JPH03142826A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPH03142826A
JPH03142826A JP1281276A JP28127689A JPH03142826A JP H03142826 A JPH03142826 A JP H03142826A JP 1281276 A JP1281276 A JP 1281276A JP 28127689 A JP28127689 A JP 28127689A JP H03142826 A JPH03142826 A JP H03142826A
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JP
Japan
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film
silicon nitride
nitride film
etching
insulating film
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Pending
Application number
JP1281276A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Wakahara
健 若原
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication of JPH03142826A publication Critical patent/JPH03142826A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B69/00Erasable-and-programmable ROM [EPROM] devices not provided for in groups H10B41/00 - H10B63/00, e.g. ultraviolet erasable-and-programmable ROM [UVEPROM] devices

Abstract

PURPOSE:To prevent a defective contact due to break ar a stepped part of an eaves part of an interlayer nitride film and to enhance a product yield by a method wherein a process to etch and remove a silicon nitride film at a contact hole part by using high-temperature phosphoric acid is added to a manufacturing method by which a laminate structure of a BPSG film and a silicon nitride film is formed as an interlayer insulating film between a conductor for interconnection use and a semiconductor substrate. CONSTITUTION:A contact hole is made by etching an upper-layer BPSG film 19, an interlayer silicon nitride film 18, a lower-layer BPSG film 17 and a gate oxide film 7 and an etching treatment as a damage repair treatment on the silicon surface is executed by the same method as that in conventional cases. Consequently, an eaves part 23 of the interlayer silicon nitride film is produced. Then, an etching operation by using high-temperature phosphoric acid at 100 to 180 deg.C is added; the interlayer silicon nitride film 18 is retreated from an end part of the BPSG film. After that, the BPSG film is made to reflow in an atmosphere of nitrogen gas at about 900 to 1000 deg.C; the BPSG film 18 creeps into a recessed part where the interlayer silicon nitride film 17 and the film 19 have been retreated; it is possible to form a good contact hole where the interlayer silicon nitride film does not protrude in an eaves shape.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に半導体基板
上の配線用導体と半導体基板との間の眉間絶縁膜として
ボロンリンガラス膜(B P S G膜)およびシリコ
ン窒化膜の積層構造を有する半導体装置におけるコンタ
クトホールの形成方法に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and in particular to a method for manufacturing a semiconductor device, in particular, a method for manufacturing a semiconductor device using a boron phosphorus glass film (BP) as a glabellar insulating film between a wiring conductor and a semiconductor substrate. The present invention relates to a method for forming a contact hole in a semiconductor device having a laminated structure of a silicon nitride film (SG film) and a silicon nitride film.

[従来の技術] 従来この種の半導体装置、特にフローティングゲートお
よびコントロールゲートポリシリコン電極を有するEP
ROMデバイスにおいては、外部からの不純物がフロー
ティングゲート内に侵入し、フローティングゲート内に
蓄積されている電荷が消失するという保持特性不良を防
ぐ目的として、外部からの不純物に対して遮断効果のあ
るシリコン窒化膜を眉間絶縁膜として併用した構造を用
いている。
[Prior Art] Conventionally, this type of semiconductor device, especially an EP having a floating gate and a control gate polysilicon electrode
In ROM devices, silicon, which has a blocking effect against external impurities, is used to prevent impurities from the outside from penetrating into the floating gate and causing poor retention characteristics, where the charge accumulated in the floating gate disappears. A structure in which a nitride film is also used as an insulating film between the eyebrows is used.

第5図は上述のシリコン窒化膜とBPSG膜のflN構
造を有した従来技術におけるE P ROM内蔵のMO
5型半導体装置を構成した例である。
FIG. 5 shows a conventional MO with a built-in E P ROM having the above-mentioned flN structure of silicon nitride film and BPSG film.
This is an example of a 5-type semiconductor device.

