JP3466796B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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JP3466796B2 JP27540495A JP27540495A JP3466796B2 JP 3466796 B2 JP3466796 B2 JP 3466796B2 JP 27540495 A JP27540495 A JP 27540495A JP 27540495 A JP27540495 A JP 27540495A JP 3466796 B2 JP3466796 B2 JP 3466796B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明はMOSトランジス
タを有する半導体装置およびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having a MOS transistor and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体LSIの高速化、高集積化によ
り、半導体素子および配線の微細化が急速に進行してい
る。このようなLSIにおいては、MOSトランジスタ
等の半導体素子による段差により、上層配線のパターニ
ングが困難となっている。そのため、安定した配線形成
のための段差平坦化が必要となる。その方法として、レ
ジストエッチバック、CMP(化学的機械研磨)等の技
術が提案、実践されている。
2. Description of the Related Art As semiconductor LSIs become faster and more highly integrated, semiconductor elements and wirings are becoming finer. In such an LSI, it is difficult to pattern the upper layer wiring due to a step due to a semiconductor element such as a MOS transistor. Therefore, it is necessary to flatten the step for stable wiring formation. Techniques such as resist etch back and CMP (Chemical Mechanical Polishing) have been proposed and practiced as the method.

【0003】図3は段差平坦化が行われた半導体装置の
一部の断面図を示す。図3において、411はP型半導
体基板(シリコン基板)である。412は素子分離領域
(SiO2 )、413はN型拡散層領域である。414
は多結晶シリコン膜、415はタングステンシリサイド
膜、416は酸化膜であり、これらの多層構造はゲート
電極配線420を構成している。417は層間絶縁膜と
しての酸化膜、418はN型拡散層領域413に接続さ
れる金属配線、418′はタングステンシリサイド膜4
15に接続される金属配線である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a part of a semiconductor device in which a step is flattened. In FIG. 3, 411 is a P-type semiconductor substrate (silicon substrate). Reference numeral 412 is an element isolation region (SiO 2 ) and 413 is an N-type diffusion layer region. 414
Is a polycrystalline silicon film, 415 is a tungsten silicide film, 416 is an oxide film, and the multilayer structure of these forms the gate electrode wiring 420. 417 is an oxide film as an interlayer insulating film, 418 is a metal wiring connected to the N-type diffusion layer region 413, and 418 'is a tungsten silicide film 4.
It is a metal wiring connected to 15.

【0004】しかしながら、この平坦化によって、図3
に示すように、N型拡散層領域413上に形成すべきコ
ンタクト孔419の深さYと素子分離領域412上のゲ
ート電極配線420上に形成すべきコンタクト孔41
9′の深さXとが大きく異なるという結果を引き起こ
す。そのため、この深さの違うコンタクト孔419,4
19′をいかに形成するかが問題となる。
However, due to this flattening, FIG.
As shown in, the depth Y of the contact hole 419 to be formed on the N-type diffusion layer region 413 and the contact hole 41 to be formed on the gate electrode wiring 420 on the element isolation region 412.
This causes the result that the depth X of 9'is significantly different. Therefore, the contact holes 419, 4 with different depths are formed.
The problem is how to form 19 '.

【0005】この問題を解決する方法として第1に挙げ
られるのは、図5に示すように、ゲート電極配線420
上のコンタクト形成用のマスクおよび拡散層上のコンタ
クト形成用のマスクの合わせて2枚のマスクを使用する
方法である。以下、図面を用いて、この半導体装置の製
造方法の説明を行う。まず図5(a)に示すように、素
子分離領域612とN型拡散層領域613と多結晶シリ
コン膜614,タングステンシリサイド膜615および
絶縁膜616の多層構造からなるゲート電極配線624
とを形成したP型半導体基板(シリコン基板)611上
に酸化膜617を堆積した後、酸化膜617の上面を、
エッチバック法あるいはCMP法等を用いて平坦化す
る。
As a first method for solving this problem, as shown in FIG. 5, a gate electrode wiring 420 is provided.
This is a method in which two masks are combined, the upper mask for contact formation and the mask for contact formation on the diffusion layer. Hereinafter, a method for manufacturing the semiconductor device will be described with reference to the drawings. First, as shown in FIG. 5A, a gate electrode wiring 624 having a multilayer structure of an element isolation region 612, an N-type diffusion layer region 613, a polycrystalline silicon film 614, a tungsten silicide film 615, and an insulating film 616.
After depositing the oxide film 617 on the P-type semiconductor substrate (silicon substrate) 611 on which the and are formed, the upper surface of the oxide film 617 is
Planarization is performed by using an etch back method or a CMP method.

【0006】つぎに図5(b)に示すように、フォトレ
ジスト618をマスクとして、任意の拡散層領域613
上のみに開口部を設け、拡散層領域613の表面とゲー
ト電極配線624上面の段差分程度の厚さだけ酸化膜6
17をエッチングし、コンタクト孔619を形成する。
つぎに図5(c)に示すように、フォトレジスト620
をマスクとして、任意の拡散層領域613上(コンタク
ト孔619の形成部)およびゲート電極配線624上に
開口部を設け、拡散領域613とゲート電極配線624
のタングステンシリサイド膜615とに至るまで酸化膜
617をエッチングし、コンタクト孔621,621′
を形成する。
Next, as shown in FIG. 5B, using the photoresist 618 as a mask, an arbitrary diffusion layer region 613 is formed.
An opening is provided only above, and the oxide film 6 is formed by a thickness of about the level difference between the surface of the diffusion layer region 613 and the upper surface of the gate electrode wiring 624.
17 is etched to form a contact hole 619.
Next, as shown in FIG. 5C, the photoresist 620
With the mask as a mask, an opening is provided on an arbitrary diffusion layer region 613 (formation portion of the contact hole 619) and on the gate electrode wiring 624, and the diffusion region 613 and the gate electrode wiring 624 are formed.
The tungsten silicide film 615 and the oxide film 617 are etched to contact holes 621, 621 '.
To form.

【0007】つぎに図5(d)に示すように、コンタク
ト孔621,621′を金属膜623,623′で埋め
るとともに、上層金属配線622,622′を形成して
完成する。以上の方法を用いて、深さの異なるコンタク
ト孔621,621′の形成を簡単に行うことができ
る。
Next, as shown in FIG. 5D, the contact holes 621 and 621 'are filled with metal films 623 and 623', and upper layer metal wirings 622 and 622 'are formed to complete the process. The contact holes 621 and 621 'having different depths can be easily formed by using the above method.

