JPH1168064A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置に関
し、特に、電極層と半導体基板を接続するためのコンタ
クト構造に関するものである。The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a contact structure for connecting an electrode layer to a semiconductor substrate.
【0002】[0002]
【従来の技術】図27は従来のDRAMのメモリセルの
構造を示す断面図である。図において、1はシリコン単
結晶等から成る半導体基板(以下、基板1と称す)、2
は素子間を分離するフィールド絶縁膜、4は基板1上に
ゲート酸化膜3を介して形成され、ワード線となるゲー
ト電極、ここでゲート酸化膜3は薄膜であり、便宜上図
示を省略する。また、5はゲート電極4表面に形成され
た絶縁膜としての酸化膜、6はゲート電極4の両側に形
成された不純物拡散層としてのソースドレイン領域、7
はゲート電極4側面に形成されたサイドウォール絶縁膜
としてのサイドウォール酸化膜である。また8は層間絶
縁膜、9は層間絶縁膜に設けられたビット線コンタクト
ホール、10はビット線コンタクトホール9を介してソ
ースドレイン領域6の一方に接続形成されたビット線、
11は第2の層間絶縁膜、12は第2の層間絶縁膜11
および層間絶縁膜8に設けられたストレージノードコン
タクトホール、13はストレージノードコンタクトホー
ル12を介してソースドレイン領域6の他方に接続形成
されたキャパシタの下部電極となるストレージノード、
14はキャパシタの誘電膜、15はキャパシタの上部電
極である。2. Description of the Related Art FIG. 27 is a sectional view showing a structure of a conventional DRAM memory cell. In the figure, reference numeral 1 denotes a semiconductor substrate made of silicon single crystal or the like (hereinafter, referred to as substrate 1);
Is a field insulating film for separating the elements, 4 is formed on the substrate 1 via the gate oxide film 3, and a gate electrode serving as a word line. Here, the gate oxide film 3 is a thin film and is not shown for convenience. 5 is an oxide film as an insulating film formed on the surface of the gate electrode 4, 6 is a source / drain region as an impurity diffusion layer formed on both sides of the gate electrode 4, 7
Is a side wall oxide film as a side wall insulating film formed on the side surface of the gate electrode 4. 8 is an interlayer insulating film, 9 is a bit line contact hole provided in the interlayer insulating film, 10 is a bit line connected to one of the source / drain regions 6 via the bit line contact hole 9,
11 is a second interlayer insulating film, 12 is a second interlayer insulating film 11
A storage node contact hole provided in the interlayer insulating film 8; a storage node 13 serving as a lower electrode of a capacitor connected to the other of the source / drain regions 6 via the storage node contact hole 12;
14 is a dielectric film of the capacitor, and 15 is an upper electrode of the capacitor.
【0003】上記の様に構成される従来のDRAMメモ
リセルの製造方法を、図28に基づいて以下に説明す
る。まず、基板1にフィールド絶縁膜2を形成した後、
ゲート酸化膜3を介してゲート電極4となるポリシリコ
ン膜を形成し、その上に酸化膜5を形成した後パターニ
ングする。その後、ゲート電極4側面にサドウォール酸
化膜7を形成し、イオン注入法によりソースドレイン領
域6を形成する(図28(a))。次に、全面に層間絶
縁膜8を形成した後、選択的にエッチングしてビット線
コンタクトホール9を開口し(図28(b))、このビ
ット線コンタクトホール9を介してソースドレイン領域
6の一方と接続するビット線10を形成する(図28
(c))。A method of manufacturing a conventional DRAM memory cell having the above structure will be described below with reference to FIG. First, after forming the field insulating film 2 on the substrate 1,
A polysilicon film serving as a gate electrode 4 is formed via the gate oxide film 3, and an oxide film 5 is formed thereon, followed by patterning. After that, a saddle oxide film 7 is formed on the side surface of the gate electrode 4, and a source / drain region 6 is formed by an ion implantation method (FIG. 28A). Next, after an interlayer insulating film 8 is formed on the entire surface, selective etching is performed to open a bit line contact hole 9 (FIG. 28B), and the source / drain region 6 is formed through the bit line contact hole 9. A bit line 10 connected to one is formed (FIG. 28)
(C)).
【0004】次に、全面に第2の層間絶縁膜11を形成
した後(図28(d))、第2の層間絶縁膜11および
その下層の層間絶縁膜8を選択的にエッチングしてスト
レージノードコンタクトホール12を開口し(図28
(e))、このストレージノードコンタクトホール12
を介してソースドレイン領域6の他方と接続するストレ
ージノード13を形成する。この後、誘電膜14および
その上に上部電極15を形成して、ストレージノード1
3、誘電膜14および上部電極15から成るキャパシタ
を形成し(図27参照)、所定の処理を施してDRAM
メモリセルを完成する。Next, after a second interlayer insulating film 11 is formed on the entire surface (FIG. 28 (d)), the second interlayer insulating film 11 and the interlayer insulating film 8 thereunder are selectively etched to store data. Open the node contact hole 12 (FIG. 28)
(E)), the storage node contact hole 12
, A storage node 13 connected to the other of the source / drain regions 6 is formed. Thereafter, a dielectric film 14 and an upper electrode 15 are formed thereon, and the storage node 1 is formed.
3. Form a capacitor comprising the dielectric film 14 and the upper electrode 15 (see FIG. 27)
Complete the memory cell.
【0005】上記の様な従来の半導体装置では、コンタ
クトホール9、12を、各配線がショートしない様に、
小さな開口径でゲート電極4間に精度良く形成する必要
がある。近年の様に微細化、高集積化が進み、さらに微
細化が要求される様になると、現在のリソグラフィ技術
では、上記の様な微細なコンタクトホールを精度良く微
細な領域に形成することは困難であった。In the above-described conventional semiconductor device, the contact holes 9 and 12 are formed so that each wiring is not short-circuited.
It is necessary to form the gate electrode 4 with a small opening diameter with high precision. With recent advances in miniaturization and high integration and further miniaturization, it is difficult with current lithography technology to form such fine contact holes in fine regions with high precision. Met.
【0006】上記の様な問題点を改善するための既存の
方法として、セルフアラインによるDRAMメモリセル
の製造方法を、図29に基づいて以下に説明する。ま
ず、図28(a)と同様に、基板1にフィールド絶縁膜
2を形成し、ゲート酸化膜3(図示せず)、ゲート電極
4、ゲート電極4表面に酸化膜5、側面にサイドウォー
ル酸化膜7、およびソースドレイン領域6を形成する。
この後、全面に窒化膜16を形成し、その上の全面に酸
化膜から成る層間絶縁膜8を形成する(図29
(a))。次に、層間絶縁膜8を選択的にエッチングし
てビット線コンタクトホール9aを開口して窒化膜16
を一部露出させ(図29(b))、続いて露出した窒化
膜16をエッチング除去する(図29(c))。As an existing method for solving the above problems, a method of manufacturing a DRAM memory cell by self-alignment will be described below with reference to FIG. First, similarly to FIG. 28A, a field insulating film 2 is formed on a substrate 1, a gate oxide film 3 (not shown), a gate electrode 4, an oxide film 5 on the surface of the gate electrode 4, and a sidewall oxide on the side surfaces. A film 7 and a source / drain region 6 are formed.
Thereafter, a nitride film 16 is formed on the entire surface, and an interlayer insulating film 8 made of an oxide film is formed on the entire surface thereof.
(A)). Next, the interlayer insulating film 8 is selectively etched to open the bit line contact holes 9a, and the nitride film 16 is formed.
Is partially exposed (FIG. 29B), and then the exposed nitride film 16 is removed by etching (FIG. 29C).
【0007】次に、ビット線コンタクトホール9aを介
してソースドレイン領域6の一方と接続するビット線1
0aを形成する。この後、全面に第2の層間絶縁膜11
を形成し、第2の層間絶縁膜11および下層の層間絶縁
膜8を選択的にエッチングしてストレージノードコンタ
クトホール12aを開口して窒化膜16を一部露出させ
(図29(d))、続いて露出した窒化膜16をエッチ
ング除去する(図29(e))。次に、ストレージノー
ドコンタクトホール12aを介してソースドレイン領域
6の残りの一方と接続するストレージノード13を形成
し、誘電膜14および上部電極15を形成し(図27参
照)、所定の処理を施してDRAMメモリセルを完成す
る。Next, the bit line 1 connected to one of the source / drain regions 6 via the bit line contact hole 9a
0a is formed. Thereafter, the second interlayer insulating film 11 is formed on the entire surface.
Is formed, and the second interlayer insulating film 11 and the lower interlayer insulating film 8 are selectively etched to open the storage node contact hole 12a to partially expose the nitride film 16 (FIG. 29D). Subsequently, the exposed nitride film 16 is removed by etching (FIG. 29E). Next, a storage node 13 connected to the other one of the source / drain regions 6 via the storage node contact hole 12a is formed, a dielectric film 14 and an upper electrode 15 are formed (see FIG. 27), and a predetermined process is performed. To complete a DRAM memory cell.
【0008】この方法では、コンタクトホール9a、1
2aの形成において、窒化膜16をストッパーとして層
間絶縁膜9、11をエッチングし、その後コンタクトホ
ール9a、12a底部の窒化膜16のみを除去するた
め、表面および側面に酸化膜5、7が形成されたゲート
電極4とショートすることが防止されるので、開口径も
大きくでき、リソグラフィにおけるアライメントのマー
ジンも確保できる。しかしながら、窒化膜16は酸化膜
とエッチングの選択比が小さいため、酸化膜から成る層
間絶縁膜9、11のエッチングの際、図30に示す様
に、エッチングが窒化膜16で完全に止まらず、窒化膜
16やさらに下層のゲート電極4を覆う酸化膜5、7を
エッチングしてしまうことがあり、ゲート電極4とビッ
ト線10やストレージノード13との絶縁性の劣化やシ
ョートを招くことがあった。In this method, the contact holes 9a, 1
In the formation of 2a, the interlayer insulating films 9, 11 are etched using the nitride film 16 as a stopper, and then only the nitride film 16 at the bottom of the contact holes 9a, 12a is removed. Since the short circuit with the gate electrode 4 is prevented, the opening diameter can be increased, and the alignment margin in lithography can be secured. However, since the nitride film 16 has a small selectivity between the oxide film and the etching, the etching does not completely stop at the nitride film 16 as shown in FIG. Oxide films 5 and 7 covering nitride film 16 and further lower gate electrode 4 may be etched, which may cause deterioration of insulation and short-circuit between gate electrode 4 and bit line 10 or storage node 13. Was.
【0009】次に、層間絶縁膜9、11のエッチングの
際、エッチングの選択比の大きなポリシリコン膜を用い
る製造方法の例を、図31に基づいて以下に説明する。
まず、図28(a)と同様に、基板1にフィールド絶縁
膜2を形成し、ゲート酸化膜3(図示せず)、ゲート電
極4、ゲート電極4表面に酸化膜5、側面にサイドウォ
ール酸化膜7、およびソースドレイン領域6を形成す
る。この後、全面にポリシリコン膜を形成してパターニ
ングし、ソースドレイン領域6表面を覆ってゲート電極
4上に延在するポリシリコン膜から成るパッド17を形
成する。その後、全面に層間絶縁膜8を形成する(図3
1(a))。Next, an example of a manufacturing method using a polysilicon film having a large etching selectivity when etching the interlayer insulating films 9 and 11 will be described below with reference to FIG.
