TW554474B - Semiconductor device and its manufacturing method - Google Patents

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TW554474B
TW554474B TW086116134A TW86116134A TW554474B TW 554474 B TW554474 B TW 554474B TW 086116134 A TW086116134 A TW 086116134A TW 86116134 A TW86116134 A TW 86116134A TW 554474 B TW554474 B TW 554474B
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etching
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TW086116134A
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Takahisa Eimori
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

55^474
A7 B7 / 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（1 ) 掰明所_夕坊術镅城 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係闞於半導體裝置及其製造方法。更詳言之， 係鼷於具有改善的層間接觭點之半導體裝置及其製造方法 者0 先前夕抟術 第20圖係顯示半導體DRAM之記憶體格（cell)之構造之 平面圖。如在圈中所示* DRAM之記憶體格為•首先在半導 傾基板101之上面放置字線（word line, transfer gate轉 移閘）106a »其上面放置位元線106b。因此，位元線接觸 點112係設計在字線106a之間隙•從上方通過字線106a之 横方而落在基板101。 另一方面，層叠型格（stack cell)(堆積型）之電容器 部為*位於位元線106b之上方，將電容器即存餘節（ storage node)113之接觭點114，對活性領域11 5設計在字 線106a與位元線106b之格子之間隙，從上面通過位元線與 字線之横方而落在基板101之上面。 第21圖係顯示DRAM之接觭點構造之圖。其中，（a) ，（b)，（c)係分別顯示第20圖之平面圖之A-A·，B-B1， C-C1線之剖面圖。在第21圖中，在基板101之上面配置字 線106a，在下部層間氧化膜103a與上部層間氧化膜103b之 間配置位元線106b。 半導體中之微细格子技術為不斷地進步，而在其中， 重叠及尺寸不均勻之控制愈來愈困難。重叠有偏倚時，例 如在第21圖中用虛線所圍繞之橢圓部分，位元線接觸點 3 9 2 90 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 554474 A7 B7 五、發明説明（2 ) 112或存儲節接觸點113會與字線106^及位元線106b發生短 路。因此，需要縮小接觭點之孔徑，或霈要一種雖然接觸 點放置在配線上也不會與配線發生短路之自動調整接觭點 (self-aligned contact)技術。 第22圖係顯示使用氮化膜之自動調整接觭點技術。使 用氮化膜之自動調整接觭點技術有：如第22圖U)所示之 在層間氧化膜107與103之間夾住一枚氮化矽之膜（SiH膜） 108之SiN覆蓋層（blanket)方式，如第2圖（b)所示之用氮 化矽之膜108覆蓋字線106a之側壁之SiN俩壁方式•如第 22圖（c)所示之用氮化矽膜108覆蓋字線106a之上部及倒壁 之SiN覆蓋配線方式。上逑各技術均為用蝕刻阻止膜即SiN 膜108來覆蓋作為底層配線之字線（轉移閘）106a者。在SiN 覆蓋層方式中，將氧化矽膜之接觸蝕刻一旦在SiH膜停止 之後·再蝕刻SiH膜108與底曆氧化膜來取得與基板接觭者 。在SiN側壁方式及SiN覆蓋配線方式中，Μ遴免削除倒壁 之SiN膜108之狀態下實行氧化膜蝕刻來取得與基板101之 接觸。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 醏明所欲解決之誤頴 在上述DRAM之接觭點中，横方向之微细化為愈來愈進 步，而接觸孔之設計徑為愈來愈小的傾向，但縱向之膜厚 係尚未到達被薄膜化成為不增加配線間寄生容量之地步。 其结果，接觸點深度對接觸孔徑之長寬（aspect(孔深度與 孔直徑之比值，此比值愈大，表示孔徑小而深度大•本文 中稱為長寬比））比之值變大。長寬比之值大的微细接觸點 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） 2 3 9 29 0
參考 hVa<^Sci.Tech.B10(5),1994)。 第23圖係顯示用K說明長寬比值高之接觸孔形成之問 題之接觸孔剖面之圖。第23圖（a)係顯示由光阻110膜之開 孔來開孔層間氧化膜103時，在長寬比值高之接觸孔之底 部發生蝕刻#止之例。為避免該蝕刻受阻之發生•有在独 刻時加強各向同性蝕刻之成分的方法，然而使用該方法時 ，即如第23圖（b)所示，横方向之蝕刻進行•有會與層間 氧化膜103中之位元線等之配線發生短路之可能性。 第24圖係顯示在第22圖（a)所示SiN覆蓋方式之配線之 間，佈置自動調整方式之接觭點時之問題予以說明用之剖 面之圖。第24圖U)係顯示形成在SiH膜108間隙之開孔發 生蝕刻停止之吠態。又•第24圖（b)係顯示在開孔底部出 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) \?- 〕裝· 、\吕 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 , 蝕部 叠 蝕.'良 報之寬 為易底 重於不 公差長 式容的 當由孔 開段成 方不窄，生開 公生形 整置弄 又發孔 利發就 調放被。易觸。專不 ， 動 再膜刻容接點 本内而 自，化蝕，於缺 日孔然 之 部氮止 係由之，觸， 刻底由阻關，等報接法 蝕 之是於的此加 公於方 止孔其易细因增利關之 阻觸尤而變。抗專有膜 來接；大愈留阻開示之 膜深造變為殘觭公揭矽 ο 之 之構性 分之接 本有化 者矽 g 的部部膜或 日等氧 態化La果局 底間良 在號之 狀氮E-结值孔層不如19間 之MRI之比，之觸例44層 比 是起膜寬時致接 ，27成 寬其引 化長倚 所生者1-形 長尤 易氮其 偏阻發 再平下 高 容之為分受會 開形 現在刻分部刻， 特情 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（21〇X：297公釐） 3 3 92 90 554 η Α7 Β7 五、發明説明（4 ) 比值高之接觸孔而言*不能說是完全。 本發明係為解決上述先前之接觸孔開孔不良的問題點 所成；其目的在於提供一種可確實地開孔長寬比值高之接 觸點，具有擴開接觭點底面接觸面積之接觸點之半導體裝 置及其製造方法者。 用Μ解決誤顙之丰段 本發明之半導髏装置係具備有： 半導體底層， 形成在該半導體底層上之，由其蝕刻率（etching rate)不同之複數俚層所構成之層間絕緣膜，及 形成於設在該層間絕緣膜之開孔*到達上逑半導髏底 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝_ 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 逑 開與上 ， 絕上 絕 上 離 ·近 部 間近 間 接 ，內接 電 。層靠 層 鄰 内層係 導徵述愈 述 於。膜的點 逑特上， 上 , 者 緣低觭 上 其在分 在 中徵 絕地接 個為 係部。係 當特間對述 數間點述激點 膜其 層相上 複之觸 上特觸 緣為逑率， 有部接 之其接 絕大上刻部 成電述層為述 間擴在蝕電 形導上 底大上 層向，其導 ，之，體擴 ， 逑方 為而有 ο 為位為 導向為 上徑置 離設徼 置而置 半方置 在向裝距地特裝近裝述徑裝 , ，體定行其體鄰體上向體 為分導預平為導在導於愈導 點部半層 層成半 成半接，半 , 觭之之 底底形 之形之 鄰層之 點 接層明體體 而明點 明 於底明 觸述底發導導部發觸發中體發 接 上體本 半半電 本接本 當導本 之 導 述述導 述 膜半 層半 上上述 上 緣述
