JPH10261714A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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Publication number
JPH10261714A
JPH10261714A JP9068101A JP6810197A JPH10261714A JP H10261714 A JPH10261714 A JP H10261714A JP 9068101 A JP9068101 A JP 9068101A JP 6810197 A JP6810197 A JP 6810197A JP H10261714 A JPH10261714 A JP H10261714A
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JP
Japan
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conductive layer
contact hole
layer
forming
insulating film
Prior art date
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Pending
Application number
JP9068101A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Yamazaki
武 山崎
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】微細で高アスペクト比であって信頼性の高いコ
ンタクトを有する半導体装置の製造方法を提供する。 【解決手段】半導体基板10上に形成した絶縁膜25上
の第1導電層32に第1コンタクトホールCH1を開口
し、第1コンタクトホールCH1の側壁に第2導電層3
3aを形成して第1コンタクトホールCH1の開口径を
狭め、第2導電層33aをマスクにして絶縁膜25に第
2コンタクトホールCH2を開口し、第1導電層32と
第2導電層33a上並びに連通する第2コンタクトホー
ルCH2及び第1コンタクトホールCH1内に第3導電
層34を形成し、第3導電層34の表面に形成された凹
部を平坦化層26aで埋め込み、コンタクトホールの内
部の導電層を残して、第3導電層の凹部の平坦化層26
a、第1導電層32、第2導電層33a及び第3導電層
34をエッチング除去する。
(57) Abstract: Provided is a method for manufacturing a semiconductor device having fine, high aspect ratio and highly reliable contacts. A first contact hole is opened in a first conductive layer on an insulating film formed on a semiconductor substrate, and a second conductive layer is formed on a side wall of the first contact hole.
3a is formed, the opening diameter of the first contact hole CH1 is reduced, the second contact hole CH2 is opened in the insulating film 25 using the second conductive layer 33a as a mask, and the second contact hole CH2 is formed on the first conductive layer 32 and the second conductive layer 33a. In addition, the third conductive layer 34 is formed in the second contact hole CH2 and the first contact hole CH1 which communicate with each other, and the concave portion formed on the surface of the third conductive layer 34 is filled with the flattening layer 26a. The flattening layer 26 of the concave portion of the third conductive layer, leaving the conductive layer.
a, the first conductive layer 32, the second conductive layer 33a, and the third conductive layer 34 are removed by etching.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造方
法に関し、特に、微細な高アスペクト比のコンタクトを
有する半導体装置の製造方法に関する。
The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method of manufacturing a semiconductor device having fine high aspect ratio contacts.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年のVLSI等に見られるように半導
体装置の高集積化及び高性能化が進展するに伴い、半導
体装置の微細加工が必須の条件となってきている。半導
体装置を微細に加工するために、例えばトランジスタの
ゲート電極のゲート幅やDRAMなどでのキャパシタの
占有面積を狭める一方で、配線部も同様に微細に加工す
ることが必要になってきている。
2. Description of the Related Art As the integration and performance of semiconductor devices have advanced as seen in recent VLSIs and the like, fine processing of semiconductor devices has become an essential condition. In order to finely process a semiconductor device, for example, it is necessary to finely process a wiring portion while reducing a gate width of a gate electrode of a transistor and an area occupied by a capacitor in a DRAM or the like.

【0003】例えば、DRAM(Dynamic Random Acces
s Memory)においては、半導体デバイスにおけるプロセ
スドライバーとして、近年ますます微細化、大容量化が
進んでいる。DRAMはスイッチング用のメタル−酸化
物−半導体積層体を有する電界効果型トランジスタ(M
OSFET)とメモリキャパシタとを有するメモリセル
構造を持っており、その高集積化に伴いメモリセルの縮
小化が図られ、メモリキャパシタの占有面積も縮小化し
ている。
For example, a DRAM (Dynamic Random Acceses)
s Memory), as a process driver in a semiconductor device, has been increasingly miniaturized and increased in capacity in recent years. DRAM is a field-effect transistor (M) having a metal-oxide-semiconductor stack for switching.
It has a memory cell structure having an OSFET) and a memory capacitor. With the increase in the degree of integration, the size of the memory cell is reduced, and the area occupied by the memory capacitor is also reduced.

【0004】メモリキャパシタの占有面積を縮小するた
めに、その電極構造に対して様々な構造のものが開発さ
れている。従来は平面的な構造を持つプレーナ型が使用
されていたが、現在では記憶ノード電極を立体化して記
憶ノード電極の側壁面などを利用し、キャパシタの占有
面積は増加させずに記憶ノード電極の表面積を増加させ
て蓄積容量を増加させることができるスタック型及びト
レンチ型などが開発されている。
In order to reduce the area occupied by the memory capacitor, various structures have been developed for the electrode structure. Conventionally, a planar type having a planar structure was used, but now, the storage node electrode is three-dimensionally used and the side wall surface of the storage node electrode is used, without increasing the area occupied by the capacitor. A stack type, a trench type, and the like, which can increase a storage capacity by increasing a surface area, have been developed.

【0005】上記のタイプの中で、スタック型はビット
線の下層にメモリキャパシタを有するCUB(capacito
r under bitline )方式から、ビット線の上層にメモリ
キャパシタを有するCOB(capacitor over bitline)
方式へ開発が進んでいる。COBのスタック型の場合、
ビット線よりも後にキャパシタを形成するため、セル領
域上に微細加工で決まる最大のキャパシタを形成するこ
とができる利点があり、例えばシリンダ型やフィン型な
どの様々なタイプが開発されている。
Among the above types, the stack type is a CUB (capacito) having a memory capacitor below a bit line.
r under bitline), COB (capacitor over bitline) with a memory capacitor above the bit line
Development to the method is progressing. In case of COB stack type,
Since the capacitor is formed after the bit line, there is an advantage that the largest capacitor determined by microfabrication can be formed on the cell region. For example, various types such as a cylinder type and a fin type have been developed.

【0006】上記のようなCOB方式のメモリキャパシ
タを有する半導体装置は、ゲート電極やビット線などの
上層にキャパシタを形成する。従って、メモリキャパシ
タの記憶ノードコンタクトはゲート電極やビット線のな
どを被覆した膜厚の厚い層間絶縁膜に対して形成するた
めに、高アスペクト比のコンタクトホールを開口する必
要がある。さらに、半導体装置の集積度を高めるために
はメモリキャパシタ占有面積の縮小化のほかコンタクト
などの配線部も微細化することが重要となっており、高
アスペクト比のコンタクトホールを開口する技術が益々
重要になってきている。
In a semiconductor device having a COB type memory capacitor as described above, a capacitor is formed in an upper layer such as a gate electrode and a bit line. Therefore, it is necessary to open a contact hole having a high aspect ratio in order to form a storage node contact of a memory capacitor on a thick interlayer insulating film covering a gate electrode, a bit line, and the like. Furthermore, in order to increase the degree of integration of semiconductor devices, it is important to reduce the area occupied by the memory capacitor and also to miniaturize the wiring parts such as contacts. It is becoming important.

