JPH10173046A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH10173046A JPH10173046A JP8329911A JP32991196A JPH10173046A JP H10173046 A JPH10173046 A JP H10173046A JP 8329911 A JP8329911 A JP 8329911A JP 32991196 A JP32991196 A JP 32991196A JP H10173046 A JPH10173046 A JP H10173046A
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
- Y10S438/97—Specified etch stop material
Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、上層配線層と下層配線層とを接続
するための接続孔を層間絶縁膜に開口する際に、接続孔
と下層配線層との位置合わせ余裕を拡大してパターンサ
イズの縮小化を可能にし、半導体装置の微細化を実現す
ることができる半導体装置の製造方法を提供することを
課題とする。 【解決手段】 第1の配線層14と第2の配線層19と
の間に第1のSi3 N4膜17を形成し、第2の配線層
19を露出させる第3の接続孔27を開口する際に、第
2の配線層19上の第2〜第4のSiO2 層間絶縁膜2
0、23、25等の選択的エッチングを第1のSi3 N
4 膜17との選択比を20程度に高くとって行い、第3
の接続孔27の開口位置が第2の配線層19に対して多
少ずれている場合であっても、第3の接続孔27を開口
するエッチングを第2の配線層19及び第1のSi3 N
4 膜17上で終端させる。
するための接続孔を層間絶縁膜に開口する際に、接続孔
と下層配線層との位置合わせ余裕を拡大してパターンサ
イズの縮小化を可能にし、半導体装置の微細化を実現す
ることができる半導体装置の製造方法を提供することを
課題とする。 【解決手段】 第1の配線層14と第2の配線層19と
の間に第1のSi3 N4膜17を形成し、第2の配線層
19を露出させる第3の接続孔27を開口する際に、第
2の配線層19上の第2〜第4のSiO2 層間絶縁膜2
0、23、25等の選択的エッチングを第1のSi3 N
4 膜17との選択比を20程度に高くとって行い、第3
の接続孔27の開口位置が第2の配線層19に対して多
少ずれている場合であっても、第3の接続孔27を開口
するエッチングを第2の配線層19及び第1のSi3 N
4 膜17上で終端させる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造方
法に係り、特に多層配線構造を有する半導体装置の製造
方法に関するものである。
法に係り、特に多層配線構造を有する半導体装置の製造
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年のLSI(Large Scale Integratio
n )の微細化に伴い、メモリセルなどの繰り返しパター
ンのサイズを可能な限り縮小することが重要となってい
る。このため、リソグラフィ工程における露光波長を短
くすることによりライン幅、スペース幅、更にはコンタ
クト径を小さくするだけでなく、パターンの重ね合わせ
時に生じる位置合わせずれ(以下、単に「合わせずれ」
という)を許容するための上下パターンの合わせ余裕サ
イズを確保しつつ、パターンサイズの縮小化を図ること
が必要となっている。
n )の微細化に伴い、メモリセルなどの繰り返しパター
ンのサイズを可能な限り縮小することが重要となってい
る。このため、リソグラフィ工程における露光波長を短
くすることによりライン幅、スペース幅、更にはコンタ
クト径を小さくするだけでなく、パターンの重ね合わせ
時に生じる位置合わせずれ(以下、単に「合わせずれ」
という)を許容するための上下パターンの合わせ余裕サ
イズを確保しつつ、パターンサイズの縮小化を図ること
が必要となっている。
【0003】以下、かかる観点から、従来のSRAM
(Static Random Access Memory )の製造方法を図7を
用いて説明する。ここで、図7は0.35μm世代にお
ける代表的なSRAMのメモリセル部を示す断面図であ
る。先ず、Si(シリコン)基板31上に、例えばLO
COS(Local Oxidationof Silicon)構造を有する素
子分離酸化膜32を選択的に形成した後、素子分離酸化
膜32で囲まれた素子活性領域のSi基板31上にゲー
ト酸化膜33を形成する。その後、このゲート酸化膜3
3上に、例えば多結晶Si層及び高融点金属シリサイド
層が積層されたポリサイド層からなるMOSトランジス
タのゲート電極を兼ねる第1の配線層34を形成する。
(Static Random Access Memory )の製造方法を図7を
用いて説明する。ここで、図7は0.35μm世代にお
ける代表的なSRAMのメモリセル部を示す断面図であ
る。先ず、Si(シリコン)基板31上に、例えばLO
COS(Local Oxidationof Silicon)構造を有する素
子分離酸化膜32を選択的に形成した後、素子分離酸化
膜32で囲まれた素子活性領域のSi基板31上にゲー
ト酸化膜33を形成する。その後、このゲート酸化膜3
3上に、例えば多結晶Si層及び高融点金属シリサイド
層が積層されたポリサイド層からなるMOSトランジス
タのゲート電極を兼ねる第1の配線層34を形成する。
【0004】続いて、第1の配線層34両側のSi基板
31表面にLDD(Lightly DopedDrain )構造を形成
するための低濃度不純物領域(図示省略)を形成する。
