JPH0536718A - Semiconductor device, and its semiconductor substrate, and these manufacture - Google Patents
Semiconductor device, and its semiconductor substrate, and these manufactureInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置と、その
半導体基板体,およびこれらの製造方法に関し、さらに
詳しくは、MOS・FETと、当該MOS・FETに用
いられる半導体基板体と、これらの製造方法,つまり、
MOS・FETの製造方法と、当該MOS・FETに用
いられる半導体基板体の製造方法に係るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, a semiconductor substrate body for the same, and a manufacturing method thereof, more specifically, a MOS.FET, a semiconductor substrate body used for the MOS.FET, and a semiconductor substrate body for these. Manufacturing method, that is,
The present invention relates to a method for manufacturing a MOS • FET and a method for manufacturing a semiconductor substrate body used for the MOS • FET.
【0002】[0002]
【従来の技術】図4は従来例での半導体装置のメモリセ
ルを構成するこの種のMOS・FET部の概要構成を模
式的に示す断面図である。2. Description of the Related Art FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a general structure of a MOS.FET portion of this type which constitutes a memory cell of a semiconductor device in a conventional example.
【0003】すなわち、この図4に示す従来のMOS・
FETの構成において、符号1は装置基板部となる p型
シリコン基板であり、2,3は当該 p型シリコン基板1
の主面上に選択的に形成されてソース,ドレインとなる
それぞれにn+型拡散領域、4はゲート酸化膜、5はゲー
ト電極を示し、6は当該ゲート電極5を覆う第1の層間
絶縁膜、7はこれらの全面を覆う第2の層間絶縁膜、8
は当該第2の層間絶縁膜7に選択開口されたコンタクト
ホール7aを通して前記ドレインとしてのn+型拡散領域
3に接続されたドレイン電極である。That is, the conventional MOS
In the FET structure, reference numeral 1 is a p-type silicon substrate that serves as a device substrate portion, and 2 and 3 are the p-type silicon substrate 1
N + type diffusion regions which are selectively formed on the main surface of and serve as a source and a drain, 4 is a gate oxide film, 5 is a gate electrode, and 6 is a first interlayer insulation covering the gate electrode 5. A film, 7 is a second interlayer insulating film that covers the entire surface of these films, 8
Is a drain electrode connected to the n + type diffusion region 3 as the drain through a contact hole 7a selectively opened in the second interlayer insulating film 7.
【0004】上記構成による従来のMOS・FETの場
合には、よく知られているように、ソースとなるn+型拡
散領域2をアースに落とすと共に、ドレイン電極8を通
してドレインとなるn+型拡散領域3に−電圧を印加させ
た状態で、ゲート電極5に−電圧を印加させてゆくこと
により、ゲート酸化膜4と p型シリコン基板1との界面
にn+のチャネルが形成されて導通し、ソースとなるn+型
拡散領域2からドレインとなるn+型拡散領域3にホール
が移動する。つまり、ゲート電圧の制御によってソース
・ドレイン間を導通させるのである。[0004] In the case of the conventional MOS · FET of the above configuration, as is well known, together with lowering the n + -type diffusion region 2 serving as a source to ground, the drain to become n + -type diffusion through the drain electrode 8 By applying a-voltage to the gate electrode 5 while applying a-voltage to the region 3, an n + channel is formed at the interface between the gate oxide film 4 and the p-type silicon substrate 1 to conduct electricity. , Holes move from the n + type diffusion region 2 serving as the source to the n + type diffusion region 3 serving as the drain. That is, the source and drain are electrically connected by controlling the gate voltage.
【0005】こゝで、図5は上記従来のMOS・FET
構成における装置基板部としての p型シリコン基板を取
り出して模式的に示す断面図であって、先に述べたよう
に、当該 p型シリコン基板1の主面上には、ソース,ド
レインとなるそれぞれにn+型拡散領域2,3が選択的に
形成されている。Here, FIG. 5 shows the conventional MOS FET described above.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a p-type silicon substrate as a device substrate portion in the configuration, showing, as described above, a source and a drain on the main surface of the p-type silicon substrate 1. The n + type diffusion regions 2 and 3 are selectively formed in the.