【0007】上記のように高アスペクト比の微細なコン
タクトホールを開口する技術として、コンタクトホール
を開口するためのマスクとなる層をコンタクトホールの
内壁にサイドウォールを形成し、コンタクトホールの径
を狭めて開口する方法が開発されてきている。以下に、
上記のコンタクトホールの径を狭めて開口する方法につ
いて図面を参照して説明する。
As described above, as a technique for forming a fine contact hole having a high aspect ratio, a layer serving as a mask for forming the contact hole is formed on the inner wall of the contact hole to reduce the diameter of the contact hole. Opening methods have been developed. less than,
A method for opening the contact hole by reducing the diameter will be described with reference to the drawings.

【0008】まず、図5(a)に示すように、半導体基
板10上に、LOCOS法などにより素子分離絶縁膜2
1を形成した後、トランジスタの活性領域の形成やパン
チスルー耐圧の改良のためのイオン注入を行う。活性領
域に対して熱酸化法などによりゲート絶縁膜22を形成
し、その上層に例えばポリシリコン及びタングステンシ
リサイドをそれぞれCVD法により堆積させ、例えばゲ
ート幅0.35μmのゲート電極様にパターニングして
ポリシリコンゲート31a及びシリサイドゲート31b
からなるポリサイドのゲート電極31を形成する。次
に、ゲート電極31をマスクにしてイオン注入を行い、
ソース・ドレイン拡散層11を形成し、電界効果型トラ
ンジスタを形成する。次に、ゲート電極31を被覆して
全面に例えば酸化シリコンをCVD法により堆積させ、
ゲート被覆絶縁膜23を形成し、さらにその上層に全面
に例えば窒化シリコンをCVD法により堆積させ、エッ
チングストッパ層24を形成する。
First, as shown in FIG. 5A, an element isolation insulating film 2 is formed on a semiconductor substrate 10 by a LOCOS method or the like.
After the formation of 1, ion implantation for forming an active region of the transistor and improving punch-through breakdown voltage is performed. A gate insulating film 22 is formed on the active region by a thermal oxidation method or the like, and, for example, polysilicon and tungsten silicide are respectively deposited on the active layer by a CVD method. Silicon gate 31a and silicide gate 31b
A polycide gate electrode 31 is formed. Next, ion implantation is performed using the gate electrode 31 as a mask,
The source / drain diffusion layer 11 is formed to form a field effect transistor. Next, for example, silicon oxide is deposited on the entire surface by covering the gate electrode 31 by a CVD method,
A gate covering insulating film 23 is formed, and further, for example, silicon nitride is deposited on the entire surface by CVD to form an etching stopper layer 24.

【0009】次に、図5(b)に示すように、エッチン
グストッパ層24の上層に例えば酸化シリコンをCVD
法によって堆積させ、リフローあるいはエッチバックな
どにより平坦化して層間絶縁膜25を形成する。その上
層に、例えばポリシリコンをCVD法で堆積させて第1
導電層32を形成する。
Next, as shown in FIG. 5B, for example, silicon oxide is deposited on the etching stopper layer 24 by CVD.
Then, the interlayer insulating film 25 is formed by flattening by reflow or etch back. On the upper layer, for example, polysilicon is deposited by a CVD method to form a first layer.
The conductive layer 32 is formed.

【0010】次に、図5(c)に示すように、第1導電
層32の上層にレジスト膜を例えば径0.3μmにパタ
ーニングし、RIE(反応性イオンエッチング)などの
エッチングを行い、第1導電層32を貫通し、層間絶縁
膜25の上方にまで開口する第1コンタクトホールCH
1を開口する。この時、エッチングストッパ24の上面
の一部が露出したところでエッチングを停止する。
Next, as shown in FIG. 5C, a resist film is patterned on the first conductive layer 32 to have a diameter of, for example, 0.3 μm, and etching such as RIE (reactive ion etching) is performed. First contact hole CH penetrating through first conductive layer 32 and opening to above interlayer insulating film 25
Open one. At this time, the etching is stopped when a part of the upper surface of the etching stopper 24 is exposed.

【0011】次に、図6(d)に示すように、例えばポ
リシリコンをCVD法により第1導電層32の上層及び
第1コンタクトホールCH1内を全面に被覆して例えば
膜厚110nmで堆積させ、第2導電層33を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 6 (d), for example, polysilicon is deposited on the entire surface of the upper layer of the first conductive layer 32 and the inside of the first contact hole CH1 by the CVD method so as to have a thickness of, for example, 110 nm. Then, a second conductive layer 33 is formed.

【0012】次に、図6(e)に示すように、RIEな
どのエッチングにより、第1コンタクトホールCH1の
側壁部に残すように第2導電層33をエッチングして、
サイドウォールの第2導電層33aを形成する。
Next, as shown in FIG. 6E, the second conductive layer 33 is etched by RIE or the like so as to remain on the side wall of the first contact hole CH1.
The second conductive layer 33a of the sidewall is formed.

【0013】次に、図6(f)に示すように、例えばE
CR(Electron Cyclotron Resonance)タイプのプラズ
マエッチング装置にて、層間絶縁膜25を貫通して半導
体基板10を露出させる第2コンタクトホールCH2を
開口する。この時の第2コンタクトホールCH2の開口
径は例えば0.1μm程度であり、サイドウォールの第
2導電層33aの形成によってエッチングマスクの径を
狭めたことにより、微細なコンタクトホールを形成でき
る。
Next, as shown in FIG.
Using a CR (Electron Cyclotron Resonance) type plasma etching apparatus, a second contact hole CH2 that exposes the semiconductor substrate 10 through the interlayer insulating film 25 is opened. At this time, the opening diameter of the second contact hole CH2 is, for example, about 0.1 μm, and a fine contact hole can be formed by reducing the diameter of the etching mask by forming the second conductive layer 33a of the sidewall.

【0014】次に、図7(g)に示すように、例えばポ
リシリコンをCVD法により第1導電層32及びサイド
ウォールの第2導電層33aの上層及び連通する第2コ
ンタクトホール及び第1コンタクトホール内に全面に堆
積させ、第3導電層34を形成する。
Next, as shown in FIG. 7 (g), for example, polysilicon is formed by a CVD method on the first conductive layer 32 and the upper layer of the second conductive layer 33a of the side wall and the second contact hole and the first contact which communicate with each other. The third conductive layer 34 is formed on the entire surface in the hole.

【0015】以降の工程としては、例えばRIEなどの
エッチングにより全面にエッチバックを行い、コンタク
トホールの外部の導電層を除去して、コンタクトホール
内にサイドウォールの第2導電層33a及び第3導電層
34aからなる埋め込み配線層35を形成する。
In the subsequent steps, the entire surface is etched back by, for example, etching such as RIE, the conductive layer outside the contact hole is removed, and the second conductive layer 33a of the sidewall and the third conductive layer are formed in the contact hole. A buried wiring layer 35 composed of the layer 34a is formed.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
コンタクトホール内壁にサイドウォールを形成し、コン
タクトホールの径を狭めて開口して埋め込み配線層を形
成する方法を用いてコンタクトを形成する場合、図7
(g)に示すように、コンタクトホールの上部において
第3導電層34に凹みが生じていることから、RIEな
どのエッチングにより全面にエッチバックを行い、コン
タクトホールの外部の導電層を除去したときに、図7
(h)に示すように埋め込み配線層35のコンタクトホ
ールの上部に凹みがそのまま残り、プラグロスを生じて
しまう。特に、図7(h)に示すようなコンタクトホー
ルの上部の開口径が広がった形状のコンタクトホールに
おいては、プラグロスが顕著に現れる。
However, when a contact is formed by using the above-described method of forming a sidewall on the inner wall of the contact hole, narrowing the diameter of the contact hole, and forming an open wiring layer by opening. 7
As shown in (g), since the third conductive layer 34 has a dent above the contact hole, the entire surface is etched back by etching such as RIE to remove the conductive layer outside the contact hole. FIG.
As shown in (h), the recess remains as it is above the contact hole of the buried wiring layer 35, causing plug loss. In particular, in a contact hole in which the opening diameter at the top of the contact hole is wide as shown in FIG.

