JPS61154049A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPS61154049A
JPS61154049A JP27752084A JP27752084A JPS61154049A JP S61154049 A JPS61154049 A JP S61154049A JP 27752084 A JP27752084 A JP 27752084A JP 27752084 A JP27752084 A JP 27752084A JP S61154049 A JPS61154049 A JP S61154049A
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film
mask
polycrystalline silicon
insulating film
etching
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泰示 江間
Takashi Yabu
薮 敬司
Kazunari Shirai
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Abstract

PURPOSE:To enable the formation of a contact window having a high dielectric strength by a method wherein an indent around a first conductor pattern having an oxidation-resisting mask film is filled up with an etching mask layer and an exposed portion of the oxidation-resisting mask is removed selectively with said etching mask layer as a mask. CONSTITUTION:A substrate is spin-coated with an etching mask layer, e.g. a resist film 23, being thick enough to fill up an indent located between gates. Next, the resist film 23 is removed by etching from the top so that an Si3N4 film 22 is exposed, and indents 24a, 24b, 234c, 24d and 234e located between gate electrodes are filled up selectively with the resist film 23. Next, the resist film 23 in the indents being used as a mask, the Si3N4 film 22 exposed on gate electrodes 4a, 4b, 4c and 4d and ion the top of an SiO2 lower-layer insulating film 7 located on the side of said gate electrodes is removed selectively by dry etching, and thereby a polycrystalline silicon layer 21 in a region is exposed selectively. Then, thermal oxidation is applied with the Si3N film 22 used as a mask, and thereby an SiO2 film 25 is formed selectively on the exposed surface of the polycrystalline silicon layer 21.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置の製造方法に係り、特に第1の導電
体パターンの近傍に、該第1の導電体パターンにセルフ
ァラインさゼて第2の導電体パターンのコンタクト窓を
形成する方法の改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and in particular, a method for manufacturing a semiconductor device, in which a self-alignment line is formed in the vicinity of a first conductor pattern. The present invention relates to an improvement in the method of forming a contact window of a conductor pattern in No. 2.

ダイナミック型ランダムアクセス・メモリ (D−RA
M)等のMOSメモリにおいては、大規模化高集積化が
大きな命題であり、これを達成するためにセル面積を更
に縮小出来る製造方法が強く要望されている。
Dynamic random access memory (D-RA)
In MOS memories such as M), large scale and high integration are important issues, and in order to achieve this, there is a strong demand for a manufacturing method that can further reduce the cell area.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第5図は当初の1トランジスタ・1キャパシタ構造D−
RAMセル(2セル分)を示す模式側断面図である。
Figure 5 shows the original one-transistor, one-capacitor structure D-
FIG. 2 is a schematic side sectional view showing a RAM cell (two cells).

同図において、1はp型シリコン基板、2はフィールド
酸化膜、3はゲート酸化膜、4a、4b。
In the figure, 1 is a p-type silicon substrate, 2 is a field oxide film, 3 is a gate oxide film, and 4a, 4b.

4c、4dは1層目の多結晶シリコン層PAよりなるゲ
ート電極(ワード線)、5はn+型トドレイン領域6a
、6bはn0型ソース領域、7は下層絶縁膜、8はコン
タクト窓、9a、9bは2層目の多結晶シリコン層PB
よりなる第1のキャパシタ電極、10は2層目の多結晶
シリコン層PBよりなるドレイン電極、11は、誘電体
膜(キャパシタ膜)、12は3層目の多結晶シリコン層
PCよりなる第2のキャパシタ電極、13は上層絶縁膜
、14はドレイン配m(ビット配線) 、CI 、CI
は第1゜第2のセルを示す。
4c and 4d are gate electrodes (word lines) made of the first polycrystalline silicon layer PA, and 5 is an n+ type drain region 6a.
, 6b is an n0 type source region, 7 is a lower insulating film, 8 is a contact window, 9a and 9b are second polycrystalline silicon layers PB
10 is a drain electrode made of a second polycrystalline silicon layer PB, 11 is a dielectric film (capacitor film), and 12 is a second capacitor electrode made of a third polycrystalline silicon layer PC. 13 is the upper layer insulating film, 14 is the drain wiring (bit wiring), CI, CI
indicates the first and second cells.

この当初構造においては図からも明らかなように、ドレ
イン領域5とドレイン電極10、及びソース領域5a、
13bと第1のキャパシタ電極9a。
In this initial structure, as is clear from the figure, the drain region 5, the drain electrode 10, the source region 5a,
13b and the first capacitor electrode 9a.

9bとのコンタクト窓8が、下層絶縁膜7にマスク整合
によって形成されていた。
A contact window 8 with 9b was formed in the lower insulating film 7 by mask alignment.

そのためマスク合わせ誤差を吸収する寸法余裕を見てソ
ース、ドレイン領域5.5a、6bを広く形成する必要
があり、集積度の向上が困難であった。
Therefore, it is necessary to form the source and drain regions 5.5a and 6b wide while considering a dimensional margin to absorb mask alignment errors, making it difficult to improve the degree of integration.

そこでソース、ドレインのコンタクト窓をゲート電極(
ワード線)にセルファラインさせて形成する構造が従来
提供され、これによってセル面積を縮小し高集積化が図
られている。
Therefore, the source and drain contact windows are connected to the gate electrodes (
Conventionally, a structure has been provided in which a self-line is formed on a word line (word line), thereby reducing the cell area and achieving high integration.