【0006】次に、図6(a) ないし(g) は上記従来の装
置基板部,ならびに当該装置基板部を用いたMOS・F
ETの製造方法の主要な工程を順次模式的に示すそれぞ
れに断面図である。Next, FIGS. 6 (a) to 6 (g) show the above-mentioned conventional device substrate portion and a MOS / F using the device substrate portion.
It is each sectional drawing which shows typically the main processes of the manufacturing method of ET one by one.
【0007】まず、 p型シリコン基板1(同図6(a) 参
照)の主面上にあって、レジストパターンなどのマスク
で、イオン注入法により、ソース,ドレインとなるそれ
ぞれにn+型拡散領域2,3を選択的にドーピングし(同
図6(b) 参照)、かつこれらの表面上に、熱酸化法によ
って、のちにゲート酸化膜4となる薄い酸化膜4aを形
成する(同図6(c) 参照)。First, on the main surface of the p-type silicon substrate 1 (see FIG. 6 (a)), a mask such as a resist pattern is used to perform n + -type diffusion on the source and drain by ion implantation. Regions 2 and 3 are selectively doped (see FIG. 6 (b)), and a thin oxide film 4a which will later become a gate oxide film 4 is formed on the surface of these regions by a thermal oxidation method (see FIG. 6B). See 6 (c)).
【0008】また、前記酸化膜4a上に、CVD法など
により、のちにゲート電極5となる不純物をドーピング
した多結晶シリコンなどの導電膜(図示せず)を形成す
ると共に、これらの各膜を選択的にエッチングすること
で、ゲート電極5,およびゲート酸化膜4をそれぞれに
形成し(同図6(d) 参照)、ついで、再度,CVD法な
どにより、当該ゲート酸化膜4を含むゲート電極5上を
酸化膜などの第1の層間絶縁膜6によって被覆する(同
図6(e) 参照)。On the oxide film 4a, a conductive film (not shown) such as polycrystalline silicon doped with impurities, which will later become the gate electrode 5, is formed by the CVD method or the like, and each of these films is formed. The gate electrode 5 and the gate oxide film 4 are respectively formed by selective etching (see FIG. 6 (d)), and then the gate electrode including the gate oxide film 4 is again formed by the CVD method or the like. 5 is covered with a first interlayer insulating film 6 such as an oxide film (see FIG. 6 (e)).
【0009】さらに、前記第1の層間絶縁膜6を含む全
面に、CVD法などにより、第2の層間絶縁膜7を形成
すると共に、当該第2の層間絶縁膜7にコンタクトホー
ル7aを選択開口させ(同図6(f) 参照)、かつこのコ
ンタクトホール7aを通して前記ドレインとしてのn+型
拡散領域3に、Alなどの導体によるドレイン電極8を接
続させ(同図6(g) 参照)、このようにして所期通りの
MOS・FETを得るのである。Further, a second interlayer insulating film 7 is formed on the entire surface including the first interlayer insulating film 6 by a CVD method or the like, and a contact hole 7a is selectively opened in the second interlayer insulating film 7. (See FIG. 6 (f)), and the drain electrode 8 made of a conductor such as Al is connected to the n + type diffusion region 3 as the drain through the contact hole 7a (see FIG. 6 (g)). In this way, the desired MOS FET can be obtained.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成される従来のMOS・FETにおいては、装
置基板部としての p型シリコン基板1上に、所要の回路
パターンを順次多層に形成させてゆく過程で、異物など
の介入によるパターン欠陥を解消することが極めて困難
であるほか、各回路パターンの断面が多層膜構造になる
ために、第2の層間絶縁膜7に選択開口されるコンタク
トホール7aが深くなって、当該コンタクトホール7a
を通して形成されるドレイン電極8のカバレッジが悪く
なるなどの好ましくない問題点があった。However, in the conventional MOS FET constructed as described above, the required circuit patterns are sequentially formed in multiple layers on the p-type silicon substrate 1 as the device substrate portion. In the process of moving, it is extremely difficult to eliminate pattern defects due to the intervention of foreign matters and the like, and the contact holes that are selectively opened in the second interlayer insulating film 7 because the cross section of each circuit pattern has a multilayer film structure. 7a becomes deeper and the contact hole 7a
However, there is an unfavorable problem such that the coverage of the drain electrode 8 formed through is deteriorated.
