JPH0964178A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH0964178A
JPH0964178A JP7216275A JP21627595A JPH0964178A JP H0964178 A JPH0964178 A JP H0964178A JP 7216275 A JP7216275 A JP 7216275A JP 21627595 A JP21627595 A JP 21627595A JP H0964178 A JPH0964178 A JP H0964178A
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JP
Japan
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film
contact hole
interlayer insulating
manufacturing
etching
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Application number
JP7216275A
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English (en)
Inventor
Akihiko Ueda
壮彦 上田
Hirobumi Uchida
博文 内田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大容量のキャパシタを形成するに当たり、蓄
積電極を形成する際に厚い層間絶縁膜をエッチングする
ことで、パーティクルが発生したりスループットが低下
する。 【解決手段】 トランジスタ形成後の半導体基板1上に
堆積した第1のBPSG膜7、窒化膜23及び第2のB
PSG膜24をエッチングして大径の第1のコンタクト
ホール26と小径の第2のコンタクトホール27とが連
続してなるコンタクトホールを形成し、このコンタクト
ホールに第1のドープドポリシリコン膜10の材料をに
埋め込み、蓄積電極12を形成する。第3のBPSG膜
29をエッチングして第3のコンタクトホール31を形
成する。第3のドープドポリシリコン膜20及びタング
ステンシリサイド膜21を堆積するとともに、第3のコ
ンタクトホール31にその材料を埋め込み、エッチング
により第2の配線部22を形成する。これにより、大容
量キャパシタを簡単に形成でき、しかも、エッチング中
に発生するパーティクルの抑制及びスループットの向上
を達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する利用分野】この発明は、半導体装置の製
造方法に関し、特にコンタクトホール形成対策に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体集積回路の高密度化,高集
積化に伴い、微細加工技術の向上が必要になっている。
このような従来の半導体装置として、相補型MOS集積
回路装置の製造方法を例に挙げて図17〜図22の工程
断面図に基づき説明する。この製造方法により製造され
る相補型MOS集積回路装置は、配線部が蓄積電極より
上にある上置きタイプの場合である。
【0003】まず、第1の製造工程として、図17に示
すように、例えばP型シリコン半導体基板1上にトラン
ジスタ形成領域とそれ以外の領域とを分離する選択酸化
膜2を形成し、トランジスタ形成領域にゲート酸化膜
3、第1の配線部4及びソース/ドレイン領域5を形成
してトランジスタを形成する。さらに、側壁部6を形成
する。
【0004】次に、第2の製造工程として、図18に示
すように、層間絶縁膜として150nmの第1のBPS
G膜7を堆積して第1のホトレジストパターン8を形成
する。
【0005】次に、第3の製造工程として、図19に示
すように、第1のホトレジストパターン8に覆われてい
ない第1のBPSG膜7部分をドライエッチングにより
エッチングして第1のコンタクトホール9を形成する。
さらに、第1のホトレジストパターン8を除去した後、
600nmの第1のドープドポリシリコン膜(ポリシリ
コン膜にリンをドープしたものでも可)10を堆積して
第2のホトレジストパターン11を形成する。
【0006】次に、第4の製造工程として、図20に示
すように、第2のホトレジストパターン11に覆われて
いない第1のドープドポリシリコン膜10部分をドライ
エッチングによりエッチングして蓄積電極12を形成す
る。さらに、キャパシタを形成するための80nmの容
