JPH08148564A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH08148564A JPH08148564A JP28775494A JP28775494A JPH08148564A JP H08148564 A JPH08148564 A JP H08148564A JP 28775494 A JP28775494 A JP 28775494A JP 28775494 A JP28775494 A JP 28775494A JP H08148564 A JPH08148564 A JP H08148564A
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- JP
- Japan
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- layer
- interlayer film
- forming
- semiconductor substrate
- semiconductor device
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 層間膜に接続孔を形成する場合に、接続孔の
開口時に半導体基板に加わるダメージを低減でき、か
つ、LOCOSのバーズビークの保護も可能であって、
信頼性の高い半導体装置を得ることができる半導体装置
の製造方法を提供する。 【構成】 半導体基板10上に層間膜3を形成し、エッ
チングにより該層間膜に上層配線層とのコンタクトをと
る接続孔2を形成する工程を備える半導体装置の製造方
法において、半導体基板上にエッチングストッパ層4
を形成し、その上に層間膜を形成する。半導体基板上
に窒化シリコン層4を形成し、その上に酸化シリコンに
より層間膜を形成する。
開口時に半導体基板に加わるダメージを低減でき、か
つ、LOCOSのバーズビークの保護も可能であって、
信頼性の高い半導体装置を得ることができる半導体装置
の製造方法を提供する。 【構成】 半導体基板10上に層間膜3を形成し、エッ
チングにより該層間膜に上層配線層とのコンタクトをと
る接続孔2を形成する工程を備える半導体装置の製造方
法において、半導体基板上にエッチングストッパ層4
を形成し、その上に層間膜を形成する。半導体基板上
に窒化シリコン層4を形成し、その上に酸化シリコンに
より層間膜を形成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に関する。特に、半導体基板上に層間膜を形成し、エッ
チングにより該層間膜に上層配線層と半導体基板の拡散
層や半導体基板上の電極とのコンタクトをとる接続孔を
形成する工程を備える半導体装置の製造方法に関するも
のである。
に関する。特に、半導体基板上に層間膜を形成し、エッ
チングにより該層間膜に上層配線層と半導体基板の拡散
層や半導体基板上の電極とのコンタクトをとる接続孔を
形成する工程を備える半導体装置の製造方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術及びその問題点】従来より、半導体基板上
に層間膜を形成し、エッチングにより該層間膜に上層配
線層とのコンタクトをとる接続孔を形成する工程が行わ
れている。例えばこれは、半導体基板のPoly−Si
(例えばゲートを構成するPoly−Si)または半導
体基板の拡散層等と上層配線である例えば第1層Al配
線層との間のコンタクトを取る際に用いられている。こ
のような場合には、配線層である第1層Al配線層の下
層に該当する層間膜(例えばBPSG膜)を形成した後
に、ここに一般にレジストをマスクにコンタクトRIE
により開口を行う。この時、次のような問題が生じる。
に層間膜を形成し、エッチングにより該層間膜に上層配
線層とのコンタクトをとる接続孔を形成する工程が行わ
れている。例えばこれは、半導体基板のPoly−Si
(例えばゲートを構成するPoly−Si)または半導
体基板の拡散層等と上層配線である例えば第1層Al配
線層との間のコンタクトを取る際に用いられている。こ
のような場合には、配線層である第1層Al配線層の下
層に該当する層間膜(例えばBPSG膜)を形成した後
に、ここに一般にレジストをマスクにコンタクトRIE
により開口を行う。この時、次のような問題が生じる。
【0003】チップ面内で、下地パターン配置の凹凸
により、コンタクトの深さが深い所と浅い所が発生す
る。例えば図3に示すように、半導体基板10のLOC
OS領域5上にゲート(Poly−Si)6が形成され
ている部分の層間膜3(図中、符号31で示す部分)は
厚くなり、ここに開口される場合深いコンタクト1が形
成され、それ以外の部分(図中、符号32で示す部分)
の層間膜3に開口されたものは浅いコンタクト2とな
る。かかるコンタクト開口の場合、深いコンタクト1を
開口するためには、浅いコンタクト2にかなりのオーバ
ーエッチングが加わり、ダメージが入ってしまう。即ち
図3で言えば、符号7で示す部分に、オーバーエッチン
グによるダメージが生ずる。このようなダメージが入る
ことにより、コンタクト抵抗が高くなる。
により、コンタクトの深さが深い所と浅い所が発生す