第6図はこのようなコンタクト窓のセルファライン構造
を有するlトランジスタ・1キヤパシタ・メモリセルを
示す模式側断面図で、同図中の各符号は第5図と同一対
象物を示している。
FIG. 6 is a schematic side sectional view showing one transistor/one capacitor memory cell having such a self-line structure of contact windows, and each reference numeral in the figure indicates the same object as in FIG. 5.

従来上記構造におけるゲート電極にセルファラインされ
たコンタクト窓は第7図(a)乃至(Q)の工程断面図
に示す方法によって形成されていた。
Conventionally, the contact window self-aligned to the gate electrode in the above structure has been formed by a method shown in process cross-sectional views of FIGS. 7(a) to (Q).

即ち先ず第7図(a)に示すように、例えばp型シリコ
ン基板l上に通常の選択酸化法等により選択的にフィー
ルド酸化膜2を形成し、該フィールド酸化膜2によって
画定表出された基板面に通常通り熱酸化によってゲート
酸化膜3を形成した後、該基板上に化学気相成長(CV
D)法により一層目の多結晶シリコン層PAを形成し、
次いで同じ< CVD法により該多結晶シリコン層PA
上に例えば厚さ2000〜3000人程度の第1の二酸
化シリコン(Sing)下層絶縁膜7aを形成する。
That is, first, as shown in FIG. 7(a), a field oxide film 2 is selectively formed on, for example, a p-type silicon substrate l by a conventional selective oxidation method, and the field oxide film 2 is defined and exposed. After forming a gate oxide film 3 on the substrate surface by thermal oxidation as usual, chemical vapor deposition (CVD) is performed on the substrate.
D) forming a first polycrystalline silicon layer PA by method,
Then, by the same <CVD method, the polycrystalline silicon layer PA
A first silicon dioxide (Sing) lower layer insulating film 7a having a thickness of, for example, about 2,000 to 3,000 layers is formed thereon.

次いで通常のフォトリソグラフィ技術によりパターンニ
ングを行って第7図中)に示すように、PAよりなり上
部に第1のSing下層絶縁膜7aを有するゲート電極
(ワード線)4a、4b、4c。
Next, patterning is performed using a conventional photolithography technique to form gate electrodes (word lines) 4a, 4b, 4c made of PA and having a first Sing lower layer insulating film 7a thereon, as shown in FIG.

4dを形成し、次いで通常通り該ゲート電極をマスクに
して不純物のイオン注入を行ってn4型ドレイン領域5
及びn9型ソース領域6a、6bを形成する。
4d, and then impurity ions are implanted as usual using the gate electrode as a mask to form an n4 type drain region 5.
and n9 type source regions 6a and 6b are formed.

次いで第7図(C)に示すように、CVD法により該基
板上に例えば厚さ2000〜3000人程度の第2のs
tow下層絶縁膜7bを形成する。
Next, as shown in FIG. 7(C), a second layer with a thickness of about 2,000 to 3,000 layers is formed on the substrate by CVD.
A tow lower layer insulating film 7b is formed.

そして上記第2のSiO□下層絶縁膜7bを、基板面に
対して垂直な方向に優勢なドライエツチング手段例えば
四弗化炭素(CF、)ガスによるリアクティブ・イオン
エツチング法により、上面よりドレイン、ソース領域5
及び5a、5b面が表出する迄均−にエツチングするこ
とにより、第7図(d)に示すようにゲート電極4a、
4b、4c、4d等にこれらゲート電極側面の第2のS
ing下層絶縁膜7bを介してセルファラインするドレ
イン。
Then, the second SiO□ lower insulating film 7b is etched from the upper surface by dry etching, such as reactive ion etching using carbon tetrafluoride (CF) gas, in a direction perpendicular to the substrate surface. source area 5
By uniformly etching the gate electrodes 4a and 5b until the surfaces 5a and 5b are exposed, the gate electrodes 4a and 5b are etched as shown in FIG. 7(d).
4b, 4c, 4d, etc. on the side surfaces of these gate electrodes.
ing self-aligned drain through the lower insulating film 7b.

ソース領域5.6a、6bのコンタクト窓8を形成する
方法であった。(前記第6図では、第1のSing下層
絶縁膜7aと第2のSiO□下層絶縁膜7bとを一体と
しSing下層絶縁膜7としている。)〔発明が解決し
ようとする問題点〕 然し上記従来の方法においては、コンタクト窓8形成の
りアクティブ・イオンエツチングに際して、コンタクト
窓8の上縁部UE即ちゲート電極4a、4b、4c、4
d等の肩部の第2のSiO2下層絶縁膜7bが余計エツ
チングされて角が削られる傾向があるため、エツチング
・レートの基板面内における分布や、第2のSin、下
層絶縁膜7bの基板面内における厚さのばらつきが大き
い場合、ゲ−ト電極4a、4b、4c、4d等の肩の部
分が露出し、該ゲート電極が該コンタクト窓8上に第7
図(e)のように形成されるキャパシタ電極9a。
This was a method of forming contact windows 8 in source regions 5.6a, 6b. (In FIG. 6, the first Sing lower insulating film 7a and the second SiO□ lower insulating film 7b are integrated to form the Sing lower insulating film 7.) [Problems to be solved by the invention] However, the above-mentioned problem In the conventional method, when active ion etching is performed to form the contact window 8, the upper edge UE of the contact window 8, that is, the gate electrodes 4a, 4b, 4c, 4
Since the second SiO2 lower insulating film 7b at the shoulder portions such as d tends to be etched excessively and the corners are shaved off, the etching rate distribution within the substrate surface and the substrate of the second SiO2 lower insulating film 7b may be affected. When the thickness variation in the plane is large, the shoulder portions of the gate electrodes 4a, 4b, 4c, 4d, etc. are exposed, and the gate electrodes are placed on the contact window 8 by the seventh layer.
A capacitor electrode 9a formed as shown in FIG.