、1T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 4 39 290 554474 A7 B7 五、發明説明（5 ) 絕膜當中於鄰接於上述半導體底層之上述部分•愈靠近上 述半導體底層•愈向徑方向擴大成為階段狀為其特激。 本發明之半導體裝置為·上述接觸點係在上述層間絕 絕膜當中於鄰接於上述半導體底層之上述部分，愈靠近上 述半導體底層，愈向徑方向連續地擴大為其特徵。 本發明之半導體裝置為*在上述層間絕緣膜當中•於 鄰接上述半導體底層之上述部分，形成為其蝕刻率相對地 高於其他部分為其特徵。 < 本發明之半導體裝置係具備有： 半導體底層* 鄰接於該半導體底層而形成之下部導電部， Μ覆蓋上述下部導電部之狀態*形成在上逑半導體底 層上之層間絕緣膜· 在上述層間絕緣膜内•離開上述半導體底層預定距離 而形成之上部導電部•及 在接近上述上部導電部及下部導電部之上述絕緣膜之 開孔内所形成，到達上逑半導體底層之接觸點， 經濟部中央標準局員工消f合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 上述接觸點係在上逑層間絕緣膜當中，包含上述上部 導電部或下部導電部之各部分之間，向徑方向擴大為其特 徵。 、 本發明之半導體裝置係具備有： 半導體底層· 在該半導體底層上，至少其側面為由蝕刻阻止膜所覆 蓋，緊接於上述半導體底層而形成之複數導電部， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 5 3 9 290 5544|74
A7 B7 /五、發明説明（6 ) Μ覆蓋上述複數個導電部之上述蝕刻阻止膜之狀態形 成於上述半導髖底層上*由其蝕刻率相異之複數層所構成 之層間絕緣膜* 在上述複數個導電部之相鄰近蝕刻阻止膜之間隙內， 形成在上述絕緣膜所設之開孔内•通過相郯近之蝕刻阻止 膜之間隙而到達上逑半導體底層之接觸點； 在上述曆間絕緣膜當中，鄰接於上述半導《底層及上 逑蝕刻阻止膜之部分係形成為其蝕刻率相對地高於其他部 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 矽。之所 近上 之述.‘ 間率相 化 徵數膜 鄰之 近上 層刻率 氧特複止 相部 鄰之 ：該蝕刻 由其逑阻 述電 相部 含 而其蝕 為 為上刻 上導 逑電 包 ，即其 部蓋及蝕 在逑 上導 ，驟，即 電 覆層逑 ，上 在述 為步分 ， 導所底上 為蓋 點上 '法的部分 之膜體由 點覆 觸蓋 方膜之部 數止導 再 觭至 接覆 造 緣層之 複阻半， 接大 述至 製絕底曆 逑刻逑外 述擴 上大 之間體底 上蝕上之 上向 將擴 置 層導體 係述係蓋 係方 係向 裝 成半導 置 上置覆 置徑。置方 體 形述半 裝由裝所 裝向徵裝徑 導，上逑 體再體 膜 髖， 特體向 。半 上於上 導，導矽 導內其導，徵明層接開 半外半化。半隙為半內特發底鄰離 。 之之之氧徵之間膜之隙其本體在而 激明蓋 明由特明之止 明間為，導， , 特發覆發為其發部阻發之膜次半為高 其本所本部為本電刻本部矽其在膜地 為膜 電蓋 導蝕 電化 緣對 分之 導覆 之述 導氧 絕相 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） β 3 9 2 9 0 554A^4
A7 B7 五、發明説明（7 ) 對地低者； 形成貫穿上述層間絕緣膜，在鄰接於上述層間絕緣膜 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 揉之 膜行徵 導徵 的層 導導導，， 導分蝕 步點 緣平特 逑特 異底 半半半 半部其 之觸 絕層其 上其 相體 逑述述 述的， 孔接 間底為 涸為 率導 上上上 上層層 開之 1® 體孔 數孔 刻半 於於開。於底底 之層 逑導開 複開 蝕逑 接接離徵接體體 徑底 上半述 成逑 其上 鄰鄰著特鄰導導 內H在述上 形上 用於 將：隨其將半半 大導 ，上成 ，成 ，接 ，為，為，述述 擴半 為與形 為形 為鄰 為成高低為上上。 地述 法，而 法間 法之 法形最變法於開徵 對 上 方內部 方之 方膜 方，地性方接 離特 相 達 造分電 造部 造緣 造層對段造鄰著其 , 到 製部導 製電 製絕 製薄相階製：隨為 分 成 之之逑 之導 之間 之數為 次之為，低 部 形 置層上 置逑 置層。置複 率依置 成高變 之 ， 裝底近 裝上 装逑 徵裝之 刻為裝 形最地 層 內 髖 通接 體之 體上 特賭分 蝕率體 分地績 底 孔。導導， 導近 導成其導部的刻導部對連 0 開徵半半部 半鄰 半形為半述分蝕半 述相地 導 逑特明述電 明相 明來分明上 部其明 上為對 半 上其發上導 發在 發層部發之的，發 之率相 述 在為本開成 本， 本薄逑本層層層本層刻為 上 髁 離形 部 數上 底底底 底蝕率 之， 步 之地。 電。 複之 體體體 體的刻 J ^------1T----- - j (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 7 3929 0
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 之 離 下向 膜分部 絕在刻 徑.‘ 覆 態 層 距 及間及 緣部電 間成蝕 內 膜 狀 底 定 部之， 絕各導 層形性 ί 大 ：止 之 , 體 預 電部驟 間之部 述膜異法擴 有阻 膜 驟導 層 導電步。層 部下 上阻 向刻， 含刻 止 步半 底 部導之徵逑電及 對光各蝕分 包蝕 阻 之逑 體 上 部孔特上導部 ·之用性部 ，由 刻 部上 導 述下開其將部電 中孔，同的 、為為 蝕 電在 半 上 及之為，下導。法開孔向高 法面 述 導， 述 近部層驟為或部徵方有開各較 方側 上 之態 上 接電底步法部上 特造設之用率 造其 蓋 部狀 開 成導體之方電述其製將膜再刻 製少 覆 下之，離 形部導點造導上為之，阻，蝕 之至 以 成部驟， ， ，上半觸製部在高置為光孔其 置成， ， 形電步内驟内述述接之上而地裝驟逑開在 裝形驟上 而導 之膜步膜上上 成置述 •對體步上膜， 髖，步層 層部膜緣之緣在達形裝上低相導逑從緣g)導上之底 底下緣絕部絕，到內體有地為半上，絕in半層部體 體逑絕間電間時而孔導含對率明之膜間ch明底電導 導上間層導層同，開半包 相刻發孔緣層et發體導半 半蓋層逑部述之大述明在為蝕本開絕述 C 。 本導個逑 接覆成上上上部擴上發：率其，成間上P1徼，半數上 鄰M形在成在電向在本為刻即又形層在Γ0特又在複在 面 形 導方 成蝕間 膜述 ，ot其 之 上 而 部徑 形的之 緣上法is為 蓋 J. 、裝------訂-----Αν - 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 8 3 9 2 9 0 554454
A7 B7 五、發明説明（9 ) ，形成層間絕緣膜之步驟，而該層間絕緣膜之蝕刻率係設 定為：在鄰接於上述半導體底層及上述蝕刻阻止膜之部分 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 之內 步 之蓋 體上 鄰予 。， ，除 膜隙 之數覆 導用 膜法 膜 膜法 止間 點 複膜 半再 ：緣刻 ：止 ：止刻 阻之 觭 逑止 逑， 有絕蝕 有阻 有阻蝕 刻膜 接 上阻 上後 含間性 含刻 含刻性 触止 之 將刻 將之 包層同 包蝕。包蝕異 述阻 層 ，蝕 ，蓋 ，述向 ，述徼，述向 上刻 底 為述 為覆 為上各 為丨特為上各 及蝕 體 法上 法膜 法之用 法之其 法之用 曆 之及導 方用 方之 方孔， 方孔為方孔再 底近，半 造再 造矽 造開分 造開驟造開， 體鄰驟述 製， 製化 製述部 製述步製述後 導 栢步上 之後 之氧。之上述 之上之 之上之 半 之之達 置之 置用徵 置於上 置於去 置於去 述 部孔到 裝蓋 裝部特 裝出之。裝 出除 裝出除 上 電開成 體覆 體電其體露層激體露以體露以 開；導成形 導膜 導導為導，底特導，予導，予 離者個形內 半之 半 之蓋半內體其 半內法 半內法 而低數膜孔 明矽 明數覆明孔導為明孔刻明孔刻 , 地複緣開。