发明名称 半导体装置之制造方法
摘要 本发明可获得一种不会招致半导体装置之可靠性降低及制造步骤复杂化,而在同一半导体上具有记忆体元件与逻辑元件的半导体装置之制造方法。对构成逻辑元件形成区域中的本身对齐矽化物光阻膜的矽氧化膜(9)进行湿式等向性蚀刻。通过该处理,将记忆体元件形成区域中的矽氧化膜完全去除。于是,仅仅在逻辑元件形成区域中的规定部分,残留矽氧化膜。由此,由于在闸极(4)之间形成矽氮化膜的凹部内壁上不会残留矽氧化膜,故本身对齐接触开口部的形状良好,该开口部系朝向记忆体元件形成区域的源极/汲极区域(6a)形成。
申请公布号 TW451420 申请公布日期 2001.08.21
申请号 TW089113197 申请日期 2000.07.04
申请人 三菱电机股份有限公司 发明人 蜂须贺敦司;能宗弘安;添田真也
分类号 H01L21/82;H01L27/10 主分类号 H01L21/82
代理机构 代理人 赖经臣 台北巿南京东路三段三四六号一一一二室
主权项 1.一种半导体装置之制造方法,其系在半导体基板 上具有记忆体元件形成区域与逻辑元件形成区域, 其包括下述步骤: 在上述记忆体元件形成区域中的半导体基板上,形 成第一和第二闸极(4),并且在上述逻辑元件形成区 域的上述半导体基板上,形成第三闸极(4); 在上述第一和第二闸极相应的两侧的上述半导体 基板中,形成第一源极/汲极区域(6a),并且在第三闸 极的两侧的上述半导体基板中,形成第二源极/汲 极区域(6b); 按照分别覆盖上述第一,第二和第三闸极的方式, 在上述半导体基板的整个表面上,形成第一绝缘膜 (8); 通过对形成于上述逻辑元件形成区域上的上述第 一绝缘膜进行异向性蚀刻,在上述记忆体元件形成 区域上,残留覆盖上述第一和第二闸极的第一保护 绝缘膜,并且在第三闸极的侧壁上,形成侧壁绝缘 膜(8a,8b); 按照覆盖包含上述第一,第二和第三闸极、上述保 护绝缘膜及侧壁绝缘膜的半导体基板整个表面的 方式,形成第二绝缘膜; 通过选择地对上述记忆体元件形成区域中的上述 第二绝缘膜进行湿式蚀刻,以在上述逻辑元件形成 区域,形成本身对齐矽化物保护膜(9); 在上述逻辑元件形成区域中的上述半导体基板露 出的上述第二源极/汲极区域上,形成高熔点金属 矽化物膜(11); 按照覆盖上述半导体基板的整个表面的方式,形成 层间绝缘膜(12); 通过对上述记忆体元件形成区域中的上述层间绝 缘膜和上述第一保护绝缘膜进行蚀刻,以在上述第 一闸极和上述第二闸极的顶面和侧壁上,按照残留 第二保护绝缘膜的方式自我整合地,形成延伸到上 述半导体基板的第一源极/汲极区域的接触孔(15) 。2.如申请专利范围第1项之半导体装置之制造方 法,其中上述第一绝缘膜(8)为矽氮化膜。3.如申请 专利范围第1项之半导体装置之制造方法,其中上 述第二绝缘膜(9)为矽氧化膜。4.如申请专利范围 第1项之半导体装置之制造方法,其中上述层间绝 缘膜(12)由包含杂质的绝缘膜形成; 该方法还包括下述步骤: 在高熔点金属矽化物膜(11)之后,在形成上述层间 绝缘膜的上述步骤之前,在高熔点矽化物膜上,形 成不包含杂质的绝缘膜;以及 在形成上述层间绝缘膜的上述步骤之后,对上述层 间绝缘膜进行热处理。5.如申请专利范围第4项之 半导体装置之制造方法,其中不包含上述杂质的绝 缘膜为厚度小于300埃的矽氧化膜。6.如申请专利 范围第4项之半导体装置之制造方法,其中不包含 上述杂质的绝缘膜为厚度小于300埃的矽氮化膜。7 .