JPH03262133A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は、半導体装置の製造方法に関し。[Detailed description of the invention] 〔overview〕 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device.
層間絶縁膜の形成方法において、電極間ショートを防止
することを目的とし
半導体装置のゲート電極とソース・ドレイン電極を隔て
る層間絶縁膜の形成方法において、 Si基板上に、第
1のカバー5iOz膜、カバー 5iJ4膜第2のカバ
ーSiO□膜を順次積層する工程と、該第2のカバーS
iO□膜のソース・トレインコンタクト形成領域を、パ
ターニングして除去する工程と。In a method for forming an interlayer insulating film that separates a gate electrode and a source/drain electrode of a semiconductor device for the purpose of preventing short circuit between electrodes, a first cover 5iOz film is formed on a Si substrate; Cover 5iJ4 film The step of sequentially laminating the second cover SiO□ film, and the second cover S
a step of patterning and removing the source/train contact formation region of the iO□ film;
該第2のカバー5iOz膜をマスクとして、カバーSi
3N a m 並びに第1のSiO□膜のソース・ドレ
インコンタクトホール形成領域を異方性のドライエツチ
ングにより除去する工程とを含むように構成する。Using the second cover 5iOz film as a mask, cover Si
3N am and the step of removing source/drain contact hole forming regions of the first SiO□ film by anisotropic dry etching.
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device.
近年、半導体の高集積化、高微細化に伴い2層間絶縁膜
や多層配線の形成に高度な製造技術が要求されている。In recent years, as semiconductors have become more highly integrated and finer, advanced manufacturing techniques have been required for forming two-layer insulating films and multilayer wiring.
第3図は従来例の説明図である。 FIG. 3 is an explanatory diagram of a conventional example.
図において、13はSi基板、14はデーl5iOz膜
15は多結晶シリコン(ポリSi)ケート電極216ば
ソース・ドレイン拡散層、17ばサイドウオールSiO
□膜、18はカバーSiO□膜、19は窒化チタン(T
iN)ソース・ドレイン電極、20ばアルミニウム(A
I )ソース・ドレイン引出し電極である。In the figure, 13 is a Si substrate, 14 is a silicon substrate, 15 is a polycrystalline silicon (poly-Si) gate electrode 216 is a source/drain diffusion layer, 17 is a sidewall SiO
□ film, 18 is a cover SiO □ film, 19 is titanium nitride (T
iN) source/drain electrodes, 20mm aluminum (A
I) Source/drain extraction electrode.
高集積度のMis型半導体装置の製造において非常に間
隔の狭いポリSiゲート電極15間に、ソース・ドレイ
ン電極9を形成する必要がある。In manufacturing a highly integrated Mis-type semiconductor device, it is necessary to form source/drain electrodes 9 between poly-Si gate electrodes 15 with very narrow intervals.
ソース・ドレイン電極9のカバレッジを良くするために
は3層間絶縁膜としてのカバーSiO□膜18にテーパ
ーを付けて、エツチングを行う。In order to improve the coverage of the source/drain electrodes 9, the cover SiO□ film 18, which serves as a three-layer insulating film, is tapered and etched.
ところが、この際、第3図に矢印で示すようにカバー5
in2膜18のポリSiゲート電極15の肩の部分に対
向する場所で膜の厚さが薄くなり ポリSiゲート電極
15と、 TiNのソースドレイン電極19とがショー
トする恐れがある。However, at this time, as shown by the arrow in Fig. 3, the cover 5
The thickness of the in2 film 18 becomes thinner at a location facing the shoulder portion of the poly-Si gate electrode 15, and there is a risk of short-circuiting between the poly-Si gate electrode 15 and the TiN source/drain electrode 19.
本発明は、カバー酸化膜の形成において、ゲート電極と
ソース・ドレイン電極のショートを防止することを目的
として提供されるものである。The present invention is provided for the purpose of preventing a short circuit between a gate electrode and a source/drain electrode in forming a cover oxide film.
第1図は本発明の原理説明図である。 FIG. 1 is a diagram explaining the principle of the present invention.