量絶縁膜13を堆積した後、200nmの第2のドープ
ドポリシリコン膜(ポリシリコン膜にリンをドープした
ものでも可)14を堆積する。さらに、第3のホトレジ
ストパターン15を形成する。
【0007】次に、第5の製造工程として、図21に示
すように、第3のホトレジストパターン15に覆われて
いない第2のドープドポリシリコン膜14部分をドライ
エッチングによりエッチングしてセルプレート電極16
を形成する。さらに、第3のホトレジストパターン15
を除去した後、層間絶縁膜として700nmの第2のB
PSG膜17を堆積して第4のホトレジストパターン1
8を形成する。
【0008】次に、第6の製造工程として、図22に示
すように、ドライエッチングにより第2のコンタクトホ
ール19を形成し、第4のホトレジストパターン18を
除去した後、最後に、150nmの第3のドープドポリ
シリコン膜(ポリシリコン膜にリンをドープしたもので
も可)20と150nmのタングステンシリサイド膜2
1とからなる第2の配線部22を形成する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の従来
の製造方法では、キャパシタ形成工程において蓄積電極
の膜厚を厚くすることにより、表面積を増大して容量を
確保することができるが、上記蓄積電極を形成する際に
厚い層間絶縁膜をエッチングしなければならず、このた
めにパーティクルが発生したりスループットが低下する
という問題があった。
【0010】この発明はかかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、エッチング中に発生
するパーティクルを抑制でき、またスループットも向上
でき、さらには大容量のキャパシタを簡単に形成できる
半導体装置の方法を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明は、電極の形成の仕方を従来とは逆に埋込
み型にしたことを特徴とする。
【0012】具体的には、この発明の第1の解決手段
は、まず、半導体基板上にトランジスタを形成した後、
層間絶縁膜を堆積し、この層間絶縁膜をエッチングして
上方の大径の第1のコンタクトホールと下方の小径の第
2のコンタクトホールとが連続してなるコンタクトホー
ルを形成する。次いで、上記エッチング後の層間絶縁膜
の上に導電膜を堆積するとともに、上記第1及び第2の
コンタクトホールにその導電材料を埋め込み、埋込み型
の電極を形成する。その後、上記電極の上に層間絶縁膜
を堆積し、この層間絶縁膜をエッチングして第3のコン
タクトホールを形成する。しかる後、上記エッチング後
の層間絶縁膜の上に導電膜を堆積するとともに、上記第
3のコンタクトホールにその導電材料を埋め込む。最後
に、上記導電膜をエッチングして配線部を形成する製造
工程を備えたことを特徴とする。
【0013】この発明の第2の解決手段は、まず、半導
体基板上にトランジスタを形成した後、層間絶縁膜を堆
積し、この層間絶縁膜をエッチングして第1のコンタク
トホールを形成する。次いで、上記エッチング後の層間
絶縁膜の上に導電膜を堆積するとともに、上記第1のコ
ンタクトホールにその導電材料を埋め込む。その後、上
記導電膜をエッチングして配線部を形成する。しかる
後、上記配線部の上に導電膜を堆積し、この層間絶縁膜
をエッチングして上方の大径の第2のコンタクトホール
と下方の小径の第3のコンタクトホールとが連続してな
るコンタクトホールを形成する。最後に、上記エッチン
グ後の層間絶縁膜の上に導電膜を堆積するとともに、上
記第2及び第3のコンタクトホールにその導電材料を埋
め込み、埋込み型の電極を形成する製造工程を備えたこ
とを特徴とする。
【0014】上記の構成により、この発明の第1及び第
2の解決手段では、電極は、厚い層間絶縁膜のエッチン
グにより形成されるではなく、この層間絶縁膜に予め形
成したコンタクトホールにポリシリコンを埋め込むこと
によって形成されることから、厚い層間絶縁膜をエッチ
ング中に発生するパーティクルが抑制され、スループッ
トも向上し、しかも大容量のキャパシタの形成が簡単に
なる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例を図面に
基づいて説明する。
【0016】(第1実施例)図1〜図8はこの発明の第
1実施例に係る半導体装置の製造方法を示す工程断面図
であり、具体的には、配線部が蓄積電極より上にある上
置きタイプの相補型MOS集積回路装置の製造方法に関
するものである。なお、図1〜図8において、従来例を
