发明名称 半导体装置与制造该装置的方法
摘要 在一种半导体装置及其制造方法中,提供一种易于抑制上配线层和中间配线层之间绝缘特性之恶化的自行对准接触孔,此上配线层藉由自行对准接触孔连接至下配线层用以中间配线层之自行对准。用于闸极自行对准之位元接触孔之侧面直接以氧化矽薄膜分隔层覆盖,此氧化矽薄膜分隔层回流且以BPSG薄膜分隔层覆盖。采用这些步骤来抑制绝缘特性之恶化。
申请公布号 TW432713 申请公布日期 2001.05.01
申请号 TW087115668 申请日期 1998.09.18
申请人 电气股份有限公司 发明人 知识茂雄
分类号 H01L29/41;H01L21/283;H01L21/786 主分类号 H01L29/41
代理机构 代理人 周良谋 新竹巿东大路一段一一八号十楼;周良吉 台北市长春路二十号三楼
主权项 1.一种半导体装置,包括: 一下配线层,形成于一半导体基板之表面或表面上 ; 一绝缘薄膜,覆盖于该半导体基板表面; 一中间配线层,形成于该绝缘薄膜之表面上; 一层间绝缘薄膜,覆盖于该中间配线层;及 一上配线层,形成于该层间绝缘薄膜之表面上; 该上配线层穿透该层间绝缘薄膜和该绝缘薄膜再 通至该下配线层,而且经由对于该中间配线层自行 对准的一自行对准接触孔而连接至该下配线层,在 该自行对准接触孔之侧面至少形成以藉由热回流 之BPSG薄膜或PSG薄膜形成的一绝缘薄膜分隔层。2. 一种半导体装置,包括: 一下配线层,形成于该半导体基板之一个表面上; 一绝缘薄膜,覆盖于该半导体基板表面; 一中间配线层,形成于该绝缘薄膜之表面上; 一层间绝缘薄膜,覆盖于该中间配线层;及 一上配线层,形成于该层间绝缘薄膜之表面上; 该上配线层穿透该层间绝缘薄膜和该绝缘薄膜再 通至该下配线层,而且经由对于该中间配线层自行 对准的一自行对准接触孔而连接至该下配线层,该 自行对准接触孔之侧面直接以由氧化矽薄膜构成 之第一绝缘薄膜分隔层覆盖之,且该第一绝缘薄膜 分隔层系由藉热回流之BPSG薄膜或PSG薄膜形成之第 二绝缘薄膜分隔层覆盖之。3.如申请专利范围第2 项之半导体装置,包括: 一多晶矽薄膜分隔层,覆盖于该第二绝缘薄膜分隔 层;且 该多晶矽薄膜分隔层之上端位于低于该自行对准 接触孔之上端之位置。4.一种半导体装置,包括: 一下配线层,形成于一半导体基板之表面或表面上 ; 一绝缘薄膜,覆盖于该半导体基板表面; 一中间配线层,形成于该绝缘薄膜之表面上; 一层间绝缘薄膜,覆盖于该中间配线层;及 一上配线层,形成于该层间绝缘薄膜之表面上; 该上配线层穿透该层间绝缘薄膜和该绝缘薄膜再 通至该下配线层,而且经由对于该中间配线层自行 对准的一自行对准接触孔而连接至该下配线层;在 露出于该自行对准接触孔的该中间配线层和下配 线层的表面上藉由热氧化选择性地形成氧化矽薄 膜;在该自行对准接触孔之侧面上形成藉热回流之 BPSG薄膜或PSG薄膜所形成的一绝缘薄膜分隔层;且 隔着该氧化矽薄膜而露出于该自行对准接触孔之 该中间配线层和下配线层的表面系由该绝缘薄膜 分隔层予以覆盖;又,形成于该下配线层表面上的 该氧化矽薄膜系以对于该绝缘薄膜分隔层自行对 准之方式断开。5.如申请专利范围第4项之半导体 装置,包括: 多晶矽薄膜分隔层,覆盖于该绝缘薄膜分隔层;且 该多晶矽薄膜分隔层之上端位在低于该自行对准 接触孔之上端之位置。6.