P型シリコン基板1にP型ウェル2を形成し、シリコン
基板lの表面にフィールド酸化膜6を形成して素子領域
を画成している。モしてEPROMのフローティングゲ
ート9を形成した後に、通常のNチャンネルトランジス
タのゲート電極13aと、EPROM部のコントロール
ゲート136型結晶シリコン膜で、それぞれ個別の写真
食刻工程により形成される。また層間絶縁膜としては、
下J’1iBPSG膜17と上層BPSG膜19および
上層および下層のBPSG膜の眉間に、眉間シリコン窒
化膜18を挟んだ3層構造を採用している。
A P-type well 2 is formed in a P-type silicon substrate 1, and a field oxide film 6 is formed on the surface of the silicon substrate 1 to define an element region. After forming the floating gate 9 of the EPROM, a gate electrode 13a of a normal N-channel transistor and a control gate 136 type crystalline silicon film of the EPROM portion are formed by separate photolithography processes. In addition, as an interlayer insulating film,
A three-layer structure is adopted in which a glabellar silicon nitride film 18 is sandwiched between the lower J'1iBPSG film 17, the upper BPSG film 19, and the glabella of the upper and lower BPSG films.

従来技術の製造方法においては、アルミニウム配線21
とN型導電体14およびN型導電体15等の拡散層とを
接続する際のコンタクトホールの間口形成は第6図(a
)、  (b)に示すように行われる。
In the conventional manufacturing method, the aluminum wiring 21
The frontage of the contact hole when connecting the N-type conductor 14 and the diffusion layer such as the N-type conductor 15 is shown in FIG. 6(a).
), (b).

すなわち第6図(a)に示すように写真食刻法によりパ
ターニング形成されたフォトレジストパターン22をマ
スクとして、まず、上#BPSG膜19をバッフアート
沸酸によるウェットエツチング法により、その形成膜厚
の約半分程度をエツチング除去し、次に異方性のドライ
エツチングにより、上層BPSG膜19の残膜分、眉間
シリコン窒化膜1日、下層BPSG膜17およびゲート
酸化膜7をエツチングしてコンタクトホールを間口して
いる。
That is, as shown in FIG. 6(a), using the photoresist pattern 22 patterned by photolithography as a mask, the upper #BPSG film 19 is wet-etched using buffered hydrochloric acid to reduce the thickness of the formed film. Then, by anisotropic dry etching, the remaining portion of the upper BPSG film 19, the silicon nitride film between the eyebrows, the lower BPSG film 17, and the gate oxide film 7 are etched to form a contact hole. It has a frontage.

その後、第6図(b)に示すごとく、コンタクトホール
間口時のドライエツチングによるシリコン表面のダメー
ジ回復を目的として、バッフアート沸酸によるウェット
エツチングを追加し、コンタクトホールの形成を終了し
ている。しかる後にアルミニウム配線21を施し、アル
ミニウムアロイを施して全ての製造工程を完了する。
Thereafter, as shown in FIG. 6(b), wet etching using buffered hydrochloric acid was added for the purpose of recovering the damage to the silicon surface caused by dry etching at the time of opening the contact hole, and the formation of the contact hole was completed. After that, aluminum wiring 21 is applied and aluminum alloy is applied to complete all manufacturing steps.

[発明が解決しようとする課題] 前述した従来技術のコンタクトホール形成方法において
は、第6図(b)に示すように上層および下層のBPS
G膜とその眉間に設けられた眉間窒化膜のバッフアート
沸酸に対するエツチングレートが異なり、かつBPSG
膜のエツチングレートがシリコン窒化膜のエツチングレ
ートよりも大幅に速く、またシリコン窒化膜はバッフア
ート沸酸に対してほとんど被エツチング性がないために
コンタクトドライエツチング後のダメージ処理目的で行
われるウェットエツチングにおいては、BPSG膜の間
口面積が眉間窒化膜の間口面積よりも大きくなり、その
結果、コンタクトホール間口部において層間窒化膜が2
層のBPSG膜の端部より、ひさし状につき出る構造と
なる。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional contact hole forming method described above, as shown in FIG. 6(b), the BPS of the upper layer and the lower layer
The etching rate of the G film and the glabellar nitride film provided between the eyebrows is different, and
Wet etching is performed for the purpose of damage treatment after contact dry etching because the etching rate of the film is much faster than the etching rate of silicon nitride film, and silicon nitride film is hardly etched by buffered hydric acid. In this case, the frontage area of the BPSG film is larger than the frontage area of the glabellar nitride film, and as a result, the interlayer nitride film is doubled at the frontage of the contact hole.
It has a structure that protrudes like an eave from the edge of the BPSG film of the layer.

