JPH1050950A - Manufacture of semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Manufacture of semiconductor integrated circuit device

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JPH1050950A
JPH1050950A JP8199875A JP19987596A JPH1050950A JP H1050950 A JPH1050950 A JP H1050950A JP 8199875 A JP8199875 A JP 8199875A JP 19987596 A JP19987596 A JP 19987596A JP H1050950 A JPH1050950 A JP H1050950A
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JP
Japan
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film
insulating film
manufacturing
integrated circuit
circuit device
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JP8199875A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Enomoto
裕之 榎本
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To bring the source region and the drain region of a micronized MISFET and wiring into a continuity without fail by etching a conductive film, with photoresist as a mask, and making the wiring which is electrically connected with either the source region or the drain region through a plug. SOLUTION: A polycrystalline silicon film is stacked on a semiconductor substrate 1 by CVD method. Next, a photoresist 11 which has island-shaped patterns to cover the top of each of n-type semiconductor regions 8 and 8 (source region and drain region) is made on the polycrystalline silicon film. Next, a plug A, which has island-shaped patterns on top of each of the n-type semiconductor regions 8 and 8 (source region and drain region), is made by self alignment by etching the polycrystalline silicon film until the surface of the silicon oxide film 7 on the gate electrode 6 and the surface of a field oxide film 2 are exposed, using the photoresist 11 for a mask. Hereby, the source region and the drain region and the wiring can be brought into a continuity without fail.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置の製造技術に関し、特に、微細化されたMISFET
(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transi
stor) を有する半導体集積回路装置の製造に適用して有
効な技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, and more particularly, to a miniaturized MISFET.
(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transi
The present invention relates to a technology effective when applied to the manufacture of a semiconductor integrated circuit device having a stor).

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ディープ・サブミクロンの設計ル
ールで製造されるLSIは、露光装置のアライメント精
度が限界に近づいていることから、MISFETのソー
ス領域、ドレイン領域に配線を接続するための接続孔
(コンタクトホール)を形成する際に、ゲート電極との
マスク合わせ余裕を確保することが困難になっている。
2. Description of the Related Art In recent years, LSIs manufactured according to the design rule of deep submicron are approaching the limit of the alignment accuracy of an exposure apparatus. Therefore, a connection for connecting wiring to a source region and a drain region of a MISFET is required. When forming a hole (contact hole), it is difficult to secure a margin for mask alignment with a gate electrode.

【0003】その対策として、酸化シリコン膜に対して
10〜20程度の高い選択比を持つ窒化シリコン膜をエ
ッチングのストッパに用いて自己整合(セルフアライ
ン)で接続孔を形成するSAC(Self Align Contact)技
術が注目されている。これは、ゲート電極の上部の絶縁
膜(キャップ絶縁膜)と側壁絶縁膜(サイドウォールス
ペーサ)とを窒化シリコン膜で形成し、ゲート電極の上
部に堆積した酸化シリコン膜をエッチングしてソース領
域、ドレイン領域の上部に接続孔を形成する際、上記窒
化シリコンのキャップ絶縁膜とサイドウォールスペーサ
とをエッチングストッパにしてゲート電極の削れを防止
することにより、ゲート電極と接続孔との合わせ余裕を
不要とする技術である。
As a countermeasure, a self-aligned (SAC) self-aligned contact hole is formed by using a silicon nitride film having a high selectivity of about 10 to 20 with respect to a silicon oxide film as an etching stopper. ) Technology is attracting attention. This is because an insulating film (cap insulating film) and a side wall insulating film (sidewall spacer) over the gate electrode are formed of a silicon nitride film, and a silicon oxide film deposited over the gate electrode is etched to form a source region, When forming a connection hole above the drain region, the cap insulating film of silicon nitride and the sidewall spacer are used as etching stoppers to prevent the gate electrode from being scraped, so that there is no need for a margin for alignment between the gate electrode and the connection hole. Technology.

【0004】なお、上記窒化シリコン膜を使ったSAC
技術については、特開平4−342164号公報などに
記載がある。
A SAC using the above silicon nitride film
The technology is described in JP-A-4-342164.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明者が検討したと
ころによれば、上記したSAC技術を用いてソース領
域、ドレイン領域の上部に微細な接続孔を形成しようと
する場合には次のような問題が生じる。
According to studies made by the present inventor, when a fine connection hole is to be formed above a source region and a drain region by using the above-described SAC technique, the following problem is to be solved. Problems arise.