【0008】第2の方法として挙げられるのは、酸化膜
617のエッチングの際に、酸化膜617とゲート電極
配線624との選択比を大きくして、ゲート電極配線6
24があまりエッチングされないようにすることによっ
て、深さの異なる2種類のコンタクト孔621,62
1′を同時に形成する方法である。このため、高選択比
の高密度プラズマエッチング技術の開発が行われてい
る。
As a second method, when the oxide film 617 is etched, the selection ratio between the oxide film 617 and the gate electrode wiring 624 is increased to increase the gate electrode wiring 6
By preventing 24 from being etched so much, two types of contact holes 621, 62 having different depths are formed.
This is a method of forming 1'at the same time. Therefore, a high-density plasma etching technique with a high selection ratio has been developed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記に
示す第1の方法では、マスク枚数が1枚増えるととも
に、2枚のマスク間の合わせ精度が問題となり、半導体
装置の微細化、高集積化に適していない。また、第2の
方法では、選択比が大きいとはいっても、ゲート電極配
線に相当量のオーバーエッチがかかるため、アンテナ効
果等によるゲート酸化膜へのダメージが問題となる。特
に素子の微細化に伴い、ゲート酸化膜は薄膜化され、今
や7nm以下となっているため、ゲート酸化膜が完全に
破壊されてしまうという問題を有していた。
However, in the first method described above, the number of masks increases by one and the alignment accuracy between the two masks becomes a problem, which leads to miniaturization and high integration of semiconductor devices. Not suitable. Further, in the second method, although the selection ratio is large, since a considerable amount of overetching is applied to the gate electrode wiring, damage to the gate oxide film due to the antenna effect or the like becomes a problem. In particular, with the miniaturization of elements, the gate oxide film has become thinner and is now 7 nm or less, so that there is a problem that the gate oxide film is completely destroyed.

【0010】ここで、アンテナ効果について説明する。
アンテナ効果とは、MOSトランジスタのゲート電極に
長い配線が接続されている場合、その配線の形成時(コ
ンタクト形成時)のエッチングプラズマダメージによっ
て配線中に発生した電荷がゲート電極の電位を変化させ
る現象である。このときに生じた電位差によって、ゲー
ト酸化膜が損傷を受ける、あるいは破壊されてしまう。
ゲート酸化膜の損傷の度合いは、配線中に発生する電荷
量に依存するため、エッチング時間が長いほど大きくな
る。
Here, the antenna effect will be described.
The antenna effect is a phenomenon in which, when a long wiring is connected to the gate electrode of a MOS transistor, electric charges generated in the wiring due to etching plasma damage at the time of forming the wiring (during contact formation) change the potential of the gate electrode. Is. The potential difference generated at this time damages or destroys the gate oxide film.
The degree of damage to the gate oxide film depends on the amount of electric charges generated in the wiring, and therefore increases as the etching time increases.

【0011】そこで、この発明は、ゲート電極配線上の
絶縁膜中でコンタクトオーバーエッチを吸収することに
よって、ゲート酸化膜へのダメージを抑制できるという
点に着目し得られたものである。この発明の目的は、深
さの異なるコンタクト孔形成のためのマスクが1枚で済
み、マスクの位置合わせ精度の問題がなく、微細化、高
集積化が可能な半導体装置およびその製造方法を提供す
ることである。
Therefore, the present invention has been made paying attention to the fact that damage to the gate oxide film can be suppressed by absorbing the contact overetch in the insulating film on the gate electrode wiring. An object of the present invention is to provide a semiconductor device which requires only one mask for forming contact holes having different depths, has no problem of mask alignment accuracy, and can be miniaturized and highly integrated, and a manufacturing method thereof. It is to be.

【0012】この発明の他の目的は、深さの異なるコン
タクト孔を有し、かつゲート酸化膜にダメージを受けて
いない半導体装置を提供することである。この発明のさ
らに他の目的は、深さの異なるコンタクト孔を、ゲート
酸化膜へのダメージを与えずに形成できる半導体装置の
製造方法を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a semiconductor device which has contact holes having different depths and whose gate oxide film is not damaged. Still another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device, which can form contact holes having different depths without damaging the gate oxide film.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この発明は、深さの異な
るコンタクト孔を開口したい拡散層領域上およびゲート
電極配線上の層間絶縁膜中に、絶縁膜との選択比の高い
多結晶シリコン膜等の導電性膜を介在させることによ
り、導電性膜をその上層の絶縁膜のエッチングの際のエ
ッチングストッパとして作用させ、上層の絶縁膜の厚さ
の違いを吸収することを特徴とするものである。
According to the present invention, a polycrystalline silicon film having a high selection ratio to an insulating film is formed in an interlayer insulating film on a diffusion layer region where it is desired to open contact holes having different depths and on a gate electrode wiring. By interposing a conductive film such as the above, the conductive film acts as an etching stopper at the time of etching the upper insulating film, and absorbs the difference in thickness of the upper insulating film. is there.

【0014】[0014]

【0015】[0015]

【0016】請求項1記載の半導体装置の製造方法は、
拡散層領域およびゲート電極配線を形成して表面に段差
を有する半導体基板上に第1の酸化膜、導電体膜および
第2の酸化膜を順次堆積した後、第2の酸化膜の表面を
平坦化する。ついで、第2の酸化膜を拡散層領域上およ
びゲート電極配線上でそれぞれ、フォトレジストをマス
クとして導電体膜に至るまでエッチングして第1および
第2のコンタクト孔を開口する。ついで、第1および第
2のコンタクト孔の底面の導電体膜をそれぞれエッチン
グし、第1および第2のコンタクト孔の底面がそれぞれ
第1の酸化膜に至るまで第1および第2のコンタクト孔
を深める。ついで、第1および第2のコンタクト孔の底
面の第1の酸化膜をそれぞれフォトレジストをマスクと
してエッチングし、第1および第2のコンタクト孔の底
面がそれぞれ拡散層領域およびゲート電極配線に至るま
で第1および第2のコンタクト孔を深める。ついで、フ
ォトレジストを除去した後、導電体膜において第1およ
び第2のコンタクト孔の内周面に露出した部分をそれぞ
れ酸化して第3および第4の酸化膜を形成する。つい
で、第1および第2のコンタクト孔を第1および第2の
導電体でそれぞれ埋めるとともに、第1および第2の導
電体にそれぞれ接続される上層配線を第2の酸化膜上に
形成する。
A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 is
After forming a diffusion layer region and a gate electrode wiring and sequentially depositing a first oxide film, a conductor film and a second oxide film on a semiconductor substrate having a step on the surface, the surface of the second oxide film is flattened. Turn into. Then, the second oxide film is etched on the diffusion layer region and on the gate electrode wiring to reach the conductor film by using the photoresist as a mask to open the first and second contact holes. Then, the conductor films on the bottom surfaces of the first and second contact holes are etched respectively, and the first and second contact holes are formed until the bottom surfaces of the first and second contact holes reach the first oxide film, respectively. deepen. Then, the first oxide films on the bottom surfaces of the first and second contact holes are etched using the photoresist as a mask, until the bottom surfaces of the first and second contact holes reach the diffusion layer region and the gate electrode wiring, respectively. Deepen the first and second contact holes. Then, after removing the photoresist, the exposed portions of the conductor film on the inner peripheral surfaces of the first and second contact holes are oxidized to form third and fourth oxide films, respectively. Next, the first and second contact holes are filled with the first and second conductors, respectively, and upper layer wirings connected to the first and second conductors are formed on the second oxide film.