9bやドレイン電極lO等の導電層とシッートするとい
う問題を生ずることがあった。
This sometimes causes a problem of contact with conductive layers such as the conductive layer 9b and the drain electrode lO.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記問題点の解決は、半導体基板上に第1の絶縁膜を介
して載設された第1の導電体パターンに隣接して該半導
体基板面に接する第2の導電体パターンを設けるに際し
て、該第1の導電体パターンが載設された該半導体基板
上に第2の絶縁膜を形成する工程、該第2の絶縁膜上に
多結晶シリコン膜を形成する工程、該多結晶シリコン膜
上に耐酸化マスク膜を形成する工程、該耐酸化マスク膜
を有する該第1の導電体パターン周辺の凹部をエッチン
グ・マスク層で埋める工程、該エッチング・マスク層を
マスクにして該耐酸化マスク膜の表出部を選択的に除去
する工程、該エッチング・マスク層を除去する工程、残
留する該耐酸化マスク膜をマスクにして該第1の導電体
パターン上の多結晶シリコン膜を中途まで酸化シリコン
膜とする工程、該酸化シリコン膜をマスクにして該凹部
上の耐酸化マスク膜及び多結晶シリコン膜を選択的に除
去する工程、該第1の導電体パターン上の残留多結晶シ
リコン膜をマスクにし基板面に対して垂直方向に優勢な
エツチング手段により該凹部内の第2の絶縁膜及び第1
の絶縁膜を選択的に除去し該凹部内の半導体基板面を表
出させる工程、該表出半導体基板面に接する第2の導電
体パターンを形成する工程を有する本発明による半導体
装置の製造方法によって達成される。
The solution to the above problem is to provide a second conductive pattern adjacent to the first conductive pattern placed on the semiconductor substrate via the first insulating film and in contact with the surface of the semiconductor substrate. forming a second insulating film on the semiconductor substrate on which the first conductor pattern is mounted; forming a polycrystalline silicon film on the second insulating film; a step of forming an oxidation-resistant mask film, a step of filling the recesses around the first conductor pattern having the oxidation-resistant mask film with an etching mask layer, and a step of forming the oxidation-resistant mask film using the etching mask layer as a mask. A step of selectively removing the exposed portion, a step of removing the etching mask layer, and using the remaining oxidation-resistant mask film as a mask, the polycrystalline silicon film on the first conductor pattern is partially removed from the silicon oxide layer. a step of selectively removing the oxidation-resistant mask film and the polycrystalline silicon film on the recessed portions using the silicon oxide film as a mask; a step of masking the remaining polycrystalline silicon film on the first conductor pattern; Then, the second insulating film and the first insulating film in the recess are etched by an etching method that is predominant in the direction perpendicular to the substrate surface.
A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, comprising the steps of selectively removing an insulating film to expose a semiconductor substrate surface within the recess, and forming a second conductor pattern in contact with the exposed semiconductor substrate surface. achieved by.

〔作用〕[Effect]

即ち本発明の方法においてはゲート電極とその側面の絶
縁膜上に選択的に該絶縁膜とエツチングの選択性を有す
る異種膜を形成し、側面に絶縁膜を有するゲート電極に
セルファラインさせてコンタクト窓を形成するりアクテ
ィブ・イオンエツチングにおいて全面エツチングを行う
のではなく、上記異種膜をマスクにして選択エツチング
を行うものであり、これによってエツチング・レートや
絶縁膜の膜厚が多少ばらついてもゲート電極側面の絶縁
膜の上縁部は上記異種膜により完全に保護されて、該ゲ
ート電極側面の絶縁膜の上縁部が削り取られることがな
くなるので、該コンタクト窓上に形成されるキャパシタ
電極やドレイン電極と上記ゲート電極とのシッート障害
は完全に防止される。
That is, in the method of the present invention, a different type of film having etching selectivity with respect to the insulating film is selectively formed on the gate electrode and the insulating film on the side surfaces thereof, and a self-aligned contact is made with the gate electrode having the insulating film on the side faces. Rather than forming a window or etching the entire surface using active ion etching, selective etching is performed using the above-mentioned foreign film as a mask. The upper edge of the insulating film on the side surface of the electrode is completely protected by the above-mentioned foreign film, and the upper edge of the insulating film on the side surface of the gate electrode is not scraped off. Seat failure between the drain electrode and the gate electrode is completely prevented.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明を、図を参照し実施例により具体的に説明す
る。
Hereinafter, the present invention will be specifically explained by examples with reference to the drawings.

第1図(a)乃至(1)はlトランジスタ・1キヤパシ
タ型メモリセル形成の際の一実施例を示す工程断面図、
第2図は上記実施例により形成した1トランジスタ・1
キヤパシタ型メモリセルの模式平面図、第3図はROM
セルの模式平面図、第4図(a)乃至(i)は上記RO
Mセルを形成する際における一実施例を示す工程断面図
である。
FIGS. 1(a) to 1(1) are process cross-sectional views showing an example of forming one transistor/one capacitor type memory cell;
Figure 2 shows one transistor formed according to the above embodiment.
Schematic plan view of capacitor type memory cell, Figure 3 is ROM
Schematic plan views of the cell, FIGS. 4(a) to (i) are the above RO
FIG. 3 is a process cross-sectional view showing an example of forming an M cell.