更に、第1の配線層34側壁にシリコン酸化膜からなる
SiO2 サイドウォール35を形成した後、MOSトラ
ンジスタのソース及びドレインとなる高濃度不純物領域
(図示省略)を形成する。その後、基体全面に第1のS
iO2 層間絶縁膜36を形成する。
31表面にLDD(Lightly DopedDrain )構造を形成
するための低濃度不純物領域(図示省略)を形成する。
更に、第1の配線層34側壁にシリコン酸化膜からなる
SiO2 サイドウォール35を形成した後、MOSトラ
ンジスタのソース及びドレインとなる高濃度不純物領域
(図示省略)を形成する。その後、基体全面に第1のS
iO2 層間絶縁膜36を形成する。
【0005】次いで、第1のSiO2 層間絶縁膜36を
選択的にエッチングして、接地線を形成する高濃度不純
物領域やMOSトランジスタのソース又はドレインとな
る高濃度不純物領域に達する第1の接続孔を開口する。
次いで、第1のSiO2 層間絶縁膜36上にポリサイド
層からなる第2の配線層39を形成すると共に、この第
2の配線層39を第1の接続孔を介して接地線を形成す
る高濃度不純物領域やMOSトランジスタのソース又は
ドレインとなる高濃度不純物領域に接続する。
選択的にエッチングして、接地線を形成する高濃度不純
物領域やMOSトランジスタのソース又はドレインとな
る高濃度不純物領域に達する第1の接続孔を開口する。
次いで、第1のSiO2 層間絶縁膜36上にポリサイド
層からなる第2の配線層39を形成すると共に、この第
2の配線層39を第1の接続孔を介して接地線を形成す
る高濃度不純物領域やMOSトランジスタのソース又は
ドレインとなる高濃度不純物領域に接続する。
【0006】続いて、基体全面に第2のSiO2 層間絶
縁膜40を形成する。その後、第2のSiO2 層間絶縁
膜40及び第1のSiO2 層間絶縁膜36を選択的にエ
ッチングして、SRAM素子のフリップフロップ回路を
構成する高抵抗負荷素子と記憶ノードである高濃度不純
物領域とを接続するための第2の接続孔を開口する。
縁膜40を形成する。その後、第2のSiO2 層間絶縁
膜40及び第1のSiO2 層間絶縁膜36を選択的にエ
ッチングして、SRAM素子のフリップフロップ回路を
構成する高抵抗負荷素子と記憶ノードである高濃度不純
物領域とを接続するための第2の接続孔を開口する。
【0007】次いで、第2のSiO2 層間絶縁膜40上
に高抵抗負荷素子を含む第3の配線層42を形成すると
共に、この第3の配線層42を第2の接続孔を介して記
憶ノードである高濃度不純物領域に接続する。続いて、
基体全面に第3のSiO2 層間絶縁膜43を形成し、更
にこの第3のSiO2 層間絶縁膜43上に、高抵抗素子
への水分の侵入を防ぐ目的で第1のSi3 N4 膜44を
形成する。
に高抵抗負荷素子を含む第3の配線層42を形成すると
共に、この第3の配線層42を第2の接続孔を介して記
憶ノードである高濃度不純物領域に接続する。続いて、
基体全面に第3のSiO2 層間絶縁膜43を形成し、更
にこの第3のSiO2 層間絶縁膜43上に、高抵抗素子
への水分の侵入を防ぐ目的で第1のSi3 N4 膜44を
形成する。
【0008】次いで、基体全面に第4のSiO2 層間絶
縁膜45を形成した後、この第4のSiO2 層間絶縁膜
45の平坦化処理を行う。その後、第4のSiO2 層間
絶縁膜45、第1のSi3 N4 膜44、第3のSiO2
層間絶縁膜43、及び第2のSiO2 層間絶縁膜40を
選択的にエッチングして、第2の配線層39とビット線
とを接続するための第3の接続孔を開口し、この第3の
接続孔内に第2の配線層39を露出させる。
縁膜45を形成した後、この第4のSiO2 層間絶縁膜
45の平坦化処理を行う。その後、第4のSiO2 層間
絶縁膜45、第1のSi3 N4 膜44、第3のSiO2
層間絶縁膜43、及び第2のSiO2 層間絶縁膜40を
選択的にエッチングして、第2の配線層39とビット線
とを接続するための第3の接続孔を開口し、この第3の
接続孔内に第2の配線層39を露出させる。
【0009】次いで、第3の接続孔内に、第2の配線層
39に接続するタングステン・プラグ48を形成する。
続いて、このタングステン・プラグ48に接続するビッ
ト線である第4の配線層49を第4のSiO2 層間絶縁
膜45上に形成する。そして基体全面にオーバーコート
膜50を形成する。
39に接続するタングステン・プラグ48を形成する。
続いて、このタングステン・プラグ48に接続するビッ
ト線である第4の配線層49を第4のSiO2 層間絶縁
膜45上に形成する。そして基体全面にオーバーコート
膜50を形成する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のSRAMの製造方法においては、リソグラフィ技術
を用いて第2の配線層39上に形成された第4のSiO
2 層間絶縁膜45、第1のSi3 N4 膜44、第3のS
iO2 層間絶縁膜43、及び第2のSiO2 層間絶縁膜
40に第3の接続孔を開口する際、ステッパの合わせ精
度に起因して、第2の配線層39に対する合わせずれが
生じる場合がある。このため、第2の配線層39に対し
て合わせずれが生じた箇所では、第2のSiO2 層間絶
縁膜40等のエッチング除去に止まらず、その下の第1
のSiO2 層間絶縁膜36までもエッチング除去するこ
とになる。
来のSRAMの製造方法においては、リソグラフィ技術
を用いて第2の配線層39上に形成された第4のSiO
2 層間絶縁膜45、第1のSi3 N4 膜44、第3のS
iO2 層間絶縁膜43、及び第2のSiO2 層間絶縁膜
40に第3の接続孔を開口する際、ステッパの合わせ精
度に起因して、第2の配線層39に対する合わせずれが
生じる場合がある。このため、第2の配線層39に対し
て合わせずれが生じた箇所では、第2のSiO2 層間絶
