JPH11135628A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
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Abstract
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、半導体装置の製造
方法に関し、特に、層間絶縁膜上に形成された配線膜を
パターニングし、層間絶縁膜をエッチングして、配線膜
間に半導体基板まで達するコンタクト孔を形成する工程
を含む半導体装置の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to patterning a wiring film formed on an interlayer insulating film and etching the interlayer insulating film to reach a semiconductor substrate between the wiring films. The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device including a step of forming a contact hole.
【0002】[0002]
【従来の技術】ダイナミック・ランダム・アクセスメモ
リ(DRAM)やスタティック・ランダム・アクセス・メモ
リ(SRAM)等に代表される半導体装置では、高集積化、
高性能化、多機能化を目的として素子寸法が微細化され
つつある。2. Description of the Related Art In semiconductor devices represented by dynamic random access memory (DRAM) and static random access memory (SRAM), high integration,
The device dimensions are being miniaturized for the purpose of higher performance and more functions.
【0003】ところで、寸法が0.3 μm以下の微細パタ
ーン形成には、KrF エキシマレーザー光線リソグラフィ
ー技術を用い、レジストには、より透明度の高い化学増
幅型レジストを用いるため、露光時の下地膜からの反射
光の影響を受けやすく、ハレーション等による配線パタ
ーンの細りや欠けが生じやすい問題があった。By the way, KrF excimer laser beam lithography technology is used for forming a fine pattern having a size of 0.3 μm or less, and a chemically amplified resist having higher transparency is used as a resist. There is a problem that the wiring pattern is liable to be thinned or chipped due to halation or the like.
【0004】そのため、通常、パターニングすべき配線
層上に反射防止膜を塗布し、その上に化学増幅型レジス
トを塗布して露光、現像を行っている。通常、反射防止
膜は現像せずに、化学増幅型レジストをマスクにドライ
エッチングにてエッチングするようにしている。前記ド
ライエッチング時の化学増幅型レジストに対する選択比
は1〜1.5 程度と非常に小さい。このため、化学増幅型
レジストもエッチングされて膜厚が薄くなり、化学増幅
型レジストをマスクに配線材料をドライエッチングする
場合に、マスクのレジスト膜厚が不足し、配線層のパタ
ーニングが、所望とおりの形状にできないという問題が
起こる。For this reason, an antireflection film is usually applied on a wiring layer to be patterned, and a chemically amplified resist is applied thereon, followed by exposure and development. Normally, the antireflection film is not developed, but is etched by dry etching using a chemically amplified resist as a mask. The selectivity to the chemically amplified resist at the time of the dry etching is as very small as about 1 to 1.5. For this reason, the chemically amplified resist is also etched to reduce the film thickness. When dry etching the wiring material using the chemically amplified resist as a mask, the resist film thickness of the mask becomes insufficient, and the patterning of the wiring layer is performed as desired. A problem arises that the shape cannot be made.
【0005】これを回避するため、従来は、配線膜上
に、配線膜とエッチング選択性がある絶縁膜を形成し、
前記レジストマスクにて前記絶縁膜をパターニングし、
このパターニングされた絶縁膜をハードマスクとして、
配線パターンをドライエッチングにより形成する方法が
用いられている。通常、ポリシリコン、タングステンポ
リサイド配線等のハードマスクには、減圧化学気相成長
法によるシリコン酸化膜が用いられる。In order to avoid this, conventionally, an insulating film having an etching selectivity with respect to the wiring film is formed on the wiring film,
Patterning the insulating film with the resist mask,
Using this patterned insulating film as a hard mask,
A method of forming a wiring pattern by dry etching is used. Normally, a silicon oxide film formed by a low pressure chemical vapor deposition method is used for a hard mask such as polysilicon and tungsten polycide wiring.
【0006】一方、配線膜付近にコンタクト孔を形成す
るために、合わせズレが起きても配線膜にエッチングが
及ばないようにするために、配線膜の上面/側面に、シ
リコン窒化膜によるストッパー膜を設けておく必要があ
る。ポリシリコン、タングステンポリサイド等のドライ
エッチングにおいて、ポリシリコン、タングステンポリ
サイドのエッチングレートは、シリコン酸化膜に対して
は、20以上の選択比が得られるが、シリコン窒化膜対し
ては10以下のエッチング選択比しか得られないので、シ
リコン窒化膜は、配線膜パターニングのときのマスクと
しては不十分である。On the other hand, in order to form a contact hole near the wiring film, in order to prevent the wiring film from being etched even when misalignment occurs, a stopper film made of a silicon nitride film is formed on the upper surface / side surface of the wiring film. Must be provided. In the dry etching of polysilicon, tungsten polycide, etc., the etching rate of polysilicon and tungsten polycide has a selectivity of 20 or more for a silicon oxide film, but 10 or less for a silicon nitride film. Since only an etching selectivity can be obtained, the silicon nitride film is insufficient as a mask for patterning the wiring film.
