JPH10242275A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH10242275A
JPH10242275A JP4336797A JP4336797A JPH10242275A JP H10242275 A JPH10242275 A JP H10242275A JP 4336797 A JP4336797 A JP 4336797A JP 4336797 A JP4336797 A JP 4336797A JP H10242275 A JPH10242275 A JP H10242275A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
insulating film
interlayer insulating
plug
contact hole
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Pending
Application number
JP4336797A
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English (en)
Inventor
Yoshikazu Arakawa
義和 荒川
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 PSC(Poiy Shrinked Contact )法よって
ポリプラグを形成する場合に、プラグロスやポリ残りを
防止できる半導体装置の製造装置を提供する。 【解決手段】 Si基板10上の層間絶縁膜16にコン
タクトホール24を形成し、ここにSi膜26を堆積し
てコンタクトホール24を埋め込み、エッチバックして
パッド付きポリプラグ28を形成する。次に、ポリプラ
グ28と層間絶縁膜16の上面にエッチングレートの大
きいSi膜36をCVDにより形成する。この後、全面
エッチバックしてポリプラグ28を露出させる。そし
て、この上層に絶縁膜30を積層してコンタクトホール
32を形成し、このコンタクトホール32に金属プラグ
34を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばSi基板上
の層間絶縁膜にPSC(Poiy Shrinked Contact)法を
用いてコンタクトホールを形成し、ポリプラグ(Pol
y Plug,多結晶シリコンプラグ)を設けるように
した半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年のLSIでは、ゲート長が0.25
μm世代となり、コンタクトホール径がメモリセルの面
積に占める割合が増え、チップの縮小を困難にさせてい
る。これは、コンタクトホール径を小さくすれば解決で
きるが、実際には、コンタクトホールを形成するときの
マスクパターニング技術に限界があるため、コンタクト
ホール径を小さくすることは困難であった。そこで有力
視されるのがPSC(Poiy Shrinked Contact )法であ
る。
【0003】図4、図5は、従来のPSC法を用いた半
導体装置の製造工程の一例を示す説明図である。まず、
図4(A)に示すように、公知のプロセスでSi基板1
0上にトランジスタ12、14を形成した後、層間絶縁
膜16を形成し、この絶縁膜16上に第1Si膜18を
堆積し、次にレジスト8をパターニングする。次に、図
4(B)に示すように、第1Si膜18と層間絶縁膜1
6の一部をエッチングしてコンタクトホール用の溝20
を形成する。次に、図4(C)に示すように、第2Si
膜22を堆積して前記溝20の一部を縮小し、図4
(D)に示すように、前記第2Si膜22をエッチバッ
クしてサイドウォール222、224を形成し、このサ
イドウォール222、224をマクスとして、図5
(E)に示すように、層間絶縁膜16をエッチングして
コンタクトホール24を形成する。
【0004】次に、図5(F)に示すように、第3Si
膜26を堆積してコンタクトホール24を埋め込み、図
5(G)に示すように、第3Si膜26および第1Si
膜18をエッチバックして、ポリシリコン(多結晶シリ
コン,Poly Si)よりなるパッド付きポリプラグ
28を形成する。この後、図5(H)に示すように、ポ
リプラグ28および層間絶縁膜16の上層に絶縁膜30
を積層して、異方性エッチング等によりコンタクトホー
ル32を形成し、このコンタクトホール32に金属プラ
グ34を設ける。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、例えば図5(G)(H)に示すように、ポリ
プラグ28のエッチング面が層間絶縁膜16のエッチン
グ面より深くなってプラグロス(Plug Loss)
PLが大きくなったり、反対にプラグロスPL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
チング装置の均一性の問題から、層間絶縁膜16の上面
にPoly残りが発生してしまう。ここで、エッチング
の方法としては、プラズマの発光をチェックすることな
どによるエッチングの終点を確認するという技術がある
が、ポリプラグ28のエッチバックの場合、プラグロス
の抑制に対してはあまり効果がない。このため、プラグ
ロスが発生すると、上層の平坦化やスタックコンタクト
を形成する際に悪影響を与える。例えば、ポリ(Pol
y)残りはショートの原因となり、逆にプラグロスは、
図5(H)に示すように、スタックコンタクトの接続不