【0011】この発明は、このような従来の問題点を解
消するためになされたもので、その目的とするところ
は、製造過程における多層構造内への異物などの介入に
よるパターン欠陥などを防止し、併せて、当該各層を貫
通するコンタクトホール内でのドレイン電極のカバレッ
ジを向上し得るようにした,この種の半導体装置と、そ
の半導体基板体,およびこれらの製造方法,こゝでは、
MOS・FETにおける装置構成と、当該装置構成に適
用される半導体基板体,およびこれらの製造方法を新規
に提供することである。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to prevent pattern defects and the like due to the inclusion of foreign matters in the multilayer structure in the manufacturing process. At the same time, the coverage of the drain electrode in the contact hole penetrating each layer can be improved, the semiconductor device of this type, the semiconductor substrate body thereof, and the manufacturing methods thereof,
An object of the present invention is to newly provide a device structure in a MOS • FET, a semiconductor substrate body applied to the device structure, and manufacturing methods thereof.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、この発明に係る半導体装置と、その半導体基板
体,およびこれらの製造方法は、半導体基板の表面部に
対し、予め、ソース,およびドレインとなる各拡散領域
と、ゲート酸化膜を介したゲート電極と、ドレイン対応
の拡散領域に接続された第1のドレイン電極とをそれぞ
れに形成することによって、半導体基板体を構成させた
ものであり、また、当該半導体基板体を用いることによ
り、所要の素子構造を形成させて、半導体装置を構成さ
せたものである。In order to achieve the above object, a semiconductor device according to the present invention, a semiconductor substrate body thereof, and a manufacturing method thereof are provided with a source, A semiconductor substrate body is formed by respectively forming a diffusion region serving as a drain and a drain, a gate electrode via a gate oxide film, and a first drain electrode connected to the diffusion region corresponding to the drain. Further, by using the semiconductor substrate body, a required element structure is formed to form a semiconductor device.
【0013】すなわち、この発明は、装置基板部として
の第1導電型の半導体基板と、前記半導体基板の主面上
に選択的に形成されてソース,およびドレインとなる第
2導電型の各拡散領域と、ゲート酸化膜を介し、前記各
拡散領域に対応して選択的に形成されたゲート電極と、
前記ドレイン対応の拡散領域に接続された第1のドレイ
ン電極と、これらの各電極の周囲を埋め込む第1の層間
絶縁膜とを有して、半導体基板体を構成させると共に、
当該半導体基板体を用いて、前記ゲート電極を覆う第2
の層間絶縁膜と、前記第2の層間絶縁膜を含んで全面を
覆う第3の層間絶縁膜と、前記第3の層間絶縁膜に開口
されたコンタクトホールを通して、前記第1のドレイン
電極に接続された第2のドレイン電極とを、少なくとも
備えて構成したことを特徴とする半導体装置である。That is, according to the present invention, a semiconductor substrate of a first conductivity type as a device substrate portion, and diffusions of a second conductivity type selectively formed on the main surface of the semiconductor substrate to serve as a source and a drain. A region and a gate electrode selectively formed corresponding to each of the diffusion regions via a gate oxide film,
A first drain electrode connected to the diffusion region corresponding to the drain and a first interlayer insulating film filling the periphery of each of these electrodes are formed to form a semiconductor substrate body,
A second cover that covers the gate electrode using the semiconductor substrate body;
Connected to the first drain electrode through the interlayer insulating film, the third interlayer insulating film including the second interlayer insulating film and covering the entire surface, and the contact hole opened in the third interlayer insulating film. And a second drain electrode formed as described above.
【0014】また、この発明は、装置基板部としての第
1導電型の半導体基板と、前記半導体基板の主面上に選
択的に形成されてソース,およびドレインとなる第2導
電型の各拡散領域と、ゲート酸化膜を介し、前記各拡散
領域に対応して選択的に形成されたゲート電極と、前記
ドレイン対応の拡散領域に接続された第1のドレイン電
極と、これらの各電極の周囲を埋め込む第1の層間絶縁
膜とを、少なくとも備えて構成したことを特徴とする半
導体基板体である。Further, according to the present invention, a semiconductor substrate of a first conductivity type as a device substrate portion and diffusions of a second conductivity type selectively formed on the main surface of the semiconductor substrate to serve as a source and a drain. Region, a gate electrode selectively formed corresponding to each diffusion region through a gate oxide film, a first drain electrode connected to the diffusion region corresponding to the drain, and the periphery of each of these electrodes And a first interlayer insulating film for burying at.