る。例えば図3に示すように、半導体基板10のLOC
OS領域5上にゲート(Poly−Si)6が形成され
ている部分の層間膜3(図中、符号31で示す部分)は
厚くなり、ここに開口される場合深いコンタクト1が形
成され、それ以外の部分(図中、符号32で示す部分)
の層間膜3に開口されたものは浅いコンタクト2とな
る。かかるコンタクト開口の場合、深いコンタクト1を
開口するためには、浅いコンタクト2にかなりのオーバ
ーエッチングが加わり、ダメージが入ってしまう。即ち
図3で言えば、符号7で示す部分に、オーバーエッチン
グによるダメージが生ずる。このようなダメージが入る
ことにより、コンタクト抵抗が高くなる。
【0004】アライメント(Aliment)ずれが
生じた場合、例えば図4に示すようにアライメントずれ
Iが生じて、層間膜3に開口したコンタクト1aが、L
OCOS5のエッジにかかって形成された場合、図4に
符号8で略示するように素子分離のために用いているL
OCOS5のエッジがRIEされてしまう。このように
LOCOSエッジのバーズビークがエッチングされる
と、この部分でコンタクト配線部とウェル間がショート
してしまい、リークが生じてしまう。図4中、符号9で
拡散層を示す。
生じた場合、例えば図4に示すようにアライメントずれ
Iが生じて、層間膜3に開口したコンタクト1aが、L
OCOS5のエッジにかかって形成された場合、図4に
符号8で略示するように素子分離のために用いているL
OCOS5のエッジがRIEされてしまう。このように
LOCOSエッジのバーズビークがエッチングされる
と、この部分でコンタクト配線部とウェル間がショート
してしまい、リークが生じてしまう。図4中、符号9で
拡散層を示す。
【0005】このように、従来技術では、オーバーエッ
チングによるダメージのおそれがあり、また、LOCO
Sバーズビーク部分がエッチングされるという問題があ
った。よって、このようなオーバーエッチングによるダ
メージの低減と、LOCOSバーズビークの保護の手段
が求められていた。
チングによるダメージのおそれがあり、また、LOCO
Sバーズビーク部分がエッチングされるという問題があ
った。よって、このようなオーバーエッチングによるダ
メージの低減と、LOCOSバーズビークの保護の手段
が求められていた。
【0006】
【発明の目的】本発明は、上記従来技術の問題点を解決
して、接続孔の開口時に半導体基板に加わるダメージを
低減でき、かつ、LOCOSのバーズビークの保護も可
能であって、もって信頼性の高い半導体装置を得ること
ができる半導体装置の製造方法を提供することを目的と
する。
して、接続孔の開口時に半導体基板に加わるダメージを
低減でき、かつ、LOCOSのバーズビークの保護も可
能であって、もって信頼性の高い半導体装置を得ること
ができる半導体装置の製造方法を提供することを目的と
する。
【0007】
【目的を達成するための手段】本出願の請求項1の発明
は、半導体基板上に層間膜を形成し、エッチングにより
該層間膜に上層配線層とのコンタクトをとる接続孔を形
成する工程を備える半導体装置の製造方法において、半
導体基板上にエッチングストッパ層を形成し、その上に
層間膜を形成することを特徴とする半導体装置の製造方
法であって、これにより上記目的を達成するものであ
る。
は、半導体基板上に層間膜を形成し、エッチングにより
該層間膜に上層配線層とのコンタクトをとる接続孔を形
成する工程を備える半導体装置の製造方法において、半
導体基板上にエッチングストッパ層を形成し、その上に
層間膜を形成することを特徴とする半導体装置の製造方
法であって、これにより上記目的を達成するものであ
る。
【0008】本出願の請求項2の発明は、半導体基板上
に層間膜を形成し、エッチングにより該層間膜に上層配
線層とのコンタクトをとる接続孔を形成する工程を備え
る半導体装置の製造方法において、半導体基板上に窒化
シリコン層を形成し、その上に酸化シリコンにより層間
膜を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法で
あって、これにより上記目的を達成するものである。
に層間膜を形成し、エッチングにより該層間膜に上層配
線層とのコンタクトをとる接続孔を形成する工程を備え
る半導体装置の製造方法において、半導体基板上に窒化
シリコン層を形成し、その上に酸化シリコンにより層間
膜を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法で
あって、これにより上記目的を達成するものである。
【0009】
【作用】本発明によれば、半導体基板上にエッチングス
トッパ層を形成し、その上に層間膜を形成するので、半
導体基板上の層間膜にエッチングにより上層配線層との
コンタクトをとる接続孔を形成する工程においても、下
地半導体基板はエッチングストッパ層により保護される
ので、半導体基板がオーバーエッチングにさらされても
ダメージを受けない。また、アライメントずれにより半
導体基板のLOCOSにコンタクトがかかっても、この
LOCOSはエッチングストッパ層により保護されるこ
とになり、よってLOCOSのバーズビークのエッチン
グなどは生じず、ショートのおそれも解消される。