一种半导体装置的制造 方法,包括: 在半导体基板之一表面或表面上形成一下配线层 的步骤; 形成覆盖该半导体基板表面之一绝缘薄膜的步骤; 在该绝缘薄膜之表面上形成中间配线层及覆盖该 中间配线层之一层间绝缘薄膜的步骤; 穿透该层间绝缘薄膜和该绝缘薄膜而达于该下配 线层,形成对于该中间配线层自行对准的一自行对 准接触孔的步骤; 藉由LPCVD在整个表面上依序形成氧化矽薄膜与BPSG 薄膜或PSG薄膜,及藉由加热回流该BPSG薄膜或PSG薄 膜之步骤; 藉由非等向性蚀刻依序回蚀该BPSG薄膜或该PSG薄膜 及该氧化矽薄膜,而形成由氧化矽薄膜构成之第一 绝缘薄膜分隔层, 并形成由该BPSG薄膜或该PSG薄膜构成之第二绝缘薄 膜分隔层之步骤;及 在层间绝缘薄膜之表面上形成一经由该自行对准 接触孔连接至该下配线层的上配线层之步骤。7. 一种半导体装置的制造方法,包括: 一半导体基板之一表面或表面上形成一下配线层 的步骤; 形成覆盖该半导体基板表面之一绝缘薄膜的步骤; 在该绝缘薄膜之表面上形成中间配线层及覆盖该 中间配线层之一层间绝缘薄膜的步骤; 穿透该层间绝缘薄膜和该绝缘薄膜而达于该下配 线层,形成对于该中间配线层自行对准的一自行对 准接触孔的步骤; 藉由LPCVD在整个表面上依序形成氧化矽薄膜与BPSG 薄膜或PSG薄膜,及藉由加热回流该BPSG薄膜或PSG薄 膜之步骤; 藉由LPCVD在整个表面上形成一多晶矽薄膜,并利用 对于矽薄膜之选择性非等向性蚀刻方式对该多晶 矽薄膜进行回蚀,而形成一上端低于该自行对准接 触孔之上端的多晶矽薄膜分隔层之步骤; 藉由以该多晶矽薄膜分隔层为光罩的非等向性蚀 刻,依序回蚀该BPSG薄膜或该PSG薄膜及该氧化矽薄 膜,而形成由氧化矽薄膜构成之第一绝缘薄膜分隔 层, 并形成由该BPSG薄膜或该PSG薄膜构成之第二绝缘薄 膜分隔层之步骤;及 在层间绝缘薄膜之表面上形成一经由该自行对准 接触孔连接至该下配线层的上配线层之步骤。8. 一种半导体装置的制造方法,此方法包括: 在半导体基板之一表面或表面上形成一下配线层 的步骤; 形成覆盖该半导体基板表面之一绝缘薄膜的步骤; 在该绝缘薄膜之表面上形成中间配线层及覆盖该 中间配线层之一层间绝缘薄膜的步骤; 穿透该层间绝缘薄膜和该绝缘薄膜而达于该下配 线层,形成对于该中间配线层自行对准的一自行对 准接触孔的步骤; 藉由在露出于该自行对准接触孔的该中间配线层 和该下配线层的表面上选择地生长一层厚度如所 需之矽薄膜,于氧气环境中以高速热氧化方式将该 矽薄膜转换成氧化矽薄膜之步骤; 在整个表面上藉由LPCVD形成BPSG薄膜或PSG薄膜及藉 由加热回流该BPSG薄膜或PSG薄膜之步骤; 藉由非等向性蚀刻回蚀该BPSG薄膜或该PSG薄膜,而 形成由该BPSG薄膜或该PSG薄膜构成之一绝缘薄膜分 隔层之步骤;及 在层间绝缘薄膜之表面上形成一经由该自行对准 接触孔连接至该下配线层的上配线层之步骤。9. 一种半导体装置的制造方法,包括: 在半导体基板之一表面或表面上形成一下配线层 的步骤; 形成覆盖该半导体基板表面之一绝缘薄膜的步骤; 在该绝缘薄膜之表面上形成中间配线层及覆盖该 中间配线层之一层间绝缘薄膜的步骤; 穿透该层间绝缘薄膜和该绝缘薄膜而达于该下配 线层,形成对于该中间配线层自行对准的一自行对 准接触孔的步骤; 藉由在露出于该自行对准接触孔的该中间配线层 和该下配线层的表面上选择地生长一层厚度如所 需之矽薄膜,于氧气环境中以高速热氧化方式将该 矽薄膜转换成氧化矽薄膜之步骤; 在整个表面上藉由LPCVD形成BPSG薄膜或PSG薄膜及藉 由加热回流该BPSG薄膜或PSG薄膜之步骤; 藉由LPCVD在整个表面上形成一多晶矽薄膜,并利用 对于矽薄膜之选择性非等向性蚀刻方式对该多晶 矽薄膜进行回蚀,而形成一上端低于该自行对准接 触孔之上端的多晶矽薄膜分隔层之步骤; 藉由以该多晶矽薄膜分隔层为光罩的非等向性蚀 刻回蚀该BPSG薄膜或该PSG薄膜,而形成由该BPSG薄膜 或该PSG薄膜构成之一绝缘薄膜分隔层之步骤;及 在层间绝缘薄膜之表面上形成一经由该自行对准 接触孔连接至该下配线层的上配线层之步骤。