【0015】また、この発明は、装置基板部としての第
1導電型の半導体基板の主面上にあって、ソース,およ
びドレインとなる第2導電型の各拡散領域を選択的に形
成する工程と、前記各拡散領域に対応して、ゲート酸化
膜,および当該ゲート酸化膜を介してゲート電極を順次
選択的に形成する工程と、前記ドレイン対応の拡散領域
に接続される第1のドレイン電極を選択的に形成する工
程と、これらの各電極の周囲を第1の層間絶縁膜によっ
て埋め込む工程とを、少なくとも含んで半導体基板体を
構成させると共に、当該半導体基板体を用いて、前記ゲ
ート電極を第2の層間絶縁膜によって覆う工程と、前記
第2の層間絶縁膜を含み、これらの全面を第3の層間絶
縁膜によって覆う工程と、前記第3の層間絶縁膜に開口
されたコンタクトホールを通して、前記第1のドレイン
電極に対し、第2のドレイン電極を接続させる工程と
を、少なくとも含むことを特徴とする半導体装置の製造
方法である。Further, according to the present invention, a step of selectively forming each diffusion region of the second conductivity type serving as a source and a drain on the main surface of the semiconductor substrate of the first conductivity type as the device substrate portion. A step of selectively forming a gate oxide film corresponding to each of the diffusion regions and a gate electrode via the gate oxide film, and a first drain electrode connected to the diffusion region corresponding to the drain. Forming a semiconductor substrate body including at least a step of selectively forming and a step of embedding the periphery of each of these electrodes with a first interlayer insulating film, and using the semiconductor substrate body, the gate electrode is formed. With a second interlayer insulating film, a step of covering the entire surface of the second interlayer insulating film with a third interlayer insulating film, and a contact opened in the third interlayer insulating film. Through Lumpur, relative to the first drain electrode, and a step of connecting the second drain electrode, a method of manufacturing a semiconductor device, which comprises at least.
【0016】さらに、この発明は、装置基板部としての
第1導電型の半導体基板の主面上にあって、ソース,お
よびドレインとなる第2導電型の各拡散領域を選択的に
形成する工程と、前記各拡散領域に対応して、ゲート酸
化膜,および当該ゲート酸化膜を介してゲート電極を順
次選択的に形成する工程と、前記ドレイン対応の拡散領
域に接続される第1のドレイン電極を選択的に形成する
工程と、これらの各電極の周囲を第1の層間絶縁膜によ
って埋め込む工程とを、少なくとも含むことを特徴とす
る半導体基板体の製造方法である。Further, according to the present invention, a step of selectively forming each diffusion region of the second conductivity type to be a source and a drain on the main surface of the semiconductor substrate of the first conductivity type as the device substrate portion. A step of selectively forming a gate oxide film corresponding to each of the diffusion regions and a gate electrode via the gate oxide film, and a first drain electrode connected to the diffusion region corresponding to the drain. And a step of burying the periphery of each of these electrodes with a first interlayer insulating film, the method of manufacturing a semiconductor substrate body.
【0017】[0017]
【作用】従って、この発明においては、半導体基板の表
面部に対し、予め、ソース,ドレインとなる各拡散領域
と、ゲート酸化膜を介したゲート電極と、ドレイン対応
の拡散領域に接続された第1のドレイン電極とを形成し
て半導体基板体を構成させたから、こゝでの多層構造の
形成に際して、層間への異物などの介入を避けることが
可能になり、当該異物の介入によるパターン欠陥の発生
を防止できると共に、このように構成される半導体基板
体では、その後の素子構造の形成時における多層膜への
コンタクトホールの開口深さを減少できて、当該コンタ
クトホールを通して形成されるドレイン電極のカバレッ
ジを良好にする。Therefore, according to the present invention, the diffusion regions serving as the source and the drain, the gate electrode via the gate oxide film, and the diffusion region corresponding to the drain are connected to the surface of the semiconductor substrate in advance. Since the semiconductor substrate body is formed by forming the drain electrode of No. 1, it becomes possible to avoid the intervention of foreign matters between layers during the formation of the multilayer structure, and the pattern defects due to the intervention of the foreign matter can be avoided. In addition to being able to prevent the generation, in the semiconductor substrate body configured in this way, the opening depth of the contact hole to the multilayer film during the subsequent formation of the element structure can be reduced, and the drain electrode formed through the contact hole can be prevented. Improves coverage.