図において、1はSi基板、2ばゲート5iOz膜3は
ポリSiゲート電極、4はソース・トレイン拡散層、5
はサイドウオールSiO□膜、6は第1のカバーSiO
□膜、7はカバー513N4膜、8は第2のカバーSi
O□膜、9はTiNソース・ドレイン電極、10はAj
2ソース・ドレイン引出し電極である。In the figure, 1 is a Si substrate, 2 is a gate 5, an iOz film 3 is a poly-Si gate electrode, 4 is a source/train diffusion layer, and 5 is a poly-Si gate electrode.
6 is the side wall SiO□ film, and 6 is the first cover SiO
□Membrane, 7 is cover 513N4 membrane, 8 is second cover Si
O□ film, 9 is TiN source/drain electrode, 10 is Aj
2 source/drain lead electrodes.
本発明の目的は、ソース・ドレイン電極のカバレッジを
悪化させないで、しかもカバーSiO□膜エツチングの
際にゲート電極の肩の部分が露出しないように、 Si
O□膜とSiO□膜の中間にウェッ]・エンチングのス
トッパーとして、 5iJ4膜をはさむ三層構造とす
る事によって達成される。The purpose of the present invention is to remove Si without deteriorating the coverage of the source/drain electrodes and to prevent the shoulder portion of the gate electrode from being exposed during etching of the cover SiO□ film.
This is achieved by forming a three-layer structure in which a 5iJ4 film is sandwiched between the O□ film and the SiO□ film as a wet etching stopper.
即ち、半導体装置のゲート電極とソース・ドレイン電極
を隔てる層間絶縁膜の形成方法においてSi基板1上に
、第1のカバーSiO□膜6.カバーSi3N4膜7.
第2のカバーSiO□膜8を順次積層する工程と、該第
2のカバーSiO□膜8のソース・ドレインコンタクト
ホール形成領域を、バターニングして除去する工程と、
該第2のカバーSiO□膜8をマスクとして、カバーS
i3N4膜7.並びに第1のカバーSiO□膜6のソー
ス・ドレインコンタクトホール形成領域を異方性のドラ
イエツチングにより除去する]二程とを含むことにより
達成される。That is, in a method for forming an interlayer insulating film separating a gate electrode and source/drain electrodes of a semiconductor device, a first cover SiO□ film 6. Cover Si3N4 film7.
a step of sequentially stacking a second cover SiO□ film 8; a step of removing the source/drain contact hole formation region of the second cover SiO□ film 8 by buttering;
Using the second cover SiO□ film 8 as a mask, cover S
i3N4 membrane7. and removing the source/drain contact hole formation regions of the first cover SiO□ film 6 by anisotropic dry etching.
本発明の手段により、カバーSiO□膜をエツチングす
る時に、ストッパーの5i3Na膜によりゲート電極の
肩の部分が露出せず、ソース・ドレイン電極とゲート電
極のショートが防止できる。By means of the present invention, when the cover SiO□ film is etched, the shoulder portion of the gate electrode is not exposed due to the 5i3Na film of the stopper, and short circuit between the source/drain electrode and the gate electrode can be prevented.
第2図は本発明の一実施例の工程順模式断面図である。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of the present invention in the order of steps.
図において、■はSi基板、2はゲート5iOz膜3は
ポリSiゲート電極、4はソース・トルイン拡散層、5
はザイドウォールSiO□膜、6ば第1のカバーSiO
□膜、7はカバーSi、N、膜、8は第2のカバー5i
02膜、9はTiNソース・ドレイン電極、10はAA
ソース・ドレイン引出し電極、11はSiJイ膜、12
は素子分離5iO7膜である。In the figure, ■ is a Si substrate, 2 is a gate 5, iOz film 3 is a poly-Si gate electrode, 4 is a source/toluin diffusion layer, and 5 is a gate electrode.
6 is the Zide wall SiO□ film, 6 is the first cover SiO
□Membrane, 7 is cover Si, N, membrane, 8 is second cover 5i
02 film, 9 is TiN source/drain electrode, 10 is AA
Source/drain extraction electrode, 11 is SiJ film, 12
is an element isolation 5iO7 film.