縁膜40等のエッチング除去に止まらず、その下の第1
のSiO2 層間絶縁膜36までもエッチング除去するこ
とになる。
【0011】こうして第3の接続孔の底部は、第2の配
線層39に達するだけではなく、その下方のゲート電極
である第1の配線層34にまで達することになる。この
ため、第3の接続孔内にタングステン・プラグ48を形
成する際に、このタングステン・プラグ48を介して第
2の配線層39と第1の配線層34とが導通してしまう
事態が発生する。従って、第2の配線層39に対する第
3の接続孔の開口位置の合わせずれを許容するために
は、第2の配線層39の線幅を合わせ余裕分だけ太くし
なければならず、メモリセルサイズの縮小化に対する制
約となるという問題があった。
線層39に達するだけではなく、その下方のゲート電極
である第1の配線層34にまで達することになる。この
ため、第3の接続孔内にタングステン・プラグ48を形
成する際に、このタングステン・プラグ48を介して第
2の配線層39と第1の配線層34とが導通してしまう
事態が発生する。従って、第2の配線層39に対する第
3の接続孔の開口位置の合わせずれを許容するために
は、第2の配線層39の線幅を合わせ余裕分だけ太くし
なければならず、メモリセルサイズの縮小化に対する制
約となるという問題があった。
【0012】そこで本発明は、上記問題点を鑑みてなさ
れたものであり、多層構造を有する半導体装置の製造方
法において、上層配線層と下層配線層とを接続するため
の接続孔を層間絶縁膜に開口する際に、接続孔と下層配
線層との合わせ余裕を確保してパターンサイズの縮小化
を可能にし、半導体装置の微細化を実現することができ
る半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
れたものであり、多層構造を有する半導体装置の製造方
法において、上層配線層と下層配線層とを接続するため
の接続孔を層間絶縁膜に開口する際に、接続孔と下層配
線層との合わせ余裕を確保してパターンサイズの縮小化
を可能にし、半導体装置の微細化を実現することができ
る半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の本発
明に係る半導体装置の製造方法により達成される。即
ち、本発明に係る半導体装置の製造方法は、多層配線構
造を有する半導体装置の製造方法において、素子形成を
行った半導体基板上方に絶縁膜を形成する工程と、絶縁
膜上に下層配線層を形成した後、この下層配線層上に層
間絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜との選択比を高くと
って層間絶縁膜を選択的にエッチングし、下層配線層を
露出させる接続孔を形成する工程と、接続孔を介して下
層配線層に接続する上層配線層を形成する工程とを具備
することを特徴とする。
明に係る半導体装置の製造方法により達成される。即
ち、本発明に係る半導体装置の製造方法は、多層配線構
造を有する半導体装置の製造方法において、素子形成を
行った半導体基板上方に絶縁膜を形成する工程と、絶縁
膜上に下層配線層を形成した後、この下層配線層上に層
間絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜との選択比を高くと
って層間絶縁膜を選択的にエッチングし、下層配線層を
露出させる接続孔を形成する工程と、接続孔を介して下
層配線層に接続する上層配線層を形成する工程とを具備
することを特徴とする。
【0014】このように本発明に係る半導体装置の製造
方法においては、下層配線層上の層間絶縁膜に接続孔を
開口する際、下層配線層の下に絶縁膜を形成しておき、
この絶縁膜との選択比を高くとって層間絶縁膜を選択的
にエッチングすることにより、たとえ接続孔の開口位置
が下層配線層に対して多少ずれていても、接続孔を開口
するエッチングは下層配線層及び絶縁膜上で終端し、こ
の絶縁膜の下にまで進むことはない。このため、この絶
縁膜の下に例えば別の配線層等があっても、接続孔を開
口するエッチングがこの別の配線層等にまで達して別の
配線層等と下層配線層とが接続孔を介して導通すること
が防止される。従って、接続孔の下層配線層に対する合
わせ余裕が実質的に拡大されることになり、リソグラフ
ィ工程において使用するパターンサイズを縮小すること
が可能になるため、半導体装置の更なる微細化を実現す
ることができる。
方法においては、下層配線層上の層間絶縁膜に接続孔を
開口する際、下層配線層の下に絶縁膜を形成しておき、
この絶縁膜との選択比を高くとって層間絶縁膜を選択的
にエッチングすることにより、たとえ接続孔の開口位置
が下層配線層に対して多少ずれていても、接続孔を開口
するエッチングは下層配線層及び絶縁膜上で終端し、こ
の絶縁膜の下にまで進むことはない。このため、この絶
縁膜の下に例えば別の配線層等があっても、接続孔を開
口するエッチングがこの別の配線層等にまで達して別の
配線層等と下層配線層とが接続孔を介して導通すること
が防止される。従って、接続孔の下層配線層に対する合
わせ余裕が実質的に拡大されることになり、リソグラフ
ィ工程において使用するパターンサイズを縮小すること
が可能になるため、半導体装置の更なる微細化を実現す
ることができる。
【0015】また、この絶縁膜の下に例えば別の配線層
等がある場合、この絶縁膜が存在することにより、別の
配線層等と下層配線層との間の耐圧特性を向上させ、半
導体装置の信頼性を向上させることができる。
等がある場合、この絶縁膜が存在することにより、別の
配線層等と下層配線層との間の耐圧特性を向上させ、半
導体装置の信頼性を向上させることができる。
【0016】なお、上記の半導体装置の製造方法におい
て、前記絶縁膜がシリコン窒化膜であり、前記層間絶縁
膜がシリコン酸化膜であることが好適である。この場
