒｉ−ｍ
ｅｔｈｙｌ−ａｌｕｍｉｎｉｕｍ；Ａｌ（ＣＨ₃ ）₃ ）
と２０ｍＴｏｒｒ程度の過酸化水素（Ｈ₂ Ｏ₂ ）とが交
互に流入されて酸化アルミニウムが形成される。このと
きの反応室の温度は室温程度でもよい。１５０℃の場合
には、酸化アルミニウム膜の成長速度は７ｎｍ／ｍｉｎ
である。

【００３６】セルフアライン・コンタクト孔の製造工程
を示す略断面図である図３を参照すると、本発明の第２
の実施例は、上記第１の実施例と異なり、上層配線とゲ
ート電極とを直接に接続するコンタクト孔もセルフアラ
イン・コンタクト孔にすることができる。本実施例は、
以下のようになっている。

【００３７】まず、マスク用の酸化シリコン膜１０５ａ
までは、上記第１の実施例と同様に形成される。次に、
上層配線，およびフィールド酸化膜１０２上の部分での
ゲート電極を直接に接続するセルフアライン・コンタク
ト孔が開口される予定の領域において、この領域に内包
される姿態を有する開口部１１２が上記酸化アルミニウ
ム膜１０５ａに形成される〔図３（Ａ）〕。この開口部
１１２を形成するための酸化アルミニウム膜１０５ａの
エッチングは、ＢＣｌ₃ を用いるのが好ましい。

【００３８】次に、層間絶縁膜１０９ａまでが上記第１
の実施例と同様の方法により形成される。続いて、フォ
トレジスト膜１１０ｃが形成される。このフォトレジス
ト膜１１０ｃは、ゲート電極１０４ｂとゲート電極１０
４ｃとの間，および開口部１１２を外包する位置に、そ
れぞれ開口部を有している。次に、このフォトレジスト
膜１１０ｃをマスクにして、上記層間絶縁膜１０９ａ
（およびゲート酸化膜１０３）がエッチングされる。こ
れにより、セルフアライン・コンタクト孔１１１ａと開
口部１１２を介してゲート電極１０４ｅに達するセルフ
アライン・コンタクト孔１１１ｂとが開口される〔図３
（Ｂ）〕。セルフアライン・コンタクト孔１１１ｂの形
成が可能なのは、このセルフアライン・コンタクト孔１
１１ｂの開口のエッチングにおいて、酸化アルミニウム
膜のエッチングが不要なためである。

【００３９】本実施例は上記第１の実施例の有する効果
を有している。さらに、上層配線の上面，および側面が
それぞれ酸化アルミニウム膜マスク，および酸化アルミ
ニウム膜スペーサによる覆われる場合、上記第１の実施
例に比べて本実施例は有利になる。上記第１の実施例で
はゲート電極に達するコンタクト孔はセルフアライン・
コンタクト孔にすることが不可能である。すなわち、本
実施例は、多層配線を有する半導体装置の微細化に対し
て、極めて有効である。

【００４０】セルフアライン・コンタクト孔の製造工程
の略断面図である図４を参照すると、本発明の第３の実
施例は、以下のようになっている。

【００４１】まず、Ｎ型の多結晶シリコン膜１０４まで
は上記第１，第２の実施例と同様に形成される。次に、
全面に５０ｎｍ程度のマスク用の酸化シリコン膜１１３
ａが形成される。この酸化膜１１３ａは、熱酸化法，も
しくはＣＶＤ法により形成される。続いて、上記第２の
実施例と同様の方法により、マスク用の酸化アルミニウ
ム膜１０５ａが形成され、この酸化アルミニウム膜１０
５ａに開口部１１２ａが形成される〔図４（Ａ）〕。

【００４２】次に、ゲート電極と同一のパターンを有す
るフォトレジスト膜（図示せず）をマスクにしたエッチ
ングにより、上記マスク用の酸化アルミニウム膜１０５
ａ，上記マスク用の酸化シリコン膜１１３ａ，上記多結
晶シリコン膜１０４がパターニングされる。これによ
り、多結晶シリコン膜１０４からなるゲート電極１０４
ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ，１０４ｅが形成さ
れ、これらゲート電極１０４ａ等のそれぞれの上面に
は、上記マスク用の酸化シリコン膜１１３ａからなる酸
化シリコン膜マスク１１３ａａと上記マスク用の酸化ア
ルミニウム膜１０５ａからなる酸化アルミニウム膜マス
ク１０５ａａとが形成される。その後、フォトレジスト
膜１１０ｃの形成までが上記第２の実施例と同様に行な
われる。次に、フォトレジスト膜１１０ｃをマスクにし
て、上記層間絶縁膜１０９ａ，酸化シリコン膜マスク１
１３ａａ，およびゲート酸化膜１０３が、エッチングさ
れる。これにより、セルフアライン・コンタクト孔１１
１ａと開口部１１２ａを介してゲート電極１０４ｅに達
するセルフアライン・コンタクト孔１１１ｂとが開口さ
れる〔図４（Ｂ）〕。