この結果、アルミニウム配線21をスパッタ法により形
成した場合には、第5図に示すように、眉間窒化膜ひさ
し部23のために配線用アルミニウムがコンタクトホー
ルの内部まで到達せずに、眉間窒化膜のひさし部におい
て、アルミニウム配線段切れによるコンタクト不良が多
発し、著しい歩留まり低下をもたらすという欠点を有し
ていた。
As a result, when the aluminum wiring 21 is formed by the sputtering method, as shown in FIG. This method had the disadvantage that contact failures due to breakage of aluminum wiring frequently occurred in the eaves of the device, resulting in a significant decrease in yield.

[発明の従来技術に対する相違点] 上述した従来技術のコンタクトホールの形成方法におい
てはコンタクトドライエツチング後のダメージ回復処理
時のウェットエツチングによりBPSG膜のサイドエツ
チングに起因する眉間シリコン窒化膜のひさしの発生の
ためにアルミニウム配線の段切れが発生するという欠点
を有していた。
[Differences between the invention and the prior art] In the method of forming a contact hole in the prior art described above, the formation of an eaves of the silicon nitride film between the eyebrows due to side etching of the BPSG film due to wet etching during damage recovery processing after contact dry etching. Therefore, it had the disadvantage that the aluminum wiring was broken.

これに対して本発明によるコンタクトホールの形成方法
においては、コンタクトホール部における層間シリコン
窒化膜を高温リン酸によりエツチング除去する工程を有
するものであり、ひさし状に発生した眉間絶縁膜をBP
SG膜の端部よりも後退させ、確実に除去することが可
能となり従来、多発していたコンタクト不良に起因する
歩留まり低下を大幅に改善できるという相違点を有する
In contrast, the method for forming a contact hole according to the present invention includes a step of etching away the interlayer silicon nitride film in the contact hole portion using high-temperature phosphoric acid, and removes the glabella insulating film that has formed in the shape of a canopy using BP.
The difference is that the SG film can be set back from the edge of the SG film and removed reliably, and the reduction in yield caused by contact failures that occurred frequently in the past can be significantly improved.

[課題を解決するための手段] 本発明は上記従来の問題点を解決することを目的とし、
その一つは、第1の絶縁膜の間に第1の絶縁膜よりエツ
チング速度が遅い第2の絶縁膜をサンドイッチ状に挟み
込んだ積層状の絶縁層を、半導体基板上の配線導体と半
導体基板との間に有した半導体装置を製造する方法にお
いて、絶縁層をフォトレジストパターンを用いた異方性
エツチングして半導体基板に通じるスルーホールを形成
する工程と、形成されたスルーホールの内周面を等方性
エツチングする工程と、等方性エツチングによりスルー
ホールの内周面から突出した第2の絶縁膜を選択的にエ
ツチング除去する工程と、を有することを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] The present invention aims to solve the above-mentioned conventional problems,
One method is to use a laminated insulating layer in which a second insulating film, which has a slower etching rate than the first insulating film, is sandwiched between the first insulating films, and connect it to a wiring conductor on a semiconductor substrate and a semiconductor substrate. In a method for manufacturing a semiconductor device having between and a step of selectively etching away the second insulating film protruding from the inner peripheral surface of the through hole by isotropic etching.

また、他の一つは、第1の絶縁膜の間に第1の絶縁膜よ
りエツチング速度が遅い第2の絶縁膜をサンドイッチ状
に挟み込んだ積層状の絶縁層を、半導体基板上の配線導
体と半導体基板との間に有した半導体装置を製造する方
法において、半導体基板上に下層側の第1の絶縁膜と第
2の絶縁膜とから成る絶縁層を形成する工程と、所要の
スルーホール径より大きい間口を有した第1のフォトレ
ジストパターンを用いて第2の絶縁膜を選択的にエツチ
ング除去する工程と、第2の絶縁膜が選択的にエツチン
グ除去された絶縁層上に上層側の第1の絶縁膜を形成す
る工程と、上層側の第1の絶縁膜が形成された絶縁層を
所要のスルーホール径を有した第2のフォトレジストパ
ターンを用いて異方性エツチングによりスルーホールを
形成する工程と、を有することを特徴とする。すなわち
、本発明は、半導体基板上に、配線用導体と半導体基板
間の眉間絶縁膜として、BPSG膜およびシリコン窒化
膜の積層構造を有する半導体装置の製造方法においてコ
ンタクトホール間口部におけるシリコン窒化膜を高温リ
ン酸によりエツチングする工程を含んだことを特徴とす
る半導体装置の製造方法である。
The other method is to use a laminated insulating layer in which a second insulating film, which has a slower etching rate than the first insulating film, is sandwiched between the first insulating films, to form a wiring conductor on a semiconductor substrate. and a semiconductor substrate, the method includes the steps of forming an insulating layer consisting of a first insulating film and a second insulating film on the lower layer side on the semiconductor substrate, and forming a required through hole. selectively etching and removing the second insulating film using a first photoresist pattern having an opening larger than the diameter; forming a first insulating film, and etching the insulating layer on which the upper first insulating film is formed by anisotropic etching using a second photoresist pattern having a required through-hole diameter. The method is characterized by comprising a step of forming a hole. That is, the present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device having a laminated structure of a BPSG film and a silicon nitride film on a semiconductor substrate as a glabellar insulating film between a wiring conductor and a semiconductor substrate. This is a method of manufacturing a semiconductor device characterized by including a step of etching with high temperature phosphoric acid.