【0018】[0018]
【実施例】以下,この発明に係る半導体装置と、その半
導体基板体,およびこれらの製造方法の実施例につき、
図1,ないし図3を参照して詳細に説明する。Embodiments of the semiconductor device according to the present invention, the semiconductor substrate body thereof, and the manufacturing method thereof will be described below.
This will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3.
【0019】図1はこの発明の一実施例を適用した半導
体装置,こゝでは、MOS・FETの概要構成を模式的
に示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view schematically showing a semiconductor device to which an embodiment of the present invention is applied, in this case, a MOS.FET.
【0020】すなわち、この図1に示す実施例によるM
OS・FET(半導体装置)100の構成においても、
符号11は装置の基板部となる p型シリコン基板であっ
て、12,13は当該 p型シリコン基板11の主面上に
選択的に形成されてソース,ドレインとなるそれぞれに
n+型拡散領域、14はこれらの全面に形成されるゲート
酸化膜、15は当該ゲート酸化膜14上で各n+型拡散領
域12,13間に跨るようにして選択的に形成されるゲ
ート電極を示し、16は当該ゲート電極15の周囲を埋
めて形成される第1の層間絶縁膜、17はこれらの第1
の層間絶縁膜16,およびゲート酸化膜14を通して前
記ドレインとしてのn+型拡散領域13に接続された第1
のドレイン電極であり、こゝでは、これらの各構成によ
ってMOS・FET100の基板体側構造,換言する
と、半導体基板体200を得るのである。That is, M according to the embodiment shown in FIG.
Even in the configuration of the OS • FET (semiconductor device) 100,
Reference numeral 11 denotes a p-type silicon substrate which is a substrate portion of the device, and 12 and 13 are selectively formed on the main surface of the p-type silicon substrate 11 to serve as a source and a drain, respectively.
An n + type diffusion region, 14 is a gate oxide film formed on the entire surface thereof, and 15 is a gate selectively formed on the gate oxide film 14 so as to extend between the n + type diffusion regions 12 and 13. Reference numeral 16 denotes an electrode, 16 is a first interlayer insulating film formed to fill the periphery of the gate electrode 15, and 17 is a first interlayer insulating film.
Connected to the n + type diffusion region 13 as the drain through the interlayer insulating film 16 and the gate oxide film 14.
The drain electrode of the MOS.FET 100 is formed on the substrate side structure, in other words, the semiconductor substrate 200.
【0021】また、18は前記ゲート電極15の周囲を
被覆する第2の層間絶縁膜、19はこれらの全面を覆う
第3の層間絶縁膜、20は当該第3の層間絶縁膜19に
対して、前記第1のドレイン電極17に達するように選
択開口されたコンタクトホール19aを通して、前記ド
レインとしてのn+型拡散領域13に接続された第2のド
レイン電極であり、こゝでは、このようにして前記半導
体基板体200を用いた所期通りのMOS・FET10
0を構成するのである。Reference numeral 18 is a second interlayer insulating film that covers the periphery of the gate electrode 15, 19 is a third interlayer insulating film that covers the entire surface of the gate electrode 15, and 20 is a third interlayer insulating film 19. , A second drain electrode connected to the n + type diffusion region 13 as the drain through a contact hole 19a selectively opened to reach the first drain electrode 17, and in this way, MOS FET 10 using the semiconductor substrate body 200 as expected
It constitutes 0.
【0022】しかして、上記構成による実施例の半導体
基板体200を用いたMOS・FET100の場合にあ
っても、上述した従来の場合と全く同様にして、ソース
となるn+型拡散領域12をアースに落とすと共に、第2
のドレイン電極20,第1のドレイン電極17を通して
ドレインとなるn+型拡散領域13に−電圧を印加させた
状態で、ゲート電極15に−電圧を印加させてゆくこと
により、ゲート酸化膜14と p型シリコン基板11との
界面にn+のチャネルが形成されて導通し、ソースとなる
n+型拡散領域12からドレインとなるn+型拡散領域13
にホールが移動する。つまり、ゲート電圧の制御によっ
てソース・ドレイン間を導通させるのである。However, even in the case of the MOS.FET 100 using the semiconductor substrate body 200 of the embodiment having the above structure, the n.sup. + Type diffusion region 12 serving as the source is formed in the same manner as in the conventional case described above. While dropping to the ground, second
While the negative voltage is applied to the n + type diffusion region 13 serving as a drain through the drain electrode 20 and the first drain electrode 17, the negative voltage is applied to the gate electrode 15 so that the gate oxide film 14 is formed. An n + channel is formed at the interface with the p-type silicon substrate 11 to conduct electricity and serve as a source.
the drain of n + -type diffusion region 12 n + -type diffusion region 13
The hall moves to. That is, the source and drain are electrically connected by controlling the gate voltage.
