JP4196898B2 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

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本発明は、半導体装置の製造方法に係り、特に、半導体装置における配線形成方法、電極形成方法およびコンタクトホール形成方法に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a wiring formation method, an electrode formation method, and a contact hole formation method in a semiconductor device.

従来、この分野の技術として図3に示されるものがあった。以下、ダイナミックランダムアクセスメモリー(以下、DRAMと略する)を例にとり、図に従い詳細に説明する。
〔I〕(第1の先行技術)
(1)まず、図3(a)に示すように、通常の半導体装置製造工程を経て、素子分離領域(図示せず)、トランスファゲート202、およびプラグ203まで形成する。このプラグ203は、シリコン基板201上に、ビット線およびキャパシタ電極とコンタクトをとる箇所に形成されている。なお、201Aは絶縁膜である。
Conventionally, there is a technique shown in FIG. 3 as a technique in this field. Hereinafter, a dynamic random access memory (hereinafter abbreviated as DRAM) will be taken as an example and described in detail with reference to the drawings.
[I] (first prior art)
(1) First, as shown in FIG. 3A, an element isolation region (not shown), a transfer gate 202, and a plug 203 are formed through a normal semiconductor device manufacturing process. The plug 203 is formed on the silicon substrate 201 at a location where it makes contact with the bit line and the capacitor electrode. Note that 201A is an insulating film.

(2)次に、図3(b)に示すように、絶縁膜204を堆積してから化学機械研磨法(以下、CMPと略す)で平坦化し、通常のリソグラフィ工程によりホールパターン205を形成してから、絶縁膜204をエッチングすることにより、プラグ203に対して、ビット線コンタクトホール206を開口する。   (2) Next, as shown in FIG. 3B, after depositing an insulating film 204, it is planarized by a chemical mechanical polishing method (hereinafter abbreviated as CMP), and a hole pattern 205 is formed by a normal lithography process. Then, the bit line contact hole 206 is opened in the plug 203 by etching the insulating film 204.

(3)次に、図3(c)に示すように、ビット線を構成する導電性材料を堆積することにより、ビット線コンタクトホール206を埋め込んでから、通常のリソグラフィ工程とエッチング工程を経て、ビット線207を形成する。   (3) Next, as shown in FIG. 3C, by depositing a conductive material constituting the bit line, the bit line contact hole 206 is filled, and then through a normal lithography process and an etching process, Bit line 207 is formed.

(4)次に、図3(d)に示すように、ビット線207上に絶縁膜208を堆積してからCMPで平坦化し、通常のリソグラフィ工程により、ホールパターン209を形成してから、絶縁膜208と204及びビット線207をエッチングすることにより、プラグ203に対してキャパシタ電極コンタクトホール210を開口する。   (4) Next, as shown in FIG. 3D, an insulating film 208 is deposited on the bit line 207 and then flattened by CMP. After a hole pattern 209 is formed by a normal lithography process, insulation is performed. By etching the films 208 and 204 and the bit line 207, a capacitor electrode contact hole 210 is opened with respect to the plug 203.

以下、通常の半導体装置の製造工程を経ることにより、キャパシタ電極以降が形成され、半導体装置が製造される。
〔II〕(第2先行技術)
半導体装置の微細化に伴い、トランスファゲート幅、コンタクトホール寸法とも縮小の一途をたどっている。しかし、リソグラフィ工程での合わせ余裕はスケーリングされないので、合わせ余裕を吸収してコンタクトホールとトランスファゲートの絶縁性を確保するエッチング技術が、今後の半導体装置の製造では不可欠である。
Thereafter, the capacitor electrode and subsequent parts are formed through a normal semiconductor device manufacturing process, and the semiconductor device is manufactured.
[II] (Second Prior Art)
With the miniaturization of semiconductor devices, both the transfer gate width and the contact hole dimensions are steadily decreasing. However, since the alignment margin in the lithography process is not scaled, an etching technique that absorbs the alignment margin and secures insulation between the contact hole and the transfer gate is indispensable in the manufacture of semiconductor devices in the future.

従来、この分野の技術として、図4及び図5に示されるものがあった。以下、図に従い詳細に説明する。   Conventionally, there are technologies shown in FIGS. 4 and 5 as techniques in this field. Hereinafter, it demonstrates in detail according to a figure.

(1)まず、図4(a)に示すように、シリコン基板301に素子分離領域302を形成後、オフセット酸化シリコン膜303を積載したトランスファゲート304を、通常のリソグラフィとエッチングにより形成する。その後、マスクパターンを通常のリソグラフィで形成してn型不純物をイオン注入によりシリコン基板301に注入する。なお、簡単のため、イオン注入時のレジストパターンは図示していない。   (1) First, as shown in FIG. 4A, after forming an element isolation region 302 on a silicon substrate 301, a transfer gate 304 loaded with an offset silicon oxide film 303 is formed by ordinary lithography and etching. Thereafter, a mask pattern is formed by ordinary lithography, and n-type impurities are implanted into the silicon substrate 301 by ion implantation. For simplicity, the resist pattern at the time of ion implantation is not shown.

(2)次に、図4(b)に示すように、ウエハ全面に酸化シリコン膜を化学気相析出法(以下、CVD法と略する)により堆積し、異方的にエッチングすることによりサイドウォール305を形成する。   (2) Next, as shown in FIG. 4B, a silicon oxide film is deposited on the entire surface of the wafer by a chemical vapor deposition method (hereinafter abbreviated as a CVD method) and anisotropically etched to form a side surface. A wall 305 is formed.

(3)次に、図4(c)に示すように、マスクパターンを通常のリソグラフィ工程で形成して、n型不純物及びp型不純物をイオン注入によりシリコン基板301に注入する。なお、簡単のため、イオン注入時のレジストパターンは図示していない。   (3) Next, as shown in FIG. 4C, a mask pattern is formed by a normal lithography process, and n-type impurities and p-type impurities are implanted into the silicon substrate 301 by ion implantation. For simplicity, the resist pattern at the time of ion implantation is not shown.

(4)次に、図4(d)に示すように、酸化シリコン膜(図示なし)を堆積し、ストッパーとして機能する膜厚の窒化シリコン膜307を堆積してから酸化シリコン膜308を堆積し、CMPにより平坦化する。   (4) Next, as shown in FIG. 4D, a silicon oxide film (not shown) is deposited, a silicon nitride film 307 having a film thickness that functions as a stopper is deposited, and then a silicon oxide film 308 is deposited. And flattening by CMP.

(5)次に、図5(a)に示すように、通常のリソグラフィにより、シリコン基板301にコンタクトホール310を開口するためのホールパターン309を形成し、窒化シリコン膜307をストッパーとして酸化シリコン膜308をエッチングした後に、窒化シリコン膜307と酸化シリコン膜(図示なし)をエッチングすることにより、シリコン基板301にコンタクトホール310を開口する。   (5) Next, as shown in FIG. 5A, a hole pattern 309 for opening the contact hole 310 is formed in the silicon substrate 301 by ordinary lithography, and a silicon oxide film is formed using the silicon nitride film 307 as a stopper. After etching 308, the silicon nitride film 307 and the silicon oxide film (not shown) are etched to open a contact hole 310 in the silicon substrate 301.

(6)次に、図5(b)に示すように、コンタクトホール310を多結晶シリコン膜で埋め込み、エッチバックすることによりプラグ311を形成する。   (6) Next, as shown in FIG. 5B, the contact hole 310 is filled with a polycrystalline silicon film and etched back to form a plug 311.

(7)次に、図5(c)に示すように、酸化シリコン膜312を堆積してから、通常のリソグラフィにより、シリコン基板301とビット線を接続するためのコンタクトホールパターン313を形成し、窒化シリコン膜307をストッパーとして酸化シリコン膜312と308をエッチングした後に、窒化シリコン膜307と酸化シリコン膜をエッチングすることにより、シリコン基板301にビット線コンタクトホール314を形成する。   (7) Next, as shown in FIG. 5C, after depositing the silicon oxide film 312, a contact hole pattern 313 for connecting the silicon substrate 301 and the bit line is formed by ordinary lithography. After etching the silicon oxide films 312 and 308 using the silicon nitride film 307 as a stopper, the silicon nitride film 307 and the silicon oxide film are etched to form the bit line contact hole 314 in the silicon substrate 301.

以下、通常の半導体装置製造工程を経て半導体装置が製造される。
〔III 〕(第3先行技術)
従来、この分野の技術として図6及び図7に開示されるものがあった。以下、図に従い詳細に説明する。
Thereafter, the semiconductor device is manufactured through a normal semiconductor device manufacturing process.
[III] (Third prior art)
Conventionally, there are technologies disclosed in FIGS. 6 and 7 as techniques in this field. Hereinafter, it demonstrates in detail according to a figure.

(1)まず、図6(a)に示すように、通常のDRAM製造工程により、ビット線403まで形成してから層間絶縁膜として酸化シリコン膜404を堆積し、例えば、CMPにより平坦化してから窒化シリコン膜405を堆積する。なお、本来ビット線に対向する形でトランスファゲートが形成されているが、簡単のため図示していない。   (1) First, as shown in FIG. 6A, after forming up to the bit line 403 by a normal DRAM manufacturing process, a silicon oxide film 404 is deposited as an interlayer insulating film, and then flattened by CMP, for example. A silicon nitride film 405 is deposited. Although the transfer gate is originally formed to face the bit line, it is not shown for simplicity.

(2)次に、図6(b)に示すように、多結晶シリコン膜406を堆積してから、通常のリソグラフィ工程によりホールパターン407を形成する。その後、窒化シリコン膜405をストッパーとして多結晶シリコン膜406を異方的にエッチングし、ホール408を形成する。   (2) Next, as shown in FIG. 6B, after depositing a polycrystalline silicon film 406, a hole pattern 407 is formed by a normal lithography process. Thereafter, the polycrystalline silicon film 406 is anisotropically etched using the silicon nitride film 405 as a stopper to form a hole 408.

(3)次に、図6(c)に示すように、レジスト407を灰化してから多結晶シリコン膜を堆積し、異方的にエッチングすることによりサイドウォール409を形成し、ホール408よりも小さな開口径の、多結晶シリコン膜で構成されるエッチングマスク410を形成する。   (3) Next, as shown in FIG. 6C, after the resist 407 is incinerated, a polycrystalline silicon film is deposited and anisotropically etched to form a sidewall 409, which is more than the hole 408. An etching mask 410 made of a polycrystalline silicon film having a small opening diameter is formed.

(4)次に、図6(d)に示すように、エッチングマスク410に対して充分な選択比が得られる条件で、窒化シリコン膜405、酸化シリコン膜404及びビット線403よりも下層の層間絶縁膜402を一括でエッチングすることにより、シリコン基板401上にコンタクトホール411を開口する。以下、このコンタクトホールをセルコンタクトホールと称する。   (4) Next, as shown in FIG. 6D, under the condition that a sufficient selection ratio is obtained with respect to the etching mask 410, the layers below the silicon nitride film 405, the silicon oxide film 404, and the bit line 403 are provided. A contact hole 411 is opened on the silicon substrate 401 by etching the insulating film 402 at once. Hereinafter, this contact hole is referred to as a cell contact hole.

(5)次に、図7(a)に示すように、多結晶シリコン膜を堆積し、セルコンタクトホール411を埋め込んでから、多結晶シリコン膜をエッチバックすることにより、プラグ412を形成する。   (5) Next, as shown in FIG. 7A, after depositing a polycrystalline silicon film and filling the cell contact hole 411, the polycrystalline silicon film is etched back to form a plug 412.

(6)次に、図7(b)に示すように、酸化シリコン膜413を堆積してから、セルコンタクトホール411内のプラグ412に対してコンタクトホール415を開口するためのホールパターン414を通常のリソグラフィ工程より形成する。以下、このコンタクトホールをキャパシタ電極コンタクトホールと称する。その後、窒化シリコン膜405に対して充分選択比が高い条件でセルコンタクトホール411内のプラグ412に到達するまで酸化シリコン膜413をエッチングすることにより、キャパシタ電極コンタクトホール415を開口する。   (6) Next, as shown in FIG. 7B, after the silicon oxide film 413 is deposited, a hole pattern 414 for opening the contact hole 415 with respect to the plug 412 in the cell contact hole 411 is usually formed. The lithography process is used. Hereinafter, this contact hole is referred to as a capacitor electrode contact hole. Thereafter, the capacitor electrode contact hole 415 is opened by etching the silicon oxide film 413 until it reaches the plug 412 in the cell contact hole 411 under a sufficiently high selection ratio with respect to the silicon nitride film 405.

(7)次に、図7(c)に示すように、レジスト414を灰化してから、キャパシタ電極を構成する多結晶シリコン膜416、キャパシタ電極コンタクトホール415を埋め込むための酸化シリコン膜417を順次堆積する。その後、多結晶シリコン膜416が露出するまで酸化シリコン膜417をエッチバックしてから、露出している部分の多結晶シリコン膜416をエッチングする。   (7) Next, as shown in FIG. 7C, after the resist 414 is ashed, a polycrystalline silicon film 416 constituting the capacitor electrode and a silicon oxide film 417 for embedding the capacitor electrode contact hole 415 are sequentially formed. accumulate. Thereafter, the silicon oxide film 417 is etched back until the polycrystalline silicon film 416 is exposed, and then the exposed portion of the polycrystalline silicon film 416 is etched.

(8)次に、図7(d)に示すように、窒化シリコン膜405をストッパーとして、フッ化水素水溶液により酸化シリコン膜417及び413を除去することにより、キャパシタ電極418を形成する。その後、キャパシタ絶縁膜419とセルプレート電極を形成するための多結晶シリコン膜を堆積し、通常のリソグラフィとエッチングによりセルプレート電極420を形成する。
なし
(8) Next, as shown in FIG. 7D, by using the silicon nitride film 405 as a stopper, the silicon oxide films 417 and 413 are removed with an aqueous hydrogen fluoride solution, thereby forming a capacitor electrode 418. Thereafter, a capacitor insulating film 419 and a polycrystalline silicon film for forming a cell plate electrode are deposited, and a cell plate electrode 420 is formed by normal lithography and etching.
None

しかしながら、上記した〔I〕の従来の半導体装置の製造方法では、半導体装置の微細化が進むと配線間隔も縮小するために、リソグラフィ工程での合わせ余裕を確保することが困難になり、配線間に安定にコンタクトホールを開口するのが難しいという問題点があった。一方、リソグラフィ工程での合わせ余裕を確保しようとすると、半導体装置の微細化比率よりも配線幅を縮小しなければならないが、微細配線パターンをリソグラフィ工程で形成することが、容易ではないという問題点があった。   However, in the conventional method for manufacturing a semiconductor device of [I] described above, as the semiconductor device is further miniaturized, the wiring interval is also reduced, so that it is difficult to secure an alignment margin in the lithography process. However, it is difficult to open contact holes stably. On the other hand, in order to secure an alignment margin in the lithography process, the wiring width must be reduced rather than the miniaturization ratio of the semiconductor device, but it is not easy to form a fine wiring pattern in the lithography process. was there.

以上により、上記した〔1〕従来の半導体装置の製造方法では半導体装置製造の歩留まりを高くすることが困難であるという致命的な問題点があった。   As described above, the above-mentioned [1] conventional semiconductor device manufacturing method has a fatal problem that it is difficult to increase the yield of semiconductor device manufacturing.

また、上記した〔II〕の従来の半導体装置の製造方法では、窒化シリコン膜をストッパーとして自己整合的にコンタクトホールを開口する工程を2工程経ることにより半導体装置が製造されるので、半導体装置の製造歩留まりを高くするには、半導体装置の微細化が進むのに対応して、微細な開口径のコンタクトホールを、微細なスリット幅のシリコン窒化膜に対して安定に開口する技術が不可欠である。一般に、窒化シリコン膜に対する選択性と微細なコンタクトホールの加工性は両立し難いものなので、上記の方法で高い製造歩留まりを実現することが必ずしも容易ではないという問題点があった。   In the above-described conventional method for manufacturing a semiconductor device of [II], the semiconductor device is manufactured through two steps of opening the contact hole in a self-aligning manner using the silicon nitride film as a stopper. In order to increase the manufacturing yield, it is indispensable to stably open a contact hole having a fine opening diameter with respect to a silicon nitride film having a fine slit width in response to the progress of miniaturization of semiconductor devices. . In general, the selectivity to a silicon nitride film and the workability of a fine contact hole are difficult to achieve at the same time, so that there is a problem that it is not always easy to realize a high manufacturing yield by the above method.

更に、上記した〔III 〕の従来の半導体装置の製造方法では、セルコンタクトホールに対してキャパシタ電極コンタクトホールを開口する際に、リソグラフィ工程での合わせ余裕を確保することが不可欠である。   Further, in the above-described conventional method for manufacturing a semiconductor device [III], it is indispensable to ensure an alignment margin in the lithography process when opening the capacitor electrode contact hole with respect to the cell contact hole.

合わせ余裕が確保できなければ、キャパシタ電極コンタクトホールがセルコンタクトホールに対してずれて開口されるので、窒化シリコン膜をストッパーとしてフッ化水素水溶液で酸化シリコン膜をエッチングする工程で、セルコンタクトホール側壁から酸化シリコン膜がエッチングされ、キャパシタ電極とビット線の短絡やキャパシタ電極の倒壊などにより製造歩留まりが低下するためである。これを回避するには、プラグのリセス量を窒化シリコン膜厚よりも小さくする必要があるが、エッチバックでのプラグの凹部を窒化シリコン膜の膜厚以下に安定して低減するのは、決して容易ではない。   If the alignment margin cannot be secured, the capacitor electrode contact hole is opened with a deviation from the cell contact hole. Therefore, in the step of etching the silicon oxide film with a hydrogen fluoride aqueous solution using the silicon nitride film as a stopper, the side wall of the cell contact hole is formed. This is because the silicon oxide film is etched and the manufacturing yield decreases due to a short circuit between the capacitor electrode and the bit line or collapse of the capacitor electrode. In order to avoid this, it is necessary to make the recess amount of the plug smaller than the silicon nitride film thickness, but it is never possible to stably reduce the recess of the plug in the etch back below the film thickness of the silicon nitride film. It's not easy.

一般に、半導体装置の微細化に対応して各工程の加工寸法も縮小するが、リソグラフィ工程の合わせ余裕は半導体装置の微細化に対応して縮小しないので、半導体装置の微細化が進行すると、上記問題点はますます顕在化する。   In general, the processing size of each process is reduced corresponding to the miniaturization of the semiconductor device, but the alignment margin of the lithography process is not reduced corresponding to the miniaturization of the semiconductor device. The problem becomes more and more obvious.

本発明の第1の目的は、上記の問題点を除去し、半導体装置の微細化が進んでも配線間に安定にコンタクトホールを形成することが可能であり、かつ簡便な配線形成および電極形成を行うことができる半導体装置の製造方法を提供することである。   The first object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problems, to stably form contact holes between wirings even when the semiconductor device is miniaturized, and to easily form wirings and electrodes. It is to provide a method of manufacturing a semiconductor device that can be performed.

本発明の第2の目的は、上記の問題点を除去し、簡単に、しかも、自己整合的にコンタクトホールを開口することができ、また、製造歩留まりの高い半導体装置の製造方法を提供することである。   A second object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device that eliminates the above-mentioned problems, can open contact holes in a simple and self-aligned manner, and has a high manufacturing yield. It is.

本発明は、上記目的を達成するために、
〔1〕半導体装置のキャパシタ電極とシリコン基板を接続するためのコンタクトホール形成工程、及びキャパシタ電極形成工程を有する半導体装置の製造方法において、(a)第1の多結晶シリコン膜(609)、第1の酸化シリコン膜(608)及び第1の窒化シリコン膜(607)の積層膜をリソグラフィ工程とエッチング工程により加工する工程と、(b)前記第1の多結晶シリコン膜(609)をマスクとして、予め形成しておいた、上部と側壁を第2の窒化シリコン膜(604,605)で被われた構造を有するビット線(603)に対して、前記第2の窒化シリコン膜(604,605)をストッパーとしてエッチングし、シリコン基板(600)に接続されるとともに層間絶縁膜(602)に予め形成しておいたプラグ(601)に対してコンタクトホール(611)を形成する工程と、(c)このコンタクトホール(611)を塞がない膜厚の第2の多結晶シリコン膜(612)を堆積してから、第2の酸化シリコン膜(613)を堆積することにより、前記コンタクトホール(611)を埋め込む工程と、(d)上記工程(c)の前記第2の多結晶シリコン膜(612)をストッパーとして、前記コンタクトホール(611)を埋め込んだ前記第2の酸化シリコン膜(613)をエッチバックした後に、この第2の酸化シリコン膜(613)をマスクとして、上記工程(c)の前記第2の多結晶シリコン膜(612)及び上記工程(a)の前記第1の多結晶シリコン膜(609)を等方的にエッチバックする工程と、(e)前記第1の窒化シリコン膜(607)をストッパーとして、上記工程(d)の第2の酸化シリコン膜(613)と上記工程(a)の第1の酸化シリコン膜(608)をフッ化水素水溶液を用いてエッチングすることにより、キャパシタ電極(614)を形成する工程とを施し、(f)前記キャパシタ電極(614)と前記シリコン基板(600)を接続するコンタクトホール、及び前記キャパシタ電極(614)をリソグラフィ1工程で形成するようにしたものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides
[1] In a semiconductor device manufacturing method including a contact hole forming step for connecting a capacitor electrode of a semiconductor device and a silicon substrate, and a capacitor electrode forming step, (a) a first polycrystalline silicon film (609), a first A step of processing a laminated film of one silicon oxide film (608) and a first silicon nitride film (607) by a lithography process and an etching process; and (b) using the first polycrystalline silicon film (609) as a mask. The second silicon nitride film (604, 605) is formed on the bit line (603) having a structure in which the upper and side walls are covered with the second silicon nitride film (604, 605). ) etched as a stopper plug (60 previously formed in the interlayer insulating film (602) is connected to the silicon substrate (600) ) Forming a contact hole (611) with respect to, (c) after depositing a second polycrystalline silicon film having a thickness which does not block the contact hole (611) (612), the second by depositing a silicon oxide film (613), a step of filling the contact hole (611), (d) is the second polycrystalline silicon film of the step (c) (612) as a stopper, the contact hole (611) embedded the second silicon oxide film (613) after the etching back, the second silicon oxide film (613) as a mask, the second polysilicon film of the step (c) (612) and a step of isotropically etching back said step the first polycrystalline silicon film (a) (609), (e) the first silicon nitride film (607) As a stopper, by etching using a first hydrogen fluoride aqueous solution the silicon oxide film (608) of the second silicon oxide film (613) and the process of the step (d) (a), the capacitor electrodes ( applying and forming a 614), which was to form in (f) the contact hole for connecting the silicon substrate and the capacitor electrode (614) (600), and the capacitor electrode (614) lithographic 1 step It is.