[実施例] 次に本発明について図面を参照して説明する。[Example] Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.

第1図(a)〜(f)は本発明の第1実施例を示す製造
方法を各工程順に示した断面図である。
FIGS. 1(a) to 1(f) are cross-sectional views showing the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention in order of each step.

また第2図は本実施例のコンタクトホール形成工程を製
造工程順に示す断面図である。
Further, FIG. 2 is a cross-sectional view showing the contact hole forming process of this embodiment in the order of manufacturing steps.

まず第1図(a)に示すように、P型シリコン基板1に
選択的にP型ウェル2を形成し、その後、シリコン基板
1の表面にシリコン酸化膜3を300〜900Aの厚さ
に形成する。この上にCV D法によりシリコン窒化膜
4を1000〜1500大の厚さに被着し、これを所要
のパターンにエツチングする。
First, as shown in FIG. 1(a), a P-type well 2 is selectively formed on a P-type silicon substrate 1, and then a silicon oxide film 3 is formed on the surface of the silicon substrate 1 to a thickness of 300 to 900 Å. do. A silicon nitride film 4 is deposited thereon to a thickness of 1,000 to 1,500 mm using the CVD method, and is etched into a desired pattern.

ついて、第1図(b)に示すように、選択的にイオン注
入を行ってP型環電層5を形成し、これに用いた図外の
フォトレジストを除去した後に前記シリコン窒化膜4を
マスクにして選択酸化を行い、シリコン基板1の主面に
フィールド故化膜6を形成して素子領域を画成する。
Then, as shown in FIG. 1(b), a P-type ring conductive layer 5 is formed by selective ion implantation, and after removing the photoresist (not shown) used for this, the silicon nitride film 4 is removed. Selective oxidation is performed using a mask to form a field degraded film 6 on the main surface of the silicon substrate 1 to define an element region.

前記シリコン窒化膜4およびシリコン酸化膜3を除去し
た後に、第1図(C)に示すように素子領域に改めてゲ
ート酸化膜7を400〜600Aに形成し、しかる上で
CVD法により、第1の多結晶シリコン膜8を6000
〜8000Aの厚さに全面に形成する。この後に、第1
図(d)に示すように、シート抵抗が30〜50Ω/口
程度に成るように850〜950℃の温度でリンを熱拡
散させ、かつ、写真食刻法によりパターニングすること
により、EPROM素子のフローティングゲート9とし
て形成する。
After removing the silicon nitride film 4 and the silicon oxide film 3, as shown in FIG. Polycrystalline silicon film 8 of 6000
Formed on the entire surface to a thickness of ~8000A. After this, the first
As shown in Figure (d), by thermally diffusing phosphorus at a temperature of 850 to 950°C so that the sheet resistance becomes about 30 to 50 Ω/portion, and patterning it by photolithography, the EPROM element can be fabricated. It is formed as a floating gate 9.

そして他の素子領域における通常NチャンネルMO5)
ランジスタのゲート酸化膜10を300〜800Aの厚
さに形成し、これと同時に前記フローティングゲート9
0表面にもゲート間酸化膜11を形成する。
and normal N-channel MO5 in other element areas)
A gate oxide film 10 of the transistor is formed to a thickness of 300 to 800 Å, and at the same time the floating gate 9
An inter-gate oxide film 11 is also formed on the 0 surface.