First, similarly to FIG. 28A, a field insulating film 2 is formed on a substrate 1, a gate oxide film 3 (not shown), a gate electrode 4, an oxide film 5 on the surface of the gate electrode 4, and a sidewall oxide on the side surfaces. A film 7 and a source / drain region 6 are formed. Thereafter, a polysilicon film is formed on the entire surface and is patterned to form a pad 17 made of the polysilicon film extending over the gate electrode 4 so as to cover the surface of the source / drain region 6. Thereafter, an interlayer insulating film 8 is formed on the entire surface (FIG. 3).
1 (a)).
【0010】次に、層間絶縁膜8を選択的にエッチング
してビット線コンタクトホール9bを開口してパッド1
7を一部露出させる(図31(b))。次に、ビット線
コンタクトホール9bを埋め込む様にビット線10b
を、パッド17を介してソースドレイン領域6の一方に
接続形成する。この後、全面に第2の層間絶縁膜11を
形成し、第2の層間絶縁膜11および下層の層間絶縁膜
8を選択的にエッチングし、ストレージノードコンタク
トホール12bを開口してパッド17を一部露出させる
(図31(c))。次に、ストレージノードコンタクト
ホール12bを埋め込む様にストレージノード13を、
パッド17を介してソースドレイン領域6の残りの一方
に接続形成し、誘電膜14および上部電極15を形成し
(図27参照)、所定の処理を施してDRAMメモリセ
ルを完成する。Next, the interlayer insulating film 8 is selectively etched to open the bit line contact hole 9b and to form the pad 1
7 is partially exposed (FIG. 31B). Next, the bit line 10b is buried so as to fill the bit line contact hole 9b.
Is connected to one of the source / drain regions 6 via the pad 17. Thereafter, a second interlayer insulating film 11 is formed on the entire surface, the second interlayer insulating film 11 and the lower interlayer insulating film 8 are selectively etched, a storage node contact hole 12b is opened, and a pad 17 is formed. The part is exposed (FIG. 31 (c)). Next, the storage node 13 is embedded so as to fill the storage node contact hole 12b.
A connection is made to the other one of the source / drain regions 6 via the pad 17, a dielectric film 14 and an upper electrode 15 are formed (see FIG. 27), and predetermined processing is performed to complete a DRAM memory cell.
【0011】この方法では、パッド17に用いるポリシ
リコン膜が、酸化膜から成る層間絶縁膜9、11とエッ
チングの選択比が大きいため、窒化膜16を用いた場合
の様なオーバーエッチングの問題はなく、しかもコンタ
クトホール9b、12bはパッド17上に形成すれば良
いので、開口径も大きくでき、リソグラフィにおけるア
ライメントのマージンも確保できる。In this method, the polysilicon film used for the pad 17 has a large etching selectivity with respect to the interlayer insulating films 9 and 11 made of an oxide film. In addition, since the contact holes 9b and 12b may be formed on the pads 17, the opening diameter can be increased, and the alignment margin in lithography can be secured.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
様なパッド17を用いた半導体装置の製造方法では、ま
ずパッド17を各コンタクト部に微細なパターンで高精
度に形成する必要があり、このパッド17の微細加工が
困難なものであった。また、ストレージノードコンタク
ト12b形成時には、パッド17上に形成すれば良いだ
けではなく、前工程で形成されているビット線10bと
ショートしない様にマージンを確保する必要があり、リ
ソグラフィにおけるアライメントの自由度が低減するも
のであった。However, in the method of manufacturing a semiconductor device using the pad 17 as described above, it is necessary to first form the pad 17 on each contact portion in a fine pattern with high precision. 17 were difficult to finely process. In addition, when forming the storage node contact 12b, it is only necessary to form the storage node contact 12b on the pad 17, and it is necessary to secure a margin so as not to short-circuit with the bit line 10b formed in the previous process. Was reduced.
【0013】この発明は、上記の様な問題点を解消する
ためになされたもので、各配線層が互いに良好に絶縁さ
れ、かつリソグラフィにおけるアライメントのマージン
が十分に確保できて容易に形成できるコンタクトホール
を有する半導体装置の構造、および製造方法を提供する
ことを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and a contact that can be easily formed by sufficiently insulating each wiring layer from each other and ensuring a sufficient alignment margin in lithography. An object of the present invention is to provide a structure of a semiconductor device having a hole and a manufacturing method.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る半導体装置の製造方法は、半導体基板上に、表面に絶
縁膜を有し側面にサイドウォール絶縁膜を有するゲート
電極と、このゲート電極両側に不純物拡散層とを形成す
る第1の工程と、導電膜を形成した後この導電膜上に層
間絶縁膜を形成する第2の工程と、上記層間絶縁膜およ
び上記導電膜を順次エッチングして上記不純物拡散層表
面を露出するコンタクトホールを形成する第3の工程
と、上記コンタクトホール内壁に上記導電膜表面を絶縁
するサイドウォール絶縁膜を形成した後、上記コンタク
トホールを介して上記不純物拡散層と接続する電極層を
形成する第4の工程と、を有するものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a gate electrode having an insulating film on a surface and a sidewall insulating film on a side surface; A first step of forming an impurity diffusion layer on both sides of the electrode; a second step of forming an interlayer insulating film on the conductive film after forming the conductive film; and sequentially etching the interlayer insulating film and the conductive film A third step of forming a contact hole exposing the surface of the impurity diffusion layer, and forming a sidewall insulating film on the inner wall of the contact hole to insulate the surface of the conductive film, and then forming the impurity through the contact hole. And a fourth step of forming an electrode layer connected to the diffusion layer.
【0015】この発明の請求項2に係る半導体装置の製
造方法は、半導体基板上に、ゲート電極と、このゲート
電極両側に不純物拡散層と、上記ゲート電極および上記
不純物拡散層の表面を覆う絶縁膜を形成する第1の工程
と、導電膜を形成した後この導電膜上に層間絶縁膜を形
成する第2の工程と、上記層間絶縁膜および上記導電膜
を順次エッチングしてコンタクトホールとなる開口を形
成して上記絶縁膜を露出する第3の工程と、上記コンタ
クトホール内壁に上記導電膜表面を絶縁するサイドウォ
ール絶縁膜を形成するとともに上記絶縁膜をエッチング
して上記不純物拡散層表面を露出させた後、上記コンタ
クトホールを介して上記不純物拡散層と接続する電極層
を形成する第4の工程と、を有するものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: forming a gate electrode on a semiconductor substrate; an impurity diffusion layer on both sides of the gate electrode; and an insulating layer covering surfaces of the gate electrode and the impurity diffusion layer. A first step of forming a film, a second step of forming an interlayer insulating film on the conductive film after forming the conductive film, and sequentially etching the interlayer insulating film and the conductive film to form a contact hole A third step of forming an opening to expose the insulating film, forming a sidewall insulating film on the inner wall of the contact hole for insulating the conductive film surface, and etching the insulating film to remove the impurity diffusion layer surface; Forming the electrode layer connected to the impurity diffusion layer through the contact hole after the exposure.
【0016】この発明の請求項3に係る半導体装置の製
造方法は、請求項1または2において、第2の工程で形
成する導電膜を、半導体基板上の全面に形成するもので
ある。According to a third aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the first or second aspect, the conductive film formed in the second step is formed on the entire surface of the semiconductor substrate.
【0017】この発明の請求項4に係る半導体装置の製
造方法は、MOSキャパシタとMOSトランジスタとか
ら成る半導体記憶装置の製造方法において、半導体基板
上に、表面に絶縁膜を有し側面にサイドウォール絶縁膜
を有するワード線となるゲート電極と、このゲート電極
両側に不純物拡散層とを形成する第1の工程と、導電膜
を形成した後この導電膜上に層間絶縁膜を形成する第2
の工程と、上記層間絶縁膜および上記導電膜を順次エッ
チングして上記不純物拡散層表面を露出するコンタクト
ホールを形成する第3の工程と、上記コンタクトホール
内壁に上記導電膜表面を絶縁するサイドウォール絶縁膜
を形成した後、上記コンタクトホールを介して上記不純
物拡散層と接続するビット線あるいはストレージノード
を形成する第4の工程と、を有するものである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor memory device comprising a MOS capacitor and a MOS transistor, the method comprising the steps of: forming an insulating film on a surface of a semiconductor substrate; A first step of forming a gate electrode serving as a word line having an insulating film and impurity diffusion layers on both sides of the gate electrode; and a second step of forming an interlayer insulating film on the conductive film after forming the conductive film.
A third step of sequentially etching the interlayer insulating film and the conductive film to form a contact hole exposing the surface of the impurity diffusion layer; and a sidewall insulating the conductive film surface on the inner wall of the contact hole. Forming an insulating film, and then forming a bit line or a storage node connected to the impurity diffusion layer through the contact hole.
【0018】この発明の請求項5に係る半導体装置の製
造方法は、MOSキャパシタとMOSトランジスタとか
ら成る半導体記憶装置の製造方法において、半導体基板
上に、ワード線となるゲート電極と、このゲート電極両
側に不純物拡散層と、上記ゲート電極および上記不純物
拡散層の表面を覆う絶縁膜を形成する第1の工程と、導
電膜を形成した後この導電膜上に層間絶縁膜を形成する
第2の工程と、上記層間絶縁膜および上記導電膜を順次
エッチングしてコンタクトホールとなる開口を形成して
上記絶縁膜を露出する第3の工程と、上記コンタクトホ
ール内壁に上記導電膜表面を絶縁するサイドウォール絶
縁膜を形成するとともに上記絶縁膜をエッチングして上
記不純物拡散層表面を露出させた後、上記コンタクトホ
ールを介して上記不純物拡散層と接続するビット線ある
いはストレージノードを形成する第4の工程と、を有す
るものである。According to a fifth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a semiconductor memory device including a MOS capacitor and a MOS transistor, a gate electrode serving as a word line is provided on a semiconductor substrate. A first step of forming an impurity diffusion layer on both sides, an insulating film covering the surface of the gate electrode and the impurity diffusion layer, and a second step of forming an interlayer insulating film on the conductive film after forming the conductive film A step of sequentially etching the interlayer insulating film and the conductive film to form an opening serving as a contact hole to expose the insulating film, and a side insulating the conductive film surface on the inner wall of the contact hole. After forming a wall insulating film and etching the insulating film to expose the surface of the impurity diffusion layer, the insulating film is exposed through the contact hole. A fourth step of forming a bit line or a storage node connected to the pure things diffusion layer, and has a.
【0019】この発明の請求項6に係る半導体装置の製
造方法は、請求項5において、半導体記憶装置がMOS
キャパシタとMOSトランジスタとで構成されるメモリ
セル領域と周辺回路領域とを有し、第1の工程で形成さ
れる絶縁膜が、半導体基板上の全面に形成された後、上
記周辺回路領域においてのみゲート電極側面のサイドウ
ォール絶縁膜に加工されるものである。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device according to the fifth aspect, wherein
A memory cell region including a capacitor and a MOS transistor; and a peripheral circuit region. After an insulating film formed in the first step is formed on the entire surface of the semiconductor substrate, only in the peripheral circuit region. This is processed into a sidewall insulating film on the side surface of the gate electrode.
【0020】この発明の請求項7に係る半導体装置の製
造方法は、請求項4〜6のいずれかにおいて、第2の工
程で形成する導電膜を、MOSキャパシタとMOSトラ
ンジスタとで構成されるメモリセル領域上の全面に形成
するものである。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device according to any one of the fourth to sixth aspects, wherein the conductive film formed in the second step comprises a MOS capacitor and a MOS transistor. It is formed on the entire surface of the cell region.