全図を通じ同一対象物は同一符号で示し、且つ第7図の
同一対象物とも同一符号で示す。
The same objects are indicated by the same reference numerals throughout the figures, and the same objects in FIG. 7 are also indicated by the same reference numerals.

第1図(a)参照 本発明の方法によりlトランジスタ・lキャパシタ型メ
モリセルを形成するに際しては、通常のの方法により゛
例えばp型シリコン基板1上に選択的にフィールド酸化
膜2を形成し、該フィールド酸化膜2によって画定表出
されたセル形成領域上にゲート酸化膜3を形成し、1層
目の多結晶シリコン層PAよりなり該ゲート酸化膜3上
からフィールド酸化膜2上に延在するゲート電極(ワー
ド線)4a、4b、4c、4dを形成した後、該ゲート
電極をマスクにしてn9型ドレイン領域5及びn′−型
ソース領域13a、5bを形成する。
Refer to FIG. 1(a) When forming a transistor/capacitor type memory cell by the method of the present invention, for example, a field oxide film 2 is selectively formed on a p-type silicon substrate 1 by a conventional method. , a gate oxide film 3 is formed on the cell formation region defined and exposed by the field oxide film 2, and a first polycrystalline silicon layer PA is formed and extends from the gate oxide film 3 onto the field oxide film 2. After forming the existing gate electrodes (word lines) 4a, 4b, 4c, and 4d, an n9 type drain region 5 and n'-type source regions 13a and 5b are formed using the gate electrodes as a mask.

第1図中)参照 次いでCVD法により該基板上に例えば2000〜30
00人程度の厚さのsiom下層絶縁膜7を形成し、次
いで其の上に同じ<CVD法により厚さ1000〜20
00人程度の多結晶シリコン層21を形成し、次いで其
の上に同じ<CVD法により厚さ500〜1000人程
度の耐酸化マスク膜例えば窒化シリコン(Si、N4)
膜22を形成し、次いで該基板上にゲート間の凹部を埋
める厚さのエッチング・マスク層例えばレジスト膜23
をスピンコードする。
Referring to FIG.
A SIOM lower layer insulating film 7 with a thickness of about 1,000 mm is formed, and then a film with a thickness of 1,000 to 20 mm is formed using the same CVD method.
A polycrystalline silicon layer 21 with a thickness of about 500 to 1000 nm is formed thereon, and then an oxidation-resistant mask film of about 500 to 1000 layers, such as silicon nitride (Si, N4), is formed on it by the same CVD method.
A film 22 is formed, and then an etching mask layer, such as a resist film 23, is formed on the substrate to a thickness that fills the recesses between the gates.
Spin code.

第1図(C)参照 次いで酸素(Ol)プラズマ処理等により上記レジスト
膜23を上面からSi3N、膜22が表出する迄エツチ
ング除去し、ゲート電極(ワードM)間の凹部24a+
 24b* 24c+ 24cL 24eを選択的にレ
ジスト膜23で埋める。
Referring to FIG. 1(C), the resist film 23 is etched away by oxygen (Ol) plasma treatment or the like until the Si3N film 22 is exposed from the upper surface, and the recesses 24a+ between the gate electrodes (words M) are removed.
24b* 24c+ 24cL 24e is selectively filled with a resist film 23.

第1図(d)参照 次いで上記凹部のレジスト膜23をマスクにし、例えば
CFn+Ogガスを用いるドライエツチングによりゲー
ト電極4 as  4 b、4 c、4 d及びその側
面のSing下層絶縁膜7の上部に表出せしめられてい
る5j3N4膜22を選択的に除去し、該領域の多結晶
シリコン層21を選択的に表出させる。
Referring to FIG. 1(d), the gate electrodes 4 as 4 b, 4 c, 4 d and the upper part of the Sing lower layer insulating film 7 on their side surfaces are etched by dry etching using, for example, CFn+Og gas, using the resist film 23 in the recessed portion as a mask. The exposed 5j3N4 film 22 is selectively removed, and the polycrystalline silicon layer 21 in the region is selectively exposed.

第1図(e)参照 次いでSi!Na膜22をマスクにし熱酸化を行って表
出している多結晶シリコン層21の表出面に選択的に厚
さ500〜1000人程度のSing膜25膜形5する
See FIG. 1(e) then Si! Using the Na film 22 as a mask, thermal oxidation is performed to selectively form a Sing film 25 with a thickness of about 500 to 1000 on the exposed surface of the exposed polycrystalline silicon layer 21.

なおこの際該領域の多結晶シリコン残層の厚さは170
0〜500人程度となる。
At this time, the thickness of the remaining polycrystalline silicon layer in this region is 170 mm.
Approximately 0 to 500 people.

第1図(f)参照 次いで上記SiO□膜25をマスクにし、燐酸ボイル法
等により凹部24a、 24b、 24c、 24d、
 24e内のSi3N。
Refer to FIG. 1(f). Next, using the SiO□ film 25 as a mask, the recesses 24a, 24b, 24c, 24d,
Si3N in 24e.