示す図17〜図22と同一部分については同一の符号を
付してある。
【0017】まず、第1の製造工程において、図1に示
すように、例えばP型シリコン半導体基板1上にトラン
ジスタ形成領域とそれ以外の領域とを分離する選択酸化
膜2を形成した後、上記トランジスタ形成領域にゲート
酸化膜3、第1の配線部4及びソース/ドレイン領域5
を形成してトランジスタを形成する。さらに、側壁部6
を形成する。
【0018】次に、第2の製造工程として、図2に示す
ように、層間絶縁膜として150nmの第1のBPSG
膜7を堆積し、その第1のBPSG膜7の上にエッチン
グストッパーとして50nmの窒化膜23と層間絶縁膜
として600nmの第2のBPSG膜24を堆積する。
さらに、第1のホトレジストパターン25を形成する。
【0019】次に、第3の製造工程として、図3に示す
ように、ウエットエッチング(等方性のドライエッチン
グでも可)により第1のコンタクトホール26を形成す
る。
【0020】この時、エッチングストッパーとしての窒
化膜23はエッチングされず、また等方性エッチングの
ためにコンタクトホール26の径はレジスト開孔寸法よ
り広くなる。さらに、異方性ドライエッチングにより窒
化膜23と第2のBPSG膜24をエッチングし、第2
のコンタクトホール27を形成する。
【0021】次に、第4の製造工程として、図4に示す
ように、ホトレジストパターン25を除去した後、30
0nmの第1のドープドポリシリコン膜(ポリシリコン
膜にリンをドープしたものでも可)10を堆積する。
【0022】次に、第5の製造工程として、図5に示す
ように、全面ポリシリコンエッチングを行い、埋込み型
の蓄積電極12を形成する。
【0023】次に、第6の製造工程として、図6に示す
ように、キャパシタを形成するための80nmの容量絶
縁膜13を堆積した後、200nmの第2のドープドポ
リシリコン膜(ポリシリコン膜にリンをドープしたもの
でも可)14を堆積する。さらに、第2のホトレジスト
パターン28を形成する。
【0024】次に、第7の製造工程として、図7に示す
ように、第2のホトレジストパターン28に覆われてい
ない第2のドープドポリシリコン膜14部分をドライエ
ッチングによりエッチングし、セルプレート電極16を
形成する。さらに、第2のホトレジストパターン28を
除去した後、層間絶縁膜として700nmの第3のBP
SG膜29を堆積し、第3のホトレジストパターン30
を形成した後、ドライエッチングにより第3のコンタク
トホール31を形成する。
【0025】最後に、第8の製造工程として、図8に示
すように、第3のホトレジストパターン30を除去した
後、150nmの第3のドープドポリシリコン膜(ポリ
シリコン膜にリンをドープしたものでも可)20と15
0nmのタングステンシリサイド膜21とを順に堆積
し、この第3のドープドポリシリコン膜20とタングス
テンシリサイド膜21とからなる第2の配線部22を形
成する。
【0026】このように、第2の配線部22が蓄積電極
12より上置きである第1実施例では、蓄積電極12を
埋込み型にすることにより、厚い層間絶縁膜のエッチン
グ中に発生するパーティクルを抑制することができ、ス
ループットも向上させることができ、さらには、大容量
のキャパシタを簡単に形成することができる。
【0027】(第2実施例)図9〜図16はこの発明の
第2実施例に係る半導体装置の製造方法を示す工程断面
図であり、具体的には、配線部が蓄積電極より下にある
下置きタイプの相補型MOS集積回路装置の製造方法に
関するものである。なお、図9〜図16において、従来
例を示す図17〜図22と同一部分については同一の符
号を付してある。
【0028】まず、第1の製造工程として、図9に示す
ように、例えばP型シリコン半導体基板1上にトランジ
スタ形成領域とそれ以外の領域とを分離する選択酸化膜
2を形成した後、上記トランジスタ形成領域にゲート酸
化膜3、第1の配線部4及びソース/ドレイン領域5を
形成してトランジスタを形成する。さらに、側壁部6を
形成する。
【0029】次に、第2の製造工程として、図10に示
すように、層間絶縁膜として150nmの第1のBPS
G膜7を堆積した後、第1のホトレジストパターン32
を形成する。さらに、第1のホトレジストパターン32
に覆われていない第1のBPSG膜7部分をドライエッ
チングによりエッチングして第1のコンタクトホール3
3を形成する。
【0030】次に、第3の製造工程として、図11に示
すように、第1のホトレジストパターン32を除去した
後、150nmの第1のドープドポリシリコン膜(ポリ