【0007】したがって、従来のポリシリコン、タング
ステンポリサイド配線に対する自己整合コンタクト孔の
形成時には、CVDシリコン酸化膜による層間絶縁膜上
に、ポリシリコン/タングステンポリサイド層を形成
し、その上にシリコン窒化膜とCVDシリコン酸化膜を
順次形成し、レジストマスクによりシリコン窒化膜とC
VDシリコン酸化膜をパターニングする。Therefore, when forming a conventional self-aligned contact hole for polysilicon and tungsten polycide wiring, a polysilicon / tungsten polycide layer is formed on an interlayer insulating film of a CVD silicon oxide film, and silicon nitride is formed thereon. A film and a CVD silicon oxide film are sequentially formed, and a silicon nitride film and C
The VD silicon oxide film is patterned.
【0008】次に、このパターニングされたシリコン窒
化膜とCVDシリコン酸化膜をマスクにして配線膜をパ
ターニングし、次に、全面にシリコン窒化膜を形成し、
このシリコン窒化膜をエッチバックすることにより、配
線膜側面にサイドウォールを形成し、シリコン窒化膜を
ストッパー膜として、層間絶縁膜にコンタクト孔を開孔
していた。Next, a wiring film is patterned using the patterned silicon nitride film and CVD silicon oxide film as masks, and then a silicon nitride film is formed on the entire surface.
By etching back the silicon nitride film, a sidewall is formed on the side surface of the wiring film, and a contact hole is formed in the interlayer insulating film using the silicon nitride film as a stopper film.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半導体装置の製造方法においては、シリコン窒化膜とC
VDシリコン酸化膜の二層のハードマスクが必要となる
ため、配線層の高さが高くなってしまい、配線が密集す
るメモリセルと配線密度の低い周辺回路部におけるグロ
ーバル段差が大きくなり、後のリソグラフィ工程におい
てフォーカス不足等でパターン形成不良が生じてしまう
問題があった。However, in a conventional method for manufacturing a semiconductor device, a silicon nitride film and a C
Since a two-layer hard mask of a VD silicon oxide film is required, the height of the wiring layer is increased, and a global step in a memory cell where wirings are dense and a peripheral circuit portion having a low wiring density is increased. There has been a problem that pattern formation failure occurs due to insufficient focus or the like in a lithography process.
【0010】そこで、本発明においては、マスク膜の膜
厚減りなく、配線膜パターンを所望とおりの形状に加工
でき、また、コンタクト孔を開孔する際に、マスク合わ
せずれに対しても、配線膜がエッチングされてしまうこ
とがないようにすることができ、さらに、配線層の低段
差化を実現できるようにすることを目的とする。Therefore, according to the present invention, the wiring film pattern can be processed into a desired shape without reducing the thickness of the mask film. It is an object of the present invention to prevent a film from being etched and to realize a low step of a wiring layer.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、半導体基板上に、第一の絶縁膜を形成する第
一の工程と、前記第一の絶縁膜上に、前記第一の絶縁膜
とは異なる第二の絶縁膜を形成する第二の工程と、前記
第二の絶縁膜上に、導電膜を形成する第三の工程と、前
記導電膜上に、前記第一および第二の絶縁膜とは異なる
第三の絶縁膜を形成する第四の工程と、前記第三の絶縁
膜上に、前記第二の絶縁膜および前記第三の絶縁膜とは
異なる第四の絶縁膜を形成する第五の工程と、前記第四
の絶縁膜上にレジスト膜を塗布し、前記レジスト膜をマ
スクにして前記第四および第三の絶縁膜をエッチングに
より所定形状にパターニングする第六の工程と、前記第
六の工程後、前記レジスト膜を除去する第七の工程と、
前記第七の工程後、前記第三および第四の絶縁膜をマス
クにして前記導電膜を所定形状にパターニングする第八
の工程と、前記第八の工程後、前記第四の絶縁膜を除去
する第九の工程と、前記第九の工程後、前記半導体基板
上に前記第一および第二の絶縁膜とは異なる第五の絶縁
膜を形成する第十の工程と、前記第五の絶縁膜をエッチ
ングして、前記導電膜の側面にサイドウォール膜を形成
する第十一の工程と、前記第十一の工程後、前記第一お
よび第二の絶縁膜に、前記半導体基板まで達するコンタ
クト孔を形成する第十二の工程とを備えることを特徴と
している。A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises a first step of forming a first insulating film on a semiconductor substrate, and a step of forming the first insulating film on the first insulating film. A second step of forming a second insulating film different from the insulating film, a third step of forming a conductive film on the second insulating film, and the first and the second A fourth step of forming a third insulating film different from the second insulating film; and a fourth step different from the second insulating film and the third insulating film on the third insulating film. A fifth step of forming an insulating film, and a step of applying a resist film on the fourth insulating film, and patterning the fourth and third insulating films into a predetermined shape by etching using the resist film as a mask. Sixth step, After the sixth step, a seventh step of removing the resist film,