【0021】この発明の請求項8に係る半導体装置の製
造方法は、請求項7において、第1〜第4の工程を施し
てビット線コンタクトホールを形成して不純物拡散層と
接続するビット線を形成し、その後、第2の層間絶縁膜
を形成し、この第2の層間絶縁膜を含む層間絶縁膜およ
び導電膜に対して第3の工程を施してストレージノード
コンタクトホールを形成した後、このストレージノード
コンタクトホールに対して第4の工程を施して、その内
壁にサイドウォール絶縁膜を形成した後ストレージノー
ドを形成するものである。According to an eighth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the seventh aspect, the first to fourth steps are performed to form a bit line contact hole and to connect the bit line connected to the impurity diffusion layer. Then, a second interlayer insulating film is formed, and a third step is performed on the interlayer insulating film and the conductive film including the second interlayer insulating film to form a storage node contact hole. The fourth step is performed on the storage node contact hole to form a sidewall insulating film on the inner wall thereof and then form the storage node.
【0022】この発明の請求項9に係る半導体装置の製
造方法は、請求項8において、ビット線を形成後、スト
レージノードコンタクトホールを形成する際、上記ビッ
ト線の端部が露出するように第2の層間絶縁膜および層
間絶縁膜をエッチングし、続いて上記ビット線の露出部
および導電膜をエッチングするものである。According to a ninth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the ninth aspect, when forming a storage node contact hole after forming the bit line, the edge of the bit line is exposed so as to be exposed. The second interlayer insulating film and the interlayer insulating film are etched, and then the exposed portions of the bit lines and the conductive film are etched.
【0023】この発明の請求項10に係る半導体装置の
製造方法は、請求項4〜6のいずれかにおいて、第1お
よび第2の工程を施した後、ビット線コンタクトホール
を形成して不純物拡散層と接続するビット線を形成し、
その後、第2の層間絶縁膜を形成した後、第3の工程を
施して、上記ビット線の端部が露出するように第2の層
間絶縁膜を含む層間絶縁膜をエッチングし、続いて上記
ビット線の露出部および導電膜をエッチングしてストレ
ージノードコンタクトホールを形成した後、第4の工程
を施して、上記ストレージノードコンタクトホール内壁
にサイドウォール絶縁膜を形成した後ストレージノード
を形成するものである。According to a tenth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the fourth aspect, after the first and second steps are performed, a bit line contact hole is formed to diffuse the impurity. Form bit lines that connect to the layers,
Thereafter, after forming a second interlayer insulating film, a third step is performed to etch the interlayer insulating film including the second interlayer insulating film so that the end of the bit line is exposed. Forming a storage node contact hole by etching the exposed portion of the bit line and the conductive film and then performing a fourth step to form a sidewall insulating film on the inner wall of the storage node contact hole and then form a storage node It is.
【0024】この発明の請求項11に係る半導体装置
は、ゲート電極とこのゲート電極両側に不純物拡散層と
が形成されて素子構成された半導体基板上に、導電膜
と、この導電膜上の層間絶縁膜と、コンタクトホール
と、このコンタクトホールを介して上記不純物拡散層に
接続する電極層とを有し、上記コンタクトホールが、上
記導電膜および上記層間絶縁膜に開口部を一致させて設
けられ、かつその内壁に上記導電膜表面を絶縁するサイ
ドウォール絶縁膜が形成されたものである。In a semiconductor device according to an eleventh aspect of the present invention, a conductive film is formed on a semiconductor substrate having a gate electrode and an impurity diffusion layer formed on both sides of the gate electrode. An insulating film, a contact hole, and an electrode layer connected to the impurity diffusion layer through the contact hole, wherein the contact hole is provided in the conductive film and the interlayer insulating film so that their openings are aligned with each other. In addition, a sidewall insulating film for insulating the conductive film surface is formed on the inner wall thereof.
【0025】この発明の請求項12に係る半導体装置
は、請求項11において、電極層が、MOSキャパシタ
とMOSトランジスタとから成る半導体記憶装置のビッ
ト線あるいはストレージノードである。According to a twelfth aspect of the present invention, in the eleventh aspect, the electrode layer is a bit line or a storage node of a semiconductor memory device including a MOS capacitor and a MOS transistor.
【0026】[0026]
実施の形態1.次に、この発明の実施の形態1を図につ
いて説明する。図1は、この発明の実施の形態1による
DRAMのメモリセルの構造を示す断面図である。図に
おいて、1はシリコン単結晶等から成る半導体基板(以
下、基板1と称す)、2は素子間を分離するフィールド
絶縁膜、4は基板1上にゲート酸化膜3を介して形成さ
れ、ワード線となるゲート電極、ここでゲート酸化膜3
は薄膜であり、便宜上図示を省略する。また、5はゲー
ト電極4表面に形成された絶縁膜としての酸化膜、6は
ゲート電極4両側に形成された不純物拡散層としてのソ
ースドレイン領域、7はゲート電極4側面に形成された
サイドウォール絶縁膜としてのサイドウォール酸化膜で
ある。Embodiment 1 FIG. Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a structure of a memory cell of a DRAM according to the first embodiment of the present invention. In the drawing, reference numeral 1 denotes a semiconductor substrate made of silicon single crystal or the like (hereinafter, referred to as a substrate 1), 2 denotes a field insulating film for isolating elements, 4 denotes a gate insulating film formed on the substrate 1, Gate electrode to be a line, here gate oxide film 3
Is a thin film and is not shown for convenience. 5 is an oxide film as an insulating film formed on the surface of the gate electrode 4, 6 is a source / drain region as an impurity diffusion layer formed on both sides of the gate electrode 4, and 7 is a side wall formed on the side surface of the gate electrode 4. It is a sidewall oxide film as an insulating film.
【0027】また、18は導電膜としてのポリシリコン
膜、19はポリシリコン膜18上に形成された層間絶縁
膜、20は層間絶縁膜19およびポリシリコン膜18
に、開口部を一致させて設けられたビット線コンタクト
ホール、21はビット線コンタクトホール20の内壁に
形成されたサイドウォール絶縁膜としてのサイドウォー
ル酸化膜、22はビット線コンタクトホール20を介し
てソースドレイン領域6の一方に接続されたビット線で
ある。また、23は、ビット線22を覆って層間絶縁膜
19上に形成された第2の層間絶縁膜、24は、第2の
層間絶縁膜、層間絶縁膜19、およびポリシリコン膜1
8に、開口部を一致させて設けられたストレージノード
コンタクトホール、25はストレージノードコンタクト
ホール24の内壁に形成されたサイドウォール絶縁膜と
してのサイドウォール酸化膜、26はストレージノード
コンタクトホールを介してソースドレイン領域6の残り
の一方に接続されたキャパシタの下部電極となるストレ
ージノード、27はキャパシタの誘電膜、28はキャパ
シタの上部電極である。Reference numeral 18 denotes a polysilicon film serving as a conductive film, 19 denotes an interlayer insulating film formed on the polysilicon film 18, and 20 denotes an interlayer insulating film 19 and the polysilicon film 18.
A bit line contact hole provided with the openings aligned, 21 is a sidewall oxide film as a sidewall insulating film formed on the inner wall of the bit line contact hole 20, and 22 is via the bit line contact hole 20. The bit line is connected to one of the source / drain regions 6. Reference numeral 23 denotes a second interlayer insulating film formed on the interlayer insulating film 19 so as to cover the bit line 22, and reference numeral 24 denotes a second interlayer insulating film, the interlayer insulating film 19, and the polysilicon film 1.
Reference numeral 8 denotes a storage node contact hole provided with the opening part aligned, 25 denotes a sidewall oxide film as a sidewall insulating film formed on the inner wall of the storage node contact hole 24, and 26 denotes a storage node contact hole via the storage node contact hole. A storage node serving as a lower electrode of the capacitor connected to the other one of the source / drain regions 6, a dielectric film 27 of the capacitor, and an upper electrode 28 of the capacitor.
【0028】図に示す様に、層間絶縁膜19の下層には
ポリシリコン膜18が形成され、層間絶縁膜19とポリ
シリコン膜18とに、その開口部を一致させてビット線
コンタクトホール20が形成され、このビット線コンタ
クトホール20内には、その内壁にポリシリコン膜18
表面を絶縁するサイドウォール酸化膜21が形成され
て、ソースドレイン領域6と接続するビット線22が埋
め込まれる。ストレージノードコンタクトホール24に
ついても同様に、第2の層間絶縁膜23を含む層間絶縁
膜19、23とその下層のポリシリコン膜18とに、そ
の開口部を一致させてストレージノードコンタクトホー
ル24が形成され、このストレージノードコンタクトホ
ール24内には、その内壁にポリシリコン膜18表面を
絶縁するサイドウォール酸化膜25が形成されて、ソー
スドレイン領域6と接続するストレージノード26が埋
め込まれる。As shown in the figure, a polysilicon film 18 is formed below the interlayer insulating film 19, and a bit line contact hole 20 is formed in the interlayer insulating film 19 and the polysilicon film 18 so that their openings are aligned. A polysilicon film 18 is formed on the inner wall of the bit line contact hole 20.
A sidewall oxide film 21 for insulating the surface is formed, and a bit line 22 connected to the source / drain region 6 is buried. Similarly, the storage node contact hole 24 is formed in the interlayer insulating films 19 and 23 including the second interlayer insulating film 23 and the polysilicon film 18 thereunder so that the openings thereof are aligned. A sidewall oxide film 25 for insulating the surface of the polysilicon film 18 is formed on the inner wall of the storage node contact hole 24, and the storage node 26 connected to the source / drain region 6 is buried.
【0029】次に、製造方法を図2〜図7に基づいて以
下に説明する。なお、一般にDRAMはトランジスタと
キャパシタとから成るメモリセル部と周辺回路部とを内
蔵するが、ここでは周辺回路部の図示は省略する。ま
ず、基板1にフィールド絶縁膜2を形成した後、ゲート
酸化膜3を介してゲート電極4となるポリシリコン膜を
形成し、その上に酸化膜5を形成した後、ゲート電極4
間寸法が0.45μm〜0.5μm程度となる様にパタ
ーニングする。その後、ゲート電極4側面にサイドウォ
ール酸化膜7を形成し、イオン注入法によりソースドレ
イン領域6を形成する(図2)。次に、メモリセル部に
おける全面にポリシリコン膜18を、約0.05μm〜
0.1μmの膜厚に形成し、その上の全面に層間絶縁膜
19を形成する(図3)。Next, the manufacturing method will be described below with reference to FIGS. In general, a DRAM has a built-in memory cell portion including a transistor and a capacitor and a peripheral circuit portion, but illustration of the peripheral circuit portion is omitted here. First, after a field insulating film 2 is formed on a substrate 1, a polysilicon film serving as a gate electrode 4 is formed via a gate oxide film 3, and an oxide film 5 is formed thereon.
Patterning is performed so that an interval dimension is about 0.45 μm to 0.5 μm. Thereafter, a sidewall oxide film 7 is formed on the side surface of the gate electrode 4, and a source / drain region 6 is formed by an ion implantation method (FIG. 2). Next, a polysilicon film 18 is formed on the entire surface of the memory
A film having a thickness of 0.1 μm is formed, and an interlayer insulating film 19 is formed over the entire surface (FIG. 3).
【0030】次に、層間絶縁膜19を選択的にエッチン
グ除去して開口し、続いて露出したポリシリコン膜18
をエッチング除去してビット線コンタクトホール20を
開口する。このとき、層間絶縁膜19のエッチングの
際、エッチングの選択比の大きいポリシリコン膜18が
ストッパーとなり、その後露出したポリシリコン膜18
のみをエッチング除去するため、オーバーエッチによる
ゲート電極4とのショートや絶縁不良等の問題を生じる
ことなくビット線コンタクトホール20を形成できる。
またビット線コンタクトホール20の基板1上での開口
径は0.26μm〜0.35μm程度となる(図4)。
次に全面に酸化膜を堆積後、異方性エッチングによりビ
ット線コンタクトホール20内壁にサイドウォール酸化
膜21を約0.05μm〜0.1μmの幅に形成する
(図5)。Next, an opening is formed by selectively removing the interlayer insulating film 19 by etching, and then the exposed polysilicon film 18 is exposed.