しかる後にCVD法により第2の多結晶シリコン膜12
を4000〜8000人の厚さに形成し、かつリン拡散
を施して、8〜16Ω/口のシート抵抗に設定する。続
いて第1図(C)に示すように、第2の多結晶シリコン
膜12をパターニングして通常NチャンネルMOS)ラ
ンジスタのゲート電極13aとEPROM素子のコント
ロールゲート13bを形成する。またイオン注入法によ
り、N型導電層14および15を形成する。この上に熱
酸化法により、900〜1000℃の温度で200〜6
00Aのシリコン酸化膜16を形成する。
Thereafter, a second polycrystalline silicon film 12 is formed using the CVD method.
The sheet resistance is set to 8 to 16 ohms/hole by forming the sheet to a thickness of 4,000 to 8,000 ohms and subjecting it to phosphorus diffusion. Subsequently, as shown in FIG. 1C, the second polycrystalline silicon film 12 is patterned to form a gate electrode 13a of a normally N-channel MOS transistor and a control gate 13b of an EPROM element. Further, N-type conductive layers 14 and 15 are formed by ion implantation. On top of this, by thermal oxidation method, 200 to 6
A silicon oxide film 16 of 00A is formed.

続イテ、CVD法により下層BPSG膜17(約100
0〜3000A)層間シリコン窒化膜18(約100〜
500 、A、 )、および上1BPsG膜19(約5
000〜100OOA)を形成する。
In the next iteration, the lower BPSG film 17 (approximately 100
0~3000A) interlayer silicon nitride film 18 (approximately 100~
500, A, ), and the upper 1BPsG film 19 (approximately 5
000-100OOA).

本実施例におけるコンタクトホールの形成工程は第2図
に示すごとく行われる。第2図(a)に示す上層BPS
G膜19のバッフアート沸酸によるエツチングおよび異
方性のドライエツチングによる上層BPSG膜19、眉
間シリコン窒化膜18、下層BPSG膜17およびグー
14a化膜7のエツチングによるコンタクトホールの間
口と、第2図(b)に示すコンタクトドライエツチング
後のシリコン表面のダメージ回復処理としてのバッフア
ート沸酸によるエツチング処理までは従来方法第6図と
同一である。従って、この時点では前述したバッフアー
ト沸酸エツチングによる眉間シリコン窒化膜ひさし部2
3は発生したままである。
The contact hole forming process in this embodiment is performed as shown in FIG. Upper layer BPS shown in Figure 2(a)
The frontage of the contact hole is formed by etching the G film 19 with buffered hydrochloric acid and the upper layer BPSG film 19, the glabella silicon nitride film 18, the lower layer BPSG film 17, and the Goo 14a film 7 by etching the G film 19 with buffered hydrochloric acid, and by anisotropic dry etching. The steps up to the etching treatment using buffered hydrochloric acid as a damage recovery treatment for the silicon surface after contact dry etching shown in FIG. 6 are the same as in the conventional method shown in FIG. Therefore, at this point, the silicon nitride film eaves part 2 between the eyebrows is etched by the buffered fluoric acid etching described above.
3 remains occurring.

本発明の製造方法では次の工程において第2図(c)に
示すごとく100〜180℃の高温リン酸によるエツチ
ングを追加し、眉間シリコン窒化膜のみをエツチングし
、結果として眉間シリコン窒化膜18をBPSG膜の端
部よりも後退させる。
In the manufacturing method of the present invention, in the next step, as shown in FIG. 2(c), etching with high-temperature phosphoric acid at 100 to 180°C is added to etch only the silicon nitride film between the eyebrows, and as a result, the silicon nitride film 18 between the eyebrows is etched. It is set back from the edge of the BPSG film.

その後に約900〜1000℃程度の窒素ガス雰囲気中
において、BPSG膜をリフローさせると、第1図(f
)に示すごと<BPSG膜18膜層8シリコン窒化膜1
7.19の後退した凹部に入り込み、眉間シリコン窒化
膜がひさし状に張り出すことのない良好なコンタクトホ
ールを形成することができる。
After that, the BPSG film is reflowed in a nitrogen gas atmosphere at about 900 to 1000°C, as shown in Fig. 1 (f
) <BPSG film 18 film layer 8 silicon nitride film 1
It is possible to form a good contact hole in which the silicon nitride film between the eyebrows does not protrude in the form of a canopy by entering the recessed portion of 7.19.