【0017】上記のプラグロスが生じる様子を図8で説
明する。図8(a)に示すように、層間絶縁膜27に開
口したコンタクトホール中に埋め込み導電層36を形成
すると、コンタクトホールの上部において凹みHが生じ
る。次にエッチバックしてコンタクトホールの外部の導
電層を除去すると、図8(b)に示すように、凹みHが
そのまま残ってしまい、プラグロスPLが生じる。プラ
グロスPLの生じた埋め込み配線層36aの上層にさら
に上層配線37aを形成すると、図8(c)に示すよう
に、コンタクトの形状が悪化し、プラグロスPLの存在
によって配線が不安定となり十分な接続ができないな
ど、コンタクト不良が発生し、配線の信頼性が大きく低
下する。また、上層の平坦化にも悪影響を与える。
The manner in which the above-described plug loss occurs will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 8A, when the buried conductive layer 36 is formed in the contact hole opened in the interlayer insulating film 27, a recess H is generated above the contact hole. Next, when the conductive layer outside the contact hole is removed by etching back, the dent H remains as it is, as shown in FIG. If the upper layer wiring 37a is further formed on the upper layer of the buried wiring layer 36a in which the plug loss PL has occurred, as shown in FIG. Contact failures, such as failure of wiring, and the reliability of wiring is greatly reduced. It also has an adverse effect on the planarization of the upper layer.

【0018】また、図7(h)に示すように、上記のプ
ラグロスを抑制するためにオーバーエッチング量を小さ
くすると、エッチングの均一性の問題からコンタクトホ
ール開口部以外の部分にも短絡の原因となるような導電
層材料が残されて、残存導電体34bを形成してしまう
という問題が生じる。
As shown in FIG. 7 (h), if the over-etching amount is reduced to suppress the above-mentioned plug loss, short-circuiting may occur in portions other than the contact hole opening due to the problem of uniformity of etching. There is a problem that such a conductive layer material is left to form the remaining conductor 34b.

【0019】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、従って、本発明の目的は、コンタクトホール
内壁にサイドウォールを形成し、コンタクトホールの径
を狭めて開口して埋め込み配線層を形成する方法を用
い、プラグロスが抑制され、また、コンタクトホール開
口部以外の部分に短絡の原因となるような導電層材料が
残されていない、微細で高アスペクト比であって信頼性
の高いコンタクトを有する半導体装置の製造方法を提供
することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. Accordingly, an object of the present invention is to form a side wall on the inner wall of a contact hole, reduce the diameter of the contact hole and open the buried wiring layer. The method of forming the plug is suppressed, the plug loss is suppressed, and a conductive layer material that may cause a short circuit in a portion other than the contact hole opening is not left. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device having a contact.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に
絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜上に第1導電層を
形成する工程と、前記第1導電層に第1コンタクトホー
ルを開口する工程と、前記第1コンタクトホールの側壁
に第2導電層を形成し、前記第1コンタクトホールの開
口径を狭める工程と、前記第2導電層をマスクにして前
記絶縁膜に第2コンタクトホールを開口する工程と、前
記第1導電層と前記第2導電層上並びに連通する前記第
2コンタクトホール及び前記第1コンタクトホール内に
第3導電層を形成する工程と、前記第3導電層の表面に
形成された凹部を埋め込んで第3導電層の上層に平坦化
層を形成する工程と、前記第3導電層の表面の凹部に埋
め込まれた平坦化層を残して前記平坦化層を除去し、第
3導電層の表面を平坦化する工程と、前記第1コンタク
トホール及び前記第2コンタクトホールの内部の導電層
を残して、前記凹部に残した平坦化層、前記第1導電
層、前記第2導電層及び前記第3導電層をエッチング除
去する工程とを有する。
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises the steps of forming an insulating film on a semiconductor substrate and forming a first conductive layer on the insulating film. Performing a step of forming a first contact hole in the first conductive layer, forming a second conductive layer on a side wall of the first contact hole, and reducing an opening diameter of the first contact hole; Forming a second contact hole in the insulating film using the second conductive layer as a mask; and forming the second contact hole on the first conductive layer and the second conductive layer and in the second contact hole and the first contact hole communicating with each other. Forming a third conductive layer, forming a planarization layer on the third conductive layer by filling the recess formed on the surface of the third conductive layer, and forming a recess on the surface of the third conductive layer Flattening embedded in Removing the flattening layer while leaving a flattened surface of the third conductive layer, and flattening the recessed portion while leaving the conductive layer inside the first contact hole and the second contact hole. Etching the first layer, the first conductive layer, the second conductive layer, and the third conductive layer.

【0021】上記の本発明の半導体装置の製造方法は、
第3導電層の上層に平坦化層を設けて、コンタクトホー
ルの上方の第3導電層の表面に生じた凹み部分を平坦化
層で埋め込むことで、エッチバックしてコンタクトホー
ルの外部の導電層を除去する際に凹みがそのまま残りプ
ラグロスが生じることを抑制することができる。この場
合、第3導電層と平坦化層が同等のエッチング選択比を
有するようなエッチング条件とすることで同時にエッチ
ング除去することが可能となり、第3導電層の表面に生
じた凹み部分からのエッチングが先行してプラグロスを
生じたり、第3導電層の表面に生じた凹み部分に形成し
た平坦化層が残ってしまってコンタクトホールの外部の
導電層を除去できないということはない。また、コンタ
クトホールの外部の導電層を除去するときに、コンタク
トホール開口部以外の部分に短絡の原因となるような導
電層材料が残されるのを回避するために十分なオーバー
エッチングを施してもプラグロスを悪化させない。
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is as follows.
A flattening layer is provided on the third conductive layer, and a recess formed on the surface of the third conductive layer above the contact hole is buried with the flattening layer, so that the conductive layer outside the contact hole is etched back. It is possible to suppress the occurrence of plug loss due to the fact that the dent remains as it is when removing. In this case, it is possible to simultaneously etch away by setting the etching conditions such that the third conductive layer and the flattening layer have the same etching selectivity, and it is possible to perform etching from the concave portion generated on the surface of the third conductive layer. However, it does not mean that plug loss occurs first, or the flattening layer formed in the concave portion formed on the surface of the third conductive layer remains and the conductive layer outside the contact hole cannot be removed. Further, when the conductive layer outside the contact hole is removed, sufficient over-etching may be performed to avoid leaving a conductive layer material that may cause a short circuit in a portion other than the contact hole opening. Does not exacerbate plug loss.

【0022】上記の半導体装置の製造方法は、好適に
は、前記平坦化層をSOG(Spin OnGlass )により形
成する。SOGを塗布することによりコンタクトホール
の上方の第3導電層の表面に生じた凹み部分を埋め込む
ことができ、平坦な面を有する平坦化層を形成すること
が可能となる。
In the above-described method for manufacturing a semiconductor device, preferably, the flattening layer is formed by SOG (Spin On Glass). By applying SOG, a recess formed on the surface of the third conductive layer above the contact hole can be buried, and a planarization layer having a flat surface can be formed.