【0006】すなわち、SAC技術を用いてソース領
域、ドレイン領域の上部に形成される接続孔は、その底
部の径がリソグラフィの加工限界以下の大きさとなるた
め、酸化シリコン膜のエッチング速度が接続孔の底部で
著しく低下し、場合によっては酸化シリコン膜を除去す
ることができなくなることがある。また、酸化シリコン
膜のエッチング速度が低下すると、エッチングストッパ
である窒化シリコンのキャップ絶縁膜やサイドウォール
スペーサまでもがエッチングされてしまい、ゲート電極
が接続孔の内部に露出する虞れがある。
That is, since the diameter of the bottom of the connection hole formed above the source region and the drain region using the SAC technique is smaller than the processing limit of lithography, the etching rate of the silicon oxide film is reduced. At the bottom of the silicon oxide film, and in some cases, the silicon oxide film cannot be removed. Further, when the etching rate of the silicon oxide film is reduced, even the cap insulating film of silicon nitride and the sidewall spacer, which are etching stoppers, are etched, and the gate electrode may be exposed inside the connection hole.

【0007】さらに、酸化シリコン膜を除去することが
できた場合でも、接続孔の底部に露出するソース領域、
ドレイン領域の面積が僅かしかないため、この接続孔を
通じて電気的に接続される配線とソース領域、ドレイン
領域とのコンタクト抵抗が大きくなってしまう。
Further, even if the silicon oxide film can be removed, the source region exposed at the bottom of the connection hole,
Since the area of the drain region is small, the contact resistance between the wiring electrically connected through the connection hole and the source region and the drain region increases.

【0008】本発明の目的は、微細化されたMISFE
Tのソース領域、ドレイン領域と配線とを確実に導通さ
せる技術を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a fine MISFE.
It is an object of the present invention to provide a technique for ensuring conduction between a source region and a drain region of T and a wiring.

【0009】本発明の他の目的は、微細化されたMIS
FETのソース領域、ドレイン領域と配線とのコンタク
ト抵抗を低減する技術を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a miniaturized MIS.
An object of the present invention is to provide a technique for reducing contact resistance between a source region and a drain region of a FET and a wiring.

【0010】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0012】本発明は、MISFETを有する半導体集
積回路装置の製造方法であって、(a)半導体基板上に
素子分離領域と活性領域とを形成し、前記活性領域の表
面にゲート絶縁膜を形成した後、前記ゲート絶縁膜の上
部に第1の導電膜を堆積し、次いで前記第1の導電膜の
上部に第1の絶縁膜を堆積する工程、(b)フォトレジ
ストをマスクにして前記第1の絶縁膜と前記第1の導電
膜とをエッチングすることによりゲート電極を形成した
後、前記半導体基板に不純物をイオン注入してソース領
域、ドレイン領域を形成する工程、(c)前記ゲート電
極の上部に第2の絶縁膜を堆積した後、前記第2の絶縁
膜をエッチングすることにより、前記ゲート電極と前記
第1の絶縁膜との側壁にサイドウォールスペーサを形成
する工程、(d)前記ソース領域、ドレイン領域の表面
の前記ゲート絶縁膜を除去した後、前記半導体基板上に
第2の導電膜を堆積し、次いで前記第2の導電膜の上部
に、前記ソース領域、ドレイン領域のそれぞれの上部を
覆う島状のパターンを有するフォトレジストを形成する
工程、(e)前記島状のパターンを有するフォトレジス
トをマスクに用い、前記ゲート電極の上部の前記第1の
絶縁膜の表面および前記素子分離領域の表面が露出する
まで前記第2の導電膜をエッチングすることにより、前
記ソース領域、ドレイン領域のそれぞれの上部にプラグ
を形成する工程、(f)前記プラグの上部に第3の絶縁
膜を堆積した後、前記第3の絶縁膜をエッチバックまた
は研磨して前記プラグの表面を露出させる工程、(g)
前記第3の絶縁膜の上部に第3の導電膜を堆積した後、
フォトレジストをマスクにして前記第3の導電膜をエッ
チングすることにより、前記プラグを介して前記ソース
領域、ドレイン領域の一方と電気的に接続される配線を
形成する工程、を含んでいる。
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a MISFET, wherein (a) forming an element isolation region and an active region on a semiconductor substrate, and forming a gate insulating film on a surface of the active region. Depositing a first conductive film on the gate insulating film, and then depositing a first insulating film on the first conductive film, and (b) forming the first conductive film on a photoresist as a mask. Forming a gate electrode by etching the first insulating film and the first conductive film, and then implanting impurities into the semiconductor substrate to form a source region and a drain region; and (c) forming the gate electrode. Forming a sidewall spacer on the side wall of the gate electrode and the first insulating film by depositing a second insulating film on top of the gate electrode and etching the second insulating film; (d) After removing the gate insulating film on the surfaces of the source region and the drain region, a second conductive film is deposited on the semiconductor substrate, and then the source region and the drain region are formed on the second conductive film. Forming a photoresist having an island pattern covering each upper part, (e) using the photoresist having the island pattern as a mask, the surface of the first insulating film above the gate electrode and Forming plugs on each of the source region and the drain region by etching the second conductive film until the surface of the element isolation region is exposed; and (f) forming a third plug on the plug. After depositing an insulating film, etching back or polishing the third insulating film to expose the surface of the plug; (g)
After depositing a third conductive film on the third insulating film,
Forming a wiring that is electrically connected to one of the source region and the drain region through the plug by etching the third conductive film using a photoresist as a mask.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において同一機能を有するものは同一の符
号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.