トッパ層を形成し、その上に層間膜を形成するので、半
導体基板上の層間膜にエッチングにより上層配線層との
コンタクトをとる接続孔を形成する工程においても、下
地半導体基板はエッチングストッパ層により保護される
ので、半導体基板がオーバーエッチングにさらされても
ダメージを受けない。また、アライメントずれにより半
導体基板のLOCOSにコンタクトがかかっても、この
LOCOSはエッチングストッパ層により保護されるこ
とになり、よってLOCOSのバーズビークのエッチン
グなどは生じず、ショートのおそれも解消される。
【0010】また、半導体基板上に窒化シリコン層を形
成し、その上にSiO2 等の酸化シリコンにより層間膜
を形成する発明については、やはり酸化シリコンにコン
タクトを開口する際に、窒化シリコン層が下地を保護す
る役割を果たし、上記と同様の作用が呈される。
成し、その上にSiO2 等の酸化シリコンにより層間膜
を形成する発明については、やはり酸化シリコンにコン
タクトを開口する際に、窒化シリコン層が下地を保護す
る役割を果たし、上記と同様の作用が呈される。
【0011】
【実施例】以下本発明の実施例について詳述する。但し
当然のことではあるが、本発明は以下の実施例により限
定を受けるものではない。
当然のことではあるが、本発明は以下の実施例により限
定を受けるものではない。
【0012】実施例1 この実施例は、本発明を、下地半導体基板の拡散層と、
上層配線である第1層Al配線とのコンタクトをとる接
続孔を形成する工程を有する半導体装置の製造の場合に
適用したものである。
上層配線である第1層Al配線とのコンタクトをとる接
続孔を形成する工程を有する半導体装置の製造の場合に
適用したものである。
【0013】図1を参照する。本実施例は、図1に示す
ように、半導体基板10(ここではSi基板)上に層間
膜3(ここではBPSG膜)を形成し、エッチングによ
り該層間膜3に上層配線層(ここでは第1層Al配線
層)とのコンタクトをとる接続孔1,2を形成する工程
を備える半導体装置を製造する際、半導体基板10上に
エッチングストッパ層4を形成し、その上に層間膜3を
形成する構成とする。
ように、半導体基板10(ここではSi基板)上に層間
膜3(ここではBPSG膜)を形成し、エッチングによ
り該層間膜3に上層配線層(ここでは第1層Al配線
層)とのコンタクトをとる接続孔1,2を形成する工程
を備える半導体装置を製造する際、半導体基板10上に
エッチングストッパ層4を形成し、その上に層間膜3を
形成する構成とする。
【0014】本実施例では具体的には、半導体基板10
上に窒化シリコン層(エッチングストッパ層4)を形成
し、その上に酸化シリコン特にSiO2 、より具体的に
は不純物含有シリケートガラスであるBPSGにより層
間膜3を形成するようにした。
上に窒化シリコン層(エッチングストッパ層4)を形成
し、その上に酸化シリコン特にSiO2 、より具体的に
は不純物含有シリケートガラスであるBPSGにより層
間膜3を形成するようにした。
【0015】本実施例では、半導体基板10上にエッチ
ングストッパ層4を形成し、その上に層間膜3を形成
し、その後エッチングにより該層間膜3に上層配線層と
のコンタクトをとる接続孔1,2を形成し(第1ステッ
プ。図1は第1ステップ終了後の構造を示す)、然る後
接続孔1,2底部のエッチングストッパ層4を除去する
(第2ステップ)構成とした。
ングストッパ層4を形成し、その上に層間膜3を形成
し、その後エッチングにより該層間膜3に上層配線層と
のコンタクトをとる接続孔1,2を形成し(第1ステッ
プ。図1は第1ステップ終了後の構造を示す)、然る後
接続孔1,2底部のエッチングストッパ層4を除去する
(第2ステップ)構成とした。
【0016】更に詳しくは、本実施例は、第1層Al配
線層とのコンタクトをとる接続孔形成時において、第1
層Al配線層の下層の層間膜3(ここではBPSG)を
CVDする前に、エッチングストッパ層4として、Si
N層をCVDする。この後に層間膜3をCVDする。こ
の時、図1に示すように、下地のゲートをなすPoly
−Si6及びLOCOS5のパターンにより、層間膜3
に厚い部分31と薄い部分32が生じる。
線層とのコンタクトをとる接続孔形成時において、第1
層Al配線層の下層の層間膜3(ここではBPSG)を
CVDする前に、エッチングストッパ層4として、Si
N層をCVDする。この後に層間膜3をCVDする。こ
の時、図1に示すように、下地のゲートをなすPoly
−Si6及びLOCOS5のパターンにより、層間膜3
に厚い部分31と薄い部分32が生じる。
【0017】この後に、フォトリソグラフィによりレジ
ストのパターニングを行い、これをマスクにRIEを行
う。この時、深い部分の接続孔1を開口させるために
は、浅い部分の接続孔2の下に多くのオーバーエッチン
グが加わることになるが、SiN層がSiO2 系膜のエ
ッチングに使用されている例えばCHF6 (またはCH
F3 )系ガスに対して選択性をもっているため、エッチ
ングストッパ層4として機能してこれにより保護されて
RIEがストップし、Si基板10に加わるダメージを
除去することができる。これを第1ステップのRIEと
する。