發化 發複膜發開半揉發開蝕 發開蝕 高對逑絕述徵本氧。本逑止本逑述步本述性本述性 地相上 述上特，用徵，上阻，上上之，上同，上同 對即在上在其又部特又及刻又在之去又在向又在向 相分 對 為 電其 層蝕 於除 各 各 即部 ，驟導為底述 接M用 用 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 9 3 9 290 554474 A7 B7 五、發明説明（1〇) 去露出於該開孔之上述氧化矽之膜之步驟為其特徵。 g淪發明夕形雜 玆參考圖示*將本發明之實施形態說明如下。團中同 樣的圖號係表示同樣或相當的部分。 g觖夕形態1 第1圖係顯示本發明實施形態1之半導體裝置構造之 剖面圖。在第1圈中，1係作為半導體底層之矽半導體基板 *2係摻雜有下簡稱為B)或磷（M下簡稱為P)等之不 純物濃度為相對地髙之預定濃度之氧化矽之膜•而3係接 雜有Β及Ρ等之不純物濃度為相對地低的其他預定濃度之氧 化矽之膜。氧化膜3之濃度係低於氧化膜2之濃度*或者* 完全未摻雜有不鈍物。由氧化膜2及3來構成層間絕緣膜。 換言之*氧化膜2或3係構成層間絕緣膜之部分層者。 4係形成在氧化祺2» 3之開孔（接觭孔）· 5為開孔4之 下部，係氧化膜2之部分開孔。開孔5係比形成在開孔4之 氧化膜3之部分，向徑方向或水平方向擴大而形成之。對 該開孔4埋設導電構件來形成接觸點。 經濟部中央標隼局員工消f合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Μ下*為了簡略的關係，在圖式中未圖示接觸點（導 電構件）*但在開孔（接觸孔）4要形成，或已形成有接觸點 為前提。 、 其不純物濃度為相對地高之下層氧化膜2係因其蝕刻 率較高，雖然在下層，但開孔4之下方不會變小徑，可被 充分蝕刻成形，加Μ，經追加蝕刻之後，將開孔5向横方 向擴開，形成為倒Τ字形狀之開孔形狀。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 1 〇 39 29 0 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 554474 A7 B7 五、發明説明（11 ) 即，本實施形態係採取在開接觸孔之層間膜之底部舖 敷蝕刻率較快的膜的構造，確實開了長寬比值高之接觸孔 之後，再行擴大開孔之底部的構造。因此，擴大接觸點底 面之接觸面積，可減少接觸點之電阻的關係，可提高接觭 點之電特性。 又*在該實施形態中所說明過之，呈懸吊狀（ overhung)之開孔（接觴孔）4，即對下部被擴大的開孔4也 可形成無中斷的接觴點。闞於其方法即容後說明之。 管_之形態2 第2圖係顯示本發明實施形態2之半導體裝置構造之 剖面圖。在第2圖中，1為矽半導體基板，2a係B及P等之 不純物濃度被摻雜成為相對地最高之預定濃度之氧化矽模 ，2b係B及P等之不纯物濃度被摻雜成為相對地高之其他預 定濃度之氧化矽膜· 2c係B及P等之不純物濃度被摻雜成為 相對地次高之其他預定濃度之氧化矽膜。換言之·氧化膜 2a，2b，2c之濃度係設定成為氧化膜2a最高，氧化模2b次 高，氧化膜2c為第3高。由該等厚度較薄之氧化膜2a，2b »及2c之多層構造來構成下曆之氧化膜2者。 其次，3係B及P等之不純物濃度被摻雜成為相對地低 之其他預定濃度之氧化矽膜。氧化膜3之濃度係低於氧化 膜2c之濃度，或完全未摻雜有不純物。由氧化物2及3來構 成層間絕緣膜。4係形成在氧化膜2，3之開孔，5係開孔 4之下部，係形成在氧化膜2之部分之開孔。開孔5為，相 較於形成在氧化膜3之開孔部，形成為向徑方向或水平方 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1 1 3 9 2 9 0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 、11 554474 A7 B7 五、發明説明（12) 向擴大之形狀。再者•開孔5係愈靠近基板1愈向徑方向擴 大成為階段狀，而大致形成為八字形狀。 不纯物濃度相對地高之多層構造之下層之氧化膜2為 ，由於其蝕刻率高的顢係，雖在下層但其開孔4不會成為 下面圼縮徑狀•可充分地蝕刻，加Μ，經追加蝕刻之後， 下層之氧化膜2之多層構造當中，愈靠近基板1之薄層之開 孔5愈向横方向擴開•而呈八字形之開孔形狀。 即在該實施形態中，舖在開有接觸孔之層間膜底部之 氧化膜2為，從Β或Ρ之濃度較高之膜，向濃度較低之膜依 次堆積之多層構造，而上方之較厚之氧化膜3為，堆積其 濃度較下部之氧化膜2更低之膜，或堆積未摻雜之氧化膜 矽之構造。 如此構成時可確實地開長寬比值高之接觸孔，而且開 孔底部予以擴大的構造。因此，可擴開接觸點底面之接觸 面積，可減低接觸點之電阻，因此可提高接觸點之電特性 〇 g _夕形態3 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第3圖係顯示本發明實施形態3之半導體裝置之構造 之剖面圖。在第3圖中，1係不夕半導體基板，2係B或P等 之不純物濃度相對地高之氧化矽膜，其潭度分布係與基板 1相接之一側最高，隨著離開基板1連績地變低。 其次，3係B或P等之不純物濃度相對地低的氧化矽膜 。氧化膜3之濃度為更低於氧化膜2之濃度最低之部分，或 者完全未摻有不純物。由氧化膜2及3來構成層間絕緣膜。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 12 3 9 2 9 0 554474 A7 B7 五、發明説明（13 ) 4係形成在氧化膜2*3之開孔，5為開孔4之下部•係形成 在氧化膜2之部分之開孔。開孔5之形狀為，相較於形成在 氧化膜3之開孔部分，向徑方向或水平方向擴大而形成。 再者，開孔5係愈接近基板1愈向徑方向連績地擴大》形成 為八字形狀。 不纯物濃度相對地高之多層構造之下層之氧化膜2為 因其蝕刻率較高的《係，雖然在下層但其開孔4不會向下 縮徑•可充分蝕刻之外，再經追加蝕刻之後，將下層之氧 化膜2形成為•其開孔5愈靠近基板1之一側為愈向横方向 擴開而呈八字形之開孔形狀。 換言之，在本實施形態中•舖在開有接觸孔之層間膜 底部之氧化膜2係形成為從不純物濃度較高之膜，連續地 降低其濃度之多層構造，而上方之較厚之氧化膜3為，堆 積其濃度較下部之氧化膜2更低之膜•或未摻雜之氧化矽 膜之構造者。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如此構成時，可確實地開長寬比值高之接觸孔，而且 開孔底部予K擴大的構造。因此，可擴開接觸點底面之接 觭面積，可減低接觸點之電阻，因此可提高接觸點之電特 性。 管_夕形耱4 ' 第4圖係顯示本發明實施形態4之半導體裝置之構造 之剖面圖。在第4圖中，6a係形成在上部氧化膜3內，底面 鄰接於下部之氧化膜2之導電部或配線。如圖示，配線6a 係位於層間絕緣膜內。其他的構造為如同第1圖，因此省 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 13 3 9 2 9 0 554474 A7 B7 五、發明説明（14 ).略其說明。在本實施形態中，配線6a配置在層間絕緣膜内•在該 蝕接 其之 有高 舖值 , 比 部寬 底長 之開 膜地 緣實 絕確 間 ， 層造 之構 孔的 開 2 有膜 在化 , 氧 孔的 間較 之率 線速 配刻 面性 底特 點電 觸之 接點 SS9 觸 擴接 可高 ， 提 此而 因阻 〇 電 造之 構點 之觭 部接 底低 孔減 開 可 大， 擴積 且面 , 觸 孔接 觸之 之之 小觸 較接 率點 刻觸 蝕接 在與 置6a 配線 , 配 6a低 線減 配可 之 ， 中係 途》 間的 層 内 於 3 位膜 將化 ， 氧 又之 層 上 態 。 形 性之 能施 可管 5 態 形 施 實 明 發 本 示 顯第 係在 圖 。 5 圖 第面 剖 之 中 圖 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 造 構 之 置 裝 體 導 半 之 之係 上3b 2 膜， 矽 化 氧 之 層 下 在 成 形 係 線膜 配矽 或化 部氧 電之 tra 導 6 之線 上配 3a蓋 膜覆 化為 氧成 在面 成上 形之 係3a 6a膜 , 化 膜氧 矽在 化成 氧形 化 氧 膜 之 度 濃 物 純 不 樣 同 有 具 ο 常 3 通膜 係化 3b氧 及成 a I 3 構 膜3b 膜 化 氧 在 設 in 埋 係 a 6 線 配 及 8 3 膜 化 氧 由 他 其 ο 形 情 之 内 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 第中 同態 如形 為施 分實 部本 成在 構 的 明 說 略 省 此 因 匾 蝕 其 在 包 a 6 線 配 之 中 途 間 層 於 位 將 接 與 d 6 線4( 配態 止形 防施 可實 , 同 係如 關為 的果 内效 3 的 膜他 化其 氧。 層 路 上短 之生 小發 較間 率之 速點 轫觸 圖 4 第 複 重 免 避% 明 說 略 省 此 因