【0023】上記の半導体装置の製造方法は、好適に
は、前記平坦化層をレジスト膜により形成する。レジス
ト膜を塗布することによりコンタクトホールの上方の第
3導電層の表面に生じた凹み部分を埋め込むことがで
き、平坦な面を有する平坦化層を形成することが可能と
なる。
In the method of manufacturing a semiconductor device described above, preferably, the flattening layer is formed of a resist film. By applying the resist film, a recess formed on the surface of the third conductive layer above the contact hole can be buried, so that a flattening layer having a flat surface can be formed.

【0024】さらに、上記の目的を達成するため、本発
明の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に絶縁膜を
形成する工程と、前記絶縁膜上に第1導電層を形成する
工程と、前記第1導電層を貫通して前記絶縁膜の上方に
達する第1コンタクトホールを開口する工程と、前記第
1コンタクトホールの側壁に第2導電層を形成し、前記
第1コンタクトホールの開口径を狭める工程と、前記第
2導電層をマスクにして前記絶縁膜に第2コンタクトホ
ールを開口する工程と、前記第1導電層と前記第2導電
層上並びに連通する前記第2コンタクトホール及び前記
第1コンタクトホール内に第3導電層を形成する工程
と、前記第3導電層の表面に形成された凹部を埋め込ん
で第3導電層の上層に平坦化層を形成する工程と、前記
第3導電層の表面の凹部に埋め込まれた平坦化層を残し
て前記平坦化層を除去し、第3導電層の表面を平坦化す
る工程と、前記第1コンタクトホール及び前記第2コン
タクトホールの内部の導電層を残して、前記凹部に残し
た平坦化層、前記第1導電層、前記第2導電層及び前記
第3導電層をエッチング除去する工程とを有する。
Further, in order to achieve the above object, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises the steps of: forming an insulating film on a semiconductor substrate; forming a first conductive layer on the insulating film; Forming a first contact hole penetrating through the first conductive layer and reaching above the insulating film; forming a second conductive layer on a side wall of the first contact hole; Narrowing, forming a second contact hole in the insulating film using the second conductive layer as a mask, and forming the second contact hole on the first conductive layer and the second conductive layer and communicating with each other. Forming a third conductive layer in the first contact hole, forming a planarization layer on the third conductive layer by filling a recess formed in the surface of the third conductive layer; Of the surface of the conductive layer Removing the planarization layer while leaving the planarization layer embedded in the portion, and planarizing the surface of the third conductive layer; and leaving the conductive layer inside the first contact hole and the second contact hole. Etching the flattening layer, the first conductive layer, the second conductive layer, and the third conductive layer left in the recess.

【0025】上記の本発明の半導体装置の製造方法は、
第1導電層を貫通し、絶縁膜の上方に達する第1コンタ
クトホールを形成していることから、第2コンタクトホ
ールを開口して形成される最終的なコンタクトホールは
下部に比べて上部の径が大きくなり、従来のコンタクト
の形成方法によればプラグロスが顕著に現れる形状とな
る。しかし、本発明によればこのような形状のコンタク
トにおいても、コンタクトホールの上方の第3導電層の
表面に生じた凹み部分を平坦化層で埋め込むことで、エ
ッチバックしてコンタクトホールの外部の導電層を除去
するときに凹みがそのまま残りプラグロスが生じること
を抑制することができる。また、コンタクトホール開口
部以外の部分に短絡の原因となるような導電層材料が残
されるのを回避するために十分なオーバーエッチングを
施してもプラグロスを悪化させない。
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention described above comprises:
Since the first contact hole penetrating the first conductive layer and reaching the upper part of the insulating film is formed, the final contact hole formed by opening the second contact hole has a diameter of an upper portion as compared with a lower portion. Is increased, and according to the conventional contact forming method, a shape in which plug loss appears remarkably is obtained. However, according to the present invention, even in the contact having such a shape, the recess formed on the surface of the third conductive layer above the contact hole is buried with the flattening layer, so that it is etched back to form the outside of the contact hole. When the conductive layer is removed, it is possible to suppress the occurrence of plug loss due to the dent remaining as it is. Further, plug loss is not deteriorated even if sufficient over-etching is performed to avoid leaving a conductive layer material that may cause a short circuit in a portion other than the contact hole opening.

【0026】上記の半導体装置の製造方法は、好適に
は、前記平坦化層をSOGあるいはレジスト膜により形
成する。SOGあるいはレジスト膜により平坦化するこ
とでコンタクトホールの上方の第3導電層の表面に生じ
た凹み部分を埋め込むことができ、平坦な面を有する平
坦化層を形成することが可能となる。
In the method of manufacturing a semiconductor device described above, preferably, the flattening layer is formed by SOG or a resist film. By flattening with an SOG or a resist film, a recess formed on the surface of the third conductive layer above the contact hole can be buried, and a flattening layer having a flat surface can be formed.

【0027】さらに、上記の目的を達成するため、本発
明の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に絶縁膜を
形成する工程と、前記絶縁膜上に第1導電層を形成する
工程と、前記第1導電層に第1コンタクトホールを開口
する工程と、前記第1コンタクトホールの側壁に第2導
電層を形成し、前記第1コンタクトホールの開口径を狭
める工程と、前記第2導電層をマスクにして前記絶縁膜
に第2コンタクトホールを開口する工程と、前記第1導
電層と前記第2導電層上並びに連通する前記第2コンタ
クトホール及び前記第1コンタクトホール内に第3導電
層を形成する工程と、前記第3導電層の表面に形成され
た凹部を埋め込んで第3導電層の上層に平坦化層を形成
する工程と、前記第3導電層の表面の凹部に埋め込まれ
た平坦化層を残して前記平坦化層を除去し、第3導電層
の表面を平坦化する工程と、前記第3導電層を部分的に
エッチング除去する工程と、前記凹部に埋め込まれた平
坦化層をエッチング除去する工程と、前記第1コンタク
トホール及び前記第2コンタクトホールの内部の導電層
を残して、前記第1導電層、前記第2導電層及び前記第
3導電層をエッチング除去する工程とを有する。
Further, in order to achieve the above object, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises a step of forming an insulating film on a semiconductor substrate; a step of forming a first conductive layer on the insulating film; A step of forming a first contact hole in the first conductive layer, a step of forming a second conductive layer on a side wall of the first contact hole to reduce an opening diameter of the first contact hole, and a step of forming the second conductive layer Opening a second contact hole in the insulating film using a mask as a mask; and forming a third conductive layer on the first conductive layer and the second conductive layer, and in the second contact hole and the first contact hole communicating with each other. Forming a flattened layer on the third conductive layer by burying the recess formed on the surface of the third conductive layer; and burying the flattened layer on the surface of the third conductive layer. Leaving a planarization layer Removing the planarization layer and planarizing the surface of the third conductive layer; partially etching and removing the third conductive layer; and etching and removing the planarization layer embedded in the recess. And etching the first conductive layer, the second conductive layer, and the third conductive layer while leaving the conductive layers inside the first contact hole and the second contact hole.