第2図により本発明の一実施例を説明する。An embodiment of the present invention will be explained with reference to FIG.
第2図(a)に示すように、p型のSi基板1上ニCV
D法により1,000人の厚さニS i 3N s膜1
1を被覆し、素子形成領域をパターニングする。As shown in FIG. 2(a), a CV
A 1,000-layer thick Si 3N s film 1 was prepared using the D method.
1 is coated, and the element formation region is patterned.
第2図(b)に示すように、熱酸化により素子分離領域
に素子分離540g膜12を6,000人の厚さに形成
する。続いて、塩酸酸化により、200人の厚さにゲー
)SiOz膜用のSiO□膜2を形成する。As shown in FIG. 2(b), an element isolation film 12 having a thickness of 6,000 g is formed in the element isolation region by thermal oxidation. Subsequently, a SiO□ film 2 for the SiOz film is formed to a thickness of 200 mm by hydrochloric acid oxidation.
第2図(C)に示すように1ポリSi膜をCVD法によ
り600°Cで3,000人の厚さに被覆形成し、バタ
ニングして、ポリSiゲート電極3を形成し、このゲー
ト電極3をマスクとして、ゲートSiO□膜2を形成す
る。As shown in FIG. 2(C), a poly-Si film is coated to a thickness of 3,000 nm at 600°C by CVD method, and is subjected to buttering to form a poly-Si gate electrode 3. 3 as a mask, a gate SiO□ film 2 is formed.
第2図(d)に示すように、イオン注入法により、 S
i基板1中に燐イオン(p゛)を加速電圧40keV、
ドーズ量2xLOISの注入条件で注入し、窒素(N2
)カス雰囲気中で、900°C30分のアニールにより
注入イオンを活性化して、ソース・ドレイン拡散層4を
形成する。As shown in Figure 2(d), S
The phosphorus ions (p゛) are accelerated in the i-substrate 1 at a voltage of 40 keV.
It was implanted under the conditions of a dose of 2xLOIS, and nitrogen (N2
) The implanted ions are activated by annealing at 900° C. for 30 minutes in a gas atmosphere to form source/drain diffusion layers 4.
第2図(e)に示すように、 CVD法により。As shown in FIG. 2(e), by CVD method.
5in2膜をCVD法により、2,000人の厚さに被
覆し。A 5in2 film was coated to a thickness of 2,000 mm using the CVD method.
異方性ドライエツチングを行って、ポリSiデー1−電
極3の側面のみにサイドウオールSiO2膜5を残すよ
うにする。Anisotropic dry etching is performed to leave the sidewall SiO2 film 5 only on the sides of the poly-Si electrode 1-electrode 3.
続いて、 CVD法により、第1のカバー5iOz膜6
を800°Cで2,000人被覆し、その上にカバーS
i3N4膜7を300人成長し、更に、第2のカバーS
iO□膜8を2,700人積層して、絶縁膜の三層構造
を形成する。Subsequently, the first cover 5iOz film 6 is formed by CVD method.
2,000 people at 800°C, and cover S
300 i3N4 films 7 were grown, and a second cover S was added.
2,700 iO□ films 8 are stacked to form a three-layer structure of insulating films.
第2図(f)に示すように3 ソース・ドレインコンタ
クトホールを開口するために、レジストを用いて、上層
の第2のカバーSiO□膜8を弗酸によるウェットエツ
チングでパターニングする。この時、エツチングはカバ
ーSi3N4膜7の表面でス1−3i3N4膜7並びに
第1のカバーSiO□膜6を連続エツチングして、ソー
ス・ドレイン拡散層の表面にコンタクトホールを開口す
る。In order to open three source/drain contact holes as shown in FIG. 2(f), the upper second cover SiO□ film 8 is patterned by wet etching with hydrofluoric acid using a resist. At this time, the S1-3i3N4 film 7 and the first cover SiO□ film 6 are continuously etched on the surface of the cover Si3N4 film 7, and a contact hole is opened in the surface of the source/drain diffusion layer.