その後スパッタ法によりアルミニウム配線21を形成し
、アルミアロイを施し、半導体製造工程を完了する。
Thereafter, aluminum wiring 21 is formed by sputtering, and aluminum alloy is applied to complete the semiconductor manufacturing process.

第3図は本発明の第2実施例における眉間シリコン窒化
膜18の形成後の断面図であり、第4図は第2実施例に
おけるコンタクトホール形成工程を工程順に示す断面図
である。前述した第1実施例ではコンタクトホール間口
後に眉間シリコン窒化膜18のひさしを高温リン酸によ
りエツチング除去したが、本実施例では上層BPSG膜
19の形成前にコンタクトホール部の眉間シリコン窒化
膜18に写真食刻技術によりコンタクトホールのサイズ
より大きな間口径を有するマスクパターン形成し、この
マスクパターンを用いてコンタクトホール部の眉間シリ
コン窒化膜18を高温リン酸によりエツチング除去する
ものである。
FIG. 3 is a cross-sectional view after forming the glabellar silicon nitride film 18 in the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing the contact hole forming process in the second embodiment in order of process. In the first embodiment described above, the edge of the silicon nitride film 18 between the eyebrows was removed by etching with high-temperature phosphoric acid after the opening of the contact hole, but in this embodiment, the silicon nitride film 18 between the eyebrows at the contact hole portion was etched away before the upper BPSG film 19 was formed. A mask pattern having a diameter larger than the size of the contact hole is formed by photolithography, and this mask pattern is used to remove the silicon nitride film 18 between the eyebrows in the contact hole portion by etching with high-temperature phosphoric acid.

第4図(a)において、写真食刻法によりフォトレジス
トパターン22を用いて後工程のコンタクトホール間口
部の眉間シリコン窒化膜18のみを選択エツチング除去
する。前述のように、この時に用いるマスクパターン2
2はその間口径サイズaが後工程のコンタクトホール形
成時のマスクパターン間口径サイズbよりもコンタクト
ドライエツチング時のダメージ処理として行うバッフア
ート沸酸によるBPSG膜のサイドエツチング量だけ大
きいマスクパターンを用いる。
In FIG. 4(a), only the silicon nitride film 18 between the eyebrows at the front end of the contact hole in the subsequent process is selectively etched away using a photoresist pattern 22 by photolithography. As mentioned above, mask pattern 2 used at this time
In No. 2, a mask pattern is used in which the aperture size a is larger than the aperture size b between the mask patterns when contact holes are formed in the subsequent process by the amount of side etching of the BPSG film by buffered hydrochloric acid performed as a damage treatment during contact dry etching.

次に第4図(b)に示すごとく、上層BPSG膜19を
形成した後に従来技術と同一の方法でコンタクトホール
を間口する。
Next, as shown in FIG. 4(b), after forming an upper layer BPSG film 19, contact holes are opened in the same manner as in the prior art.

前述したコンタクトドライエツチング後のダメージ処理
のためのバッフアート沸酸によるエツチングにおいて、
BPSG膜がサイドエツチングされるが眉間シリコン窒
化膜18の間口部はサイドエツチング分を考慮して形成
されているため、眉間シリコン窒化膜18はBPSG膜
17,19の端部よりも内側に残っており、ひさし状に
張り出すことはない。
In the etching using buffered hydrochloric acid for damage treatment after the contact dry etching mentioned above,
Although the BPSG film is side-etched, the opening of the glabellar silicon nitride film 18 is formed taking side etching into consideration, so the glabellar silicon nitride film 18 remains inside the edges of the BPSG films 17 and 19. It does not overhang like a canopy.

尚、第1実施例ではコンタクトホール間口後に高温リン
酸処理を施すために拡散層中にリン等の不純物が混入す
る心配があるが、本実施例ではコンタクトホール間口以
前に処理が可能なため、上述のような心配がない。
In the first embodiment, since the high-temperature phosphoric acid treatment is performed after the frontage of the contact hole, there is a concern that impurities such as phosphorus may be mixed into the diffusion layer, but in this embodiment, the treatment can be performed before the frontage of the contact hole. There is no need to worry as mentioned above.