【0017】この構成によると、導電体膜をエッチング
ストッパとして第2の酸化膜に第1および第2のコンタ
クト孔の形成のためのエッチングが行われることにな
り、拡散層領域上で厚く、ゲート電極配線上で薄い第2
の酸化膜の膜厚の差を吸収できる。そして、導電体膜を
エッチングした後、厚さがほぼ均一な第1の酸化膜をエ
ッチングすることにより、深さの異なる第1および第2
のコンタクト孔が形成され、ゲート電極配線に対するオ
ーバーエッチは最小限に抑えられることになり、ゲート
酸化膜へのダメージを最小限に抑えることができる。ま
た、第1および第2のコンタクト孔を形成するためのマ
スクは1枚でよく、深さの異なるコンタクト孔形成のた
めのマスクが1枚で済み、マスクの位置合わせ精度の問
題がなく、微細化、高集積化が可能である。
According to this structure, etching is performed for forming the first and second contact holes in the second oxide film by using the conductor film as an etching stopper, which is thick on the diffusion layer region and the gate. Second thin on electrode wiring
The difference in the film thickness of the oxide film can be absorbed. Then, after etching the conductor film, the first oxide film having a substantially uniform thickness is etched so that the first and second oxides having different depths are formed.
Contact hole is formed, overetching to the gate electrode wiring is minimized, and damage to the gate oxide film can be minimized. Further, only one mask is required for forming the first and second contact holes, and only one mask is required for forming contact holes having different depths, and there is no problem in mask alignment accuracy, and there is no need for a fine mask. And high integration are possible.

【0018】請求項記載の半導体装置の製造方法は、
拡散層領域およびゲート電極配線を形成して表面に段差
を有する半導体基板上に第1の酸化膜、導電体膜、第2
の酸化膜を順次堆積した後、第2の酸化膜の表面を平坦
化する。ついで、第2の酸化膜を拡散層領域上およびゲ
ート電極配線上でそれぞれ、フォトレジストをマスクと
して導電体膜に至るまでエッチングして第1および第2
のコンタクト孔を開口する。ついで、フォトレジストを
除去した後、導電体膜において第1および第2のコンタ
クト孔の底面に露出した部分およびその周辺部分をそれ
ぞれ酸化して第3および第4の酸化膜を形成する。つい
で、異方性エッチングを用いて、第2の酸化膜の上面、
第3および第4の酸化膜ならびに第1の酸化膜をエッチ
ングして、第1および第2のコンタクト孔の底面がそれ
ぞれ拡散層領域およびゲート電極配線に至るまで第1お
よび第2のコンタクト孔を深める。ついで、第1および
第2のコンタクト孔を第1および第2の導電体でそれぞ
れ埋めるとともに、第1および第2の導電体にそれぞれ
接続される上層配線を第2の酸化膜上に形成する。
A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2 is
A first oxide film, a conductor film, and a second oxide film are formed on a semiconductor substrate having a step on the surface by forming a diffusion layer region and a gate electrode wiring.
After sequentially depositing the oxide film of, the surface of the second oxide film is flattened. Then, the second oxide film is etched on the diffusion layer region and the gate electrode wiring to reach the conductor film by using the photoresist as a mask, and the first and second oxide films are etched.
Open the contact hole. Then, after removing the photoresist, portions of the conductor film exposed on the bottom surfaces of the first and second contact holes and their peripheral portions are oxidized to form third and fourth oxide films. Then, using anisotropic etching, the upper surface of the second oxide film,
The third and fourth oxide films and the first oxide film are etched to form the first and second contact holes until the bottom surfaces of the first and second contact holes reach the diffusion layer region and the gate electrode wiring, respectively. deepen. Next, the first and second contact holes are filled with the first and second conductors, respectively, and upper layer wirings connected to the first and second conductors are formed on the second oxide film.

【0019】この構成によると、導電体膜をエッチング
ストッパとして第2の酸化膜に第1および第2のコンタ
クト孔の形成のためのエッチングが行われることにな
り、拡散層領域上で厚く、ゲート電極配線上で薄い第2
の酸化膜の膜厚の差を吸収できる。そして、導電体膜を
エッチングした後、厚さがほぼ均一な第1の酸化膜をエ
ッチングすることにより、深さの異なる第1および第2
のコンタクト孔が形成され、ゲート電極配線に対するオ
ーバーエッチは最小限に抑えられることになり、ゲート
酸化膜へのダメージを最小限に抑えることができる。ま
た、第1および第2のコンタクト孔を形成するためのマ
スクは1枚でよく、深さの異なるコンタクト孔形成のた
めのマスクが1枚で済み、マスクの位置合わせ精度の問
題がなく、微細化、高集積化が可能である。
According to this structure, etching is performed for forming the first and second contact holes in the second oxide film using the conductor film as an etching stopper. Second thin on electrode wiring
The difference in the film thickness of the oxide film can be absorbed. Then, after etching the conductor film, the first oxide film having a substantially uniform thickness is etched so that the first and second oxides having different depths are formed.
Contact hole is formed, overetching to the gate electrode wiring is minimized, and damage to the gate oxide film can be minimized. Further, only one mask is required for forming the first and second contact holes, and only one mask is required for forming contact holes having different depths, and there is no problem in mask alignment accuracy, and there is no need for a fine mask. And high integration are possible.

【0020】請求項記載の半導体装置の製造方法は、
請求項または請求項記載の半導体装置の製造方法に
おいて、導電体膜が多結晶シリコン膜である。
A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 3 is
In the method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 or 2 , the conductor film is a polycrystalline silicon film.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

(第1の実施の形態)以下、この発明の第1の実施の形
態を図面を参照しながら説明する。図1はこの発明の第
1の実施の形態における半導体装置の製造方法を示す工
程順断面図である。
(First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1A to 1D are sectional views in order of the steps, showing a method for manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【0022】まず図1(a)に示すように、素子分離領
域(SiO2 )112とN型拡散層領域113と多結晶
シリコン膜114,タングステンシリサイド膜115お
よび酸化膜(SiO2 膜)116の多層構造からなるゲ
ート電極配線126を形成したP型半導体基板(シリコ
ン基板)111上に層間絶縁用の第1の酸化膜(SiO
2 膜)117を堆積した後、導電体膜である多結晶シリ
コン膜118を堆積する。つぎに、層間絶縁用の第2の
酸化膜(SiO2 膜)119を堆積した後、その上面を
エッチバック法あるいはCMP(化学的機械研磨)法等
を用いて平坦化する。第1の酸化膜117,多結晶シリ
コン膜118および第2の酸化膜119の堆積は連続的
に行われる。
First, as shown in FIG. 1A, an element isolation region (SiO 2 ) 112, an N type diffusion layer region 113, a polycrystalline silicon film 114, a tungsten silicide film 115 and an oxide film (SiO 2 film) 116 are formed. A first oxide film (SiO 2) for interlayer insulation is formed on a P-type semiconductor substrate (silicon substrate) 111 on which a gate electrode wiring 126 having a multilayer structure is formed.
(2 film) 117 is deposited, and then a polycrystalline silicon film 118 which is a conductor film is deposited. Next, after depositing a second oxide film (SiO 2 film) 119 for interlayer insulation, the upper surface thereof is flattened by an etch back method or a CMP (chemical mechanical polishing) method. The first oxide film 117, the polycrystalline silicon film 118, and the second oxide film 119 are continuously deposited.