【0028】上記の本発明の半導体装置の製造方法は、
第3導電層と平坦化層のエッチング選択比に差があり、
両層を同等のエッチングレートでエッチングできない条
件であっても、まず第3導電層の一部をエッチング除去
し、そのあとで第3導電層の表面に生じた凹み部分の平
坦化層をエッチング除去することにより、コンタクトホ
ールの上方の第3導電層の表面に生じた凹みがそのまま
残りプラグロスが生じることを抑制することができる。
また、コンタクトホール開口部以外の部分に短絡の原因
となるような導電層材料が残されるのを回避するために
十分なオーバーエッチングを施してもプラグロスを悪化
させない。
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is as follows.
There is a difference in the etching selectivity between the third conductive layer and the planarizing layer,
Even under the condition that both layers cannot be etched at the same etching rate, first, part of the third conductive layer is removed by etching, and then, the flattened layer in the concave portion formed on the surface of the third conductive layer is removed by etching. By doing so, it is possible to suppress the occurrence of plug loss, in which the dent formed on the surface of the third conductive layer above the contact hole remains as it is.
Further, plug loss is not deteriorated even if sufficient over-etching is performed to avoid leaving a conductive layer material that may cause a short circuit in a portion other than the contact hole opening.

【0029】上記の半導体装置の製造方法は、好適に
は、前記平坦化層をSOGあるいはレジスト膜により形
成する。SOGあるいはレジスト膜により平坦化するこ
とでコンタクトホールの上方の第3導電層の表面に生じ
た凹み部分を埋め込むことができ、平坦な面を有する平
坦化層を形成することが可能となる。
In the above method for manufacturing a semiconductor device, preferably, the flattening layer is formed by SOG or a resist film. By flattening with an SOG or a resist film, a recess formed on the surface of the third conductive layer above the contact hole can be buried, and a flattening layer having a flat surface can be formed.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、図面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0031】本実施形態半導体装置の製造方法により製
造した半導体装置の断面図を図1に示す。半導体基板1
0上にLOCOSなどの素子分離絶縁膜21で区切られ
た活性領域があり、ゲート絶縁膜22を介してポリシリ
コンゲート31a及びタングステンシリサイドゲート3
1bからなるポリサイドのゲート電極31が形成されて
いる。ゲート電極31の側部の半導体基板10中にはソ
ース・ドレイン拡散層11が形成されており、電界効果
型トランジスタを形成する。ゲート電極31を被覆して
例えば酸化シリコンからなるゲート被覆絶縁膜23及び
窒化シリコンからなるエッチングストッパ層24が形成
されており、その上層に例えば酸化シリコンからなる層
間絶縁膜25が形成されている。層間絶縁膜25中には
半導体基板10に達するコンタクトホールが開口されて
おり、コンタクトホール内にサイドウォールの第2導電
層33a及び第3導電層34aからなる埋め込み配線層
35が埋め込まれている。
FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor device manufactured by the method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment. Semiconductor substrate 1
There is an active region separated by an element isolation insulating film 21 such as LOCOS on the polysilicon gate 31a and the tungsten silicide gate 3 via a gate insulating film 22.
A polycide gate electrode 31 made of 1b is formed. A source / drain diffusion layer 11 is formed in the semiconductor substrate 10 on the side of the gate electrode 31 to form a field effect transistor. A gate coating insulating film 23 made of, for example, silicon oxide and an etching stopper layer 24 made of silicon nitride are formed so as to cover the gate electrode 31, and an interlayer insulating film 25 made of, for example, silicon oxide is formed thereon. A contact hole reaching the semiconductor substrate 10 is opened in the interlayer insulating film 25, and a buried wiring layer 35 including a second conductive layer 33a and a third conductive layer 34a of a sidewall is buried in the contact hole.

【0032】かかる半導体装置は、コンタクトホール内
に形成された埋め込み配線層のプラグロスが抑制され、
コンタクトホールの開口部以外の部分に導電層材料が残
されていない、微細で高アスペクト比であって、配線の
信頼性を確保したコンタクトを有する半導体装置であ
る。
In such a semiconductor device, plug loss of the embedded wiring layer formed in the contact hole is suppressed,
A semiconductor device having a fine and high aspect ratio contact with which the reliability of wiring is ensured, in which a conductive layer material is not left in a portion other than an opening of a contact hole.

【0033】上記の半導体装置の製造方法について、以
下に図面を参照して説明する。
The method for manufacturing the above semiconductor device will be described below with reference to the drawings.

【0034】まず、図2(a)に示すように、半導体基
板10上に、LOCOS法などによりの素子分離絶縁膜
21を形成した後、トランジスタの活性領域の形成やパ
ンチスルー耐圧の改良のためのイオン注入を行う。活性
領域に対して熱酸化などによりゲート絶縁膜22を形成
し、その上層に例えばポリシリコン及びタングステンシ
リサイドをそれぞれCVD法により堆積させ、例えばゲ
ート幅0.35μmのゲート電極様にパターニングして
ポリシリコンゲート31a及びシリサイドゲート31b
からなるポリサイドのゲート電極31を形成する。次
に、ゲート電極31をマスクにしてイオン注入を行い、
ソース・ドレイン拡散層11を形成し、電界効果型トラ
ンジスタを形成する。次に、ゲート電極31を被覆して
全面に例えば酸化シリコンをCVD法により堆積させ、
ゲート被覆絶縁膜23を形成し、さらにその上層に全面
に例えば窒化シリコンをCVD法により堆積させ、エッ
チングストッパ層24を形成する。
First, as shown in FIG. 2A, after an element isolation insulating film 21 is formed on a semiconductor substrate 10 by a LOCOS method or the like, an active region of a transistor is formed and punch-through breakdown voltage is improved. Is performed. A gate insulating film 22 is formed on the active region by thermal oxidation or the like, and, for example, polysilicon and tungsten silicide are respectively deposited on the gate insulating film 22 by a CVD method. Gate 31a and silicide gate 31b
A polycide gate electrode 31 is formed. Next, ion implantation is performed using the gate electrode 31 as a mask,
The source / drain diffusion layer 11 is formed to form a field effect transistor. Next, for example, silicon oxide is deposited on the entire surface by covering the gate electrode 31 by a CVD method,
A gate covering insulating film 23 is formed, and further, for example, silicon nitride is deposited on the entire surface by CVD to form an etching stopper layer 24.

【0035】次に、図2(b)に示すように、エッチン
グストッパ層24の上層に例えば酸化シリコンをCVD
法によって堆積させ、リフローあるいはエッチバックな
どにより平坦化して層間絶縁膜25を形成する。その上
層に、例えばポリシリコンをCVD法で堆積させて第1
導電層32を形成する。
Next, as shown in FIG. 2B, for example, silicon oxide is deposited on the etching stopper layer 24 by CVD.
Then, the interlayer insulating film 25 is formed by flattening by reflow or etch back. On the upper layer, for example, polysilicon is deposited by a CVD method to form a first layer.
The conductive layer 32 is formed.

【0036】次に、図2(c)に示すように、第1導電
層32の上層にレジスト膜を例えば径0.3μmにパタ
ーニングし、RIE(反応性イオンエッチング)などの
エッチングを行い、第1導電層32を貫通し、層間絶縁
膜25の上方にまで達する第1コンタクトホールCH1
を開口する。この時、エッチングストッパ24の上面の
一部が露出したところでエッチングを停止する。
Next, as shown in FIG. 2C, a resist film is patterned on the first conductive layer 32 to a diameter of, for example, 0.3 μm, and etching such as RIE (reactive ion etching) is performed. First contact hole CH1 penetrating through first conductive layer 32 and reaching above interlayer insulating film 25
Open. At this time, the etching is stopped when a part of the upper surface of the etching stopper 24 is exposed.

