发明名称 半导体装置及其制造方法
摘要 本发明系有关具有用自我对准方式开口孔的接触孔的半导体装置,其目的在于,防止布线与接触栓塞短路,同时抑制接触电阻。作为本发明之解决手段,系在相邻2条布线14之间具有用自我对准方式形成的接触栓塞26。与接触栓塞底面导通的基板层10上具有层间氧化膜12。设置由氮化系绝缘膜构成的下部绝缘膜32,使其除接触孔部分外覆盖整个层间氧化膜12。下部绝缘膜32上具有布线12、由氮化系绝缘膜所形成的上部绝缘膜16和由氮化系绝缘膜所形成的侧壁18。接触孔在与层间氧化膜12相同的层上,具有大于布线14间隔的直径。
申请公布号 TW550682 申请公布日期 2003.09.01
申请号 TW090121961 申请日期 2001.09.05
申请人 三菱电机股份有限公司 发明人 寺内崇;田中义典
分类号 H01L21/266 主分类号 H01L21/266
代理机构 代理人 赖经臣 台北市松山区南京东路三段三四六号一一一二室
主权项 1.一种半导体装置,系为在相邻2条布线间具有用自我对准方式开口孔的接触孔者,其特征为具备:形成在上述接触孔中的接触栓塞;与上述接触栓塞的底面导通的基板层;形成在上述基板层上的层间氧化膜;除上述接触孔部分外,用氮化系绝缘膜形成,覆盖整个上述层间氧化膜的下部绝缘膜;形成在上述下部绝缘膜上把上述接触孔夹在中间的上述2条布线;以和上述布线相同的宽度,由氮化系绝缘膜形成覆盖各条布线的上表面的上部绝缘膜;以及用氮化系绝缘膜形成覆盖各条布线的侧面和上述上部绝缘膜的侧面的侧壁;上述接触孔在与上述层间氧化膜相同的层具有直径大于上述2条布线的间隔的扩大部分。2.一种半导体装置,系为在相邻2条布线间具有用自我对准方式开口孔的接触孔者,其特征为具备:形成在上述接触孔中的接触栓塞;与上述接触栓塞的底面导通的基板层;形成在上述基板层上的层间氧化膜;形成在上述层间氧化膜上面的层将上述接触孔夹在中间的上述2条布线;以和上述布线相同的宽度,由氮化系绝缘膜形成在上述层间氧化膜与各条布线之间的下部绝缘膜;以和上述布线相同的宽度,由氮化系绝缘膜形成覆盖各布线上表面的上部绝缘膜;以及用氮化系绝缘膜形成覆盖各条布线的侧面及上述上部和下部绝缘膜的侧面的侧壁;上述接触孔在与上述层间氧化膜相同的层具有大于上述2条布线的间隔的直径;上述侧壁的底面与上述下部绝缘膜的底面相比,仅偏移到上述基板层侧指定长度。3.如申请专利范围第2项之半导体装置,其中,上述指定长度的値是10nm以上。4.如申请专利范围第3项之半导体装置,其中,上述指定长度的値是50nm以下。5.一种半导体装置,系为在相邻2条布线间具有用自我对准方式开口孔的接触孔者,其特征为具备:形成在上述接触孔中的接触栓塞;与上述接触栓塞的底面导通的基板层;形成在上述基板层上的层间氧化膜;形成在上述层间氧化膜上将上述接触孔夹在中间的上述2条布线;以和上述布线相同的宽度,由氮化系绝缘膜形成覆盖各条布线的上表面的上部绝缘膜;用氮化系绝缘膜形成覆盖各条布线的侧面和上述上部绝缘膜的侧面的侧壁;以及用单一绝缘材料形成覆盖上述接触栓塞的整个侧面的防短路膜;上述接触孔在与上述层间氧化膜相同的层具有大于上述2条布线的间隔的直径。6.如申请专利范围第5项之半导体装置,其中,用氮化系绝缘膜形成上述防短路膜。7.如申请专利范围第1至6项中任一项之半导体装置,其中,上述氮化系绝缘膜包含氮化矽膜。8.如申请专利范围第1至6项中任一项之半导体装置,其中,上述氮化系绝缘膜包含氮氧化矽膜。9.如申请专利范围第1至4项中任一项之半导体装置,其中,上述基板层包含形成在半导体基板上的闸极、覆盖上述闸极的层间绝缘膜,以及贯通上述层间绝缘膜并且与上述半导体基板之源极汲极区域导通的多个焊垫接触栓塞;上述布线为形成于上述基板层上层上的位元线;上述接触栓塞是通过上述位元线之间而与上述多个焊垫接触栓塞之一导通的储存节点接触栓塞;上述半导体装置还具有:贯通上述下部绝缘膜和上述层间氧化膜并且使上述位元线和上述多个焊垫接触栓塞的一部分形成导通状态的位元线接触栓塞;以及形成于上述储存节点接触栓塞上的电容。10.如申请专利范围第9项之半导体装置,其中,上述下部绝缘膜是含氧的电浆类氮化膜。11.