【００４３】上記第３の実施例は上記第２の実施例の有
する効果を有しているだけでなく、開口部１１２ａを形
成する際のマスク用の酸化アルミニウム膜１０５ａのエ
ッチングにおいて、多結晶シリコン膜１０４の侵食を充
分に防止できる効果を有する。このことから、本実施例
は、配線の形成材料となる導電体膜として塩素系ガスに
対するエッチングレートが高い金属膜（例えばアルミニ
ウム膜）が採用される場合、極めて有利になる。

【００４４】次に、図面を参照して上記第３の実施例の
応用例について説明する。

【００４５】セルフアライン・コンタクト孔の略平面図
である図５，図５のＸＸ線での製造工程を示す略断面図
である図６，および図５のＹＹ線での製造工程を示す略
断面図である図７を参照すると、上記第３の実施例の第
１の応用例は、スタックド型の情報蓄積容量を有するＤ
ＲＡＭへの応用例であり、ノード・コンタクト孔，およ
びビット・コンタクト孔が共にセルフアライン・コンタ
クト孔により形成され、ビット線が第２層の配線により
形成されている。上記第１の応用例は、以下のようにな
っている。

【００４６】まず、Ｐ型のシリコン基板１０１表面に選
択的にフィールド酸化膜１０２，ゲート酸化膜１０３が
形成される。次に、全面に例えばポリサイド膜からなる
導電体膜が形成され、さらにマスク用のシリコン酸化
膜，マスク用の酸化アルミニウム膜が形成される。その
後、一連のエッチング，イオン注入等が行なわれ、Ｎ型
の拡散層１０８ａ，１０８ｂとワード線１２４ａ，１２
４ｂ，１２４ｃ，１２４ｄ，１２４ｅ等とが形成され
る。それぞれのワード線１２４ａ等の上面は、酸化シリ
コン膜マスク１１３ａａと酸化アルミニウム膜マスク１
０５ａａとにより覆われる。また、それぞれのワード線
１２４ａ等の側面は、酸化アルミニウマ膜スペーサ１０
７ａａにより覆われる。次に、全面にリフローされたＢ
ＰＳＧ膜からなる層間絶縁膜１０９ａが形成さる。続い
て、拡散層１０８ｂに達するセルフアライン・コンタク
ト孔１１１ｃが開口される〔図５，図６（Ａ），図７
（Ａ）〕。このセルフアライン・コンタクト孔１１１ｃ
は、ビット・コンタクト孔であり、２本のワード線（例
えば、ワード線１２４ｂ，１２４ｃ）に対して自己整合
的に形成される。

【００４７】次に、第２の導電体膜からなるビット線１
２５ａａ，１２５ａｂ，１２５ａｃ等が形成される。こ
れらビット線１２５ａａ等は、それぞれセルフアライン
・コンタクト孔１１１ｃを介してそれぞれ拡散層１０８
ｂに接続される。それぞれのビット線１２５ａａ等の上
面は、酸化シリコン膜マスク１１３ｂａと酸化アルミニ
ウム膜マスク１０５ｂａとにより覆われる。また、それ
ぞれのビット線１２５ａａ等の側面は、酸化アルミニウ
マ膜スペーサ１０７ｂａにより覆われる。次に、全面に
リフローされたＢＰＳＧ膜からなる層間絶縁膜１０９ｂ
が形成さる。続いて、層間絶縁膜１０９ｂ，１０９ａ，
およびゲート酸化膜１０３が順次エッチングされ、拡散
層１０８ａに達するセルフアライン・コンタクト孔１２
１ｄが開口される〔図５，図６（Ｂ），図７（Ｂ）〕。
このセルフアライン・コンタクト孔１２１ｄは、ノード
・コンタクト孔であり、２本のワード線（例えば、ワー
ド線１２４ａ，１２４ｂ）と２本のビット線（例えば、
ビット線１２５ａａ，１２５ａｂ）とに対して自己整合
的に形成される。