60 形 之 m S 造 構 之 置 裝 體 導 半 之 6 態 形 施 實 明 發 本 示 顯 係 圖 6 第 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 3 92 90 554474 A7 B7 五、發明説明（15 ) 之剖面圖。在第6圖中，2係由多層之氧化膜2a，2b，2c所 成之下層之氧化膜*而該部分係如同實施形態2(第2圖）， 因此省略說明。其他的構成部分係如同實施形態5(第5圖） ，因此省略其說明。 在本實施形態之構造中•將位於層間途中之配線6a包 在其蝕刻率較小之上層氧化膜3內的闞係，如同實施形態 5 *可防止配線6a與接觸點之間發生短路。 又，使開孔之底部擴大成為其剖面呈八字形狀的構造 *因此·如同實施形態2 ，可減低接觸點之電阻。為遴免 重複*省略詳细的說明。 管_之形態7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第7圖係顗示本發明實施形態7之半導體裝置之構造 之剖面圖。在第7圖中，6a係形成在半導體基板1上之下部 之導電部或配線。2係由多層之氧化膜2a，2b，2c所成之 下層之氧化膜*係形成在半導體基板1上面成為覆蓋配線 6b。構成氧化膜2之多層膜當中•氧化膜2c係摻雜B或P等 之不純物濃度為相對地最高，氧化膜2b係摻雜成為次高的 濃度•而氧化膜2a係摻雜成為更低的濃度。換言之，氧化 膜2a，2b，2c之不纯物濃度係設定成為以氧化膜2c最高， 氧化膜2b次之，而氧化膜2a係第三高。4為開孔，5為開孔 4之下部，係在下部之氧化膜2之部分之開孔。該開孔下部 5為，在包含下部配線6b部分之層中，實質上未向徑方向 擴大，而在上部配線6a與下部配線6b之間之部分，向徑方 向擴大。其他的構成部分為如同實施之形態6(第6圖），因 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 1 5 39290 554474 A7 B7 五、發明説明（16 ) 此省略其說明。 本實施形態中，使下部之氧化膜2之蝕刻率比上部之 氧化膜3較快的構造之外，再將下部之氧化膜2構成為蝕 刻率各不同之多層膜，成為愈接近設有下部配線6b之基板 1其蝕刻率愈小之膜的構造下•將多層之氧化膜2向横方向 蝕刻·使接觸點之形狀形成為在上部配線6a之下部擴大的 倒八字形之開孔形狀。對基板1正上方之下部配線6b，氧 化膜2之下部為不太向横方向蝕刻的關係•配線6b與接觸 點之間不會發生短路。又•接觸點之剖面面積為在上部配 線6a與下部配線6b之間變大，因而降低接觸點之電阻。 管撫夕形館8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第8圖係顯示本發明實施形態8之半導體裝置之構造 之剖面圖。在第8匾中，1為矽半導體基板* 6c係形成在半 導體基板1上之底層之導電部或配線，7係覆蓋配線6c之氧 化矽膜，8係覆蓋氧化膜7之由氮化矽膜（Si Η膜）所成之蝕 刻阻止膜，2係形成在蝕刻阻止膜8上之氧化矽膜· 3為形 成在下部之氧化膜2上之上部之氧化矽膜。矽氧化膜2及 3來構成層間絕緣膜。4為接觭孔，5為接觸孔4之下部。 該構造係在配線6c之上方配置SiH之蝕刻阻止膜之覆 蓋磨型之自動調整接觸點方式之構造。在SiH之蝕刻阻止 膜8之上面配置氧化矽膜2，3，而且與蝕刻阻止膜（SiN膜） 8接觸之部分之氧化膜2為其蝕刻率較快之膜•在相鄰近之 配線6c之蝕刻阻止膜8之間隙，開接觸孔之構造者。 由蝕刻阻止膜（SiN膜）8弄窄之開孔（接觸孔）4之底部 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 16 3 92 9 0 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 554474 A7 B7 五、發明説明（17 ) 有蝕刻率較高之氧化膜2存在的瓯係*局部地長寬比值變· 大也不會發生阻止蝕刻，可容易地使蝕刻進行至蝕刻阻止 膜（SiN膜）8之上面為止。之後，用各向異性蝕刻來在蝕刻 阻止膜（SiN膜）8上開孔，但該時將蝕刻之條件設定成為不 蝕刻到覆蓋配線6c之氧化膜7來形成不會與配線6c發生短 路之接觸點。 構成為上述之構造•即在蝕刻阻止膜（SiN膜）8之間之 狹窄間隙形成接觴孔時，因為用蝕刻率較高之氧化膜2填 充該間隙的藺係•在狭窄的間隙內也不會發生阻止蝕刻之 狀態下可形成接觭孔。換言之*可確實地開長寬比值高之 接觸孔者。 本實施形態之構造為•在複數涸底層之配線6c之周圍 或上方分別形成蝕刻阻止膜（SiN膜）8，而在蝕刻阻止膜（ SiN膜）8之間隙或凹部形成接觭點時特別有效果。 啻_夕形耱9 第9圖係顯示本發明實施形態9之半導體裝置之構造之 剖面圖。在本實施形態中，如第9圖所示，在開孔（接觸孔 )4之下部5，用各向同性蝕刻除去蝕刻阻止膜（SiN膜）8來 擴大開孔下部5。其他的構成部分為如同實施之形態8(第 8圖），因此省略說明。 、 本構造係從實施形態8之構造，再將蝕刻阻止膜（SiH 膜）8各向同地蝕刻，而將下部之接觸孔5向横方向擴開的 構造。開孔下部5的面積為增加相當於所除去之蝕刻阻止 膜（SiN膜）8之量，降低接觸點之電阻，可提高其電特性。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1 7 3 9 2 9 0 、裝-------訂----—Aw - - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 554474 A7 B7 五、發明説明（18 ) 本實施形態之構造為》在複數個底層之配線6c周圍或 上方分別形成蝕刻阻止膜（Si N膜）8而在蝕刻阻止膜（Si H膜 )8之間隙或凹部形成接觸點時特別可發揮其效果。 啻淪夕形鮪1 0 第10圖係顯示本發明實施形態10之半導體裝置之構造 之剖面圖。在第10圖中* 9為薄的氧化矽膜，係形成為覆 蓋底層之配線6c上之氧化矽膜7之同時，在相鄰近之配線 6c之間覆蓋半等體基板1之表面者；8係形成為覆蓋氧化膜 9之蝕刻阻止膜（SiH膜）8 。其他的構成部分為如同實施之 形態8 (第8圖），因此省略說明。 在本實施之形態中*與實施形態8不同之處為，在蝕 刻阻止膜（SiN膜）8之下面配置薄的氧化膜9之點。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在本實施形態中，於形成開孔（接觭孔）4中用各向異 性蝕刻來除去蝕刻姐止膜（SiH膜）8時，不削除氧化膜9為 其蝕刻條件。因此，在蝕刻蝕刻阻止膜（SiH膜）8時在基板 1上面留下薄的氧化膜9，再用選擇比較高的蝕刻來除去該 薄的氧化膜9的覲係，以不削除基板1之狀態下可得到毽定 的接觸點特性。其他的效果為如同實施之形態8(第8圖）， 因此省略說明。 g _夕形鮪1 1 ' 第11圖係顯示本發明實施形態11之半導體裝置之構造 之剖面圖。在本實施形態中*如第11圖所示，在開孔（接 觸孔）4之下部5*除去蝕刻阻止膜（SiN膜）8來向徑方向擴 大開孔下部5。其他的構成部分為如同實施之形態1〇(第1〇 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 18 3 9 290