〔2〕上記〔1〕記載の半導体装置の製造方法において、前記第2の酸化シリコン膜(613)をマスクとして上記工程(c)の前記第2の多結晶シリコン膜(612)及び上記工程(a)の第1の多結晶シリコン膜(609)を等方的に代えて異方的にエッチバックするようにしたものである。 [2] [1] A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the second of said second polycrystalline silicon film of the step (c) a silicon film (613) oxide as a mask (612) and the step ( The first polycrystalline silicon film (609) of a) is anisotropically etched back instead of isotropically.

〔3〕上記〔1〕記載の半導体装置の製造方法において、前記コンタクトホール(611)を塞がない膜厚の上記工程(c)の第2の多結晶シリコン膜(612)を堆積した後に、有機膜を堆積することにより、前記コンタクトホール(611)を埋め込み、前記有機膜と上記工程(c)の第2の多結晶シリコン膜(612)及び上記工程(a)の第1の多結晶シリコン膜(609)を一括でエッチバックするようにしたものである。 [3] In the method of manufacturing a semiconductor device according to [1] , after depositing the second polycrystalline silicon film (612) in the step (c) having a thickness that does not block the contact hole (611), By depositing an organic film, the contact hole (611) is buried, the organic film , the second polycrystalline silicon film (612) in the step (c), and the first polycrystalline film in the step (a) . The silicon film (609) is etched back at once.

〔4〕上記〔1〕記載の半導体装置の製造方法において、プラグ(601)を形成した前記層間絶縁膜(602)に積層された第3の酸化シリコン膜(606)の最上層が前記第1の窒化シリコン膜(607)であるようにしたものである。 [4] [1] above method of manufacturing a semiconductor device according plug (601) wherein the top layer first third silicon oxide film which is laminated on the interlayer insulating film was formed (602) (606) The silicon nitride film (607) .

〔5〕上記〔1〕記載の半導体装置の製造方法において、前記第1の多結晶シリコン膜(609)をエッチングしてからレジスト(610)を灰化した後に、前記第1の多結晶シリコン膜(609)をマスクとして前記第1の酸化シリコン膜(608)、前記第1の窒化シリコン膜(607)をエッチングした後に、前記ビット線(603)上部および側壁の前記第2の窒化シリコン膜(605,604)をストッパーとして前記層間絶縁膜(602)に積層された第3の酸化シリコン膜(606)と前記層間絶縁膜(602の一部をエッチングするようにしたものである。 [5] In the method of manufacturing a semiconductor device according to the above [1], after etching the first polycrystalline silicon film (609) and then ashing the resist (610), the first polycrystalline silicon film wherein the (609) as a mask the first silicon oxide film (608), said first silicon nitride film (607) after etching, said bit line (603) said second silicon nitride film of the upper and side walls ( a portion of the third the interlayer insulating film a silicon film and (606) oxidation of the 605,604) laminated on the interlayer insulating film as a stopper (602) (602) is obtained so as to etching.

〔6〕上記〔1〕記載の半導体装置の製造方法において、前記第1の多結晶シリコン膜(609)と前記第1の酸化シリコン膜(608)をエッチングしてからレジスト(610)を灰化した後に、前記第1の多結晶シリコン膜(609)をマスクとして前記第1の窒化シリコン膜(607)をエッチングした後に、前記ビット線(603)上部及び側壁の前記第2の窒化シリコン膜(605,604)をストッパーとして前記層間絶縁膜(602)に積層された第3の酸化シリコン膜(606)と前記層間絶縁膜(602の一部をエッチングするようにしたものである。 [6] In the method for manufacturing a semiconductor device according to [1], the first polycrystalline silicon film (609) and the first silicon oxide film (608) are etched, and then the resist (610) is ashed. after the first polysilicon film wherein a (609) as a mask the first silicon nitride film (607) after etching, said bit line (603) said second silicon nitride film of the upper and side walls ( a portion of the third the interlayer insulating film a silicon film and (606) oxidation of the 605,604) laminated on the interlayer insulating film as a stopper (602) (602) is obtained so as to etching.

本発明によれば、次のような効果を奏することができる。   According to the present invention, the following effects can be achieved.

(A)予め形成したプラグに対してコンタクトホールを開口してから、特別なリソグラフィ工程を経ることなくビット線を形成することができるので、半導体装置の微細化に適したビット線形成が可能であることに加え、製造工程数の削減と製造コストの低減を実現することが可能となる。   (A) Since a bit line can be formed without passing through a special lithography process after opening a contact hole in a previously formed plug, it is possible to form a bit line suitable for miniaturization of a semiconductor device. In addition, it is possible to reduce the number of manufacturing steps and the manufacturing cost.

(B)基板に対して自己整合的にコンタクトホールを開口してから、特別なリソグラフィ工程を経ることなくビット線およびキャパシタ電極を接続するためのプラグを形成することが可能であるので、製造工程数の削減と製造コストの低減を実現することが可能となる。   (B) Since a contact hole can be formed in a self-aligned manner with respect to the substrate and a plug for connecting the bit line and the capacitor electrode can be formed without performing a special lithography process. It is possible to reduce the number and manufacturing cost.

(C)予め形成したプラグに対してコンタクトホールを開口してから、特別なリソグラフィ工程を経ることなくキャパシタ電極を形成することができるので、製造工程数の削減と製造コストの低減を実現することが可能となる。   (C) Since a capacitor electrode can be formed without a special lithography process after a contact hole is opened in a plug formed in advance, the number of manufacturing steps and manufacturing cost can be reduced. Is possible.

本発明は、半導体装置のキャパシタ電極とシリコン基板を接続するためのコンタクトホール形成工程、及びキャパシタ電極形成工程を有する半導体装置の製造方法において、(a)第1の多結晶シリコン膜、第1の酸化シリコン膜及び第1の窒化シリコン膜の積層膜をリソグラフィ工程とエッチング工程により加工する工程と、(b)前記第1の多結晶シリコン膜をマスクとして、予め形成しておいた、上部と側壁を第2の窒化シリコン膜で被われた構造を有するビット線に対して、前記第2の窒化シリコン膜をストッパーとしてエッチングし、シリコン基板に接続されるとともに層間絶縁膜に予め形成しておいたプラグに対してコンタクトホールを形成する工程と、(c)このコンタクトホールを塞がない膜厚の第2の多結晶シリコン膜を堆積してから、第2の酸化シリコン膜を堆積することにより、前記コンタクトホールを埋め込む工程と、(d)上記工程(c)の前記第2の多結晶シリコン膜をストッパーとして、前記コンタクトホールを埋め込んだ前記第2の酸化シリコン膜をエッチバックした後に、この第2の酸化シリコン膜をマスクとして、上記工程(c)の前記第2の多結晶シリコン膜及び上記工程(a)の前記第1の多結晶シリコン膜を等方的にエッチバックする工程と、(e)前記第1の窒化シリコン膜をストッパーとして、上記工程(d)の第2の酸化シリコン膜と上記工程(a)の第1の酸化シリコン膜をフッ化水素水溶液を用いてエッチングすることにより、キャパシタ電極を形成する工程とを施し、(f)前記キャパシタ電極と前記シリコン基板を接続するコンタクトホール、及び前記キャパシタ電極をリソグラフィ1工程で形成する。よって、簡単に、しかも、自己整合的にコンタクトホールを開口することができ、また、製造歩留まりの高い半導体装置の製造方法を提供することができる。 The present invention relates to a semiconductor device manufacturing method including a contact hole forming step for connecting a capacitor electrode of a semiconductor device and a silicon substrate, and a capacitor electrode forming step. (A) a first polycrystalline silicon film, a first A step of processing a laminated film of the silicon oxide film and the first silicon nitride film by a lithography process and an etching process; and (b) an upper portion and a sidewall formed in advance using the first polycrystalline silicon film as a mask. against a bit line having a covered structure in the second silicon nitride film, etching the second silicon nitride film as a stopper, it was previously formed in the interlayer insulating film is connected to the silicon substrate forming a contact hole to the plug, the second polycrystalline silicon film having a thickness which does not cover the (c) the contact hole After the product, by depositing a second silicon oxide film, a step of filling the contact hole, as a stopper of the second polycrystalline silicon film (d) the step (c), the contact hole the second silicon oxide film embedded after etch back, as a mask the second silicon oxide film, the first of the second polycrystalline silicon film and the step of said step (c) (a) 1 a step of isotropically etching back the polycrystalline silicon film, the in (e) the first silicon nitride film as a stopper, the second silicon oxide film and the step of said step (d) (a) by etching using a first silicon oxide film hydrogen fluoride aqueous solution, subjected to a step of forming a capacitor electrode, connecting the silicon substrate and (f) the capacitor electrode That the contact hole, and forming the capacitor electrode in a lithographic 1 step. Therefore, a contact hole can be opened easily and in a self-aligning manner, and a method for manufacturing a semiconductor device with a high manufacturing yield can be provided.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

図1は本発明の第1参考例を示す半導体装置の製造工程断面図である。ここでは、DRAMを例にとり、図に従い詳細に説明する。なお、図1に示すメモリーセルアレイ部は、図2でA−A′方向に断面を観察したものを模式的に示したものである。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a manufacturing process of a semiconductor device showing a first reference example of the present invention. Here, a DRAM will be taken as an example and described in detail with reference to the drawings. Note that the memory cell array portion shown in FIG. 1 schematically shows a cross section observed in the AA ′ direction in FIG.

(1)まず、図1(a)に示すように、通常の半導体装置の製造工程を経て、素子分離領域102、オフセット絶縁膜103を積載したトランスファゲート104、およびプラグ106までを形成する。このプラグ106は、シリコン基板101上でビット線およびキャパシタ電極とコンタクトをとる箇所、およびビット線とトランスファゲート104のコンタクトをとる箇所に形成されている。ここで、プラグ106を形成した層間絶縁膜の最上層は、次工程で堆積する絶縁膜に対して選択比を確保できる第1の絶縁膜105で構成されている。   (1) First, as shown in FIG. 1A, up to a device isolation region 102, a transfer gate 104 on which an offset insulating film 103 is loaded, and a plug 106 are formed through a normal semiconductor device manufacturing process. The plug 106 is formed on the silicon substrate 101 at a position where contact is made with the bit line and the capacitor electrode, and at a position where contact is made between the bit line and the transfer gate 104. Here, the uppermost layer of the interlayer insulating film on which the plug 106 is formed is composed of the first insulating film 105 that can ensure a selection ratio with respect to the insulating film deposited in the next step.

(2)次に、図1(b)に示すように、第2の絶縁膜107を堆積してから、CMPにより平坦化する。その後、通常のリソグラフィ工程により、ビット線の反転パターン108を形成し、第1の絶縁膜105をストッパーとして、プラグ106に到達するまで第2の絶縁膜107をエッチングすることによりグルーブ(コンタクトホール)109を形成する。   (2) Next, as shown in FIG. 1B, a second insulating film 107 is deposited and then planarized by CMP. Thereafter, an inverted pattern 108 of the bit line is formed by a normal lithography process, and the second insulating film 107 is etched until the plug 106 is reached using the first insulating film 105 as a stopper to form a groove (contact hole). 109 is formed.

(3)次に、図1(c)に示すように、グルーブ109をビット線110で埋め込み、第2の絶縁膜107上面に対して凹部が発生するように除去することによりビット線110を形成する。その後、第2の絶縁膜107に対して充分な選択比が確保できる第3の絶縁膜111を堆積することにより、凹部を完全に埋め込んでから、第2の絶縁膜107が露出するまで第3の絶縁膜111を除去する。   (3) Next, as shown in FIG. 1C, the groove 109 is filled with the bit line 110, and the bit line 110 is formed by removing the groove 109 from the upper surface of the second insulating film 107. To do. After that, by depositing a third insulating film 111 that can ensure a sufficient selection ratio with respect to the second insulating film 107, the third recess film is completely filled, and then the third insulating film 107 is exposed until the second insulating film 107 is exposed. The insulating film 111 is removed.

ここで、ビット線110除去時のリセス量は、第3の絶縁膜111がキャパシタ電極とビット線110の絶縁耐圧が確保できるように、および所定のビット線抵抗を満足するビット線膜の残膜厚を確保できるように設定されている。   Here, the recess amount when the bit line 110 is removed is such that the third insulating film 111 can ensure the withstand voltage of the capacitor electrode and the bit line 110 and the remaining film of the bit line film satisfying a predetermined bit line resistance. It is set to ensure the thickness.

(4)次に、図1(d)に示すように、第2の絶縁膜107を選択的に除去してから、ビット線110に存在する第3の絶縁膜111と同じ材料の絶縁膜を堆積し、異方的にエッチバックすることによりサイドウォール112を形成する。ここで、第2の絶縁膜107を除去する量は、少なくともビット線110上の第3の絶縁膜111の膜厚以上であればよく、その一部または全部のいずれでも構わない。   (4) Next, as shown in FIG. 1D, after the second insulating film 107 is selectively removed, an insulating film made of the same material as the third insulating film 111 existing in the bit line 110 is formed. The sidewall 112 is formed by depositing and anisotropically etching back. Here, the amount of removal of the second insulating film 107 may be at least the thickness of the third insulating film 111 on the bit line 110, and may be part or all of it.

(5)次に、図1(e)に示すように、第1の絶縁膜105及び第3の絶縁膜111に対して充分な選択比が確保できる第4の絶縁膜113を堆積してから、通常のリソグラフィ工程によりホールパターン114を形成する。その後、第3の絶縁膜111及びサイドウォール112をストッパーとすることによりビット線110との絶縁を確保しながら第4の絶縁膜113をエッチングするとともに、第1の絶縁膜105をストッパーとして第2の絶縁膜107を充分なオーバーエッチング量でエッチングすることにより、プラグ106にキャパシタ電極コンタクトホール115を開口する。   (5) Next, as shown in FIG. 1E, after depositing a fourth insulating film 113 capable of ensuring a sufficient selection ratio with respect to the first insulating film 105 and the third insulating film 111. Then, the hole pattern 114 is formed by a normal lithography process. Thereafter, the fourth insulating film 113 is etched while securing the insulation with the bit line 110 by using the third insulating film 111 and the sidewall 112 as stoppers, and the second insulating film 105 is used as the stopper with the first insulating film 105 as a stopper. The capacitor electrode contact hole 115 is opened in the plug 106 by etching the insulating film 107 with a sufficient overetching amount.

以下、通常の半導体装置製造工程を経ることにより、キャパシタ電極以降が形成され、半導体装置が製造される。   Thereafter, through the normal semiconductor device manufacturing process, the capacitor electrode and subsequent parts are formed, and the semiconductor device is manufactured.

このように、第1参考例によれば、(1)第2段階で堆積される第2の絶縁膜107に対して充分な選択比を確保できる第1の絶縁膜105を最上層とする層間絶縁膜に、上層のビット線110及びキャパシタ電極と接続するためのプラグ106を形成する工程と、(2)第1の絶縁膜105に対して充分な選択比を確保できる第2の絶縁膜107を堆積し平坦化してから、ビット線110の反転パターン108をマスクとし、第1の絶縁膜105をストッパーとして第2の絶縁膜107をエッチングする工程と、(3)ビット線110を構成する導電性材料で前記パターン108を埋め込み、第2の絶縁膜107に対して導電性材料が凹部を有するように前記導電性材料を除去することによりビット線110を形成する工程と、(4)第2の絶縁膜107に対して充分な選択比が確保できる第3の絶縁膜111を堆積することにより、前記凹部を埋め込んでから、第2の絶縁膜107が露出するまで第3の絶縁膜111を除去した後に、第2の絶縁膜を除去する工程と、(5)第3の絶縁膜111と同様の絶縁膜を堆積してから、異方的にエッチングすることによりビット線110の側面を完全に覆う工程と、(6)第1の絶縁膜105及び第3の絶縁膜111に対して充分な選択比が確保できる第4の絶縁膜113を堆積し平坦化してから、ビット線110の上面及び側面の第3の絶縁膜111及び第1の絶縁膜105をストッパーとして第4の絶縁膜113及び第2の絶縁膜107をエッチングすることにより、キャパシタ電極を形成するためのコンタクトホール115を形成する工程とを経て半導体装置を製造するようにしたので、半導体装置の微細化に対応したビット線の形成が可能となる。これに加えて、特別なリソグラフィ工程を経ることなくビット線を形成することができるので、製造工程数の削減と製造コストの低減を実現することが可能となる。   Thus, according to the first reference example, (1) an interlayer having the first insulating film 105 as the uppermost layer capable of ensuring a sufficient selection ratio with respect to the second insulating film 107 deposited in the second stage. A step of forming a plug 106 for connecting to the upper bit line 110 and the capacitor electrode in the insulating film; and (2) a second insulating film 107 capable of ensuring a sufficient selection ratio with respect to the first insulating film 105. And then flattening, and then etching the second insulating film 107 using the reverse pattern 108 of the bit line 110 as a mask and the first insulating film 105 as a stopper; and (3) Conductivity constituting the bit line 110. Forming the bit line 110 by embedding the pattern 108 with a conductive material and removing the conductive material so that the conductive material has a recess in the second insulating film 107; By depositing a third insulating film 111 capable of securing a sufficient selection ratio with respect to the insulating film 107, the third insulating film 111 is removed until the second insulating film 107 is exposed after the recess is filled. Then, a step of removing the second insulating film, and (5) depositing an insulating film similar to the third insulating film 111, and then anisotropically etching the side surfaces of the bit line 110 completely. And (6) depositing and planarizing a fourth insulating film 113 capable of ensuring a sufficient selection ratio with respect to the first insulating film 105 and the third insulating film 111, and then covering the upper surface of the bit line 110 and By etching the fourth insulating film 113 and the second insulating film 107 using the third insulating film 111 and the first insulating film 105 on the side as stoppers, a contact hole 115 for forming a capacitor electrode is formed. Since so as to manufacture a semiconductor device and a process of formation of the bit lines corresponding to the miniaturization of the semiconductor device becomes possible. In addition, since the bit line can be formed without going through a special lithography process, it is possible to reduce the number of manufacturing steps and the manufacturing cost.

次に、本発明の第2参考例について説明する。   Next, a second reference example of the present invention will be described.

第2参考例では、第1参考例における第1の絶縁膜105と第3の絶縁膜111の材料を同じにするようにしたものである。   In the second reference example, the first insulating film 105 and the third insulating film 111 in the first reference example are made of the same material.

このように、第2参考例によれば、第1参考例における第1の絶縁膜105と第3の絶縁膜111の材料が同じであるようにしたので、第1参考例と同様な効果を実現することが可能である。   As described above, according to the second reference example, since the materials of the first insulating film 105 and the third insulating film 111 in the first reference example are the same, the same effects as in the first reference example can be obtained. It is possible to realize.

次に、本発明の第3参考例について説明する。   Next, a third reference example of the present invention will be described.

第3参考例では、第1参考例における第2の絶縁膜107と第4の絶縁膜113の材料が同じであるようにしたものである。   In the third reference example, the materials of the second insulating film 107 and the fourth insulating film 113 in the first reference example are the same.

このように、第3参考例によれば、第1参考例における第2の絶縁膜107と第4の絶縁膜113の材料が同じであるようにしたので、第1参考例と同様な効果を実現することが可能である。   As described above, according to the third reference example, since the materials of the second insulating film 107 and the fourth insulating film 113 in the first reference example are the same, the same effects as in the first reference example can be obtained. It is possible to realize.

次に、本発明の第4参考例について説明する。   Next, a fourth reference example of the present invention will be described.

第4参考例では、第1参考例における第1の絶縁膜105と第3の絶縁膜111の材料が同じで、第2の絶縁膜107と第4の絶縁膜113の材料が同じであるようにしたものである。   In the fourth reference example, the materials of the first insulating film 105 and the third insulating film 111 in the first reference example are the same, and the materials of the second insulating film 107 and the fourth insulating film 113 are the same. It is a thing.

このように、第4参考例によれば、第1参考例における第1の絶縁膜105と第3の絶縁膜111の材料が同じで、第2の絶縁膜107と第4の絶縁膜113の材料を同じにするようにしたので、第1参考例と同様な効果を実現することが可能である。   Thus, according to the fourth reference example, the materials of the first insulating film 105 and the third insulating film 111 in the first reference example are the same, and the second insulating film 107 and the fourth insulating film 113 are the same. Since the materials are the same, it is possible to achieve the same effect as the first reference example.

次に、本発明の第5参考例について説明する。   Next, a fifth reference example of the present invention will be described.

第5参考例では、第4参考例における第1の絶縁膜105と第3の絶縁膜111に窒化シリコン膜を、第2の絶縁膜107及び第4の絶縁膜113に酸化シリコン膜を用いるようにしたものである。   In the fifth reference example, a silicon nitride film is used for the first insulating film 105 and the third insulating film 111 in the fourth reference example, and a silicon oxide film is used for the second insulating film 107 and the fourth insulating film 113. It is a thing.

ここで、ビット線110を構成する導電性材料をタングステンポリサイドとすると、第2の絶縁膜107、すなわち酸化シリコン膜に対して凹部を有するように導電性材料を除去する方法として、例えば、電子サイクロトロン共鳴型エッチング装置を用いて、圧力5mTorr、Cl2 /O2 =190/10 cc/min、マイクロ波パワー=400W、RFパワー=40W、電極温度=20℃でエッチバックするものがある。 Here, when the conductive material forming the bit line 110 is tungsten polycide, as a method of removing the conductive material so as to have a recess with respect to the second insulating film 107, that is, the silicon oxide film, for example, electrons Some etch back using a cyclotron resonance etching apparatus at a pressure of 5 mTorr, Cl 2 / O 2 = 190/10 cc / min, microwave power = 400 W, RF power = 40 W, and electrode temperature = 20 ° C.