【００４８】次に、セルフアライン・コンタクト孔１２
１ｄを介して拡散層１０８ａに接続されるストレージノ
ード電極１３１ａが形成され、このストレージノード電
極１３１ａを覆う誘電体膜１３２ａが形成され、さらに
セルプレート電極１３３ａが形成される〔図５，図６
（Ｃ），図７（Ｃ）〕。これらストレージノード電極１
３１ａ，誘電体膜１３２ａ，およびセルプレート電極１
３３ａの形成により、本応用例のスタックド型の情報蓄
積容量の形成が完了する。

【００４９】セルフアライン・コンタクト孔の略平面図
である図８，および図８のＸＸ線での製造工程を示す略
断面図である図９を参照すると、上記第３の実施例の第
２の応用例は、スタックド型の情報蓄積容量を有するＤ
ＲＡＭへの応用例であり、ノード・コンタクト孔，およ
びビット・コンタクト孔が共にセルフアライン・コンタ
クト孔により形成され、ビット線が第３層の配線により
形成されている。上記第２の応用例は、以下のようにな
っている。

【００５０】まず、上記第１の応用例と同様の方法によ
り、層間絶縁膜１０９ａまでが形成される。次に、層間
絶縁膜１０９ａ，およびゲート酸化膜１０３が順次エッ
チングされ、拡散層１０８ａに達するセルフアライン・
コンタクト孔１１１ｄが開口される。このセルフアライ
ン・コンタクト孔１１１ｄは、ノード・コンタクト孔で
あり、２本のワード線（例えば、ワード線１２４ａ，１
２４ｂ）に対して自己整合的に形成される。次に、セル
フアライン・コンタクト孔１１１ｄを介して拡散層１０
８ａに接続されるストレージノード電極１３１ａが形成
され、全面に誘電体膜１３２が形成され、さらに全面に
第２の導電体膜１３３，第２のマスク用の酸化シリコン
膜１１３ｂ，および第２のマスク用の酸化アルミニウム
膜１０５ｂが形成される〔図８，図９（Ａ）〕。

【００５１】次に、上記第２のマスク用の酸化アルミニ
ウム膜１０５ｂ，上記第２のマスク用の酸化シリコン膜
１１３ｂ，上記第２の導電体膜１３３，および上記誘電
体膜１３２が順次エッチングされ、拡散層１０８ｂの直
上に開口部（図示せず）が設けられる。また、このエッ
チングにより、酸化アルミニウム膜マスク１０５ｂａ，
酸化シリコン膜マスク１１３ｂａ，および上記第２の導
電体膜からなるセルプレート電極１３３ｂが形成され、
本応用例のスタックド型の情報蓄積容量の形成が完了す
る。続いて、セルプレート電極１３３ｂの側面（上記開
口部の側面）に、酸化アルミニウム膜スペーサ１０７ｂ
ａが形成される。次に、全面に第２の層間絶縁膜１０９
ｂが形成される。続いて、層間絶縁膜１０９ｂ，１０９
ａ，およびゲート酸化膜１０３が順次エッチングされ、
拡散層１０８ｂに達するセルフアライン・コンタクト孔
１２１ｅが開口される〔図８，図９（Ｂ）〕。このセル
フアライン・コンタクト孔１２１ｅは、ビット・コンタ
クト孔であり、２本のワード線（例えば、ワード線１２
４ｂ，１２４ｃ）とセルプレート電極１３３ｂ（上記開
口部）とに対して自己整合的に形成される。

【００５２】次に、全面に第３の導電体膜が形成され
る。この導電体膜がパターニングされ、セルフアライン
・コンタクト孔１２１ｅを介して拡散層１０８ｂに接続
されるビット線１２５ｂａ等が形成される〔図８，図９
（Ｃ）〕。

【００５３】上述のように上記第１，第２の応用例は、
ノード・コンタクト孔，およびビット・コンタクト孔が
共にセルフアライン・コンタクト孔により形成されるた
め、ＤＲＡＭのメモリセルの縮小に大きく寄与する。

【００５４】セルフアライン・コンタクト孔の製造工程
を示す略断面図である図１０を参照すると、本発明の第
４の実施例は、少なくとも３層の配線を有し，ＭＯＳト
ランジスタを有する半導体におけるセルフアライン・コ
ンタクト孔の形成方法であり、少なくとも第２層の配線
の底面には酸化アルミニウム膜パッドが形成されてい
る。本実施例は、以下のようになっている。