(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 裝 訂 19 3929 0 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 554474 A7 B7 五、發明説明（20 ) 說明。 如此構成時•在開孔下部5之位置，接觸點的面積為 增加相當於所除去之蝕刻阻止膜（SiN膜）8之量•降低接觸 點之電阻，可提高其電特性。其、他的效果為如同實施之形 態9，因此省略其說明。 啻life夕形態1 3 第13圖係顯示本發明實施形態13之半導體裝置之構造 之剖面圖。在本實施形態中》如第13圖所示，在底層之配 線6c上面直接配置蝕刻阻止膜（SiH膜）8。在實施形態8 (第 8圖）中•用氧化矽膜7覆蓋底層之配線6c之後配置蝕刻阻 止膜（SiK膜）8。因此•本實施例為這一點為與其不同。換 言之，本實施形態係《於用蝕刻阻止膜（SiN膜）8直接覆蓋 底層之配線6c之周圍之自動調整接觸點方式者。 在才實施形態中，如第13圖所示，在開孔4之下部5, 以蝕刻法除去下部之氧化矽膜2 。但蝕刻阻止膜（SiH膜） 8未被蝕刻。其他的構成部分為如同實施之形態8(第8圖） ，因此省略說明。 構成為上逑之構造，即在蝕刻阻止膜（SiN膜）8之間之 狹窄間隙形成接觸孔時，因為用蝕刻率較大的氧化膜2填 充該間隙的鼷係，在狹窄的間隙内也不會發生蝕刻受阻之 狀態下可形成接觸孔。換言之，可確實地形成長寬比值高 之接觸點者。 又*由於蝕刻阻止膜（SiH膜）8之存在而可防止底層之 配線6c與接觸點間之短路。其他的效果為如同實施形態8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 2 0 39 2 90 I 裝------訂----- - - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 554474 A7 B7 五、發明説明（21 ) ，因此省略其說明。 啻_夕形雜1 4 第14圖係顯示本發明實施形態14之半導體裝置之構造 之剖面圖。本實施形態為*如同實施形態13，係有關將底 層之配線6c周圍直接用蝕刻阻止膜（SiH膜）8覆蓋之自動調 整接觸點方式者。 在本實施形態中，如第14圖所示，在開孔4之下部5, Μ蝕刻法除去下部之氧化矽膜2，開孔下部5為向徑方向擴 大。其他的構成部分為如同實施形態13(第13圖）·因此省 略其說明。 該構造係由實施形態13之構造，再在開孔4下部5中， Κ各向同性蝕刻來除去氧化膜2，使開孔下部5向横方向擴 大的構造。接觭點之面積擴大相當於所除去的下部氧化膜 2的量，可減低電阻*提高其電特性。其他的效果為如同 實施形態13，因此省略其說明。 啻胞^形態1 5 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第15圖係顯示本發明實施形態15之半導體裝置之製造 方法之各步驟之剖面圖。玆參考第15圖*將本實施形態之 半導體裝置之製造方法說明如下。 首先*如第15圖U)所示，在矽半導、體基板1上，形成 摻雜Β或Ρ等之不純物濃度相對地高之預定濃度之氧化矽膜 2。其次，如第15圖（b)所示，在氧化膜2上面，形成摻雜 B或P等之不純物濃度相對地低之預定濃度之氧化矽膜3 。 氧化膜3之濃度係設定成為低於氧化膜2之濃度，或者，完 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4·規格（210X 297公釐） 2 1 3 9 2 9 0
ψ Α7 Β7 五、發明説明（22 ) 全未摻雜不純物。由氧化膜2及3來構成層間絕緣膜。 其次，如第15圖（c)所示，在氧化膜3上面形成光阻膜 10*對該光阻膜10設開孔10a，從該開孔10a用各向異性蝕 刻法來蝕刻氧化膜3及2而形成開孔4。5係開孔4之下部。 如此構成時，不純物濃度相對地高的下層之氧化膜2 為因其蝕刻率較高的闞係，雖然在下層，但可充分地被蝕 刻而形成開孔4。 接著，如第15圖（d)所示，使用由於B或P等之不纯物 濃度而會發生對氧化矽膜之蝕刻率之差的處理藥液》例如 氣酸等之處理液來實行各向同性蝕刻法，來蝕刻開孔4 。 該時〃因為下層氧化膜2之蝕刻率較高的闞係，特別地使 開孔下部5向水平方向擴大。 然後，在如此形成之開孔4內形成接觸點。 其次*對上述具有懸吊狀之開孔（接觸孔）4 »形成無 段狀斷開之接觸點之方法說明如下。 第一的方法是在1988年之國際電子裝置會議（ International Electron Device Meeting ， Μ 後簡稱為 IEDM1988)第592-595段所揭示之方法。該方法為，對開孔 4 ，用CVD法堆積聚矽或鈦，鎢等之金屬。用CVD法來形 成_時，其被覆性優良，在微小的間隙、，例如寬度為0.05 /im之微小間隙内也可形成膜。用該CVD法對本實施形態之 開孔4內形成接觸點時，在開孔4擴大的下部5有會發生空 隙（void)的可能性，但可Μ形成無中斷之接觸點。 另一方法是在IEDM1996第665-668段所揭示之方法。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 22 39 290 554474 A7 B7 五、發明説明（23 ) 該方法係由非各向同的選擇性外延生長來形成Si膜。該方 法中，使用各向異性選擇性外延（磊晶）矽生長方法（ anisotropical sellective epitaxial silicon growth) 。該方法為•只在矽基板表面之露出部分，即接觸點部分 •成成矽瞑來形成接觸點的方法。使用該方法時·在開孔 4內可形成無空隙（void)之埋設膜•而可形成接觸點。 以上逑之製造方法，可製造實施形態1(第1圖）說明之 構造之半導體裝置。 根據上逑之製造方法，在開孔之層間絕緣膜之底部舖 其蝕刻速率較快的氧化膜2，在易於發生RIE-lag之接觸孔 底部，配置有其蝕刻率比其上部之層間絕緣瞑之蝕刻率較 快的氧化膜2的闞係•快速地進行蝕刻而不會發生蝕刻受 阻的情形。 因此，可確實地開高長寬比的接觸孔，可提髙該開孔 之生產率。又，可擴大接觸點底面之接觸面積，減低接觸 點之電阻，可提高接觸點之電特性。 g嫵夕形耱1 6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第16圖係顯示本發明實施形態16之半導體装置之製造 方法之各步驟之剖面圖。玆參考第16圖，將本實施形態之 半導體裝置之製造方法說明如下。 、 首先，如第16圖（a)所示*在矽半導體基板1上，形成 摻雜B或P等之不纯物濃度為相對地最高濃度之薄氧化矽膜 2a。其次*如第16圖（b)所示，在氧化膜2a上面，形成摻 雜B或P等之不純物濃度為相對地次高濃度之薄氧化矽膜 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） 23 39 2 9 0 554474 A7 __B7 _ 五、發明説明（24 ) 2b 〇 其次•如第16圖（c)所示，在氧化膜2b之上面，形成 摻雜B或P等之不純物濃度為相對地再次高濃度之薄矽氧化 膜2c。換言之，將氧化膜2a，2b，2c之濃度設定成為，氧 化膜2a最高，氧化膜2b為第二高，而氧化瞑2c為第三高。 再者·由多層構造之氧化膜2a，2b，2c來構成下層之氧化 膜2 〇 其次，如第16圖（d)所示，在氧化膜2c上面，形成摻 雜B或P等之不純物濃度為相對地低之厚矽氧化膜3 。氧化 膜3之濃度係設定成為低於氧化膜2c之濃度，或完全未摻 雜不純物。由氧化膜2及3來構成層間絕緣膜。 其次，如在第16圓（e)所示，在氧化膜3之上面塗敷光 阻10，對該光阻10設開孔l〇a，從該開孔10a用各向異性蝕 刻法來蝕刻氧化膜3及2而形成開孔4。5係開孔4之下部。 如此構成時，不鈍物濃度相對地高的下層之氧化膜2 為因其蝕刻率較高的W係，雖然在下層，但可形成包括充 分地被蝕刻之下部5之開孔4。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著，如第16圖（f)所示，使用由於B或P等之不純物 濃度而會發生對氧化矽膜之蝕刻率之差的處理藥液，例如 * 氟酸等之處理液來實行各向同性蝕刻法、，來蝕刻開孔4 。 該時，因為下層氧化膜2之蝕刻率較高的關係，特別地使 開孔下部5向水平方向擴大。又，下層之氧化膜2係由蝕刻 率不同的多層所構成，愈靠近基板1的氧化膜之不純物濃 度愈高，蝕刻率愈高，被擴大的開孔4之下部5為，其剖面 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐) 2 4 3 9 2 9 0