次に、第2の絶縁膜107、つまり酸化シリコン膜を除去する方法として、例えば、フッ化水素水溶液により酸化シリコン膜をウェットエッチングするものがある。   Next, as a method for removing the second insulating film 107, that is, the silicon oxide film, for example, there is a method in which the silicon oxide film is wet-etched with a hydrogen fluoride aqueous solution.

第3の絶縁膜111、つまり窒化シリコン膜によりビット線110の凹部を埋め込んだ後に、第2の絶縁膜107、つまり酸化シリコン膜の上面が露出するまで窒化シリコン膜を除去する方法として、例えばマイクロ波ダウンフロー型エッチング装置を用いて、圧力=80Pa、CF4 /O2 /Cl2 /N2 =270/270/170/80 cc/min、マイクロ波パワー=600W、電極温度=20℃でエッチングするものがある。第3の絶縁膜111を堆積してから異方的にエッチングすることによりサイドウォールを形成する条件として、例えば、平行平板型エッチング装置を用いて、圧力300mTorr、Ar/CHF3 /CF4 =400/25/15 cc/min、RFパワー=350W、電極温度=0℃でエッチングするものがある。 As a method of removing the silicon nitride film until the upper surface of the second insulating film 107, that is, the silicon oxide film is exposed after the recess of the bit line 110 is filled with the third insulating film 111, that is, the silicon nitride film, for example Etching at a pressure = 80 Pa, CF 4 / O 2 / Cl 2 / N 2 = 270/270/170/80 cc / min, microwave power = 600 W, electrode temperature = 20 ° C. using a wave downflow etching apparatus There is something to do. As a condition for forming the sidewall by anisotropically etching after depositing the third insulating film 111, for example, using a parallel plate type etching apparatus, a pressure of 300 mTorr, Ar / CHF 3 / CF 4 = 400 Some are etched at / 25/15 cc / min, RF power = 350 W, electrode temperature = 0 ° C.

第4の絶縁膜113、つまり酸化シリコン膜を、第3の絶縁膜111及び第1の絶縁膜105、つまり窒化シリコン膜をストッパーとしてエッチングする条件として、マグネトロンエッチング装置を用いて、圧力=40mTorr、Ar/C4 8 /CH2 2 =500/20/7 cc/min、RFパワー=1500W、冷却He圧力 センター/エッジ=3/40Torr、電極温度=40℃でエッチングするものがある。 As a condition for etching the fourth insulating film 113, that is, the silicon oxide film, using the third insulating film 111 and the first insulating film 105, that is, the silicon nitride film, as a stopper, using a magnetron etching apparatus, pressure = 40 mTorr, Etching is performed at Ar / C 4 F 8 / CH 2 F 2 = 500/20/7 cc / min, RF power = 1500 W, cooling He pressure, center / edge = 3/40 Torr, and electrode temperature = 40 ° C.

このように、第5参考例によれば、第4参考例における第1の絶縁膜105と第3の絶縁膜111に窒化シリコン膜を、第2の絶縁膜107と第4の絶縁膜113に酸化シリコン膜を用いるようにしたので、第1参考例と同様の効果を実現することが可能である。   As described above, according to the fifth reference example, the silicon nitride film is used for the first insulating film 105 and the third insulating film 111 in the fourth reference example, and the second insulating film 107 and the fourth insulating film 113 are used. Since the silicon oxide film is used, the same effect as that of the first reference example can be realized.

次に、本発明の第6参考例について説明する。   Next, a sixth reference example of the present invention will be described.

図8は本発明の第6参考例を示す半導体装置の製造工程断面図、図9はそのコンタクトホールパターンの模式図である。   FIG. 8 is a sectional view of a manufacturing process of a semiconductor device showing a sixth reference example of the present invention, and FIG. 9 is a schematic diagram of the contact hole pattern.

(1)まず、図8(a)に示すように、シリコン基板501に素子分離領域形成後、オフセット絶縁膜502を積載したトランスファゲート503を、通常のリソグラフィとエッチングにより形成する。なお、トランスファゲート503の形成後、通常の半導体装置製造工程を経ることにより、トランスファゲート503が所望の動作をするように設定されていることは言うまでもない。   (1) First, as shown in FIG. 8A, after forming an element isolation region on a silicon substrate 501, a transfer gate 503 loaded with an offset insulating film 502 is formed by normal lithography and etching. Needless to say, the transfer gate 503 is set to perform a desired operation through a normal semiconductor device manufacturing process after the formation of the transfer gate 503.

(2)次に、図8(b)に示すように、第1の絶縁膜504及び第2の絶縁膜505を堆積してから、CMPにより第2の絶縁膜505を平坦化する。なお、第1の絶縁膜504と第2の絶縁膜505は、エッチレートの比の値、すなわち選択比が充分高い値となるような組み合わせとなっている。   (2) Next, as shown in FIG. 8B, after depositing the first insulating film 504 and the second insulating film 505, the second insulating film 505 is planarized by CMP. Note that the first insulating film 504 and the second insulating film 505 are combined so that the value of the etch rate ratio, that is, the selectivity is sufficiently high.

(3)次に、図8(c)に示すように、通常のリソグラフィ工程により、コンタクトホールパターン(レジスト)506を形成する。コンタクトホールパターン506は、図9に示すように、図8(a)の工程で形成した活性化領域と、上層の配線や電極とシリコン基板を接続するためのプラグが存在する領域を連結した領域を、一括でエッチングできるように設計されている。   (3) Next, as shown in FIG. 8C, a contact hole pattern (resist) 506 is formed by a normal lithography process. As shown in FIG. 9, the contact hole pattern 506 is a region in which the activation region formed in the step of FIG. 8A is connected to the region where the upper layer wiring or electrode and the plug for connecting the silicon substrate are present. Are designed so that they can be etched at once.

(4)次に、図8(d)に示すように、第1の絶縁膜504をストッパーとして第2の絶縁膜505をエッチングしてから、第1の絶縁膜504をエッチングすることにより、プラグで埋め込むためのコンタクトホール507をシリコン基板に開口する。   (4) Next, as shown in FIG. 8D, the second insulating film 505 is etched using the first insulating film 504 as a stopper, and then the first insulating film 504 is etched, thereby plugging. A contact hole 507 for filling in is opened in the silicon substrate.

(5)次に、図8(e)に示すように、コンタクトパターン(レジスト)506を灰化した後に、コンタクトホール507をプラグを構成する導電性材料で埋め込んでから、オフセット絶縁膜502の最上面より低い位置に到達するまで、導電性材料を除去することによりプラグ508を形成する。   (5) Next, as shown in FIG. 8E, after the contact pattern (resist) 506 is ashed, the contact hole 507 is filled with a conductive material that constitutes a plug, and then the offset insulating film 502 is coated. The plug 508 is formed by removing the conductive material until reaching a position lower than the upper surface.

以下、プラグ508に対して、コンタクトホール507を介して電極または配線を接続することにより、半導体装置が製造される。   Thereafter, an electrode or a wiring is connected to the plug 508 via the contact hole 507, whereby a semiconductor device is manufactured.

このように、第6参考例によれば、通常の半導体装置製造方法を経ることにより、素子分離領域とトランスファゲート503を形成してから、(1)充分な選択比が確保できる組み合わせの絶縁膜504,505を積層する工程と、(2)この絶縁膜504,505に対して、活性化領域と上層の配線や電極と接続するためのプラグ508が存在する領域を連結した領域を一括でエッチングすることが可能なパターン506を通常のリソグラフィで形成する工程と、積層された絶縁膜504,505のうち、下層に存在する絶縁膜504をストッパーとして自己整合的に上層の絶縁膜505をエッチングしてから、下層の絶縁膜504をエッチングすることによりシリコン基板501にコンタクトホール507を開口する工程と、このコンタクトホール507を導電性材料で埋め込んでから、トランスファゲート503上のオフセット絶縁膜502上面よりも低い位置に到達するまで導電性材料を除去する工程とを施するようにしたので、自己整合的にコンタクトホール507を形成する段階でエッチングすべき深さを抑えることが可能であるので、製造歩留まりの高い半導体装置製造方法を提供することが可能である。   As described above, according to the sixth reference example, after the element isolation region and the transfer gate 503 are formed through a normal semiconductor device manufacturing method, (1) a combination of insulating films that can ensure a sufficient selection ratio A step of laminating 504 and 505; and (2) etching the region where the activation region and the region where the plug 508 for connecting to the upper layer wiring or electrode is present are connected to the insulating films 504 and 505 at once. A pattern 506 that can be formed by normal lithography, and the upper insulating film 505 is etched in a self-aligning manner using the insulating film 504 existing in the lower layer of the stacked insulating films 504 and 505 as a stopper. Then, a step of opening a contact hole 507 in the silicon substrate 501 by etching the lower insulating film 504, and this contour Since the hole 507 is filled with a conductive material and the conductive material is removed until reaching a position lower than the upper surface of the offset insulating film 502 on the transfer gate 503, the contact is made in a self-aligning manner. Since the depth to be etched can be suppressed at the stage of forming the hole 507, a semiconductor device manufacturing method with a high manufacturing yield can be provided.

それに加えて、充分な選択比を確保できる組み合わせの絶縁膜504,505を堆積しているので、本参考例に開示されたパターンをマスクとして、自己整合的にエッチングする工程を経てプラグ508を形成した後に、絶縁膜504,505のいずれか一方又は両方を堆積してから配線や電極を接続するためのコンタクトホール507をプラグ508に対して開口する際に、このプラグ508に対してコンタクトホール507がずれて開口した場合でも、絶縁膜504,505のいずれか一方で過剰にエッチングされるのを防止するので、自己整合的にコンタクトホール507を開口する段階が1つのみで半導体装置を製造することが可能であり、製造歩留まりの高い半導体装置製造方法を提供することが可能である。   In addition, since a combination of insulating films 504 and 505 that can secure a sufficient selection ratio is deposited, the plug 508 is formed through a self-aligned etching process using the pattern disclosed in this reference example as a mask. Thereafter, when one or both of the insulating films 504 and 505 are deposited and then a contact hole 507 for connecting a wiring or an electrode is opened to the plug 508, the contact hole 507 is made to the plug 508. Even when the opening is shifted, excessive etching of one of the insulating films 504 and 505 is prevented, so that the semiconductor device is manufactured with only one step of opening the contact hole 507 in a self-aligning manner. It is possible to provide a method for manufacturing a semiconductor device with a high manufacturing yield.

次に、本発明の第7参考例について説明する。   Next, a seventh reference example of the present invention will be described.

この第7参考例は、第6参考例における上層(第2の)絶縁膜505を平坦化してから、トランスファゲート上の下層(第1の)絶縁膜504が露出するまで、下層絶縁膜504に対して充分高い選択比で上層絶縁膜505を除去するようにしたものである。   In the seventh reference example, after the upper (second) insulating film 505 in the sixth reference example is planarized, the lower (first) insulating film 504 on the transfer gate is exposed until the lower insulating film 504 is exposed. In contrast, the upper insulating film 505 is removed with a sufficiently high selection ratio.

このように、第7参考例によれば、第6参考例における上層絶縁膜505を平坦化してから、トランスファゲート503上の下層絶縁膜504が露出するまで、下層絶縁膜504に対して充分高い選択比で上層絶縁膜505を除去するようにしたので、第6参考例以上にコンタクトホールの深さを抑えることが可能となり、製造歩留まりの高い半導体装置製造方法を提供することが可能である。   Thus, according to the seventh reference example, it is sufficiently higher than the lower insulating film 504 until the lower insulating film 504 on the transfer gate 503 is exposed after the upper insulating film 505 in the sixth reference example is planarized. Since the upper insulating film 505 is removed at a selection ratio, the depth of the contact hole can be suppressed more than in the sixth reference example, and a semiconductor device manufacturing method with a high manufacturing yield can be provided.

次に、本発明の第8参考例について説明する。   Next, an eighth reference example of the present invention will be described.

この第8参考例では、第6参考例における、オフセット絶縁膜502は酸化シリコン膜、エッチングストッパーとして用いる下層絶縁膜504は窒化シリコン膜、上層絶縁膜505は酸化シリコン膜から構成されるようにしたものである。なお、下層絶縁膜504に窒化シリコン膜を用いる場合には、トランスファゲート503およびシリコン基板501とプラグ508の絶縁性を確保するために、シリコン基板501およびトランスファゲート503の側面を酸化してから下層絶縁膜504を堆積することがあり、本発明の範囲から排除するものではない。   In the eighth reference example, the offset insulating film 502 in the sixth reference example is made of a silicon oxide film, the lower insulating film 504 used as an etching stopper is made of a silicon nitride film, and the upper insulating film 505 is made of a silicon oxide film. Is. Note that in the case where a silicon nitride film is used for the lower insulating film 504, in order to ensure insulation between the transfer gate 503 and the silicon substrate 501 and the plug 508, the side surfaces of the silicon substrate 501 and the transfer gate 503 are oxidized and then the lower layer. An insulating film 504 may be deposited and is not excluded from the scope of the present invention.

ここで、下層絶縁膜504の窒化シリコン膜をストッパーとして上層絶縁膜505の酸化シリコン膜をエッチングする条件として、例えば、マグネトロンエッチング装置を用いて、圧力=40mTorr、Ar/CO/C4 8 =200/150/9 cc/min、RFパワー=1300W、電極温度=30℃、電極間隔=27mm、冷却He圧力、センター/エッジ=3/45Torrがある。 Here, as a condition for etching the silicon oxide film of the upper insulating film 505 using the silicon nitride film of the lower insulating film 504 as a stopper, for example, using a magnetron etching apparatus, pressure = 40 mTorr, Ar / CO / C 4 F 8 = 200/150/9 cc / min, RF power = 1300 W, electrode temperature = 30 ° C., electrode spacing = 27 mm, cooling He pressure, center / edge = 3/45 Torr.

次に、下層絶縁膜504をエッチングする条件として、たとえば、マグネトロンエッチング装置を用いて、圧力=50mTorr、Ar/CHF3 /O2 =100/20/20cc/min、RFパワー=300W、電極温度=30℃、電極間隔=32mm、冷却He圧力 センター/エッジ=3/45Torrがある。 Next, as conditions for etching the lower insulating film 504, for example, using a magnetron etching apparatus, pressure = 50 mTorr, Ar / CHF 3 / O 2 = 100/20/20 cc / min, RF power = 300 W, electrode temperature = 30 ° C., electrode spacing = 32 mm, cooling He pressure, center / edge = 3/45 Torr.

このように、第8参考例によれば、第6参考例において、オフセット絶縁膜502に酸化シリコン膜、エッチングストッパーとして用いる下層絶縁膜504に窒化シリコン膜、上層絶縁膜505に酸化シリコン膜を用いるようにしたので、第6参考例と同等の効果を実現することが可能である。   Thus, according to the eighth reference example, in the sixth reference example, a silicon oxide film is used as the offset insulating film 502, a silicon nitride film is used as the lower insulating film 504 used as an etching stopper, and a silicon oxide film is used as the upper insulating film 505. Since it did in this way, it is possible to implement | achieve the effect equivalent to a 6th reference example.

次に、本発明の第9参考例について説明する。   Next, a ninth reference example of the present invention will be described.

この第9参考例は、第8参考例における、オフセット絶縁膜502に窒化シリコン膜を用いるようにしたものである。   In the ninth reference example, a silicon nitride film is used as the offset insulating film 502 in the eighth reference example.

このように、第9参考例によれば、第8参考例における、オフセット絶縁膜502に窒化シリコン膜を用いるようにしたので、第6参考例と同等の効果を実現することが可能である。   Thus, according to the ninth reference example, since the silicon nitride film is used for the offset insulating film 502 in the eighth reference example, it is possible to achieve the same effect as the sixth reference example.

次に、本発明の第10参考例について説明する。   Next, a tenth reference example of the present invention will be described.

この第10参考例は、第6参考例における、オフセット絶縁膜502が積層膜で構成され、かつ最上層の絶縁膜505に酸化シリコン膜を用いるようにしたものである。   In the tenth reference example, the offset insulating film 502 in the sixth reference example is formed of a laminated film, and a silicon oxide film is used as the uppermost insulating film 505.

このように、第10参考例によれば、第6参考例におけるオフセット絶縁膜502が積層膜で構成され、かつ最上層の絶縁膜505に酸化シリコン膜を用いるようにしたので、第6参考例と同等の効果を実現することが可能である。 次に、本発明の第11参考例について説明する。   As described above, according to the tenth reference example, the offset insulating film 502 in the sixth reference example is formed of a laminated film, and the silicon oxide film is used as the uppermost insulating film 505. It is possible to achieve the same effect as. Next, an eleventh reference example of the present invention will be described.

この第11参考例は、第6参考例におけるオフセット絶縁膜502が積層膜で構成され、かつ最上層の絶縁膜505に窒化シリコン膜を用いるようにしたものである。   In the eleventh reference example, the offset insulating film 502 in the sixth reference example is formed of a laminated film, and a silicon nitride film is used as the uppermost insulating film 505.

このように、第11参考例によれば、第6参考例におけるオフセット絶縁膜502が積層膜で構成され、かつ最上層の絶縁膜505に窒化シリコン膜を用いるようにしたので、第6参考例と同等の効果を実現することが可能である。   As described above, according to the eleventh reference example, the offset insulating film 502 in the sixth reference example is formed of a laminated film, and the silicon nitride film is used as the uppermost insulating film 505. It is possible to achieve the same effect as.

次に、本発明の第1実施例について説明する。   Next, a first embodiment of the present invention will be described.

図10は本発明の第1実施例を示す半導体装置の製造工程断面図(その1)、図11は本発明の第1実施例を示す半導体装置の製造工程断面図(その2)である。以下、図に従い詳細に説明する。   FIG. 10 is a cross-sectional view of a semiconductor device manufacturing process showing the first embodiment of the present invention (part 1), and FIG. 11 is a cross-sectional view of the semiconductor device manufacturing process showing the first embodiment of the present invention (part 2). Hereinafter, it demonstrates in detail according to a figure.

(1)まず、図10(a)に示すように、通常の半導体装置製造工程を経て、素子分離領域、ワード線(ともに図示せず)、シリコン基板600上のプラグ601、酸化シリコン膜602、ビット線603を順次形成する。ここで、ビット線603は、上部の窒化シリコン膜604及び側壁の窒化シリコン膜605で被われていることを特徴としている。典型的な例として、ビット線603側壁の窒化シリコン膜605間隔は0.08μm程度に設定されている。その後、酸化シリコン膜606を堆積し、CMPで平坦化してから、窒化シリコン膜607を堆積する。   (1) First, as shown in FIG. 10A, through a normal semiconductor device manufacturing process, an element isolation region, a word line (both not shown), a plug 601 on a silicon substrate 600, a silicon oxide film 602, Bit lines 603 are formed sequentially. Here, the bit line 603 is characterized by being covered with an upper silicon nitride film 604 and a sidewall silicon nitride film 605. As a typical example, the interval between the silicon nitride films 605 on the side walls of the bit line 603 is set to about 0.08 μm. Thereafter, a silicon oxide film 606 is deposited and planarized by CMP, and then a silicon nitride film 607 is deposited.

(2)次に、図10(b)に示すように、酸化シリコン膜608、多結晶シリコン膜609を順次堆積してから、通常のリソグラフィ工程により、キャパシタ電極を形成するためのホールパターン610Aを形成する。その後、酸化シリコン膜608をストッパーとして、例えば、平行平板型エッチング装置を用いて、圧力20mTorr、SF6 /HBr=26/8cc/min、RFパワー=300W、冷却He圧力=4Torrの条件で多結晶シリコン膜609をエッチングしてから、窒化シリコン膜607をストッパーとして、たとえばマグネトロンエッチング装置を用いて、圧力=40mTorr、Ar/CO/C4 8 =250/100/8cc/min、RFパワー=1300W、電極温度=40℃、冷却He圧力 センター/エッジ=3/45Torrの条件で酸化シリコン膜608をエッチングし、例えば、マグネトロンエッチング装置を用いて、圧力=50mTorr、Ar/CHF3 /O2 =100/25/15cc/min、RFパワー=300W、電極温度=40℃、冷却He圧力 センター/エッジ=3/45Torrの条件で窒化シリコン膜607をエッチングする。 (2) Next, as shown in FIG. 10B, after a silicon oxide film 608 and a polycrystalline silicon film 609 are sequentially deposited, a hole pattern 610A for forming a capacitor electrode is formed by a normal lithography process. Form. Then, using the silicon oxide film 608 as a stopper, using a parallel plate etching apparatus, for example, a polycrystal under the conditions of pressure 20 mTorr, SF 6 / HBr = 26/8 cc / min, RF power = 300 W, and cooling He pressure = 4 Torr. After etching the silicon film 609, using the silicon nitride film 607 as a stopper, for example, using a magnetron etching apparatus, pressure = 40 mTorr, Ar / CO / C 4 F 8 = 250/100/8 cc / min, RF power = 1300 W The silicon oxide film 608 is etched under the conditions of electrode temperature = 40 ° C., cooling He pressure center / edge = 3/45 Torr, and pressure = 50 mTorr, Ar / CHF 3 / O 2 = 100 using, for example, a magnetron etching apparatus. / 25 / 15cc / min, RF power The silicon nitride film 607 is etched under the conditions of − = 300 W, electrode temperature = 40 ° C., cooling He pressure, center / edge = 3/45 Torr.

(3)次に、図10(c)に示すように、レジスト610を灰化してから、ビット線603上の窒化シリコン膜604および側壁の窒化シリコン膜605をストッパーとして、例えば、マグネトロンエッチング装置を用いて、圧力=40mTorr、Ar/CO/C4 8 =200/150/8cc/min、RFパワー=1300W、電極温度=40℃、冷却He圧力 センター/エッジ=3/45Torrの条件で酸化シリコン膜606及び602をエッチングすることにより、プラグ601に対して自己整合的にセルコンタクトホール611を開口する。 (3) Next, as shown in FIG. 10C, after the resist 610 is ashed, the silicon nitride film 604 on the bit line 603 and the silicon nitride film 605 on the side wall are used as stoppers, for example, with a magnetron etching apparatus. Silicon oxide under conditions of pressure = 40 mTorr, Ar / CO / C 4 F 8 = 200/150/8 cc / min, RF power = 1300 W, electrode temperature = 40 ° C., cooling He pressure center / edge = 3/45 Torr By etching the films 606 and 602, the cell contact hole 611 is opened in a self-aligned manner with respect to the plug 601.