【0023】つぎに図1(b)に示すように、任意の拡
散層領域113上およびゲート電極配線126上の第2
の酸化膜119を、フォトレジスト120をマスクとし
て、多結晶シリコン膜118に至るまでエッチングして
第1および第2のコンタクト孔121,121′を開口
する。つぎに図1(c)に示すように、図1(b)中に
示す第1および第2のコンタクト孔121,121′の
底面の多結晶シリコン膜118をそれぞれエッチング
し、第1および第2のコンタクト孔121,121′の
底面がそれぞれ第1の酸化膜117に至るまで第1およ
び第2のコンタクト孔121,121′を深める。
Next, as shown in FIG. 1B, a second layer is formed on an arbitrary diffusion layer region 113 and gate electrode wiring 126.
The oxide film 119 is etched using the photoresist 120 as a mask to reach the polycrystalline silicon film 118 to open the first and second contact holes 121 and 121 '. Next, as shown in FIG. 1C, the polycrystalline silicon films 118 on the bottom surfaces of the first and second contact holes 121 and 121 'shown in FIG. The first and second contact holes 121, 121 'are deepened until the bottoms of the contact holes 121, 121' reach the first oxide film 117, respectively.

【0024】つぎに図1(d)に示すように、図1
(c)中の第1および第2のコンタクト孔121,12
1′の底面の第1の酸化膜117を、フォトレジスト1
20をマスクとして、N型拡散層領域113およびゲー
ト電極配線126のタングステンシリサイド膜115に
至るまでエッチングし、第1および第2のコンタクト孔
121,121′の底面がそれぞれ拡散層領域113お
よびゲート電極配線126のタングステンシリサイド膜
115に至るまで第1および第2のコンタクト孔12
1,121′を深める。つぎに、フォトレジスト120
を除去した後、多結晶シリコン膜118において第1お
よび第2のコンタクト孔121,121′の内周面に露
出した部分をそれぞれ熱酸化して第3および第4の酸化
膜124,124′を形成する。
Next, as shown in FIG.
(C) First and second contact holes 121, 12
The first oxide film 117 on the bottom surface of 1'is formed on the photoresist 1
20 is used as a mask to etch the N-type diffusion layer region 113 and the tungsten silicide film 115 of the gate electrode wiring 126 down to the bottoms of the first and second contact holes 121 and 121 ', respectively. The first and second contact holes 12 up to the tungsten silicide film 115 of the wiring 126.
Deepen 1,121 '. Next, the photoresist 120
Then, the portions of the polycrystalline silicon film 118 exposed on the inner peripheral surfaces of the first and second contact holes 121, 121 'are thermally oxidized to form the third and fourth oxide films 124, 124'. Form.

【0025】つぎに図1(e)に示すように、第1およ
び第2のコンタクト孔121,121′を導電体である
第1および第2の金属膜123,123′で埋めるとと
もに、上層金属配線125,125′を形成して完成す
る。以上のように構成された半導体装置の製造方法につ
いて、以下図1、図3および図4を用いてその効果を説
明する。
Next, as shown in FIG. 1E, the first and second contact holes 121 and 121 'are filled with the first and second metal films 123 and 123' which are conductors, and the upper layer metal is formed. Wirings 125 and 125 'are formed and completed. The effect of the method of manufacturing the semiconductor device configured as described above will be described below with reference to FIGS. 1, 3, and 4.

【0026】まず図1(b)において、エッチング法と
してCHF3 およびCF4 のガスのドライエッチングを
用いることによって、第2の酸化膜119と多結晶シリ
コン膜118のエッチング選択比を30以上確保するこ
とができる。そのため、図中の第1および第2のコンタ
クト孔121,121′の形成領域の第2の酸化膜11
9の段差を多結晶シリコン膜118がエッチングストッ
パとなることによって吸収することができる。
First, in FIG. 1B, dry etching of CHF 3 and CF 4 gases is used as an etching method to secure an etching selection ratio of 30 or more between the second oxide film 119 and the polycrystalline silicon film 118. be able to. Therefore, the second oxide film 11 in the formation region of the first and second contact holes 121, 121 'in the figure
The steps of 9 can be absorbed by the polycrystalline silicon film 118 serving as an etching stopper.

【0027】また、図1(c)において、HBrおよび
Cl2 ガスのドライエッチングを用いることによって、
多結晶シリコン膜118と第1の酸化膜117のエッチ
ング選択比を50以上確保することができる。そのた
め、図1(b)に示すコンタクト孔エッチング工程と併
せて、図中の第1および第2のコンタクト孔121,1
21′の底面を、双方とも多結晶シリコン膜118の底
面、つまり第1の絶縁膜117の表面に合わせることが
できる。多結晶シリコン膜118は、第1の酸化膜11
7の堆積直後に、平坦化工程を行わず堆積する。よっ
て、N型拡散層領域113上およびゲート電極配線12
6上かつ、多結晶シリコン膜118下の酸化膜117の
膜厚はほぼ同一となる。このため、図1(d)に示す工
程において、N型拡散層領域113およびゲート電極配
線126へ至る第1および第2のコンタクト孔121,
121′の形成は、ほぼ同一処理時間で行うことができ
る。
Further, in FIG. 1C, by using dry etching of HBr and Cl 2 gas,
It is possible to secure an etching selection ratio of 50 or more between the polycrystalline silicon film 118 and the first oxide film 117. Therefore, in addition to the contact hole etching step shown in FIG. 1B, the first and second contact holes 121, 1 shown in FIG.
Both bottom surfaces of 21 'can be aligned with the bottom surface of the polycrystalline silicon film 118, that is, the surface of the first insulating film 117. The polycrystalline silicon film 118 is the first oxide film 11
Immediately after the deposition of No. 7, the deposition is performed without performing the planarization process. Therefore, on the N-type diffusion layer region 113 and the gate electrode wiring 12
6 and the oxide film 117 under the polycrystalline silicon film 118 has almost the same film thickness. Therefore, in the step shown in FIG. 1D, the first and second contact holes 121 reaching the N-type diffusion layer region 113 and the gate electrode wiring 126,
The formation of 121 'can be performed in approximately the same processing time.