r A7 B7 五、發明説明（25 ) 圼階段狀之八字形狀*下方形成為較大。 然後，在如此形成之開孔4内形成接觭點。 Μ上述之製造方法•可製造實施形態2(第2圖）所說明 之構造之半専體裝置。 根據上述之製造方法，要舖在開孔之層間絕緣膜之底 部之氧化膜2為，由Β或Ρ之濃度高的膜開始，依次堆積湄 度較低的膜•而上方之厚層間膜3為，堆積其濃度更低於 下部之氧化膜2之濃度之氧化膜，或者*完全未摻雜不純 物之氧化膜。如上述*愈靠近開孔之層間絕緣膜之底部， 舖其蝕刻率愈快的氧化膜的關係，在易於發生RIE-lag之 接觸孔底部•配置有其蝕刻率比其上部之層間絕緣膜之蝕 刻率較快的氧化膜•快速地進行蝕刻而不會發生蝕刻受阻 的情形。 因此，可確實地開長寬比值高的接觭孔，可提高該開 孔之生產率。又，可擴大接觭點底面之接觸面積，減低接 觭點之電阻而可提高接觸點之電特性。 啻餱夕形態1 7 第17圖係顯示本發明實施形態17之半導體裝置之製造 方法之各步驟之剖面圈。玆參考第17圖，將本實施形態之 半導體裝置之製造方法說明如下。 （ 首先，如第17圖（a)所示，在矽半導體基板1上，形成 摻雜B或P等之不純物濃度為，從基板1起，愈離開基板1愈 連饋變低之氧化矽膜2。 其次，如第17圖（b)所示，在氧化膜2上面，形成摻雜 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝------訂----- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 25 39 29 0 554474 A 7 B7 五、發明説明（26 ) B或P等之不純物濃度為相對地低之濃度之厚氧化矽膜3 。 氧化膜3之濃度係設定成為低於氧化膜2之濃度，或者，完 全未摻雜不純物。由氧化膜2及3來構成層間絕緣膜。 其次，如第17圖（c)所示，在氧化膜3上面形成光阻膜 10，對該光阻膜10設開孔10a，從該開孔10a用各向異性蝕 刻法來蝕刻氧化膜3及2而形成開孔4。5係開孔4之下部。 如此構成時，不纯物濃度為相對地高之下層之氧化膜 2係因其蝕刻速率大，雖在下層，但可形成含有充分被蝕 刻之下部5之開孔4。 其次•如第17團（d)所示，使用由於B或P等之不純物 濃度而會發生對氧化矽膜之蝕刻率之差的處理藥液*例如 氟酸等之處理液來實行各向同性蝕刻法，來蝕刻開孔4 。 該時，因為下層氧化膜2之蝕刻率較高，特別地使開孔下 部5向水平方向擴大。又，下層之氧化膜2係形成為，從其 上部愈往下部，其不純物濃度為連績地變高，因此，愈靠 近基板1的下部，其向横方向擴大的程度愈大，被擴大的 開孔4之下部5為，其剖面圼光滑的八字形狀。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 然後，在如此形成之開孔4內形成接觭點。 以上述之製造方法，可製造實施形態3(第3圖）所說明 之構造之半導體裝置。 < 根據上述之製造方法，要舖在開孔之層間絕緣膜之底 部之氧化膜2係形成為，堆積氧化膜2時，使其不純物之濃 度予以變化而堆積；使膜中之不純物濃度為下部最高，而 隨著往上其濃度依次下降之狀態連續地分布。如上述，愈 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 26 3 9 290 A7 B7 五、發明説明（27 ) 靠近開孔之層間絕緣膜之底部，其蝕刻率愈快的翮係，在 易於發生RIE-lag之接觸孔底部*配置有其蝕刻率比其上 部之層間絕緣膜之蝕刻率較快的氧化膜，因而快速地進行 蝕刻而不會發生蝕刻受阻的情形。 因此，可確實地開高長寬比的接觸孔·可提高該開孔 之生產率。又，可擴大接觸點底面之接觸面積，減低接觸 點之電阻故可提高接觭點之電特性。 啻_ ^形態18 第18圈係顯示本發明實施形態18之半導體裝置之製造 方法之各步驟之剖面圖。玆參考第18圖，將本實施形態之 半導體裝置之製造方法說明如下。 首先》第18圖（a)〜第18圖（d)所示之步驟係如同在實 施形態16之第16圖U)〜第16圖（d)所說明之步驟，因此省 略說明。但，在第16圖中所示之厚的氧化膜3為，在第18 圖中薄的氧化膜3a對應於該厚的氧化膜3。 其次*如在第18圖（e)中所示，在氧化膜3a上形成複 數之導電部或配線6a。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其次，如在第18圖（f)所示在氧化膜3a及配線6a上面 形成厚的矽氧化膜3b。氧化膜3a及3b係通常Μ相同不純物 濃度之膜。由氧化膜3a及3b來形成氧化Ρ3 。配線6a係埋 設於氧化膜3內之形狀。 其次，如第18圖（g)所示，在氧化膜3上面形成光阻膜 10，對該光阻膜10設開孔10a，從該開孔10a用各向異性蝕 刻法來蝕刻氧化膜3及2而形成通過配線6a中間之開孔4 。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X 297公釐） 27 3 929 0
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 r A7 B7五、發明説明（28 ) 5係開孔4之下部。 第18圖（h)之步驟係如同實施形態16之第16圖（f)之過 程，因此省略說明。 然後，在如此形成之開孔4內形成接觸點。 以上述的製造方法可製造實施之形態6(第6匾）說明之 構造之半導體裝置。 根據該製造方法·配置在層間絕緣膜内之複數之配線 為*形成在其蝕刻率相對地低的氧化膜內的闞係，雖然該 等配線間之間隔狹窄，但通同其間隙而不與該等配線接觭 之狀態下可形成開孔4，在該處可形成接觸點。 其他，在本實施形態中，可確實地髙長寬比值高之開 孔（接觭孔）之效果等係如同實施形態16(第16圖），因此省 略說明。 本實施形態為*適用於層間絕緣膜內之配線6a作為位 線之DRAM之製造方法時，其效果很大。 再者，在上述之步驟中，將第18圖（a)〜第18圖（c)所 示之多層構造之氧化膜2之形成步驟，換成為如在實施形 態15之第15圖（a)所示之單層之氧化膜2之形成步揉時，可 製造在實施形態5(第5圖）說明之構造之半導體裝置。 再者，在上述步驟當中，省略在第}8圖（d)所示之薄 氧化膜3a之形成步驟時，即可製造實施形態4(第4圖）說明 之構造之半導體裝置。 啻_ ^形態19 第19圖係顯示本發明實施形態19之半導體裝置之製造 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝---- 訂----- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 28 3 9 2 9 0
經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 1 A7 B7五、發明説明（29 ) 方法之各步驟之剖面圖。玆參考第19圖，將本實施形態之 半導體裝置之製造方法說明如下。 首先，如第19圖（a)所示，在矽半導體基板1上，形成 底層之配線6c，並用未摻雜之氧化矽膜7覆蓋該配線6c。 其次，如第19圖（b)所示，在半導體基板1上面，Μ覆蓋氧 化膜7之狀態形成薄的未摻雜之氧化矽膜9。 然後，如第19圖U)所示，在氧化膜9上形成SiN之蝕 刻阻止膜8。 其次，如第19匾（d)所示，在蝕刻阻止膜8上，形成 B或P等不純物濃度為相對地高的矽氧化膜2。 接著，如第19匾（e)所示•在氧化膜2上面，形成B或 P等不純物濃度為相對地低*或完全未摻雜B或P等不鈍物 的矽氧化膜3。用氧化膜2及3來構成層.間絕緣膜。 其次，如第19匾（f)所示，在氧化膜3上面形成光阻膜 10，對該光阻膜10設開孔10a，從該開孔10a用各向異性乾 蝕刻法來蝕刻氧化膜3及2而形成開孔4。該開孔4係形成在 相鄰近之底層配線6c之蝕刻阻止膜8之間隙内。 其次，如第19圖（g)所示，用氮化膜之各向異性乾蝕 刻法，來蝕刻開孔4之底部之蝕刻阻止膜8(SiN膜）而除去 0 接著，如第19圖（h)所示，用氧化膜之各向異性乾蝕 刻法，來蝕刻開孔4之底部之薄氧化膜9而除去。 其次，如第19圖（丨）所示*用氮化膜之各向同性乾蝕 刻法，來蝕刻開孔4之下部5周圍之蝕刻阻止膜（SiN膜）8而 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·