(4)次に、図11(a)に示すように、セルコンタクトホール611を塞がない膜厚の多結晶シリコン膜612を堆積してから、前記セルコンタクトホール611を酸化シリコン膜613により埋め込む。その後、その酸化シリコン膜613を、例えば、平行平板型エッチング装置を用いて、圧力=500mTorr、Ar/CHF3 /CF4 =400/20/20cc/min、RFパワー=200W、電極温度=0℃、冷却He圧力=15Torrの条件で、多結晶シリコン膜612が露出するまでエッチバックする。 (4) Next, as shown in FIG. 11A, after depositing a polycrystalline silicon film 612 having a thickness that does not block the cell contact hole 611, the cell contact hole 611 is buried with the silicon oxide film 613. . Thereafter, the silicon oxide film 613 is formed using, for example, a parallel plate etching apparatus, pressure = 500 mTorr, Ar / CHF 3 / CF 4 = 400/20/20 cc / min, RF power = 200 W, electrode temperature = 0 ° C. Etching back is performed until the polycrystalline silicon film 612 is exposed under the condition of cooling He pressure = 15 Torr.

(5)次に、図11(b)に示すように、酸化シリコン膜613をストッパーとして、例えば、マイクロ波ダウンフローエッチング装置を用いて、圧力=40Pa、CF4 /O2 =150/60cc/min、マイクロ波パワー=700W、電極温度=25℃の条件で、多結晶シリコン膜612及び609を等方的にエッチバックすることにより酸化シリコン膜608を露出させる。 (5) Next, as shown in FIG. 11B, using the silicon oxide film 613 as a stopper, for example, using a microwave downflow etching apparatus, pressure = 40 Pa, CF 4 / O 2 = 150/60 cc / The silicon oxide film 608 is exposed by isotropically etching back the polycrystalline silicon films 612 and 609 under the conditions of min, microwave power = 700 W, and electrode temperature = 25 ° C.

(6)次に、図11(c)に示すように、窒化シリコン膜607をストッパーとして酸化シリコン膜608及び613をフッ化水素水溶液でエッチングすることにより、キャパシタ電極614を形成する。   (6) Next, as shown in FIG. 11C, the silicon oxide film 608 and 613 are etched with an aqueous hydrogen fluoride solution using the silicon nitride film 607 as a stopper, thereby forming a capacitor electrode 614.

その後、キャパシタ絶縁膜を堆積してから多結晶シリコン膜を堆積し、通常のリソグラフィ工程とエッチング工程によりセルプレート電極を形成する工程を経て、半導体装置が製造される。   Then, after depositing a capacitor insulating film, a polycrystalline silicon film is deposited, and a semiconductor device is manufactured through a process of forming a cell plate electrode by a normal lithography process and an etching process.

第1実施例によれば、(1)多結晶シリコン膜609、酸化シリコン膜608及び窒化シリコン膜607の積層膜を、通常のリソグラフィ工程とエッチング工程により加工する工程と、(2)前記多結晶シリコン膜609をマスクとして、予め形成しておいた、上部と側壁を窒化シリコン膜604,605で被われた構造を有するビット線603に対して、前記窒化シリコン膜605及び604をストッパーとして酸化シリコン膜606及び602をエッチングし、予め形成しておいたプラグ601に対してセルコンタクトホール611を形成する工程と、(3)このセルコンタクトホール611を塞がない膜厚の多結晶シリコン膜612を堆積してから、酸化シリコン膜613を堆積することにより、前記コンタクトホール611を埋め込む工程と、(4)上記工程(3)の多結晶シリコン膜612をストッパーとして、セルコンタクトホール611を埋め込んだ酸化シリコン膜613をエッチバックしてから、この酸化シリコン膜613をマスクとして、上記工程(3)の多結晶シリコン膜612及び上記工程(1)の多結晶シリコン膜609を等方的にエッチバックする工程と、(5)窒化シリコン膜607をストッパーとして、上記工程(4)の酸化シリコン膜613と上記工程(1)の酸化シリコン膜608をフッ化水素水溶液を用いてエッチングすることにより、キャパシタ電極614を形成する工程とを経て、半導体装置を製造するようにしたので、リソグラフィ工程での合わせ余裕の問題を改善することが可能である。これにより製造歩留まりの高い半導体装置の製造が可能である。   According to the first embodiment, (1) a process of processing a laminated film of a polycrystalline silicon film 609, a silicon oxide film 608 and a silicon nitride film 607 by a normal lithography process and an etching process, and (2) the polycrystalline film A silicon oxide film using the silicon nitride films 605 and 604 as a stopper for a bit line 603 having a structure in which the upper and side walls are covered with silicon nitride films 604 and 605 using the silicon film 609 as a mask. Etching the films 606 and 602 to form a cell contact hole 611 in a plug 601 formed in advance; and (3) forming a polycrystalline silicon film 612 having a thickness that does not block the cell contact hole 611. After the deposition, the contact hole 611 is embedded by depositing a silicon oxide film 613. (4) Etching back the silicon oxide film 613 in which the cell contact hole 611 is buried using the polycrystalline silicon film 612 of the above step (3) as a stopper, and then using the silicon oxide film 613 as a mask. (3) the step of isotropically etching back the polycrystalline silicon film 612 of step (1) and the polycrystalline silicon film 609 of step (1); and (5) oxidation of step (4) using the silicon nitride film 607 as a stopper. Since the silicon film 613 and the silicon oxide film 608 in the above step (1) are etched using an aqueous hydrogen fluoride solution to form a capacitor electrode 614, a semiconductor device is manufactured. It is possible to improve the problem of alignment margin in As a result, a semiconductor device with a high manufacturing yield can be manufactured.

これに加えて、セルコンタクトホール611とキャパシタ電極614をリソグラフィ1工程で形成するようにしたので、製造コストが低い半導体装置製造が可能である。   In addition, since the cell contact hole 611 and the capacitor electrode 614 are formed in one lithography process, a semiconductor device can be manufactured at a low manufacturing cost.

さらに、第1実施例では、セルコンタクトホール611エッチング時に、多結晶シリコン膜609をマスクとして酸化シリコン膜606及び602をエッチングするようにしたので、マスク高さを抑えたエッチングが可能となり、半導体装置の一層の微細化に対応することが可能となる。   Further, in the first embodiment, since the silicon oxide films 606 and 602 are etched using the polycrystalline silicon film 609 as a mask when the cell contact hole 611 is etched, the etching can be performed while suppressing the mask height. Therefore, it is possible to cope with further miniaturization.

第1実施例では、ビット線603に対してセルコンタクトホール611の合わせがずれた場合でも、プラグ601に対するコンタクト面積を確保するという観点から、側壁の窒化シリコン膜605の間隔+2×リソグラフィ工程での合わせ余裕程度にキャパシタ電極614を形成するためのホールパターン610Aを形成する必要がある。たとえば、窒化シリコン膜605の間隔が0.08μmのとき、リソグラフィ工程での合わせ余裕に0.1μmを見積もると、形成すべきホールパターン610Aの最小サイズは0.28μmとなる。これは、通常のリソグラフィ工程で形成可能であるので、第1実施例では、従来技術に開示されていた、多結晶シリコン膜を用いてサイドウォールを形成する工程を、完全に削除することが可能である。   In the first embodiment, even when the alignment of the cell contact hole 611 with respect to the bit line 603 is shifted, from the viewpoint of securing the contact area with respect to the plug 601, the distance between the silicon nitride films 605 on the side wall + 2 × lithography process It is necessary to form the hole pattern 610A for forming the capacitor electrode 614 with a margin of alignment. For example, when the interval between the silicon nitride films 605 is 0.08 μm, the minimum size of the hole pattern 610A to be formed is 0.28 μm when 0.1 μm is estimated for the alignment margin in the lithography process. Since this can be formed by a normal lithography process, in the first embodiment, the step of forming a sidewall using a polycrystalline silicon film, which was disclosed in the prior art, can be completely eliminated. It is.

次に、本発明の第2実施例について説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described.

この第2実施例は、第1実施例における多結晶シリコン膜609及び612を異方的にエッチバックしてから、窒化シリコン膜607をストッパーとして酸化シリコン膜608をフッ化水素水溶液でエッチングすることにより、キャパシタ電極614を形成するようにしたものである。   In the second embodiment, the polycrystalline silicon films 609 and 612 in the first embodiment are anisotropically etched back, and then the silicon oxide film 608 is etched with an aqueous hydrogen fluoride solution using the silicon nitride film 607 as a stopper. Thus, the capacitor electrode 614 is formed.

第2実施例によれば、(1)多結晶シリコン膜609、酸化シリコン膜608及び窒化シリコン膜607の積層膜を、通常のリソグラフィ工程とエッチング工程により加工する工程と、(2)前記多結晶シリコン膜609をマスクとして、予め形成しておいた、上部と側壁を窒化シリコン膜604及び605で被われた構造を有するビット線603に対して、前記窒化シリコン膜604及び605をストッパーとして酸化シリコン膜606及び602をエッチングし、予め形成しておいたプラグ601に対してセルコンタクトホール611を形成する工程と、(3)このセルコンタクトホール611を塞がない膜厚の多結晶シリコン膜612を堆積してから、酸化シリコン膜613を堆積することにより、前記セルコンタクトホール611を埋め込む工程と、(4)上記工程(3)の多結晶シリコン膜612をストッパーとして、セルコンタクトホール611を埋め込んだ酸化シリコン膜613をエッチバックしてから、この酸化シリコン膜613をマスクとして、上記工程(3)の多結晶シリコン膜612及び上記工程(1)の多結晶シリコン膜609を異方的にエッチバックする工程と、窒化シリコン膜607をストッパーとして、上記工程(4)の酸化シリコン膜613と上記工程(1)の酸化シリコン膜608をフッ化水素水溶液を用いてエッチングすることにより、キャパシタ電極614を形成する工程を経て、半導体装置を製造するようにしたので、リソグラフィ工程での合わせ余裕の問題を改善することが可能である。これにより、製造歩留まりの高い半導体装置製造が可能である。   According to the second embodiment, (1) a process of processing a laminated film of the polycrystalline silicon film 609, the silicon oxide film 608 and the silicon nitride film 607 by a normal lithography process and an etching process, and (2) the polycrystalline film A silicon oxide film using the silicon nitride films 604 and 605 as a stopper for a bit line 603 having a structure in which the upper and side walls are covered with the silicon nitride films 604 and 605 using the silicon film 609 as a mask. Etching the films 606 and 602 to form a cell contact hole 611 in a plug 601 formed in advance; and (3) forming a polycrystalline silicon film 612 having a thickness that does not block the cell contact hole 611. After the deposition, the cell contact hole 611 is formed by depositing a silicon oxide film 613. (4) Etching back the silicon oxide film 613 in which the cell contact hole 611 is buried using the polycrystalline silicon film 612 of the above step (3) as a stopper, and then using the silicon oxide film 613 as a mask. The step of anisotropically etching back the polycrystalline silicon film 612 in the step (3) and the polycrystalline silicon film 609 in the step (1), and the silicon oxide in the step (4) using the silicon nitride film 607 as a stopper Since the film 613 and the silicon oxide film 608 of the above step (1) are etched using an aqueous hydrogen fluoride solution to form a capacitor electrode 614, a semiconductor device is manufactured. It is possible to improve the problem of alignment margin. Thereby, it is possible to manufacture a semiconductor device with a high manufacturing yield.

これに加えて、セルコンタクトホール611とキャパシタ電極614をリソグラフィ1工程で形成するようにしたので、製造コストが低い半導体装置製造が可能である。   In addition, since the cell contact hole 611 and the capacitor electrode 614 are formed in one lithography process, a semiconductor device can be manufactured at a low manufacturing cost.

さらに、第2実施例では、セルコンタクトホール611のエッチング時に、多結晶シリコン膜609をマスクとして酸化シリコン膜606及び602をエッチングするようにしたので、マスク高さを抑えたエッチングが可能となり、半導体装置の一層の微細化に対応することが可能となる。   Furthermore, in the second embodiment, since the silicon oxide films 606 and 602 are etched using the polycrystalline silicon film 609 as a mask when the cell contact hole 611 is etched, the etching can be performed while suppressing the mask height. It becomes possible to cope with further miniaturization of the apparatus.

第2実施例では、ビット線603に対してセルコンタクトホール611の合わせがずれた場合でも、プラグ601に対するコンタクト面積を確保するという観点から、側壁の窒化シリコン膜605の間隔+2×リソグラフィ工程での合わせ余裕、程度にキャパシタ電極を形成するためのホールパターン610Aを形成する必要がある。たとえば、窒化シリコン膜605の間隔が0.08μmのとき、リソグラフィ工程での合わせ余裕に0.1μmを見積もると、形成すべきホールパターン610Aの最小サイズは0.28μmとなる。これは、通常のリソグラフィ工程で形成可能であるので、第2実施例では、従来技術で開示されていた、多結晶シリコン膜を用いてサイドウォールを形成する段階を完全に削除することが可能である。   In the second embodiment, even when the alignment of the cell contact hole 611 with respect to the bit line 603 is shifted, from the viewpoint of securing a contact area with respect to the plug 601, the interval between the silicon nitride films 605 on the side wall + 2 × lithography process It is necessary to form the hole pattern 610A for forming the capacitor electrode with a sufficient margin. For example, when the interval between the silicon nitride films 605 is 0.08 μm, the minimum size of the hole pattern 610A to be formed is 0.28 μm when 0.1 μm is estimated for the alignment margin in the lithography process. Since this can be formed by a normal lithography process, in the second embodiment, it is possible to completely eliminate the step of forming a sidewall using a polycrystalline silicon film, which was disclosed in the prior art. is there.

次に、本発明の第3実施例について説明する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described.

第3実施例は、第1実施例で有機膜を用いてキャパシタ電極614を形成するためのセルコンタクトホール611を埋め込み、有機膜と多結晶シリコン膜609及び612を一括でエッチバックするようにしたものである。なお、このエッチバック工程には、例えば、マグネトロンエッチング装置を用いて、圧力=20mTorr、Cl2 /O2 =30/3cc/min、RFパワー=400W、磁場強度=30Gauss、電極温度=20℃の条件が適用される。 In the third embodiment, the cell contact hole 611 for forming the capacitor electrode 614 is filled using the organic film in the first embodiment, and the organic film and the polycrystalline silicon films 609 and 612 are etched back collectively. Is. In this etch back process, for example, using a magnetron etching apparatus, pressure = 20 mTorr, Cl 2 / O 2 = 30/3 cc / min, RF power = 400 W, magnetic field strength = 30 Gauss, electrode temperature = 20 ° C. Conditions apply.

第3実施例によれば、(1)多結晶シリコン膜609、酸化シリコン膜608及び窒化シリコン膜607の積層膜を、通常のリソグラフィ工程とエッチング工程により加工する工程と、(2)前記多結晶シリコン膜609をマスクとして、予め形成しておいた、上部と側壁を窒化シリコン膜605及び604で被われた構造を有するビット線603に対して、前記窒化シリコン膜605及び604をストッパーとして酸化シリコン膜606及び602をエッチングし、予め形成しておいたプラグ601に対してセルコンタクトホール611を形成する工程と、(3)このセルコンタクトホール611を塞がない膜厚の多結晶シリコン膜612を堆積してから、有機膜を堆積することにより、このセルコンタクトホール611を埋め込む工程と、(4)前記有機膜と、上記工程(3)の多結晶シリコン膜612及び上記工程(1)の多結晶シリコン膜609を一括でエッチバックする工程と、(5)有機膜を灰化してから、窒化シリコン膜607をストッパーとして、上記工程(1)の酸化シリコン膜608をフッ化水素水溶液を用いてエッチングすることにより、キャパシタ電極614を形成する工程とを施し、半導体装置を製造するようにしたので、リソグラフィ工程での合わせ余裕の問題を完全に解決することが可能である。これにより、製造歩留まりの高い半導体装置製造が可能である。   According to the third embodiment, (1) a process of processing a laminated film of the polycrystalline silicon film 609, the silicon oxide film 608 and the silicon nitride film 607 by a normal lithography process and an etching process, and (2) the polycrystalline film A silicon oxide film using the silicon nitride films 605 and 604 as a stopper with respect to the bit line 603 having a structure in which the upper and side walls are covered with the silicon nitride films 605 and 604 using the silicon film 609 as a mask. Etching the films 606 and 602 to form a cell contact hole 611 in a plug 601 formed in advance; and (3) forming a polycrystalline silicon film 612 having a thickness that does not block the cell contact hole 611. A step of filling the cell contact hole 611 by depositing and then depositing an organic film; (4) Etching back the organic film, the polycrystalline silicon film 612 in the step (3) and the polycrystalline silicon film 609 in the step (1) at a time, and (5) ashing the organic film Then, using the silicon nitride film 607 as a stopper, the silicon oxide film 608 in the above step (1) is etched using an aqueous hydrogen fluoride solution to form a capacitor electrode 614 to manufacture a semiconductor device. Therefore, it is possible to completely solve the alignment margin problem in the lithography process. Thereby, it is possible to manufacture a semiconductor device with a high manufacturing yield.

これに加えて、セルコンタクトホール611とキャパシタ電極614をリソグラフィ1工程で形成するようにしたので、製造コストが低い半導体装置製造が可能である。   In addition, since the cell contact hole 611 and the capacitor electrode 614 are formed in one lithography process, a semiconductor device can be manufactured at a low manufacturing cost.

さらに、第3実施例では、セルコンタクトホール611のエッチング時に、多結晶シリコン膜609をマスクとして酸化シリコン膜606及び602をエッチングするようにしたので、マスク高さを抑えたエッチングが可能となり、半導体装置の一層の微細化に対応することが可能となる。   Furthermore, in the third embodiment, since the silicon oxide films 606 and 602 are etched using the polycrystalline silicon film 609 as a mask when the cell contact hole 611 is etched, it is possible to perform etching while suppressing the mask height. It becomes possible to cope with further miniaturization of the apparatus.

第3実施例では、ビット線603に対してセルコンタクトホール611の合わせがずれた場合でも、プラグ601に対するコンタクト面積を確保するという観点から、側壁の窒化シリコン膜605の間隔+2×リソグラフィ工程での合わせ余裕、程度にキャパシタ電極614を形成するためのホールパターン610Aを形成する必要がある。たとえば、窒化シリコン膜605の間隔が0.08μmのとき、リソグラフィ工程での合わせ余裕に0.1μmを見積もると、形成すべきホールパターン610Aの最小サイズは0.28μmとなる。これは、通常のリソグラフィ工程で形成可能であるので、第3実施例では、従来技術に開示されていた、多結晶シリコン膜を用いてサイドウォールを形成する工程を完全に削除することが可能である。   In the third embodiment, even when the alignment of the cell contact hole 611 with respect to the bit line 603 is shifted, from the viewpoint of securing the contact area with respect to the plug 601, the interval between the silicon nitride films 605 on the side wall + 2 × lithography process It is necessary to form the hole pattern 610A for forming the capacitor electrode 614 with a margin of alignment. For example, when the interval between the silicon nitride films 605 is 0.08 μm, the minimum size of the hole pattern 610A to be formed is 0.28 μm when 0.1 μm is estimated for the alignment margin in the lithography process. Since this can be formed by a normal lithography process, in the third embodiment, it is possible to completely eliminate the step of forming a sidewall using a polycrystalline silicon film, which was disclosed in the prior art. is there.

次に、本発明の第4実施例について説明する。   Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.

第4実施例は、第1実施例においてプラグ601を形成した層間絶縁膜の最上層が窒化シリコン膜であるようにしたものである。   In the fourth embodiment, the uppermost layer of the interlayer insulating film in which the plug 601 is formed in the first embodiment is a silicon nitride film.

第4実施例によれば、第1実施例においてプラグ601を形成した層間絶縁膜602の最上層が窒化シリコン膜であるようにしたので、第1実施例の効果に加えて、セルコンタクトホール611のエッチングでオーバーエッチング時間を増やしても、プラグ601を形成した層間絶縁膜602が過剰にエッチングされることがない。これにより、セルコンタクトホールのエッチング工程の加工マージンを拡大することが可能となり、半導体装置の一層の歩留まり向上が可能である。   According to the fourth embodiment, since the uppermost layer of the interlayer insulating film 602 in which the plug 601 is formed in the first embodiment is a silicon nitride film, the cell contact hole 611 is added to the effect of the first embodiment. Even if the overetching time is increased by this etching, the interlayer insulating film 602 on which the plug 601 is formed is not excessively etched. As a result, the processing margin of the cell contact hole etching process can be expanded, and the yield of the semiconductor device can be further improved.

次に、本発明の第5実施例について説明する。   Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.

第5実施例は、第1実施例で多結晶シリコン膜609をエッチングしてからレジスト610を灰化した後に、前記多結晶シリコン膜609をマスクとして酸化シリコン膜608、窒化シリコン膜607をエッチングしてから、ビット線603上部及び側壁の窒化シリコン膜605及び604をストッパーとして酸化シリコン膜606及び602をエッチングすることにより、予め形成しておいたプラグ601に対してセルコンタクトホール611を開口するようにしたものである。   In the fifth embodiment, after the polycrystalline silicon film 609 is etched in the first embodiment and then the resist 610 is ashed, the silicon oxide film 608 and the silicon nitride film 607 are etched using the polycrystalline silicon film 609 as a mask. After that, the silicon oxide films 606 and 602 are etched using the silicon nitride films 605 and 604 on the top and side walls of the bit line 603 as stoppers so that the cell contact holes 611 are opened in the plugs 601 formed in advance. It is a thing.