图 式简单说明: 第一图是具有自行对准接触孔的习用半导体装置 的平面图; 第二图A是沿第一图之AA线所取的习用半导体装置 之剖面图; 第二图B是沿第一图之BB线所取的习用半导体装置 之剖面图; 第三图A是沿第一图之CC线所取的习用半导体装置 之剖面图; 第三图B是沿第一图之DD线所取的习用半导体装置 之剖面图; 第四图A是表示沿第一图之CC线所取的习用半导体 装置的制造过程之剖面图; 第四图B是表示沿第一图之CC线所取的习用半导体 装置的制造过程之剖面图; 第四图C是表示沿第一图之CC线所取的习用半导体 装置的制造过程之剖面图; 第五图A是表示沿第一图之DD线所取的习用半导体 装置的制造过程之剖面图; 第五图B是表示沿第一图之DD线所取的习用半导体 装置的制造过程之剖面图; 第五图C是表示沿第一图之DD线所取的习用半导体 装置的制造过程之剖面图; 第六图是本发明之第一实施例之第一例的平面图; 第七图A是沿第六图之AA线所取的本发明之第一实 施例之第一例之剖面图; 第七图B是沿第六图之BB线所取的本发明之第一实 施例之第一例之剖面图; 第八图A是沿第六图之CC线所取的本发明之第一实 施例之第一例之剖面图; 第八图B是沿第六图之DD线所取的本发明之第一实 施例之第一例之剖面图; 第九图A是表示沿第六图之AA线所取的本发明之第 一实施例之第一例之制造过程之剖面图; 第九图B是表示沿第六图之AA线所取的本发明之第 一实施例之第一例之制造过程之剖面图; 第九图C是表示沿第六图之AA线所取的本发明之第 一实施例之第一例之制造过程之剖面图; 第十图A是表示沿第六图之BB线所取的本发明之第 一实施例之第一例之制造过程之剖面图; 第十图B是表示沿第六图之BB线所取的本发明之第 一实施例之第一例之制造过程之剖面图; 第十图C是表示沿第六图之BB线所取的本发明之第 一实施例之第一例之制造过程之剖面图; 第十一图A是表示沿第六图之CC线所取的本发明之 第一实施例之第一例之制造过程之剖面图; 第十一图B是表示沿第六图之CC线所取的本发明之 第一实施例之第一例之制造过程之剖面图; 第十一图C是表示沿第六图之CC线所取的本发明之 第一实施例之第一例之制造过程之剖面图; 第十二图A是表示沿第六图之DD线所取的本发明之 第一实施例之第一例之制造过程之剖面图; 第十二图B是表示沿第六图之DD线所取的本发明之 第一实施例之第一例之制造过程之剖面图; 第十二图C是表示沿第六图之DD线所取的本发明之 第一实施例之第一例之制造过程之剖面图; 第十三图A是表示本发明之第一实施例之第二例之 DRAM之位元接触孔之相关部分之剖面图; 第十三图B是表示本发明之第一实施例之第二例之 DRAM之位元接触孔之相关部分之剖面图; 第十四图A是表示本发明之第一实施例之第二例之 DRAM之节点接触孔之相关部分之剖面图; 第十四图B是表示本发明之第一实施例之第二例之 DRAM之节点接触孔之相关部分之剖面图; 第十五图A是表示对应第十四图A之本发明之第一 实施例之第二例之DRAM之节点接触孔之相关部分之 制造过程之剖面图; 第十五图B是表示对应第十四图A之本发明之第一 实施例之第二例之DRAM之节点接触孔之相关部分之 制造过程之剖面图; 第十五图C是表示对应第十四图A之本发明之第一 实施例之第二例之DRAM之节点接触孔之相关部分之 制造过程之剖面图; 第十六图A是表示对应第十四图A之本发明之第一 