第2図()))に示すように、スパッタ法によりTiN
チタンを2,000人の厚さに、続いて八!を1μmの
厚さに連続して被覆し、パタニングして。As shown in Figure 2())), TiN
Titanium to the thickness of 2,000 people, followed by 8! was continuously coated to a thickness of 1 μm and patterned.
TiNソース・ドレイン電極9.並びに、 へρソース
・トレイン引出し電極10を形成する。TiN source/drain electrode9. Additionally, a ρ source train lead electrode 10 is formed.
以上説明したように5本発明によれば、ストッパーの5
i3Na膜によりゲート肩の部分が露出せず。As explained above, according to the present invention, the stopper 5
The gate shoulder portion is not exposed due to the i3Na film.
ゲート電極とソース・ドレイン電極間のショートが防止
でき、素子の信頼性の向上に寄与するところが大きい。Short circuits between the gate electrode and the source/drain electrodes can be prevented, which greatly contributes to improving the reliability of the device.
第1図は本発明の原理説明図
第2図は本発明の一実施例の工程順模式断面図。
第3図従来例の説明図
である。
図において
イば1はSi基板、 2はゲートSiO□膜。
3はポリSiゲート電極。
4はソース・トレイン拡散層。
5はサイドウオールSiO2膜。
6は第1のカバーSiO□膜。
7はカバーSi3N4膜、8は第2のカバーSiO□膜
。
9はTiNソース・ドレイン電極。
IOはAPソース・ドレイン引出し電極。FIG. 1 is an explanatory diagram of the principle of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of the present invention in the order of steps. FIG. 3 is an explanatory diagram of a conventional example. In the figure, 1 is a Si substrate, and 2 is a gate SiO□ film. 3 is a poly-Si gate electrode. 4 is the source train diffusion layer. 5 is a sidewall SiO2 film. 6 is the first cover SiO□ film. 7 is a cover Si3N4 film, and 8 is a second cover SiO□ film. 9 is a TiN source/drain electrode. IO is the AP source/drain extraction electrode.
Claims (1)
てる層間絶縁膜の形成方法において、シリコン(Si)
基板(1)上に、第1のカバー二酸化シリコン(SiO
_2)膜(6)、カバー窒化シリコン(Si_3N_4
膜(7)、第2のカバーSiO_2膜(8)を順次積層
する工程と、 該第2のカバーSiO_2膜(8)のソース・ドレイン
コンタクトホール形成領域を、パターニングして除去す
る工程と、 該第2のカバーSiO_2膜(8)をマスクとして、カ
バーSiO_3N_4膜(7)並びに第1のカバーSi
O_2膜(6)のソース・ドレインコンタクトホール形
成領域を異方性のドライエッチングにより除去する工程
とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。[Claims] In a method for forming an interlayer insulating film separating a gate electrode and source/drain electrodes of a semiconductor device, silicon (Si)
On the substrate (1), a first cover silicon dioxide (SiO
_2) Film (6), cover silicon nitride (Si_3N_4
a step of sequentially stacking a film (7) and a second cover SiO_2 film (8); a step of patterning and removing the source/drain contact hole formation region of the second cover SiO_2 film (8); Using the second cover SiO_2 film (8) as a mask, cover SiO_3N_4 film (7) and first cover Si
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the step of removing source/drain contact hole forming regions of the O_2 film (6) by anisotropic dry etching.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6154390A JPH03262133A (en) | 1990-03-13 | 1990-03-13 | Manufacture of semiconductor device |
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JPH03262133A true JPH03262133A (en) | 1991-11-21 |
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JP6154390A Pending JPH03262133A (en) | 1990-03-13 | 1990-03-13 | Manufacture of semiconductor device |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH03262133A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015167261A (en) * | 1995-11-27 | 2015-09-24 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | semiconductor device |
-
1990
- 1990-03-13 JP JP6154390A patent/JPH03262133A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015167261A (en) * | 1995-11-27 | 2015-09-24 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | semiconductor device |
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