第5実施例によれば、(1)多結晶シリコン膜609を、通常のリソグラフィ工程とエッチング工程により加工する工程と、(2)前記多結晶シリコン膜609をマスクとして、酸化シリコン膜608及び窒化シリコン膜607の積層膜をエッチングしてから、予め形成しておいた、上部と側壁を窒化シリコン膜605及び604で被われた構造を有するビット線603に対して、前記窒化シリコン膜605及び604をストッパーとして酸化シリコン膜606及び602をエッチングし、予め形成しておいたプラグ601に対してセルコンタクトホール611を形成する工程と、(3)このセルコンタクトホール611を塞がない膜厚の多結晶シリコン膜612を堆積してから、酸化シリコン膜613を堆積することにより、前記セルコンタクトホール611を埋め込む工程と、(4)上記工程(3)の多結晶シリコン膜612をストッパーとして、セルコンタクトホール611を埋め込んだ酸化シリコン膜613をエッチバックしてから、この酸化シリコン膜613をマスクとして、上記工程(3)の多結晶シリコン膜612及び上記工程(1)の多結晶シリコン膜609を等方的にエッチバックする工程と、(5)窒化シリコン膜607をストッパーとして、上記工程(4)の酸化シリコン膜613と上記工程(1)の酸化シリコン膜608を、フッ化水素水溶液を用いてエッチングすることにより、キャパシタ電極614を形成する工程とを施して半導体装置を製造するようにしたので、リソグラフィ工程での合わせ余裕の問題を改善することが可能である。これにより、製造歩留まりの高い半導体装置製造が可能である。   According to the fifth embodiment, (1) a process of processing the polycrystalline silicon film 609 by a normal lithography process and an etching process, and (2) a silicon oxide film 608 and a nitrided film using the polycrystalline silicon film 609 as a mask. After etching the laminated film of the silicon film 607, the silicon nitride films 605 and 604 are formed on the bit line 603 formed in advance and covered with the silicon nitride films 605 and 604 at the top and side walls. A step of etching the silicon oxide films 606 and 602 by using as a stopper to form a cell contact hole 611 with respect to the plug 601 formed in advance, and (3) a film thickness that does not block the cell contact hole 611. After the crystalline silicon film 612 is deposited, the silicon oxide film 613 is deposited, whereby the cell controller And (4) using the polycrystalline silicon film 612 of the above step (3) as a stopper, the silicon oxide film 613 in which the cell contact hole 611 is buried is etched back, and then the silicon oxide film 613 is masked. The step (3) isotropically etch back the polycrystalline silicon film 612 and the step (1) polycrystalline silicon film 609, and (5) the step (1) using the silicon nitride film 607 as a stopper. The silicon oxide film 613 of 4) and the silicon oxide film 608 of the above step (1) are etched using an aqueous hydrogen fluoride solution to form a capacitor electrode 614 to manufacture a semiconductor device. Therefore, it is possible to improve the problem of alignment margin in the lithography process. Thereby, it is possible to manufacture a semiconductor device with a high manufacturing yield.

これに加えて、セルコンタクトホール611とキャパシタ電極614をリソグラフィ1工程形成するようにしたので、製造コストが低い半導体装置製造が可能である。   In addition, since the cell contact hole 611 and the capacitor electrode 614 are formed in one lithography process, a semiconductor device can be manufactured at a low manufacturing cost.

さらに、第5実施例では、セルコンタクトホール611のエッチング時に、多結晶シリコン膜609をマスクとして酸化シリコン膜608、窒化シリコン膜607、酸化シリコン膜606及び602をエッチングするようにしたので、マスク高さを抑えたエッチングが可能となり、半導体装置の一層の微細化に対応することが可能となる。   Furthermore, in the fifth embodiment, when the cell contact hole 611 is etched, the silicon oxide film 608, the silicon nitride film 607, and the silicon oxide films 606 and 602 are etched using the polycrystalline silicon film 609 as a mask. Etching with reduced thickness becomes possible, and it becomes possible to cope with further miniaturization of the semiconductor device.

第5実施例では、ビット線603に対してセルコンタクトホール611の合わせがずれた場合でも、プラグ601に対するコンタクト面積を確保するという観点から、側壁の窒化シリコン膜605の間隔+2×リソグラフィ工程での合わせ余裕、程度にキャパシタ電極614を形成するためのホールパターン610Aを形成する必要がある。例えば、窒化シリコン膜605の間隔が0.08μmのとき、リソグラフィ工程での合わせ余裕に0.1μmを見積もると、形成すべきホールパターン610Aの最小サイズは0.28μmとなる。これは、通常のリソグラフィ工程で形成可能であるので、第5実施例では多結晶シリコン膜を用いてサイドウォールを形成する工程を完全に削除することが可能である。   In the fifth embodiment, even when the alignment of the cell contact hole 611 with respect to the bit line 603 is shifted, from the viewpoint of securing the contact area with respect to the plug 601, the interval between the silicon nitride films 605 on the side wall + 2 × lithography process It is necessary to form the hole pattern 610A for forming the capacitor electrode 614 with a margin of alignment. For example, when the interval between the silicon nitride films 605 is 0.08 μm, the minimum size of the hole pattern 610A to be formed is 0.28 μm when 0.1 μm is estimated as the alignment margin in the lithography process. Since this can be formed by a normal lithography process, in the fifth embodiment, it is possible to completely eliminate the process of forming the sidewall using the polycrystalline silicon film.

次に、本発明の第6実施例について説明する。   Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.

第6実施例は、第1実施例における多結晶シリコン膜609と酸化シリコン膜608をエッチングしてからレジスト610を灰化した後に、前記多結晶シリコン膜609をマスクとして窒化シリコン膜607をエッチングしてから、ビット線603上部及び側壁の窒化シリコン膜605及び604をストッパーとして酸化シリコン膜606及び602をエッチングすることにより、予め形成しておいたプラグ601に対してセルコンタクトホール611を開口するようにしたものである。   In the sixth embodiment, after etching the polycrystalline silicon film 609 and the silicon oxide film 608 in the first embodiment and then ashing the resist 610, the silicon nitride film 607 is etched using the polycrystalline silicon film 609 as a mask. After that, the silicon oxide films 606 and 602 are etched using the silicon nitride films 605 and 604 on the top and side walls of the bit line 603 as stoppers so that the cell contact holes 611 are opened in the plugs 601 formed in advance. It is a thing.

第6実施例によれば、(1)多結晶シリコン膜609、酸化シリコン膜608を、通常のリソグラフィ工程とエッチング工程により加工する工程と、(2)前記多結晶シリコン膜609をマスクとして、窒化シリコン膜607をエッチングしてから、予め形成しておいた、上部と側壁を窒化シリコン膜605及び604で被われた構造を有するビット線603に対して、前記窒化シリコン膜605及び604をストッパーとして酸化シリコン膜606及び602をエッチングし、予め形成しておいたプラグ601に対してセルコンタクトホール611を形成する工程と、(3)前記セルコンタクトホール611を塞がない膜厚の多結晶シリコン膜612を堆積してから、酸化シリコン膜613を堆積することにより、前記セルコンタクトホール611を埋め込む工程と、(4)上記工程(3)の多結晶シリコン膜612をストッパーとして、セルコンタクトホール611を埋め込んだ酸化シリコン膜613をエッチバックしてから、この酸化シリコン膜613をマスクとして、上記工程(3)の多結晶シリコン膜612及び上記工程(1)の多結晶シリコン膜609を等方的にエッチバックする工程と、(5)窒化シリコン膜607をストッパーとして、上記工程(4)の酸化シリコン膜613と上記工程(1)の酸化シリコン膜608を、フッ化水素水溶液を用いてエッチングすることにより、キャパシタ電極614を形成する工程とを施し、半導体装置を製造するようにしたので、リソグラフィ工程での合わせ余裕の問題を改善することが可能である。これにより、製造歩留まりの高い半導体装置製造が可能である。   According to the sixth embodiment, (1) a process of processing the polycrystalline silicon film 609 and the silicon oxide film 608 by a normal lithography process and an etching process, and (2) nitriding using the polycrystalline silicon film 609 as a mask. After etching the silicon film 607, the silicon nitride films 605 and 604 are used as stoppers for the bit line 603 formed in advance and covered with the silicon nitride films 605 and 604. Etching the silicon oxide films 606 and 602 to form a cell contact hole 611 in a plug 601 formed in advance; and (3) a polycrystalline silicon film having a thickness that does not block the cell contact hole 611. 612 is deposited, and then a silicon oxide film 613 is deposited, whereby the cell contact hole is formed. And (4) using the polycrystalline silicon film 612 of the above step (3) as a stopper and etching back the silicon oxide film 613 in which the cell contact hole 611 is buried, and then using the silicon oxide film 613 as a mask. A step of isotropically etching back the polycrystalline silicon film 612 in the step (3) and the polycrystalline silicon film 609 in the step (1); and (5) the step (4) using the silicon nitride film 607 as a stopper. ) And the silicon oxide film 608 in the above step (1) are etched using an aqueous hydrogen fluoride solution to form a capacitor electrode 614 to manufacture a semiconductor device. Therefore, it is possible to improve the alignment margin problem in the lithography process. Thereby, it is possible to manufacture a semiconductor device with a high manufacturing yield.

これに加えて、セルコンタクトホール611とキャパシタ電極614をリソグラフィ1工程で形成するようにしたので、製造コストが低い半導体装置製造が可能である。   In addition, since the cell contact hole 611 and the capacitor electrode 614 are formed in one lithography process, a semiconductor device can be manufactured at a low manufacturing cost.

さらに、第6実施例では、セルコンタクトホール611のエッチング時に、多結晶シリコン膜612をマスクとして窒化シリコン膜607、酸化シリコン膜606及び602をエッチングするようにしたので、マスク高さを抑えたエッチングが可能となり、半導体装置の一層の微細化に対応することが可能となる。   Further, in the sixth embodiment, when the cell contact hole 611 is etched, the silicon nitride film 607 and the silicon oxide films 606 and 602 are etched using the polycrystalline silicon film 612 as a mask. Therefore, it becomes possible to cope with further miniaturization of the semiconductor device.

第6実施例では、ビット線603に対してセルコンタクトホール611の合わせがずれた場合でも、プラグ601に対するコンタクト面積を確保するという観点から、側壁の窒化シリコン膜605の間隔+2×リソグラフィ工程での合わせ余裕、程度にキャパシタ電極614を形成するためのホールパターン610Aを形成する必要がある。例えば、窒化シリコン膜605の間隔が0.08μmのとき、リソグラフィ工程での合わせ余裕に0.1μmを見積もると、形成すべきホールパターン610Aの最小サイズは0.28μmとなる。これは、通常のリソグラフィ工程で形成可能であるので、第6実施例では多結晶シリコン膜を用いてサイドウォールを形成する段階を、完全に削除することが可能である。   In the sixth embodiment, even when the alignment of the cell contact hole 611 with respect to the bit line 603 is shifted, from the viewpoint of securing the contact area with respect to the plug 601, the interval between the silicon nitride films 605 on the side wall + 2 × lithography process It is necessary to form the hole pattern 610A for forming the capacitor electrode 614 with a margin of alignment. For example, when the interval between the silicon nitride films 605 is 0.08 μm, the minimum size of the hole pattern 610A to be formed is 0.28 μm when 0.1 μm is estimated as the alignment margin in the lithography process. Since this can be formed by a normal lithography process, in the sixth embodiment, the step of forming the sidewall using the polycrystalline silicon film can be completely eliminated.

次に、本発明の第12参考例について説明する。   Next, a twelfth reference example of the present invention will be described.

第12参考例は、第1実施例における多結晶シリコン膜以外のキャパシタ電極膜を用いるようにしたものである。   The twelfth reference example uses a capacitor electrode film other than the polycrystalline silicon film in the first embodiment.

図12は本発明の第12参考例を示す半導体装置の製造工程断面図(その1)、図13は本発明の第12参考例を示す半導体装置の製造工程断面図(その2)である。   FIG. 12 is a cross-sectional view of a manufacturing process of a semiconductor device showing a twelfth reference example of the present invention (No. 1), and FIG. 13 is a cross-sectional view of a manufacturing process of a semiconductor device showing a twelfth reference example of the present invention.

(1)まず、図12(a)から図12(c)までは、図10に示した本発明の第1実施例と異なる点はない。なお、700はシリコン基板、701はプラグ、702は酸化シリコン膜、703はビット線、704,705は窒化シリコン膜、706は酸化シリコン膜、707は窒化シリコン膜、708は酸化シリコン膜、709は多結晶シリコン膜、710はレジスト、711はホールパターン、712はセルコンタクトホールである。   (1) First, FIG. 12A to FIG. 12C are not different from the first embodiment of the present invention shown in FIG. 700 is a silicon substrate, 701 is a plug, 702 is a silicon oxide film, 703 is a bit line, 704 and 705 are silicon nitride films, 706 is a silicon oxide film, 707 is a silicon nitride film, 708 is a silicon oxide film, and 709 is A polycrystalline silicon film, 710 is a resist, 711 is a hole pattern, and 712 is a cell contact hole.

(2)次に、図12(d)に示すように、例えば、CVDにより、セルコンタクトホール712を塞がない膜厚のチタニウム膜を堆積してから、熱処理によりプラグ701の多結晶シリコン膜とチタニウム膜を反応させ、チタニウムのシリサイド層713を形成する。その後、例えば、アンモニアと過酸化水素水の混合水溶液により未反応部分のチタニウムを除去する。このとき、マスク(多結晶シリコン膜)709を構成する多結晶シリコン膜とチタニウム膜との反応により、マスクにもチタニウムのシリサイド層713が存在する。   (2) Next, as shown in FIG. 12D, a titanium film having a thickness that does not block the cell contact hole 712 is deposited by, for example, CVD, and then the polycrystalline silicon film of the plug 701 is formed by heat treatment. The titanium film is reacted to form a titanium silicide layer 713. Thereafter, for example, titanium in an unreacted portion is removed with a mixed aqueous solution of ammonia and hydrogen peroxide. At this time, a titanium silicide layer 713 also exists in the mask due to the reaction between the polycrystalline silicon film constituting the mask (polycrystalline silicon film) 709 and the titanium film.

(3)次に、図13(a)に示すように、例えば、CVDにより、セルコンタクトホール712を塞がない膜厚の窒化チタニウム膜714を堆積する。その後、セルコンタクトホール712を酸化シリコン膜715で埋め込み、窒化チタニウム膜714が露出するまで酸化シリコン膜715をエッチバックする。   (3) Next, as shown in FIG. 13A, a titanium nitride film 714 having a thickness that does not block the cell contact hole 712 is deposited by, for example, CVD. Thereafter, the cell contact hole 712 is filled with the silicon oxide film 715, and the silicon oxide film 715 is etched back until the titanium nitride film 714 is exposed.

(4)次に、図13(b)に示すように、酸化シリコン膜715をマスクとして、窒化チタニウム膜714、マスクとの反応で生成したチタニウムのシリサイド層713及びマスクの多結晶シリコン膜709を、酸化シリコン膜708が露出するまでエッチバックする。   (4) Next, as shown in FIG. 13B, using the silicon oxide film 715 as a mask, a titanium nitride film 714, a titanium silicide layer 713 generated by the reaction with the mask, and a polycrystalline silicon film 709 as a mask are formed. Etch back until the silicon oxide film 708 is exposed.

(5)次に、図13(c)に示すように、この工程は、図11に示した本発明の第1実施例と同じである。つまり、窒化シリコン膜707をストッパーとして酸化シリコン膜708及び酸化シリコン膜715をフッ化水素水溶液でエッチングすることにより、キャパシタ電極716を形成する。   (5) Next, as shown in FIG. 13 (c), this step is the same as the first embodiment of the present invention shown in FIG. That is, the capacitor electrode 716 is formed by etching the silicon oxide film 708 and the silicon oxide film 715 with a hydrogen fluoride aqueous solution using the silicon nitride film 707 as a stopper.

その後、キャパシタ絶縁膜として、例えば、CVDにより酸化タンタル膜を堆積してから、セルプレート電極膜として、例えば、CVDにより窒化チタニウム膜を堆積し、通常のリソグラフィとエッチングによりセルプレート電極を形成する工程を経て、半導体装置が製造される。   Then, after depositing a tantalum oxide film as a capacitor insulating film, for example, by CVD, and then depositing a titanium nitride film as a cell plate electrode film, for example, by CVD, and forming a cell plate electrode by normal lithography and etching After that, the semiconductor device is manufactured.

第12参考例によれば、(1)多結晶シリコン膜709、酸化シリコン膜708及び窒化シリコン膜707の積層膜を、通常のリソグラフィ工程とエッチング工程により加工する工程と、(2)前記多結晶シリコン膜709をマスクとして、予め形成しておいた、上部と側壁を窒化シリコン膜704及び705で被われた構造を有するビット線703に対して、前記窒化シリコン膜704及び705をストッパーとして酸化シリコン膜708及び706をエッチングし、予め形成しておいたプラグ701に対してセルコンタクトホール712を形成する工程と、(3)チタニウム膜を堆積してから、熱処理により、プラグ701の多結晶シリコン膜とチタニウム膜を反応させてチタニウムのシリサイド層713を形成する工程と、(4)窒化チタニウム膜714を堆積してから酸化シリコン膜715を堆積することにより、このセルコンタクトホール712を埋め込む工程と、(5)上記工程(4)の窒化チタニウム膜714をストッパーとして、セルコンタクトホール712を埋め込んだ酸化シリコン膜715をエッチバックしてから、この酸化シリコン膜715をマスクとして、上記工程(4)の窒化チタニウム膜714、上記工程(3)のチタニウムのシリサイド層713及び上記工程(1)の多結晶シリコン膜709をエッチバックする工程と、(6)窒化シリコン膜707をストッパーとして、上記工程(5)の酸化シリコン膜715と上記工程(1)の酸化シリコン膜708を、フッ化水素水溶液を用いてエッチングすることにより、キャパシタ電極716を形成する工程を施して、半導体装置を製造するようにしたので、リソグラフィ工程での合わせ余裕の問題を改善することが可能である。これにより製造歩留まりの高い半導体装置製造が可能である。   According to the twelfth reference example, (1) a process of processing a laminated film of the polycrystalline silicon film 709, the silicon oxide film 708 and the silicon nitride film 707 by a normal lithography process and an etching process; With respect to the bit line 703 having a structure in which the upper and side walls are covered with the silicon nitride films 704 and 705 using the silicon film 709 as a mask, silicon oxide is used with the silicon nitride films 704 and 705 as a stopper. A step of etching the films 708 and 706 to form a cell contact hole 712 in the plug 701 formed in advance, and (3) a polycrystalline silicon film of the plug 701 by depositing a titanium film and then performing heat treatment. And a step of forming a titanium silicide layer 713 by reacting a titanium film with (4) nitriding The step of filling the cell contact hole 712 by depositing the silicon oxide film 715 after the deposition of the titanium film 714, and (5) the cell contact hole 712 using the titanium nitride film 714 in the step (4) as a stopper. After the buried silicon oxide film 715 is etched back, the titanium nitride film 714 in the step (4), the titanium silicide layer 713 in the step (3), and the step (1) using the silicon oxide film 715 as a mask. (6) Using the silicon nitride film 707 as a stopper, the silicon oxide film 715 in the above step (5) and the silicon oxide film 708 in the above step (1) are treated with hydrogen fluoride. The capacitor electrode 716 is formed by etching using an aqueous solution. Subjected to extent. Thus the production of semiconductor devices, it is possible to improve the problem of alignment margin in lithography process. Thereby, it is possible to manufacture a semiconductor device with a high manufacturing yield.

これに加えて、セルコンタクトホール712とキャパシタ電極716をリソグラフィ1工程で形成するようにしたので、製造コストが低い半導体装置製造が可能である。   In addition, since the cell contact hole 712 and the capacitor electrode 716 are formed in one lithography process, a semiconductor device can be manufactured at a low manufacturing cost.

さらに、第12参考例では、セルコンタクトホール712のエッチング時に、多結晶シリコン膜709をマスクとして酸化シリコン膜708及び706をエッチングするようにしたので、マスク高さを抑えたエッチングが可能となり、半導体装置の一層の微細化に対応することが可能となる。   Further, in the twelfth reference example, since the silicon oxide films 708 and 706 are etched using the polycrystalline silicon film 709 as a mask when the cell contact hole 712 is etched, the etching can be performed while suppressing the mask height. It becomes possible to cope with further miniaturization of the apparatus.

以上に加えて、窒化チタニウム膜によりキャパシタ電極を構成するようにしたので、酸化タンタルのような比誘電率の高いキャパシタ絶縁膜を使用することが可能である。   In addition to the above, since the capacitor electrode is composed of a titanium nitride film, a capacitor insulating film having a high relative dielectric constant such as tantalum oxide can be used.

第12参考例では、ビット線703に対してセルコンタクトホール712の合わせがずれた場合でも、プラグ701に対するコンタクト面積を確保するという観点から、側壁の窒化シリコン膜705の間隔+2×リソグラフィ工程での合わせ余裕、程度にキャパシタ電極716を形成するためのホールパターン711を形成する必要がある。例えば、窒化シリコン膜705の間隔が0.08μmのとき、リソグラフィ工程での合わせ余裕に0.1μmを見積もると、形成すべきホールパターン711の最小サイズは、0.28μmとなる。これは、通常のリソグラフィ工程で形成可能であるので、第12参考例では多結晶シリコン膜を用いてサイドウォールを形成する段階を、完全に削除することが可能である。   In the twelfth reference example, even when the alignment of the cell contact hole 712 with respect to the bit line 703 is deviated, from the viewpoint of securing the contact area with respect to the plug 701, the interval between the silicon nitride films 705 on the side wall + 2 × in the lithography process It is necessary to form the hole pattern 711 for forming the capacitor electrode 716 with a margin of alignment. For example, when the interval between the silicon nitride films 705 is 0.08 μm, if 0.1 μm is estimated for the alignment margin in the lithography process, the minimum size of the hole pattern 711 to be formed is 0.28 μm. Since this can be formed by a normal lithography process, in the twelfth reference example, the step of forming the sidewall using the polycrystalline silicon film can be completely eliminated.

次に、本発明の第13参考例について説明する。   Next, a thirteenth reference example of the present invention will be described.

第13参考例は、第12参考例において有機膜を用いてキャパシタ電極716を形成するためのセルコンタクトホール712を埋め込み、有機膜と窒化チタニウム膜714、チタニウムのシリサイド層713、多結晶シリコン膜709を一括でエッチバックするようにしたものである。   The thirteenth reference example embeds a cell contact hole 712 for forming the capacitor electrode 716 using an organic film in the twelfth reference example, fills the organic film with a titanium nitride film 714, a titanium silicide layer 713, and a polycrystalline silicon film 709. Are etched back at once.

