JP3536469B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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JP3536469B2
JP3536469B2 JP23340395A JP23340395A JP3536469B2 JP 3536469 B2 JP3536469 B2 JP 3536469B2 JP 23340395 A JP23340395 A JP 23340395A JP 23340395 A JP23340395 A JP 23340395A JP 3536469 B2 JP3536469 B2 JP 3536469B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置の製
造方法に関し、例えばスタティックRAMの製造に適用
して好適なものである。 【0002】 【従来の技術】ドライバトランジスタ上に薄膜トランジ
スタ(TFT)からなる負荷トランジスタを積層した構
造のスタティックRAMは、低消費電力でかつデータ保
持特性が良好であり、さらに積層により高集積化が可能
であるため、従来より注目されている。 【0003】図13は、この種のスタティックRAMの
メモリセルの一例を示す平面図である。 【0004】図13において、符号101は半導体基板
に形成されたフィールド絶縁膜、102〜108はソー
ス領域またはドレイン領域として用いられるn+ 型の拡
散層、G1 、G2 はゲート電極、WLはワード線を示
す。ゲート電極G1 と拡散層102、103とにより、
nチャネルMOSトランジスタからなるドライバトラン
ジスタQ1 が形成されている。同様に、ゲート電極G2
と拡散層104、105とにより、nチャネルMOSト
ランジスタからなるドライバトランジスタQ2 が形成さ
れている。また、ワード線WLと拡散層103、106
とにより、nチャネルMOSトランジスタからなるアク
セストランジスタQ5 が形成され、ワード線WLと拡散
層107、108とにより、nチャネルMOSトランジ
スタからなるアクセストランジスタQ6 が形成されてい
る。 【0005】C101 〜C103 はベリッドコンタクト(bu
ried contact) 用のコンタクトホールを示す。そして、
ドライバトランジスタQ1 のゲート電極G1 の一端はこ
のコンタクトホールC101 を通じてドライバトランジス
タQ2 の拡散層104にコンタクトしており、他端はコ
ンタクトホールC102 を通じてアクセストランジスタQ
6 の拡散層107にコンタクトしている。また、ドライ
バトランジスタQ2 のゲート電極G2 は、コンタクトホ
ールC103 を通じてドライバトランジスタQ1およびア
クセストランジスタQ5 の拡散層103にコンタクトし
ている。 【0006】図示は省略するが、ドライバトランジスタ
1 、Q2 上に層間絶縁膜を介して薄膜トランジスタか
らなる負荷トランジスタQ3 、Q4 が形成されている。 【0007】図14は、図13に示すメモリセルの等価
回路図である。図14において、VDD、VSSは電源、B
L、BLバーはビット線を示す。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】上述のように構成され
たメモリセルのサイズの縮小のためには、ドライバトラ
ンジスタQ1 、Q2 のチャネル幅の縮小、アクセストラ
ンジスタQ5 、Q6 のゲート長の縮小、ドライバトラン
ジスタQ1 のゲート電極G1 とアクセストランジスタQ
6 のワード線WLとの間隔およびドライバトランジスタ
2 のゲート電極G2 とアクセストランジスタQ5 のワ
ード線WLとの間隔の縮小が有効である。 【0009】しかしながら、メモリセルを低電圧で安定
動作させるためには、セルレシオ(=ドライバトランジ
スタのβ/アクセストランジスタのβ)を大きくとる必
要があるので、ドライバトランジスタQ1 、Q2 のチャ
ネル幅をむやみに縮小することはできない。 【0010】また、アクセストランジスタQ5 、Q6
ゲート長の縮小は、メモリセルの高速動作の点において
有効であるが、セルレシオを確保するためには、ドライ
バトランジスタQ1 、Q2 のチャネル幅を大きくする必
要があることから、メモリセルのサイズを縮小すること
ができない。 【0011】次に、ドライバトランジスタQ1 のゲート
電極G1 とアクセストランジスタQ6 のワード線WLと
の間隔およびドライバトランジスタQ2 のゲート電極G
2 とアクセストランジスタQ5 のワード線WLとの間隔
は、フォトリソグラフィーの解像限界によって決まるた
め、この解像限界を越えてドライバトランジスタQ1
ゲート電極G1 とアクセストランジスタQ6 のワード線
WLとの間隔およびドライバトランジスタQ2 のゲート
電極G2 とアクセストランジスタQ5 のワード線WLと
の間隔を縮小することは困難である。なお、フォトリソ
グラフィーの解像限界lmin は、光源の波長λおよび開
口数NAを用いて、lmin =Kλ/NAと表される。こ
こで、Kはフォトレジストや現像条件などの製造条件に
より決まる定数である。 【0012】上述の問題を回避し、メモリセルのサイズ
を縮小する方法として、ドライバトランジスタとアクセ
ストランジスタとを重ねる方法が提案されている(IEDM
Tech. Dig., pp.809-812, 1993) 。この方法によれば、
ドライバトランジスタのゲート電極を形成した後、Si
基板表面を再度熱酸化してゲート酸化膜を形成し、別層
でワード線を形成する。この方法は、ドライバトランジ
スタの形成時のエッチングで照射損傷の入ったSi基板
表面に再度ゲート酸化膜を形成する必要があること、ド
ライバトランジスタの配線層とアクセストランジスタの
配線層とを電気的に分離するため、アクセストランジス
タの配線層形成前にドライバトランジスタのゲート電極
を絶縁膜で覆うことが必要であるため、製造工程が複雑
になるという欠点がある。 【0013】したがって、この発明の目的は、フォトリ
ソグラフィーの解像限界以下の寸法のパターンを形成す
ることができ、例えばスタティックRAMにおいてはメ
モリセルのサイズの縮小を図ることができる半導体装置
の製造方法を提供するものである。 【0014】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、半導体基板の一方の主表面にベリッド
コンタクト用の開口を有する絶縁膜を形成する工程と、
絶縁膜を形成した後、全面に第1の薄膜を形成する工程
と、第1の薄膜上にマスク材料となる第2の薄膜を形成
する工程と、第2の薄膜に一方向に第1の寸法を有し、
かつベリッドコンタクト用の開口と重なる第1の開口を
形成する工程と、全面に第3の薄膜を形成した後、第3
の薄膜をエッチバックすることにより第1の開口の側面
に第1のスペーサを形成する工程と、第1のスペーサお
よび第2の薄膜をマスクとして第1の薄膜をエッチング
することにより一方向にフォトリソグラフィーの解像限
界より小さい第2の寸法を有し、かつベリッドコンタク
ト用の開口と重なる第2の開口を形成する工程と、第2
の開口を形成した後、全面に第4の薄膜を形成し、第4
の薄膜をエッチバックすることにより第2の開口の側面
に第2のスペーサを形成する工程と、第2のスペーサを
形成した後、全面に導電性の第5の薄膜を形成して第2
の開口およびベリッドコンタクト用の開口を通じて半導
体基板にベリッドコンタクトさせる工程とを有すること
を特徴とする半導体装置の製造方法である。 【0015】この発明の一実施形態においては、第1の
薄膜はポリサイドからなるが、他の材料からなるもので
あってもよい。また、第2の薄膜および第3の薄膜は第
1の薄膜のエッチングの際にマスクとなればどのような
材料からなるものであってもよいが、具体的には例えば