[発明の効果] 以上説明したように本発明は眉間絶縁膜として、BPS
G膜およびシリコン窒化膜の積層構造を有する半導体装
置の製造方法においてコンタクトホール部におけるシリ
コン窒化膜を高温リン酸によりエツチング除去する工程
を追加したことにより、従来、コンタクト形成時のバッ
フアート沸酸によるウェットエツチング処理においてB
PSG膜とシリコン窒化膜のエツチングレートの差によ
り発生する眉間シリコン窒化膜のひさしを完全に除去す
ることができる。このため、配線用金属被着時に、従来
の製造方法において発生した眉間窒化膜ひさし部での段
切れによるコンタクト不良を防ぐことが可能となり、製
品歩留まりを大幅に向上させ、かつ信頼度の高い半導体
装置の製造を可能とする効果を有するものである。
[Effects of the Invention] As explained above, the present invention uses BPS as an insulating film between the eyebrows.
In the manufacturing method of a semiconductor device having a laminated structure of a G film and a silicon nitride film, the addition of a step of etching away the silicon nitride film in the contact hole portion using high temperature phosphoric acid has made it possible to remove the silicon nitride film in the contact hole by etching the silicon nitride film using high-temperature phosphoric acid. B in wet etching process
It is possible to completely remove the eaves of the silicon nitride film between the eyebrows, which is caused by the difference in etching rate between the PSG film and the silicon nitride film. This makes it possible to prevent contact failures caused by breakage at the nitride film ridge between the eyebrows, which occurs in conventional manufacturing methods, when depositing metal for wiring, greatly improving product yields and producing highly reliable semiconductors. This has the effect of making it possible to manufacture the device.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(a)〜(f)は本発明の第1実施例を製造工程
順に示す断面図、第2図(a)〜(C)は本発明の第1
実施例におけるコンタクト孔間口工程を製造工程順に示
す断面図、第3図は本発明の第2実施例における眉間窒
化膜形成後の断面図、第4図(a)〜(C)は本発明の
第2実施例におけるコンタクト孔間口工程を製造工程順
に示す断面図、第5図は従来技術の製造方法にて製造し
た半導体装置の断面図、第6図(a)、  (b)は従
来技術の製造方法におけるコンタクト孔間口工程を製造
工程順に示す断面図である。 1・・・・・・・・P型シリコン基板、2・◆・◆・・
・・P型ウェル、 3・・・・・・・・シリコン酸化膜、 4・・・・・・・・シリコン窒化膜、 5・・・・・・・・P型導電層、 6・・・・・・・・フィールド酸化膜、7.10・・・
・・ゲート酸化膜、 8・・・・・・・・第1の多結晶シリコン膜、9・・・
・・・・・フローティングゲート、11・・・・・・・
ゲート間酸化膜、 12・・・・・・・第2の多結晶シリコン膜、13a・
・・・・・ゲート電極、 13b・◆・・・・コントロールゲート、14.15・
・・・N型導電層、 16・・・・・・・シリコン酸化膜、 17・・・・・・・下層BPSG膜、 18・・・・・・・層間シリコン窒化膜、19・・・・
・・・上層BPSG膜、 20・・・・・・・コンタクトホール、21・・・・・
・・アルミニウム配線、22・・・・・・・フォトレジ
ストパターン、23 ・ ・層間窒化膜ひさし部。
FIGS. 1(a) to (f) are cross-sectional views showing the first embodiment of the present invention in the order of manufacturing steps, and FIGS. 2(a) to (C) are cross-sectional views showing the first embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing the contact hole frontage process in the example in order of the manufacturing process, FIG. 3 is a cross-sectional view after formation of the glabella nitride film in the second example of the present invention, and FIGS. A cross-sectional view showing the contact hole opening process in the second embodiment in the order of the manufacturing process, FIG. 5 is a cross-sectional view of a semiconductor device manufactured by the conventional manufacturing method, and FIGS. 6(a) and 6(b) are FIG. 3 is a cross-sectional view showing a contact hole opening step in the manufacturing method in the order of the manufacturing steps. 1...P-type silicon substrate, 2...
...P-type well, 3...Silicon oxide film, 4...Silicon nitride film, 5...P-type conductive layer, 6... ...Field oxide film, 7.10...
...Gate oxide film, 8...First polycrystalline silicon film, 9...
・・・・・・Floating gate, 11・・・・・・
Intergate oxide film, 12...Second polycrystalline silicon film, 13a.
...Gate electrode, 13b.◆...Control gate, 14.15.
...N-type conductive layer, 16...Silicon oxide film, 17...Lower BPSG film, 18...Interlayer silicon nitride film, 19...