第13参考例によれば、(1)多結晶シリコン膜709、酸化シリコン膜708及び窒化シリコン膜707の積層膜を、通常のリソグラフィ工程とエッチング工程により加工する工程と、(2)前記多結晶シリコン膜709をマスクとして、予め形成しておいた、上部と側壁を窒化シリコン膜704及び705で被われた構造を有するビット線703に対して、前記窒化シリコン膜704及び705をストッパとして、酸化シリコン膜706及び702をエッチングして、予め形成しておいたプラグ701に対してセルコンタクトホール712を形成する工程と、(3)このセルコンタクトホール712を塞がない膜厚のチタニウム膜を堆積してから、熱処理によりチタニウムのシリサイド層713を形成する工程と、(4)窒化チタニウム膜714を堆積してから有機膜を堆積することにより、前記セルコンタクトホール712を埋め込む工程と、(5)前記有機膜、上記工程(4)の窒化チタニウム膜714、上記工程(3)のチタニウムのシリサイド層713及び上記工程(1)の多結晶シリコン膜709を一括でエッチバックする工程と、(6)前記有機膜を灰化してから窒化シリコン膜707をストッパーとして、上記工程(1)の酸化シリコン膜708を、フッ化水素水溶液を用いてエッチングすることにより、キャパシタ電極716を形成する工程を施して、半導体装置を製造するようにしたので、リソグラフィ工程での合わせ余裕の問題を改善することが可能である。これにより製造歩留まりの高い半導体装置製造が可能である。   According to the thirteenth reference example, (1) a process of processing a laminated film of a polycrystalline silicon film 709, a silicon oxide film 708, and a silicon nitride film 707 by a normal lithography process and an etching process; With respect to the bit line 703 having a structure in which the upper and side walls are covered with the silicon nitride films 704 and 705 using the silicon film 709 as a mask, the silicon nitride films 704 and 705 are used as a stopper to oxidize the bit line 703. Etching the silicon films 706 and 702 to form a cell contact hole 712 in the plug 701 formed in advance; and (3) depositing a titanium film having a thickness that does not block the cell contact hole 712. Then, a step of forming a titanium silicide layer 713 by heat treatment, and (4) titanium nitride A step of filling the cell contact hole 712 by depositing an organic film after depositing 714, (5) the organic film, the titanium nitride film 714 in the step (4), and the titanium film in the step (3). Etch back the silicide layer 713 and the polycrystalline silicon film 709 in the step (1) at a time, and (6) oxidation of the step (1) using the silicon nitride film 707 as a stopper after the organic film is ashed. By etching the silicon film 708 using an aqueous hydrogen fluoride solution to perform the step of forming the capacitor electrode 716 to manufacture the semiconductor device, the problem of alignment margin in the lithography process is improved. Is possible. Thereby, it is possible to manufacture a semiconductor device with a high manufacturing yield.

これに加えて、セルコンタクトホール712とキャパシタ電極716をリソグラフィ1工程で形成するようにしたので、製造コストが低い半導体装置製造が可能である。   In addition, since the cell contact hole 712 and the capacitor electrode 716 are formed in one lithography process, a semiconductor device can be manufactured at a low manufacturing cost.

さらに、第13参考例では、セルコンタクトホール712のエッチング時に、多結晶シリコン膜709をマスクとして酸化シリコン膜706及び702をエッチングするようにしたので、マスク高さを抑えたエッチングが可能となり、半導体装置の一層の微細化に対応することが可能となる。   Further, in the thirteenth reference example, when the cell contact hole 712 is etched, the silicon oxide films 706 and 702 are etched using the polycrystalline silicon film 709 as a mask, so that the etching can be performed while suppressing the mask height. It becomes possible to cope with further miniaturization of the apparatus.

以上に加えて、窒化チタニウム膜によりキャパシタ電極716を構成するようにしたので、酸化タンタルのような比誘電率の高いキャパシタ絶縁膜を使用することが可能である。   In addition to the above, since the capacitor electrode 716 is formed of a titanium nitride film, a capacitor insulating film having a high relative dielectric constant such as tantalum oxide can be used.

第13参考例では、ビット線703に対してセルコンタクトホール712の合わせがずれた場合でも、プラグ701に対するコンタクト面積を確保するという観点から、側壁の窒化シリコン膜705の間隔+2×リソグラフィ工程での合わせ余裕、程度にキャパシタ電極716を形成するためのホールパターン711を形成する必要がある。例えば、窒化シリコン膜705の間隔が0.08μmのとき、リソグラフィ工程での合わせ余裕に0.1μmを見積もると、形成すべきホールパターン711の最小サイズは0.28μmとなる。これは、通常のリソグラフィ工程で形成可能であるので、第13参考例では多結晶シリコン膜を用いてサイドウォールを形成する段階を完全に削除することが可能である。   In the thirteenth reference example, even when the alignment of the cell contact hole 712 with respect to the bit line 703 is deviated, from the viewpoint of securing the contact area with respect to the plug 701, the interval between the silicon nitride films 705 on the side wall + 2 × in the lithography process It is necessary to form the hole pattern 711 for forming the capacitor electrode 716 with a margin of alignment. For example, when the interval between the silicon nitride films 705 is 0.08 μm, the minimum size of the hole pattern 711 to be formed is 0.28 μm when the alignment margin in the lithography process is estimated to be 0.1 μm. Since this can be formed by a normal lithography process, in the thirteenth reference example, the step of forming the sidewall using the polycrystalline silicon film can be completely eliminated.

次に、本発明の第14参考例について説明する。   Next, a fourteenth reference example of the present invention is described.

第14参考例は、第13参考例におけるセルコンタクトホール712を開口してから、有機膜によりセルコンタクトホール712を埋め込み、有機膜とマスクを構成する多結晶シリコン膜709を一括でエッチバックした後に、有機膜を灰化してからチタニウム膜を堆積するようにしたものである。   In the fourteenth reference example, after the cell contact hole 712 in the thirteenth reference example is opened, the cell contact hole 712 is filled with an organic film, and the polycrystalline silicon film 709 constituting the organic film and the mask is etched back collectively. The titanium film is deposited after the organic film is ashed.

第14参考例によれば、(1)多結晶シリコン膜709、酸化シリコン膜708及び窒化シリコン膜707の積層膜を、通常のリソグラフィ工程とエッチング工程により加工する工程と、(2)前記多結晶シリコン膜709をマスクとして、予め形成しておいた、上部と側壁を窒化シリコン膜704及び705で被われた構造を有するビット線703に対して、前記窒化シリコン膜704及び705をストッパーとしてエッチングし、予め形成しておいたプラグ701に対してセルコンタクトホール712を形成する工程と、(3)このセルコンタクトホール712を有機膜で埋め込み、この有機膜と上記工程(1)の多結晶シリコン膜709を一括でエッチバックする工程と、(4)前記有機膜を灰化し、前記セルコンタクトホール712を塞がない膜厚のチタニウムを堆積してから、熱処理によりチタニウムのシリサイド層713を形成する工程と、(5)窒化チタニウム膜714を堆積してから有機膜を堆積することにより、前記コンタクトホール712を埋め込む工程と、(6)前記有機膜、上記工程(5)の窒化チタニウム膜714を一括でエッチバックする工程と、(7)前記有機膜を灰化してから、窒化シリコン膜707をストッパーとして、第1工程の酸化シリコン膜708を、フッ化水素水溶液を用いてエッチングすることにより、キャパシタ電極716を形成する工程とを施して、半導体装置を製造するようにしたので、リソグラフィ工程での合わせ余裕の問題を改善することが可能である。これにより、製造歩留まりの高い半導体装置製造が可能である。   According to the fourteenth reference example, (1) a process of processing a laminated film of a polycrystalline silicon film 709, a silicon oxide film 708, and a silicon nitride film 707 by a normal lithography process and an etching process; Using the silicon film 709 as a mask, a bit line 703 having a structure in which the upper and side walls are covered with the silicon nitride films 704 and 705 is etched using the silicon nitride films 704 and 705 as a stopper. A step of forming a cell contact hole 712 in the plug 701 formed in advance, and (3) filling the cell contact hole 712 with an organic film, and the organic film and the polycrystalline silicon film in the step (1). (4) ashing the organic film, and the cell contact hole 712 A step of forming a titanium silicide layer 713 by a heat treatment after depositing a titanium film having an unblocked thickness; and (5) depositing a titanium nitride film 714 and then depositing an organic film to thereby form the contact hole 712. (6) Etching back the organic film and the titanium nitride film 714 in the above step (5), and (7) ashing the organic film, and then using the silicon nitride film 707 as a stopper Since the silicon oxide film 708 in the first step is etched using an aqueous hydrogen fluoride solution to form the capacitor electrode 716, the semiconductor device is manufactured. It is possible to improve the problem of margin. Thereby, it is possible to manufacture a semiconductor device with a high manufacturing yield.

これに加えて、セルコンタクトホール712とキャパシタ電極716をリソグラフィ1工程で形成するようにしたので、製造コストが低い半導体装置製造が可能である。   In addition, since the cell contact hole 712 and the capacitor electrode 716 are formed in one lithography process, a semiconductor device can be manufactured at a low manufacturing cost.

さらに、第14参考例では、セルコンタクトホール712のエッチング時に、多結晶シリコン膜709をマスクとして酸化シリコン膜708及び702をエッチングするようにしたので、マスク高さを抑えたエッチングが可能となり、半導体装置の一層の微細化に対応することが可能となる。   Furthermore, in the fourteenth reference example, when the cell contact hole 712 is etched, the silicon oxide films 708 and 702 are etched using the polycrystalline silicon film 709 as a mask, so that the etching can be performed while suppressing the mask height. It becomes possible to cope with further miniaturization of the apparatus.

以上に加えて、窒化チタニウム膜714によりキャパシタ電極716を構成するようにしたので、酸化タンタルのような比誘電率の高いキャパシタ絶縁膜を使用することが可能である。   In addition to the above, since the capacitor electrode 716 is composed of the titanium nitride film 714, a capacitor insulating film having a high relative dielectric constant such as tantalum oxide can be used.

第14参考例では、ビット線703に対してセルコンタクトホール712の合わせがずれた場合でも、プラグ701に対するコンタクト面積を確保するという観点から、側壁の窒化シリコン膜705の間隔+2×リソグラフィ工程での合わせ余裕、程度にキャパシタ電極716を形成するためのホールパターン711を形成する必要がある。例えば、窒化シリコン膜705の間隔が0.08μmのとき、リソグラフィ工程での合わせ余裕に0.1μmを見積もると、形成すべきホールパターン711の最小サイズは0.28μmとなる。これは、通常のリソグラフィ工程で形成可能であるので、本参考例では多結晶シリコン膜を用いてサイドウォールを形成する段階を完全に削除することが可能である。   In the fourteenth reference example, even when the alignment of the cell contact hole 712 with respect to the bit line 703 is deviated, from the viewpoint of securing the contact area with respect to the plug 701, the interval between the silicon nitride films 705 on the side wall + 2 × in the lithography process It is necessary to form the hole pattern 711 for forming the capacitor electrode 716 with a margin of alignment. For example, when the interval between the silicon nitride films 705 is 0.08 μm, the minimum size of the hole pattern 711 to be formed is 0.28 μm when the alignment margin in the lithography process is estimated to be 0.1 μm. Since this can be formed by a normal lithography process, the step of forming a sidewall using a polycrystalline silicon film can be completely eliminated in this reference example.

次に、本発明の第15参考例について説明する。   Next, a fifteenth reference example of the present invention is described.

図14は本発明の第15参考例を示す半導体装置の製造工程断面図(その1)、図15は本発明の第15参考例を示す半導体装置の製造工程断面図(その2)である。   FIG. 14 is a cross-sectional view of a semiconductor device manufacturing process (part 1) showing a fifteenth reference example of the present invention, and FIG. 15 is a cross-sectional view of a semiconductor device manufacturing process (part 2) showing a fifteenth reference example of the present invention.

(1)まず、図14(a)に示すように、通常の半導体装置製造工程を経て、素子分離領域、ワード線(ともに図示せず)、シリコン基板801、プラグ801A、ビット線804を順次形成する。ここで、プラグ801Aとビット線804の層間絶縁膜は、下層が窒化シリコン膜802、上層が酸化シリコン膜803で構成されていることを特徴としている。その後、酸化シリコン膜805を堆積してCMPで平坦化してから、窒化シリコン膜806を堆積する。   (1) First, as shown in FIG. 14A, an element isolation region, a word line (both not shown), a silicon substrate 801, a plug 801A, and a bit line 804 are sequentially formed through a normal semiconductor device manufacturing process. To do. Here, the interlayer insulating film between the plug 801A and the bit line 804 is characterized in that a lower layer is formed of a silicon nitride film 802 and an upper layer is formed of a silicon oxide film 803. Thereafter, a silicon oxide film 805 is deposited and planarized by CMP, and then a silicon nitride film 806 is deposited.

(2)次に、図14(b)に示すように、酸化シリコン膜807と多結晶シリコン膜808を順次堆積してから、通常のリソグラフィ工程によりホールパターン809を形成する。その後、例えば、平行平板型エッチング装置を用いて、圧力20mTorr、SF6 /HBr=26/8cc/min、RFパワー=300W、冷却He圧力=4Torrの条件で、酸化シリコン膜807をストッパーとして多結晶シリコン膜808を異方的にエッチングしてから、例えば、マグネトロンエッチング装置を用いて、圧力=40mTorr、Ar/CO/C4 8 =250/100/8cc/min、RFパワー=1300W、電極温度=40℃、冷却He圧力 センター/エッジ=3/45Torrの条件で窒化シリコン膜806をストッパーとして、酸化シリコン膜807を異方的にエッチングすることにより、ホール810を形成する。 (2) Next, as shown in FIG. 14B, a silicon oxide film 807 and a polycrystalline silicon film 808 are sequentially deposited, and then a hole pattern 809 is formed by a normal lithography process. Thereafter, for example, using a parallel plate etching apparatus, the polycrystalline silicon film 807 is used as a stopper under the conditions of a pressure of 20 mTorr, SF 6 / HBr = 26/8 cc / min, RF power = 300 W, and cooling He pressure = 4 Torr. After anisotropically etching the silicon film 808, for example, using a magnetron etching apparatus, pressure = 40 mTorr, Ar / CO / C 4 F 8 = 250/100/8 cc / min, RF power = 1300 W, electrode temperature The hole 810 is formed by anisotropically etching the silicon oxide film 807 using the silicon nitride film 806 as a stopper under the conditions of = 40 ° C. and cooling He pressure center / edge = 3/45 Torr.

(3)次に、図14(c)に示すように、レジスト(ホールパターン)809を灰化してから、多結晶シリコン膜を堆積し、例えば、電子サイクロトロン共鳴(以下、ECRと略す)エッチング装置を用いて、圧力=5mTorr、Cl2 =100cc/min、マイクロ波パワー400W、RFパワー=50W、電極温度=−20℃の条件で異方的にエッチングすることにより、サイドウォール811を形成し、ホール810よりも小さな開口径の、多結晶シリコンで構成されるエッチングマスク812を形成する。 (3) Next, as shown in FIG. 14C, after the resist (hole pattern) 809 is ashed, a polycrystalline silicon film is deposited, for example, an electron cyclotron resonance (hereinafter abbreviated as ECR) etching apparatus. Is used to anisotropically etch under conditions of pressure = 5 mTorr, Cl 2 = 100 cc / min, microwave power 400 W, RF power = 50 W, electrode temperature = −20 ° C., thereby forming a sidewall 811, An etching mask 812 made of polycrystalline silicon having an opening diameter smaller than that of the hole 810 is formed.

(4)次に、図14(d)に示すように、エッチングマスク812に対して充分な選択比が得られる条件で、例えば、第1のステップでマグネトロンエッチング装置を用いて、圧力35mTorr、CHF3 /CO=30/170cc/min、RFパワー=1600W、冷却He背圧 センター/エッジ=3/70Torr、電極温度−10℃の条件で、窒化シリコン膜806をエッチングする。 (4) Next, as shown in FIG. 14 (d), under a condition that a sufficient selection ratio is obtained with respect to the etching mask 812, for example, using a magnetron etching apparatus in the first step, a pressure of 35 mTorr, CHF The silicon nitride film 806 is etched under the conditions of 3 / CO = 30/170 cc / min, RF power = 1600 W, cooling He back pressure, center / edge = 3/70 Torr, and electrode temperature −10 ° C.

次に、第2のステップで、マグネトロンエッチング装置を用いて、圧力=30mTorr、Ar/C4 8 /02=300/10/8cc/min、RFパワー=1500W、冷却He背圧 センター/エッジ=3/45Torr、電極温度=−10℃の条件で酸化シリコン膜805、及びビット線804よりも下層の酸化シリコン膜803を窒化シリコン膜802をストッパーとして異方的にエッチングしてから、第3のステップで、圧力=40mTorr、Ar/CH2 2 /O2 =100/10/20cc/min、RFパワー=300W、冷却He背圧 センター/エッジ=3/45Torr、電極温度=−10℃の条件で窒化シリコン膜802をエッチングすることにより、プラグ801A上にコンタクトホール813を開口する。以下、コンタクトホール813をセルコンタクトホールを称する。 Then, in a second step, by using a magnetron etching apparatus, pressure = 30mTorr, Ar / C 4 F 8/02 = 300/10 / 8cc / min, RF power = 1500 W, the cooling He backpressure Center / Edge = The silicon oxide film 805 and the silicon oxide film 803 below the bit line 804 are anisotropically etched using the silicon nitride film 802 as a stopper under the conditions of 3/45 Torr and electrode temperature = −10 ° C. In step, pressure = 40 mTorr, Ar / CH 2 F 2 / O 2 = 100/10/20 cc / min, RF power = 300 W, cooling He back pressure, center / edge = 3/45 Torr, electrode temperature = −10 ° C. By etching the silicon nitride film 802, a contact hole 813 is opened over the plug 801A. Hereinafter, the contact hole 813 is referred to as a cell contact hole.

(5)次に、図15(a)に示すように、セルコンタクトホール813を埋め込まない膜厚の多結晶シリコン膜814を堆積してから、酸化シリコン膜815を堆積することによりセルコンタクトホール813を埋め込む。   (5) Next, as shown in FIG. 15A, after depositing a polycrystalline silicon film 814 having a thickness that does not embed the cell contact hole 813, a silicon oxide film 815 is deposited to thereby form the cell contact hole 813. Embed.

その後、多結晶シリコン膜814が露出するまで酸化シリコン膜815を、例えば、平行平板型エッチング装置を用いて、圧力=500mTorr、Ar/CHF3 /CF4 =400/20/20cc/min、RFパワー=200W、電極温度=0℃、冷却He圧力=15Torrの条件でエッチバックする。 Thereafter, the silicon oxide film 815 is subjected to pressure = 500 mTorr, Ar / CHF 3 / CF 4 = 400/20/20 cc / min, RF power using, for example, a parallel plate etching apparatus until the polycrystalline silicon film 814 is exposed. Etch back under the conditions of = 200 W, electrode temperature = 0 ° C, cooling He pressure = 15 Torr.

(6)次に、図15(b)に示すように、前記酸化シリコン膜815をマスクとして多結晶シリコン膜814とエッチングマスク812を、例えば、マイクロ波ダウンフローエッチング装置を用いて、圧力=40Pa、CF4 /O2 =150/60cc/min、マイクロ波パワー=700W、電極温度=25℃の条件で等方的にエッチバックする。 (6) Next, as shown in FIG. 15 (b), using the silicon oxide film 815 as a mask, the polycrystalline silicon film 814 and the etching mask 812 are subjected to pressure = 40 Pa using a microwave downflow etching apparatus, for example. , CF 4 / O 2 = 150/60 cc / min, microwave power = 700 W, electrode temperature = 25 ° C.

(7)次に、図15(c)に示すように、窒化シリコン膜806をストッパーとして、酸化シリコン膜807及び815をフッ化水素水溶液でエッチングすることにより、キャパシタ電極816を形成する。   (7) Next, as shown in FIG. 15C, the silicon oxide films 807 and 815 are etched with a hydrogen fluoride aqueous solution using the silicon nitride film 806 as a stopper to form a capacitor electrode 816.

その後、キャパシタ絶縁膜を堆積してからセルプレート電極を形成するための多結晶シリコン膜を堆積し、通常のリソフグラフィ工程によりセルプレート電極を形成する工程を施して半導体装置が製造される。   Thereafter, after depositing a capacitor insulating film, a polycrystalline silicon film for forming a cell plate electrode is deposited, and a step of forming a cell plate electrode by a normal lithographic process is performed to manufacture a semiconductor device.

第15参考例によれば、(1)多結晶シリコン膜808、酸化シリコン膜807の積層膜に、通常のリソグラフィ工程とエッチング工程により窒化シリコン膜806をストッパーとして開口したホールを、多結晶シリコンから成るサイドウォール811を用いて縮小する工程と、(2)開口径を縮小された多結晶シリコン膜812をマスクとし、プラグ801A直上の窒化シリコン膜802をストッパーとして、プラグ801Aに対してコンタクトホール813を形成する工程と、(3)このセルコンタクトホール813を塞がない膜厚の多結晶シリコン膜814を堆積してから、酸化シリコン膜815を堆積することにより、このセルコンタクトホール813を埋め込む工程と、(4)上記工程(3)の多結晶シリコン膜814をストッパーとして、セルコンタクトホール813を埋め込んだ酸化シリコン膜815をエッチバックしてから、前記酸化シリコン膜815をマスクとして、上記工程(3)の多結晶シリコン膜814及び上記工程(2)の多結晶シリコン膜812を等方的にエッチバックする工程と、窒化シリコン膜806をストッパーとして、上記工程(4)の酸化シリコン膜815と上記工程(1)の酸化シリコン膜807をフッ化水素水溶液を用いてエッチングすることにより、キャパシタ電極816を形成する工程とを施して、半導体装置を製造するようにしたので、セルコンタクトホール813とキャパシタ電極816をリソグラフィ1工程で形成することが可能となり、製造コストが低く、製造歩留まりが高い半導体装置を製造することができる。   According to the fifteenth reference example, (1) a hole formed in the laminated film of the polycrystalline silicon film 808 and the silicon oxide film 807 using the silicon nitride film 806 as a stopper by a normal lithography process and an etching process is formed from the polycrystalline silicon. (2) using the polycrystalline silicon film 812 with a reduced opening diameter as a mask and using the silicon nitride film 802 immediately above the plug 801A as a stopper, a contact hole 813 with respect to the plug 801A. And (3) a step of burying the cell contact hole 813 by depositing a polycrystalline silicon film 814 having a thickness that does not block the cell contact hole 813 and then depositing a silicon oxide film 815. And (4) the polycrystalline silicon film 814 in the above step (3) is a stopper. The silicon oxide film 815 in which the cell contact hole 813 is buried is etched back, and then the polycrystalline silicon film 814 in the step (3) and the polycrystalline silicon in the step (2) are used with the silicon oxide film 815 as a mask. Using the step of isotropically etching back the film 812, and using the silicon nitride film 806 as a stopper, the silicon oxide film 815 in the above step (4) and the silicon oxide film 807 in the above step (1) are used with an aqueous hydrogen fluoride solution. Since the semiconductor device is manufactured by performing the process of forming the capacitor electrode 816 by etching, the cell contact hole 813 and the capacitor electrode 816 can be formed in one lithography process, and the manufacturing cost is reduced. A semiconductor device which is low and has a high manufacturing yield can be manufactured.