良を招くこととなる。メモリセルサイズを小さくするの
にスタックコンタクトは必須であるため、改善が求めら
れていた。そこで本発明の目的は、例えばPSC法よっ
てポリプラグを形成する場合に、プラグロスやポリ残り
を防止できる半導体装置の製造装置を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、Si基板上の層間絶縁膜にコンタクトホール
を形成し、このコンタクトホールにポリプラグを設ける
ようにした半導体装置の製造方法において、前記ポリプ
ラグをプラグロスをもった状態に形成するとともに、前
記ポリプラグと層間絶縁膜の上面にSi膜を形成した
後、このSi膜を全面エッチバックして、前記ポリプラ
グを露出させるようにしたことを特徴とする。
【0007】以上のような本発明による半導体装置の製
造方法において、プラグロスをもって形成されたポリプ
ラグと層間絶縁膜の上面にSi膜を形成し、これを全面
エッチバックして、ポリプラグを露出させるようにする
ことから、ポリプラグにおけるプラグロスによるスタッ
クコンタクトの接続不良をなくすことができ、また、ポ
リ残りが生じることなく、ショートの原因を解消でき
る。
【0008】
【発明の実施の形態】次に、本発明による半導体装置の
製造方法の実施の形態例について説明する。図1乃至図
3は、本発明によるPSC法を用いた半導体装置の製造
工程の一例を示す説明図であり、図4、図5と共通する
要素については、同一符号を付して説明する。
【0009】まず、図1(A)に示すように、公知のプ
ロセスでSi基板10上にトランジスタ12、14を形
成した後、SiO2 による層間絶縁膜16を形成し、こ
の絶縁膜16上に第1Si膜18を例えば350nm堆
積し、次にレジスト8を例えば0.30μm□でパター
ニングする。次に、図1(B)に示すように、第1Si
膜18と層間絶縁膜16の一部をエッチングしてコンタ
クトホール用の溝20を形成する。次に、図1(C)に
示すように、第2Si膜22を例えば150nm堆積し
て前記溝20の一部を縮小(Shrink)し、図1(D)に
示すように、前記第2Si膜22をエッチバックしてサ
イドウォール222、224を形成する。
【0010】そして、サイドウォール222、224を
形成するSiと層間絶縁膜16を形成するSiO2 のエ
ッチング選択比を利用して、Siをマクスとして、図2
(E)に示すように、層間絶縁膜16のSiO2 をエッ
チングしてコンタクトホール(Shrinked Contact)24
を形成する。次に、図2(F)に示すように、第3Si
膜26を例えば350nm堆積してコンタクトホール2
4を埋め込み、図2(G)に示すように、第3Si膜2
6および第1Si膜18のマスクポリ(Mask Po
ly)をエッチバックし、パッド付きポリプラグ28を
形成する。この際、マスクポリのポリ(Poly)残り
が完全になくなり、プラグロス(Plug Loss)
が形成されるようなタイミングでエッチバックを制御す
る。
【0011】次に、図2(H)に示すように、ポリプラ
グ28と層間絶縁膜16の上面に、層間絶縁膜16と同
じ膜か前記第3Si膜26よりも不純物濃度を大きくし
てエッチングレートを大きくした第4Si膜36をCV
D(Chemical Vapor Deposition )により形成する。こ
の後、図3(I)に示すように、イオンエッチングによ
って全面をエッチバックしてポリプラグ28を露出させ
るようにする。そして、図3(J)に示すように、ポリ
プラグ28および層間絶縁膜16の上層に絶縁膜30を
積層して、異方性エッチング等によりコンタクトホール
32を形成し、このコンタクトホール32に金属プラグ
34を設ける。以上のようにして、スタックコンタクト
を形成して、ポリプラグ28および金属プラグ34を接
続し、図示しない上層の配線と接続する。
【0012】以上のように、本例では、PSCにおい
て、マスクポリをエッチングしてポリプラグ28を形成
し、この上面に酸化膜(第4Si膜36)をCVDによ
り形成し、これをイオンエッチングにより全面エッチバ
ックすることにより、ポリプラグ28が完全に露出した
状態になるまでエッチングするようにした。このため、
プラグロスによるスタックコンタクトの接続不良を防止
することができ、また、ポリプラグ28の形成時に、プ
ラグロスが形成されるようにエッチングを行うことによ
り、ポリ残りを確実に除去でき、ショートの原因を解消
することができる。
【0013】なお、本発明は、以上の例に限定されるも
のではなく、ポリプラグの形成後にプラグロスが生じる
ような各種の半導体装置の製造方法として広く適用する
ことができる。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、Si
基板上の層間絶縁膜にコンタクトホールを形成し、この
コンタクトホールにポリプラグを設ける場合に、前記ポ
リプラグをプラグロスをもった状態に形成するととも
に、前記ポリプラグと層間絶縁膜の上面にSi膜を形成
した後、このSi膜を全面エッチバックして、前記ポリ
プラグを露出させるようにした。このため、プラグロス
によるスタックコンタクトの接続不良を防止することが
できる。また、ポリプラグの形成時に、プラグロスが形
成されるようにエッチングを行うことにより、ポリ残り
を確実に除去できるので、ショートの原因を解消するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるPSC法を用いた半導体装置の製
造工程の一例を示す説明図である。