After the seventh step, an eighth step of patterning the conductive film into a predetermined shape using the third and fourth insulating films as masks, and after the eighth step, removing the fourth insulating film A ninth step, and after the ninth step, a tenth step of forming a fifth insulating film different from the first and second insulating films on the semiconductor substrate; and An eleventh step of etching a film to form a sidewall film on the side surface of the conductive film, and a contact reaching the semiconductor substrate to the first and second insulating films after the eleventh step. And a twelfth step of forming a hole.
【0012】また、本発明の他の特徴とするところは、
前記第十二の工程後、前記コンタクト孔を介して、前記
半導体基板に接続するストレージノード電極層を形成す
る第十三の工程と、前記ストレージノード電極層上に、
誘電体膜を形成する第十四の工程と、前記誘電体膜上
に、セルプレート電極層を形成する第十五の工程とを備
えることを特徴としている。Another feature of the present invention is that
After the twelfth step, a thirteenth step of forming a storage node electrode layer connected to the semiconductor substrate through the contact hole, and on the storage node electrode layer,
A fourteenth step of forming a dielectric film and a fifteenth step of forming a cell plate electrode layer on the dielectric film are provided.
【0013】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、前記第一の絶縁膜はCVDシリコン酸化膜であり、
前記第三の絶縁膜はシリコン窒化膜であり、前記第四の
絶縁膜はCVDシリコン酸化膜であり、前記第二の絶縁
膜は、前記第二の工程で、前記第一の絶縁膜上に多結晶
シリコン膜を形成し、前記多結晶シリコン膜を熱酸化す
ることにより形成することを特徴としている。Another feature of the present invention is that the first insulating film is a CVD silicon oxide film,
The third insulating film is a silicon nitride film, the fourth insulating film is a CVD silicon oxide film, and the second insulating film is formed on the first insulating film in the second step. A polycrystalline silicon film is formed, and the polycrystalline silicon film is formed by thermal oxidation.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】本発明の半導体装置の製造方法の
実施の形態を図面を参照して説明する。図1は本発明の
実施の形態を高集積半導体装置の製造方法を工程順に示
す断面図である。図1(a)、図1(b)、図1(c)
はワードラインに垂直方向の断面図、図2(a)、図2
(b)、図3(a)、図3(b)はビットラインに垂直
方向の断面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a method of manufacturing a highly integrated semiconductor device according to an embodiment of the present invention in the order of steps. 1 (a), 1 (b), 1 (c)
2 is a sectional view in the direction perpendicular to the word line, FIG.
3B, 3A, and 3B are cross-sectional views in a direction perpendicular to the bit lines.
【0015】図1(a)に示すように、p型シリコン基
板1の主表面近傍には予め必要な領域に必要な不純物を
導入し、公知のLOCOS 法または、STI 法を用いて素子分
離領域にフィールド酸化膜101 を形成した後、素子形成
領域を熱酸化しゲート酸化膜102 を形成する。その後、
リンをドープしたポリシリコン膜103a、タングステンシ
リサイド膜103b、シリコン酸化膜103cの積層膜からなる
ゲート配線103dを形成する。As shown in FIG. 1A, a necessary impurity is introduced into a necessary region in the vicinity of the main surface of the p-type silicon substrate 1 in advance, and an element isolation region is formed by using a known LOCOS method or STI method. After a field oxide film 101 is formed, the element formation region is thermally oxidized to form a gate oxide film 102. afterwards,
A gate wiring 103d made of a laminated film of a polysilicon film 103a doped with phosphorus, a tungsten silicide film 103b, and a silicon oxide film 103c is formed.