第15参考例では、ビット線804に垂直な方向に対して自己整合性を期待できないので、ビット線804に垂直な方向のマスクサイズを、ビット線804間隔に対して充分な合わせ余裕が確保できる程度に縮小しなければならない。しかし、ビット線804に平行な方向については、単位セル面積を越えない範囲でマスクサイズを大きくすることが可能である。これにより、充分なキャパシタ容量を確保することが可能となるので、性能を犠牲にすることなく半導体装置を製造することが可能である。   In the fifteenth reference example, since self-alignment cannot be expected in the direction perpendicular to the bit lines 804, a sufficient alignment margin can be secured for the mask size in the direction perpendicular to the bit lines 804 with respect to the interval between the bit lines 804. It must be reduced to a degree. However, in the direction parallel to the bit line 804, the mask size can be increased within a range not exceeding the unit cell area. As a result, a sufficient capacitor capacity can be ensured, and a semiconductor device can be manufactured without sacrificing performance.

次に、本発明の第16参考例について説明する。   Next, a sixteenth reference example of the present invention will be described.

この第16参考例は、第15参考例におけるセルコンタクトホール813を埋め込んだ酸化シリコン膜815をマスクとして、多結晶シリコン膜814とエッチングマスク812を異方的にエッチバックしてから、窒化シリコン膜806をストッパーとして酸化シリコン膜815及び807をフッ化水素水溶液でエッチングすることにより、キャパシタ電極816を形成するようにしたものである。   In the sixteenth reference example, the polycrystalline silicon film 814 and the etching mask 812 are anisotropically etched back using the silicon oxide film 815 in which the cell contact hole 813 in the fifteenth reference example is embedded as a mask, and then the silicon nitride film The capacitor electrode 816 is formed by etching the silicon oxide films 815 and 807 with an aqueous hydrogen fluoride solution using 806 as a stopper.

第16参考例によれば、(1)多結晶シリコン膜808、酸化シリコン膜807の積層膜に、通常のリソグラフィ工程とエッチング工程により窒化シリコン膜806をストッパーとして開口したホール810を、多結晶シリコン膜からなるサイドウォール811を用いて縮小する工程と、(2)開口径を縮小された多結晶シリコン膜812をマスクとし、プラグ801A直上の窒化シリコン膜802をストッパーとして、プラグ801Aに対してセルコンタクトホール813を形成する工程と、(3)このセルコンタクトホール813を塞がない膜厚の多結晶シリコン膜814を堆積してから、酸化シリコン膜815を堆積することにより、前記コンタクトホール813を埋め込む工程と、(4)上記工程(3)の多結晶シリコン膜814をストッパーとして、セルコンタクトホール813を埋め込んだ酸化シリコン膜815をエッチバックしてから、前記酸化シリコン膜815をマスクとして、上記工程(3)の多結晶シリコン膜814及び上記工程(2)の多結晶シリコン膜812を異方的にエッチバックする工程と、(5)窒化シリコン膜806をストッパーとして、上記工程(4)の酸化シリコン膜815と上記工程(1)の酸化シリコン膜807をフッ化水素水溶液を用いてエッチングすることにより、キャパシタ電極816を形成する工程とを施して、半導体装置を製造するようにしたので、セルコンタクトホール813とキャパシタ電極816をリソグラフィ1工程で形成することが可能となり、製造コストが低く、製造歩留まりが高い半導体装置の製造が可能である。   According to the sixteenth reference example, (1) a hole 810 having an opening with a silicon nitride film 806 as a stopper is formed in a polycrystalline silicon film 808 and a silicon oxide film 807 by a normal lithography process and an etching process. (2) using the polycrystalline silicon film 812 whose opening diameter is reduced as a mask, and using the silicon nitride film 802 immediately above the plug 801A as a stopper, a cell is formed with respect to the plug 801A. A step of forming a contact hole 813; and (3) depositing a polycrystalline silicon film 814 having a thickness that does not block the cell contact hole 813, and then depositing a silicon oxide film 815, thereby forming the contact hole 813. A step of burying, and (4) the polycrystalline silicon film 814 of the above step (3). As a topper, the silicon oxide film 815 in which the cell contact hole 813 is buried is etched back, and then the polycrystalline silicon film 814 in the step (3) and the polycrystalline in the step (2) are used with the silicon oxide film 815 as a mask. A step of anisotropically etching back the silicon film 812, and (5) using the silicon nitride film 806 as a stopper, the silicon oxide film 815 in the step (4) and the silicon oxide film 807 in the step (1) are hydrogen fluoride. Since the semiconductor device is manufactured by performing the step of forming the capacitor electrode 816 by etching using an aqueous solution, the cell contact hole 813 and the capacitor electrode 816 can be formed in one lithography step. It is possible to manufacture semiconductor devices with low manufacturing cost and high manufacturing yield. .

第16参考例では、ビット線804に垂直な方向に対して自己整合性を期待できないので、ビット線804に垂直な方向のマスクサイズを、ビット線804間隔に対して充分な合わせ余裕が確保できる程度に縮小しなければならない。しかし、ビット線804に平行な方向については、単位セル面積を越えない範囲でマスクサイズを大きくすることが可能である。これにより、充分なキャパシタ容量を確保することが可能となるので、性能を犠牲にすることなく、半導体装置を製造することが可能である。   In the sixteenth reference example, since self-alignment cannot be expected in the direction perpendicular to the bit lines 804, a sufficient alignment margin can be secured for the mask size in the direction perpendicular to the bit lines 804 with respect to the interval between the bit lines 804. It must be reduced to a degree. However, in the direction parallel to the bit line 804, the mask size can be increased within a range not exceeding the unit cell area. As a result, a sufficient capacitor capacity can be ensured, and a semiconductor device can be manufactured without sacrificing performance.

次に、本発明の第17参考例について説明する。   Next, a seventeenth reference example of the present invention will be described.

第17参考例は、第15参考例におけるセルコンタクトホール813を有機膜で埋め込み、この有機膜と、多結晶シリコン膜814及びエッチングマスク812を一括でエッチバックしてから、有機膜を灰化した後に、窒化シリコン膜806をストッパーとして酸化シリコン膜807をフッ化水素水溶液でエッチングすることにより、キャパシタ電極816を形成するようにしたものである。   In the seventeenth reference example, the cell contact hole 813 in the fifteenth reference example is filled with an organic film, the organic film, the polycrystalline silicon film 814, and the etching mask 812 are etched back together, and then the organic film is incinerated. After that, the capacitor electrode 816 is formed by etching the silicon oxide film 807 with an aqueous hydrogen fluoride solution using the silicon nitride film 806 as a stopper.

第17参考例によれば、(1)多結晶シリコン膜808、酸化シリコン膜807の積層膜に、通常のリソグラフィ工程とエッチング工程により窒化シリコン膜806をストッパーとして開口したホール810を、多結晶シリコン膜から成るサイドウォール811を用いて縮小する工程と、(2)開口径を縮小された多結晶シリコン膜812をマスクとし、プラグ801A直上の窒化シリコン膜802をストッパーとして、プラグ801Aに対してセルコンタクトホール813を形成する工程と、(3)このセルコンタクトホール813を塞がない膜厚の多結晶シリコン膜814を堆積してから、有機膜を堆積することにより、前記セルコンタクトホール813を埋め込む工程と、(4)この有機膜と、上記工程(3)の多結晶シリコン膜814及び上記工程(2)の多結晶シリコン膜812を一括でエッチバックする工程と、(5)有機膜を灰化した後に、窒化シリコン膜806をストッパーとして、上記工程(1)の酸化シリコン膜807をフッ化水素水溶液を用いてエッチングすることにより、キャパシタ電極816を形成する工程とを施して半導体装置を製造するようにしたので、セルコンタクトホール813とキャパシタ電極816をリソグラフィ1工程で形成することが可能となり、製造コストが低く、製造歩留まりが高い半導体装置製造が可能である。   According to the seventeenth reference example, (1) a hole 810 having an opening with a silicon nitride film 806 as a stopper is formed in a polycrystalline silicon film 808 and a silicon oxide film 807 by a normal lithography process and etching process. (2) using the polycrystalline silicon film 812 whose opening diameter is reduced as a mask, and using the silicon nitride film 802 immediately above the plug 801A as a stopper, a cell is formed with respect to the plug 801A. A step of forming the contact hole 813; and (3) depositing the polycrystalline silicon film 814 having a thickness that does not block the cell contact hole 813, and then depositing the organic film to bury the cell contact hole 813. Step (4) This organic film and the polycrystalline silicon film 81 in the above step (3) And a step of collectively etching back the polycrystalline silicon film 812 in the step (2), and (5) after the organic film is ashed, using the silicon nitride film 806 as a stopper, the silicon oxide film 807 in the step (1). Since the semiconductor device is manufactured by performing the process of forming the capacitor electrode 816 by etching using a hydrogen fluoride aqueous solution, the cell contact hole 813 and the capacitor electrode 816 are formed in one lithography process. Therefore, it is possible to manufacture a semiconductor device with a low manufacturing cost and a high manufacturing yield.

第17参考例では、ビット線804に垂直な方向に対して自己整合性を期待できないので、ビット線804に垂直な方向のマスクサイズを、ビット線804の間隔に対して充分な合わせ余裕が確保できる程度に縮小しなければならない。しかし、ビット線804に平行な方向については、単位セル面積を越えない範囲でマスクサイズを大きくすることが可能である。これにより、充分なキャパシタ容量を確保することが可能となるので、性能を犠牲にすることなく半導体装置を製造することが可能である。   In the seventeenth reference example, since self-alignment cannot be expected in the direction perpendicular to the bit line 804, a sufficient alignment margin is secured for the mask size in the direction perpendicular to the bit line 804 with respect to the interval between the bit lines 804. It must be reduced as much as possible. However, in the direction parallel to the bit line 804, the mask size can be increased within a range not exceeding the unit cell area. As a result, a sufficient capacitor capacity can be ensured, and a semiconductor device can be manufactured without sacrificing performance.

次に、本発明の第18参考例について説明する。   Next, an eighteenth reference example of the present invention will be described.

第18参考例は、第15参考例におけるプラグ形成後の、プラグ801Aとビット線804の層間絶縁膜が、上層が窒化シリコン膜802、下層が酸化シリコン膜803から構成されるようにしたものである。   In the eighteenth reference example, after the plug formation in the fifteenth reference example, the interlayer insulating film between the plug 801A and the bit line 804 is composed of a silicon nitride film 802 as an upper layer and a silicon oxide film 803 as a lower layer. is there.

第18参考例によれば、(1)多結晶シリコン膜808、酸化シリコン膜807の積層膜に、通常のリソグラフィ工程とエッチング工程により窒化シリコン膜806をストッパーとして開口したホール810を、多結晶シリコン膜から成るサイドウォール811を用いて縮小する工程と、(2)開口径を縮小された多結晶シリコン膜812をマスクとし、ビット線804直下の窒化シリコン膜802をストッパーとして、プラグ801Aに対してセルコンタクトホール813を形成する工程と、(3)このセルコンタクトホール813を塞がない膜厚の多結晶シリコン膜814を堆積してから、酸化シリコン膜815を堆積することにより、このセルコンタクトホール813を埋め込む工程と、(4)上記工程(3)の多結晶シリコン膜814をストッパーとして、セルコンタクトホール813を埋め込んだ酸化シリコン膜815をエッチバックしてから、この酸化シリコン膜815をマスクとして、上記工程(3)の多結晶シリコン膜814及び上記工程(2)の多結晶シリコン膜812を等方的にエッチバックする工程と、(5)窒化シリコン膜806をストッパーとして、上記工程(4)の酸化シリコン膜815と上記工程(1)の酸化シリコン膜807をフッ化水素水溶液を用いてエッチングすることにより、キャパシタ電極816を形成する工程とを施して、半導体装置を製造するようにしたので、セルコンタクトホール813とキャパシタ電極816をリソグラフィ1工程で形成することが可能となり、製造コストが低く、製造歩留まりが高い半導体装置製造が可能である。   According to the eighteenth reference example, (1) a hole 810 having an opening with a silicon nitride film 806 as a stopper by a normal lithography process and an etching process is formed in a polycrystalline silicon film 808 and a silicon oxide film 807 in a stacked film. (2) using the polycrystalline silicon film 812 whose opening diameter is reduced as a mask, and using the silicon nitride film 802 immediately below the bit line 804 as a stopper, with respect to the plug 801A. A step of forming a cell contact hole 813; and (3) depositing a polycrystalline silicon film 814 having a thickness that does not block the cell contact hole 813, and then depositing a silicon oxide film 815, thereby forming the cell contact hole. A step of embedding 813, and (4) the polycrystalline silicon film 81 of the above step (3). Is used as a stopper to etch back the silicon oxide film 815 in which the cell contact hole 813 is buried, and then using the silicon oxide film 815 as a mask, the polycrystalline silicon film 814 in the step (3) and the multiple steps in the step (2) are used. A step of isotropically etching back the crystalline silicon film 812, and (5) using the silicon nitride film 806 as a stopper, the silicon oxide film 815 in the step (4) and the silicon oxide film 807 in the step (1) are fluorinated. Since the semiconductor device is manufactured by performing the step of forming the capacitor electrode 816 by etching using an aqueous hydrogen solution, the cell contact hole 813 and the capacitor electrode 816 can be formed in one step of lithography. Therefore, it is possible to manufacture semiconductor devices with low manufacturing costs and high manufacturing yield. That.

第18参考例では、ビット線804に垂直な方向に対して自己整合性を期待できないので、ビット線804に垂直な方向のマスクサイズを、ビット線804の間隔に対して充分な合わせ余裕が確保できる程度に縮小しなければならない。しかし、ビット線804に平行な方向については、単位セル面積を超えない範囲でマスクサイズを大きくすることが可能である。これにより、充分なキャパシタ容量を確保することが可能となるので、性能を犠牲にすることなく、半導体装置を製造することが可能である。   In the eighteenth reference example, since self-alignment cannot be expected in the direction perpendicular to the bit line 804, a sufficient alignment margin is secured for the mask size in the direction perpendicular to the bit line 804 with respect to the interval between the bit lines 804. It must be reduced as much as possible. However, in the direction parallel to the bit line 804, the mask size can be increased within a range not exceeding the unit cell area. As a result, a sufficient capacitor capacity can be ensured, and a semiconductor device can be manufactured without sacrificing performance.

次に、本発明の第19参考例について説明する。   Next, a nineteenth reference example of the present invention is described.

第19参考例は、図14(a)〜(d)の工程を行った後に、図12(d)の工程と図13(a)〜(c)の工程までを施すようにしたものである。   In the nineteenth reference example, after the processes of FIGS. 14A to 14D are performed, the process of FIG. 12D and the processes of FIGS. 13A to 13C are performed. .

すなわち、第19参考例は、第15参考例におけるセルコンタクトホール813を開口してから、(1)そのセルコンタクトホール813を塞がない膜厚のチタニウム膜をCVDにより堆積してから、熱処理によりプラグの多結晶シリコン膜とチタニウム膜を反応させることによりシリサイド層を形成する工程と、(2)未反応部分のチタニウム膜をアンモニアと過酸化水素水の混合水溶液により除去してから、CVDによりセルコンタクトホール813を塞がない膜厚の窒化チタニウム膜を堆積する工程と、(3)前記セルコンタクトホール813を酸化シリコン膜815で埋め込み、窒化チタニウム膜が露出するまで酸化シリコン膜815をエッチバックする工程と、(3)この酸化シリコン膜815をマスクとして、窒化チタニウム膜、シリサイド層及びマスクの多結晶シリコン膜812を酸化シリコン膜807が露出するまでエッチバックする工程と、(4)窒化シリコン膜806をストッパーとして、埋め込みに用いた酸化シリコン膜815と酸化シリコン膜807をフッ化水素水溶液でエッチングすることにより、キャパシタ電極816を形成する工程とを施した後に、キャパシタ絶縁膜として、例えば、CVDにより酸化タンタル膜を堆積してから、セルプレート電極膜として、例えば、CVDにより窒化チタニウム膜を堆積し、通常のリソグラフィとエッチングによりセルプレート電極を形成する工程を施して半導体装置が製造される。   That is, in the nineteenth reference example, after the cell contact hole 813 in the fifteenth reference example is opened, (1) a titanium film having a thickness that does not block the cell contact hole 813 is deposited by CVD, and then heat treatment is performed. A step of forming a silicide layer by reacting the polycrystalline silicon film of the plug with the titanium film; and (2) removing the unreacted portion of the titanium film with a mixed aqueous solution of ammonia and hydrogen peroxide, and then performing the cell by CVD. A step of depositing a titanium nitride film having a thickness that does not block the contact hole 813; and (3) filling the cell contact hole 813 with the silicon oxide film 815 and etching back the silicon oxide film 815 until the titanium nitride film is exposed. And (3) a titanium nitride film using the silicon oxide film 815 as a mask. Etching back the silicide layer and mask polycrystalline silicon film 812 until the silicon oxide film 807 is exposed, and (4) using the silicon nitride film 806 as a stopper, the silicon oxide film 815 and the silicon oxide film 807 used for filling are buried. After performing the step of forming the capacitor electrode 816 by etching with an aqueous hydrogen fluoride solution, after depositing a tantalum oxide film as a capacitor insulating film, for example, by CVD, as a cell plate electrode film, for example, as CVD A semiconductor device is manufactured by depositing a titanium nitride film and performing a process of forming a cell plate electrode by normal lithography and etching.

第19参考例によれば、(1)多結晶シリコン膜808、酸化シリコン膜807の積層膜に、通常のリソグラフィ工程とエッチング工程により窒化シリコン膜806をストッパーとして開口したホール810を、多結晶シリコン膜から成るサイドウォール811を用いて縮小する工程と、(2)開口径を縮小された多結晶シリコン膜812をマスクとし、プラグ801A直上の窒化シリコン膜802をストッパーとして、プラグ801Aに対してコンタクトホール813を形成する工程と、(3)このセルコンタクトホール813を塞がない膜厚のチタニウム膜をCVDにより堆積してから、熱処理によりプラグ801Aの多結晶シリコン膜とチタニウム膜を反応させることによりシリサイド層を形成する工程と、(4)未反応部分のチタニウム膜をアンモニアと過酸化水素水の混合水溶液により除去してから、CVDによりセルコンタクトホール813を塞がない膜厚の窒化チタニウム膜を堆積する工程と、(5)前記コンタクトホール813を酸化シリコン膜815で埋め込み、窒化チタニウム膜が露出するまで酸化シリコン膜815をエッチバックする工程と、(6)この酸化シリコン膜815をマスクとして、窒化チタニウム膜、シリサイド層及びマスクの多結晶シリコン膜812を酸化シリコン膜807が露出するまでエッチバックする工程と、(7)窒化シリコン膜806をストッパーとして、上記工程(5)の酸化シリコン膜815と上記工程(1)の酸化シリコン膜807をフッ化水素水溶液でエッチングすることにより、キャパシタ電極816を形成する工程とを施して、半導体装置を製造するようにしたので、セルコンタクトホール813とキャパシタ電極816をリソグラフィ1工程で形成することが可能となり、製造コストが低く、製造歩留まりが高い半導体装置の製造が可能である。   According to the nineteenth reference example, (1) a hole 810 opened by using a silicon nitride film 806 as a stopper by a normal lithography process and an etching process is formed in a polycrystalline silicon film 808 and a silicon oxide film 807 in a stacked film. (2) contact with the plug 801A using the polycrystalline silicon film 812 with a reduced opening diameter as a mask and the silicon nitride film 802 immediately above the plug 801A as a stopper; A step of forming a hole 813; and (3) by depositing a titanium film having a thickness that does not block the cell contact hole 813 by CVD, and then reacting the polycrystalline silicon film of the plug 801A with the titanium film by heat treatment. A step of forming a silicide layer, and (4) titani of an unreacted portion. (5) depositing a titanium nitride film having a thickness that does not block the cell contact hole 813 by CVD after removing the film with a mixed aqueous solution of ammonia and hydrogen peroxide; and (5) forming the contact hole 813 with silicon oxide. A step of etching back the silicon oxide film 815 until the titanium nitride film is exposed, and (6) using the silicon oxide film 815 as a mask, a titanium nitride film, a silicide layer, and a polycrystalline silicon film 812 serving as a mask are embedded. A step of etching back until the silicon oxide film 807 is exposed; and (7) using the silicon nitride film 806 as a stopper, the silicon oxide film 815 in the step (5) and the silicon oxide film 807 in the step (1) are hydrogen fluoride. Forming a capacitor electrode 816 by etching with an aqueous solution; Thus, the semiconductor device is manufactured, so that the cell contact hole 813 and the capacitor electrode 816 can be formed in one lithography process, and a semiconductor device with a low manufacturing cost and a high manufacturing yield can be manufactured. .