【0014】本実施の形態は、メモリセル選択用MIS
FETの上部に情報蓄積用容量素子(キャパシタ)を配
置するスタックド・キャパシタ(stacked capacitor) 構
造のメモリセルを備えたDRAMの製造方法に適用した
ものである。
In this embodiment, a memory cell selecting MIS
The present invention is applied to a method of manufacturing a DRAM including a memory cell having a stacked capacitor structure in which an information storage capacitor (capacitor) is arranged above an FET.

【0015】このDRAMのメモリセルを形成するに
は、まず図1(a)(メモリセル約2個分の平面図)お
よび図1(b)(メモリセル約2個分の断面図)に示す
ように、例えばp- 型の単結晶シリコンからなる半導体
基板1の表面に選択酸化(LOCOS)法でフィールド
酸化膜2を形成した後、半導体基板1にp型不純物(例
えばホウ素(B))をイオン注入してp型ウエル3を形
成する。続いて、p型ウエル2にp型不純物(例えば
B)をイオン注入してp型チャネルストッパ層4を形成
した後、フィールド酸化膜2で周囲を規定されたp型ウ
エル3の活性領域の表面に熱酸化法でゲート酸化膜5を
形成する。
In order to form a memory cell of this DRAM, first, FIG. 1A (a plan view of about two memory cells) and FIG. 1B (a cross-sectional view of about two memory cells) are shown. As described above, after the field oxide film 2 is formed on the surface of the semiconductor substrate 1 made of, for example, p -type single crystal silicon by the selective oxidation (LOCOS) method, a p-type impurity (for example, boron (B)) is added to the semiconductor substrate 1. The p-type well 3 is formed by ion implantation. Subsequently, a p-type impurity (for example, B) is ion-implanted into the p-type well 2 to form a p-type channel stopper layer 4, and then the surface of the active region of the p-type well 3 defined by the field oxide film 2. Then, a gate oxide film 5 is formed by a thermal oxidation method.

【0016】次に、図2(a)および図2(b)に示す
ように、メモリセル選択用MISFETのゲート電極6
(ワード線WL)を形成する。ゲート電極6(ワード線
WL)は、半導体基板1上にCVD法で多結晶シリコン
膜(または多結晶シリコン膜上に高融点金属膜もしくは
高融点金属シリサイド膜を積層した複合膜など)を堆積
し、次いでその上部にCVD法で酸化シリコン膜7を堆
積した後、フォトレジストをマスクにしたエッチングで
これらの膜をパターニングして形成する。ゲート電極6
(ワード線WL)を構成する上記多結晶シリコン膜に
は、その抵抗値を低減するためにn型の不純物(例えば
リン(P))をドープする。
Next, as shown in FIGS. 2A and 2B, the gate electrode 6 of the MISFET for selecting a memory cell is formed.
(Word line WL) is formed. The gate electrode 6 (word line WL) is formed by depositing a polycrystalline silicon film (or a composite film obtained by laminating a high melting point metal film or a high melting point metal silicide film on the polycrystalline silicon film) on the semiconductor substrate 1 by a CVD method. Then, after depositing a silicon oxide film 7 thereon by a CVD method, these films are patterned and formed by etching using a photoresist as a mask. Gate electrode 6
The polycrystalline silicon film constituting the (word line WL) is doped with an n-type impurity (for example, phosphorus (P)) in order to reduce the resistance value.

【0017】次に、図3(a)および図3(b)に示す
ように、p型ウエル2にn型不純物(例えばP)をイオ
ン注入してゲート電極6(ワード線WL)の両側のp型
ウエル2にメモリセル選択用MISFETのn型半導体
領域8、8(ソース領域、ドレイン領域)を形成する。
Next, as shown in FIGS. 3A and 3B, an n-type impurity (for example, P) is ion-implanted into the p-type well 2 to form a gate electrode 6 (word line WL) on both sides. The n-type semiconductor regions 8 and 8 (source region and drain region) of the memory cell selection MISFET are formed in the p-type well 2.