【００５５】まず、上記第３の実施例と同様の方法によ
り、マスク用の酸化アルミニウム膜までが形成され、こ
の酸化アルミニウム膜に開口部１１２ａａ，１１２ａｂ
が形成される。同様に、ゲート電極１０４ｆ，１０４
ｇ，１０４ｈ，１０４ｉ，１０４ｊ，酸化アルミニウム
膜マスク１０５ａａ，酸化シリコン膜マスク１１３ａ
ａ，酸化アルミニウム膜スペーサ１０７ａａ，Ｎ型の拡
散層１０８，および層間絶縁膜１０９ａが形成される。
その後、全面に膜厚１００ｎｍ程度のパッド用の酸化ア
ルミニウム膜１１４が形成される。次に、フォトレジス
ト膜１１０ｃが形成される。このフォトレジスト膜１１
０ｃをマスクにして、上記酸化アルミニウム膜１１４，
上記層間絶縁膜１０９ａ，上記酸化シリコン膜マスク１
１３ａａ，およびゲート酸化膜がエッチングされ、セル
フアライン・コンタクト孔１１１ａ，１１１ｂが開口さ
れる〔図１０（Ａ）〕。

【００５６】上記フォトレジスト膜１１０ｃが除去され
た後、全面に第２の導電体膜，第２のマスク用の酸化シ
リコン膜，および第２のマスク用の酸化アルミニウム膜
が形成される。第２のマスク用の酸化アルミニウム膜に
開口部１１２ｂが形成された後、これら第２のマスク用
のアルミニウム膜，第２のマスク用の酸化シリコン膜，
第２の導電体膜，および上記パッド用の酸化アルミニウ
ム膜１１４が順次エッチングされる。これにより、第２
の導電体膜からなる配線１１５ａ，１１５ｂ，１１５
ｃ，１１５ｄ等と、酸化アルミニウム膜マスク１０５ｂ
ａと、酸化シリコン膜マスク１１３ｂａと、酸化アルミ
ニウム膜パッド１１４ａとが形成される。なお、この段
階でのパッド用の酸化アルミニウム膜１１４のエッチン
グは、ＢＣｌ₃ により行なうのが好ましい。続いて、配
線１１５ａ等のそれぞれの側面には酸化アルミニウム膜
スペーサ１０７ｂａが形成される〔図１０（Ｂ）〕。

【００５７】次に、全面に層間絶縁膜１０９ｂが形成さ
れる。続いて、フォトレジスト膜１１９が形成される。
このフォトレジスト膜１１９をマスクにして、上記層間
絶縁膜１０９ｂ，上記酸化シリコン膜マスク１１３ｂ
ａ，上記層間絶縁膜１０９ａ，上記酸化シリコン膜マス
ク１１３ａａ，およびゲート酸化膜がエッチングされ、
セルフアライン・コンタクト孔１２１ａ，１２１ｂ，１
２１ｃが開口される〔図１０（Ｃ）〕。セルフアライン
・コンタクト孔１２１ａは、第３層の配線と拡散層１０
８とを接続するコンタクト孔であり、ゲート電極１０４
ｆ，１０４ｇと、第２層の配線１１５ａ，１１５ｂとに
対して自己整合的になっている。セルフアライン・コン
タクト孔１２１ｂは、第３層の配線とゲート電極１０４
ｊとを接続するコンタクト孔であり、第２層の配線１１
５ｃ，１１５ｄとに対して自己整合的になっている。セ
ルフアライン・コンタクト孔１２１ｃは、第３層の配線
と第２層の配線１１５ｃとを接続するコンタクト孔であ
り、開口部１１２ｂに対して自己整合的になっている。

【００５８】上記第４の実施例は上記第３の実施例の有
する効果を有しているほかに、深さの異なる複数種類の
セルフアライン・コンタクト孔が同時に形成されるとき
に特有の効果を有する。このときには、長時間のエッチ
ングを要するので、層間絶縁膜等でのサイドエッチング
が生じやすくなり、配線の底面が露出しやすくなるとい
う問題を伴なう。だだし、これらの問題は、配線の底面
が酸化アルミニウム膜パッドにより覆われていれば、こ
の配線とこのセルフアライン・コンタクト孔に埋め込ま
れる配線との間の絶縁性は確保されるので深刻にはなら
ない。さらに、長時間のエッチングによりフォトレジス
ト膜等からの反応生成物が生ずることもありうるが、そ
の場合はこのフォトレジスト膜を除去した後にこの反応
生成物を容易に除去できる。