酸化膜が用いられる。 【0016】 【0017】 【0018】上述したこの発明による半導体装置の製造
方法によれば、フォトリソグラフィーの解像限界以下の
寸法を有するパターンを形成することができる。 【0019】 【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図面を参照しながら説明をする。 【0020】図1は参考例による半導体装置の製造方法
を示す断面図である。 【0021】この参考例による半導体装置の製造方法に
おいては、まず、図1Aに示すように、半導体基板1の
表面に絶縁膜2を形成する。次に、最終的にフォトリソ
グラフィーの解像限界以下の寸法のスペースを形成すべ
き第1の薄膜3を全面に形成する。次に、マスク材料と
なる第2の薄膜4を全面に形成する。この第2の薄膜4
の材料としては、第1の薄膜3に対してエッチングの選
択比が大きくとれるような材料が選ばれる。次に、一方
向に幅がL1の開口部を有するレジストパターン5を第
2の薄膜4上に形成する。このとき、幅L1はフォトリ
ソグラフィーの解像限界とほぼ同一としてもよいしそれ
よりも少し大きくてもよい。 【0022】次に、図1Bに示すように、レジストパタ
ーン5をマスクとして第2の薄膜4をエッチングするこ
とにより開口H1 を形成した後、レジストパターン5を
除去する。次に、全面に第3の薄膜(図示せず)を形成
した後、この第3の薄膜を半導体基板1の表面に対して
垂直方向にエッチバックすることにより、開口H1 の側
面に第3の薄膜の材料からなるサイドウォールスペーサ
6を形成する。このとき、サイドウォールスペーサ6の
幅W1は、後に第1の薄膜3に形成される微細スペース
の幅をL2とすると、L2=L1−2×W1となるよう
に選ばれる。 【0023】次に、図1Cに示すように、所定形状にレ
ジストパターン7を形成する。 【0024】次に、レジストパターン7をマスクとして
第2の薄膜4をエッチングし、開口(図示せず)を形成
する。次に、レジストパターン7を除去した後、第2の
薄膜4およびサイドウォールスペーサ6をマスクとし
て、第1の薄膜3をエッチングすることにより、図1D
に示すように、開口H2 、H3 を形成する。この後、第
2の薄膜4およびサイドウォールスペーサ6をエッチン
グ除去する。このとき、開口H2 の幅L2はL1−2×
W1となり、フォトリソグラフィーの解像限界よりも2
×W1だけ小さくなる。 【0025】以上説明したように、この参考例による半
導体装置の製造方法によれば、フォトリソグラフィーの
解像限界よりも小さい寸法の微細スペースを第1の薄膜
3に形成することができる。 【0026】次に、この発明の実施形態について説明す
る。この実施形態は、すでに述べた、ドライバトランジ
スタ上にTFTからなる負荷トランジスタを積層した構
造のスタティックRAMの製造にこの発明を適用したも
のである。このスタティックRAMのメモリセルの構造
は、例えば、図13に示したものと同一である。 【0027】図2から図12は、この発明の実施形態に
よるスタティックRAMの製造方法を示す断面図であ
る。 【0028】この実施形態によるスタティックRAMの
製造方法においては、まず、図2に示すように、例えば
n型シリコン(Si)基板のような半導体基板11中に
nウェル12およびpウェル13を互いに隣接して形成
する。これらのnウェル12およびpウェル13は具体
的には例えば次のようにして形成する。すなわち、ま
ず、半導体基板11の表面を熱酸化することにより酸化
膜(図示せず)を形成する。次に、この酸化膜上にpウ
ェル形成領域の表面を覆う所定形状のレジストパターン
(図示せず)を形成し、このレジストパターンをマスク
として、例えばイオン注入法によりリン(P)のような
n型不純物を例えば注入エネルギー50keV、ドーズ
量(1〜10)×1012cm-2の条件でドープする。次
に、このレジストパターンを除去した後、nウェル形成
領域の表面を覆う所定形状のレジストパターンを酸化膜
上に形成し、このレジストパターンをマスクとして、例
えばイオン注入法によりホウ素(B)のようなp型不純
物を例えば注入エネルギー30keV、ドーズ量(1〜
10)×1012cm-2の条件でドープする。次に、この
レジストパターンを除去した後、例えば1150℃の温
度で3時間の熱処理をすることにより注入不純物の電気
的活性化を行う。これによって、n型不純物をドープし
た領域にnウェル12が形成され、p型不純物をドープ
した領域にpウェル13が形成される。 【0029】次に、半導体基板11の表面に形成された
酸化膜をエッチング除去した後、例えば選択酸化法(L
OCOS法)により素子間分離を行う。すなわち、ま
ず、半導体基板11の表面に熱酸化によりパッド酸化膜
(図示せず)を形成する。次に、このパッド酸化膜の全
面に窒化シリコン(Si3 4 )膜を形成し、これをエ
ッチングすることにより所定形状にパターニングする。
次に、このSi3 4 膜を酸化マスクとして半導体基板
11の表面を選択的に熱酸化することにより、例えば厚
さ約400nmのフィールド絶縁膜14を形成し素子間
分離を行う。この際、pウェル13の部分においては、
あらかじめpウェル13の選択酸化部中にイオン注入さ
れてあった例えばBのようなp型不純物が拡散して、フ
ィールド絶縁膜14の下側に例えばp+ 型のチャネルス
トップ領域15が形成される。次に、Si3 4 膜をエ
ッチング除去し、さらにパッド酸化膜をエッチング除去
して半導体基板11の表面を露出させる。次に、フィー
ルド絶縁膜14で囲まれた活性領域の表面を熱酸化する
ことにより酸化膜(図示せず)を形成した後、イオン注
入法によりBのようなp型不純物を半導体基板11中に
ドープすることによりしきい値電圧の調整を行う。次
に、この酸化膜をエッチング除去した後、フィールド絶
縁膜14で囲まれた活性領域の表面を熱酸化することに
より例えば厚さ約16nmのSiO2 膜のようなゲート
絶縁膜16を形成する。次に、図示省略した所定形状の
レジストパターンをマスクとして、所定部分におけるゲ
ート絶縁膜16を、例えばバッファードフッ酸でエッチ
ングすることにより基板コンタクト部、すなわちベリッ
ドコンタクト用のコンタクトホールC1 を形成する。 【0030】次に、図3に示すように、CVD法により
全面に例えば厚さ約100nmの多結晶Si膜17を約
620℃の温度で形成する。次に、この多結晶Si膜1
7に、例えば拡散源にPOCl3 を用いた熱拡散法によ
り、Pを高濃度にドープして低抵抗化する。また、この
とき、コンタクトホールC1 の部分におけるpウェル1
3中にPが拡散してn型の拡散層18が形成される。次
に、この熱拡散の際に多結晶Si膜17の表面に形成さ
れたリンガラスをエッチング除去した後、多結晶Si膜
17上にスパッタリング法やCVD法により、例えば厚
さ約100nmのタングステンシリサイド(WSi2
膜19を形成する。次に、CVD法などにより全面に、
例えば厚さ約200nmのSiO2 膜のような層間絶縁
膜20を形成する。 【0031】次に、図4に示すように、後述するメモリ
セルのドライバトランジスタQ1 とアクセストランジス
タQ6 のワード線WLとの間の領域に対応する部分に開
口を有する所定形状のレジストパターン21を層間絶縁
膜20上に形成した後、このレジストパターン21をマ
スクとして層間絶縁膜20を例えば反応性イオンエッチ
ング(RIE)法などで異方性エッチングすることによ
り開口22a、22bを形成する。これらの開口22
a、22bの一方向における幅L1は、フォトリソグラ
フィーの解像限界と同程度としてもよいし、それよりも
大きくしてもよい。 【0032】次に、レジストパターン21を除去する。
次に、図5に示すように、CVD法などにより全面に例
えばSiO2 膜を形成した後、例えばRIE法により半
導体基板11の表面に対して垂直方向にエッチバックす
ることにより、開口22a、22bの側面にSiO2