【0018】次に、図4(a)および図4(b)に示す
ように、ゲート電極6(ワード線WL)の側壁にサイド
ウォールスペーサ9を形成する。サイドウォールスペー
サ9は、ゲート電極6(ワード線WL)の上部にCVD
法で堆積した酸化シリコン膜を異方性エッチングで加工
して形成する。
Next, as shown in FIGS. 4A and 4B, a sidewall spacer 9 is formed on the side wall of the gate electrode 6 (word line WL). Sidewall spacers 9 are formed on the gate electrodes 6 (word lines WL) by CVD.
The silicon oxide film deposited by the method is processed by anisotropic etching.

【0019】次に、図5に示すように、メモリセル選択
用MISFETのn型半導体領域8、8(ソース領域、
ドレイン領域)の表面のゲート酸化膜6をエッチングし
て除去した後、図6に示すように、半導体基板1上にC
VD法で多結晶シリコン膜10を堆積する。この多結晶
シリコン膜10には、その抵抗値を低減するためにn型
の不純物(例えばP)をドープする。
Next, as shown in FIG. 5, the n-type semiconductor regions 8 and 8 (source region,
After the gate oxide film 6 on the surface of the (drain region) is removed by etching, as shown in FIG.
A polycrystalline silicon film 10 is deposited by the VD method. This polycrystalline silicon film 10 is doped with an n-type impurity (for example, P) in order to reduce its resistance value.

【0020】次に、図7(a)および図7(b)に示す
ように、多結晶シリコン膜10の上部にn型半導体領域
8、8(ソース領域、ドレイン領域)のそれぞれの上部
を覆う島状のパターンを有するフォトレジスト11を形
成する。
Next, as shown in FIGS. 7A and 7B, the upper portions of the n-type semiconductor regions 8 and 8 (source region, drain region) are covered on the polycrystalline silicon film 10. A photoresist 11 having an island pattern is formed.

【0021】次に、図8に示すように、上記島状のパタ
ーンを有するフォトレジスト11をマスクに用い、ゲー
ト電極6(ワード線WL)の上部の酸化シリコン膜7の
表面およびフィールド酸化膜2の表面が露出するまで多
結晶シリコン膜10をエッチングする。これにより、n
型半導体領域8、8(ソース領域、ドレイン領域)のそ
れぞれの上部に島状のパターンを有するプラグ10Aが
自己整合(セルフアライン)で形成される。
Next, as shown in FIG. 8, using the photoresist 11 having the island pattern as a mask, the surface of the silicon oxide film 7 above the gate electrode 6 (word line WL) and the field oxide film 2 are formed. Is etched until the surface is exposed. This gives n
A plug 10A having an island pattern is formed on each of the type semiconductor regions 8 and 8 (source region and drain region) by self-alignment (self-alignment).

【0022】次に、フォトレジスト11を除去した後、
図9に示すように、半導体基板1上にプラグ10Aを覆
う酸化シリコン膜12をCVD法で堆積する。あるいは
酸化シリコン膜12に代えてBPSG(Boron-doped Pho
spho Silicate Glass)膜やSOG(Spin On Glass) 膜な
どを堆積してもよい。
Next, after removing the photoresist 11,
As shown in FIG. 9, a silicon oxide film 12 covering the plug 10A is deposited on the semiconductor substrate 1 by a CVD method. Alternatively, instead of the silicon oxide film 12, a BPSG (Boron-doped Pho
A spo silicate glass (Spho) film or an SOG (spin on glass) film may be deposited.

【0023】次に、図10(a)および図10(b)に
示すように、酸化シリコン膜12をエッチバックあるい
は化学的機械研磨(CMP)法で研磨することにより、
プラグ10Aの表面を露出させると共に酸化シリコン膜
12の表面を平坦化する。
Next, as shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b), the silicon oxide film 12 is polished by etch-back or chemical mechanical polishing (CMP).
The surface of the plug 10A is exposed and the surface of the silicon oxide film 12 is flattened.

【0024】次に、図11に示すように、酸化シリコン
膜12の上部にCVD法で酸化シリコン膜13を堆積
し、次いでフォトレジストをマスクにしたエッチングで
メモリセル選択用MISFETのn型半導体領域8、8
(ソース領域、ドレイン領域)の一方の上部に形成され
たプラグ10Aの表面を露出させた後、図12に示すよ
うに、このプラグ10Aの上部にビット線BLを形成す
る。ビット線BLは、例えば酸化シリコン膜13の上部
にスパッタリング法でTiN膜とW膜とを堆積し、さら
にキャップ絶縁膜となる窒化シリコン膜14をCVD法
で堆積した後、フォトレジストをマスクにしたエッチン
グでこれらの膜をパターニングして形成する。
Next, as shown in FIG. 11, a silicon oxide film 13 is deposited on the silicon oxide film 12 by a CVD method, and then etched using a photoresist as a mask to form an n-type semiconductor region of a memory cell selecting MISFET. 8, 8
After exposing the surface of the plug 10A formed on one upper portion of the (source region, drain region), a bit line BL is formed on the plug 10A as shown in FIG. For the bit line BL, for example, a TiN film and a W film are deposited on the silicon oxide film 13 by a sputtering method, and a silicon nitride film 14 serving as a cap insulating film is deposited by a CVD method, and then the photoresist is used as a mask. These films are formed by patterning by etching.