【0037】次に、図3(d)に示すように、例えばポ
リシリコンをCVD法により第1導電層32及び第1コ
ンタクトホールCH1内を全面に被覆して110nmの
膜厚で堆積させ、第2導電層33を形成する。
Next, as shown in FIG. 3D, for example, polysilicon is deposited on the entire surface of the first conductive layer 32 and the inside of the first contact hole CH1 by a CVD method so as to have a thickness of 110 nm. The two conductive layers 33 are formed.

【0038】次に、図3(e)に示すように、RIEな
どのエッチングにより、第1コンタクトホールCH1の
側壁部分を残すように第2導電層33をエッチングし
て、サイドウォールの第2導電層33aを形成する。こ
れにより、第1コンタクトホールの開口径を約0.1μ
mに狭めることができる。
Next, as shown in FIG. 3E, the second conductive layer 33 is etched by RIE or the like so as to leave the side wall portion of the first contact hole CH1, and the second conductive layer 33 of the side wall is etched. The layer 33a is formed. Thereby, the opening diameter of the first contact hole is reduced to about 0.1 μm.
m.

【0039】次に、図3(f)に示すように、例えばE
CR(Electron Cyclotron Resonance)タイプのプラズ
マエッチング装置にて、層間絶縁膜25を貫通して半導
体基板10を露出させる第2コンタクトホールCH2を
開口する。この時の第2コンタクトホールCH2の開口
径は例えば0.1μm程度であり、サイドウォールの第
2導電層33aをコンタクトホール開口のマスクとした
ことにより、微細なコンタクトホールを形成できる。
Next, as shown in FIG.
Using a CR (Electron Cyclotron Resonance) type plasma etching apparatus, a second contact hole CH2 that exposes the semiconductor substrate 10 through the interlayer insulating film 25 is opened. At this time, the opening diameter of the second contact hole CH2 is, for example, about 0.1 μm, and a fine contact hole can be formed by using the second conductive layer 33a of the sidewall as a mask for the contact hole opening.

【0040】次に、図4(g)に示すように、例えばポ
リシリコンをCVD法により第1導電層32及びサイド
ウォールの第2導電層33aの上層、及び連通する第2
コンタクトホールCH2及び第1コンタクトホール内を
埋め込み、全面に堆積させ、第3導電層34を形成す
る。このとき、コンタクトホールの上部の第3導電層3
4の表面には凹みが生じている。
Next, as shown in FIG. 4G, for example, polysilicon is formed by CVD on the first conductive layer 32 and the upper layer of the second conductive layer 33a of the side wall, and the second conductive layer 33a.
The third conductive layer 34 is formed by filling the contact hole CH2 and the first contact hole and depositing them over the entire surface. At this time, the third conductive layer 3 above the contact hole
The surface of No. 4 has a dent.

【0041】次に、図4(h)に示すように、第3導電
層34の上層に例えばSOG(SpinOn Glass )を全面
に塗布して、平坦化膜26を形成する。このとき、SO
Gが液状であることからコンタクトホールの上部の第3
導電層表面上に形成されている凹みにも均一にSOGが
入り込み、凹凸が均され、凹みのない平坦な面を有する
平坦化膜26を形成することができる。
Next, as shown in FIG. 4H, for example, SOG (SpinOn Glass) is applied on the entire surface of the third conductive layer 34 to form a flattening film 26. At this time, SO
Since G is liquid, the third part above the contact hole
The SOG uniformly penetrates into the dents formed on the surface of the conductive layer, the unevenness is leveled, and the flattening film 26 having a flat surface without dents can be formed.

【0042】次に、図4(i)に示すように、第3導電
層34が露出するまでエッチバックを行うことにより、
コンタクトホールの上部の凹み部分26aのみにSOG
を残してそれ以外の平坦化膜26を除去する。
Next, as shown in FIG. 4I, etch back is performed until the third conductive layer 34 is exposed,
SOG only in the concave portion 26a at the top of the contact hole
The remaining flattening film 26 is removed except for the above.

【0043】次に、例えばRIEなどのエッチングによ
り全面にエッチバックを行い、コンタクトホールの外部
の導電層を除去して、コンタクトホール内にサイドウォ
ールの第2導電層33a及び第3導電層34aからなる
埋め込み配線層35を形成することで、図1に示す半導
体装置を形成する。このとき、第1〜第3導電層などを
構成するポリシリコンと第3導電層の凹み部分の平坦化
膜26aを構成するSOGのエッチング選択比がほぼ同
一となるエッチング条件を選択することで、コンタクト
ホールの上部において平坦化したプラグロスの抑制され
た埋め込み配線層35を形成することができる。
Next, the entire surface is etched back by etching such as RIE to remove the conductive layer outside the contact hole, and the second conductive layer 33a and the third conductive layer 34a of the sidewall are formed in the contact hole. The semiconductor device shown in FIG. 1 is formed by forming the embedded wiring layer 35. At this time, by selecting etching conditions under which the etching selectivity of the polysilicon forming the first to third conductive layers and the like and the SOG forming the planarizing film 26a in the recessed portion of the third conductive layer becomes substantially the same, It is possible to form the buried wiring layer 35 having a flattened plug loss suppressed above the contact hole.

【0044】上記の第1〜第3導電層32、33a、3
4のポリシリコンと第3導電層の凹み部分の平坦化膜2
6aのSOGとのエッチング選択比がほぼ同一となるエ
ッチング条件を選択しない場合においては、図4(i)
に示す工程からまずポリシリコンなどからなる第3導電
層34の一部を部分的にエッチング除去し、その後でS
OGなどからなる第3導電層の凹み部分の平坦化膜26
aをエッチング除去することにより同様の効果を得るこ
とができる。
The first to third conductive layers 32, 33a, 3
4 and the flattening film 2 in the concave portion of the third conductive layer
FIG. 4 (i) shows a case in which the etching conditions under which the etching selectivity with SOG of FIG.
First, a part of the third conductive layer 34 made of polysilicon or the like is partially etched away from the process shown in FIG.
Flattening film 26 at the concave portion of the third conductive layer made of OG or the like
A similar effect can be obtained by removing a by etching.

【0045】以降の工程としては、第2の層間絶縁膜を
形成し、さらに平坦化されたコンタクトの上層にコンタ
クトを積層させることができる。
In the subsequent steps, a second interlayer insulating film is formed, and a contact can be stacked on the flattened contact.

【0046】以上で、図1に示すように、プラグロスが
抑制され、さらにコンタクトホール開口部以外の部分に
導電層材料が残されていない、微細で高アスペクト比で
あって、配線の信頼性を確保したコンタクトを形成する
ことができる。上記のコンタクトは、SOGのような液
体を塗布することにより従来からの問題点を解決できる
ため、低製造コストで実現することができる。
As described above, as shown in FIG. 1, the plug loss is suppressed, and the conductive layer material is not left in portions other than the contact hole openings. A secured contact can be formed. The above-mentioned contact can solve the conventional problems by applying a liquid such as SOG, and can be realized at low manufacturing cost.