【0028】図3は従来例の半導体集積回路装置の任意
の場所における断面図であり、図4は従来の高選択エッ
チングを用いた方法とこの発明の実施の形態の方法と
で、半導体集積回路装置内のMOSキャパシタの酸化膜
耐圧(印加電圧対ゲート−基板間リーク電流特性)を示
すものであり、実線X1 の実施の形態の場合で、実線X
2 は従来例の場合である。
FIG. 3 shows an optional semiconductor integrated circuit device of the prior art.
4 is a cross-sectional view at the location of FIG.
And a method according to an embodiment of the present invention.
Then, the oxide film of the MOS capacitor in the semiconductor integrated circuit device
Indicates withstand voltage (applied voltage vs. gate-substrate leakage current characteristics)
The solid line X1In the case of the embodiment of FIG.
2Is the case of the conventional example.

【0029】図3に示すように、層間絶縁膜417上を
完全平坦化した場合、ゲート電極配線420上の酸化膜
厚XとN型拡散層領域413上の酸化膜厚Yが大きく異
なる。そのため、膜厚の薄いゲート電極配線420上の
コンタクト孔419′が先ず開口され、拡散層域領域4
13へのコンタクト孔419が開口されるまでの処理
は、ゲート電極配線420に対してオーバーエッチング
となって作用する。そのため、ゲート電極配線420に
はダメージが印加されることになる。そのため、MOS
キャパシタのゲート酸化膜は損傷を受け、図4の実線X
2 で示すように破壊されてしまう。しかしながらこの発
明の実施の形態では、このオーバーエッチが多結晶シリ
コン膜118で吸収できるため、ゲート電極配線126
にダメージを与えることはない。そのため、図4の実線
1 で示すように、ゲート酸化膜は良好な耐圧特性を示
す。
As shown in FIG. 3, when the interlayer insulating film 417 is completely flattened, the oxide film thickness X on the gate electrode wiring 420 and the oxide film thickness Y on the N-type diffusion layer region 413 are greatly different. Therefore, the contact hole 419 'on the gate electrode wiring 420 having a small film thickness is first opened, and the diffusion layer region 4 is formed.
The process until the contact hole 419 to the hole 13 is opened acts as over-etching on the gate electrode wiring 420. Therefore, damage is applied to the gate electrode wiring 420. Therefore, MOS
The gate oxide film of the capacitor was damaged, and the solid line X in FIG.
It will be destroyed as shown in 2 . However, in the embodiment of the present invention, this overetching can be absorbed by polycrystalline silicon film 118, and therefore gate electrode wiring 126
Does not damage. Therefore, as indicated by the solid line X 1 in FIG. 4, the gate oxide film exhibits excellent withstand voltage characteristics.

【0030】以上のように、この実施の形態によれば、
層間絶縁膜(117,119)内に多結晶シリコン膜1
18を埋め込むことにより、つまり、第1の酸化膜11
7の上に導電体膜118を積層しさらにその上に第2の
酸化膜119を積層した3層構造とし、最上層の第2の
酸化膜119のみを平坦化する構成を採用することによ
り、層間絶縁膜完全平坦化によって発生する膜厚差を、
第1および第2のコンタクト孔121,121′の開口
時に吸収することができ、ゲート電極配線126へのオ
ーバーエッチを少なくでき、ゲート酸化膜の損傷を抑制
することができる。つまり、導電体膜118をエッチン
グストッパとして第2の酸化膜119に第1および第2
のコンタクト孔121,121′の形成のためのエッチ
ングが行われることになり、拡散層領域113上で厚
く、ゲート電極配線126上で薄い第2の酸化膜119
の膜厚の差を吸収できる。そして、導電体膜118をエ
ッチングした後、厚さがほぼ均一な第1の酸化膜117
をエッチングすることにより、深さの異なる第1および
第2のコンタクト孔121,121′が形成され、ゲー
ト電極配線126に対するオーバーエッチは最小限に抑
えられることになり、ゲート酸化膜へのダメージを最小
限に抑えることができる。また、第1および第2のコン
タクト孔121,121′を形成するためのマスクは1
枚でよく、深さの異なるコンタクト孔形成のためのマス
クが1枚で済み、マスクの位置合わせ精度の問題がな
く、微細化、高集積化が可能である。
As described above, according to this embodiment,
The polycrystalline silicon film 1 is formed in the interlayer insulating film (117, 119).
By embedding 18, that is, the first oxide film 11
7 has a three-layer structure in which a conductor film 118 is stacked on top of the second oxide film 119, and a second oxide film 119 is stacked on top of the conductor film 118, and only the uppermost second oxide film 119 is flattened. The film thickness difference caused by the complete flattening of the interlayer insulating film is
This can be absorbed when the first and second contact holes 121 and 121 'are opened, overetching to the gate electrode wiring 126 can be reduced, and damage to the gate oxide film can be suppressed. That is, the first and second oxide films 119 are formed on the second oxide film 119 using the conductor film 118 as an etching stopper.
Etching is performed to form the contact holes 121 and 121 ′ of the second oxide film 119, which is thick on the diffusion layer region 113 and thin on the gate electrode wiring 126.
The difference in the film thickness can be absorbed. After etching the conductor film 118, the first oxide film 117 having a substantially uniform thickness is formed.
By etching, the first and second contact holes 121 and 121 'having different depths are formed, and the overetching to the gate electrode wiring 126 is suppressed to the minimum, so that the damage to the gate oxide film is prevented. Can be kept to a minimum. Further, the mask for forming the first and second contact holes 121, 121 'is 1
Only one mask is required for forming the contact holes having different depths, there is no problem of mask alignment accuracy, and miniaturization and high integration are possible.

【0031】(第2の実施の形態) 以下、この発明の第2の実施の形態を図面を参照しなが
ら説明する。図2はこの発明の第2の実施の形態におけ
る半導体装置の製造方法を示す工程順断面図である。ま
ず図2(a)に示すように、素子分離領域(SiO2
212とN型拡散層領域213と多結晶シリコン膜21
4,タングステンシリサイド膜215および酸化膜(S
iO2 膜)216の多層構造からなるゲート電極配線2
26を形成したP型半導体基板(シリコン基板)211
上に層間絶縁用の第1の酸化膜(SiO2 膜)217を
堆積した後、導電体膜である多結晶シリコン膜218を
堆積する。つぎに、層間絶縁用の第2の酸化膜(SiO
2 膜)219を堆積した後、その上面をエッチバック法
あるいはCMP法等を用いて平坦化する。
(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 2A to 2D are sectional views in order of the steps, showing a method for manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention. First, as shown in FIG. 2A, an element isolation region (SiO 2 )
212, N-type diffusion layer region 213, and polycrystalline silicon film 21.
4, tungsten silicide film 215 and oxide film (S
gate electrode wiring 2 having a multilayer structure of iO 2 film) 216
P-type semiconductor substrate (silicon substrate) 211 on which 26 is formed
After depositing a first oxide film (SiO 2 film) 217 for interlayer insulation on it, a polycrystalline silicon film 218 which is a conductor film is deposited. Next, a second oxide film (SiO 2) for interlayer insulation is formed.
(2 film) 219 is deposited, and then the upper surface thereof is flattened by an etch back method or a CMP method.