シリコン膜にリンをドープしたものでも可)20と15
0nmのタングステンシリサイド膜21とを順に堆積
し、この第1のドープドポリシリコン膜20とタングス
テンシリサイド膜21とからなる第2の配線部22を形
成する。さらに、層間絶縁膜として300nmの第2の
BPSG膜34を堆積し、その第2のBPSG膜34の
上にエッチングストッパーとして50nmの窒化膜35
と層間絶縁膜として600nmの第3のBPSG膜36
を堆積した後、第2のホトレジストパターン37を形成
する。
【0031】次に、第4の製造工程として、図12に示
すように、ウエットエッチング(等方性のドライエッチ
ングでも可)により第2のコンタクトホール38を形成
する。
【0032】この時、エッチングストッパーとしての窒
化膜35はエッチングされず、等方性エッチングのため
にコンタクトホール38の径もレジスト開孔寸法より広
くなる。さらに、異方性ドライエッチングにより第3の
BPSG膜36と窒化膜35と第2のBPSG膜34と
をエッチングし、第3のコンタクトホール39を形成す
る。
【0033】次に、第5の製造工程として、図13に示
すように、第2のホトレジストパターン37を除去した
後、300nmの第1のドープドポリシリコン膜(ポリ
シリコン膜にリンをドープしたものでも可)10を堆積
する。
【0034】次に、図14に示すように、全面ポリシリ
コンエッチングを行い、埋め込み型の蓄積電極12を形
成する。
【0035】次に、第6の製造工程として、図15に示
すように、キャパシタを形成するための80nmの容量
絶縁膜13を堆積した後、200nmの第3のドープド
ポリシリコン膜(ポリシリコン膜にリンをドープしたも
のでも可)14を堆積する。さらに、第3のホトレジス
トパターン40を形成する。
【0036】最後に、第7の製造工程として、図16に
示すように、第3のホトレジストパターン40に覆われ
ていないの第3のドープドポリシリコン膜14部分をド
ライエッチングにより、エッチングし、セルプレート電
極16を形成した後、ホトレジストパターン40を除去
する。
【0037】このように、第2の配線部22が蓄積電極
12より下置きである第2実施例でも、第1実施例と同
様に、蓄積電極12を埋め込み型にすることにより、厚
い層間絶縁膜のエッチング中に発生するパーティクルを
抑制することができ、スループットも向上させることが
でき、さらには、大容量のキャパシタを簡単に形成する
ことができる。
【0038】なお、上記各実施例では、半導体基板とし
てのP型シリコン半導体基板1を用いた相補型MOS集
積回路装置の製造方法を示したが、N型シリコン半導体
基板を用いた場合にも同様の作用効果を得ることができ
るものである。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1及び2に
係るこの発明によれば、蓄積電極を埋込み型にすること
により、厚い層間絶縁膜のエッチング中に発生するパー
ティクルを抑制でき、スループットも向上でき、さらに
は大容量のキャパシタを簡単に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例に係る相補型MOS集積回路装置の
製造方法において第1の製造工程を示す工程断面図であ
る。
【図2】第1実施例に係る相補型MOS集積回路装置の
製造方法において第2の製造工程を示す工程断面図であ
る。
【図3】第1実施例に係る相補型MOS集積回路装置の
製造方法において第3の製造工程を示す工程断面図であ
る。
【図4】第1実施例に係る相補型MOS集積回路装置の
製造方法において第4の製造工程を示す工程断面図であ
る。
【図5】第1実施例に係る相補型MOS集積回路装置の
製造方法において第5の製造工程を示す工程断面図であ
る。
【図6】第1実施例に係る相補型MOS集積回路装置の
製造方法において第6の製造工程を示す工程断面図であ
る。
【図7】第1実施例に係る相補型MOS集積回路装置の
製造方法において第7の製造工程を示す工程断面図であ
る。
【図8】第1実施例に係る相補型MOS集積回路装置の
製造方法において第8の製造工程を示す工程断面図であ
る。
【図9】第2実施例に係る相補型MOS集積回路装置の
製造方法において第1の製造工程を示す工程断面図であ
る。
【図10】第2実施例に係る相補型MOS集積回路装置
の製造方法において第2の製造工程を示す工程断面図で
ある。
【図11】第2実施例に係る相補型MOS集積回路装置
の製造方法において第3の製造工程を示す工程断面図で
ある。
【図12】第2実施例に係る相補型MOS集積回路装置