【００５９】なお、上記第１，第２，第３，および第４
の実施例は、Ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタを有す
る半導体装置におけるセルフアライン・コンタクト孔の
形成方法であるが、本発明はＣＭＯＳトランジスタ，バ
イポーラトランジスタ，あるいはＢｉＣＭＯＳトランジ
ス等の他のトランジスタを有する半導体装置におけるセ
ルフアライン・コンタクト孔の形成にも適用できる。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のセルフア
ライン・コンタクト孔の形成方法によると、配線の上
面，および側面は、それぞれ酸化アルミニウム膜マス
ク，および酸化アルミニウム膜スペーサにより覆われ
る。フロロカーボン系のガスを用いた異方性ドライエッ
チングにより拡散層に達するセルフアライン・コンタク
ト孔を開口するに際して、これら酸化アルミニウム膜マ
スク，および酸化アルミニウム膜スペーサはほとんどエ
ッチングされない。すなわち、このエッチングに対し
て、酸化アルミニウム膜マスク，および酸化アルミニウ
ム膜スペーサは良好なエッチングストッパーとして機能
する。このため、この配線とこのセルフアライン・コン
タクト孔に埋め込まれる上層配線との間の絶縁性，ある
いは隣接したセルフアライン・コンタクト孔にそれぞれ
に埋め込まれる２本の上層配線の間の絶縁性は良好にな
る。さらに、層間絶縁膜を形成する前段階において、配
線を覆う絶縁膜は１層の酸化アルミニウム膜のみでよい
ことになり、従来の方法に比べて２つの配線の間の間隔
を狭くすることが可能となり、セルフアライン・コンタ
クト孔の占有面積を小さくすることができる。さらにま
た、上述の構造により上層の配線を形成するならば、２
つ以上の層の配線に対してそれぞれに自己整合的なコン
タクト孔が容易に形成できる。これは、このセルフアラ
イン・コンタクト孔開口するためのエッチングが、単一
のフロロカーボン系のガスを用いた異方性ドライエッチ
ングでよいためである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の製造工程を示す多層配
線層の略断面図である。

【図２】上記第１の実施例に用いる酸化シリコン系の絶
縁膜のエッチングを説明するためのグラフであり、ＣＨ
Ｆ₃ とＣＨ₄ とによる酸化シリコン系の絶縁膜と酸化ア
ルミニウム膜とのエッチング選択比を示すグラフであ
る。