膜22を除去し、次いで基板面に対して垂直方向の異方
性を有する例えば四塩化炭素(CCI、)等のガスによ
るリアクティブ・イオ“ンエッテングにより上記凹部内
に表出せしめられた多結晶シリコン層21を選択的に除
去し、該凹部内のSing乍層絶縁膜7を選択的に表出
せしめる。
After removing the film 22, the polycrystals are exposed in the recesses by reactive ion etching using a gas such as carbon tetrachloride (CCI), which has anisotropy perpendicular to the substrate surface. The silicon layer 21 is selectively removed to selectively expose the Sing layer insulating film 7 within the recess.

なおこの際、ゲート電極4a、4b、4c、4d及びそ
の側面のSin、下層絶縁膜7の上部には多結晶シリコ
ン層21が残留している。
At this time, the polycrystalline silicon layer 21 remains on the gate electrodes 4a, 4b, 4c, and 4d, the Sin on their side surfaces, and the upper part of the lower insulating film 7.

第1図(醪参照 次いで基板面に対して垂直な異方性を有する例えばCF
4 +l(、ガスによるリアクティブ・イオンエツチン
グにより該基板面に表出しているSin。
Fig. 1 (Refer to the moromi.)
4 +l(, Sin exposed on the substrate surface by reactive ion etching using gas.

膜のエツチングを行う、該エツチングによりゲート電極
4a、4b、4c、、4d及びその側面のSiO2絶縁
膜7の上部のSing膜25膜形5され、且つ該領域に
存在する多結晶シリコン層21をマスクにしてゲート電
極間凹部24a、 24b+ 24c、 24d+ 2
4c底面のSing下層絶縁膜7及びゲート酸化膜3が
選択的に除去され、該凹部底面のドレイン領域5及びソ
ースffl@6 a、  61)を表出するコンタクト
窓8が形成される。
The etching process removes the Sing film 25 on top of the gate electrodes 4a, 4b, 4c, 4d and the SiO2 insulating film 7 on their side surfaces, and removes the polycrystalline silicon layer 21 present in the area. Concave portions 24a, 24b+ 24c, 24d+ 2 between gate electrodes as masks
The Sing lower insulating film 7 and gate oxide film 3 on the bottom surface of the recess are selectively removed, and a contact window 8 is formed that exposes the drain region 5 and source ffl@6a, 61) on the bottom surface of the recess.

なおゲート電極4a、4b、4c、4d及びその側面の
5ift下層絶縁膜7の上部には前述したように多結晶
シリコン層21が残留しているので、該エツチングに際
してコンタクト窓8の上縁部即ちゲート電極の肩部上の
Sin、下層絶縁膜7が削りとられることはない。
Note that since the polycrystalline silicon layer 21 remains on the gate electrodes 4a, 4b, 4c, 4d and the 5ift lower insulating film 7 on their side surfaces as described above, the upper edge of the contact window 8, that is, the upper edge of the contact window 8 during etching, The Sin and lower insulating film 7 on the shoulder portion of the gate electrode are not scraped off.

第1図(h)参照 次いで通常遺り該基板上に厚さ4000〜5000人程
度の2層目の多結晶シリコン層PBを形成し、通常のフ
ォトリングラフィ技術により該多結晶シリコン層PBと
その下部に残留する前記多結晶シリコン層21をパター
ンニングし、上記2層目の多結晶シリコン層PBよりな
り前記コンタクト窓8部においてソース領域5a、5b
にそれぞれ接する第1のキャパシタ電極9a、9b及び
ドレイン領域5に接するドレイン電極10を形成する。
Refer to FIG. 1(h). Next, a second polycrystalline silicon layer PB having a thickness of approximately 4,000 to 5,000 layers is formed on the substrate, and the polycrystalline silicon layer PB is bonded with the polycrystalline silicon layer PB using a conventional photolithography technique. The polycrystalline silicon layer 21 remaining under the polycrystalline silicon layer 21 is patterned, and the source regions 5a and 5b are formed of the second polycrystalline silicon layer PB in the contact window 8 portion.
First capacitor electrodes 9a and 9b in contact with the drain region 5, respectively, and a drain electrode 10 in contact with the drain region 5 are formed.

第1図(1)参照 以後従来通り熱酸化法によりキャパシタ電極上に誘電体
膜(キャパシタ膜)11を形成し、該基板上にCVD法
により4000〜5000人程度の3層目の多結晶シリ
コン層PCよりなる第2のキャパシタ電極12を形成し
、通常のフォトリソグラフィ技術により該第2のキャパ
シタ電極12に前記ドレイン電極10を表出する開孔2
6を形成し、次いで該基板上に燐珪酸ガラス(P S 
G)等よりなる眉間絶縁膜13を形成し、該眉間絶縁膜
13に前記ドレイン電極10を表出するコンタクト窓2
7を形成し、該眉間絶縁膜13上に前記コンタクト窓2
7においてドレイン電極10に接するアルミニウム等よ
りなるビット配線14を形成する。
Referring to FIG. 1 (1), a dielectric film (capacitor film) 11 is formed on the capacitor electrode by the conventional thermal oxidation method, and a third layer of polycrystalline silicon of about 4000 to 5000 layers is formed on the substrate by the CVD method. A second capacitor electrode 12 made of a layer PC is formed, and an opening 2 for exposing the drain electrode 10 is formed in the second capacitor electrode 12 by a normal photolithography technique.
6 and then phosphosilicate glass (P S
G) A contact window 2 in which a glabellar insulating film 13 is formed, and the drain electrode 10 is exposed on the glabellar insulating film 13.
7 is formed, and the contact window 2 is formed on the glabella insulating film 13.
At step 7, a bit wiring 14 made of aluminum or the like is formed in contact with the drain electrode 10.