【0025】次に、図13に示すように、ビット線BL
の側壁にサイドウォールスペーサ15を形成する。サイ
ドウォールスペーサ15は、ビット線BLの上部にCV
D法で堆積した窒化シリコン膜を異方性エッチングで加
工して形成する。
Next, as shown in FIG.
Side wall spacers 15 are formed on the side walls. The side wall spacer 15 has a CV above the bit line BL.
The silicon nitride film deposited by the method D is formed by processing by anisotropic etching.

【0026】次に、図14に示すように、ビット線BL
の上部にCVD法で堆積した酸化シリコン膜16を化学
的機械研磨(CMP)法で研磨してその表面を平坦化し
た後、フォトレジストをマスクにして酸化シリコン膜1
6および酸化シリコン膜13をエッチングすることによ
り、メモリセル選択用MISFETのn型半導体領域
8、8(ソース領域、ドレイン領域)の他方の上部に形
成されたプラグ10Aの上部に接続孔17を形成する。
このとき、ビット線BLの上部の窒化シリコン膜14お
よび側壁のサイドウォールスペーサ15がエッチングス
トッパとなるので、接続孔17は自己整合(セルフアラ
イン)で形成される。
Next, as shown in FIG.
After the silicon oxide film 16 deposited on the upper surface of the silicon oxide film 16 is polished by a chemical mechanical polishing (CMP) method to planarize the surface, the silicon oxide film 1 is
6 and the silicon oxide film 13 are etched to form a connection hole 17 above the plug 10A formed on the other upper part of the n-type semiconductor regions 8, 8 (source region, drain region) of the memory cell selecting MISFET. I do.
At this time, since the silicon nitride film 14 above the bit line BL and the sidewall spacers 15 on the side walls serve as etching stoppers, the connection holes 17 are formed by self-alignment (self-alignment).

【0027】次に、図15に示すように、接続孔17の
内部にプラグ21を埋め込んだ後、接続孔17の上部に
蓄積電極(下部電極)22を形成する。プラグ21は、
例えば酸化シリコン膜16の上部にスパッタリング法で
TiN膜とW膜とを堆積した後、これらの膜をエッチバ
ックして形成する。蓄積電極22は、例えば酸化シリコ
ン膜16の上部にスパッタリング法でW膜を堆積した
後、フォトレジストをマスクにしたエッチングでこのW
膜をパターニングして形成する。
Next, as shown in FIG. 15, after a plug 21 is embedded in the connection hole 17, a storage electrode (lower electrode) 22 is formed above the connection hole 17. Plug 21
For example, a TiN film and a W film are deposited on the silicon oxide film 16 by a sputtering method, and then these films are formed by etching back. The storage electrode 22 is formed, for example, by depositing a W film on the silicon oxide film 16 by a sputtering method and then etching the W film using a photoresist as a mask.
The film is formed by patterning.

【0028】次に、図16に示すように、蓄積電極22
の上部に容量絶縁膜23とプレート電極(上部電極)2
4とを形成する。容量絶縁膜23とプレート電極(上部
電極)24は、例えば蓄積電極22の上部にプラズマC
VD法でTa2 5(酸化タンタル)膜を堆積し、次いで
このTa2 5 膜の上部にスパッタリング法でTiN膜
を堆積した後、フォトレジストをマスクにしたエッチン
グでこれらの膜をパターニングして同時に形成する。こ
れにより、蓄積電極22と容量絶縁膜23とプレート電
極24とで構成された情報蓄積用容量素子Cが形成され
る。以上の工程により、本実施の形態のDRAMのメモ
リセルが略完成する。
Next, as shown in FIG.
Insulating film 23 and plate electrode (upper electrode) 2
4 is formed. The capacitor insulating film 23 and the plate electrode (upper electrode) 24 are, for example,
After depositing a Ta 2 O 5 (tantalum oxide) film by the VD method, and then depositing a TiN film on the Ta 2 O 5 film by a sputtering method, these films are patterned by etching using a photoresist as a mask. At the same time. As a result, an information storage capacitance element C composed of the storage electrode 22, the capacitance insulating film 23, and the plate electrode 24 is formed. Through the above steps, the memory cell of the DRAM of the present embodiment is substantially completed.