一种半导体装置之制造方法,其系在半导体基板 上具有记忆体元件形成区域和逻辑元件形成区域, 其包括下述步骤: 在上述记忆体元件形成区域,形成第一和第二闸极 (4),并且在上述逻辑元件形成区域中的上述半导体 基板上,形成第三闸极(4); 在上述第一和第二闸极相应的两侧的上述半导体 基板中,形成第一源极/汲极区域(6a),并且在第三闸 极的两侧,形成第二源极/汲极区域(6b); 按照分别覆盖上述第一,第二和第三闸极的方式, 在上述半导体基板的整个表面上,形成第一绝缘膜 (8); 在上述第一绝缘膜上,形成包含杂质的绝缘膜; 将形成于上述逻辑元件形成区域上之包含杂质的 绝缘膜去除; 通过对上述逻辑元件形成区域上的上述第一绝缘 膜进行异向性蚀刻,在上述记忆元件形成区域上, 残留覆盖第一保护绝缘膜,并且在第三闸极的侧壁 上,形成侧壁绝缘膜(8a,8b); 按照覆盖上述半导体基板整个表面的方式,形成第 二绝缘膜(9); 通过对上述第二绝缘膜进行蚀刻,在上述逻辑元件 形成区域,形成本身对齐矽化物保护膜(9); 在上述逻辑元件形成区域中的上述半导体基板露 出的上述第二源极/汲极区域上,形成高熔点金属 矽化物膜(11); 在上述半导体基板上,形成层间绝缘膜(12); 在上述记忆体元件形成区域中的上述层间绝缘膜 和包含杂质的绝缘膜上,按照残留第二保护绝缘膜 的方式自我整合地,在第一闸极和上述第二闸极的 顶面和侧壁上,形成延伸到上述半导体基板中的上 述第一源极/汲极区域的接触孔(15); 在形成包含杂质的绝缘膜的上述步骤,或形成上述 层间绝缘膜的上述步骤中的任何一个步骤之后,对 上述矽氧化膜或上述层间绝缘膜的表面进行热处 理。8.如申请专利范围第7项之半导体装置之制造 方法,其中上述第一绝缘膜(8)为矽氮化膜。9.如申 请专利范围第7项之半导体装置之制造方法,其中 上述第二绝缘膜(9)为矽氧化膜。10.一种半导体装 置之制造方法,其系在半导体基板上具有记忆体元 件形成区域和逻辑元件形成区域,其包括下述步骤 : 在上述记忆体元件形成区域,形成第一和第二闸极 (4),并且在上述逻辑元件形成区域中的上述半导体 基板上,形成第三闸极(4); 在上述第一和第二闸极相应的两侧的上述半导体 基板中,形成第一源极/汲极区域(6a),并且在第三闸 极的两侧的半导体基板中,形成第三源极/汲极区 域(6b); 按照分别覆盖上述第一,第二和第三闸极的方式, 在上述半导体基板的整个表面上,形成第一绝缘膜 (8); 通过对上述逻辑元件形成区域上的上述第一绝缘 膜进行异向性蚀刻,在上述记忆体元件形成区域上 ,残留覆盖第一保护绝缘膜,并且在第三闸极的侧 壁上,形成侧壁绝缘膜; 在上述半导体基板整个表面上,形成包含杂质的绝 缘膜(8a,8b); 通过对包含上述杂质的绝缘膜进行蚀刻,在上述逻 辑元件形成区域,形成矽化物保护膜(9); 在上述逻辑元件形成区域的上述半导体基板露出 的上述第二源极/汲极区域上,形成高熔点金属矽 化物膜(11); 在上述半导体基板上,形成层间绝缘膜(12); 在上述记忆体元件形成区域中的上述层间绝缘膜 和包含杂质的绝缘膜上,按照残留第二保护绝缘膜 的方式自我整合地,在第一闸极和上述第二闸极的 顶面和侧壁上,形成延伸到上述半导体基板的上述 第一源极/汲极区域的接触孔(15)。11.如申请专利 范围第10项之半导体装置之制造方法,其中上述第 一绝缘膜(8)为矽氮化膜。12.如申请专利范围第10 项之半导体装置之制造方法,其中上述第二绝缘膜 (9)为矽氧化膜。13.如申请专利范围第10项之半导 体装置之制造方法,其中该方法还包括下述步骤: 在上述半导体基板的整个表面上,形成包含杂质的 绝缘膜的上述步骤之前,在上述半导体基板的整个 表面上,形成不包含杂质的绝缘膜;以及 对包含上述杂质的绝缘膜进行热处理。14.