Is removed by etching to open a bit line contact hole 20. At this time, when etching the interlayer insulating film 19, the polysilicon film 18 having a high etching selectivity serves as a stopper, and the polysilicon film 18
Since only the etching is performed, only the bit line contact hole 20 can be formed without causing a problem such as a short circuit with the gate electrode 4 due to overetching and an insulation failure.
The opening diameter of the bit line contact hole 20 on the substrate 1 is about 0.26 μm to 0.35 μm (FIG. 4).
Next, after depositing an oxide film on the entire surface, a sidewall oxide film 21 is formed on the inner wall of the bit line contact hole 20 to have a width of about 0.05 μm to 0.1 μm by anisotropic etching (FIG. 5).
【0031】次に、ビット線22をビット線コンタクト
ホール20に埋め込んで、約0.07μm〜0.15μ
mの膜厚に形成してソースドレイン領域6と接続させた
後、全面に第2の層間絶縁膜23を形成する(図6)。
次に、第2の層間絶縁膜23および層間絶縁膜19を選
択的にエッチング除去して開口し、続いて露出したポリ
シリコン膜18をエッチング除去してストレージノード
コンタクトホール24を基板1上での開口径0.26μ
m〜0.35μmで開口する。次に全面に酸化膜を堆積
後、異方性エッチングによりストレージノードコンタク
トホール24内壁にサイドウォール酸化膜25を約0.
05μm〜0.1μmの幅に形成する。このストレージ
ノードコンタクトホール24形成の場合も、ビット線コ
ンタクトホール20の場合と同様に、オーバーエッチに
よるゲート電極4とのショートや絶縁不良等の問題が回
避できる(図7)。Next, the bit line 22 is buried in the bit line contact hole 20 to have a thickness of about 0.07 μm to 0.15 μm.
After being formed to a thickness of m and being connected to the source / drain region 6, a second interlayer insulating film 23 is formed on the entire surface (FIG. 6).
Next, the second interlayer insulating film 23 and the interlayer insulating film 19 are selectively etched to form openings, and then the exposed polysilicon film 18 is etched to form storage node contact holes 24 on the substrate 1. Opening diameter 0.26μ
Open at m to 0.35 μm. Next, after an oxide film is deposited on the entire surface, a sidewall oxide film 25 is formed on the inner wall of the storage node contact hole 24 by anisotropic etching to a thickness of about 0.1.
It is formed to have a width of 05 μm to 0.1 μm. Also in the case of forming the storage node contact hole 24, as in the case of the bit line contact hole 20, problems such as a short circuit with the gate electrode 4 due to overetching and insulation failure can be avoided (FIG. 7).
【0032】次に、ストレージノード26をストレージ
ノードコンタクトホール24に埋め込んで、ソースドレ
イン領域6に接続形成し、その後、誘電膜26および上
部電極28を形成し(図1参照)、所定の処理を施して
半導体装置を完成する。Next, the storage node 26 is buried in the storage node contact hole 24 to form a connection with the source / drain region 6, and thereafter, a dielectric film 26 and an upper electrode 28 are formed (see FIG. 1). To complete the semiconductor device.
【0033】この実施の形態では、コンタクトホール2
0、24形成時に、ポリシリコン膜18をエッチングの
ストッパーとして用いているため、層間絶縁膜19、2
3の開口部を微細なゲート電極4間内に形成する必要は
なく、このためコンタクトホール20、24の開口径を
大きくすることができ、リソグラフィにおけるアライメ
ントのマージンも約0.15μmと十分に確保でき、し
かもオーバーエッチによる問題も防止できる。また、ポ
リシリコン膜18は、メモリセル部全面に容易に形成で
き、後工程で全面にイオン注入工程がある場合、メモリ
セル部のほぼ全面にポリシリコン膜18が残存している
ため、トランジスタやフィールド絶縁膜2等への影響を
低減する効果もある。また、導電膜であるポリシリコン
膜18を、コンタクトホール20、24形成時のエッチ
ングストッパーに用いているが、コンタクトホール2
0、24内壁にサイドウォール酸化膜21、25を形成
してポリシリコン膜18表面を絶縁する。このため、ゲ
ート電極4、ビット線22およびストレージノード26
の各配線層が互いに良好に絶縁されて、かつリソグラフ
ィにおけるアライメントのマージンが十分に確保できる
コンタクトホール20、24を、信頼性良く容易に形成
できる。In this embodiment, the contact hole 2
Since the polysilicon film 18 is used as an etching stopper when forming the layers 0 and 24, the interlayer insulating films 19 and 2 are used.
It is not necessary to form the opening 3 between the fine gate electrodes 4, so that the opening diameters of the contact holes 20, 24 can be increased, and the alignment margin in lithography is sufficiently secured to be about 0.15 μm. Can be performed, and problems due to overetch can be prevented. In addition, the polysilicon film 18 can be easily formed on the entire surface of the memory cell portion, and when an ion implantation process is performed on the entire surface in a later step, the polysilicon film 18 remains on almost the entire surface of the memory cell portion. There is also an effect of reducing the influence on the field insulating film 2 and the like. Further, the polysilicon film 18 which is a conductive film is used as an etching stopper at the time of forming the contact holes 20 and 24.
Sidewall oxide films 21 and 25 are formed on inner walls 0 and 24 to insulate the surface of the polysilicon film 18. Therefore, the gate electrode 4, the bit line 22, and the storage node 26
The contact holes 20, 24 in which the respective wiring layers are well insulated from each other and a sufficient alignment margin in lithography can be easily formed with high reliability.
【0034】なお、導電膜としてポリシリコン膜18を
用いたが、これに限るものではなく、酸化膜とのエッチ
ングの選択比が十分ある膜であれば良い。また導電膜以
外でも、例えば従来例で用いている窒化膜を用いた場
合、エッチングの選択比が十分でないためコンタクトホ
ール20、24形成時に多少オーバーエッチングされる
が、サイドウォール酸化膜21、25を形成することに
より、絶縁不良やショート等の問題が改善できる。Although the polysilicon film 18 is used as the conductive film, the present invention is not limited to this. Any film may be used as long as it has a sufficient etching selectivity with respect to the oxide film. In addition, when the nitride film used in the conventional example is used other than the conductive film, for example, the etching selectivity is not sufficient, so that the contact holes 20 and 24 are slightly over-etched when the contact holes 20 and 24 are formed. By forming, problems such as insulation failure and short circuit can be improved.
【0035】実施の形態2.次に、この発明の実施の形
態2について説明する。図8は、この発明の実施の形態
2によるDRAMのメモリセルの構造を示す断面図であ
る。また図9はメモリセルの一般的な構造を示す平面図
であり、上記実施の形態1で用いた図1〜図7はA〜A
線による断面図であり、この実施の形態2では、B〜B
線による断面図を用いて説明する。なお、この実施の形
態では、ストレージノード26、誘電膜27および上部
電極28の図示および説明を省略する。図8および図9
において、1、2、4、6、18〜20および22〜2
4は上記実施の形態1と同じもの、29はストレージノ
ードコンタクトホール、30はストレージノードコンタ
クトホール29内壁に形成されたサイドウォール絶縁膜
としてのサイドウォール酸化膜である。Embodiment 2 Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a sectional view showing a structure of a memory cell of the DRAM according to the second embodiment of the present invention. FIG. 9 is a plan view showing a general structure of a memory cell. FIGS. 1 to 7 used in the first embodiment are A to A.
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along a line.
The description will be made with reference to a cross-sectional view taken along a line. In this embodiment, illustration and description of the storage node 26, the dielectric film 27, and the upper electrode 28 are omitted. 8 and 9
1, 2, 4, 6, 18 to 20 and 22 to 2
Reference numeral 4 denotes the same as in the first embodiment, reference numeral 29 denotes a storage node contact hole, and reference numeral 30 denotes a sidewall oxide film as a sidewall insulating film formed on the inner wall of the storage node contact hole 29.
【0036】次に、製造方法を図10に基づいて以下に
説明する。上記実施の形態1と同様に、図2〜図6で示
した工程を施して、ビット線22を形成後第2の層間絶
縁膜23までを形成する。ここで図6と図10(a)は
同じ工程を示す断面図である。この時、ビット線22は
寸法a(0.26μm〜0.35μm)の間隔で形成す
るものとする(図10(a))。次に、第2の層間絶縁
膜23および層間絶縁膜19を、下層のポリシリコン膜
18をエッチングのストッパーとして選択的にエッチン
グ除去して開口し、ストレージノードコンタクトホール
29を形成する。このとき、ビット線22が露出する様
に開口する(図10(b))。次に、ビット線22の露
出部とストレージノードコンタクトホール29底部のポ
リシリコン膜18を除去し(図10(c))、その後上
記実施の形態1と同様にストレージノードコンタクトホ
ール29内壁にサイドウォール酸化膜30を形成する。
これにより層間絶縁膜19、23とその下層のポリシリ
コン膜18とに、層間絶縁膜19とポリシリコン膜18
との開口部を一致させてストレージノードコンタクトホ
ール29が形成され、このストレージノードコンタクト
ホール29内には、その内壁にポリシリコン膜18表面
およびビット線22表面を絶縁するサイドウォール酸化
膜30が形成された構造となる(図8参照)。Next, the manufacturing method will be described below with reference to FIG. As in the first embodiment, the steps shown in FIGS. 2 to 6 are performed to form the bit lines 22 and thereafter up to the second interlayer insulating film 23. Here, FIG. 6 and FIG. 10A are cross-sectional views showing the same process. At this time, the bit lines 22 are formed at intervals of the dimension a (0.26 μm to 0.35 μm) (FIG. 10A). Next, the second interlayer insulating film 23 and the interlayer insulating film 19 are selectively etched to be opened by using the underlying polysilicon film 18 as an etching stopper to form openings, thereby forming storage node contact holes 29. At this time, the opening is formed so that the bit line 22 is exposed (FIG. 10B). Next, the exposed portion of the bit line 22 and the polysilicon film 18 at the bottom of the storage node contact hole 29 are removed (FIG. 10C), and then a sidewall is formed on the inner wall of the storage node contact hole 29 as in the first embodiment. An oxide film 30 is formed.
As a result, the interlayer insulating films 19 and 23 and the polysilicon film
A storage node contact hole 29 is formed in such a manner that the openings of the storage node contact hole 29 are aligned with each other. (See FIG. 8).
【0037】従来例、あるいは上記実施の形態1におい
ても、通常、ストレージノードコンタクトホール24を
形成する際、ビット線22とショートしない様に、リソ
グラフィにおけるビット線22とのアライメントのマー
ジンが必要となるが、この実施の形態では、ストレージ
ノードコンタクトホール29形成の際、ビット線22を
露出させてエッチングするため、ビット線22とのアラ
イメントのマージンが必要ない。このため上記実施の形
態1と同様の効果を有するとともに、さらにストレージ
ノードコンタクトホール29形成時のリソグラフィにお
けるアライメントが容易になる。またビット線22の露
出部とストレージノードコンタクトホール29底部のポ
リシリコン膜18は、同時に除去できるため、プロセス
も簡便である。このエッチング時に異方性エッチングを
用いる場合は、ポリシリコン膜18は、その膜厚をビッ
ト線22の膜厚と同程度以上にして形成しておく。Also in the conventional example or the first embodiment, usually, when forming the storage node contact hole 24, a margin for alignment with the bit line 22 in lithography is required so as not to short-circuit with the bit line 22. However, in this embodiment, when forming the storage node contact hole 29, the bit line 22 is exposed and etched, so that a margin for alignment with the bit line 22 is not required. Therefore, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and alignment in lithography at the time of forming storage node contact hole 29 can be further facilitated. Further, since the exposed portion of the bit line 22 and the polysilicon film 18 at the bottom of the storage node contact hole 29 can be removed at the same time, the process is simple. In the case where anisotropic etching is used at the time of this etching, the polysilicon film 18 is formed so as to have a thickness equal to or greater than the thickness of the bit line 22.