らなるサイドウォールスペーサ23を形成する。このサ
イドウォールスペーサ23の幅W1は、開口22a、2
2bの一方向における幅L1とドライバトランジスタQ
1 のゲート電極とアクセストランジスタQ6 のワード線
WLとの最終的な間隔L2を考慮して設計する。 【0033】次に、図6に示すように、所定形状にレジ
ストパターン24を形成する。 【0034】次に、レジストパターン24をマスクとし
て層間絶縁膜20をRIE法などにより異方性エッチン
グする。次に、レジストパターン24を除去した後、層
間絶縁膜20をマスクとしてWSi2 膜19および多結
晶Si膜17を順次異方性エッチングする。これによっ
て、図7に示すように、多結晶Si膜17およびWSi
2 膜19からなる、ドライバトランジスタQ1 のゲート
電極G1 、ワード線WL、ワード線WL´、周辺回路の
トランジスタのゲート電極G´1 、G´2 、およびその
他の配線(図示せず)が形成される。このとき、ゲート
電極G1 とワード線WLとの間隔L2は、サイドウォー
ルスペーサ23の幅をW1とするとL2=L1−2×W
1となり、L1よりも小さくなる。また、図示は省略す
るが、もう一つのドライバトランジスタのゲート電極と
もう一つのアクセストランジスタのワード線WLとの間
隔も同様に小さくなる。 【0035】次に、図8に示すように、nウェル12の
部分の表面をレジストパターン(図示せず)で覆った状
態で、ゲート電極G1 、G´1 、ワード線WLおよびワ
ード線WL´をマスクとして、pウェル13中に、例え
ばイオン注入法により、ヒ素(As)のようなn型不純
物を例えばドーズ量(1〜5)×1013cm-2の条件で
ドープする。次に、このn型不純物のイオン注入に用い
たレジストパターンを除去した後、pウェル13の部分
の表面をレジストパターン(図示せず)で覆った状態
で、ゲート電極G´2 をマスクとして、nウェル12中
に、例えばイオン注入法により、Bのようなp型不純物
を例えばドーズ量(0.5〜5)×1013cm-2の条件
でドープする。次に、このレジストパターンを除去した
後、CVD法により全面に例えば厚さ約150nmのS
iO2 膜を形成した後、このSiO2 膜を例えばRIE
法などにより半導体基板11の表面と垂直方向にエッチ
バックしてゲート電極G1 、G´1 、G´2 、ワード線
WLおよびワード線WL´の側面にサイドウォールスペ
ーサ25を形成する。 【0036】次に、nウェル12の部分の表面をレジス
トパターン(図示せず)で覆った状態で、サイドウォー
ルスペーサ25、ゲート電極G1 、G´1 、ワード線W
Lおよびワード線WL´をマスクとして、pウェル13
中に例えばイオン注入法によりAsのようなn型不純物
を例えばドーズ量(1〜5)×1015cm-2の条件でド
ープする。次に、このn型不純物のイオン注入に用いた
レジストパターンを除去した後、pウェル13の部分の
表面をレジストパターン(図示せず)で覆った状態で、
サイドウォールスペーサ25およびゲート電極G´2
マスクとして、nウェル12中に例えばイオン注入法に
よりBのようなp型不純物を例えばドーズ量(1〜5)
×1015cm-2の条件でドープする。次に、このレジス
トパターンを除去した後、必要に応じて注入不純物の電
気的活性化のため熱処理を行う。これによって、n型不
純物をドープした領域にサイドウォールスペーサ25に
対して自己整合的にn+ 型の拡散層26が形成される。
このn+ 型の拡散層26は、サイドウォールスペーサ2
5の下側の部分にn- 型の低不純物濃度部26aを有す
る。同様に、p型不純物をドープした領域にサイドウォ
ールスペーサ25に対して自己整合的にp+ 型の拡散層
27が形成される。このp+ 型の拡散層27は、サイド
ウォールスペーサ25の下側の部分にp- 型の低不純物
濃度部27aを有する。 【0037】次に、図9に示すように、CVD法により
全面に例えば厚さ50nmのSiO2 膜のような層間絶
縁膜28を形成する。次に、この層間絶縁膜28の所定
部分をエッチング除去することにより、ビット線コンタ
クト用のコンタクトホールC2 、メモリセルの接地部お
よび周辺回路のコンタクト部用のコンタクトホール(図
示せず)をそれぞれ形成する。次に、CVD法により全
面に例えば厚さ50nmの多結晶Si膜29を例えば6
20℃で形成した後、この多結晶Si膜29に例えばイ
オン注入法によりAsのようなn型不純物を例えば注入
エネルギー30keV、ドーズ量(1〜10)×1015
cm-2の条件でドープする。次に、スパッタリング法や
CVD法により全面に例えば厚さ50nmのWSi2
30を形成する。次に、レジストパターンをマスクとし
てWSi2 膜30および多結晶Si膜29を例えばRI
E法などにより異方性エッチングして、メモリセルの接
地配線、ビットコンタクト用ランディングパッドおよび
二層目の配線層(図示せず)の形状にパターニングす
る。 【0038】次に、図10に示すように、CVD法によ
り全面に例えば厚さ70nmのSiO2 膜のような層間
絶縁膜33を形成する。次に、CVD法により例えばホ
ウ素−リンシリケートガラス(BPSG)膜34を全面
に形成した後、約850℃の温度で30分の熱処理を行
ってBPSG膜34をリフローさせる。次に、BPSG
膜34および層間絶縁膜33の所定部分をエッチング除
去し、ドライバトランジスタQ1 のゲート電極G1 との
コンタクト用のコンタクトホールC3 を形成する。次
に、CVD法により全面に例えば厚さ50nmの多結晶
Si膜35を約620℃の温度で形成し、全面に例えば
イオン注入法によりBのようなp型不純物を例えばドー
ズ量(1〜10)×1013cm-2の条件でドープする。
この後、レジストパターンをマスクとして多結晶Si膜
35をエッチングして所定形状にパターニングすること
により、負荷トランジスタQ3 のゲート電極G3 を形成
する。 【0039】次に、図11に示すように、CVD法によ
り全面に例えば厚さ40nmのSiO2 膜のようなゲー
ト絶縁膜36を形成する。このゲート絶縁膜36はTF
Tからなる負荷トランジスタQ3 、Q4 のゲート絶縁膜
となる。次に、ゲート絶縁膜36の所定部分をエッチン
グ除去することにより、メモリセルの記憶ノード部にコ
ンタクトホールC4 を形成する。次に、CVD法により
全面に例えば厚さ約500nmのアモルファスシリコン
膜を約480℃の温度で形成した後、約600℃の温度
でアニールすることにより結晶化を行う。次に、この結
晶化により得られた多結晶Si膜をレジストパターンを
マスクとしてエッチングして所定形状にパターニングす
ることにより、負荷トランジスタQ4 のチャネル領域3
7、負荷トランジスタQ3 のチャネル領域および電源電
圧VDD供給用の配線(図示せず)を形成する。次に、図
示は省略するが、所定形状にレジストパターンを形成
し、このレジストパターンをマスクとして、負荷トラン
ジスタQ3 、Q4 の拡散層および電源電圧VDD供給用の
配線(図示せず)に、例えばイオン注入法によりBのよ
うなp型不純物を例えばドーズ量(2〜10)×1014
cm-2の条件でドープする。このようにして、TFTか
らなる負荷トランジスタQ3 、Q4 が形成される。 【0040】次に、図12に示すように、CVD法によ
り全面に例えば厚さ約70nmのSiO2 膜のような層
間絶縁膜38を形成する。次に、CVD法により全面に
例えば厚さ約250nmのBPSG膜39を形成した
後、約875℃の温度でアニールすることによりBPS
G膜39をリフローさせる。次に、レジストパターン
(図示せず)を形成し、このレジストパターンをマスク
としてBPSG膜39、層間絶縁膜38、ゲート絶縁膜
36、BPSG膜34、層間絶縁膜33および層間絶縁
膜28をRIE法などにより異方性エッチングをし、ビ
ット線コンタクト用ランディングパッドへのコンタクト
ホールC5 、周辺回路部の拡散層26、27用のコンタ