【図３】本発明の第２の実施例の製造工程を示す多層配
線層の略断面図である。

【図４】本発明の第３の実施例の製造工程を示す多層配
線層の略断面図である。

【図５】上記第３の実施例の第１の応用例を示す半導体
装置の略平面図である。

【図６】上記第１の応用例の製造工程を示す半導体装置
の略断面図であり、図５のＸＸ線での略断面図である。

【図７】上記第１の応用例の製造工程を示す半導体装置
の略断面図であり、図５のＹＹ線での略断面図である。

【図８】上記第３の実施例の第２の応用例を示す半導体
装置の略平面図である。

【図９】上記第２の応用例の製造工程を示す半導体装置
の略断面図であり、図８のＸＸ線での略断面図である。

【図１０】本発明の第４の実施例の製造工程を示す多層
配線層の略断面図である。

【図１１】従来のセルフアライン・コンタクト孔の形成
方法の製造工程を示す多層配線層の略断面図である。

【図１２】別の従来のセルフアライン・コンタクト孔の
形成方法の製造工程を示す多層配線層の略断面図であ
る。

【符号の説明】

１０１，２０１ シリコン基板 １０２，２０２ フィールド酸化膜 １０３，２０３ ゲート酸化膜 １０４ 多結晶シリコン膜 １０４ａ〜１０４ｊ，２０４ａ，２０４ｂ ゲート電
極 １０５ａ，１０５ｂ，１０７ａ，１１４，２４５ 酸
化アルミニウム膜 １０５ａａ，１０５ｂａ 酸化アルミニウム膜マスク １０６，１０８，１０８ａ，１０８ｂ，２０８ａ，２０
８ｂ，２０８ｂａ，２０８ｂｂ 拡散層 １０７ａａ，１０７ｂａ 酸化アルミニウム膜スペー
サ １０９ａ，１０９ｂ，２０９ａ，２０９ａａ，２０９ｂ
層間絶縁膜 １１０ａ〜１１０ｃ，１１９，２１０ａ，２１０ｂ
フォトレジスト膜 １１１ コンタクト孔 １１１ａ〜１１１ｄ，１２１ａ〜１２１ｅ，２１１ａ，
２１１ａａ，２１１ｂ，２１１ｂａ，２１１ｂｂ セ
ルフアライン・コンタクト孔 １１２ａ，１１２ａａ，１１２ａｂ，１１２ｂ，２１１
ａ 開口部 １１３ａ，１１３ｂ，２４３ 酸化シリコン膜 １１５ａ〜１１５ｄ 配線 １２４ａ〜１２４ｄ ワード線 １２５ａａ，１２５ａｂ，１２５ａｃ，１２５ｂａ
ビット線 １３１ａ，１３１ｂ ストレージノード電極 １３２，１３２ａ 誘電体膜 １３３ 導電体膜 １３３ａ，１３３ｂ セルプレート電極 ２４１ａ，２４１ｂ 酸化シリコン膜マスク ２４２ａ，２４２ｂ 酸化シリコン膜スペーサ ２４４ 窒化シリコン膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/28 - 21/288 H01L 21/3205 - 21/3213 H01L 21/768

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリコン系の絶縁膜を介して半導体基板上
   に導電体膜、マスク用の酸化アルミニウム膜を順次形成
   し、前記マスク用の酸化アルミニウム膜と前記導電体膜
   とを所定の同一形状にパターニングして前記導電体膜か
   らなる配線と前記配線の上面に前記マスク用の酸化アル
   ミニウム膜からなる酸化アルミニウムマスクとを形成
   し、全面にスペーサ用の酸化アルミニウム膜を形成し、
   前記スペーサ用の酸化アルミニウム膜をエッチバックし
   て前記配線の側面に前記スペーサ用の酸化アルミニウム
   膜からなる酸化アルミニウム膜スペーサを形成する工程
   と、 前記半導体基板表面の所定の領域に所定の導電型を有す
   る拡散層を形成する工程と、 前記配線が形成される領域における所定の位置に、前記
   マスク用の酸化アルミニウム膜の開口部を形成する工程
   と、 全面に酸化シリコン系の層間絶縁膜を形成する工程と、 前記マスク用の酸化アルミニウム膜と前記スペーサ用の
   酸化アルミニウム膜をエッチングしない条件で前記拡散
   層に達するセルフアライン・コンタクト孔と、前記開口
   部を介して前記配線に達するセルフアライン・コンタク
   ト孔を同時に形成する工程と、を有することを特徴とす
   るセルフアライン・コンタクト孔の形成方法。
2. 【請求項２】前記導電体膜を形成した後、全面にマスク
   用の酸化シリコン膜を形成する工程と、 前記マスク用の酸化アルミニウム膜と前記マスク用の酸
   化シリコン膜と前記導電体膜とを所定の同一形状にパタ
   ーニングし、前記導電体膜からなる前記配線と、前記配
   線の上面に前記マスク用の酸化シリコン膜からなる酸化
   シリコン膜マスク並びに前記マスク用の酸化アルミニウ
   ム膜からなる前記アルミニウム膜マスクとを形成する工
   程と、を有することを特徴とする請求項１記載のセルフ
   アライン・コンタクト孔の形成方法。
3. 【請求項３】前記シリコン系の絶縁膜上にパッド用の酸
   化アルミニウム膜を形成する工程と、 前記マスク用の酸化アルミニウム膜と前記マスク用の酸
   化シリコン膜と前記導電体膜と前記パッド用の酸化アル
   ミニウム膜とを所定の同一形状にパターニングして、前
   記導電体膜からなる前記配線と、前記配線の上面に前記
   マスク用の酸化シリコン膜からなる前記酸化シリコン膜
   マスク並びに前記マスク用の酸化アルミニウム膜からな
   る前記酸化アルミニウム膜マスクと、前記配線の底面に
   前記パッド用の酸化アルミニウム膜からなる酸化アルミ
   ニウム膜パッドとを形成する工程と、を有することを特
   徴とする請求項１または請求項２に記載のセルフアライ
   ン・コンタクト孔の形成方法。