如申请 专利范围第13项之半导体装置之制造方法,其中不 包含上述杂质的绝缘膜为厚度小于300埃的矽氧化 膜。15.如申请专利范围第13项之半导体装置之制 造方法,其中不包含上述杂质的绝缘膜为厚度小于 300埃的矽氮化膜。图式简单说明: 第一图A,第一图B,第二图A,第二图B,第三图A,第三图 B,第四图A,第四图B,第五图A,第五图B,第六图A,第六 图B,第七图A,第七图B,第八图A,第八图B,第九图A,第 九图B为用于说明本发明的第一实施例的半导体装 置之制造方法的剖面结构图; 第十图A,第十图B,第十一图A,第十一图B,第十二图A, 第十二图B,第十三图A,第十三图B,第十四图A,第十 四图B,第十五图A,第十五图B,第十六图A,第十六图B 为用于说明本发明的第二实施例的半导体装置之 制造方法的剖面结构图; 第十七图A,第十七图B,第十八图A,第十八图B为用于 说明本发明的第三实施例的半导体装置之制造方 法的剖面结构图; 第十九图A,第十九图B,第二十图A,第二十图B,第二 十一图A,第二十一图B,第二十二图A,第二十二图B, 第二十三图A,第二十三图B,第二十四图A,第二十四 图B,第二十五图A,第二十五图B,第二十六图A,第二 十六图B,第二十七图A,第二十七图B,第二十八图A, 第二十八图B,第二十九图A,第二十九图B,第三十图A ,第三十图B,第三十一图A,第三十一图B,第三十二图 A,第三十二图B,第三十三图A,第三十三图B为用于说 明本发明的第四实施例的半导体装置之制造方法 的剖面结构图; 第三十四图A,第三十四图B,第三十五图A,第三十五 图B,第三十六图A,第三十六图B,第三十七图A,第三 十七图B,第三十八图A,第三十八图B,第三十九图A, 第三十九图B,第四十图A,第四十图B,第四十一图A, 第四十一图B为用于说明本发明的第五实施例的半 导体装置之制造方法的剖面结构图; 第四十二图A,第四十二图B,第四十三图A,第四十三 图B,第四十四图A,第四十四图B,第四十五图A,第四 十五图B,第四十六图A,第四十六图B,第四十七图A, 第四十七图B,第四十八图A,第四十八图B,第四十九 图A,第四十九图B为用于说明本发明的第六实施例 的半导体装置之制造方法的剖面结构图; 第五十图A,第五十图B,第五十一图A,第五十一图B, 第五十二图A,第五十二图B,第五十三图A,第五十三 图B,第五十四图A,第五十四图B,第五十五图A,第五 十五图B,第五十六图A,第五十六图B,第五十七图A, 第五十七图B为用于说明本发明的第七实施例的半 导体装置之制造方法的剖面结构图; 第五十八图A,第五十八图B,第五十九图A,第五十九 图B,第六十图A,第六十图B,第六十一图A,第六十一 图B,第六十二图A,第六十二图B,第六十三图A,第六 十三图B,第六十四图A,第六十四图B,第六十五图A, 第六十五图B,第六十六图A,第六十六图B为用于说 明已有的记忆体的SAC过程的剖面结构图; 第六十七图,第六十八图,第六十九图,第七十图,第 七十一图,第七十二图为用于说明形成已有的逻辑 元件的本身对齐矽化物光阻膜的过程的剖面结构 图; 第七十三图A,第七十三图B,第七十四图A,第七十四 图B,第七十五图A,第七十五图B,第七十六图A,第七 十六图B,第七十七图A,第七十七图B,第七十八图A, 第七十八图B,第七十九图A,第七十九图B,第八十图A ,第八十图B,第八十一图A,第八十一图B为用于说明 形成已有的混合设置装置的过程的问题的剖面结 构。
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