クトホールC6 、C7 、C8 、C9 、C10を形成する。
次に、例えばスパッタリング法などにより全面にアルミ
ニウム(Al)膜を形成した後、このAl膜をエッチン
グにより所定形状にパターニングして下層配線40を形
成する。 【0041】次に、例えばCVD法により全面に約40
0℃の温度で厚さ約400nmのSiO2 膜のような層
間絶縁膜41を形成する。次に、スピンオンガラス(S
OG)膜42を厚さ約500nmに塗布した後、エッチ
バックを行い表面をほぼ平坦にする。次に、CVD法に
より全面に例えば厚さ約600nmのSiO2 膜のよう
な層間絶縁膜43を形成した後、この層間絶縁膜43お
よび層間絶縁膜41の所定部分をエッチング除去して下
層配線40へのコンタクト用のコンタクトホールC11
形成する。次に、例えばスパッタリング法によりAl膜
を全面に形成した後、このAl膜をエッチングにより所
定形状にパターニングして上層配線44を形成する。次
に、例えばフォーミングガス中で約400℃の温度でア
ニールを行った後、プラズマCVD法により、例えばS
iN膜のようなパッシベーション膜45を形成する。次
に、図示は省略するが、このパッシベーション膜45の
所定部分をエッチング除去することによりボンディング
パッド用の開口を形成し、目的とするスタティックRA
Mを完成させる。 【0042】以上説明したように、この実施形態による
スタティックRAMの製造方法によれば、ドライバトラ
ンジスタQ1 のゲート電極G1 とアクセストランジスタ
6 のワード線WLとの間隔および図示省略するがもう
一つのドライバトランジスタのゲート電極ともう一つの
アクセストランジスタのワード線WLとの間隔を、フォ
トリソグラフィーの解像限界以下の寸法にすることがで
きるので、メモリセルのサイズの縮小を図ることがで
き、メモリセルの高集積密度化を図ることができる。ま
た、この場合、セルレシオを大きくとることができるの
で、メモリセルの安定動作を図ることができる。 【0043】以上、この発明の実施形態について具体的
に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定され
るものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の
変形が可能である。 【0044】例えば、上述の実施形態において挙げた数
値は、あくまで例に過ぎず、これらに限定されるもので
はない。 【0045】また、上述の実施形態においては、この発
明をスタティックRAMの製造に適用した場合について
説明したが、この発明は、フォトリソグラフィーの解像
限界以下の寸法のパターンの形成が必要な各種の半導体
装置の製造に適用することが可能である。 【0046】 【発明の効果】以上説明したように、この発明による半
導体装置の製造方法によれば、フォトリソグラフィーの
解像限界以下の寸法のパターンを形成することができ、
例えばスタティックRAMにおいてはメモリセルのサイ
ズを縮小することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] [0001] The present invention relates to a semiconductor device manufacturing method.
For example, applied to manufacturing of static RAM
It is suitable. [0002] 2. Description of the Related Art A thin film transistor is formed on a driver transistor.
Configuration in which load transistors composed of transistors (TFTs) are stacked.
Static RAM with low power consumption and data
Good durability characteristics and high integration possible by lamination
Therefore, it has been attracting attention. FIG. 13 shows a static RAM of this type.
FIG. 3 is a plan view illustrating an example of a memory cell. In FIG. 13, reference numeral 101 denotes a semiconductor substrate.
The field insulating film formed in
N used as a source region or a drain region+Expansion of mold
Layer, G1, GTwoIndicates a gate electrode, and WL indicates a word line.
You. Gate electrode G1And the diffusion layers 102 and 103
Driver transformer composed of n-channel MOS transistors
Jista Q1Is formed. Similarly, the gate electrode GTwo
And diffusion layers 104 and 105 form an n-channel MOS transistor.
Driver transistor Q consisting of a transistorTwoFormed
Have been. Also, the word line WL and the diffusion layers 103 and 106
As a result, the action of the n-channel MOS transistor
Set transistor QFiveIs formed, and the word line WL and the diffusion
The layers 107 and 108 form an n-channel MOS transistor.
Access transistor Q6Is formed
You. [0005] C101~ C103Is a buried contact (bu
ried contact). And
Driver transistor Q1Gate electrode G1One end of this
Contact hole C101Driver Transis through
TA QTwoContact with the diffusion layer 104, and the other end
Contact Hall C102Through the access transistor Q
6Contact with the diffusion layer 107. Also dry
Transistor QTwoGate electrode GTwoIs a contact
C103Through the driver transistor Q1And a
Access transistor QFiveContact the diffusion layer 103 of
ing. Although not shown, the driver transistor
Q1, QTwoThin film transistor with an interlayer insulating film on top
Load transistor QThree, QFourIs formed. FIG. 14 shows an equivalent of the memory cell shown in FIG.