【0038】また、この場合ビット線22をエッチング
してストレージノードコンタクトホール29を形成する
ため、予めビット線22幅を大きくすることが可能とな
り、ビット線コンタクトホール20径を大きくしても、
ビット線22が確実にビット線コンタクトホール20内
を埋め込むことができ、プロセスの信頼性が向上する。
さらにまた、ビット線22を意識的に露出する場合に限
らず、上記実施の形態1の製造方法で製造する途中、ス
トレージノードコンタクトホール24(29)開口時の
リソグラフィにおけるアライメントのずれによりビット
線22が露出した場合にも、適用できる。また、図に示
す様に、ビット線22の間隔aで、ストレージノードコ
ンタクトホール29の基板1上の開口径を決定できる。In this case, since the storage node contact hole 29 is formed by etching the bit line 22, the width of the bit line 22 can be increased in advance, and even if the diameter of the bit line contact hole 20 is increased,
The bit line 22 can reliably fill the bit line contact hole 20, and the process reliability is improved.
Furthermore, not only in the case where the bit line 22 is intentionally exposed, but also in the course of manufacturing by the manufacturing method of the first embodiment, the bit line 22 is shifted due to misalignment in lithography when the storage node contact hole 24 (29) is opened. Can be applied even if is exposed. Further, as shown in the figure, the opening diameter of the storage node contact hole 29 on the substrate 1 can be determined by the interval a between the bit lines 22.
【0039】実施の形態3.次に、この発明の実施の形
態3について説明する。図11は、この発明の実施の形
態3によるDRAMのメモリセルの構造を示す断面図で
あり、図9の平面図におけるA〜A線における断面構造
を示すものである。図において、1、2、4〜6および
19〜25は上記実施の形態1と同じもの、31はゲー
ト電極4を覆ってソースドレイン領域6表面上に延在す
る様に形成された絶縁膜としての酸化膜、32は酸化膜
31上に形成された導電膜としてのポリシリコン膜であ
る。Embodiment 3 Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 is a cross-sectional view showing a structure of a memory cell of a DRAM according to the third embodiment of the present invention, and shows a cross-sectional structure taken along line A-A in the plan view of FIG. In the figure, 1, 2, 4 to 6 and 19 to 25 are the same as those in the first embodiment, and 31 is an insulating film formed so as to cover the gate electrode 4 and extend on the surface of the source / drain region 6. An oxide film 32 is a polysilicon film as a conductive film formed on the oxide film 31.
【0040】次に、製造方法を図12〜図19に基づい
て以下に説明する。上記実施の形態1と同様に、基板1
上にフィールド絶縁膜2を形成した後、ゲート酸化膜3
(図示せず)を介してゲート電極4となるポリシリコン
膜を形成し、その上に酸化膜5を形成した後、パターニ
ングする。この後全面に酸化膜31を形成後、DRAM
の周辺回路部(図示せず)において、異方性エッチング
により酸化膜31をゲート電極4側面のサイドウォール
酸化膜に加工し、メモリセル部においては、酸化膜31
を形成時の状態で残存させ、ソースドレイン領域6を形
成する(図12)。次に、メモリセル部における全面に
ポリシリコン膜32を約0.05μm〜0.1μmの膜
厚に形成し、その上の全面に層間絶縁膜19を形成する
(図13)。Next, the manufacturing method will be described below with reference to FIGS. As in the first embodiment, the substrate 1
After forming a field insulating film 2 thereon, a gate oxide film 3 is formed.
A polysilicon film to be the gate electrode 4 is formed via a not-shown (not shown), and an oxide film 5 is formed thereon, followed by patterning. Thereafter, after an oxide film 31 is formed on the entire surface, the DRAM
In the peripheral circuit portion (not shown) of FIG. 1, the oxide film 31 is processed into a sidewall oxide film on the side surface of the gate electrode 4 by anisotropic etching, and in the memory cell portion, the oxide film 31 is formed.
Are left in the state at the time of formation, and the source / drain region 6 is formed (FIG. 12). Next, a polysilicon film 32 is formed to a thickness of about 0.05 μm to 0.1 μm on the entire surface in the memory cell portion, and an interlayer insulating film 19 is formed on the entire surface thereof (FIG. 13).
【0041】次に、層間絶縁膜19を下層のポリシリコ
ン膜32をエッチングのストッパーとして選択的にエッ
チング除去してビット線コンタクトホール20を開口し
(図14)、露出したポリシリコン膜32を異方性エッ
チングにより除去し、ビット線コンタクトホール20底
部に酸化膜31を露出させる(図15)。次に全面に酸
化膜を堆積後、異方性エッチングによりビット線コンタ
クトホール20内壁にサイドウォール酸化膜21を約
0.05μm〜0.1μmの幅に形成し、同時にビット
線コンタクトホール20底部の酸化膜31も除去する
(図16)。次に、上記実施の形態1と同様に、ビット
線22を形成した後、第2の層間絶縁膜23を形成し
(図17)、その後上記ビット線コンタクトホール24
の形成と同様に、層間絶縁膜19、23、ポリシリコン
膜32を選択的に順次エッチングしてストレージノード
コンタクトホール29を形成し(図18、図19)、サ
イドウォール酸化膜30の形成およびストレージノード
コンタクトホール29底部の酸化膜31を除去する。こ
れにより、層間絶縁膜19(23)とその下層のポリシ
リコン膜18とに、開口部を一致させてコンタクトホー
ル20、24が形成され、このコンタクトホール20、
24内壁にポリシリコン膜18表面を絶縁するサイドウ
ォール酸化膜21、25が形成された構造となる(図1
1参照)。Next, the interlayer insulating film 19 is selectively removed by etching using the underlying polysilicon film 32 as an etching stopper to open a bit line contact hole 20 (FIG. 14). The oxide film 31 is exposed at the bottom of the bit line contact hole 20 by removal by anisotropic etching (FIG. 15). Next, after depositing an oxide film on the entire surface, a sidewall oxide film 21 is formed to a width of about 0.05 μm to 0.1 μm on the inner wall of the bit line contact hole 20 by anisotropic etching. The oxide film 31 is also removed (FIG. 16). Next, as in the first embodiment, after forming the bit line 22, a second interlayer insulating film 23 is formed (FIG. 17), and then the bit line contact hole 24 is formed.
Similarly, the interlayer insulating films 19 and 23 and the polysilicon film 32 are selectively and sequentially etched to form the storage node contact holes 29 (FIGS. 18 and 19). The oxide film 31 at the bottom of the node contact hole 29 is removed. As a result, contact holes 20 and 24 are formed in the interlayer insulating film 19 (23) and the polysilicon film 18 thereunder so that the openings are aligned with each other.
1 has a structure in which sidewall oxide films 21 and 25 for insulating the surface of the polysilicon film 18 are formed on the inner wall 24.
1).
【0042】この実施の形態では、上記実施の形態1と
同様の効果を有するとともに、メモリセル部においてゲ
ート電極4側面のサイドウォール酸化膜7を形成しない
ため、基板1へのエッチングダメージが低減できる。ま
た、基板1表面の酸化膜31は、コンタクトホール2
0、24内壁にサイドウォール酸化膜21、25を形成
するための異方性エッチングにより同時に除去できるた
めプロセスも簡便である。In this embodiment, the same effects as those of the first embodiment are obtained, and since the sidewall oxide film 7 on the side surface of the gate electrode 4 is not formed in the memory cell portion, etching damage to the substrate 1 can be reduced. . The oxide film 31 on the surface of the substrate 1 is
The process can be simplified since it can be removed simultaneously by anisotropic etching for forming the sidewall oxide films 21 and 25 on the inner walls 0 and 24.
【0043】実施の形態4.次に、この発明の実施の形
態4について説明する。図20は、この発明の実施の形
態4によるDRAMのメモリセルの構造を示す断面図で
あり、図9の平面図におけるA〜A線による断面構造を
示すものである。図において、1、2、4〜6、19、
22、23および26〜31は上記実施の形態1〜3と
同じもの、33は酸化膜31上に形成された導電膜とし
てのポリシリコン膜、34はビット線コンタクトホー
ル、35はビット線コンタクトホール34内壁に形成さ
れたサイドウォール酸化膜である。Embodiment 4 FIG. Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 20 is a cross-sectional view showing the structure of the memory cell of the DRAM according to the fourth embodiment of the present invention, and shows a cross-sectional structure taken along line A-A in the plan view of FIG. In the figure, 1, 2, 4 to 6, 19,
22, 23 and 26 to 31 are the same as those in the first to third embodiments, 33 is a polysilicon film as a conductive film formed on the oxide film 31, 34 is a bit line contact hole, 35 is a bit line contact hole 34 is a side wall oxide film formed on the inner wall.
【0044】次に、製造方法を図21〜図26に基づい
て以下に説明する。図21、図22、図23(a)、図
24(a)、図25(a)および図26(a)は図9の
平面図におけるA〜A線による断面構造を示し、図23
(b)、図24(b)、図25(b)および図26
(b)はB〜B線による断面構造を示す。まず、上記実
施の形態3と同様に、基板1上にフィールド絶縁膜2、
ゲート電極4、酸化膜5、ソースドレイン領域6および
酸化膜31を形成した後、全面にポリシリコン膜33を
形成し、後工程でストレージノード26を接続させるソ
ースドレイン領域6上を覆ってゲート電極4上に延在す
る様にパターニングする(図21)。Next, the manufacturing method will be described below with reference to FIGS. FIG. 21, FIG. 22, FIG. 23 (a), FIG. 24 (a), FIG. 25 (a) and FIG. 26 (a) show cross-sectional structures along the line A-A in the plan view of FIG.
(B), FIG. 24 (b), FIG. 25 (b) and FIG.
(B) shows a cross-sectional structure taken along line B-B. First, similarly to the third embodiment, the field insulating film 2 is formed on the substrate 1.
After forming the gate electrode 4, the oxide film 5, the source / drain region 6, and the oxide film 31, a polysilicon film 33 is formed on the entire surface, and covers the source / drain region 6 for connecting the storage node 26 in a later step. Then, patterning is performed so as to extend over the substrate 4 (FIG. 21).
【0045】次に、層間絶縁膜19および酸化膜31を
選択的にエッチングしてビット線コンタクトホール34
を開口し、ビット線コンタクトホール34内壁にサイド
ウォール酸化膜35を形成後、ビット線22をビット線
コンタクトホール34を介してソースドレイン領域6の
一方に接続形成する(図22)。次に、全面に層間絶縁
膜23を形成する。ここで、前工程で形成されたビット
線22は寸法bの間隔で配設されたものとする(図2
3)。次に、上記実施の形態2と同様に、ビット線22
を露出する様に、層間絶縁膜19、23を開口して、基
板1上の開口径bとなるストレージノードコンタクトホ
ール29を形成した後(図24)、ビット線22の露出
部とストレージノードコンタクトホール29底部のポリ
シリコン膜33を異方性エッチングにより除去して、ス
トレージノードコンタクトホール29底部に酸化膜31
を露出させる(図25)。Next, the interlayer insulating film 19 and the oxide film 31 are selectively etched to form bit line contact holes 34.