如申请专利范围第5或6项之半导体装置,其中,上述基板层包含形成在半导体基板上的闸极、覆盖上述闸极的层间绝缘膜,以及贯通上述层间绝缘膜并且与上述半导体基板之源极汲极区域导通的多个焊垫接触栓塞;上述布线为形成于上述基板层上层上的位元线;上述接触栓塞是通过上述位元线之间而与上述多个焊垫接触栓塞之一导通的储存节点接触栓塞;上述半导体装置还具有:贯通上述层间氧化膜并且使上述位元线和上述多个焊垫接触栓塞的一部分形成导通状态的位元线接触栓塞;以及形成在上述储存节点接触栓塞上的电容。12.一种半导体装置之制造方法,其特征为包含以下步骤:在基板层上形成层间氧化膜;在上述层间氧化膜上叠置并形成由氮化系绝缘膜构成的下部绝缘膜、导电性布线膜和由氮化系绝缘膜构成的上部绝缘膜;按照使下部绝缘膜曝露的要求,将上述上部绝缘膜和上述布线膜的图案化为布线的形状;在上述下部绝缘膜上用氮化系绝缘膜形成覆盖上述上部绝缘膜的侧面和上述布线膜的侧面的侧壁;形成覆盖上述下部绝缘膜、上述上部绝缘膜和上述侧壁的第2层间氧化膜;用自我对准法进行开口一个通过相邻2条布线之间到达上述基板层的接触孔;利用湿式蚀刻使上述层间氧化膜向后退,直到和上述层间氧化膜位于同层的上述接触孔直径大于上述2条布线的间隔;以及在上述湿式蚀刻后,在上述接触孔内部形成与上述基板层导通的接触栓塞。13.一种半导体装置之制造方法,其特征为包含以下步骤:在基板层上形成层间氧化膜;在上述层间氧化膜上叠置并形成由氮化系绝缘膜构成的下部绝缘膜、导电性布线膜和由氮化系绝缘膜构成的上部绝缘膜;按照使上述层间氧化膜曝露的要求,将上述上部绝缘膜、上述布线膜和上述下部绝缘膜的图案化为布线的形状;对上述层间氧化膜进行蚀刻,使上述层间氧化膜的曝露面与上述下部绝缘膜的底面之间形成规定的高度差;利用氮化系绝缘膜在上述层间氧化膜的曝露面上形成覆盖上述上部绝缘膜的侧面、上述布线膜的侧面和上述下部绝缘膜的侧面的侧壁;形成覆盖上述层间氧化膜、上述上部绝缘膜和上述侧壁的第2层间氧化膜;用自我对准法进行开口一个通过相邻2条布线之间且到达上述基板层的接触孔;利用湿式蚀刻使上述层间氧化膜向后退,直到与上述层间氧化膜处于相同层的上述接触孔的直径大于上述2条布线的间隔;以及进行上述湿式蚀刻后,在上述接触孔内部形成与上述基板层导通的接触栓塞。14.如申请专利范围第13项之半导体装置之制造方法,其中,执行蚀刻上述层间氧化膜的步骤,使上述层间氧化膜的曝露面与上述下部绝缘膜的底面之间形成10nm以上的高度差。15.一种半导体装置之制造方法,其特征为包含以下步骤:在基板层上形成层间氧化膜;在上述层间氧化膜上叠置并形成导电性布线膜和由氮化系绝缘膜组成的上部绝缘膜;按照使上述层间氧化膜曝露的要求,将上述上部绝缘膜和上述布线膜的图案化为布线的形状;利用氮化系绝缘膜在上述层间氧化膜的曝露面上形成覆盖上述上部绝缘膜的侧面和上述布线膜的侧面的侧壁;形成覆盖上述层间氧化膜、上述上部绝缘膜和上述侧壁的第2层间氧化膜;用自我对准法进行开口一个通过相邻2条布线之间且到达上述基板层的接触孔;利用湿式蚀刻使上述层间氧化膜向后退,直到与上述层间氧化膜处于相同层的上述接触孔的直径大于上述2条布线的间隔;进行上述湿式蚀刻后,形成覆盖上述接触孔侧壁的防短路膜;以及在用上述防短路膜覆盖的上述接触孔内部形成与上述基板层导通的接触栓塞。图式简单说明:图1(A)~(F)为说明习知制造方法用的剖视图。图2为说明将扩大接触孔之技术适用于习知制造方法时所存在问题用的说明图。图3(A)~(H)为说明本发明实施形态1的制造方法用的剖视图。图4(A)~(G)为说明本发明实施形态2的制造方法用的剖视图。图5(A)~(G)为说明本发明实施形态3的制造方法用的剖视图。图6(A)~(I)为说明本发明实施形态4的制造方法用的剖视图。图7为说明本发明实施形态5的半导体装置结构用的俯视图。图8(A)~(F)为说明本发明实施形态5的制造方法用的剖视图(其1)。图9(A)~(F)为说明本发明实施形态5的制造方法用的剖视图(其2)。图10(A)~(D)为说明本发明实施形态6的制造方法用的剖视图。图11(A)~(D)为说明本发明实施形态7的制造方法用的剖视图。图12(A)~(F)为说明本发明实施形态8的制造方法用的剖视图。图13为本发明实施形态5制造方法中,在启动开孔位元线接触孔用的蚀刻步骤时点的记忆单元的剖视图。图14为本发明实施形态9制造方法中,在启动开孔位元线接触孔用的蚀刻步骤时点的记忆单元的剖视图。
地址 日本
您可能感兴趣的专利