It is a circuit diagram. In FIG. 14, VDD, VSSIs power, B
L and BL bars indicate bit lines. [0008] SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is constructed as described above.
In order to reduce the size of the memory cell
Transistor Q1, QTwoChannel width, access traffic
Transistor QFive, Q6Gate length, driver transformer
Jista Q1Gate electrode G1And access transistor Q
6Between word line WL and driver transistor
QTwoGate electrode GTwoAnd access transistor QFiveNo
It is effective to reduce the distance from the word line WL. However, the memory cell is stable at a low voltage.
To operate, the cell ratio (= driver transistor
Must be large.
Driver transistor Q1, QTwoNo cha
The width of the tunnel cannot be reduced indiscriminately. The access transistor QFive, Q6of
Reduction of the gate length is necessary for high-speed operation of memory cells.
It is effective, but in order to secure the cell ratio, dry
Transistor Q1, QTwoChannel width must be increased.
Need to reduce the size of memory cells
Can not. Next, the driver transistor Q1Gate of
Electrode G1And access transistor Q6And the word line WL
Spacing and driver transistor QTwoGate electrode G
TwoAnd access transistor QFiveOf the word line WL
Is determined by the resolution limit of photolithography
Beyond the resolution limit, the driver transistor Q1of
Gate electrode G1And access transistor Q6Word line
WL and driver transistor QTwoGate of
Electrode GTwoAnd access transistor QFiveAnd the word line WL
It is difficult to reduce the interval between the two. In addition, photolitho
Resolution limit lminIs the wavelength λ of the light source and the aperture
Using the unit NA, lmin= Kλ / NA. This
Here, K is used for manufacturing conditions such as photoresist and developing conditions.
It is a constant determined by In order to avoid the above-mentioned problem, the size of the memory cell is reduced.
Driver transistor and access
A method of overlapping with a transistor has been proposed (IEDM
Tech. Dig., Pp. 809-812, 1993). According to this method,
After forming the gate electrode of the driver transistor,
Thermal oxidation of the substrate surface again to form a gate oxide film and another layer
To form a word line. This method uses the driver transistor
Si substrate damaged by irradiation due to etching during star formation
It is necessary to form a gate oxide film on the surface again.
Driver transistor wiring layer and access transistor
An access transistor is used to electrically isolate the wiring layer.
Gate electrode of driver transistor before forming wiring layer
Must be covered with an insulating film, which complicates the manufacturing process.
Disadvantage. Therefore, the object of the present invention is to
Form patterns with dimensions below the resolution limit of the lithography
For example, in a static RAM,
Semiconductor device capable of reducing the size of a molycell
Is provided. [0014] [MEANS FOR SOLVING THE PROBLEMS] To achieve the above object
This departureMing is, Buried on one main surface of semiconductor substrate
Forming an insulating film having a contact opening;
Step of forming a first thin film on the entire surface after forming an insulating film
Forming a second thin film serving as a mask material on the first thin film
Having a first dimension in one direction in the second thin film;
And a first opening overlapping the opening for the buried contact.
Forming a third thin film on the entire surface;
Side of the first opening by etching back the thin film of
Forming a first spacer on the substrate;
And etching the first thin film using the second thin film as a mask
To limit the resolution of photolithography in one direction.
A second dimension smaller than the field and a buried contact
Forming a second opening overlapping with the opening for
After forming the opening, a fourth thin film is formed on the entire surface,
Side of the second opening by etching back the thin film of
Forming a second spacer on the substrate;
After formation, a fifth conductive thin film is formed on the entire surface to form a second thin film.
Semi-conducting through the opening for the buried contact and the opening for the buried contact
Making a buried contact with the body substrate.
A method of manufacturing a semiconductor device. This departureClearIn one embodiment, the first
The thin film is made of polycide, but made of other materials
There may be. Further, the second thin film and the third thin film are
What kind of mask can be used when etching thin film 1
Although it may be made of a material, specifically, for example,
An oxide film is used. [0016] [0017] Manufacturing of the semiconductor device according to the present invention described above.
According to the method, the resolution below the resolution limit of photolithography
A pattern having dimensions can be formed. [0019] BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
This will be described with reference to the drawings. FIG. 1Reference exampleMethod for Manufacturing Semiconductor Device
FIG. ThisReference exampleSemiconductor device manufacturing method
First, as shown in FIG. 1A, the semiconductor substrate 1
An insulating film 2 is formed on the surface. Next, finally photolithography
The space below the resolution limit of the
Then, a first thin film 3 is formed on the entire surface. Next, with the mask material
A second thin film 4 is formed on the entire surface. This second thin film 4
As a material for the first thin film 3, etching is selected.
The material is selected so that a large selection ratio can be obtained. Then one side
Resist pattern 5 having an opening having a width L1
2 is formed on the thin film 4. At this time, the width L1 is
It may be almost the same as the resolution limit of sography or it
May be slightly larger than Next, as shown in FIG.
Etching the second thin film 4 using the mask 5 as a mask.
And the opening H1After forming the resist pattern 5
Remove. Next, a third thin film (not shown) is formed on the entire surface.
After that, this third thin film is applied to the surface of the semiconductor substrate 1.
By etching back in the vertical direction, the opening H1Side of
Side wall spacer made of the material of the third thin film on the surface
6 is formed. At this time, the side wall spacer 6
The width W1 is a minute space to be formed on the first thin film 3 later.
Is defined as L2, L2 = L1-2 × W1.
Is chosen. Next, as shown in FIG.
A distaste pattern 7 is formed. Next, using the resist pattern 7 as a mask
Etching the second thin film 4 to form an opening (not shown)
I do. Next, after removing the resist pattern 7, the second
Using the thin film 4 and the sidewall spacer 6 as a mask
1D by etching the first thin film 3
As shown in FIG.Two, HThreeTo form After this,
2 thin film 4 and sidewall spacer 6
Removed. At this time, the opening HTwoWidth L2 is L1-2 ×
W1, which is 2 times higher than the resolution limit of photolithography.
× W1. As explained above, thisReference exampleBy half
According to the method of manufacturing a conductor device, photolithography
A fine space having a size smaller than the resolution limit
3 can be formed. Next, the present inventionFruitThe embodiment will be described.
You. ThisFruitThe embodiment is based on the driver transistor already described.
A load transistor consisting of a TFT is stacked on a
This invention is applied to the manufacture of a static RAM
It is. Structure of memory cell of this static RAM
Is, for example, the same as that shown in FIG. FIGS. 2 to 12 show the present invention.FruitIn form
Sectional view showing a method for manufacturing a static RAM according to the present invention.
You. ThisFruitOf the static RAM according to the embodiment
In the manufacturing method, first, as shown in FIG.
In a semiconductor substrate 11 such as an n-type silicon (Si) substrate
Form n-well 12 and p-well 13 adjacent to each other
I do. These n-well 12 and p-well 13 are
Specifically, for example, it is formed as follows. That is,
Oxidized by thermally oxidizing the surface of the semiconductor substrate 11
A film (not shown) is formed. Next, p-type oxide is formed on this oxide film.