After forming a sidewall oxide film 35 on the inner wall of the bit line contact hole 34, the bit line 22 is connected to one of the source / drain regions 6 via the bit line contact hole 34 (FIG. 22). Next, an interlayer insulating film 23 is formed on the entire surface. Here, it is assumed that the bit lines 22 formed in the previous step are arranged at intervals of the dimension b (FIG. 2).
3). Next, as in the second embodiment, the bit line 22
After opening the interlayer insulating films 19 and 23 so as to expose the storage node contact holes 29 having the opening diameter b on the substrate 1 (FIG. 24), the exposed portions of the bit lines 22 and the storage node contacts are formed. The polysilicon film 33 at the bottom of the hole 29 is removed by anisotropic etching, and the oxide film 31 is formed at the bottom of the storage node contact hole 29.
Is exposed (FIG. 25).
【0046】次に、上記実施の形態3と同様に、ストレ
ージノードコンタクトホール29内壁にサイドウォール
酸化膜21を形成し、同時にストレージノードコンタク
トホール29底部の酸化膜31を除去する(図26)。Next, as in the third embodiment, a sidewall oxide film 21 is formed on the inner wall of the storage node contact hole 29, and at the same time, the oxide film 31 at the bottom of the storage node contact hole 29 is removed (FIG. 26).
【0047】なお、この実施の形態ではビット線コンタ
クトホール34内壁にサイドウォール酸化膜35を形成
したが、このサイドウォール酸化膜35は無くても良
く、従来例で示した方法と同様にビット線コンタクトホ
ール34を形成しても良い。In this embodiment, the side wall oxide film 35 is formed on the inner wall of the bit line contact hole 34. However, the side wall oxide film 35 may not be provided. A contact hole 34 may be formed.
【0048】この実施の形態では、ストレージノードコ
ンタクトホール29の形成において上記実施の形態2お
よび3を適用したもので、基板1へのエッチングダメー
ジが低減でき、しかも簡便なプロセスで、ビット線20
およびゲート電極4とストレージノード26とが良好に
絶縁され、リソグラフィにおけるアライメントのマージ
ンが十分に確保でき、特にビット線22とのアライメン
トのマージンを考慮する必要なく容易にアライメントで
き、信頼性が向上する。また、ポリシリコン膜33をパ
ターニングしてストレージノード26を接続させるソー
スドレイン領域6上を覆ってゲート電極4上に延在する
様に形成するため、ストレージノードコンタクトホール
29のみにこの発明を適用することができ、またポリシ
リコン膜33の加工は特に微細なものではなく容易に形
成できる。ポリシリコン膜33をメモリセル部の全面に
形成して、ビット線コンタクトホール34にもこの発明
(この場合上記実施の形態2および3を併用したもの)
を適用できるのは明らかである。In this embodiment, the second and third embodiments are applied to the formation of the storage node contact hole 29. Etching damage to the substrate 1 can be reduced, and the bit line 20 can be formed by a simple process.
In addition, the gate electrode 4 and the storage node 26 are satisfactorily insulated from each other, and a sufficient alignment margin in lithography can be ensured. In particular, the alignment can be easily performed without considering the alignment margin with the bit line 22, and the reliability is improved. . In addition, since the polysilicon film 33 is formed so as to be patterned so as to extend over the gate electrode 4 so as to cover the source / drain region 6 connecting the storage node 26, the present invention is applied only to the storage node contact hole 29. The processing of the polysilicon film 33 is not particularly fine and can be easily formed. A polysilicon film 33 is formed on the entire surface of the memory cell portion, and a bit line contact hole 34 is also formed according to the present invention (in this case, the second and third embodiments are used together).
Obviously, can be applied.
【0049】なお、上記実施の形態3および4におい
て、酸化膜31は周辺回路部においてゲート電極4側面
のサイドウォール酸化膜7に加工する膜を利用したが、
それに限るものではなく、別に形成した膜であっても良
い。In the third and fourth embodiments, the oxide film 31 is a film processed into the sidewall oxide film 7 on the side surface of the gate electrode 4 in the peripheral circuit portion.
The film is not limited to this, and may be a film formed separately.
【0050】また、上記実施の形態1〜4はDRAMの
メモリセル部におけるビット線コンタクトホール20と
ストレージノードコンタクトホール24、29とについ
て述べたが、その他の電極層を基板1の不純物拡散層に
接続するためのコンタクトホールに適用することもで
き、同様の効果を有する。In the first to fourth embodiments, the bit line contact hole 20 and the storage node contact holes 24 and 29 in the memory cell section of the DRAM have been described. It can be applied to a contact hole for connection, and has the same effect.
【0051】[0051]
【発明の効果】以上の様にこの発明によると、層間絶縁
膜下層に導電膜を形成し、層間絶縁膜およびその下の導
電膜を順次エッチングしてコンタクトホールを形成した
後、コンタクトホール内壁にサイドウォール絶縁膜を形
成するため、コンタクトホール内に形成する電極層と他
の配線層との絶縁性が良好で、リソグラフィにおけるア
ライメントのマージンが十分に確保できて、コンタクト
ホールが容易に信頼性良く形成できる高集積化に適した
半導体装置の製造方法が提供できる。As described above, according to the present invention, a conductive film is formed under the interlayer insulating film, and the interlayer insulating film and the conductive film thereunder are sequentially etched to form a contact hole. Since the sidewall insulating film is formed, the insulating property between the electrode layer formed in the contact hole and other wiring layers is good, a sufficient alignment margin in lithography can be secured, and the contact hole can be easily and reliably formed. A method for manufacturing a semiconductor device suitable for high integration that can be formed can be provided.
【0052】またこの発明によると、絶縁膜を形成し、
その上に導電膜および層間絶縁膜を形成した後、層間絶
縁膜およびその下の導電膜を順次エッチングしてコンタ
クトホールを形成し、その後コンタクトホール内壁にサ
イドウォール絶縁膜を形成するとともにコンタクトホー
ル底部の上記絶縁膜を除去するため、コンタクトホール
内に形成する電極層と他の配線層との絶縁性が良好で、
リソグラフィにおけるアライメントのマージンが十分に
確保できて、コンタクトホールが容易に信頼性良く形成
でき、しかも半導体基板へのダメージが低減できる高集
積化に適した半導体装置の製造方法が提供できる。According to the invention, an insulating film is formed,
After forming a conductive film and an interlayer insulating film thereon, the interlayer insulating film and the conductive film thereunder are sequentially etched to form a contact hole, and then a sidewall insulating film is formed on the inner wall of the contact hole, and the contact hole bottom is formed. In order to remove the insulating film, the insulation between the electrode layer formed in the contact hole and other wiring layers is good,
It is possible to provide a method of manufacturing a semiconductor device suitable for high integration in which a sufficient alignment margin in lithography can be secured, a contact hole can be easily formed with high reliability, and damage to a semiconductor substrate can be reduced.
【0053】またこの発明によると、層間絶縁膜下層の
導電膜を半導体基板上の全面に形成するため、導電膜の
形成が容易であり、上述した効果が容易で確実に得られ
る。Further, according to the present invention, since the conductive film below the interlayer insulating film is formed on the entire surface of the semiconductor substrate, the conductive film can be easily formed, and the above-mentioned effects can be obtained easily and reliably.
【0054】またこの発明によると、半導体記憶装置の
製造において、層間絶縁膜下層に導電膜を形成し、層間
絶縁膜およびその下の導電膜を順次エッチングしてビッ
ト線あるいはストレージノードを接続するためのコンタ
クトホールを形成した後、コンタクトホール内壁にサイ
ドウォール絶縁膜を形成するため、コンタクトホール内
に形成するビット線あるいはストレージノードとゲート
電極等他の配線層との絶縁性が良好で、リソグラフィに
おけるアライメントのマージンが十分に確保できて、コ
ンタクトホールが容易に信頼性良く形成できる高集積化
に適した半導体装置の製造方法が提供できる。According to the present invention, in the manufacture of a semiconductor memory device, a conductive film is formed below an interlayer insulating film, and the interlayer insulating film and the conductive film thereunder are sequentially etched to connect a bit line or a storage node. After forming the contact hole, a sidewall insulating film is formed on the inner wall of the contact hole, so that the insulating property between the bit line or storage node formed in the contact hole and another wiring layer such as a gate electrode is good, and the A method for manufacturing a semiconductor device suitable for high integration, in which a sufficient alignment margin can be secured and a contact hole can be easily and reliably formed, can be provided.
【0055】またこの発明によると、半導体記憶装置の
製造において、絶縁膜を形成し、その上に導電膜および
層間絶縁膜を形成した後、層間絶縁膜およびその下の導
電膜を順次エッチングしてビット線あるいはストレージ
ノードを接続するためのコンタクトホールを形成し、そ
の後コンタクトホール内壁にサイドウォール絶縁膜を形
成するとともにコンタクトホール底部の上記絶縁膜を除
去するため、コンタクトホール内に形成するビット線あ
るいはストレージノードとゲート電極等他の配線層との
絶縁性が良好で、リソグラフィにおけるアライメントの
マージンが十分に確保できて、コンタクトホールが容易
に信頼性良く形成でき、しかも半導体基板へのダメージ
を低減できる高集積化に適した半導体装置の製造方法が
提供できる。According to the invention, in the manufacture of a semiconductor memory device, an insulating film is formed, a conductive film and an interlayer insulating film are formed thereon, and then the interlayer insulating film and the conductive film thereunder are sequentially etched. A contact hole for connecting a bit line or a storage node is formed, and then a sidewall insulating film is formed on the inner wall of the contact hole, and a bit line or a contact hole formed in the contact hole is formed to remove the insulating film at the bottom of the contact hole. Good insulation between the storage node and other wiring layers such as gate electrodes, sufficient alignment margin in lithography can be secured, contact holes can be easily and reliably formed, and damage to the semiconductor substrate can be reduced. A method for manufacturing a semiconductor device suitable for high integration can be provided.
【0056】またこの発明によると、導電膜下層に形成
する絶縁膜が、周辺回路領域においてゲート電極側面の
サイドウォール絶縁膜に加工されるものであるため、上
述した効果が容易に得られる。According to the present invention, since the insulating film formed under the conductive film is processed into the sidewall insulating film on the side surface of the gate electrode in the peripheral circuit region, the above-described effects can be easily obtained.
【0057】またこの発明によると、層間絶縁膜下層の
導電膜を半導体基板上の全面に形成するため、導電膜の
形成が容易であり、上述した効果が容易に確実に得られ
る。According to the present invention, since the conductive film below the interlayer insulating film is formed on the entire surface of the semiconductor substrate, the conductive film can be easily formed, and the above-described effects can be easily and reliably obtained.
【0058】またこの発明によると、導電膜を全面に形
成して、ビット線コンタクトホールおよびストレージノ
ードコンタクトホールの形成を行うため、ビット線、ス
トレージノードおよびゲート電極が互いに良好に絶縁で
き、リソグラフィにおけるアライメントが容易で信頼性
良くビット線コンタクトホールおよびストレージノード
コンタクトホールを形成できる高集積化に適した半導体
装置の製造方法が提供できる。According to the present invention, since the conductive film is formed on the entire surface to form the bit line contact hole and the storage node contact hole, the bit line, the storage node and the gate electrode can be well insulated from each other. It is possible to provide a method of manufacturing a semiconductor device suitable for high integration, in which bit line contact holes and storage node contact holes can be formed easily and with high reliability.