合、上記作用に加えて、シリコン窒化膜の存在により、
層間絶縁膜に含まれた水分がこのシリコン窒化膜より下
の素子への拡散することを抑制する。従って、半導体装
置の特性劣化を防止し、信頼性を向上させることができ
る。
て、前記絶縁膜がシリコン窒化膜であり、前記層間絶縁
膜がシリコン酸化膜であることが好適である。この場
合、上記作用に加えて、シリコン窒化膜の存在により、
層間絶縁膜に含まれた水分がこのシリコン窒化膜より下
の素子への拡散することを抑制する。従って、半導体装
置の特性劣化を防止し、信頼性を向上させることができ
る。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の実施の形態を説明する。図1〜図6は本発明の
一実施形態に係る高抵抗負荷型SRAMの製造方法を説
明するためのメモリセル部の工程断面図である。先ず、
Si基板11上に、例えばLOCOS構造を有する素子
分離酸化膜12を選択的に形成した後、素子分離酸化膜
12で囲まれた素子活性領域のSi基板11上にゲート
酸化膜13を形成する。その後、基体全面に例えば多結
晶Si層及び高融点金属シリサイド層を順に積層した
後、これら積層された多結晶Si層及び高融点金属シリ
サイド層からなるポリサイド層を所定の形状にパターニ
ングする。こうしてゲート酸化膜13上にポリサイド層
からなるMOSトランジスタのゲート電極を兼ねる第1
の配線層14を形成する。
本発明の実施の形態を説明する。図1〜図6は本発明の
一実施形態に係る高抵抗負荷型SRAMの製造方法を説
明するためのメモリセル部の工程断面図である。先ず、
Si基板11上に、例えばLOCOS構造を有する素子
分離酸化膜12を選択的に形成した後、素子分離酸化膜
12で囲まれた素子活性領域のSi基板11上にゲート
酸化膜13を形成する。その後、基体全面に例えば多結
晶Si層及び高融点金属シリサイド層を順に積層した
後、これら積層された多結晶Si層及び高融点金属シリ
サイド層からなるポリサイド層を所定の形状にパターニ
ングする。こうしてゲート酸化膜13上にポリサイド層
からなるMOSトランジスタのゲート電極を兼ねる第1
の配線層14を形成する。
【0018】続いて、第1の配線層14をマスクとする
イオン注入法を用いて、第1の配線層14両側のSi基
板11表面にLDD構造を形成するための低濃度不純物
領域(図示省略)を形成する。更に、第1の配線層14
側壁にシリコン酸化膜からなるSiO2 サイドウォール
15を形成した後、第1の配線層14及びSiO2 サイ
ドウォール15をマスクとするイオン注入法を用いて、
MOSトランジスタのソース及びドレインとなる高濃度
不純物領域(図示省略)を形成する。
イオン注入法を用いて、第1の配線層14両側のSi基
板11表面にLDD構造を形成するための低濃度不純物
領域(図示省略)を形成する。更に、第1の配線層14
側壁にシリコン酸化膜からなるSiO2 サイドウォール
15を形成した後、第1の配線層14及びSiO2 サイ
ドウォール15をマスクとするイオン注入法を用いて、
MOSトランジスタのソース及びドレインとなる高濃度
不純物領域(図示省略)を形成する。
【0019】続いて、例えばCVD(Chemical Vapor D
eposition )法を用いて、基体全面に第1のSiO2 層
間絶縁膜16を形成するが、更にCVD法を用いて、こ
の第1のSiO2 層間絶縁膜16上に厚さ約50nmの
第1のSi3 N4 膜17を形成する点に本実施形態の特
徴がある(図1参照)。
eposition )法を用いて、基体全面に第1のSiO2 層
間絶縁膜16を形成するが、更にCVD法を用いて、こ
の第1のSiO2 層間絶縁膜16上に厚さ約50nmの
第1のSi3 N4 膜17を形成する点に本実施形態の特
徴がある(図1参照)。
【0020】次いで、第1のSi3 N4 膜17及び第1
のSiO2 層間絶縁膜16を選択的にエッチングして、
接地線を形成すべき高濃度不純物領域やMOSトランジ
スタのソース又はドレインとなる高濃度不純物領域に達
する第1の接続孔18を開口する(図2参照)。
のSiO2 層間絶縁膜16を選択的にエッチングして、
接地線を形成すべき高濃度不純物領域やMOSトランジ
スタのソース又はドレインとなる高濃度不純物領域に達
する第1の接続孔18を開口する(図2参照)。
【0021】次いで、基体全面に多結晶Si層及び高融
点金属シリサイド層を順に積層した後、所定の形状にパ
ターニングして、ポリサイド層からなる第2の配線層1
9を形成すると共に、この第2の配線層19を接続孔1
8を介して接地線を形成すべき高濃度不純物領域やMO
Sトランジスタのソース又はドレインとなる高濃度不純
物領域に接続する。
点金属シリサイド層を順に積層した後、所定の形状にパ
ターニングして、ポリサイド層からなる第2の配線層1
9を形成すると共に、この第2の配線層19を接続孔1
8を介して接地線を形成すべき高濃度不純物領域やMO
Sトランジスタのソース又はドレインとなる高濃度不純
物領域に接続する。
【0022】続いて、基体全面に第2のSiO2 層間絶
縁膜20を形成する。その後、この第2のSiO2 層間
絶縁膜20、第1のSi3 N4 膜17及び第1のSiO
2 層間絶縁膜16を選択的にエッチングして、SRAM
素子のフリップフロップ回路を構成する高抵抗負荷素子
と記憶ノードである高濃度不純物領域とを接続するため
の第2の接続孔21を開口する(図3参照)。
縁膜20を形成する。その後、この第2のSiO2 層間
絶縁膜20、第1のSi3 N4 膜17及び第1のSiO
2 層間絶縁膜16を選択的にエッチングして、SRAM
素子のフリップフロップ回路を構成する高抵抗負荷素子
と記憶ノードである高濃度不純物領域とを接続するため
の第2の接続孔21を開口する(図3参照)。