の製造方法において第4の製造工程を示す工程断面図で
ある。
【図13】第2実施例に係る相補型MOS集積回路装置
の製造方法において第5の製造工程を示す工程断面図で
ある。
【図14】第2実施例に係る相補型MOS集積回路装置
の製造方法において第6の製造工程を示す工程断面図で
ある。
【図15】第2実施例に係る相補型MOS集積回路装置
の製造方法において第7の製造工程を示す工程断面図で
ある。
【図16】第2実施例に係る相補型MOS集積回路装置
の製造方法において第8の製造工程を示す工程断面図で
ある。
【図17】従来例に係る相補型MOS集積回路装置の製
造方法において第1の製造工程を示す工程断面図であ
る。
【図18】従来例に係る相補型MOS集積回路装置の製
造方法において第2の製造工程を示す工程断面図であ
る。
【図19】従来例に係る相補型MOS集積回路装置の製
造方法において第3の製造工程を示す工程断面図であ
る。
【図20】従来例に係る相補型MOS集積回路装置の製
造方法において第4の製造工程を示す工程断面図であ
る。
【図21】従来例に係る相補型MOS集積回路装置の製
造方法において第5の製造工程を示す工程断面図であ
る。
【図22】従来例に係る相補型MOS集積回路装置の製
造方法において第6の製造工程を示す工程断面図であ
る。
【符号の説明】
1 P型半導体基
板 7,24,29,34,36 BPSG膜 26,27,31,33,38,39 コンタクトホ
ール 10,20 ドープドポリ
シリコン膜 12 蓄積電極 21 タングステン
シリサイド膜 22 第2の配線部 23,35 窒化膜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上にトランジスタを形成した
    後、層間絶縁膜を堆積し、この層間絶縁膜をエッチング
    して上方の大径の第1のコンタクトホールと下方の小径
    の第2のコンタクトホールとが連続してなるコンタクト
    ホールを形成する製造工程と、 上記エッチング後の層間絶縁膜の上に導電膜を堆積する
    とともに、上記第1及び第2のコンタクトホールにその
    導電材料を埋め込み、埋込み型の電極を形成する製造工
    程と、 上記電極の上に層間絶縁膜を堆積し、この層間絶縁膜を
    エッチングして第3のコンタクトホールを形成する製造
    工程と、 上記エッチング後の層間絶縁膜の上に導電膜を堆積する
    とともに、上記第3のコンタクトホールにその導電材料
    を埋め込む製造工程と、 上記導電膜をエッチングして配線部を形成する製造工程
    とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 半導体基板上にトランジスタを形成した
    後、層間絶縁膜を堆積し、この層間絶縁膜をエッチング
    して第1のコンタクトホールを形成する製造工程と、 上記エッチング後の層間絶縁膜の上に導電膜を堆積する
    とともに、上記第1のコンタクトホールにその導電材料
    を埋め込む製造工程と、 上記導電膜をエッチングして配線部を形成する製造工程
    と、 上記配線部の上に導電膜を堆積し、この層間絶縁膜をエ
    ッチングして上方の大径の第2のコンタクトホールと下
    方の小径の第3のコンタクトホールとが連続してなるコ
    ンタクトホールを形成する製造工程と、 上記エッチング後の層間絶縁膜の上に導電膜を堆積する
    とともに、上記第2及び第3のコンタクトホールにその
    導電材料を埋め込み、埋込み型の電極を形成する製造工
    程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP7216275A 1995-08-24 1995-08-24 半導体装置の製造方法 Pending JPH0964178A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012216859A (ja) * 2012-06-18 2012-11-08 Fujitsu Semiconductor Ltd 半導体装置及びその製造方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012216859A (ja) * 2012-06-18 2012-11-08 Fujitsu Semiconductor Ltd 半導体装置及びその製造方法

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