Prescribed resist pattern covering the surface of the well formation area
(Not shown), and using this resist pattern as a mask
For example, phosphorus (P) by ion implantation
For example, an n-type impurity is implanted at an energy of 50 keV and a dose of
Amount (1-10) x 1012cm-2Doping under the following conditions. Next
After removing the resist pattern, an n-well is formed.
Oxide film with resist pattern of predetermined shape covering the surface of the region
Formed on top and using this resist pattern as a mask
For example, p-type impurities such as boron (B) by ion implantation
For example, the object is implanted at an energy of 30 keV and a dose (1 to 1).
10) x 1012cm-2Doping under the following conditions. Then this
After removing the resist pattern, for example, a temperature of 1150 ° C.
Heat for three hours at a temperature,
Activation. This allows doping with n-type impurities
N-well 12 is formed in the region
A p-well 13 is formed in the defined region. Next, the semiconductor substrate 11 is formed on the surface of the semiconductor substrate 11.
After the oxide film is removed by etching, for example, a selective oxidation method (L
Element separation is performed by the OCOS method. That is,
And a pad oxide film on the surface of the semiconductor substrate 11 by thermal oxidation.
(Not shown). Next, the entire pad oxide film
Silicon nitride (Si)ThreeNFour) A film is formed and
It is patterned into a predetermined shape by etching.
Next, this SiThreeNFourSemiconductor substrate with film as oxidation mask
11 by selectively thermally oxidizing the surface,
A field insulating film 14 having a thickness of about 400 nm is formed to
Perform separation. At this time, in the part of the p-well 13,
The ions are implanted into the selective oxidation portion of the p-well 13 in advance.
The diffused p-type impurity such as B
Under the field insulating film 14, for example, p+Type channel
A top region 15 is formed. Next, SiThreeNFourD membrane
Etching removal and etching removal of pad oxide film
Then, the surface of the semiconductor substrate 11 is exposed. Next, the fee
Thermal oxidation of the surface of the active region surrounded by the field insulating film 14
After forming an oxide film (not shown)
A p-type impurity such as B is introduced into the semiconductor substrate 11 by the implantation method.
The threshold voltage is adjusted by doping. Next
After removing the oxide film by etching,
To thermally oxidize the surface of the active region surrounded by the edge film 14
For example, about 16 nm thick SiOTwoGate like membrane
An insulating film 16 is formed. Next, a predetermined shape (not shown)
Using the resist pattern as a mask,
The gate insulating film 16 is etched with, for example, buffered hydrofluoric acid.
Substrate contact area, that is,
Contact hole C for contact1To form Next, as shown in FIG.
For example, a polycrystalline Si film 17 having a thickness of about 100 nm is
Formed at a temperature of 620 ° C. Next, this polycrystalline Si film 1
7, for example, POClThreeBy the thermal diffusion method using
Thus, P is doped at a high concentration to lower the resistance. Also this
Sometimes, contact hole C1P well 1 in the area
P is diffused into 3 to form an n-type diffusion layer 18. Next
Then, on the surface of the polycrystalline Si film 17 during the thermal diffusion,
After removing the phosphorus glass by etching, the polycrystalline Si film
17 by sputtering or CVD, for example,
About 100 nm of tungsten silicide (WSiTwo)
A film 19 is formed. Next, on the entire surface by CVD method or the like,
For example, about 200 nm thick SiOTwoInterlayer insulation like film
A film 20 is formed. Next, as shown in FIG.
Cell driver transistor Q1And access transis
TA Q6To the portion corresponding to the region between
Insulation of resist pattern 21 of predetermined shape having opening
After being formed on the film 20, this resist pattern 21 is
The interlayer insulating film 20 is used as a mask, for example, by reactive ion etching.
By anisotropic etching such as RIE
Openings 22a and 22b are formed. These openings 22
a, the width L1 in one direction of 22b is
It may be about the same as the resolution limit of the fee,
May be larger. Next, the resist pattern 21 is removed.
Next, as shown in FIG.
For example, SiOTwoAfter the film is formed, a half
Etch back vertically to the surface of the conductive substrate 11
As a result, SiO 2 is formed on the side surfaces of the openings 22a and 22b.TwoOr
A side wall spacer 23 is formed. This service
The width W1 of the id wall spacer 23 is different from the opening 22a, 2
2b, the width L1 in one direction and the driver transistor Q
1Gate electrode and access transistor Q6Word line
The design is made in consideration of the final distance L2 from the WL. Next, as shown in FIG.
The strike pattern 24 is formed. Next, using the resist pattern 24 as a mask,
The interlayer insulating film 20 by RIE or the like.
To Next, after removing the resist pattern 24, the layer
WSi using the interlayer insulating film 20 as a maskTwoMembrane 19 and polymorph
The crystalline Si film 17 is sequentially anisotropically etched. By this
As shown in FIG. 7, the polycrystalline Si film 17 and the WSi
TwoDriver transistor Q composed of film 191Gate of
Electrode G1, Word line WL, word line WL ′, and peripheral circuits
Transistor gate electrode G '1, G 'Two, And its
Another wiring (not shown) is formed. At this time, the gate
Electrode G1L2 between the word line WL and the word line WL
When the width of the spacer 23 is W1, L2 = L1-2 × W
1, which is smaller than L1. Illustration is omitted.
But with the gate electrode of another driver transistor
Between the word line WL of another access transistor
The gap will be smaller as well. Next, as shown in FIG.
Part of the surface covered with a resist pattern (not shown)
In the state, the gate electrode G1, G '1, Word lines WL and
In the p-well 13 using the word line WL 'as a mask, for example,
N-type impurities such as arsenic (As)
For example, dose (1-5) × 1013cm-2Under the conditions
Dope. Next, this n-type impurity is used for ion implantation.
After removing the resist pattern, the portion of the p-well 13 is removed.
With the surface covered with a resist pattern (not shown)
Then, the gate electrode G 'TwoIs used as a mask in n-well 12
Then, for example, by ion implantation, a p-type impurity such as B
For example, dose amount (0.5 to 5) × 1013cm-2Condition
Dope. Next, the resist pattern was removed.
Thereafter, for example, an S-layer of about 150 nm thick is formed on the entire surface by CVD.
iOTwoAfter forming the film, the SiOTwoFor example, RIE
Etch perpendicular to the surface of the semiconductor substrate 11 by a method such as
Back to gate electrode G1, G '1, G 'Two, Word line
Sidewall spacers on the side surfaces of WL and word line WL '
The sensor 25 is formed. Next, the surface of the n-well 12 is resisted.
Cover with side patterns (not shown)
Spacer 25, gate electrode G1, G '1, Word line W
L and word line WL 'as a mask, p well 13
In the inside, for example, an n-type impurity such as As by an ion implantation method.
For example, dose amount (1-5) × 1015cm-2Under the condition of
Do Next, it was used for ion implantation of this n-type impurity.
After removing the resist pattern, the p-well 13
With the surface covered with a resist pattern (not shown),
Sidewall spacer 25 and gate electrode G 'TwoTo
As a mask, for example, by ion implantation in the n-well 12
For example, a p-type impurity such as B is added to a dose (1 to 5), for example.