【0023】次いで、第2のSiO2 層間絶縁膜20上
に高抵抗負荷素子を含む第3の配線層22を形成すると
共に、この第3の配線層22を接続孔21を介して記憶
ノードである高濃度不純物領域に接続する。続いて、基
体全面に第3のSiO2 層間絶縁膜23を形成し、更に
この第3のSiO2 層間絶縁膜23上に、高抵抗素子へ
の水分の侵入を防ぐ目的で第2のSi3 N4 膜24を形
成する(図4参照)。
に高抵抗負荷素子を含む第3の配線層22を形成すると
共に、この第3の配線層22を接続孔21を介して記憶
ノードである高濃度不純物領域に接続する。続いて、基
体全面に第3のSiO2 層間絶縁膜23を形成し、更に
この第3のSiO2 層間絶縁膜23上に、高抵抗素子へ
の水分の侵入を防ぐ目的で第2のSi3 N4 膜24を形
成する(図4参照)。
【0024】次いで、基体全面に第4のSiO2 層間絶
縁膜25を形成した後、この第4のSiO2 層間絶縁膜
25の平坦化処理を行う。その後、この表面が平坦化さ
れた第4のSiO2 層間絶縁膜25上に、リソグラフィ
技術を用いて所定の形状にパターニングしたレジスト2
6を形成した後、このレジスト26をマスクとして第4
のSiO2 層間絶縁膜25、第2のSi3 N4 膜24、
第3のSiO2 層間絶縁膜23、及び第2のSiO2 層
間絶縁膜20を選択的にエッチングして、第2の配線層
19とビット線とを接続するための第3の接続孔27を
開口し、この第3の接続孔27内に第2の配線層19を
露出させる。
縁膜25を形成した後、この第4のSiO2 層間絶縁膜
25の平坦化処理を行う。その後、この表面が平坦化さ
れた第4のSiO2 層間絶縁膜25上に、リソグラフィ
技術を用いて所定の形状にパターニングしたレジスト2
6を形成した後、このレジスト26をマスクとして第4
のSiO2 層間絶縁膜25、第2のSi3 N4 膜24、
第3のSiO2 層間絶縁膜23、及び第2のSiO2 層
間絶縁膜20を選択的にエッチングして、第2の配線層
19とビット線とを接続するための第3の接続孔27を
開口し、この第3の接続孔27内に第2の配線層19を
露出させる。
【0025】このエッチングの際、エッチングガスとし
て従来のC4 F8 に例えばCOを加えたものを用いるな
どして、SiO2 膜とSi3 N4 膜との選択比を20程
度の高い値にする。このため、リソグラフィ技術を用い
たレジスト26のパターニングにおいて合わせずれが生
じ、第3の接続孔27の開口位置が第2の配線層19に
対して多少ずれていても、第3の接続孔27を開口する
エッチングは第2の配線層19及びその下に形成されて
いる第1のSi3 N4 膜17上で終端する。従って、第
3の接続孔27を介して第2の配線層19が第1のSi
3 N4 膜17の下に形成されている第1の配線層14と
導通することはない(図5参照)。
て従来のC4 F8 に例えばCOを加えたものを用いるな
どして、SiO2 膜とSi3 N4 膜との選択比を20程
度の高い値にする。このため、リソグラフィ技術を用い
たレジスト26のパターニングにおいて合わせずれが生
じ、第3の接続孔27の開口位置が第2の配線層19に
対して多少ずれていても、第3の接続孔27を開口する
エッチングは第2の配線層19及びその下に形成されて
いる第1のSi3 N4 膜17上で終端する。従って、第
3の接続孔27を介して第2の配線層19が第1のSi
3 N4 膜17の下に形成されている第1の配線層14と
導通することはない(図5参照)。
【0026】次いで、レジスト26を剥離する。そして
例えばスパッタリング法を用いて、基体全面にTi/T
iN密着層を順に形成し、更にその上にタングステン層
を形成して第3の接続孔27を埋め込んだ後、全面エッ
チバックを行い、第3の接続孔27内にのみタングステ
ン層等を残存させて、第2の配線層19に接続するタン
グステン・プラグ28を形成する。
例えばスパッタリング法を用いて、基体全面にTi/T
iN密着層を順に形成し、更にその上にタングステン層
を形成して第3の接続孔27を埋め込んだ後、全面エッ
チバックを行い、第3の接続孔27内にのみタングステ
ン層等を残存させて、第2の配線層19に接続するタン
グステン・プラグ28を形成する。
【0027】続いて、例えばスパッタリング法を用い
て、基体全面にTi/TiNバリア層、Al系合金層、
及び反射防止膜を順に形成した後、これらAl系合金層
等を所定の形状にパタ−ニングする。こうして第4のS
iO2 層間絶縁膜25上にタングステン・プラグ28に
接続するビット線である第4の配線層29を形成する。
そして基体全面にオーバーコート膜30を形成する(図
6参照)。
て、基体全面にTi/TiNバリア層、Al系合金層、
及び反射防止膜を順に形成した後、これらAl系合金層
等を所定の形状にパタ−ニングする。こうして第4のS
iO2 層間絶縁膜25上にタングステン・プラグ28に
接続するビット線である第4の配線層29を形成する。
そして基体全面にオーバーコート膜30を形成する(図
6参照)。
【0028】以上のように本実施形態によれば、第1の
配線層14と第2の配線層19との間に第1のSi3 N
4 膜17を形成すると共に、第2の配線層19を露出さ
せる第3の接続孔27を開口する際に、第2の配線層1
9上に形成した第2〜第4のSiO2 層間絶縁膜20、
23、25等の選択的エッチングを第1のSi3 N4膜
17との選択比を20程度に高くとって行うことによ
り、第3の接続孔27の開口位置が第2の配線層19に
対して多少ずれている場合であっても、第3の接続孔2
7を開口するエッチングは第2の配線層19及び第1の
Si3 N4 膜17上で終端するため、この第1のSi3
N4 膜17の下に形成されている第1の配線層14と第
2の配線層19とが第3の接続孔27を介して導通する
ことを防止することができる。従って、第3の接続孔2