ストのパターニングを行い、これをマスクにRIEを行
う。この時、深い部分の接続孔1を開口させるために
は、浅い部分の接続孔2の下に多くのオーバーエッチン
グが加わることになるが、SiN層がSiO2 系膜のエ
ッチングに使用されている例えばCHF6 (またはCH
F3 )系ガスに対して選択性をもっているため、エッチ
ングストッパ層4として機能してこれにより保護されて
RIEがストップし、Si基板10に加わるダメージを
除去することができる。これを第1ステップのRIEと
する。
【0018】次に、SiN層のRIEを行い、コンタク
ト部を開口する。このこの時点で開口部に残っているS
iN層(エッチングストッパ層4)は膜厚が均一である
ため、各接続孔1,2においてはオーバーエッチングに
よる基板のダメージはほとんど加わらないことになる。
ト部を開口する。このこの時点で開口部に残っているS
iN層(エッチングストッパ層4)は膜厚が均一である
ため、各接続孔1,2においてはオーバーエッチングに
よる基板のダメージはほとんど加わらないことになる。
【0019】さらにSiN層とSiO2 系膜のエッチン
グの選択性から、図2に示すように、アライメントずれ
例えば図2に符号IIa,IIbで示すアライメントず
れによりコンタクト開口部1a,1bとLOCOSバー
ズビークの重なりが生じた場合にも、LOCOS5はエ
ッチングされず、バーズビークカット部からのジャンク
ションが発生する危険性を防ぐことができる(図2の符
号8′で示す部分参照)。図2中、符号9は拡散層を示
す。
グの選択性から、図2に示すように、アライメントずれ
例えば図2に符号IIa,IIbで示すアライメントず
れによりコンタクト開口部1a,1bとLOCOSバー
ズビークの重なりが生じた場合にも、LOCOS5はエ
ッチングされず、バーズビークカット部からのジャンク
ションが発生する危険性を防ぐことができる(図2の符
号8′で示す部分参照)。図2中、符号9は拡散層を示
す。
【0020】なお、本実施例においては、SiN膜の形
成は、LP−CVD装置を用い、SiH4 −NH3 また
はSiH2 Cl2 −NH3 系ガスにより、50〜100
nm程度の膜厚で形成する。
成は、LP−CVD装置を用い、SiH4 −NH3 また
はSiH2 Cl2 −NH3 系ガスにより、50〜100
nm程度の膜厚で形成する。
【0021】第1層Alコンタクトの配線は、Al等の
上層配線と例えば拡散層とのコンタクトを取るという意
味で、コンタクト部分のメタルはAlとは限らず、W
(例えばWプラグ)やPoly−Si等の場合もある。
その他、任意の配線形成材料を、上層配線層として用い
ることができる。
上層配線と例えば拡散層とのコンタクトを取るという意
味で、コンタクト部分のメタルはAlとは限らず、W
(例えばWプラグ)やPoly−Si等の場合もある。
その他、任意の配線形成材料を、上層配線層として用い
ることができる。
【0022】また、ここではSiN層を例として示した
が、この膜は配線層(第1層Al配線等)の下層の層間
膜(BPSG等)と高選択比が得られる膜であれば、そ
れを選択できる。また層間膜の材料も、その他AsS
G、CVD−SiO2 等、任意に選択できる。
が、この膜は配線層(第1層Al配線等)の下層の層間
膜(BPSG等)と高選択比が得られる膜であれば、そ
れを選択できる。また層間膜の材料も、その他AsS
G、CVD−SiO2 等、任意に選択できる。
【0023】上記のように本実施例では、第1層Al配
線層の下層の層間膜形成前(BPSG形成CVD前)に
SiN層を堆積し、その上に層間膜を形成する。またそ
の後の第1層AlコンタクトのRIEをSiO2 系膜R
IEとSiN膜RIEの2段階で行う。このようにした
ので、下地層間膜(例えばBPSG)に下地パターン
(LOCOSとPoly−Si等)の粗密により、段差
が生じた場合にも、第1層AlコンタクトRIE時にS
iNがエッチングストッパーとなり、層間膜厚が薄い部
分のコンタクト開口部の基板に加わるダメージを除去す
ることができる。
線層の下層の層間膜形成前(BPSG形成CVD前)に
SiN層を堆積し、その上に層間膜を形成する。またそ
の後の第1層AlコンタクトのRIEをSiO2 系膜R
IEとSiN膜RIEの2段階で行う。このようにした
ので、下地層間膜(例えばBPSG)に下地パターン
(LOCOSとPoly−Si等)の粗密により、段差
が生じた場合にも、第1層AlコンタクトRIE時にS
iNがエッチングストッパーとなり、層間膜厚が薄い部
分のコンタクト開口部の基板に加わるダメージを除去す
ることができる。
【0024】また本実施例によれば、第1層Alコンタ
クトRIE時に、Si基板に加わるダメージを低減する
ことができ、SiO2 系膜とSiN層のエッチングの選
択性から、LOCOSのバーズビークの保護が可能とな
る。
クトRIE時に、Si基板に加わるダメージを低減する
ことができ、SiO2 系膜とSiN層のエッチングの選
択性から、LOCOSのバーズビークの保護が可能とな
る。
【0025】更に、BPSG膜の下にSiN層を堆積す
ることにより、BPSG膜から基板への水分をブロック
することができ、しきい値(Vth)のシフトを抑制す
ることができる。