そして以後図示しないが、カバー絶縁膜の形成等がなさ
れて1トランジスタ・1キヤパシタ構造のメモリセルが
完成する。
Thereafter, although not shown, a cover insulating film is formed, and a memory cell having a one-transistor/one-capacitor structure is completed.

第2図は上記実施例の1トランジスタ・1キヤパシタ構
造のメモリセル(2セル分の領域)を示す模式平面図で
ある。なお各対象物は第1図と同符号で示しである。
FIG. 2 is a schematic plan view showing a memory cell (an area for two cells) having a one-transistor/one-capacitor structure in the above embodiment. Note that each object is indicated by the same reference numeral as in FIG.

上記実施例によれば、ドレイン・コンタクト窓及びキャ
パシタ・コンタクト窓がゲート電極にセルファラインで
形成される1トランジスタ・1キヤパシタ構造のD−R
AMセルを形成する際、ゲート電極の表面に形成される
下層絶縁膜の上縁部即ちゲート電極の肩の部分が損傷を
受けることがない。
According to the above embodiment, the D-R has a one-transistor/one-capacitor structure in which the drain contact window and the capacitor contact window are formed on the gate electrode by a self-line.
When forming an AM cell, the upper edge of the lower insulating film formed on the surface of the gate electrode, that is, the shoulder portion of the gate electrode, is not damaged.

従って該ゲート電極にオーバラップして形成されるドレ
イン電極やキャパシタ電極とゲート電極間の耐圧低下や
シッートは防止される。
Therefore, a decrease in breakdown voltage or a seat between the drain electrode or capacitor electrode formed to overlap the gate electrode and the gate electrode can be prevented.

なお本発明の方法は上記実施例に限らず、第3図の模式
平面図に示すようなROMセルにおけるドレイン・コン
タクト(ビット線コンタクト窓)をゲート電極(ワード
線)にセルファラインで形成する際にも適用される。同
図において、2はフィールド酸化膜、4a、4bはゲー
ト電極(ワード線)、5はドレイン領域、6a、6bは
ソース領域、108はドレイン・コンタクト窓(ビット
線コンタクト窓)、14はビット配線を示す。
Note that the method of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and can also be applied when forming a drain contact (bit line contact window) to a gate electrode (word line) in a ROM cell as shown in the schematic plan view of FIG. also applies. In the figure, 2 is a field oxide film, 4a and 4b are gate electrodes (word lines), 5 is a drain region, 6a and 6b are source regions, 108 is a drain contact window (bit line contact window), and 14 is a bit wiring. shows.

以下にその実施例を第4図(al乃至に)に示す工程断
面図を参照して説明する。
The embodiment will be described below with reference to process cross-sectional views shown in FIG. 4 (al to al).

第4図(a)参照 通常の方法により例えばp型シリコン基板l上にゲート
酸化膜3を下部にをするゲート電極4a。
Refer to FIG. 4(a). A gate electrode 4a is formed by forming a gate oxide film 3 on a p-type silicon substrate l by a conventional method.

4bを形成し、該ゲート電極をマスクにしてn。4b and n using the gate electrode as a mask.

型ドレイン領域5及びn+型ソース領域6a、6bを形
成し、次いで前記実施例同様該基板上に2000〜30
00人程度の厚さのSiOア下層絶縁膜7を形成し、そ
の上に厚さ1000〜2000人程度の多結晶シリコン
層21を形成し、その上に厚さ500〜1000人程度
の5isNm膜22を形成し、該基板上にゲート電極間
の凹部24を埋める厚さにポジ・レジスト膜123を形
成し、フォトマスクセ8を用いて露光を行う。
A type drain region 5 and n+ type source regions 6a and 6b are formed, and then a 2000 to 300%
A SiO lower insulating film 7 with a thickness of about 0.000 nm is formed, a polycrystalline silicon layer 21 with a thickness of about 1000 to 2000 nm is formed on it, and a 5 is Nm film with a thickness of about 500 to 1000 nm is formed on it. A positive resist film 123 is formed on the substrate to a thickness that fills the recesses 24 between the gate electrodes, and exposure is performed using a photomask 8.

Lは露光用の光を示す。L indicates light for exposure.

第4図伽)参照 次いで現像を行って上記凹部24の上部以外の領域の、
レジスト膜123を選択的に除去する。
Refer to FIG. 4) Next, development is performed to remove the area other than the upper part of the recess 24.
The resist film 123 is selectively removed.

第4図(C)参照 次いで現像液等により上記凹部24の上部に残留する米
語”光レジスト膜123のエツチングを行い、ゲート電
極間の凹部24内に満たされているもの以外を選択的に
除去する。
Refer to FIG. 4(C) Next, the photoresist film 123 remaining on the upper part of the recess 24 is etched using a developer or the like, and the part other than that filled in the recess 24 between the gate electrodes is selectively removed. do.

第4図(d)参照 次いで上記レジスト膜123をマスクにしドライエツチ
ング手段により上記凹部24以外の場所に表出している
Si3Nm膜22を選択的に除去する。
Referring to FIG. 4(d), the Si3Nm film 22 exposed outside the recesses 24 is selectively removed by dry etching using the resist film 123 as a mask.