【0032】つぎに図2(b)に示すように、任意の拡
散層領域213上およびゲート電極配線226上の第2
の酸化膜219を、フォトレジスト220をマスクとし
て、多結晶シリコン膜218に至るまでエッチングして
第1および第2のコンタクト孔221,221′を開口
する。つぎに図2(c)に示すように、フォトレジスト
220を除去した後、多結晶シリコン膜218において
図2(b)中に示す第1および第2のコンタクト孔22
1,221′の底面に露出した部分およびその周辺部分
をそれぞれ熱酸化し、第3および第4の酸化膜(SiO
2 膜)222,222′を形成する。
Next, as shown in FIG. 2B, a second layer is formed on an arbitrary diffusion layer region 213 and a gate electrode wiring 226.
The oxide film 219 is etched to reach the polycrystalline silicon film 218 using the photoresist 220 as a mask to open the first and second contact holes 221 and 221 '. Next, as shown in FIG. 2C, after removing the photoresist 220, the first and second contact holes 22 shown in FIG. 2B are formed in the polycrystalline silicon film 218.
The exposed portions of the bottom surfaces of the first and second 221 'and their peripheral portions are thermally oxidized to form third and fourth oxide films (SiO.sub.2).
2 films) 222, 222 'are formed.

【0033】つぎに図2(d)に示すように、異方性エ
ッチングを用いて、第2の酸化膜219の上面、第3お
よび第4の酸化膜222,222′および第1の酸化膜
217をエッチングして、第1および第2のコンタクト
孔221,221′の底面が、N型拡散層領域213お
よびゲート電極配線226のタングステンシリサイド膜
215に至るまで第1および第2のコンタクト孔22
1,221′を深める。
Next, as shown in FIG. 2D, the upper surface of the second oxide film 219, the third and fourth oxide films 222, 222 'and the first oxide film are anisotropically etched. The first and second contact holes 22 are etched until the bottom surfaces of the first and second contact holes 221 and 221 'reach the N-type diffusion layer region 213 and the tungsten silicide film 215 of the gate electrode wiring 226 by etching 217.
Deepen 1,221 '.

【0034】つぎに図2(e)に示すように、第1およ
び第2のコンタクト孔221,221′を導電体である
第1および第2の金属膜225,225′で埋めるとと
もに、上層金属配線224,224′を形成して完成す
る。以上のように構成された半導体装置の製造方法の効
果について説明する。まず図2(b)において、エッチ
ング法としてCHF3 およびCF4 のガスのドライエッ
チングを用い、第2の酸化膜219と多結晶シリコン膜
218のエッチング選択比を30以上確保することによ
って第1および第2のコンタクト孔221,221′を
開口する。この時、図中の第1および第2のコンタクト
孔2221,221′の形成領域の第2の酸化膜219
の段差を多結晶シリコン膜218がエッチングストッパ
となることによって吸収することができる。
Next, as shown in FIG. 2 (e), the first and second contact holes 221 and 221 'are filled with the first and second metal films 225 and 225', which are conductors, and the upper layer metal is formed. Wirings 224 and 224 'are formed and completed. The effects of the method of manufacturing a semiconductor device configured as described above will be described. First, in FIG. 2B, dry etching with a gas of CHF 3 and CF 4 is used as an etching method to secure an etching selection ratio of 30 or more between the second oxide film 219 and the polycrystalline silicon film 218. The second contact holes 221 and 221 'are opened. At this time, the second oxide film 219 in the formation regions of the first and second contact holes 2221 and 221 'in the figure is formed.
Can be absorbed by the polycrystalline silicon film 218 serving as an etching stopper.

【0035】また、図2(c)において、第1および第
2のコンタクト孔221,221′の底面に露出した多
結晶シリコン膜218を酸化することによって、図2
(d)に示すように、N型拡散層領域113およびゲー
ト電極配線126へ至るコンタクト孔221,221′
を1回のエッチングで形成することができる。この工程
においても、ゲート電極配線226上およびN型拡散層
領域213上の酸化膜厚はほぼ同一であるため、ゲート
電極配線226へのオーバーエッチ量を抑制し、ゲート
酸化膜に損傷を与えることはない。
Further, in FIG. 2C, the polycrystalline silicon film 218 exposed on the bottom surfaces of the first and second contact holes 221 and 221 'is oxidized to form the structure shown in FIG.
As shown in (d), the contact holes 221 and 221 ′ reaching the N-type diffusion layer region 113 and the gate electrode wiring 126.
Can be formed by one etching. Also in this step, since the oxide film thicknesses on the gate electrode wiring 226 and the N-type diffusion layer region 213 are almost the same, the amount of overetching to the gate electrode wiring 226 is suppressed and the gate oxide film is damaged. There is no.

【0036】この実施の形態の効果は、第1および第2
のコンタクト孔221,221′の底面に露出した多結
晶シリコン膜218を酸化して第3および第4の酸化膜
に変化させることにより、第2の酸化膜の孔開けと多結
晶シリコン膜218の孔開けと第1の酸化膜の孔開けと
の3回のエッチングが第1の実施の形態で必要であった
のが、この第2の実施の形態では、コンタクト孔22
1,221′の形成のためのエッチングの回数が、2回
で済むようになって工程が簡略化された点以外は、前述
の第1の実施の形態と同様であり、この実施の形態の場
合にも図4の実線X1 で示すような酸化膜耐圧は良好な
特性となる。
The effects of this embodiment are as follows:
Of the polycrystalline silicon film 218 exposed on the bottom surfaces of the contact holes 221 and 221 ′ of the above are converted into third and fourth oxide films, thereby forming holes in the second oxide film and removing the polycrystalline silicon film 218. In the second embodiment, the contact hole 22 is required to be etched three times for the opening and the first oxide film.
This embodiment is the same as the above-described first embodiment except that the number of times of etching for forming the first and second parts 221 'is only two and the process is simplified. Also in this case, the oxide film breakdown voltage as shown by the solid line X 1 in FIG. 4 has good characteristics.