【0029】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実
施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment, the invention is not limited to the embodiment and can be variously modified without departing from the gist of the invention. Needless to say,

【0030】ソース領域、ドレイン領域の上部に形成さ
れるプラグは、多結晶シリコン膜以外にも、例えばW膜
などのメタル材料で構成することができる。また、選択
酸化(LOCOS)法でフィールド酸化膜を形成する場
合だけでなく、半導体基板に形成した溝で素子分離を行
う半導体集積回路装置にも適用することができる。
The plug formed above the source region and the drain region can be made of a metal material such as a W film in addition to the polycrystalline silicon film. Further, the present invention can be applied not only to the case where a field oxide film is formed by a selective oxidation (LOCOS) method but also to a semiconductor integrated circuit device which performs element isolation by a groove formed in a semiconductor substrate.

【0031】前記実施の形態ではDRAMのメモリセル
の製造方法に適用した場合について説明したが、MIS
FETのソース領域、ドレイン領域の一方に配線を接続
する工程を有する半導体集積回路装置の製造方法に広く
適用することができる。
In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a method of manufacturing a memory cell of a DRAM has been described.
The present invention can be widely applied to a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device including a step of connecting a wiring to one of a source region and a drain region of an FET.

【0032】[0032]

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.

【0033】(1)MISFETのソース領域、ドレイ
ン領域と配線とを接続するためのプラグを、接続孔を形
成することなく自己整合(セルフアライン)で形成する
本発明の製造方法によれば、ソース領域、ドレイン領域
と配線とを確実に導通させることができる。
(1) According to the manufacturing method of the present invention, a plug for connecting a source region and a drain region of a MISFET to a wiring is formed in a self-aligned manner without forming a connection hole. The region, the drain region, and the wiring can be reliably conducted.

【0034】(2)本発明の製造方法によれば、ソース
領域、ドレイン領域とプラグとを広い面積で接触させる
ことができるので、ソース領域、ドレイン領域と配線と
のコンタクト抵抗を低減することができる。
(2) According to the manufacturing method of the present invention, the source region and the drain region can be brought into contact with the plug over a wide area, so that the contact resistance between the source region and the drain region and the wiring can be reduced. it can.

【0035】(3)本発明の製造方法によれば、ゲート
電極の上部のキャップ絶縁膜や側壁のサイドウォールス
ペーサが不所望にエッチングされてしまうことがないの
で、ゲート電極とプラグの短絡を確実に防止することが
できる。
(3) According to the manufacturing method of the present invention, the cap insulating film on the gate electrode and the sidewall spacers on the side walls are not undesirably etched, so that the short-circuit between the gate electrode and the plug is ensured. Can be prevented.

【0036】(4)本発明の製造方法によれば、ソース
領域、ドレイン領域の上部の絶縁膜をエッチングして接
続孔を形成するプロセスを用いないので、エッチングに
よる半導体基板(ソース領域、ドレイン領域)のダメー
ジを回避することができる。
(4) According to the manufacturing method of the present invention, a process for forming a connection hole by etching the insulating film above the source region and the drain region is not used, so that the semiconductor substrate (source region, drain region ) Damage can be avoided.

【0037】(5)島状のパターンを有するフォトレジ
ストをマスクに用いて導電膜をエッチングすることによ
り、ソース領域、ドレイン領域の上部に自己整合(セル
フアライン)でプラグを形成する本発明の製造方法によ
れば、ソース領域、ドレイン領域の上部にリソグラフィ
の加工限界以下の寸法の接続孔を形成するSAC技術と
比較して被エッチング面積を大きく確保できるので、S
AC技術では困難なプラズマ発光モニタなどによるエッ
チングの終点検出が可能となり、エッチングの終点を確
実に判定することができる。
(5) Manufacturing of the present invention in which a conductive film is etched using a photoresist having an island pattern as a mask to form a self-aligned (self-aligned) plug above the source region and the drain region. According to the method, a large area to be etched can be ensured as compared with the SAC technique in which a connection hole having a size equal to or smaller than the processing limit of lithography is formed above the source region and the drain region.
The end point of the etching can be detected by a plasma emission monitor or the like, which is difficult with the AC technique, and the end point of the etching can be reliably determined.