第4図(e)参照 次いで上記レジスト膜123を除去した後、熱酸化を行
い表出多結晶シリコン層21面に厚さ500〜1000
人程度のSing膜25膜形5する。この際凹部24内
の多結晶シリコン層の表面は、5isNn膜22に覆わ
れているので酸化されない。
Refer to FIG. 4(e) Next, after removing the resist film 123, thermal oxidation is performed to form a layer of 500 to 1,000 in thickness on the surface of the exposed polycrystalline silicon layer 21.
The Sing membrane has a size of 25 membranes and 5 membranes, about the size of a person. At this time, the surface of the polycrystalline silicon layer within the recess 24 is not oxidized because it is covered with the 5isNn film 22.

第4図(f)参照 次いで燐酸ボイル等の方法により凹部24内の5t3N
4膜22を除去し該凹部24内の多結晶シリコン層21
を表出せしめる。
Referring to FIG. 4(f), the 5t3N inside the recess 24 is then heated by a method such as phosphoric acid boiling.
4 film 22 is removed and the polycrystalline silicon layer 21 in the recess 24 is removed.
to express it.

第4図(g)参照 次いでSiO□膜25をマスクにし、CCl4ガスによ
るリアクティブ・イオンエツチングにより凹部24内の
多結晶シリコン層21を選択的に除去し、該凹部24内
のSiOx下層絶縁膜7を表出させる。
Refer to FIG. 4(g). Next, using the SiO□ film 25 as a mask, the polycrystalline silicon layer 21 inside the recess 24 is selectively removed by reactive ion etching using CCl4 gas, and the SiOx lower layer insulating film inside the recess 24 is etched. Show 7.

第4図(旬参照 次いで基板面に対して垂直な異方性を有する例えばCF
a+Hzガスによるリアクティブ・イオンエツチングに
より該基板面に表出しているSi0g膜のエツチングを
行う、該エツチングによりゲート電極4a、4b、及び
その側面のSiOオ下層絶縁膜7の上部のSing膜2
5膜形5され、且つ該領域に存在する多結晶シリコン層
21をマスクにしてゲート電極間凹部24底面のSiO
x下層絶縁膜7が選択的に除去され、該凹部底面にドレ
イン領域5を表出するコンタクト窓108が形成される
Figure 4 (see below) For example, CF having anisotropy perpendicular to the substrate surface
The SiOg film exposed on the substrate surface is etched by reactive ion etching using a+Hz gas. Through this etching, the Sing film 2 on the top of the gate electrodes 4a, 4b and the SiO2 lower insulating film 7 on the side thereof is etched.
Using the polycrystalline silicon layer 21, which is formed in a five-film shape 5 and exists in the region, as a mask, the SiO
The lower insulating film 7 is selectively removed, and a contact window 108 exposing the drain region 5 is formed at the bottom of the recess.

なおゲート電極4a、4b及びその側面のSin。Note that the gate electrodes 4a and 4b and their side surfaces are made of sin.

絶縁膜7の上部には多結晶シリコン層21が残留してい
るので、該エツチングに際してコンタクト窓108の上
縁部即ちゲート電極の凹部側肩部上のSiOx下層絶縁
膜7が削り取られることはない。
Since the polycrystalline silicon layer 21 remains on the upper part of the insulating film 7, the SiOx lower insulating film 7 on the upper edge of the contact window 108, that is, on the shoulder on the concave side of the gate electrode, is not scraped off during this etching. .

第4図(1)参照 次いで通常の方法により該基板上に配線材料層を形成し
、通常のりソグラフィ技術により多結晶シリコン層21
を除去し、該基板上にPSG等よりなる層間絶縁膜13
を形成し、該眉間絶縁膜13に前記コンタクト窓108
及びその周辺部を表出する大きめのコンタクト窓27を
形成し、次いで通常の方法により該層間絶縁膜13上に
前記コンタクト窓27及び108を介してドレイン領域
5に接続するビット配線14を形成する。
Referring to FIG. 4(1), a wiring material layer is then formed on the substrate by a conventional method, and a polycrystalline silicon layer 21 is formed by a conventional lamination lithography technique.
is removed, and an interlayer insulating film 13 made of PSG or the like is formed on the substrate.
The contact window 108 is formed in the glabella insulating film 13.
A large contact window 27 is formed to expose the contact window 27 and its peripheral portion, and then a bit wiring 14 connected to the drain region 5 via the contact windows 27 and 108 is formed on the interlayer insulating film 13 by a conventional method. .

該実施例においても、第4図(g)に示すコンタクト窓
形成のエツチングにおいて、前述したようにコンタクト
窓108の上縁部即ちゲート電極4 a +4bの凹部
側肩部上のSing下層絶縁膜7が削り取られることは
ないので、該コンタクト窓108上にゲート電極4a、
4bとオーバラップして形成されるビット配線14と該
ゲート電極4a、4b間に耐圧劣化やショート等の障害
を生せしめることがない。
In this embodiment as well, in the etching for forming the contact window shown in FIG. Since the contact window 108 is not scraped off, the gate electrode 4a,
There is no problem such as breakdown voltage deterioration or short circuit between the bit line 14 formed to overlap with the bit line 4b and the gate electrodes 4a and 4b.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明のように本発明によれば、ワード線にセルファ
ラインで該ワード線に対して高い絶縁耐力を有するコン
タクト窓の形成が可能になり、高集積化されるD−RA
M−’PROM等の半導体記憶装置の、信顛性及び製造
歩留りが向上出来る。
As described above, according to the present invention, it is possible to form a contact window having a high dielectric strength with respect to the word line with a self-line, and this enables highly integrated D-RA.
The reliability and manufacturing yield of semiconductor memory devices such as M-'PROM can be improved.