【0016】次に、フィールド酸化膜101 、ゲート配線
103 をマスクにして、ヒ素イオンまたはリンイオンを注
入する。次に、減圧化学気相成長法でシリコン酸化膜を
成膜した後でエッチバックしてサイドウォール104 を形
成する。次に、フィールド酸化膜101 、ゲート配線103
、サイドウォール104 をマスクにヒ素イオンまたはリ
ンイオンを注入して自己整合的にN+型のソース・ドレイ
ン領域105 を形成する。Next, the field oxide film 101, the gate wiring
Arsenic ions or phosphorus ions are implanted using 103 as a mask. Next, after a silicon oxide film is formed by a low pressure chemical vapor deposition method, the silicon oxide film is etched back to form a sidewall 104. Next, the field oxide film 101, the gate wiring 103
Then, arsenic ions or phosphorus ions are implanted using the side wall 104 as a mask to form the N + type source / drain region 105 in a self-aligned manner.
【0017】次に、図1(b)に示すように、減圧化学
気相成長法でシリコン窒化膜からなる膜厚100nm の第1
層間絶縁膜106 を成長し、公知の縮小露光法にて図示し
ないフォトレジストにてビットコンタクトパターンとス
トレージノードコンタクトパターンを形成する。次に、
ドライエッチング法、例えば平行平板型エッチング装置
を用いてフォトレジストをマスクに第1層間絶縁膜106
をエッチングし、シリコン基板1に到達する第1ビット
コンタクト2aと第1ストレージノードコンタクト3aを形
成する。Next, as shown in FIG. 1B, a 100 nm-thick first silicon nitride film is formed by low pressure chemical vapor deposition.
An interlayer insulating film 106 is grown, and a bit contact pattern and a storage node contact pattern are formed using a photoresist (not shown) by a known reduction exposure method. next,
Using a dry etching method, for example, a parallel plate type etching apparatus and a photoresist as a mask, the first interlayer insulating film 106 is formed.
Is etched to form a first bit contact 2a and a first storage node contact 3a that reach the silicon substrate 1.
【0018】次に、図1(c)に示すように、減圧化学
気相成長法でシリコン酸化膜からなる膜厚100nm の第2
層間絶縁膜107 、常圧化学気相成長法によるBPSG膜から
なる膜厚400nm の第3層間絶縁膜108 を成長し、その
後、リフローを行い平坦化する。次に、減圧化学気相成
長法で膜厚50nmから100nm のポリシリコン膜を成長させ
800 ℃にてアニールすることによりシリコン酸化膜の第
4層間絶縁膜109 を形成する。Next, as shown in FIG. 1 (c), a 100 nm-thick second silicon oxide film is formed by low pressure chemical vapor deposition.
A 400 nm-thick third interlayer insulating film 108 made of a BPSG film is grown on the interlayer insulating film 107 by a normal pressure chemical vapor deposition method, and then is reflowed and flattened. Next, a polysilicon film having a thickness of 50 nm to 100 nm is grown by low pressure chemical vapor deposition.
By annealing at 800 ° C., a fourth interlayer insulating film 109 of a silicon oxide film is formed.
【0019】次に、第4層間絶縁膜109 上に縮小露光法
にて図示しないフォトレジストにて第1ビットコンタク
ト2aに合わせてビットコンタクトパターンを形成し、前
記フォトレジストのビットコンタクトパターンをマスク
に第2層間絶縁膜107 、第3層間絶縁膜108 、第4層間
絶縁膜109 をドライエッチング法、例えば平行平板型エ
ッチング装置を用いてエッチングし、シリコン基板1に
到達するビットコンタクト2bを形成する。Next, a bit contact pattern is formed on the fourth interlayer insulating film 109 with a photoresist (not shown) in accordance with the first bit contact 2a by a reduced exposure method, and using the bit contact pattern of the photoresist as a mask. The second interlayer insulating film 107, the third interlayer insulating film 108, and the fourth interlayer insulating film 109 are etched by a dry etching method, for example, using a parallel plate type etching device to form a bit contact 2 b reaching the silicon substrate 1.
【0020】次に、減圧化学気相成長法で膜厚60nmのリ
ンをドープしたポリシリコン膜110を成長し、連続して
スパッタ法またはCVD法により膜厚200nm のタングス
テンシリサイド膜111 を成長する。Next, a 60 nm-thick phosphorus-doped polysilicon film 110 is grown by a low pressure chemical vapor deposition method, and a 200 nm-thick tungsten silicide film 111 is successively grown by a sputtering method or a CVD method.