7と第2の配線層19との合わせ余裕が実質的に拡大さ
れることになり、メモリセルなどの繰り返しパターンの
サイズを縮小することができるため、LSIチップの更
なる微細化を実現することができる。
配線層14と第2の配線層19との間に第1のSi3 N
4 膜17を形成すると共に、第2の配線層19を露出さ
せる第3の接続孔27を開口する際に、第2の配線層1
9上に形成した第2〜第4のSiO2 層間絶縁膜20、
23、25等の選択的エッチングを第1のSi3 N4膜
17との選択比を20程度に高くとって行うことによ
り、第3の接続孔27の開口位置が第2の配線層19に
対して多少ずれている場合であっても、第3の接続孔2
7を開口するエッチングは第2の配線層19及び第1の
Si3 N4 膜17上で終端するため、この第1のSi3
N4 膜17の下に形成されている第1の配線層14と第
2の配線層19とが第3の接続孔27を介して導通する
ことを防止することができる。従って、第3の接続孔2
7と第2の配線層19との合わせ余裕が実質的に拡大さ
れることになり、メモリセルなどの繰り返しパターンの
サイズを縮小することができるため、LSIチップの更
なる微細化を実現することができる。
【0029】また、第1の配線層14の上に形成された
第1のSi3 N4 膜17は、その上方に形成された水分
を含む第4のSiO2 層間絶縁膜25から下層の素子へ
の水分拡散を抑制することができる。従って、LSIの
特性劣化を防止し、信頼性を向上させることができる。
第1のSi3 N4 膜17は、その上方に形成された水分
を含む第4のSiO2 層間絶縁膜25から下層の素子へ
の水分拡散を抑制することができる。従って、LSIの
特性劣化を防止し、信頼性を向上させることができる。
【0030】更に、第1の配線層14と第2の配線層1
9との間に第1のSi3 N4 膜17が介在しているた
め、第1の配線層14と第2の配線層19との間の耐圧
劣化を防止することができる。従って、LSIの素子特
性を向上させ、信頼性を向上させることができる。
9との間に第1のSi3 N4 膜17が介在しているた
め、第1の配線層14と第2の配線層19との間の耐圧
劣化を防止することができる。従って、LSIの素子特
性を向上させ、信頼性を向上させることができる。
【0031】なお、上記実施形態においては、高抵抗負
荷型SRAMの製造方法に本発明を適用した場合につい
て説明したが、これに限定されるものではなく、例えば
DRAMその他、上層配線と下層配線とを接続するため
の接続孔を有する全ての多層構造の半導体装置の製造方
法に本発明を適用することができる。
荷型SRAMの製造方法に本発明を適用した場合につい
て説明したが、これに限定されるものではなく、例えば
DRAMその他、上層配線と下層配線とを接続するため
の接続孔を有する全ての多層構造の半導体装置の製造方
法に本発明を適用することができる。
【0032】
【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明に係
る半導体装置の製造方法によれば、下層配線層上の層間
絶縁膜に接続孔を開口する際、下層配線層の下に絶縁膜
を形成しておき、この絶縁膜との選択比を高くとって層
間絶縁膜を選択的にエッチングすることにより、たとえ
接続孔の開口位置が下層配線層に対して多少ずれていて
も、接続孔を開口するエッチングを下層配線層及び絶縁
膜上で終端させることが可能なため、この絶縁膜の下に
例えば別の配線層等があってもこの別の配線層等と下層
配線層とが接続孔を介して導通することを防止すること
ができる。従って、接続孔の下層配線層に対する合わせ
余裕が実質的に拡大されることになり、リソグラフィ工
程において使用するパターンサイズを縮小することが可
能になるため、半導体装置の更なる微細化を実現するこ
とができる。
る半導体装置の製造方法によれば、下層配線層上の層間
絶縁膜に接続孔を開口する際、下層配線層の下に絶縁膜
を形成しておき、この絶縁膜との選択比を高くとって層
間絶縁膜を選択的にエッチングすることにより、たとえ
接続孔の開口位置が下層配線層に対して多少ずれていて
も、接続孔を開口するエッチングを下層配線層及び絶縁
膜上で終端させることが可能なため、この絶縁膜の下に
例えば別の配線層等があってもこの別の配線層等と下層
配線層とが接続孔を介して導通することを防止すること
ができる。従って、接続孔の下層配線層に対する合わせ
余裕が実質的に拡大されることになり、リソグラフィ工
程において使用するパターンサイズを縮小することが可
能になるため、半導体装置の更なる微細化を実現するこ
とができる。
【0033】また、この絶縁膜の下に例えば別の配線層
等がある場合、この絶縁膜が存在することにより、別の
配線層等と下層配線層との間の耐圧特性を向上させ、半
導体装置の信頼性を向上させることができる。
等がある場合、この絶縁膜が存在することにより、別の
配線層等と下層配線層との間の耐圧特性を向上させ、半
導体装置の信頼性を向上させることができる。
【0034】更に、この絶縁膜としてシリコン窒化膜を
用い、層間絶縁膜としてシリコン酸化膜を用いる場合、
シリコン窒化膜が存在することにより、層間絶縁膜に含
まれた水分がシリコン窒化膜より下の素子へ拡散するこ
とを抑制することができる。従って、半導体装置の特性
劣化を防止し、信頼性を向上させることができる。
用い、層間絶縁膜としてシリコン酸化膜を用いる場合、
シリコン窒化膜が存在することにより、層間絶縁膜に含
まれた水分がシリコン窒化膜より下の素子へ拡散するこ
とを抑制することができる。従って、半導体装置の特性
劣化を防止し、信頼性を向上させることができる。
【図1】本発明の一実施形態に係る高抵抗負荷型SRA
Mの製造方法を説明するためのメモリセル部の工程断面
図(その1)である。