【0023】こゝで、図2は上記実施例でのMOS・F
ET100の構成における装置基板部としての p型シリ
コン基板を含む半導体基板体200を取り出して模式的
に示す断面図であって、先にも述べたように、当該半導
体基板体200には、装置基板部としての p型シリコン
基板11の主面上に、ソース,ドレインとなるそれぞれ
にn+型拡散領域12,13が選択的に形成され、かつこ
れらの全面を覆うゲート酸化膜14が形成され、また、
当該ゲート酸化膜14を介してゲート電極15が選択形
成されると共に、その周囲が第1の層間絶縁膜16によ
って埋め込まれており、さらに、これらの第1の層間絶
縁膜16,およびゲート酸化膜14を通してドレインと
してのn+型拡散領域13に接続された第1のドレイン電
極17が形成されている。FIG. 2 shows the MOS / F in the above embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a semiconductor substrate body 200 including a p-type silicon substrate as a device substrate portion in the configuration of the ET100 and showing the semiconductor substrate body 200 as described above. N + type diffusion regions 12 and 13 respectively serving as a source and a drain are selectively formed on a main surface of a p-type silicon substrate 11 as a portion, and a gate oxide film 14 covering the entire surfaces thereof is formed. Also,
A gate electrode 15 is selectively formed via the gate oxide film 14, and the periphery thereof is filled with a first interlayer insulating film 16, and further, the first interlayer insulating film 16 and the gate oxide film. A first drain electrode 17 connected to the n + type diffusion region 13 as a drain through 14 is formed.
【0024】次に、図3(a) ないし(g) は上記実施例に
よる半導体基板体200,ならびに当該半導体基板体2
00を用いたMOS・FET100の製造方法の主要な
工程を順次模式的に示すそれぞれに断面図である。Next, FIGS. 3 (a) to 3 (g) show the semiconductor substrate body 200 according to the above-mentioned embodiment and the semiconductor substrate body 2 concerned.
10A to 10C are cross-sectional views each schematically showing main steps of a method of manufacturing a MOS-FET 100 using 00.
【0025】まず、装置基板部としての p型シリコン基
板11(同図3(a) 参照)の主面上にあって、レジスト
パターンなどのマスクで、イオン注入法により、ソー
ス,ドレインとなるそれぞれにn+型拡散領域12,13
を選択的にドーピングし(同図3(b) 参照)、かつこれ
らの表面上に、同様なレジストパターンなどのマスクを
用いることで、ドレインとなるn+型拡散領域13との接
続該当部以外を覆い、酸素注入法などによって、薄い酸
化膜からなるゲート酸化膜14を形成させ、さらに、こ
れらの全面に対して、CVD法などにより、例えば、単
結晶シリコン層21などを形成する(同図3(c) 参
照)。First, on the main surface of the p-type silicon substrate 11 (see FIG. 3A) as a device substrate portion, a mask such as a resist pattern is used to form a source and a drain by ion implantation. N + type diffusion regions 12, 13
By selectively doping (see FIG. 3 (b)) and using a mask such as a similar resist pattern on these surfaces, the connection with the n + -type diffusion region 13 serving as a drain is not provided. And a gate oxide film 14 made of a thin oxide film is formed by an oxygen implantation method or the like, and further, for example, a single crystal silicon layer 21 or the like is formed on the entire surface thereof by a CVD method or the like (see FIG. See 3 (c)).