【0021】次に、減圧化学気相成長法でシリコン窒化
膜からなる膜厚100nm の第5層間絶縁膜112 を成長し、
連続してシリコン酸化膜からなる膜厚150nm の第6層間
絶縁膜113 を成長する。Next, a 100 nm-thick fifth interlayer insulating film 112 made of a silicon nitride film is grown by low pressure chemical vapor deposition.
Subsequently, a 150 nm-thick sixth interlayer insulating film 113 made of a silicon oxide film is grown.
【0022】次に、図2(a)に示すように、前記第6
層間絶縁膜113 上に縮小露光法にて図示しないフォトレ
ジストにてビット配線パターンを形成する。ここで、微
細なビット配線パターンの形成には、図示しない反射防
止膜、化学増幅型レジストを塗布し、KrF エキシマレー
ザー光線リソグラフィー技術を用いた露光、現像を行
い、前記化学増幅型レジストをマスクにドライエッチン
グにて前記反射防止膜をエッチングする。Next, as shown in FIG.
A bit wiring pattern is formed on the interlayer insulating film 113 using a photoresist (not shown) by a reduced exposure method. Here, to form a fine bit wiring pattern, an anti-reflection film (not shown) and a chemically amplified resist are applied, and exposure and development are performed using KrF excimer laser beam lithography, and dry etching is performed using the chemically amplified resist as a mask. The antireflection film is etched by etching.
【0023】反射防止膜は、露光時の下地タングステン
シリサイド膜111 からの反射光を防止し、ハレーション
等によるビット配線パターンの細りや欠けを防ぐことを
目的に用いられる。The anti-reflection film is used for the purpose of preventing light reflected from the underlying tungsten silicide film 111 at the time of exposure, and preventing thinning and chipping of the bit wiring pattern due to halation or the like.
【0024】次に、前記フォトレジストのビット配線パ
ターンをマスクにシリコン窒化膜からなる第5層間絶縁
膜112 、シリコン酸化膜からなる第6層間絶縁膜113 を
ドライエッチング法、例えば平行平板型エッチング装置
を用いてエッチングし、第5層間絶縁膜112 、第6層間
絶縁膜113 にビット配線パターンを形成した後、前記フ
ォトレジストのビット配線パターンを酸素プラズマにて
反射防止膜、化学増幅型レジストをアッシング除去す
る。Next, the fifth interlayer insulating film 112 made of a silicon nitride film and the sixth interlayer insulating film 113 made of a silicon oxide film are dry-etched by using the bit line pattern of the photoresist as a mask, for example, a parallel plate type etching apparatus. After forming a bit wiring pattern on the fifth interlayer insulating film 112 and the sixth interlayer insulating film 113, the anti-reflection film and the chemically amplified resist are ashed on the bit wiring pattern of the photoresist by oxygen plasma. Remove.
【0025】次に、ビット配線パターンの第6層間絶縁
膜113 をマスクにタングステンシリサイド膜111 、リン
をドープしたポリシリコン膜110 をドライエッチング
法、例えば平行平板型エッチング装置を用いてタングス
テンシリサイド膜111 、リンをドープしたポリシリコン
膜110 を連続してエッチングしビット配線4 を形成す
る。Next, using the sixth interlayer insulating film 113 of the bit wiring pattern as a mask, the tungsten silicide film 111 and the phosphorus-doped polysilicon film 110 are dry-etched by a dry etching method, for example, a parallel plate type etching apparatus. Then, the polysilicon film 110 doped with phosphorus is continuously etched to form the bit wiring 4.
【0026】図2(b)は、HF気相法にて第6層間絶縁
膜113 をエッチング除去した状態を示している。この
時、ウエハ温度を12℃から15℃にて0.48%のHF濃度蒸気
にてエッチングを行うことにより、減圧化学気相成長法
で成膜したポリシリコン膜をアニールしたシリコン酸化
膜の第4層間絶縁膜109 に対して選択比100 以上のエッ
チング速度、例えば15nm/minにて減圧化学気相成長法に
て成膜したシリコン酸化膜の第6層間絶縁膜113 をエッ
チングすることができる。FIG. 2B shows a state in which the sixth interlayer insulating film 113 has been etched away by the HF vapor phase method. At this time, by etching the wafer at a wafer temperature of 12 ° C. to 15 ° C. with 0.48% HF concentration vapor, the polysilicon film formed by the low pressure chemical vapor deposition method is annealed to the fourth interlayer of the silicon oxide film. The sixth interlayer insulating film 113, which is a silicon oxide film formed by a low pressure chemical vapor deposition method, can be etched at an etching rate of 100 or more, for example, 15 nm / min with respect to the insulating film 109.