【0037】以上のように、この実施の形態によれば、
層間絶縁膜(217,219)内に多結晶シリコン膜2
18を埋め込むことにより、つまり、第1の酸化膜21
7の上に導電体膜218を積層しさらにその上に第2の
酸化膜219を積層した3層構造とし、最上層の第2の
酸化膜219のみを平坦化する構成を採用することによ
り、層間絶縁膜完全平坦化によって発生する膜厚差を、
第1および第2のコンタクト孔221,221′の開口
時に吸収することができ、ゲート電極配線226へのオ
ーバーエッチを少なくでき、ゲート酸化膜の損傷を抑制
することができる。つまり、導電体膜218をエッチン
グストッパとして第2の酸化膜219に第1および第2
のコンタクト孔221,221′の形成のためのエッチ
ングが行われることになり、拡散層領域213上で厚
く、ゲート電極配線226上で薄い第2の酸化膜219
の膜厚の差を吸収できる。そして、導電体膜218をエ
ッチングした後、厚さがほぼ均一な第1の酸化膜217
をエッチングすることにより、深さの異なる第1および
第2のコンタクト孔221,221′が形成され、ゲー
ト電極配線226に対するオーバーエッチは最小限に抑
えられることになり、ゲート酸化膜へのダメージを最小
限に抑えることができる。また、第1および第2のコン
タクト孔221,221′を形成するためのマスクは1
枚でよく、深さの異なるコンタクト孔形成のためのマス
クが1枚で済み、マスクの位置合わせ精度の問題がな
く、微細化、高集積化が可能である。また、第1の実施
の形態における3回のエッチング工程を2回に削減する
ことができる。
As described above, according to this embodiment,
The polycrystalline silicon film 2 is formed in the interlayer insulating film (217, 219).
By embedding 18, that is, the first oxide film 21
7 has a three-layer structure in which a conductor film 218 is stacked on top of the second oxide film 219, and a second oxide film 219 is stacked on top of the conductor film 218 to flatten only the uppermost second oxide film 219. The film thickness difference caused by the complete flattening of the interlayer insulating film is
It can be absorbed when the first and second contact holes 221 and 221 'are opened, overetching to the gate electrode wiring 226 can be reduced, and damage to the gate oxide film can be suppressed. That is, the first and second oxide films 219 are formed on the second oxide film 219 using the conductor film 218 as an etching stopper.
Etching is performed to form the contact holes 221 and 221 ′ of the second oxide film 219, which is thick on the diffusion layer region 213 and thin on the gate electrode wiring 226.
The difference in the film thickness can be absorbed. After etching the conductor film 218, the first oxide film 217 having a substantially uniform thickness is formed.
By etching, the first and second contact holes 221 and 221 'having different depths are formed, and the over-etching to the gate electrode wiring 226 is minimized, so that the damage to the gate oxide film is prevented. Can be kept to a minimum. Further, the mask for forming the first and second contact holes 221 and 221 'is 1
Only one mask is required for forming the contact holes having different depths, there is no problem of mask alignment accuracy, and miniaturization and high integration are possible. Moreover, the number of etching steps performed three times in the first embodiment can be reduced to two.

【0038】[0038]

【発明の効果】この発明によれば、層間絶縁膜を第1の
酸化膜と例えば多結晶シリコン膜からなる導電体膜と第
2の酸化膜のサンドイッチ構造とすることにより、深さ
の異なる第1および第2のコンタクト孔を、ゲート酸化
膜へ損傷を与えず同時形成することができる。また、第
1および第2のコンタクト孔を1枚のマスクで形成する
ことかでき、半導体集積回路装置の高密度化および高集
積化が可能となる。
According to the present invention, the interlayer insulating film has the sandwich structure of the first oxide film, the conductor film made of, for example, a polycrystalline silicon film, and the second oxide film, and thus the interlayer insulating film having different depths is formed. The first and second contact holes can be formed simultaneously without damaging the gate oxide film. Further, since the first and second contact holes can be formed with one mask, the semiconductor integrated circuit device can be highly integrated and highly integrated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の第1の実施の形態における半導体装
置の製造方法を示す工程順断面図である。
FIG. 1 is a step-by-step cross-sectional view showing a method of manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の第2の実施の形態における半導体装
置の製造方法を示す工程順断面図である。
FIG. 2 is a step-by-step cross-sectional view showing a method of manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】半導体集積装置の任意の場所における断面図で
ある。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the semiconductor integrated device at an arbitrary position.

【図4】この発明の実施の形態および従来例の半導体装
置の製造方法による効果を示す、ゲート酸化膜耐圧特性
を示す特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a gate oxide film breakdown voltage characteristic showing effects by the manufacturing method of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention and the conventional example.

【図5】半導体装置の製造方法の従来例を示す工程順断
面図である。
5A to 5D are cross-sectional views in order of the processes, showing a conventional example of a method for manufacturing a semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

111 P型半導体基板 112 素子分離領域 113 N型拡散層領域 114 多結晶シリコン膜 115 タングステンシリサイド膜 116 酸化膜 117 第1の酸化膜 118 多結晶シリコン膜(導電体膜) 119 第2の酸化膜 120 フォトレジスト 121 第1のコンタクト孔 121′ 第2のコンタクト孔 123 第1の金属膜 123′ 第2の金属膜 124 第3の酸化膜 124′ 第4の酸化膜 125 上層金属配線 125′ 上層金属配線 126 ゲート電極配線 211 P型半導体基板 212 素子分離領域 213 N型拡散層領域 214 多結晶シリコン膜 215 タングステンシリサイド膜 216 酸化膜 217 第1の酸化膜 218 多結晶シリコン膜(導電体膜) 219 第2の酸化膜 220 フォトレジスト 221 第1のコンタクト孔 221′ 第2のコンタクト孔 222 第1の酸化膜 222′ 第2の酸化膜 224 上層金属配線 224′ 上層金属配線 225 第1の金属膜 225′ 第2の金属膜 411 P型半導体基板 412 素子分離領域 413 N型拡散層領域 414 多結晶シリコン膜 415 タングステンシリサイド膜 416 酸化膜 417 酸化膜 418 金属配線 611 P型半導体基板 612 素子分離領域 613 N型拡散層領域 614 多結晶シリコン膜 615 タングステンシリサイド膜 616 酸化膜 617 酸化膜 618 フォトレジスト 619 コンタクト孔 620 フォトレジスト 621 コンタクト孔 621′ コンタクト孔 622 上層金属配線 622′ 上層金属配線 623 金属膜 623′ 金属膜 624 ゲート電極配線 111 P type semiconductor substrate 112 element isolation region 113 N-type diffusion layer region 114 Polycrystalline silicon film 115 Tungsten silicide film 116 oxide film 117 First oxide film 118 Polycrystalline silicon film (conductor film) 119 Second oxide film 120 photoresist 121 First contact hole 121 'Second contact hole 123 First metal film 123 'Second metal film 124 Third oxide film 124 'Fourth oxide film 125 upper layer metal wiring 125 'upper layer metal wiring 126 Gate electrode wiring 211 P type semiconductor substrate 212 element isolation region 213 N-type diffusion layer region 214 Polycrystalline silicon film 215 Tungsten silicide film 216 oxide film 217 First oxide film 218 Polycrystalline silicon film (conductor film) 219 Second oxide film 220 photoresist 221 First contact hole 221 'Second contact hole 222 First oxide film 222 'Second oxide film 224 Upper layer metal wiring 224 'upper layer metal wiring 225 First metal film 225 'second metal film 411 P-type semiconductor substrate 412 element isolation region 413 N-type diffusion layer region 414 Polycrystalline silicon film 415 Tungsten silicide film 416 oxide film 417 oxide film 418 metal wiring 611 P-type semiconductor substrate 612 element isolation region 613 N-type diffusion layer region 614 Polycrystalline silicon film 615 Tungsten silicide film 616 oxide film 617 oxide film 618 photoresist 619 contact hole 620 photoresist 621 contact hole 621 'contact hole 622 upper layer metal wiring 622 'upper layer metal wiring 623 metal film 623 'metal film 624 gate electrode wiring