【0038】(6)本発明の製造方法によれば、ゲート
電極の上部のキャップ絶縁膜と側壁のサイドウォールス
ペーサとを窒化シリコン膜よりも誘電率の低い酸化シリ
コン膜で構成することができるので、キャップ絶縁膜と
サイドウォールスペーサとを窒化シリコン膜で形成する
SAC技術を用いた場合に比べてゲート電極の寄生容量
を低減することができる。
(6) According to the manufacturing method of the present invention, the cap insulating film above the gate electrode and the sidewall spacer on the side wall can be formed of a silicon oxide film having a lower dielectric constant than the silicon nitride film. In addition, the parasitic capacitance of the gate electrode can be reduced as compared with the case where the SAC technique in which the cap insulating film and the sidewall spacer are formed of the silicon nitride film is used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造方
法を示す半導体基板の要部平面図(a)および断面図
(b)である。
FIGS. 1A and 1B are a main part plan view and a cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a DRAM according to an embodiment of the present invention; FIGS.

【図2】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造方
法を示す半導体基板の要部平面図(a)および断面図
(b)である。
FIGS. 2A and 2B are a main part plan view and a cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a DRAM according to an embodiment of the present invention; FIGS.

【図3】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造方
法を示す半導体基板の要部平面図(a)および断面図
(b)である。
3A and 3B are a main part plan view and a cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a DRAM according to an embodiment of the present invention;

【図4】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造方
法を示す半導体基板の要部平面図(a)および断面図
(b)である。
FIGS. 4A and 4B are a main part plan view and a cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a DRAM according to an embodiment of the present invention; FIGS.

【図5】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造方
法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 5 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図6】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造方
法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 6 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図7】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造方
法を示す半導体基板の要部平面図(a)および断面図
(b)である。
FIGS. 7A and 7B are a main part plan view and a cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method of manufacturing a DRAM according to an embodiment of the present invention; FIGS.

【図8】本発明の一実施の形態であるであるDRAMの
製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 8 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図9】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造方
法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 9 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図10】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部平面図(a)および断面図
(b)である。
10A and 10B are a main part plan view and a cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a DRAM according to an embodiment of the present invention;

【図11】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 11 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図12】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 12 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図13】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 13 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図14】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 14 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図15】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 15 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図16】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 16 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 フィールド酸化膜 3 p型ウエル 4 p型チャネルストッパ層 5 ゲート酸化膜 6 ゲート電極 7 酸化シリコン膜 8 n型半導体領域 9 サイドウォールスペーサ 10 多結晶シリコン膜 10A プラグ 11 フォトレジスト 12 酸化シリコン膜 13 酸化シリコン膜 14 窒化シリコン膜 15 サイドウォールスペーサ 16 酸化シリコン膜 17 接続孔 21 プラグ 22 蓄積電極(下部電極) 23 容量絶縁膜 24 プレート電極(上部電極) C 情報蓄積用容量素子 BL ビット線 WL ワード線 Reference Signs List 1 semiconductor substrate 2 field oxide film 3 p-type well 4 p-type channel stopper layer 5 gate oxide film 6 gate electrode 7 silicon oxide film 8 n-type semiconductor region 9 sidewall spacer 10 polycrystalline silicon film 10A plug 11 photoresist 12 silicon oxide Film 13 Silicon oxide film 14 Silicon nitride film 15 Sidewall spacer 16 Silicon oxide film 17 Connection hole 21 Plug 22 Storage electrode (lower electrode) 23 Capacitive insulating film 24 Plate electrode (upper electrode) C Information storage capacitor BL Bit line WL Word line