、1T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） 29 3 9 2 9 0 554474 ' A 7 B7 五、發明説明（3G ) - 除去，將開孔下部5向水平方向擴大之。 其次，如第19圖（j)所示，除去光阻10。 在上述之步驟中·可將第19圖（h)與第19圖U)之步驟 順序予Μ倒過來。換言之*在第19圖（g)之步驟中用氮化 膜之各向異性乾蝕刻法，來蝕刻開孔4之底部之氮化膜而 除去之後》用氮化膜之各向同性蝕刻法，來向横方向擴大 開孔4。該時，蝕刻條件設定為不削除薄的氧化膜9。然後 ，用氧化膜之各向異性乾蝕刻法，來蝕刻開孔4之底部之 薄氧化膜9而除去。如此處理，即在SiH膜8之蝕刻時在基 板1上可留下氧化膜9，再用選擇比較高之蝕刻法除去該薄 氧化膜的闢係，不必削基板1之條件下可得到毽定的接觭 點特性。 Μ上述的製造方法可製造實施之形態10(第10圖）及實 施之形態11(第11圖）說明之構造之半導體裝置。 又，Κ上述的製造方法，省略如第19圖（b)所示之形 成薄氧化膜9之步驟時，即可製造實施之形態8(第8圖）及 實施之形態9(第9圖）說明之構造之半導體裝置。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又*以上述的製造方法，省略形成薄氧化膜9之步驟 ，再者，將如在第19圖（c)所示之蝕刻阻止膜8只形成在氧 化膜7之側面而非形成在氧化膜7上面之#部，即可製造實 施之形態12(第12圖）說明之構造之半導體裝置。 再者，Μ上逑的製造方法，省略如第19圖U)〜第19 圖（b)所示之形成薄氧化膜7及薄氧化膜9之步驟時，即可 製造實施之形態13(第13圖）及實施之形態14(第14圖）說明 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 30 39 2 9 0 554474 A7 B7 五、發明説明（31 ) 之構造之半導體裝置。 根據上述之製造方法•在互相鄰近之底層之配線6c之 蝕刻阻止膜8之間隙内》於開孔之層間絕緣膜之底部，舖 敷蝕刻率較快的氧化膜2的關係，在容易發生RIE-Lag之接 觸孔底部不會發生蝕刻受阻的情形。 因此》在座層之配線之間隙內，可確實地開長寬比值 高之接觸孔，可提高該開孔之生產率。又，可擴大接觭點 底面之接觭面積，減低接觸點電阻，故可提高接觸點之電 特性。 又，底層之配線6c係以不同於下部之氧化膜2之其他 層所覆蓋，故可防止底層之配線6c與接觭點間之短路。 如上述*本實施形態之製造方法為，在複數個底層配 線6c之周圍或上方分別形成蝕刻阻止膜（SiN膜在蝕刻 阻止膜（Si Η瞑）8之間隙或凹部形成接觭點時特別有效果。 又*本實施形態為，適用於製造Μ底層之配線6c為字 線之DRAM製造方法時，有很大的效果。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 以上說明之各實施形態為*就對矽半導體基板1設置 接觸點的情形來說明，但半導體基板1並非限定之矽，而 是使用其他的材料時，也適當地選擇形成在其上面之層間 絕緣膜而可同樣地適用。 、 又，K上說明之各實施形態為，就對矽半導體基板1 製成接觸點的情形來說明，但其不限定於半導體基板，對 半導體裝置内之導電層等之接觸點也可同樣地適用。在本 說明書中，將設置該等接觸點之層總稱為半導體底層。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 31 3 9 2 9 0 554474 A7 B7 五、發明説明（32 ) 又，在K上說明之各實施形態中，在半導體底層之附 近向徑方向擴大的開孔（接觸孔）內形成接觸點*但閭於對 該種呈吊懸（overhung)形狀之開孔内形成無中斷接觸點的 方法而言，在實施形態15說明之內容為•同樣可適用於其 他實施形態。 發明夕放果 如上述，根據本發明，在具有層間接觭點之半導體裝 置中，可製造確實地開長寬比值高之接觭孔，擴大接觸點 底面之接觭面積之半導體裝置。又*因此而可減低接觸點 之電阻及提高其電特性。 又，在層間之絕緣_中形成配線時•不會與配線發生 短路之情形下形成有上述接觸點之半導體裝置。 又，在半導體底層形成配線時*可製造在配線之間之 間隙內可確實地開長寬比值高之接觸孔而形成有接觸點之 半導體裝置。 再者*可得到製造上述半導體之製造方法，確實地開 高長寬比之接觸孔，可提高該開孔之生產率。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圓忒夕簡屋說明 第1圖係顯示本發明之實施形態1之半導體裝置之剖 面_ 〇 、 第2圖係顯示本發明之實施形態2之半導體裝置之剖 面圖。 第3圖係顯示本發明之實施形態3之半導體裝置之剖 面圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 3 2 3 9 2 9 0 554474 A7 B7 五、發明説明（33 ) 第4圖係顯示本發明之實施形態4之半導體裝置之剖 圖 面 剖 之 置 裝 體 導 半 之 5 態 形 施 實 之 明 發 本 示 顯 係 圖 5 第 圖 面 剖 之 置 裝 體 導 半 之 6 態 形 施 實 之 明 發 本 示 顯 係 圖 6 第 圖 面 剖 之 置 裝 體 導 半 之 7 態 形 施 實 之 明 發 本 示 顯 係 圖 7 第 圖 面 剖 之 置 裝 體 導 半 之 8 態 形 施 實 之 明 發 本 示 頁 係 圖 8 第 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖 面 剖 之 置 裝 體 導 半 之 9 態 形 施 實 之 明 發 本 示 顯 係 nuB 圖 9 第 圖 面 剖 之 置 裝 體 導 半 之 ο 11 態 形 施 實 之 明 發 本 示 顯 係 圖 ο 11 第 圖 面 剖 之 置 裝 體 導 半 之 11 11 態 形 施 實 之 明 發 本 示 顯 係 匾 11 11 第 圖 面 剖 之 置 裝 體 導 半 之 2 11 態 形 施 實 之 明 發 本 示 顯 係 圖 2 1X 第 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 圖 面 ，圖 面 圖 面 剖 之 置 裝 體 導 半 之 3 11 態 形 施 實 之 明 發 本 示 顯 係 圖 3 1* 第 剖 之 置 裝 體 導 半 之 4 1 態 形 施 實 之 明 發 本 示 顯 係 圖 4 11 第 製 之 置 裝 體 導 半 之 5 1 態 形 施 實 之 明 發 本 示 顯 係 圖 5 11 第 圖 面 剖 之 法 方 造 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 33 3 9 29 0 554474 A7 B7 五、發明説明（34 ) 第16圖係顯示本發明之實施形態16之半導體裝置之製 製 之 置 裝 體 導 半 之 7 1X 態 形 施 實 之 明 發 本 。 示 圖顯 面係 剖圖 之17 法第 方 造 製 之 置 裝 體 導 半 之 8 11 態 形 施 實 之 明 發 本 。 示 圖顯 面係 剖圖 之18 法第 方 造 製 之 置 裝 體 導 半 之 9 1X 態 形 施 實 之 明 發 本 。 示 圖顯 面係 剖圖 之19 法第 方 造 圖 〇 面em m 平 ί 之體 胞憶 细記 —I Η 體 A R 憶 D 記之 A 前 DR先 。 示示 圖顯顯 面係係 剖圖圖 之202 法第第 方 造 剖 之 〇 之 圖點 面題 剖問 之之 例點 之觸 點接 觸之 接高 整 值 調比 動寬 自 長 之之 1刖前 先先 示示 顯顯 係係 。圖圖 Ϊ 2 3 圖 2 2 造第第 構 面 圖 面 剖 面 剖 之 點 題 問 之 點 觭 接 整 動 自 之 前 先 示 顯 係 圖 4 2 第
ο ^ 圖II (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 層 底 ， b b 體 2 3導 ， ， a a 半 2 3 膜 化 } 氧膜 } 矽化 基纟矽 體 導 半 矽 膜 緣 絕膜 間緣 層絕 間 層