× 1015cm-2Doping under the following conditions. Next, this Regis
After removing the gate pattern, if necessary,
Heat treatment is performed for aerial activation. As a result, the n-type
In the side wall spacer 25 in the region doped with a pure substance
On the other hand, n+A mold diffusion layer 26 is formed.
This n+Type diffusion layer 26 is formed in the side wall spacer 2.
5 on the lower part-Type low impurity concentration portion 26a
You. Similarly, the side wall is formed in the region doped with the p-type impurity.
P in self-alignment with the+Mold diffusion layer
27 are formed. This p+Type diffusion layer 27
P on the lower part of the wall spacer 25-Low impurity of mold
It has a density portion 27a. Next, as shown in FIG.
On the entire surface, for example, a 50 nm thick SiOTwoMembrane-like isolation
An edge film 28 is formed. Next, a predetermined amount of the interlayer insulating film 28 is formed.
By etching away the part, the bit line contour
Contact hole CTwo, Memory cell grounding
And contact holes for the contacts of peripheral circuits (Figure
(Not shown). Next, by CVD method,
A polycrystalline Si film 29 having a thickness of, for example, 50 nm
After being formed at 20 ° C., for example,
For example, an n-type impurity such as As is implanted by an ON implantation method.
Energy 30 keV, dose amount (1-10) × 1015
cm-2Doping under the following conditions. Next, the sputtering method
For example, WSi having a thickness of 50 nm is formed on the entire surface by the CVD method.Twofilm
Form 30. Next, using the resist pattern as a mask
WSiTwoThe film 30 and the polycrystalline Si film 29 are formed by, for example, RI
Anisotropic etching by E method etc.
Ground wiring, landing pads for bit contacts and
Pattern to the shape of the second wiring layer (not shown)
You. Next, as shown in FIG.
Over the entire surface, for example, a 70 nm thick SiOTwoInterlayer like membrane
An insulating film 33 is formed. Next, e.g.
Iodine-phosphosilicate glass (BPSG) film 34 over the entire surface
After that, heat treatment is performed at a temperature of about 850 ° C. for 30 minutes.
BPSG film 34 is reflowed. Next, BPSG
A predetermined portion of the film 34 and the interlayer insulating film 33 is removed by etching.
And the driver transistor Q1Gate electrode G1With
Contact hole C for contactThreeTo form Next
Then, for example, a 50 nm-thick polycrystalline
A Si film 35 is formed at a temperature of about 620 ° C.
A p-type impurity such as B is doped, for example, by ion implantation.
Size (1-10) x 1013cm-2Doping under the following conditions.
Then, using the resist pattern as a mask, the polycrystalline Si film is used.
Etching 35 and patterning it into a predetermined shape
As a result, the load transistor QThreeGate electrode GThreeForm
I do. Next, as shown in FIG.
Over the entire surface, for example, a 40 nm thick SiOTwoGaming like a membrane
The insulating film 36 is formed. This gate insulating film 36 is made of TF
Load transistor Q consisting of TThree, QFourGate insulation film
It becomes. Next, a predetermined portion of the gate insulating film 36 is etched.
Removes the memory cell memory node.
Contact Hall CFourTo form Next, by the CVD method
Amorphous silicon with a thickness of, for example, about 500 nm on the entire surface
After forming the film at a temperature of about 480 ° C.,
The crystallization is performed by annealing with. Next,
The polycrystalline Si film obtained by crystallization
Etching as a mask to pattern into a predetermined shape
As a result, the load transistor QFourChannel region 3
7. Load transistor QThreeChannel area and power supply
Pressure VDDA supply wiring (not shown) is formed. Then figure
Although not shown, a resist pattern is formed in a predetermined shape
Then, using this resist pattern as a mask,
Jista QThree, QFourDiffusion layer and power supply voltage VDDFor supply
Wiring (not shown) is connected to B by ion implantation, for example.
Such a p-type impurity is, for example, a dose amount (2 to 10) × 1014
cm-2Doping under the following conditions. In this way, the TFT
Load transistor QThree, QFourIs formed. Next, as shown in FIG.
Over the entire surface, for example, about 70 nm thick SiOTwoLayer like membrane
An interlayer insulating film 38 is formed. Next, the entire surface is formed by the CVD method.
For example, a BPSG film 39 having a thickness of about 250 nm was formed.
Thereafter, annealing at a temperature of about 875 ° C.
The G film 39 is reflowed. Next, resist pattern
(Not shown), and using this resist pattern as a mask
BPSG film 39, interlayer insulating film 38, gate insulating film
36, BPSG film 34, interlayer insulating film 33, and interlayer insulating
The film 28 is anisotropically etched by RIE or the like, and
Contact to landing pad for socket contact
Hall CFiveFor the diffusion layers 26 and 27 in the peripheral circuit section
Kuto Hall C6, C7, C8, C9, CTenTo form
Next, for example, the aluminum is
After forming an aluminum (Al) film, this Al film is
Patterning to form a lower layer wiring 40
To achieve. Next, for example, about 40
About 400 nm thick SiO 2 at a temperature of 0 ° C.TwoLayer like membrane
An inter-layer insulating film 41 is formed. Next, spin-on glass (S
OG) After coating the film 42 to a thickness of about 500 nm,
Backing is performed to make the surface almost flat. Next, the CVD method
On the entire surface, for example, SiO having a thickness of about 600 nmTwoLike a membrane
After forming the interlayer insulating film 43, the interlayer insulating film 43 and the
And predetermined portions of the interlayer insulating film 41 are removed by etching.
Contact hole C for contact to layer wiring 4011To
Form. Next, for example, an Al film is formed by a sputtering method.
Is formed on the entire surface, and then this Al film is
The upper layer wiring 44 is formed by patterning into a fixed shape. Next
Then, for example, in a forming gas at a temperature of about 400 ° C.
After performing the neal, for example, S
A passivation film 45 such as an iN film is formed. Next
Although not shown, the passivation film 45
Bonding by etching and removing specified parts
An opening for the pad is formed, and the desired static RA
Complete M. As explained above,FruitDepends on form
According to the method of manufacturing the static RAM, the driver
Transistor Q1Gate electrode G1And access transistor
Q6Between the word line WL and
The gate electrode of one driver transistor and the other
The distance between the access transistor and the word line WL is
Dimensions below the resolution limit of trilithography
The size of the memory cell can be reduced.
Thus, high integration density of memory cells can be achieved. Ma
In this case, the cell ratio can be increased
Thus, stable operation of the memory cell can be achieved. As described above, the embodiment of the present invention is specifically described.
However, the present invention is limited to the above-described embodiment.
It is not intended to be limited to various types based on the technical idea of the present invention.
Deformation is possible. For example,FruitNumbers listed in the embodiment
The values are only examples and are not intended to be limiting.
There is no. In addition, the aboveFruitIn the embodiment,
Case where Akira is applied to the manufacture of static RAM
As described, the present invention relates to the resolution of photolithography.