【0059】またこの発明によると、導電膜を全面に形
成してビット線コンタクトホール、ビット線を形成後、
ストレージノードコンタクトホール形成時にビット線が
露出する様に層間絶縁膜をエッチングし、その後ビット
線の露出部および層間絶縁膜下層の導電膜をエッチング
するため、ストレージノードコンタクトホール形成の際
のリソグラフィにおけるアライメントがさらに容易にな
り、さらに信頼性の高い半導体装置が製造できる。According to the present invention, a conductive film is formed on the entire surface to form a bit line contact hole and a bit line.
Since the interlayer insulating film is etched so that the bit line is exposed when the storage node contact hole is formed, and then the exposed portion of the bit line and the conductive film below the interlayer insulating film are etched, alignment in lithography when forming the storage node contact hole is performed. Is further facilitated, and a more reliable semiconductor device can be manufactured.
【0060】またこの発明によると、ビット線コンタク
トホール、ビット線を形成後、ストレージノードコンタ
クトホール形成時にビット線が露出する様に層間絶縁膜
をエッチングし、その後ビット線の露出部および層間絶
縁膜下層の導電膜をエッチングするため、ストレージノ
ードコンタクトホール形成の際のリソグラフィにおける
アライメントがさらに容易になり、さらに信頼性の高い
半導体装置が製造できる。According to the present invention, after forming the bit line contact hole and the bit line, the interlayer insulating film is etched so that the bit line is exposed when the storage node contact hole is formed, and then the exposed portion of the bit line and the interlayer insulating film are formed. Since the lower conductive film is etched, alignment in lithography when forming a storage node contact hole is further facilitated, and a more reliable semiconductor device can be manufactured.
【0061】またこの発明によると、層間絶縁膜下層に
導電膜を形成して、この導電膜と層間絶縁膜とに開口部
を一致させてコンタクトホールを形成し、このコンタク
トホール内壁にサイドウォール絶縁膜を形成したため、
コンタクトホール内の電極層と他の配線層との絶縁性が
良好で、コンタクトホールが容易に信頼性良く形成でき
る高集積化に適した半導体装置が得られる。Further, according to the present invention, a conductive film is formed below the interlayer insulating film, a contact hole is formed in such a manner that the conductive film and the interlayer insulating film have openings coincident with each other, and a sidewall insulating film is formed on the inner wall of the contact hole. Because a film was formed,
A semiconductor device suitable for high integration, in which the insulating property between the electrode layer in the contact hole and another wiring layer is good and the contact hole can be easily and reliably formed.
【0062】またこの発明によると、コンタクトホール
が半導体記憶装置におけるビット線あるいはストレージ
ノードのためのものとしたため、ビット線あるいはスト
レージノードとゲート電極等他の配線層との絶縁性が良
好で、ビット線コンタクトホールあるいはストレージノ
ードコンタクトホールが容易に信頼性良く形成できる高
集積化に適した半導体装置が得られる。According to the present invention, since the contact hole is provided for the bit line or the storage node in the semiconductor memory device, the insulation between the bit line or the storage node and another wiring layer such as a gate electrode is good, and A semiconductor device suitable for high integration in which a line contact hole or a storage node contact hole can be easily and reliably formed is obtained.
【図1】 この発明の実施の形態1によるDRAMのメ
モリセルの構造を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a structure of a memory cell of a DRAM according to a first embodiment of the present invention;
【図2】 この発明の実施の形態1によるDRAMのメ
モリセルの製造方法における一工程を示す断面図であ
る。FIG. 2 is a cross sectional view showing one step in a method for manufacturing a memory cell of the DRAM according to the first embodiment of the present invention.
【図3】 この発明の実施の形態1によるDRAMのメ
モリセルの製造方法における一工程を示す断面図であ
る。FIG. 3 is a sectional view showing one step in a method for manufacturing a memory cell of the DRAM according to the first embodiment of the present invention;
【図4】 この発明の実施の形態1によるDRAMのメ
モリセルの製造方法における一工程を示す断面図であ
る。FIG. 4 is a cross sectional view showing a step in a method for manufacturing a memory cell of the DRAM according to the first embodiment of the present invention.
【図5】 この発明の実施の形態1によるDRAMのメ
モリセルの製造方法における一工程を示す断面図であ
る。FIG. 5 is a sectional view showing one step in a method for manufacturing a memory cell of the DRAM according to the first embodiment of the present invention;
【図6】 この発明の実施の形態1によるDRAMのメ
モリセルの製造方法における一工程を示す断面図であ
る。FIG. 6 is a sectional view showing one step in a method for manufacturing a memory cell of the DRAM according to the first embodiment of the present invention;
【図7】 この発明の実施の形態1によるDRAMのメ
モリセルの製造方法における一工程を示す断面図であ
る。FIG. 7 is a sectional view showing one step in a method for manufacturing a memory cell of the DRAM according to the first embodiment of the present invention;
【図8】 この発明の実施の形態2によるDRAMのメ
モリセルの構造を示す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing a structure of a memory cell of a DRAM according to a second embodiment of the present invention;
【図9】 DRAMのメモリセルの構造を示す平面図で
ある。FIG. 9 is a plan view showing a structure of a memory cell of the DRAM.
【図10】 この発明の実施の形態2による半導体装置
の製造方法を示す断面図である。FIG. 10 is a sectional view illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention;
【図11】 この発明の実施の形態3によるDRAMの
メモリセルの構造を示す断面図である。FIG. 11 is a sectional view showing a structure of a memory cell of a DRAM according to a third embodiment of the present invention;
【図12】 この発明の実施の形態3によるDRAMの
メモリセルの製造方法における一工程を示す断面図であ
る。FIG. 12 is a sectional view showing one step in a method of manufacturing a memory cell of a DRAM according to a third embodiment of the present invention;
【図13】 この発明の実施の形態3によるDRAMの
メモリセルの製造方法における一工程を示す断面図であ
る。FIG. 13 is a cross sectional view showing one step in a method for manufacturing a memory cell of the DRAM according to the third embodiment of the present invention.
【図14】 この発明の実施の形態3によるDRAMの
メモリセルの製造方法における一工程を示す断面図であ
る。FIG. 14 is a cross-sectional view showing a step in a method for manufacturing a memory cell of a DRAM according to the third embodiment of the present invention.
【図15】 この発明の実施の形態3によるDRAMの
メモリセルの製造方法における一工程を示す断面図であ
る。FIG. 15 is a cross-sectional view showing a step in a method for manufacturing a memory cell of the DRAM according to the third embodiment of the present invention.
【図16】 この発明の実施の形態3によるDRAMの
メモリセルの製造方法における一工程を示す断面図であ
る。FIG. 16 is a cross sectional view showing one step in a method for manufacturing a memory cell of the DRAM according to the third embodiment of the present invention.
【図17】 この発明の実施の形態3によるDRAMの
メモリセルの製造方法における一工程を示す断面図であ
る。FIG. 17 is a cross sectional view showing one step in a method for manufacturing a memory cell of the DRAM according to the third embodiment of the present invention.
【図18】 この発明の実施の形態3によるDRAMの
メモリセルの製造方法における一工程を示す断面図であ
る。FIG. 18 is a cross-sectional view showing a step in a method for manufacturing a memory cell of the DRAM according to the third embodiment of the present invention.
【図19】 この発明の実施の形態3によるDRAMの
メモリセルの製造方法における一工程を示す断面図であ
る。FIG. 19 is a cross sectional view showing one step in a method for manufacturing a memory cell of the DRAM according to the third embodiment of the present invention.
【図20】 この発明の実施の形態4によるDRAMの
メモリセルの構造を示す断面図である。FIG. 20 is a sectional view showing a structure of a memory cell of a DRAM according to a fourth embodiment of the present invention;
【図21】 この発明の実施の形態4によるDRAMの
メモリセルの製造方法における一工程を示す断面図であ
る。FIG. 21 is a cross sectional view showing one step in a method for manufacturing a memory cell of the DRAM according to the fourth embodiment of the present invention.
【図22】 この発明の実施の形態4によるDRAMの
メモリセルの製造方法における一工程を示す断面図であ
る。FIG. 22 is a cross sectional view showing a step in a method for manufacturing a memory cell of a DRAM according to the fourth embodiment of the present invention.
【図23】 この発明の実施の形態4によるDRAMの
メモリセルの製造方法における一工程を示す断面図であ
る。FIG. 23 is a cross sectional view showing one step in a method for manufacturing a memory cell of the DRAM according to the fourth embodiment of the present invention.
【図24】 この発明の実施の形態4によるDRAMの
メモリセルの製造方法における一工程を示す断面図であ
る。FIG. 24 is a cross sectional view showing one step in a method for manufacturing a memory cell of the DRAM according to the fourth embodiment of the present invention.
【図25】 この発明の実施の形態4によるDRAMの
メモリセルの製造方法における一工程を示す断面図であ
る。FIG. 25 is a cross sectional view showing one step in a method for manufacturing a memory cell of the DRAM according to the fourth embodiment of the present invention.
【図26】 この発明の実施の形態4によるDRAMの
メモリセルの製造方法における一工程を示す断面図であ
る。FIG. 26 is a cross sectional view showing a step in a method for manufacturing a memory cell of the DRAM according to the fourth embodiment of the present invention.
【図27】 従来のDRAMのメモリセルの構造を示す
断面図である。FIG. 27 is a sectional view showing a structure of a memory cell of a conventional DRAM.
【図28】 従来のDRAMのメモリセルの製造方法を
示す断面図である。FIG. 28 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing a memory cell of a conventional DRAM.
【図29】 従来の別例による半導体装置の製造方法を
示す断面図である。FIG. 29 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing a semiconductor device according to another conventional example.
【図30】 従来の問題点を説明する断面図である。FIG. 30 is a cross-sectional view illustrating a conventional problem.
【図31】 従来の別例による半導体装置の製造方法を
示す断面図である。FIG. 31 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing a semiconductor device according to another conventional example.
1 半導体基板、4 ゲート電極、5 絶縁膜としての
酸化膜、6 不純物拡散層としてのソースドレイン領
域、7 サイドウォール絶縁膜としてのサイドウォール
酸化膜、18 導電膜としてのポリシリコン膜、19
層間絶縁膜、20 ビット線コンタクトホール、21
サイドウォール絶縁膜としてのサイドウォール酸化膜、
22 ビット線、23 第2の層間絶縁膜、24 スト
レージノードコンタクトホール、25 サイドウォール
絶縁膜としてのサイドウォール酸化膜、26 ストレー
ジノード、29 ストレージノードコンタクトホール、
30 サイドウォール絶縁膜としてのサイドウォール酸
化膜、31 絶縁膜としての酸化膜、32,33 導電
膜としてのポリシリコン膜、34 ビット線コンタクト
ホール。Reference Signs List 1 semiconductor substrate, 4 gate electrode, 5 oxide film as insulating film, 6 source / drain region as impurity diffusion layer, 7 sidewall oxide film as sidewall insulating film, 18 polysilicon film as conductive film, 19
Interlayer insulating film, 20 bit line contact holes, 21
A sidewall oxide film as a sidewall insulating film,
22 bit line, 23 second interlayer insulating film, 24 storage node contact hole, 25 sidewall oxide film as sidewall insulating film, 26 storage node, 29 storage node contact hole,
30 Side wall oxide film as side wall insulating film, 31 oxide film as insulating film, 32, 33 polysilicon film as conductive film, 34 bit line contact hole.