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀬川 瑞樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−218340(JP,A) 特開 平6−314775(JP,A) (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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Mizuki Segawa 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) Reference JP-A-5-218340 (JP, A) JP-A-6- 314775 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/28-21/288 H01L 21/3205-21/3213 H01L 21/768

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 拡散層領域およびゲート電極配線を形成
して表面に段差を有する半導体基板上に第1の酸化膜、
導電体膜および第2の酸化膜を順次堆積した後、前記第
2の酸化膜の表面を平坦化する工程と、 前記第2の酸化膜を前記拡散層領域上および前記ゲート
電極配線上でそれぞれ、フォトレジストをマスクとして
前記導電体膜に至るまでエッチングして第1および第2
のコンタクト孔を開口する工程と、 前記第1および第2のコンタクト孔の底面の導電体膜を
それぞれエッチングし、前記第1および第2のコンタク
ト孔の底面がそれぞれ前記第1の酸化膜に至るまで前記
第1および第2のコンタクト孔を深める工程と、 前記第1および第2のコンタクト孔の底面の第1の酸化
膜をそれぞれ前記フォトレジストをマスクとしてエッチ
ングし、前記第1および第2のコンタクト孔の底面がそ
れぞれ前記拡散層領域および前記ゲート電極配線に至る
まで前記第1および第2のコンタクト孔を深める工程
と、 前記フォトレジストを除去した後、前記導電体膜におい
て前記第1および第2のコンタクト孔の内周面に露出し
た部分をそれぞれ酸化して第3および第4の酸化膜を形
成する工程と、 前記第1および第2のコンタクト孔を第1および第2の
導電体でそれぞれ埋めるとともに、前記第1および第2
の導電体にそれぞれ接続される上層配線を前記第2の酸
化膜上に形成する工程とを含む半導体装置の製造方法。
1. A diffusion layer region and a gate electrode wiring are formed.
The first oxide film on the semiconductor substrate having a step on the surface,
After sequentially depositing a conductor film and a second oxide film,
Planarizing the surface of the second oxide film, the second oxide film on the diffusion layer region and the gate.
Using photoresist as a mask on each electrode wiring
First and second etching is performed to reach the conductor film.
And the step of opening the contact holes of the first and second contact holes.
The first contact and the second contact respectively etched.
Until the bottom surface of each hole reaches the first oxide film.
Deepening the first and second contact holes, and first oxidizing the bottom surfaces of the first and second contact holes
Etch each film using the photoresist as a mask
The bottom surfaces of the first and second contact holes.
Reach the diffusion layer region and the gate electrode wiring, respectively
To deepen the first and second contact holes
When, after removing the photoresist, the conductive film odor
Exposed on the inner peripheral surfaces of the first and second contact holes.
The third and fourth oxide films by oxidizing the
And forming the first and second contact holes in the first and second contact holes.
Each of the first and second conductors is filled with a conductor.
The upper layer wiring connected to the conductors of
A method of manufacturing a semiconductor device, the method comprising:
【請求項2】 拡散層領域およびゲート電極配線を形成
して表面に段差を有する半導体基板上に第1の酸化膜、
導電体膜、第2の酸化膜を順次堆積した後、前記第2の
酸化膜の表面を平坦化する工程と、 前記第2の酸化膜を前記拡散層領域上および前記ゲート
電極配線上でそれぞれ、フォトレジストをマスクとして
前記導電体膜に至るまでエッチングして第1および第2
のコンタクト孔を開口する工程と、 前記フォトレジストを除去した後、前記導電体膜におい
て前記第1および第2のコンタクト孔の底面に露出した
部分およびその周辺部分をそれぞれ酸化して第3および
第4の酸化膜を形成する工程と、 異方性エッチングを用いて、前記第2の酸化膜の上面、
前記第3および第4の酸化膜ならびに前記第1の酸化膜
をエッチングして、前記第1および第2のコンタクト孔
の底面がそれぞれ前記拡散層領域および前記ゲート電極
配線に至るまで前記第1および第2のコンタクト孔を深
める工程と、 前記第1および第2のコンタクト孔を第1および第2の
導電体でそれぞれ埋めるとともに、前記第1および第2
の導電体にそれぞれ接続される上層配線を前記第2の酸
化膜上に形成する工程とを含む半導体装置の製造方法。
2. A diffusion layer region and a gate electrode wiring are formed.
The first oxide film on the semiconductor substrate having a step on the surface,
After sequentially depositing a conductor film and a second oxide film, the second oxide film is deposited.
A step of flattening the surface of an oxide film, and a step of forming the second oxide film on the diffusion layer region and the gate.
Using photoresist as a mask on each electrode wiring
First and second etching is performed to reach the conductor film.
The step of opening the contact hole in the above step, and after removing the photoresist,
Exposed on the bottom surface of the first and second contact holes.
To oxidize the part and its surrounding part respectively, and
A step of forming a fourth oxide film, and using anisotropic etching, an upper surface of the second oxide film,
The third and fourth oxide films and the first oxide film
Etching the first and second contact holes
Bottom surfaces of the diffusion layer region and the gate electrode, respectively.
Deepen the first and second contact holes to reach the wiring.
And a step of connecting the first and second contact holes to the first and second contact holes.
Each of the first and second conductors is filled with a conductor.
The upper layer wiring connected to the conductors of
A method of manufacturing a semiconductor device, the method comprising:
【請求項3】 導電体膜が多結晶シリコン膜である請求
項1または請求項2記載の半導体装置の製造方法。
3. The conductor film is a polycrystalline silicon film.
A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 or 2.
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