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

第1図(al乃至(1)はlトランジスタ・1キヤパシ
タ型メモリセル形成の際の一実施例を示す工程断面図、 第2図は上記実施例により形成した1トランジスタ・1
キヤパシタ型メモリセルの模式平面図、第3図はROM
セルの模式平面図、 第4図(a)乃至(1)は上記ROMセルを形成する際
における一実施例を示す工程断面図、 第5図は当初の1トランジスタ・lキャパシタ構造のD
−RAMセルを示す模式側断面図、第6図は従来のコン
タクト窓セルファライン構造を有するlトランジスタ・
1キヤパシタ型メモリセルを示す模式側断面図、 第7図(a)乃至(e)は従来の製造方法を示すψ工程
断面図である。 図において、 4a、4b、4c、4dは ゲート電極(ワード線)、 5はドレイン領域、 5a、5bはソース領域、 7は二酸化シリコン絶縁膜、 8はコンタクト窓、 9a、9bは第1のキャパシタ電極、 10はドレイン電極、 21は多結晶シリコン層、 22は窒化シリコン膜、 23はレジスト膜、 24a、 24b、 24C,24d、 24eはゲー
ト電極間の凹部、 25は二酸化シリコン膜 を示す。 $  r  I!1 ト t 唄 番 2 酊 拳3唄 拳 4 町 峯 4I!r ¥−S 唄 拳を酊 躯7 酊
FIG. 1 (al to (1)) is a process cross-sectional view showing an example of forming one transistor and one capacitor type memory cell, and FIG. 2 is a one transistor and one transistor formed by the above embodiment.
Schematic plan view of capacitor type memory cell, Figure 3 is ROM
A schematic plan view of the cell, FIGS. 4(a) to (1) are process cross-sectional views showing an example of forming the above ROM cell, and FIG.
-A schematic side cross-sectional view showing a RAM cell; FIG.
A schematic side sectional view showing a single capacitor type memory cell, and FIGS. 7(a) to 7(e) are ψ step sectional views showing a conventional manufacturing method. In the figure, 4a, 4b, 4c, 4d are gate electrodes (word lines), 5 is a drain region, 5a, 5b are source regions, 7 is a silicon dioxide insulating film, 8 is a contact window, 9a, 9b are first capacitors Electrodes: 10 is a drain electrode, 21 is a polycrystalline silicon layer, 22 is a silicon nitride film, 23 is a resist film, 24a, 24b, 24C, 24d, 24e are recesses between gate electrodes, and 25 is a silicon dioxide film. $r I! 1 To t Utaban 2 Drunken 3 Utaken 4 Machine 4I! r ¥-S Utaken wo Drunken Body 7 Drunkenness

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 半導体基板上に第1の絶縁膜を介して載設された第1の
導電体パターンに隣接して該半導体基板面に接する第2
の導電体パターンを設けるに際して、該第1の導電体パ
ターンが載設された該半導体基板上に第2の絶縁膜を形
成する工程、該第2の絶縁膜上に多結晶シリコン膜を形
成する工程、該多結晶シリコン膜上に耐酸化マスク膜を
形成する工程、該耐酸化マスク膜を有する該第1の導電
体パターン周辺の凹部をエッチング・マスク層で埋める
工程、該エッチング・マスク層をマスクにして該耐酸化
マスク膜の表出部を選択的に除去する工程、該エッチン
グ・マスク層を除去する工程、残留する該耐酸化マスク
膜をマスクにして該第1の導電体パターン上の多結晶シ
リコン膜を中途まで酸化シリコン膜とする工程、該酸化
シリコン膜をマスクにして該凹部上の耐酸化マスク膜及
び多結晶シリコン膜を選択的に除去する工程、該第1の
導電体パターン上の残留多結晶シリコン膜をマスクにし
基板面に対して垂直方向に優勢なエッチング手段により
該凹部内の第2の絶縁膜及び第1の絶縁膜を選択的に除
去し該凹部内の半導体基板面を表出させる工程、該表出
半導体基板面に接する第2の導電体パターンを形成する
工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
A second conductor pattern adjacent to the first conductor pattern placed on the semiconductor substrate via the first insulating film and in contact with the semiconductor substrate surface.
When providing a conductor pattern, forming a second insulating film on the semiconductor substrate on which the first conductor pattern is mounted, forming a polycrystalline silicon film on the second insulating film. a step of forming an oxidation-resistant mask film on the polycrystalline silicon film; a step of filling the recess around the first conductor pattern having the oxidation-resistant mask film with an etching mask layer; A step of selectively removing the exposed portion of the oxidation-resistant mask film using a mask, a step of removing the etching mask layer, and a step of removing the exposed portion of the oxidation-resistant mask film using the remaining oxidation-resistant mask film as a mask. a step of converting the polycrystalline silicon film into a silicon oxide film halfway; a step of selectively removing the oxidation-resistant mask film and the polycrystalline silicon film on the recessed portions using the silicon oxide film as a mask; and the first conductor pattern. The second insulating film and the first insulating film in the recess are selectively removed by etching that is predominant in the direction perpendicular to the substrate surface using the remaining polycrystalline silicon film as a mask, and the semiconductor substrate in the recess is removed. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of exposing a surface, and forming a second conductor pattern in contact with the exposed semiconductor substrate surface.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004356628A (en) * 2003-05-27 2004-12-16 Samsung Electronics Co Ltd Method for forming self-aligning contact structure using sacrificial mask film
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