【図2】本発明によるPSC法を用いた半導体装置の製
造工程の一例を示す説明図である。
【図3】本発明によるPSC法を用いた半導体装置の製
造工程の一例を示す説明図である。
【図4】従来のPSC法を用いた半導体装置の製造工程
の一例を示す説明図である。
【図5】従来のPSC法を用いた半導体装置の製造工程
の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
8……レジスト、10……Si基板、12、14……ト
ランジスタ、16……層間絶縁膜、18……第1Si
膜、20……溝、22……第2Si膜、222、224
……サイドウォール、24、32……コンタクトホー
ル、26……第3Si膜、28……ポリプラグ、30…
…絶縁膜、34……金属プラグ、36……第4Si膜。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Si基板上の層間絶縁膜にコンタクトホ
    ールを形成し、このコンタクトホールにポリプラグを設
    けるようにした半導体装置の製造方法において、 前記ポリプラグをプラグロスをもった状態に形成すると
    ともに、 前記ポリプラグと層間絶縁膜の上面にSi膜を形成した
    後、このSi膜を全面エッチバックして、前記ポリプラ
    グを露出させるようにした、 ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記ポリプラグと層間絶縁膜の上面に形
    成するSi膜は、ポリプラグよりもエッチングレートが
    大きいものであることを特徴とする請求項1記載の半導
    体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記ポリプラグと層間絶縁膜の上面に形
    成するSi膜は、層間絶縁膜と同じ膜であることを特徴
    とする請求項2記載の半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記ポリプラグと層間絶縁膜の上面に形
    成するSi膜は、前記ポリプラグよりも不純物濃度を大
    きくしたものであることを特徴とする請求項2記載の半
    導体装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 トランジスタが形成されたSi基板の上
    面に層間絶縁膜を形成し、この絶縁膜上に第1Si膜を
    堆積し、次にレジストをパターニングして、第1Si膜
    と層間絶縁膜に一部をエッチングしてコンタクトホール
    用の溝を形成し、次に、第2Si膜を堆積して前記溝の
    一部を縮小し、前記第2Si膜をエッチバックしてサイ
    ドウォールを形成し、このサイドウォールをマクスとし
    て層間絶縁膜をエッチングして前記コンタクトホールを
    形成するようにしたことを特徴とする請求項1記載の半
    導体装置の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記コンタクトホールを形成した後、第
    3Si膜を堆積して前記コンタクトホールを埋め込み、
    次に前記第3Si膜および第1Si膜をエッチバック
    し、パッド付きポリプラグを形成するようにしたことを
    特徴とする請求項5記載の半導体装置の製造方法。
  7. 【請求項7】 前記ポリプラグを形成した後、前記ポリ
    プラグと層間絶縁膜の上面に、層間絶縁膜と同じ膜か前
    記第3Si膜よりも不純物濃度を大きくしてエッチング
    レートを大きくした第4Si膜をCVDにより形成し、
    この後、全面エッチバックして前記ポリプラグを露出さ
    せるようにしたことを特徴とする請求項6記載の半導体
    装置の製造方法。
  8. 【請求項8】 前記全面エッチバックによって露出した
    ポリプラグおよび層間絶縁膜の上面に、さらに絶縁膜を
    形成してコンタクトホールを形成し、金属プラグを埋め
    込むようにしたことを特徴とする請求項1乃至7のいず
    れか1項記載の半導体装置の製造方法。
JP4336797A 1997-02-27 1997-02-27 半導体装置の製造方法 Pending JPH10242275A (ja)

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JP (1) JPH10242275A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6734067B2 (en) 1998-12-09 2004-05-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of forming a semiconductor storage device
CN100385643C (zh) * 2004-11-09 2008-04-30 台湾积体电路制造股份有限公司 插栓的形成方法与双镶嵌结构的制造方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6734067B2 (en) 1998-12-09 2004-05-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of forming a semiconductor storage device
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