Various semiconductors that require formation of sub-dimensional patterns
It can be applied to the manufacture of devices. [0046] As described above, according to the present invention,
According to the method of manufacturing a conductor device, photolithography
It is possible to form a pattern with dimensions below the resolution limit,
For example, in a static RAM, the size of a memory cell
Size can be reduced.

【図面の簡単な説明】 【図1】 参考例による半導体装置の製造方法を示す断
面図である。 【図2】 この発明の実施形態によるスタティックRA
Mの製造方法を示す断面図である。 【図3】 この発明の実施形態によるスタティックRA
Mの製造方法を示す断面図である。 【図4】 この発明の実施形態によるスタティックRA
Mの製造方法を示す断面図である。 【図5】 この発明の実施形態によるスタティックRA
Mの製造方法を示す断面図である。 【図6】 この発明の実施形態によるスタティックRA
Mの製造方法を示す断面図である。 【図7】 この発明の実施形態によるスタティックRA
Mの製造方法を示す断面図である。 【図8】 この発明の実施形態によるスタティックRA
Mの製造方法を示す断面図である。 【図9】 この発明の実施形態によるスタティックRA
Mの製造方法を示す断面図である。 【図10】 この発明の実施形態によるスタティックR
AMの製造方法を示す断面図である。 【図11】 この発明の実施形態によるスタティックR
AMの製造方法を示す断面図である。 【図12】 この発明の実施形態によるスタティックR
AMの製造方法を示す断面図である。 【図13】 一般的なスタティックRAMのメモリセル
の構造を示す平面図である。 【図14】 図13に示すスタティックRAMのメモリ
セルを示す等価回路図である。 【符号の簡単な説明】 1、11 半導体基板 2 絶縁膜 3 第1の薄膜 4 第2の薄膜 5、7、21、24 レジストパターン 6、23、25 サイドウォールスペーサ 12 nウェル 13 pウェル 14 フィールド絶縁膜 16、36 ゲート絶縁膜 17、29、35 多結晶Si膜 18、26、27 拡散層 19、30 WSi2 膜 20、28、33、38、41、43 層間絶縁膜 22a、22b 開口 34、39 BPSG膜 37 チャネル領域 40 下層配線 42 SOG膜 44 上層配線 45 パッシベーション膜 Q1 、Q2 ドライバトランジスタ Q3 、Q4 負荷トランジスタ Q5 、Q6 アクセストランジスタ G1 、G2 、G´1 、G´2 ゲート電極 WL、WL´ ワード線 H1 、H2 、H3 開口
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view showing a method for manufacturing a semiconductor device according to a reference example . [2] Static RA by the implementation form of the invention
It is sectional drawing which shows the manufacturing method of M. [3] Static RA by the implementation form of the invention
It is sectional drawing which shows the manufacturing method of M. [4] Static RA by the implementation form of the invention
It is sectional drawing which shows the manufacturing method of M. [Figure 5] static RA by implementation embodiment of the present invention
It is sectional drawing which shows the manufacturing method of M. [6] Static RA by the implementation form of the invention
It is sectional drawing which shows the manufacturing method of M. [7] static RA by implementation embodiment of the present invention
It is sectional drawing which shows the manufacturing method of M. [8] static RA by implementation embodiment of the present invention
It is sectional drawing which shows the manufacturing method of M. [9] Static RA by the implementation form of the invention
It is sectional drawing which shows the manufacturing method of M. [10] Static R by the implementation form of the invention
It is sectional drawing which shows the manufacturing method of AM. [11] Static R by the implementation form of the invention
It is sectional drawing which shows the manufacturing method of AM. [12] Static R by the implementation form of the invention
It is sectional drawing which shows the manufacturing method of AM. FIG. 13 is a plan view showing a structure of a memory cell of a general static RAM. 14 is an equivalent circuit diagram showing a memory cell of the static RAM shown in FIG. DESCRIPTION OF THE SYMBOLS 1, 11 Semiconductor substrate 2 Insulating film 3 First thin film 4 Second thin film 5, 7, 21, 24 Resist pattern 6, 23, 25 Sidewall spacer 12 N well 13 P well 14 Field Insulating films 16, 36 Gate insulating films 17, 29, 35 Polycrystalline Si films 18, 26, 27 Diffusion layers 19, 30 WSi 2 films 20, 28, 33, 38, 41, 43 Interlayer insulating films 22a, 22b Openings 34, 39 BPSG film 37 Channel region 40 Lower wiring 42 SOG film 44 Upper wiring 45 Passivation films Q 1 , Q 2 Driver transistor Q 3 , Q 4 Load transistor Q 5 , Q 6 Access transistors G 1 , G 2 , G ′ 1 , G '2 gate electrode WL, WL' word line H 1, H 2, H 3 opening

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 27/11 H01L 29/786 H01L 21/8244 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 27/11 H01L 29/786 H01L 21/8244

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 半導体基板の一方の主表面にベリッドコ
ンタクト用の開口を有する絶縁膜を形成する工程と、 上記絶縁膜を形成した後、全面に第1の薄膜を形成する
工程と、 上記第1の薄膜上にマスク材料となる第2の薄膜を形成
する工程と、 上記第2の薄膜に一方向に第1の寸法を有し、かつ上記
ベリッドコンタクト用の開口と重なる第1の開口を形成
する工程と、 全面に第3の薄膜を形成した後、上記第3の薄膜をエッ
チバックすることにより上記第1の開口の側面に第1の
スペーサを形成する工程と、 上記第1のスペーサおよび上記第2の薄膜をマスクとし
て上記第1の薄膜をエッチングすることにより上記一方
向にフォトリソグラフィーの解像限界より小さい第2の
寸法を有し、かつ上記ベリッドコンタクト用の開口と重
なる第2の開口を形成する工程と、 上記第2の開口を形成した後、全面に第4の薄膜を形成
し、上記第4の薄膜をエッチバックすることにより上記
第2の開口の側面に第2のスペーサを形成する工程と、 上記第2のスペーサを形成した後、全面に導電性の第5
の薄膜を形成して上記第2の開口および上記ベリッドコ
ンタクト用の開口を通じて上記半導体基板にベリッドコ
ンタクトさせる工程とを有することを特徴とする半導体
装置の製造方法。
(57) Claims 1. A step of forming an insulating film having an opening for a buried contact on one main surface of a semiconductor substrate, and forming a first film on the entire surface after forming the insulating film. Forming a second thin film serving as a mask material on the first thin film; and providing the second thin film with a first dimension in one direction and using the buried material. Forming a first opening overlapping with the contact opening; forming a third thin film on the entire surface; and etching back the third thin film to form a first spacer on a side surface of the first opening. And forming a second dimension smaller than the resolution limit of photolithography in the one direction by etching the first thin film using the first spacer and the second thin film as a mask, And the above-mentioned belid contact Forming a second opening that overlaps the second opening; and forming the second opening, forming a fourth thin film on the entire surface, and etching back the fourth thin film to form the second opening. Forming a second spacer on the side surface of the opening; and forming the second spacer on the entire surface after forming the second spacer.
Forming a thin film and making a buried contact with the semiconductor substrate through the second opening and the buried contact opening.
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