Mの製造方法を説明するためのメモリセル部の工程断面
図(その1)である。
【図2】本発明の一実施形態に係る高抵抗負荷型SRA
Mの製造方法を説明するためのメモリセル部の工程断面
図(その2)である。
Mの製造方法を説明するためのメモリセル部の工程断面
図(その2)である。
【図3】本発明の一実施形態に係る高抵抗負荷型SRA
Mの製造方法を説明するためのメモリセル部の工程断面
図(その3)である。
Mの製造方法を説明するためのメモリセル部の工程断面
図(その3)である。
【図4】本発明の一実施形態に係る高抵抗負荷型SRA
Mの製造方法を説明するためのメモリセル部の工程断面
図(その4)である。
Mの製造方法を説明するためのメモリセル部の工程断面
図(その4)である。
【図5】本発明の一実施形態に係る高抵抗負荷型SRA
Mの製造方法を説明するためのメモリセル部の工程断面
図(その5)である。
Mの製造方法を説明するためのメモリセル部の工程断面
図(その5)である。
【図6】本発明の一実施形態に係る高抵抗負荷型SRA
Mの製造方法を説明するためのメモリセル部の工程断面
図(その6)である。
Mの製造方法を説明するためのメモリセル部の工程断面
図(その6)である。
【図7】従来のSRAMのメモリセル部を示す断面図で
ある。
ある。
11……Si基板、12……素子分離酸化膜、13……
ゲート酸化膜、14……第1の配線層、15……SiO
2 サイドウォール、16……第1のSiO2 層間絶縁
膜、17……第1のSi3 N4 膜、18……第1の接続
孔、19……第2の配線層、20……第2のSiO2 層
間絶縁膜、21……第2の接続孔、22……第3の配線
層、23……第3のSiO2 層間絶縁膜、24……第2
のSi3 N4 膜、25……第4のSiO2 層間絶縁膜、
26……レジスト、27……第3の接続孔、28……タ
ングステン・プラグ、29……第4の配線層、30……
オーバーコート膜、31……Si基板、32……素子分
離酸化膜、33……ゲート酸化膜、34……第1の配線
層、35……SiO2 サイドウォール、36……第1の
SiO2 層間絶縁膜、39……第2の配線層、40……
第2のSiO2 層間絶縁膜、42……第3の配線層、4
3……第3のSiO2 層間絶縁膜、44……第1のSi
3 N4 膜、45……第4のSiO2 層間絶縁膜、48…
…タングステン・プラグ、49……第4の配線層、50
……オーバーコート膜。
ゲート酸化膜、14……第1の配線層、15……SiO
2 サイドウォール、16……第1のSiO2 層間絶縁
膜、17……第1のSi3 N4 膜、18……第1の接続
孔、19……第2の配線層、20……第2のSiO2 層
間絶縁膜、21……第2の接続孔、22……第3の配線
層、23……第3のSiO2 層間絶縁膜、24……第2
のSi3 N4 膜、25……第4のSiO2 層間絶縁膜、
26……レジスト、27……第3の接続孔、28……タ
ングステン・プラグ、29……第4の配線層、30……
オーバーコート膜、31……Si基板、32……素子分
離酸化膜、33……ゲート酸化膜、34……第1の配線
層、35……SiO2 サイドウォール、36……第1の
SiO2 層間絶縁膜、39……第2の配線層、40……
第2のSiO2 層間絶縁膜、42……第3の配線層、4
3……第3のSiO2 層間絶縁膜、44……第1のSi
3 N4 膜、45……第4のSiO2 層間絶縁膜、48…
…タングステン・プラグ、49……第4の配線層、50
……オーバーコート膜。
Claims (2)
- 【請求項1】 多層配線構造を有する半導体装置の製造
方法において、 素子形成を行った半導体基板上方に絶縁膜を形成する工
程と、 前記絶縁膜上に下層配線層を形成した後、前記下層配線
層上に層間絶縁膜を形成する工程と、 前記絶縁膜との選択比を高くとって前記層間絶縁膜を選
択的にエッチングし、前記下層配線層を露出させる接続
孔を形成する工程と、 前記接続孔を介して前記下層配線層に接続する上層配線
層を形成する工程と、 を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 前記絶縁膜が、シリコン窒化膜であり、 前記層間絶縁膜が、シリコン酸化膜であることを特徴と
する半導体装置の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8329911A JPH10173046A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 半導体装置の製造方法 |
| US08/987,390 US5985745A (en) | 1996-12-10 | 1997-12-09 | Method of forming a via hole filled with a conducting material, and separater from a gate structure by an insulating material |
| KR1019970067383A KR100469883B1 (ko) | 1996-12-10 | 1997-12-10 | 반도체장치제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8329911A JPH10173046A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10173046A true JPH10173046A (ja) | 1998-06-26 |
Family
ID=18226646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8329911A Pending JPH10173046A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5985745A (ja) |