【0047】本発明は、DRAMなどのMOSトランジ
スタ系の半導体装置や、バイポーラ系の半導体装置、あ
るいはA/Dコンバータなど、コンタクトホールを有す
る半導体装置であればなんでも適用できる。装置の微細
化、縮小化、小型化が進められた半導体装置に、微細で
高アスペクト比であって信頼性の高いコンタクトによる
接合を提供することができる。
The present invention can be applied to any semiconductor device having a contact hole, such as a MOS transistor semiconductor device such as a DRAM, a bipolar semiconductor device, or an A / D converter. It is possible to provide a semiconductor device having a fine, high aspect ratio and highly reliable contact to a semiconductor device which has been miniaturized, miniaturized, and miniaturized.

【0048】本発明は、上記の実施の形態に限定されな
い。例えば、第3導電層に生じた凹み部分を埋めるのに
SOGを使用しているが、レジスト膜を使用することも
できる。その他、通常の状態で液状であるか液状化する
ことが可能であって第3導電層に生じた凹み部分を埋め
ることができる材料を使用することができる。第1コン
タクトホールの開口工程において、第1導電層32を貫
通し、層間絶縁膜25の上方にまで達するエッチングし
て開口部を設けているが、第1コンタクトホールは第1
導電層32を貫通させて層間絶縁膜25の表面を露出さ
せたところで止めてもよく、また、第1導電層32を貫
通する前に止めてもよい。第1〜第3導電層はそれぞれ
多層構成とすることができる。また、エッチングストッ
パ膜で第2コンタクトホールの開口を一度停止し、改め
て第2コンタクトホールの開口を行う自己整合的コンタ
クトの開口技術を組み合わせることもできる。その他、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を行うこと
ができる。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, although SOG is used to fill a recess formed in the third conductive layer, a resist film may be used. In addition, a material that can be liquefied or liquefied in a normal state and that can fill a recess formed in the third conductive layer can be used. In the opening step of the first contact hole, an opening is provided by etching that penetrates the first conductive layer 32 and reaches above the interlayer insulating film 25.
It may be stopped when the surface of the interlayer insulating film 25 is exposed by penetrating the conductive layer 32, or may be stopped before penetrating the first conductive layer 32. Each of the first to third conductive layers can have a multilayer structure. Further, it is also possible to combine a self-aligned contact opening technique in which the opening of the second contact hole is once stopped by the etching stopper film and the second contact hole is opened again. Others
Various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明によれば、コンタクトホール内壁
にサイドウォールを形成し、コンタクトホールの径を狭
めて開口して埋め込み配線層を形成する方法を用い、プ
ラグロスが抑制され、また、コンタクトホール開口部以
外の部分に短絡の原因となるような導電層材料が残され
ていない、微細で高アスペクト比であって信頼性の高い
コンタクトを有する半導体装置を製造することができ
る。
According to the present invention, plug loss is suppressed by using a method in which a sidewall is formed on the inner wall of a contact hole, the diameter of the contact hole is reduced and an opening is formed to form a buried wiring layer. A fine semiconductor device having a high aspect ratio and highly reliable contact, in which a conductive layer material that causes a short circuit is not left in a portion other than the opening, can be manufactured.

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

【図1】図1は本発明の半導体装置の製造方法により製
造した半導体装置の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor device manufactured by a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

【図2】図2は本発明の半導体装置の製造方法の製造工
程を示す断面図であり、(a)エッチングストッパ層の
形成工程まで、(b)は第1導電層の形成工程まで、
(c)は第1コンタクトホールの開口工程までを示す。
FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention. FIG. 2A illustrates a process up to a process of forming an etching stopper layer, and FIG.
(C) shows the process up to the step of opening the first contact hole.

【図3】図3は図2の続きの工程を示し、(d)は第2
導電層の形成工程まで、(e)はサイドウォールの第2
導電層の形成工程まで、(f)は第2コンタクトホール
の開口工程までを示す。
FIG. 3 shows a step that follows the step shown in FIG. 2;
Until the conductive layer formation step, (e) shows the second side wall.
(F) shows up to the step of forming the second contact hole up to the step of forming the conductive layer.

【図4】図4は図3の続きの工程を示し、(g)は第3
導電層の形成工程まで、(h)は平坦化膜の形成工程ま
で、(i)は平坦化膜のエッチング工程までを示す。
FIG. 4 shows a step that follows the step shown in FIG. 3;
(H) shows up to the step of forming a flattening film, and (i) shows up to the step of etching the flattening film.

【図5】図5は従来例の半導体装置の製造方法の製造工
程を示す断面図であり、(a)エッチングストッパ層の
形成工程まで、(b)は第1導電層の形成工程まで、
(c)は第1コンタクトホールの開口工程までを示す。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a conventional method of manufacturing a semiconductor device, in which (a) shows a process up to the formation of an etching stopper layer, and (b) shows a process up to a process of forming a first conductive layer.
(C) shows the process up to the step of opening the first contact hole.

【図6】図6は図5の続きの工程を示し、(d)は第2
導電層の形成工程まで、(e)はサイドウォールの第2
導電層の形成工程まで、(f)は第2コンタクトホール
の開口工程までを示す。
FIG. 6 shows a step that follows the step shown in FIG. 5;
Until the conductive layer formation step, (e) shows the second side wall.
(F) shows up to the step of forming the second contact hole up to the step of forming the conductive layer.

【図7】図7は図6の続きの工程を示し、(g)は第3
導電層の形成工程まで、(h)はエッチングによる埋め
込み配線層の形成工程までを示す。
FIG. 7 shows a step that follows the step shown in FIG. 6;
(H) shows up to the step of forming a conductive layer by etching and up to the step of forming a buried wiring layer by etching.