ることにより、BPSG膜から基板への水分をブロック
することができ、しきい値(Vth)のシフトを抑制す
ることができる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
接続孔の開口時に半導体基板に加わるダメージを低減で
き、かつ、LOCOSのバーズビークの保護も可能であ
って、もって信頼性の高い半導体装置を得ることができ
る半導体装置の製造方法を提供することができた。
接続孔の開口時に半導体基板に加わるダメージを低減で
き、かつ、LOCOSのバーズビークの保護も可能であ
って、もって信頼性の高い半導体装置を得ることができ
る半導体装置の製造方法を提供することができた。
【図1】実施例1の説明図である。
【図2】実施例1の説明図である。
【図3】従来技術及びその問題点を示す図である。
【図4】従来技術及びその問題点を示す図である。
1 接続孔(深いコンタクト孔) 2 接続孔(浅いコンタクト孔) 3 層間膜 4 エッチングストッパ層(SiN層) 5 LOCOS 10 半導体基板(Si基板)
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/90 M
Claims (2)
- 【請求項1】半導体基板上に層間膜を形成し、エッチン
グにより該層間膜に上層配線層とのコンタクトをとる接
続孔を形成する工程を備える半導体装置の製造方法にお
いて、 半導体基板上にエッチングストッパ層を形成し、その上
に層間膜を形成することを特徴とする半導体装置の製造
方法。 - 【請求項2】半導体基板上に層間膜を形成し、エッチン
グにより該層間膜に上層配線層とのコンタクトをとる接
続孔を形成する工程を備える半導体装置の製造方法にお
いて、 半導体基板上に窒化シリコン層を形成し、その上に酸化
シリコンにより層間膜を形成することを特徴とする半導
体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28775494A JPH08148564A (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28775494A JPH08148564A (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08148564A true JPH08148564A (ja) | 1996-06-07 |
Family
ID=17721331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28775494A Pending JPH08148564A (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08148564A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100474546B1 (ko) * | 1999-12-24 | 2005-03-08 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의 제조방법 |
| JP2008160129A (ja) * | 1997-04-10 | 2008-07-10 | Elpida Memory Inc | 半導体集積回路装置およびその製造方法 |
| JP2008244490A (ja) * | 1999-01-08 | 2008-10-09 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP2009065176A (ja) * | 2008-10-02 | 2009-03-26 | Renesas Technology Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
-
1994
- 1994-11-22 JP JP28775494A patent/JPH08148564A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008160129A (ja) * | 1997-04-10 | 2008-07-10 | Elpida Memory Inc | 半導体集積回路装置およびその製造方法 |
| JP2008244490A (ja) * | 1999-01-08 | 2008-10-09 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| KR100474546B1 (ko) * | 1999-12-24 | 2005-03-08 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의 제조방법 |
| JP2009065176A (ja) * | 2008-10-02 | 2009-03-26 | Renesas Technology Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
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