| JP (1) | JPH10173046A (ja) |
| KR (1) | KR100469883B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013145901A (ja) * | 2005-06-08 | 2013-07-25 | Samsung Electronics Co Ltd | 半導体集積回路装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000114522A (ja) * | 1998-10-08 | 2000-04-21 | Toshiba Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4378628A (en) * | 1981-08-27 | 1983-04-05 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Cobalt silicide metallization for semiconductor integrated circuits |
| US4822754A (en) * | 1983-05-27 | 1989-04-18 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Fabrication of FETs with source and drain contacts aligned with the gate electrode |
| JP2578193B2 (ja) * | 1989-02-01 | 1997-02-05 | 沖電気工業株式会社 | 半導体素子の製造方法 |
| US5198694A (en) * | 1990-10-05 | 1993-03-30 | General Electric Company | Thin film transistor structure with improved source/drain contacts |
| US5206187A (en) * | 1991-08-30 | 1993-04-27 | Micron Technology, Inc. | Method of processing semiconductor wafers using a contact etch stop |
| JPH06283612A (ja) * | 1993-03-26 | 1994-10-07 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
| KR100256800B1 (ko) * | 1993-06-22 | 2000-05-15 | 김영환 | 콘택홀 제조방법 |
| US5895766A (en) * | 1995-09-20 | 1999-04-20 | Micron Technology, Inc. | Method of forming a field effect transistor |
| US5602051A (en) * | 1995-10-06 | 1997-02-11 | International Business Machines Corporation | Method of making stacked electrical device having regions of electrical isolation and electrical connection on a given stack level |
| US5719071A (en) * | 1995-12-22 | 1998-02-17 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Method of forming a landing pad sturcture in an integrated circuit |
| US5824579A (en) * | 1996-04-15 | 1998-10-20 | Motorola, Inc. | Method of forming shared contact structure |
| TW375779B (en) * | 1997-06-03 | 1999-12-01 | United Microelectronics Corp | Method for treating via side wall |
-
1996
- 1996-12-10 JP JP8329911A patent/JPH10173046A/ja active Pending
-
1997
- 1997-12-09 US US08/987,390 patent/US5985745A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-10 KR KR1019970067383A patent/KR100469883B1/ko not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013145901A (ja) * | 2005-06-08 | 2013-07-25 | Samsung Electronics Co Ltd | 半導体集積回路装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19980063996A (ko) | 1998-10-07 |
| KR100469883B1 (ko) | 2005-05-16 |
| US5985745A (en) | 1999-11-16 |
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