【0027】次に、減圧化学気相成長法で膜厚200nm の
シリコン窒化膜を成膜し、ドライエッチング法にてエッ
チバックして、ビット配線3 の側壁にシリコン窒化膜の
サイドウォール5 を形成する。Next, a silicon nitride film having a thickness of 200 nm is formed by a low pressure chemical vapor deposition method, and etched back by a dry etching method to form a silicon nitride film sidewall 5 on the side wall of the bit wiring 3. I do.
【0028】次に、図3(a)に示すように、第4層間
絶縁膜109 、第5層間絶縁膜112 、サイドウォール5 上
に縮小露光法にてフォトレジストにてストレージノード
コンタクトパターン114 を形成し、前記フォトレジスト
のストレージノードコンタクトパターン114 、及びシリ
コン窒化膜の第5層間絶縁膜112 、サイドウォール5、
ストレージノードコンタクトパターンを形成した第3層
間絶縁膜106 をマスクに第2層間絶縁膜107 、第3層間
絶縁膜108 、第4層間絶縁膜109 をドライエッチング法
にてエッチングし、シリコン基板1に到達する自己整合
されたストレージノードコンタクト3bを形成する。Next, as shown in FIG. 3A, a storage node contact pattern 114 is formed on the fourth interlayer insulating film 109, the fifth interlayer insulating film 112, and the sidewalls 5 using a photoresist by a reduced exposure method. The storage node contact pattern 114 of the photoresist, the fifth interlayer insulating film 112 of the silicon nitride film, the sidewall 5,
The second interlayer insulating film 107, the third interlayer insulating film 108, and the fourth interlayer insulating film 109 are etched by dry etching using the third interlayer insulating film 106 on which the storage node contact pattern is formed as a mask, and reach the silicon substrate 1. A self-aligned storage node contact 3b is formed.
【0029】BPSG膜等のシリコン酸化膜のドライエッチ
ングではCF系ガスが用いられるが、F はシリコン酸化膜
とシリコン窒化膜の両方に対してエッチング性があるの
で、シリコン酸化膜にのみF が供給されるようにしない
と選択比がでない。シリコン酸化膜とシリコン窒化膜の
選択比を出すためには、エッチングガスにCOガスを混合
することにより、エッチング中にシリコン窒化膜サイド
ウォール5 上にエッチング保護膜としてCF膜を堆積させ
ることで、シリコン酸化膜108 のシリコン窒化膜サイド
ウォール5 に対する選択比17程度を実現できた。In dry etching of a silicon oxide film such as a BPSG film, a CF-based gas is used. However, since F has an etching property with respect to both the silicon oxide film and the silicon nitride film, F is supplied only to the silicon oxide film. Otherwise, the selection ratio is not good. In order to obtain a selectivity between the silicon oxide film and the silicon nitride film, a CF film is deposited as an etching protection film on the silicon nitride film sidewall 5 during etching by mixing a CO gas into an etching gas. The selectivity of the silicon oxide film 108 to the silicon nitride film side wall 5 was about 17.
【0030】この後、図3(b)に示すように、リンを
ドープしたポリシリコン膜からなるストレージノード6
を形成し、次に、ONO 膜からなる容量絶縁膜7 を成膜
し、リンをドープしたポリシリコン膜からなるセルプレ
ート8 を形成しメモリセルを形成する。Thereafter, as shown in FIG. 3B, the storage node 6 made of a phosphorus-doped polysilicon film is formed.
Then, a capacitor insulating film 7 made of an ONO film is formed, and a cell plate 8 made of a phosphorus-doped polysilicon film is formed to form a memory cell.
【0031】[0031]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、配
線膜上にフォトリソグラフィー法によりCVD酸化膜を
パターニングして、前記パターニングされたCVD酸化
膜をマスクとして配線膜をパターニングすることによ
り、マスク膜の膜厚減りなく、配線膜パターンを所望と
おりの形状に加工できる。As described above, according to the present invention, a CVD oxide film is patterned on a wiring film by a photolithography method, and the wiring film is patterned using the patterned CVD oxide film as a mask. The wiring film pattern can be processed into a desired shape without reducing the thickness of the mask film.