...upper layer BPSG film, 20...contact hole, 21...
...Aluminum wiring, 22...Photoresist pattern, 23...Interlayer nitride film eaves.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)第1の絶縁膜の間に第1の絶縁膜よりエッチング
速度が遅い第2の絶縁膜をサンドイッチ状に挟み込んだ
積層状の絶縁層を、半導体基板上の配線導体と半導体基
板との間に有した半導体装置を製造する方法において、
絶縁層をフォトレジストパターンを用いた異方性エッチ
ングして半導体基板に通じるスルーホールを形成する工
程と、形成されたスルーホールの内周面を等方性エッチ
ングする工程と、等方性エッチングによりスルーホール
の内周面から突出した第2の絶縁膜を選択的にエッチン
グ除去する工程と、を有することを特徴とする半導体装
置の製造方法。
(1) A laminated insulating layer, in which a second insulating film whose etching rate is slower than the first insulating film is sandwiched between the first insulating films, is connected between the wiring conductor on the semiconductor substrate and the semiconductor substrate. In a method of manufacturing a semiconductor device having between
A process of anisotropically etching the insulating layer using a photoresist pattern to form a through hole leading to the semiconductor substrate, a process of isotropically etching the inner peripheral surface of the formed through hole, and a process of isotropically etching the insulating layer using a photoresist pattern. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the step of selectively etching away a second insulating film protruding from an inner peripheral surface of a through hole.
(2)第1の絶縁膜の間に第1の絶縁膜よりエッチング
速度が遅い第2の絶縁膜をサンドイッチ状に挟み込んだ
積層状の絶縁層を、半導体基板上の配線導体と半導体基
板との間に有した半導体装置を製造する方法において、 半導体基板上に下層側の第1の絶縁膜と第2の絶縁膜と
から成る絶縁層を形成する工程と、所要のスルーホール
径より大きい間口を有した第1のフォトレジストパター
ンを用いて第2の絶縁膜を選択的にエッチング除去する
工程と、 第2の絶縁膜が選択的にエッチング除去された絶縁層上
に上層側の第1の絶縁膜を形成する工程と、上層側の第
1の絶縁膜が形成された絶縁層を所要のスルーホール径
を有した第2のフォトレジストパターンを用いて異方性
エッチングによりスルーホールを形成する工程と、を有
することを特徴とする半導体装置の製造方法。
(2) A laminated insulating layer, in which a second insulating film whose etching rate is slower than the first insulating film is sandwiched between the first insulating films, is connected between the wiring conductor on the semiconductor substrate and the semiconductor substrate. A method for manufacturing a semiconductor device having a semiconductor device in between includes a step of forming an insulating layer consisting of a first insulating film and a second insulating film on the lower layer side on a semiconductor substrate, and forming an opening larger than a required through hole diameter. selectively etching away the second insulating film using the first photoresist pattern, and etching the first insulating film on the upper layer side on the insulating layer from which the second insulating film has been selectively etched away; a step of forming a film, and a step of forming through holes in the insulating layer on which the first insulating film on the upper layer side is formed by anisotropic etching using a second photoresist pattern having a required through hole diameter. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
(3)第1の絶縁膜はボロンリンガラス膜、第2の絶縁
膜はシリコン窒化膜であり、シリコン窒化膜のエッチン
グ除去は高温なリン酸を用いて行うことを特徴とする特
許請求の範囲第1項または第2項記載の半導体装置の製
造方法。
(3) The first insulating film is a borophosphorus glass film, the second insulating film is a silicon nitride film, and the silicon nitride film is etched away using high-temperature phosphoric acid. A method for manufacturing a semiconductor device according to item 1 or 2.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100294411B1 (en) * 1996-01-26 2001-10-24 다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시 Semiconductor device
JP2008103740A (en) * 2007-11-05 2008-05-01 Fujitsu Ltd Flash memory and method of manufacturing the same

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