实施例之第二例之DRAM之节点接触孔之相关部分之 制造过程之剖面图; 第十六图B是表示对应第十四图A之本发明之第一 实施例之第二例之DRAM之节点接触孔之相关部分之 制造过程之剖面图; 第十七图A是表示对应第十四图B之本发明之第一 实施例之第二例之DRAM之节点接触孔之相关部分之 制造过程之剖面图; 第十七图B是表示对应第十四图B之本发明之第一 实施例之第二例之DRAM之节点接触孔之相关部分之 制造过程之剖面图; 第十七图C是表示对应第十四图B之本发明之第一 实施例之第二例之DRAM之节点接触孔之相关部分之 制造过程之剖面图; 第十八图A是表示对应第十四图B之本发明之第一 实施例之第二例之DRAM之节点接触孔之相关部分之 制造过程; 第十八图B是表示对应第十四图B之本发明之第一 实施例之第二例之DRAM之节点接触孔之相关部分之 制造过程之剖面图; 第十九图是本发明之第二实施例之第一例之平面 图; 第二十图A是表示本发明之第二实施例之第一例在 第十九图之AA线上之剖面图; 第二十图B是表示本发明之第二实施例之第一例在 第十九图之BB线上之剖面图; 第二十一图A是表示本发明之第二实施例之第一例 在第十九图之CC线上之剖面图; 第二十一图B是表示本发明之第二实施例之第一例 在第十九图之DD线上之剖面图; 第二十二图A是表示本发明之第二实施例之第一例 在第十九图之CC线上之制造过程之剖面图; 第二十二图B是表示本发明之第二实施例之第一例 在第十九图之CC线上之制造过程之剖面图; 第二十二图C是表示本发明之第二实施例之第一例 在第十九图之CC线上之制造过程之剖面图; 第二十三图A是表示本发明之第二实施例之第一例 在第十九图之CC线上之制造过程之剖面图; 第二十三图B是表示本发明之第二实施例之第一例 在第十九图之CC线上之制造过程之剖面图; 第二十四图A是表示本发明之第二实施例之第一例 在第十九图之DD线上之制造过程之剖面图; 第二十四图B是表示本发明之第二实施例之第一例 在第十九图之DD线上之制造过程之剖面图; 第二十四图C是表示本发明之第二实施例之第一例 在第十九图之DD线上之制造过程之剖面图; 第二十五图A是表示本发明之第二实施例之第一例 在第十九图之DD线上之制造过程之剖面图; 第二十五图B是表示本发明之第二实施例之第一例 在第十九图之DD线上之制造过程之剖面图; 第二十六图A是表示本发明之第二实施例之第二例 之DRAM之位元接触孔之相关部分之剖面图; 第二十六图B是表示本发明之第二实施例之第二例 之DRAM之位元接触孔之相关部分之剖面图; 第二十七图A是表示本发明之第二实施例之第二例 之DRAM之节点接触孔之相关部分之剖面图; 第二十七图B是表示本发明之第二实施例之第二例 之DRAM之节点接触孔之相关部分之剖面图; 第二十八图A是表示对应第二十七图A之本发明之 第二实施例之第二例之DRAM之节点接触孔之相关部 分之制造过程之剖面图; 第二十八图B是表示对应第二十七图A之本发明之 第二实施例之第二例之DRAM之节点接触孔之相关部 分之制造过程之剖面图; 第二十八图C是表示对应第二十七图A之本发明之 第二实施例之第二例之DRAM之节点接触孔之相关部 分之制造过程之剖面图; 第二十九图A是表示对应第二十七图B之本发明之 第二实施例之第二例之DRAM之节点接触孔之相关部 分之制造过程之剖面图; 第二十九图B是表示对应第二十七图B之本发明之 第二实施例之第二例之DRAM之节点接触孔之相关部 分之制造过程之剖面图; 第二十九图C是表示对应第二十七图B之本发明之 第二实施例之第二例之DRAM之节点接触孔之相关部 分之制造过程之剖面图;
地址 日本