【0032】また、コンタクト孔開孔の際、マスク合わ
せずれに対しても、配線膜の側面/上面に、シリコン窒
化膜を形成することにより、このシリコン窒化膜がエッ
チングストッパー膜として機能するので、配線膜がエッ
チングされてしまうことがない。Also, when a contact hole is formed, a silicon nitride film is formed on the side surface / upper surface of the wiring film even when the mask is misaligned. This silicon nitride film functions as an etching stopper film. The wiring film is not etched.
【0033】またさらに、層間絶縁膜の上層に、熱酸化
膜を設けることにより、配線膜パターニング後、配線膜
のマスクとなっていたCVD酸化膜をウエットエッチン
グにより除去する際、この熱酸化膜がマスクとなってそ
の下の層間絶縁膜が保護されるので、歩留りよくCVD
酸化膜を除去することができ、配線層の低段差化を実現
することができる。Further, by providing a thermal oxide film on the interlayer insulating film, after the wiring film is patterned, when the CVD oxide film used as a mask for the wiring film is removed by wet etching, the thermal oxide film is removed. Since it serves as a mask to protect the underlying interlayer insulating film, CVD can be performed with good yield.
The oxide film can be removed, and the step of the wiring layer can be reduced.
【図1】本発明の実施の形態の半導体装置の製造方法を
示し、ワードラインに垂直方向の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view in a direction perpendicular to a word line, showing a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施の形態の半導体装置の製造方法を
示し、ビットラインに垂直方向の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view in a direction perpendicular to a bit line, illustrating the method of manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention;
【図3】本発明の実施の形態の半導体装置の製造方法を
示し、ビットラインに垂直方向の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view in a direction perpendicular to a bit line, illustrating the method of manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention;
1 シリコン基板 2a 第1ビットコンタクト 2b ビットコンタクト 3a 第1ストレージノードコンタクト 3b ストレージノードコンタクト 4 ビット配線 5 サイドウォール 6 ストレージノード 7 容量絶縁膜 8 セルプレート 101 フィールド酸化膜 102 ゲート酸化膜 103a リンをドープしたポリシリコン膜 103b タングステンシリサイド膜 103c シリコン酸化膜 103d ゲート配線 104 サイドウォール 105a、105b ソース・ドレイン領域、 106 第1層間絶縁膜、 107 第2層間絶縁膜 108 第3層間絶縁膜 109 第4層間絶縁膜 110 リンをドープしたポリシリコン膜 111 タングステンシリサイド膜 112 第5層間絶縁膜 113 第6層間絶縁膜 114 ストレージノードコンタクトパターン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Silicon substrate 2a 1st bit contact 2b Bit contact 3a 1st storage node contact 3b Storage node contact 4 Bit wiring 5 Sidewall 6 Storage node 7 Capacitive insulating film 8 Cell plate 101 Field oxide film 102 Gate oxide film 103a Phosphorus was doped. Polysilicon film 103b tungsten silicide film 103c silicon oxide film 103d gate wiring 104 sidewalls 105a, 105b source / drain regions, 106 first interlayer insulating film, 107 second interlayer insulating film 108 third interlayer insulating film 109 fourth interlayer insulating film 110 Phosphorus-doped polysilicon film 111 Tungsten silicide film 112 Fifth interlayer insulating film 113 Sixth interlayer insulating film 114 Storage node contact pattern
Claims (3)
る第一の工程と、 前記第一の絶縁膜上に、前記第一の絶縁膜とは異なる第
二の絶縁膜を形成する第二の工程と、 前記第二の絶縁膜上に、導電膜を形成する第三の工程
と、 前記導電膜上に、前記第一および第二の絶縁膜とは異な
る第三の絶縁膜を形成する第四の工程と、 前記第三の絶縁膜上に、前記第二の絶縁膜および前記第
三の絶縁膜とは異なる第四の絶縁膜を形成する第五の工
程と、 前記第四の絶縁膜上にレジスト膜を塗布し、前記レジス
ト膜をマスクにして前記第四および第三の絶縁膜をエッ
チングにより所定形状にパターニングする第六の工程
と、 前記第六の工程後、前記レジスト膜を除去する第七の工
程と、 前記第七の工程後、前記第三および第四の絶縁膜をマス
クにして前記導電膜を所定形状にパターニングする第八
の工程と、 前記第八の工程後、前記第四の絶縁膜を除去する第九の
工程と、 前記第九の工程後、前記半導体基板上に前記第一および
第二の絶縁膜とは異なる第五の絶縁膜を形成する第十の
工程と、 前記第五の絶縁膜をエッチングして、前記導電膜の側面
にサイドウォール膜を形成する第十一の工程と、 前記第十一の工程後、前記第一および第二の絶縁膜に、
前記半導体基板まで達するコンタクト孔を形成する第十
二の工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造