更に、第19参考例では、窒化チタニウム膜によりキャパシタ電極816を構成するようにしたので、酸化タンタルのような比誘電率の高いキャパシタ電極を使用することが可能である。   Furthermore, in the nineteenth reference example, since the capacitor electrode 816 is made of a titanium nitride film, a capacitor electrode having a high relative dielectric constant such as tantalum oxide can be used.

第19参考例では、ビット線804に垂直な方向に対して自己整合性を期待できないので、ビット線804に垂直な方向のマスクサイズを、ビット線804の間隔に対して充分な合わせ余裕が確保できる程度に縮小しなければならない。しかし、ビット線804に平行な方向については、単位セル面積を超えない範囲でマスクサイズを大きくすることが可能である。これにより、充分なキャパシタ容量を確保することが可能となるので、性能を犠牲にすることなく半導体装置を製造することが可能である。   In the nineteenth reference example, since self-alignment cannot be expected in the direction perpendicular to the bit line 804, the mask size in the direction perpendicular to the bit line 804 has a sufficient alignment margin with respect to the interval between the bit lines 804. It must be reduced as much as possible. However, in the direction parallel to the bit line 804, the mask size can be increased within a range not exceeding the unit cell area. As a result, a sufficient capacitor capacity can be ensured, and a semiconductor device can be manufactured without sacrificing performance.

次に、本発明の第20参考例について説明する。   Next, a twentieth reference example of the present invention will be described.

第20参考例では、第19参考例における有機膜を用いてキャパシタ電極816を形成するためのセルコンタクトホール813を埋め込み、有機膜と窒化チタニウム膜・シリサイド層・多結晶シリコン膜812を一括でエッチバックするようにしたものである。   In the twentieth reference example, the cell contact hole 813 for forming the capacitor electrode 816 is filled using the organic film in the nineteenth reference example, and the organic film and the titanium nitride film / silicide layer / polycrystalline silicon film 812 are etched together. It is something to be backed.

第20参考例によれば、(1)多結晶シリコン膜808、酸化シリコン膜807の積層膜に、通常のリソグラフィ工程とエッチング工程により窒化シリコン膜806をストッパーとして開口したホール810を、多結晶シリコン膜から成るサイドウォール811を用いて縮小する工程と、(2)開口径を縮小された多結晶シリコン膜812をマスクとし、プラグ801A直上の窒化シリコン膜802をストッパーとして、プラグ801Aに対してコンタクトホール813を形成する工程と、(3)このセルコンタクトホール813を塞がない膜厚のチタニウム膜をCVDにより堆積してから、熱処理によりプラグ801Aの多結晶シリコン膜とチタニウム膜を反応させることによりシリサイド層を形成する工程と、(4)未反応部分のチタニウム膜をアンモニアと過酸化水素水の混合水溶液により除去してから、CVDによりセルコンタクトホール813を塞がない膜厚の窒化チタニウム膜を堆積する工程と、(5)前記セルコンタクトホール813を有機膜で埋め込み、この有機膜と、窒化チタニウム膜、シリサイド層及びマスクの多結晶シリコン膜812を一括でエッチバックする工程と、(6)有機膜を灰化してから、窒化シリコン膜806をストッパーとして、上記工程(1)の酸化シリコン膜807をフッ化水素水溶液でエッチングすることにより、キャパシタ電極816を形成する工程とを施し、半導体装置を製造するようにしたので、セルコンタクトホール813とキャパシタ電極816をリソグラフィ1工程で形成することが可能となり、製造コストが低く、製造歩留まりが高い半導体装置の製造が可能である。   According to the twentieth reference example, (1) a hole 810 having an opening with a silicon nitride film 806 as a stopper is formed in a polycrystalline silicon film 808 and a silicon oxide film 807 by a normal lithography process and an etching process. (2) Contact with the plug 801A using the polycrystalline silicon film 812 with the reduced opening diameter as a mask and the silicon nitride film 802 immediately above the plug 801A as a stopper. A step of forming a hole 813; and (3) by depositing a titanium film having a thickness that does not block the cell contact hole 813 by CVD, and then reacting the polycrystalline silicon film of the plug 801A with the titanium film by heat treatment. A step of forming a silicide layer, and (4) titani of an unreacted portion. And (5) depositing a titanium nitride film having a thickness that does not block the cell contact hole 813 by CVD, and (5) forming the cell contact hole 813 into an organic layer. A step of etching back the organic film, the titanium nitride film, the silicide layer, and the polycrystalline silicon film 812 as a mask, and (6) ashing the organic film and then using the silicon nitride film 806 as a stopper Since the silicon oxide film 807 in the above step (1) is etched with an aqueous hydrogen fluoride solution to form a capacitor electrode 816, a semiconductor device is manufactured. Therefore, the cell contact hole 813 and the capacitor electrode 816 can be formed in one lithography process, and the manufacturing cost is low. Remain is possible to manufacture a semiconductor device with high.

更に、第20参考例では、窒化チタリウム膜によりキャパシタ電極816を構成するようにしたので、酸化タンタルのような比誘電率の高いキャパシタ電極を使用することが可能である。   Furthermore, in the twentieth reference example, the capacitor electrode 816 is made of the titanium nitride film, so that it is possible to use a capacitor electrode having a high relative dielectric constant such as tantalum oxide.

第20参考例では、ビット線804に垂直な方向に対して自己整合性を期待できないので、ビット線804に垂直な方向のマスクサイズを、ビット線804の間隔に対して充分な合わせ余裕が確保できる程度に縮小しなければならない。しかし、ビット線804に平行な方向については、単位セル面積を超えない範囲でマスクサイズを大きくすることが可能である。これにより、充分なキャパシタ容量を確保することが可能となるので、性能を犠牲にすることなく半導体装置を製造することが可能である。   In the 20th reference example, since self-alignment cannot be expected in the direction perpendicular to the bit line 804, a sufficient alignment margin is secured for the mask size in the direction perpendicular to the bit line 804 with respect to the interval between the bit lines 804. It must be reduced as much as possible. However, in the direction parallel to the bit line 804, the mask size can be increased within a range not exceeding the unit cell area. As a result, a sufficient capacitor capacity can be ensured, and a semiconductor device can be manufactured without sacrificing performance.

次に、本発明の第21参考例について説明する。   Next, a twenty-first reference example of the present invention will be described.

第21参考例は、第19参考例におけるセルコンタクトホール813を開口してから、有機膜によりセルコンタクトホール813を埋め込み、有機膜とマスクを構成する多結晶シリコン膜812を一括でエッチバックした後に、有機膜を灰化してからチタニウム膜を堆積するようにしたものである。   In the twenty-first reference example, after opening the cell contact hole 813 in the nineteenth reference example, the cell contact hole 813 is filled with an organic film, and the polycrystalline silicon film 812 constituting the organic film and the mask is etched back in a lump. The titanium film is deposited after the organic film is ashed.

第21参考例によれば、(1)多結晶シリコン膜808、酸化シリコン膜807の積層膜に、通常のリソグラフィ工程とエッチング工程により窒化シリコン膜806をストッパーとして開口したホール810を、多結晶シリコン膜から成るサイドウォール811を用いて縮小する工程と、(2)開口径を縮小された多結晶シリコン膜812をマスクとし、プラグ801A直上の窒化シリコン膜802をストッパーとして、プラグ801Aに対してコンタクトホール813を形成する工程と、(3)このセルコンタクトホール813を有機膜で埋め込み、この有機膜と上記工程(2)の多結晶シリコン膜812を一括でエッチバックする工程と、(4)有機膜を灰化し、前記コンタクトホール813を塞がない膜厚のチタニウム膜を堆積してから、熱処理によりシリサイド層を形成する工程と、(5)窒化チタニウム膜を堆積してから有機膜を堆積することにより、前記コンタクトホール813を埋め込む工程と、(6)前記有機膜、上記工程(5)の窒化チタニウム膜を一括でエッチバックする工程と、(7)有機膜を灰化してから、窒化シリコン膜806をストッパーとして、上記工程(1)の酸化シリコン膜807をフッ化水素水溶液を用いてエッチングすることにより、キャパシタ電極816を形成する工程とを施して、半導体装置を製造するようにしたので、セルコンタクトホール813とキャパシタ電極816をリソグラフィ1工程で形成することが可能となり、製造コストが低く、製造歩留まりが高い半導体装置の製造が可能である。   According to the twenty-first reference example, (1) a hole 810 having an opening with a silicon nitride film 806 as a stopper is formed in a polycrystalline silicon film 808 and a silicon oxide film 807 by a normal lithography process and an etching process. (2) Contact with the plug 801A using the polycrystalline silicon film 812 with the reduced opening diameter as a mask and the silicon nitride film 802 immediately above the plug 801A as a stopper. Forming a hole 813; (3) filling the cell contact hole 813 with an organic film; etching back the organic film and the polycrystalline silicon film 812 in the above step (2); and (4) organic After the film is ashed, a titanium film having a thickness that does not block the contact hole 813 is deposited. A step of forming a silicide layer by heat treatment, (5) a step of filling the contact hole 813 by depositing an organic film after depositing a titanium nitride film, and (6) the step of filling the organic film, step (5) (1) Etching back the titanium nitride film in a lump; (7) After ashing the organic film, using the silicon nitride film 806 as a stopper, the silicon oxide film 807 in the above step (1) using a hydrogen fluoride aqueous solution Since the semiconductor device is manufactured by performing the process of forming the capacitor electrode 816 by etching, the cell contact hole 813 and the capacitor electrode 816 can be formed in one lithography process, and the manufacturing cost is increased. And a semiconductor device with a high manufacturing yield can be manufactured.

更に、第21参考例では、窒化チタニウム膜によりキャパシタ電極816を構成するようにしたので、酸化タンタルのような比誘電率の高いキャパシタ電極を使用することが可能である。   Furthermore, in the twenty-first reference example, since the capacitor electrode 816 is made of a titanium nitride film, a capacitor electrode having a high relative dielectric constant such as tantalum oxide can be used.

第21参考例では、ビット線804に垂直な方向に対して自己整合性を期待できないので、ビット線804に垂直な方向のマスクサイズを、ビット線804の間隔に対して充分な合わせ余裕が確保できる程度に縮小しなければならない。しかし、ビット線804に平行な方向については、単位セル面積を超えない範囲でマスクサイズを大きくすることが可能である。これにより、充分なキャパシタ容量を確保することが可能となるので、性能を犠牲にすることなく半導体装置を製造することが可能である。   In the twenty-first reference example, since self-alignment cannot be expected in the direction perpendicular to the bit line 804, a sufficient alignment margin is secured for the mask size in the direction perpendicular to the bit line 804 with respect to the interval between the bit lines 804. It must be reduced as much as possible. However, in the direction parallel to the bit line 804, the mask size can be increased within a range not exceeding the unit cell area. As a result, a sufficient capacitor capacity can be ensured, and a semiconductor device can be manufactured without sacrificing performance.

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。   In addition, this invention is not limited to the said Example, Based on the meaning of this invention, a various deformation | transformation is possible and these are not excluded from the scope of the present invention.

本発明の半導体装置の製造方法によれば、特に、半導体装置における配線形成方法、電極形成方法およびコンタクトホール形成方法に好適である。   The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention is particularly suitable for a wiring formation method, an electrode formation method, and a contact hole formation method in a semiconductor device.

本発明の第1参考例を示す半導体装置の製造工程断面図である。It is a manufacturing process sectional view of a semiconductor device showing the 1st reference example of the present invention. 本発明の第1参考例を示す半導体装置の観察方向を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the observation direction of the semiconductor device which shows the 1st reference example of this invention. 従来の第1の半導体装置の製造工程断面図である。It is manufacturing process sectional drawing of the conventional 1st semiconductor device. 従来の第2の半導体装置の製造工程断面図(その1)である。It is manufacturing process sectional drawing (the 1) of the conventional 2nd semiconductor device. 従来の第2の半導体装置の製造工程断面図(その2)である。FIG. 10 is a manufacturing process cross-sectional view (No. 2) of the conventional second semiconductor device; 従来の第3の半導体装置の製造工程断面図(その1)である。It is manufacturing process sectional drawing (the 1) of the conventional 3rd semiconductor device. 従来の第3の半導体装置の製造工程断面図(その2)である。It is manufacturing process sectional drawing (the 2) of the conventional 3rd semiconductor device. 本発明の第6参考例を示す半導体装置の製造工程断面図である。It is sectional drawing of the manufacturing process of the semiconductor device which shows the 6th reference example of this invention. 本発明の第6参考例を示す半導体装置のコンタクトホールパターンの模式図である。It is a schematic diagram of the contact hole pattern of the semiconductor device which shows the 6th reference example of this invention. 本発明の第1実施例を示す半導体装置の製造工程断面図(その1)である。FIG. 6 is a sectional view of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention in the manufacturing process (No. 1). 本発明の第1実施例を示す半導体装置の製造工程断面図(その2)である。FIG. 3 is a manufacturing process cross-sectional view (No. 2) of the semiconductor device showing the first embodiment of the invention; 本発明の第12参考例を示す半導体装置の製造工程断面図(その1)である。It is manufacturing process sectional drawing (the 1) of the semiconductor device which shows the 12th reference example of this invention. 本発明の第12参考例を示す半導体装置の製造工程断面図(その2)である。It is a manufacturing process sectional drawing (the 2) of the semiconductor device which shows the 12th reference example of this invention. 本発明の第15参考例を示す半導体装置の製造工程断面図(その1)である。It is manufacturing process sectional drawing (the 1) of the semiconductor device which shows the 15th reference example of this invention. 本発明の第15参考例を示す半導体装置の製造工程断面図(その2)である。It is manufacturing process sectional drawing (the 2) of the semiconductor device which shows the 15th reference example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

101,501,600,700,801 シリコン基板
102 素子分離領域
103,502 オフセット絶縁膜
104,503 トランスファゲート
105,504 第1の絶縁膜
106,508,601,701,801A プラグ
107,505 第2の絶縁膜
108 ビット線の反転パターン
109 グルーブ(コンタクトホール)
110,603,703,804 ビット線
111 第3の絶縁膜
112 サイドウォール
113 第4の絶縁膜
114,610A,711,809 ホールパターン
115 キャパシタ電極コンタクトホール
506 コンタクトホールパターン(レジスト)
507 コンタクトホール
602,606,608,613,702,706,708,715,803,805,807,815 酸化シリコン膜
604,704 上部の窒化シリコン膜
605,705 側壁の窒化シリコン膜
607,707,802,806 窒化シリコン膜
609,612,709,808,814 多結晶シリコン膜
610,710 レジスト
611,712,813 セルコンタクトホール
614,716,816 キャパシタ電極
713 チタニウムのシリサイド層
714 窒化チタニウム膜
810 ホール
811 サイドウォール
812 多結晶シリコン膜(エッチングマスク)
101, 501, 600, 700, 801 Silicon substrate 102 Element isolation region 103, 502 Offset insulating film 104, 503 Transfer gate 105, 504 First insulating film 106, 508, 601, 701, 801A Plug 107, 505 Second Insulating film 108 Bit line inversion pattern 109 Groove (contact hole)
110, 603, 703, 804 Bit line 111 Third insulating film 112 Side wall 113 Fourth insulating film 114, 610A, 711, 809 Hole pattern 115 Capacitor electrode contact hole 506 Contact hole pattern (resist)
507 Contact hole 602, 606, 608, 613, 702, 706, 708, 715, 803, 805, 807, 815 Silicon oxide film 604, 704 Upper silicon nitride film 605, 705 Side silicon nitride film 607, 707, 802 , 806 Silicon nitride film 609, 612, 709, 808, 814 Polycrystalline silicon film 610, 710 Resist 611, 712, 813 Cell contact hole 614, 716, 816 Capacitor electrode 713 Titanium silicide layer 714 Titanium nitride film 810 Hole 811 Side Wall 812 Polycrystalline silicon film (etching mask)

Claims (6)

半導体装置のキャパシタ電極とシリコン基板を接続するためのコンタクトホール形成工程、及びキャパシタ電極形成工程を有する半導体装置の製造方法において、
(a)第1の多結晶シリコン膜、第1の酸化シリコン膜及び第1の窒化シリコン膜の積層膜をリソグラフィ工程とエッチング工程により加工する工程と、
(b)前記第1の多結晶シリコン膜をマスクとして、予め形成しておいた、上部と側壁を第2の窒化シリコン膜で被われた構造を有するビット線に対して、前記第2の窒化シリコン膜をストッパーとしてエッチングし、シリコン基板に接続されるとともに層間絶縁膜に予め形成しておいたプラグに対してコンタクトホールを形成する工程と、
(c)該コンタクトホールを塞がない膜厚の第2の多結晶シリコン膜を堆積した後に、第2の酸化シリコン膜を堆積することにより、前記コンタクトホールを埋め込む工程と、
(d)上記工程(c)の前記第2の多結晶シリコン膜をストッパーとして、前記コンタクトホールを埋め込んだ前記第2の酸化シリコン膜をエッチバックした後に、該第2の酸化シリコン膜をマスクとして、上記工程(c)の前記第2の多結晶シリコン膜及び上記工程(a)の前記第1の多結晶シリコン膜を等方的にエッチバックする工程と、
(e)前記第1の窒化シリコン膜をストッパーとして、上記工程(d)の第2の酸化シリコン膜と上記工程(a)の第1の酸化シリコン膜をフッ化水素水溶液を用いてエッチングすることにより、キャパシタ電極を形成する工程とを施し、
(f)前記キャパシタ電極と前記シリコン基板を接続するコンタクトホール、及び前記キャパシタ電極をリソグラフィ1工程で形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
In a method for manufacturing a semiconductor device having a contact hole forming step for connecting a capacitor electrode of a semiconductor device and a silicon substrate, and a capacitor electrode forming step,
(A) a step of processing by the first polycrystalline silicon film, the first silicon oxide film and lithography a stacked film of the first silicon nitride film and etching steps,
(B) as a mask said first polycrystalline silicon film was previously formed, with respect to the bit line having a covered structure with top and side walls in the second silicon nitride film, the second nitride Etching using a silicon film as a stopper, forming a contact hole for a plug connected to the silicon substrate and previously formed in the interlayer insulating film ;
(C) burying the contact hole by depositing a second silicon oxide film after depositing a second polycrystalline silicon film having a thickness that does not block the contact hole;
Said second polycrystalline silicon film (d) the step (c) as a stopper, the second silicon oxide film embedded with the contact hole after the etching back, the second silicon oxide film as a mask a step of isotropically etching back said first polysilicon film in the above step (c) the second polycrystalline silicon film and the step (a), the
(E) the first silicon nitride film as a stopper, be etched using the first oxide silicon film hydrogen fluoride aqueous solution of the second silicon oxide film and the step of said step (d) (a) And a step of forming a capacitor electrode,
(F) a contact hole for connecting the capacitor electrode and the silicon substrate, and a method of manufacturing a semiconductor device characterized by forming the capacitor electrode in a lithographic 1 step.
請求項1記載の半導体装置の製造方法において、前記第2の酸化シリコン膜をマスクとして上記工程(c)の前記第2の多結晶シリコン膜及び上記工程(a)の第1の多結晶シリコン膜を等方的に代えて異方的にエッチバックすることを特徴とする半導体装置の製造方法。 The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the first polycrystalline silicon film of the second polycrystalline silicon film and the step of said step (c) said second silicon oxide film as a mask (a) A method for manufacturing a semiconductor device, characterized by anisotropically etching back instead of isotropically. 請求項1記載の半導体装置の製造方法において、前記コンタクトホールを塞がない膜厚の上記工程(c)の第2の多結晶シリコン膜を堆積した後に、有機膜を堆積することにより、前記コンタクトホールを埋め込み、前記有機膜と上記工程(c)の第2の多結晶シリコン膜及び上記工程(a)の第1の多結晶シリコン膜を一括でエッチバックすることを特徴とする半導体装置の製造方法。 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein after depositing the second polycrystalline silicon film in the step (c) having a film thickness that does not block the contact hole, an organic film is deposited to deposit the contact film. A semiconductor device , wherein holes are filled and the organic film , the second polycrystalline silicon film in the step (c) and the first polycrystalline silicon film in the step (a) are etched back at once . Production method. 請求項1記載の半導体装置の製造方法において、プラグを形成した前記層間絶縁膜に積層された第3の酸化シリコン膜の最上層が前記第1の窒化シリコン膜であることを特徴とする半導体装置の製造方法。 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein an uppermost layer of a third silicon oxide film stacked on the interlayer insulating film in which the plug is formed is the first silicon nitride film. Manufacturing method. 請求項1記載の半導体装置の製造方法において、前記第1の多結晶シリコン膜をエッチングしてからレジストを灰化した後に、前記第1の多結晶シリコン膜をマスクとして前記第1の酸化シリコン膜、前記第1の窒化シリコン膜をエッチングした後に、前記ビット線上部および側壁の前記第2の窒化シリコン膜をストッパーとして前記層間絶縁膜に積層された第3の酸化シリコン膜と前記層間絶縁膜の一部をエッチングすることを特徴とする半導体装置の製造方法。 The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the first polycrystalline silicon film in a resist is ashed after etching, the first silicon oxide film using the first polycrystalline silicon film as a mask , after etching the first silicon nitride film, a third silicon oxide film and the interlayer insulating film stacked on the interlayer insulating film using the second silicon nitride film of said bit lines top and side walls as a stopper A method for manufacturing a semiconductor device, wherein a part of the semiconductor device is etched. 請求項1記載の半導体装置の製造方法において、前記第1の多結晶シリコン膜と前記第1の酸化シリコン膜をエッチングしてからレジストを灰化した後に、前記第1の多結晶シリコン膜をマスクとして前記第1の窒化シリコン膜をエッチングした後に、前記ビット線上部及び側壁の前記第2の窒化シリコン膜をストッパーとして前記層間絶縁膜に積層された第3の酸化シリコン膜と前記層間絶縁膜の一部をエッチングすることを特徴とする半導体装置の製造方法。 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein after etching the first polycrystalline silicon film and the first silicon oxide film and ashing a resist, the first polycrystalline silicon film is masked. as the first silicon nitride film after etching the third silicon oxide film which is laminated on the interlayer insulating film using the second silicon nitride film of said bit lines top and side walls as a stopper for the interlayer insulating film A method for manufacturing a semiconductor device, wherein a part of the semiconductor device is etched.
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