Claims (12)
面にサイドウォール絶縁膜を有するゲート電極と、この
ゲート電極両側に不純物拡散層とを形成する第1の工程
と、導電膜を形成した後この導電膜上に層間絶縁膜を形
成する第2の工程と、上記層間絶縁膜および上記導電膜
を順次エッチングして上記不純物拡散層表面を露出する
コンタクトホールを形成する第3の工程と、上記コンタ
クトホール内壁に上記導電膜表面を絶縁するサイドウォ
ール絶縁膜を形成した後、上記コンタクトホールを介し
て上記不純物拡散層と接続する電極層を形成する第4の
工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方
法。A first step of forming, on a semiconductor substrate, a gate electrode having an insulating film on the surface and a sidewall insulating film on the side, and an impurity diffusion layer on both sides of the gate electrode; A second step of forming an interlayer insulating film on the conductive film after the formation, and a third step of sequentially etching the interlayer insulating film and the conductive film to form a contact hole exposing the surface of the impurity diffusion layer. And forming a sidewall insulating film on the inner wall of the contact hole to insulate the surface of the conductive film, and then forming an electrode layer connected to the impurity diffusion layer through the contact hole. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
ート電極両側に不純物拡散層と、上記ゲート電極および
上記不純物拡散層の表面を覆う絶縁膜を形成する第1の
工程と、導電膜を形成した後この導電膜上に層間絶縁膜
を形成する第2の工程と、上記層間絶縁膜および上記導
電膜を順次エッチングしてコンタクトホールとなる開口
を形成して上記絶縁膜を露出する第3の工程と、上記コ
ンタクトホール内壁に上記導電膜表面を絶縁するサイド
ウォール絶縁膜を形成するとともに上記絶縁膜をエッチ
ングして上記不純物拡散層表面を露出させた後、上記コ
ンタクトホールを介して上記不純物拡散層と接続する電
極層を形成する第4の工程と、を有することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。A first step of forming a gate electrode, an impurity diffusion layer on both sides of the gate electrode, and an insulating film covering the surface of the gate electrode and the impurity diffusion layer on a semiconductor substrate; A second step of forming an interlayer insulating film on the conductive film after the formation, and a third step of sequentially etching the interlayer insulating film and the conductive film to form an opening serving as a contact hole and exposing the insulating film. Forming a sidewall insulating film on the inner wall of the contact hole to insulate the surface of the conductive film and etching the insulating film to expose the surface of the impurity diffusion layer, and then forming the impurity through the contact hole. A fourth step of forming an electrode layer connected to the diffusion layer.
基板上の全面に形成することを特徴とする請求項1また
は2記載の半導体装置の製造方法。3. The method according to claim 1, wherein the conductive film formed in the second step is formed on the entire surface of the semiconductor substrate.
とから成る半導体記憶装置の製造方法において、半導体
基板上に、表面に絶縁膜を有し側面にサイドウォール絶
縁膜を有するワード線となるゲート電極と、このゲート
電極両側に不純物拡散層とを形成する第1の工程と、導
電膜を形成した後この導電膜上に層間絶縁膜を形成する
第2の工程と、上記層間絶縁膜および上記導電膜を順次
エッチングして上記不純物拡散層表面を露出するコンタ
クトホールを形成する第3の工程と、上記コンタクトホ
ール内壁に上記導電膜表面を絶縁するサイドウォール絶
縁膜を形成した後、上記コンタクトホールを介して上記
不純物拡散層と接続するビット線あるいはストレージノ
ードを形成する第4の工程と、を有することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。4. A method for manufacturing a semiconductor memory device comprising a MOS capacitor and a MOS transistor, comprising: a gate electrode serving as a word line having an insulating film on a surface and a sidewall insulating film on a side surface on a semiconductor substrate; A first step of forming an impurity diffusion layer on both sides of the gate electrode, a second step of forming a conductive film and then forming an interlayer insulating film on the conductive film, and sequentially forming the interlayer insulating film and the conductive film A third step of etching to form a contact hole exposing the surface of the impurity diffusion layer, and forming a sidewall insulating film on the inner wall of the contact hole to insulate the surface of the conductive film; A fourth step of forming a bit line or a storage node connected to the impurity diffusion layer. Method.
とから成る半導体記憶装置の製造方法において、半導体
基板上に、ワード線となるゲート電極と、このゲート電
極両側に不純物拡散層と、上記ゲート電極および上記不
純物拡散層の表面を覆う絶縁膜を形成する第1の工程
と、導電膜を形成した後この導電膜上に層間絶縁膜を形
成する第2の工程と、上記層間絶縁膜および上記導電膜
を順次エッチングしてコンタクトホールとなる開口を形
成して上記絶縁膜を露出する第3の工程と、上記コンタ
クトホール内壁に上記導電膜表面を絶縁するサイドウォ
ール絶縁膜を形成するとともに上記絶縁膜をエッチング
して上記不純物拡散層表面を露出させた後、上記コンタ
クトホールを介して上記不純物拡散層と接続するビット
線あるいはストレージノードを形成する第4の工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。5. A method for manufacturing a semiconductor memory device comprising a MOS capacitor and a MOS transistor, comprising: a gate electrode serving as a word line on a semiconductor substrate; an impurity diffusion layer on both sides of the gate electrode; A first step of forming an insulating film covering the surface of the diffusion layer, a second step of forming an interlayer insulating film on the conductive film after forming the conductive film, and sequentially forming the interlayer insulating film and the conductive film. A third step of exposing the insulating film by forming an opening serving as a contact hole by etching, and forming a sidewall insulating film on the inner wall of the contact hole for insulating the conductive film surface and etching the insulating film. After exposing the surface of the impurity diffusion layer, the bit line or storage connected to the impurity diffusion layer via the contact hole is formed. A fourth step of forming a node;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
OSトランジスタとで構成されるメモリセル領域と周辺
回路領域とを有し、第1の工程で形成される絶縁膜が、
半導体基板上の全面に形成された後、上記周辺回路領域
においてのみゲート電極側面のサイドウォール絶縁膜に
加工されるものであることを特徴とする請求項5記載の
半導体装置の製造方法。6. A semiconductor memory device comprising: a MOS capacitor;
An insulating film having a memory cell region constituted by an OS transistor and a peripheral circuit region, and an insulating film formed in the first step;
6. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein after being formed on the entire surface of the semiconductor substrate, the side wall insulating film on the side surface of the gate electrode is processed only in the peripheral circuit region.
キャパシタとMOSトランジスタとで構成されるメモリ
セル領域上の全面に形成することを特徴とする請求項4
〜6のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。7. A conductive film formed in the second step is formed by a MOS
5. The semiconductor device according to claim 4, wherein said capacitor is formed on the entire surface of a memory cell region including a capacitor and a MOS transistor.
7. The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of items 1 to 6.
タクトホールを形成して不純物拡散層と接続するビット
線を形成し、その後、第2の層間絶縁膜を形成し、この
第2の層間絶縁膜を含む層間絶縁膜および導電膜に対し
て第3の工程を施してストレージノードコンタクトホー
ルを形成した後、このストレージノードコンタクトホー
ルに対して第4の工程を施して、その内壁にサイドウォ
ール絶縁膜を形成した後ストレージノードを形成するこ
とを特徴とする請求項7記載の半導体装置の製造方法。8. A bit line contact hole is formed by performing first to fourth steps to form a bit line connected to the impurity diffusion layer, and thereafter, a second interlayer insulating film is formed. After performing a third step on the interlayer insulating film including the interlayer insulating film and the conductive film to form a storage node contact hole, a fourth step is performed on the storage node contact hole to form an inner wall on the inner wall. 8. The method according to claim 7, wherein the storage node is formed after forming the sidewall insulating film.
ンタクトホールを形成する際、上記ビット線の端部が露
出するように第2の層間絶縁膜および層間絶縁膜をエッ
チングし、続いて上記ビット線の露出部および導電膜を
エッチングすることを特徴とする請求項8記載の半導体
装置の製造方法。9. When forming a storage node contact hole after forming a bit line, a second interlayer insulating film and an interlayer insulating film are etched so that an end of the bit line is exposed, and then the bit line is formed. 9. The method according to claim 8, wherein the exposed portion and the conductive film are etched.
ット線コンタクトホールを形成して不純物拡散層と接続
するビット線を形成し、その後、第2の層間絶縁膜を形
成した後、第3の工程を施して、上記ビット線の端部が
露出するように第2の層間絶縁膜を含む層間絶縁膜をエ
ッチングし、続いて上記ビット線の露出部および導電膜
をエッチングしてストレージノードコンタクトホールを
形成した後、第4の工程を施して、上記ストレージノー
ドコンタクトホール内壁にサイドウォール絶縁膜を形成
した後ストレージノードを形成することを特徴とする請
求項4〜6のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。10. After performing the first and second steps, a bit line contact hole is formed to form a bit line connected to the impurity diffusion layer, and then, a second interlayer insulating film is formed. Performing a third step to etch the interlayer insulating film including the second interlayer insulating film so that the end of the bit line is exposed, and then etch the exposed portion of the bit line and the conductive film to store the bit line; 7. The method according to claim 4, wherein a fourth step is performed after forming the node contact hole to form a sidewall insulating film on the inner wall of the storage node contact hole and then form the storage node. The manufacturing method of the semiconductor device described in the above.
純物拡散層とが形成されて素子構成された半導体基板上
に、導電膜と、この導電膜上の層間絶縁膜と、コンタク
トホールと、このコンタクトホールを介して上記不純物
拡散層に接続する電極層とを有し、上記コンタクトホー
ルが、上記導電膜および上記層間絶縁膜に開口部を一致
させて設けられ、かつその内壁に上記導電膜表面を絶縁
するサイドウォール絶縁膜が形成されたものであること
を特徴とする半導体装置。11. A conductive film, an interlayer insulating film on the conductive film, a contact hole, and a contact hole formed on a semiconductor substrate having a gate electrode and an element diffusion layer formed on both sides of the gate electrode. An electrode layer connected to the impurity diffusion layer via a hole, the contact hole is provided in the conductive film and the interlayer insulating film so that the opening is aligned, and the conductive film surface is formed on an inner wall thereof. A semiconductor device having a sidewall insulating film formed thereon for insulation.
トランジスタとから成る半導体記憶装置のビット線ある
いはストレージノードであることを特徴とする請求項1
1記載の半導体装置。12. An electrode layer comprising a MOS capacitor and a MOS capacitor.
2. A bit line or a storage node of a semiconductor memory device comprising a transistor.
2. The semiconductor device according to 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9222533A JPH1168064A (en) | 1997-08-19 | 1997-08-19 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9222533A JPH1168064A (en) | 1997-08-19 | 1997-08-19 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1168064A true JPH1168064A (en) | 1999-03-09 |
Family
ID=16783933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9222533A Pending JPH1168064A (en) | 1997-08-19 | 1997-08-19 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1168064A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002217383A (en) * | 2001-01-12 | 2002-08-02 | Hitachi Ltd | Semiconductor integrated-circuit device and method for manufacturing the same |
JP2009246374A (en) * | 2009-06-04 | 2009-10-22 | Renesas Technology Corp | Semiconductor device |
-
1997
- 1997-08-19 JP JP9222533A patent/JPH1168064A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002217383A (en) * | 2001-01-12 | 2002-08-02 | Hitachi Ltd | Semiconductor integrated-circuit device and method for manufacturing the same |
US6482727B2 (en) | 2001-01-12 | 2002-11-19 | Hitachi, Ltd. | Method of producing a semiconductor integrated circuit device and the semiconductor integrated circuit device |
US6849885B2 (en) | 2001-01-12 | 2005-02-01 | Renesas Technology Corp. | Method of producing a semiconductor integrated circuit device and the semiconductor integrated circuit device |
JP2009246374A (en) * | 2009-06-04 | 2009-10-22 | Renesas Technology Corp | Semiconductor device |
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