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 MISFETを有する半導体集積回路装
置の製造方法であって、(a)半導体基板上に素子分離
領域と活性領域とを形成し、前記活性領域の表面にゲー
ト絶縁膜を形成した後、前記ゲート絶縁膜の上部に第1
の導電膜を堆積し、次いで前記第1の導電膜の上部に第
1の絶縁膜を堆積する工程、(b)フォトレジストをマ
スクにして前記第1の絶縁膜と前記第1の導電膜とをエ
ッチングすることによりゲート電極を形成した後、前記
半導体基板に不純物をイオン注入してソース領域、ドレ
イン領域を形成する工程、(c)前記ゲート電極の上部
に第2の絶縁膜を堆積した後、前記第2の絶縁膜をエッ
チングすることにより、前記ゲート電極と前記第1の絶
縁膜との側壁にサイドウォールスペーサを形成する工
程、(d)前記ソース領域、ドレイン領域の表面の前記
ゲート絶縁膜を除去した後、前記半導体基板上に第2の
導電膜を堆積し、次いで前記第2の導電膜の上部に、前
記ソース領域、ドレイン領域のそれぞれの上部を覆う島
状のパターンを有するフォトレジストを形成する工程、
(e)前記島状のパターンを有するフォトレジストをマ
スクに用い、前記ゲート電極の上部の前記第1の絶縁膜
の表面および前記素子分離領域の表面が露出するまで前
記第2の導電膜をエッチングすることにより、前記ソー
ス領域、ドレイン領域のそれぞれの上部にプラグを形成
する工程、(f)前記プラグの上部に第3の絶縁膜を堆
積した後、前記第3の絶縁膜をエッチバックまたは研磨
して前記プラグの表面を露出させる工程、(g)前記第
3の絶縁膜の上部に第3の導電膜を堆積した後、フォト
レジストをマスクにして前記第3の導電膜をエッチング
することにより、前記プラグを介して前記ソース領域、
ドレイン領域の一方と電気的に接続される配線を形成す
る工程、を含むことを特徴とする半導体集積回路装置の
製造方法。
1. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a MISFET, comprising: (a) forming an element isolation region and an active region on a semiconductor substrate and forming a gate insulating film on a surface of the active region; A first layer on the gate insulating film;
Depositing a conductive film, and then depositing a first insulating film on top of the first conductive film, (b) forming the first insulating film and the first conductive film using a photoresist as a mask; Forming a source electrode and a drain region by ion-implanting impurities into the semiconductor substrate after etching a gate electrode by etching the semiconductor substrate; and (c) depositing a second insulating film on the gate electrode. Forming sidewall spacers on side walls of the gate electrode and the first insulating film by etching the second insulating film; and (d) forming the gate insulating film on the surface of the source region and the drain region. After removing the film, a second conductive film is deposited on the semiconductor substrate, and then, an upper surface of the second conductive film has an island-shaped pattern covering each of the source region and the drain region. Forming a photoresist,
(E) using the photoresist having the island pattern as a mask, etching the second conductive film until the surface of the first insulating film above the gate electrode and the surface of the element isolation region are exposed; Forming a plug on each of the source region and the drain region, and (f) etching back or polishing the third insulating film after depositing a third insulating film on the plug. (G) depositing a third conductive film on the third insulating film, and then etching the third conductive film using a photoresist as a mask. The source region through the plug,
Forming a wiring electrically connected to one of the drain regions.
【請求項2】 請求項1記載の半導体集積回路装置の製
造方法であって、前記第2の導電膜が多結晶シリコン膜
であることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
2. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said second conductive film is a polycrystalline silicon film.
【請求項3】 請求項1記載の半導体集積回路装置の製
造方法であって、前記第2の導電膜がタングステン膜で
あることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
3. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said second conductive film is a tungsten film.
【請求項4】 請求項1、2または3記載の半導体集積
回路装置の製造方法であって、前記第1および第2の絶
縁膜が酸化シリコン膜であることを特徴とする半導体集
積回路装置の製造方法。
4. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said first and second insulating films are silicon oxide films. Production method.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の半
導体集積回路装置の製造方法であって、前記第3の絶縁
膜を化学的機械研磨法で研磨することを特徴とする半導
体集積回路装置の製造方法。
5. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said third insulating film is polished by a chemical mechanical polishing method. A method for manufacturing an integrated circuit device.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の半
導体集積回路装置の製造方法であって、前記MISFE
Tは、DRAMのメモリセルを構成するメモリセル選択
用MISFETであることを特徴とする半導体集積回路
装置の製造方法。
6. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said MISFE
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein T is a memory cell selecting MISFET constituting a memory cell of a DRAM.
【請求項7】 請求項6記載の半導体集積回路装置の製
造方法であって、前記配線がビット線であることを特徴
とする半導体集積回路装置の製造方法。
7. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 6, wherein said wiring is a bit line.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6492674B1 (en) 1999-12-16 2002-12-10 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device having an improved plug structure and method of manufacturing the same
KR100368321B1 (en) * 2000-12-29 2003-01-24 주식회사 하이닉스반도체 Method of manufacturing a semiconductor device
KR100525118B1 (en) * 1999-08-26 2005-11-01 주식회사 하이닉스반도체 Method for forming memory cell of semiconductor
US9472448B2 (en) 2014-03-14 2016-10-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Contact plug without seam hole and methods of forming the same

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100525118B1 (en) * 1999-08-26 2005-11-01 주식회사 하이닉스반도체 Method for forming memory cell of semiconductor
US6492674B1 (en) 1999-12-16 2002-12-10 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device having an improved plug structure and method of manufacturing the same
KR100368321B1 (en) * 2000-12-29 2003-01-24 주식회사 하이닉스반도체 Method of manufacturing a semiconductor device
US9472448B2 (en) 2014-03-14 2016-10-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Contact plug without seam hole and methods of forming the same
US9966309B2 (en) 2014-03-14 2018-05-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Contact plug without seam hole and methods of forming the same
US10504780B2 (en) 2014-03-14 2019-12-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Contact plug without seam hole and methods of forming the same
US11127630B2 (en) 2014-03-14 2021-09-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Contact plug without seam hole and methods of forming the same

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