方法。1. A first step of forming a first insulating film on a semiconductor substrate, and forming a second insulating film different from the first insulating film on the first insulating film. A second step; a third step of forming a conductive film on the second insulating film; and forming a third insulating film different from the first and second insulating films on the conductive film. A fourth step of forming; a fifth step of forming a fourth insulating film different from the second insulating film and the third insulating film on the third insulating film; A sixth step of applying a resist film on the insulating film of the above, patterning the fourth and third insulating films into a predetermined shape by etching using the resist film as a mask, and after the sixth step, the resist A seventh step of removing the film, and after the seventh step, using the third and fourth insulating films as a mask An eighth step of patterning the conductive film into a predetermined shape, and after the eighth step, a ninth step of removing the fourth insulating film, and after the ninth step, on the semiconductor substrate, A tenth step of forming a fifth insulating film different from the first and second insulating films, and a tenth step of etching the fifth insulating film to form a sidewall film on a side surface of the conductive film. One step, and after the eleventh step, on the first and second insulating films,
A twelfth step of forming a contact hole reaching the semiconductor substrate.
を介して、前記半導体基板に接続するストレージノード
電極層を形成する第十三の工程と、 前記ストレージノード電極層上に、誘電体膜を形成する
第十四の工程と、 前記誘電体膜上に、セルプレート電極層を形成する第十
五の工程とを備えることを特徴とする請求項1に記載の
半導体装置の製造方法。2. A thirteenth step of forming a storage node electrode layer connected to the semiconductor substrate via the contact hole after the twelfth step; and forming a dielectric on the storage node electrode layer. 2. The method according to claim 1, further comprising: a fourteenth step of forming a film; and a fifteenth step of forming a cell plate electrode layer on the dielectric film.
において、 前記第一の絶縁膜はCVDシリコン酸化膜であり、前記
第三の絶縁膜はシリコン窒化膜であり、前記第四の絶縁
膜はCVDシリコン酸化膜であり、 前記第二の絶縁膜は、前記第二の工程で、前記第一の絶
縁膜上に多結晶シリコン膜を形成し、前記多結晶シリコ
ン膜を熱酸化して形成することを特徴とする半導体装置
の製造方法。3. The method according to claim 1, wherein said first insulating film is a CVD silicon oxide film, said third insulating film is a silicon nitride film, and said fourth insulating film is a silicon nitride film. The film is a CVD silicon oxide film. The second insulating film is formed by forming a polycrystalline silicon film on the first insulating film in the second step, and thermally oxidizing the polycrystalline silicon film. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9316236A JPH11135628A (en) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9316236A JPH11135628A (en) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11135628A true JPH11135628A (en) | 1999-05-21 |
Family
ID=18074842
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9316236A Withdrawn JPH11135628A (en) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11135628A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1124254A2 (en) * | 2000-02-09 | 2001-08-16 | Infineon Technologies North America Corp. | Easy to remove hard mask layer for semiconductor device fabrication |
JP2011082560A (en) * | 2007-06-08 | 2011-04-21 | Tokyo Electron Ltd | Method of forming fine pattern |
JP2011101020A (en) * | 2009-11-09 | 2011-05-19 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co Ltd | Integrated circuit and method of manufacturing integrated circuit |
-
1997
- 1997-10-31 JP JP9316236A patent/JPH11135628A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1124254A2 (en) * | 2000-02-09 | 2001-08-16 | Infineon Technologies North America Corp. | Easy to remove hard mask layer for semiconductor device fabrication |
EP1124254A3 (en) * | 2000-02-09 | 2004-09-22 | Infineon Technologies North America Corp. | Easy to remove hard mask layer for semiconductor device fabrication |
JP2011082560A (en) * | 2007-06-08 | 2011-04-21 | Tokyo Electron Ltd | Method of forming fine pattern |
JP2011101020A (en) * | 2009-11-09 | 2011-05-19 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co Ltd | Integrated circuit and method of manufacturing integrated circuit |
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