【図8】図8は従来例によるプラグロスの形成を模式的
に説明するための図であり、(a)は埋め込み配線層の
形成工程まで、(b)は埋め込み配線層のエッチバック
工程まで、(c)は上層配線の形成工程までを示す。
FIGS. 8A and 8B are diagrams for schematically explaining the formation of plug loss according to a conventional example, in which FIG. 8A shows up to a step of forming a buried wiring layer, FIG. (C) shows the process up to the step of forming the upper wiring.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…半導体基板、11…ソース・ドレイン拡散層、2
1…素子分離絶縁膜、22……ゲート絶縁膜、23…ゲ
ート被覆絶縁膜、24…エッチングストッパ膜、25…
層間絶縁膜、26…平坦化膜、26a…第3導電層の凹
み部分の平坦化膜、27、28…絶縁膜、31…ゲート
電極、32…第1導電層、33、33a…第2導電層、
34…第3導電層、35…埋め込み配線層、36、36
a…埋め込み配線層、37a…上層配線、CH1、CH
2…コンタクトホール、H…凹み、PL…プラグロス。
10: semiconductor substrate, 11: source / drain diffusion layer, 2
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Element isolation insulating film, 22 ... Gate insulating film, 23 ... Gate covering insulating film, 24 ... Etching stopper film, 25 ...
Interlayer insulating film, 26: flattening film, 26a: flattening film at the concave portion of the third conductive layer, 27, 28: insulating film, 31: gate electrode, 32: first conductive layer, 33, 33a: second conductive layer,
34: third conductive layer, 35: embedded wiring layer, 36, 36
a: embedded wiring layer, 37a: upper wiring, CH1, CH
2: Contact hole, H: recess, PL: plug loss.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体基板上に絶縁膜を形成する工程と、 前記絶縁膜上に第1導電層を形成する工程と、 前記第1導電層に第1コンタクトホールを開口する工程
と、 前記第1コンタクトホールの側壁に第2導電層を形成
し、前記第1コンタクトホールの開口径を狭める工程
と、 前記第2導電層をマスクにして前記絶縁膜に第2コンタ
クトホールを開口する工程と、 前記第1導電層と前記第2導電層上並びに連通する前記
第2コンタクトホール及び前記第1コンタクトホール内
に第3導電層を形成する工程と、 前記第3導電層の表面に形成された凹部を埋め込んで第
3導電層の上層に平坦化層を形成する工程と、 前記第3導電層の表面の凹部に埋め込まれた平坦化層を
残して前記平坦化層を除去し、第3導電層の表面を平坦
化する工程と、 前記第1コンタクトホール及び前記第2コンタクトホー
ルの内部の導電層を残して、前記凹部に残した平坦化
層、前記第1導電層、前記第2導電層及び前記第3導電
層をエッチング除去する工程とを有する半導体装置の製
造方法。
A step of forming an insulating film on the semiconductor substrate; a step of forming a first conductive layer on the insulating film; a step of opening a first contact hole in the first conductive layer; Forming a second conductive layer on the side wall of one contact hole and reducing the opening diameter of the first contact hole; and opening a second contact hole in the insulating film using the second conductive layer as a mask; Forming a third conductive layer on the first conductive layer and the second conductive layer and in the second contact hole and the first contact hole communicating with each other; and a concave portion formed on the surface of the third conductive layer. Forming a flattening layer on the third conductive layer by embedding the third conductive layer; removing the flattening layer while leaving the flattening layer buried in the concave portion on the surface of the third conductive layer; Flattening the surface of the The planarization layer, the first conductive layer, the second conductive layer, and the third conductive layer left in the concave portion are removed by etching while leaving the conductive layers inside the first contact hole and the second contact hole. And a method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項2】前記平坦化層をSOGにより形成する請求
項1記載の半導体装置の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein said planarizing layer is formed by SOG.
【請求項3】前記平坦化層をレジスト膜により形成する
請求項1記載の半導体装置の製造方法。
3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein said planarizing layer is formed of a resist film.
【請求項4】半導体基板上に絶縁膜を形成する工程と、 前記絶縁膜上に第1導電層を形成する工程と、 前記第1導電層を貫通して前記絶縁膜の上方に達する第
1コンタクトホールを開口する工程と、 前記第1コンタクトホールの側壁に第2導電層を形成
し、前記第1コンタクトホールの開口径を狭める工程
と、 前記第2導電層をマスクにして前記絶縁膜に第2コンタ
クトホールを開口する工程と、 前記第1導電層と前記第2導電層上並びに連通する前記
第2コンタクトホール及び前記第1コンタクトホール内
に第3導電層を形成する工程と、 前記第3導電層の表面に形成された凹部を埋め込んで第
3導電層の上層に平坦化層を形成する工程と、 前記第3導電層の表面の凹部に埋め込まれた平坦化層を
残して前記平坦化層を除去し、第3導電層の表面を平坦
化する工程と、 前記第1コンタクトホール及び前記第2コンタクトホー
ルの内部の導電層を残して、前記凹部に残した平坦化
層、前記第1導電層、前記第2導電層及び前記第3導電
層をエッチング除去する工程とを有する半導体装置の製
造方法。
4. A step of forming an insulating film on a semiconductor substrate, a step of forming a first conductive layer on the insulating film, and a first step of penetrating the first conductive layer and reaching above the insulating film. A step of forming a contact hole; a step of forming a second conductive layer on a side wall of the first contact hole to reduce an opening diameter of the first contact hole; Opening a second contact hole; forming a third conductive layer on the first conductive layer and the second conductive layer and in the second contact hole and the first contact hole communicating with each other; Forming a flattening layer on the third conductive layer by burying a recess formed in the surface of the third conductive layer; and leaving the flattening layer buried in the recess on the surface of the third conductive layer. The third layer is removed Planarizing the surface of the conductive layer; and a planarizing layer left in the recess, leaving the conductive layer inside the first contact hole and the second contact hole, the first conductive layer, and the second conductive layer. Etching the layer and the third conductive layer.
【請求項5】前記平坦化層をSOGにより形成する請求
項4記載の半導体装置の製造方法。
5. The method according to claim 4, wherein said planarizing layer is formed by SOG.
【請求項6】前記平坦化層をレジスト膜により形成する
請求項4記載の半導体装置の製造方法。
6. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein said flattening layer is formed of a resist film.
【請求項7】半導体基板上に絶縁膜を形成する工程と、 前記絶縁膜上に第1導電層を形成する工程と、 前記第1導電層に第1コンタクトホールを開口する工程
と、 前記第1コンタクトホールの側壁に第2導電層を形成
し、前記第1コンタクトホールの開口径を狭める工程
と、 前記第2導電層をマスクにして前記絶縁膜に第2コンタ
クトホールを開口する工程と、 前記第1導電層と前記第2導電層上並びに連通する前記
第2コンタクトホール及び前記第1コンタクトホール内
に第3導電層を形成する工程と、 前記第3導電層の表面に形成された凹部を埋め込んで第
3導電層の上層に平坦化層を形成する工程と、 前記第3導電層の表面の凹部に埋め込まれた平坦化層を
残して前記平坦化層を除去し、第3導電層の表面を平坦
化する工程と、 前記第3導電層を部分的にエッチング除去する工程と、 前記凹部に埋め込まれた平坦化層をエッチング除去する
工程と、 前記第1コンタクトホール及び前記第2コンタクトホー
ルの内部の導電層を残して、前記第1導電層、前記第2
導電層及び前記第3導電層をエッチング除去する工程と
を有する半導体装置の製造方法。
7. A step of forming an insulating film on a semiconductor substrate; forming a first conductive layer on the insulating film; opening a first contact hole in the first conductive layer; Forming a second conductive layer on the side wall of one contact hole and reducing the opening diameter of the first contact hole; and opening a second contact hole in the insulating film using the second conductive layer as a mask; Forming a third conductive layer on the first conductive layer and the second conductive layer and in the second contact hole and the first contact hole communicating with each other; and a concave portion formed on the surface of the third conductive layer. Forming a flattening layer on the third conductive layer by embedding the third conductive layer; removing the flattening layer while leaving the flattening layer buried in the concave portion on the surface of the third conductive layer; Flattening the surface of the A step of partially removing the third conductive layer by etching; a step of etching and removing the planarization layer embedded in the concave portion; leaving a conductive layer inside the first contact hole and the second contact hole. , The first conductive layer, the second
Etching the conductive layer and the third conductive layer.
【請求項8】前記平坦化層をSOGにより形成する請求
項7記載の半導体装置の製造方法。
8. The method according to claim 7, wherein said planarizing layer is formed by SOG.
【請求項9】前記平坦化層をレジスト膜により形成する
請求項7記載の半導体装置の製造方法。
9. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein said flattening layer is formed of a resist film.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2020141131A (en) * 2019-02-26 2020-09-03 華邦電子股▲ふん▼有限公司Winbond Electronics Corp. Semiconductor devices and their manufacturing methods

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020141131A (en) * 2019-02-26 2020-09-03 華邦電子股▲ふん▼有限公司Winbond Electronics Corp. Semiconductor devices and their manufacturing methods
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