C 孔 觸 接 /V 孔 開 4 部 下 孔 5 部 電 導 之 部 上 部 電 導 之 SP- 下 線線 配配 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 34 39 29 0 554474 A7 B7 五、發明説明（35 ) 6c 導電部（配線） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 7 氧 化 矽 膜 8 蝕 刻 阻 止 膜 9 氧 化 矽 膜 10 光阻膜 101 半 導 體 基 板 103 層 間 氧 化 膜 106a 字線 106b 位元線 107 層 間 氧 化 膜 108 氮 化 矽 膜 110 光 阻 膜 112 位 元 線 接 觸點 113 存 儲 節 114 接 觸 點 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 35 3 9 290

Claims (1)

  1. 554474 ABCD 六、申請專利範圍 1. 一種半導體裝置*其特徵為： 有 備 具 數 複 之 同 不 率 刻 蝕 由 之 上 層 底 體 , 導 層半 底該 體在 導成 半形 半 逑 上 達 到 內 孔 開 之 及膜 ， 緣 膜絕 緣間 絕層 間該 層在 之設 成於 構成 所形 層 個 接 鄰 於 中 當 膜 緣 絕 .間 層 述 上 在 , f 點為 觭點 接觸 之接 層述 底上 體 導 層 述 上 在 〇 中 者其 大， 擴置 向裝 方體 徑導 向半 , 之 分項 部 1 之第 層圍 底範 體利 導專 半請 述申 上如 2 刻有 蝕設 其地 而行 離平 距 層 定底 預體 層導 底半 體述 導上 半與 迓 » 上內 開層 離的 , 低 内地 膜對 緣相 絕為 間率 在 〇 成 者 形 成 點 形中觭 而其接 部，述 電置上 導裝而 述體， 上導部 近半電 接之導 係項述 點 2 上 觸第個 接圍數 述範複 上利有 , 專 成 部請形 電申 導如 3 項 1 何 任 中 項 3 第 或 項 2 〇 第 者或 間項 之 1 部第 SB 導範 之利 位專 而請 近申 鄰如 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) C· 1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 上 接 鄰 於 中 當 膜 緣 絕 間 層 述 上 中在 其係 ， 點 置觸 裝接 體述 導上 半 之 層 底 體 導 半 述 上 近 靠 愈 分 部 述。 上者 之大 層擴 底 向 體方 導徑 半向 述愈 上 ， 接層 鄰底 於體 中，導 其中半 , 當 述 置膜上 裝緣近 體絕靠 導間愈 半層 丨 之述分 項上部 4 在述 第係上 圍點之 範觸層 利接底 專述體 請上導 申 半 如 述 5 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） 36 39 290 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 554474 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 愈向徑方向擴大成爲階段狀者。 6·如申請專利範圍第4項之半導體裝置，其中 上述接觸點係在上述層間絕緣膜當中，於鄰接上 述半導體底層之上述部分，愈靠近上述半導體底層， 愈連續地向徑方向擴大者。 7·如申請專利範圍第1項至第3項中任何一項之半導體 裝置，其中 在上述層間絕緣膜當中，在鄰接上述半導體底層 之上述部分，形成爲其蝕刻率相對地高於其他部分 者。 8. —種半導體裝置，其特徵爲： 具備有： 半導體底層， 鄰接於該半導體底層而形成之下部導電部， 以覆蓋上述下部導電部之狀態，形成在上述半導 體底層上之層間絕緣膜， 在上述層間絕緣膜內，離開上述半導體底層預定 距離而形成之上部導電部，及 在接近上述上部導電部及下部導電部之上述絕 緣膜之開孔內所形成，而到達上述半導體底層之接觸 點， 上述接觸點係在上述層間絕緣膜當中，包含上述 上部導電部或下部導電部之各部分之間，向徑方向擴 大者。 -----I-----裝 — II 訂·! I----線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 37 39290 554474 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 9. 一種半導體裝置，其特徵為 具備有： 膜部 丄 5J5T 阻導 刻數 蝕複 由之 為成 面形 側而 其層 少底 至 體 ， 導 上半 層述 , 底 上 層體於 底導接 體半緊 導該， 半在蓋 覆 所 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 狀層 隙之 ·， 層於 再 之數 間近點 底高 ， 瞑複 之郯S體地 外 止之 _相接導對 之 阻異 止過 之半相 中蓋 中 刻相 阻通層述率 其覆 其 蝕率 刻，底上刻 ，所 ， 述刻 蝕內 體於蝕 置膜 置 上蝕 近孔導接為 裝矽 裝 之由 鄰開半鄰成 體化 體 部， 相之述，形 導氧。導 電上 之設 上中係 半 由者半 導層 部所達當分 之為蓋之 個底，電膜到膜部 項部覆項 數體膜導緣 而緣之 9 電所 9 複導緣涸絕隙絕 _ 第導膜第 述半 絕數逑 間間止 圍 之止圍 上述 間複上 之層阻。範 數阻範 蓋 上層述在膜述刻者利複刻利 覆於之上 成止上 蝕分專述蝕專 Μ 成成在形阻在述部請上述請 形構 ，刻 上他申 上申 態所 內蝕 及其如 由如 矽 項 化 一 氧。何 由者任 為蓋中 部覆項 電所11 導膜第 之止或 數阻項 複刻10 述蝕第 上述或 及上項 層由 9 底再第 -體 ， 圍 導外範 半之利 述蓋專 上覆請 所申 膜如 内 隙 間 之 部 電 導 之 近 鄰 相 述 上 在 中 ， 其為 ’ 點 置觸 裝接 體述 導上 半 之 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 38 3 9 29 0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 554474 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 •向徑方向擴大至覆蓋上述導電部之上述蝕刻阻止膜 經濟部中央標率局員工消費合作社印製) 中內為 該即即 絕開 觸 止 之蝕刻 其隙膜 而 ，， 間之 接 阻 膜之蝕 , 間矽 ，分分 層徑 之 刻 止膜述 置之化 揉部部 逑内 層 蝕 阻緣上 裝部氧 步之之 上大 底 由 刻絕及 體電述 ·· 的層層 於擴 體 ： 為. 蝕間層 導導上 為 膜底底 接地 導 為 面 述層底 半之之 徵 緣體體 鄰對 半 徵 側 上該體 之近部 特 絕導導 在相 述 特 其 蓋而導 項鄰電 其 間半半 ，， 上 其 少，覆，半 11相導 ， 層述述 膜分 達 ， 至驟 Μ 驟述 第述述 法 成上上 緣部 到 法 成步，步上 或上上 方 形於開 絕之 成 方 形之 上之於 項在蓋 造 ，接離；間層 形 造 ，部 層膜接 10, 覆 製 上鄰而 者層底 ， 製 上電 底緣鄰 第為至 之 層在，低述體 内 之 層導體 絕在 圍點大 置 底，高地上導 孔 置 底個導間： 範觸擴 裝：體為地對穿半 開 。·裝：體數半層為 利接向 體有導膜對相 貫述，述者體有導複 述成定 。 專述方 導含半緣相率成上驟上驟導含半之 上形設 者請上徑。半包在絕率刻形 之步在 步半包 在蓋在，係 止申 向者種 間刻蝕 膜之 之種 覆 態率 為如 .，止一 層蝕其 緣孔 點一 膜 狀刻 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 39 3 9 2 9 0 554474 ABCD 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、+請專利範圍 阻止膜之部分即相對地高，而離開上述半導體底層及 上述蝕刻阻止膜之部分即相對地低者； 在上述複數個導電部之相鄰近之蝕刻阻止膜之間 隙內*對上述絕緣膜形成開孔之步驟，及 在上述開孔內，形成到達上述半導體底層之接觭 點之步驟者。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
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