【0026】また、前記単結晶シリコン層21に対し、
それぞれにレジストパターンなどのマスクにより、イオ
ン注入法によって、ソース,ドレインとしての各n+型拡
散領域12,13間にゲート酸化膜14を介してゲート
電極15,およびドレインとしてのn+型拡散領域13に
接続される第1のドレイン電極17となる各n+型拡散領
域と、酸素注入法などによって、これらの各電極15,
17の周囲を埋める第1の層間絶縁膜16とをそれぞれ
に形成する(同図3(d) 参照)。Further, with respect to the single crystal silicon layer 21,
By a mask such as a resist pattern, by ion implantation, a gate electrode 15 is interposed between the n + type diffusion regions 12 and 13 as sources and drains, and an n + type diffusion region as a drain is provided. Each n + type diffusion region to be the first drain electrode 17 connected to 13 and each of these electrodes 15 by the oxygen implantation method,
A first interlayer insulating film 16 that fills the periphery of 17 is formed in each (see FIG. 3D).
【0027】すなわち、こゝまでの各工程,つまり、図
3(a) から(d) までの各工程が、この実施例によるMO
S・FET100に用いられる半導体基板体200,ひ
いては、半導体装置に用いられる半導体基板体200の
製造工程である。That is, each step up to this point, that is, each step from FIG. 3 (a) to FIG. 3 (d) is the MO according to this embodiment.
This is a manufacturing process of the semiconductor substrate body 200 used for the S-FET 100, and by extension, the semiconductor substrate body 200 used for the semiconductor device.
【0028】ついで、前記半導体基板体200を用いる
ことで、その全面に対し、レジストパターンなどのマス
クで、CVD法などにより、前記第1のドレイン電極1
7の部分を除き、前記ゲート電極15上を十分な範囲で
覆うようにして、酸化膜などの第2の層間絶縁膜18を
選択的に形成する(同図3(e) 参照)。Then, by using the semiconductor substrate body 200, the first drain electrode 1 is formed on the entire surface of the semiconductor substrate body 200 by a CVD method using a mask such as a resist pattern.
A second interlayer insulating film 18 such as an oxide film is selectively formed so as to cover the gate electrode 15 in a sufficient area except for the portion 7 (see FIG. 3 (e)).
【0029】さらに、前記第2の層間絶縁膜18を含む
全面に、CVD法などにより、第3の層間絶縁膜19を
形成すると共に、当該第3の層間絶縁膜19に対して、
前記第1のドレイン電極17に達するコンタクトホール
19aを選択開口させ(同図3(f) 参照)、かつこのコ
ンタクトホール19aを通して当該第1のドレイン電極
17,ひいては、前記ドレインとしてのn+型拡散領域1
3に、Alなどの導体によるドレイン電極20を接続させ
る(同図3(g) 参照)。Further, a third interlayer insulating film 19 is formed on the entire surface including the second interlayer insulating film 18 by a CVD method or the like, and at the same time, with respect to the third interlayer insulating film 19,
A contact hole 19a reaching the first drain electrode 17 is selectively opened (see FIG. 3 (f)), and the first drain electrode 17 and, as a result, an n + -type diffusion as the drain, are formed through the contact hole 19a. Area 1
A drain electrode 20 made of a conductor such as Al is connected to 3 (see FIG. 3 (g)).
【0030】すなわち、以上のようにして、図3(a) か
ら(d) までの各工程によって構成された半導体基板体2
00を用い、図3(e) から(g) までの各工程を経て、こ
の実施例による所期通りの構成のMOS・FET10
0,ひいては、所期通りの構成の半導体装置を得るので
ある。That is, as described above, the semiconductor substrate body 2 formed by the steps of FIGS. 3 (a) to 3 (d)
No. 00, and through each step of FIGS. 3 (e) to 3 (g), the MOS-FET 10 having the intended configuration according to this embodiment.
Therefore, a semiconductor device having a desired structure is obtained.
【0031】従って、この実施例においては、 p型シリ
コン基板11の表面部に対して、予め、ソース,ドレイ
ンとなる各n+型拡散領域12,13と、ゲート酸化膜1
4を介したゲート電極15と、ドレイン対応のn+型拡散
領域13に接続された第1のドレイン電極17とを形成
して半導体基板体200を構成させているために、こゝ
でのこれらの多層構造の形成に際して、各層間への異物
などの介入を避けることが可能になり、当該異物の介入
によるパターン欠陥の発生を防止できる利点があり、ま
た、このように構成される半導体基板体200を用いて
構成されるMOS・FET100では、その後の素子構
造の形成時における第3の層間絶縁膜19へのコンタク
トホール19aの開口深さを効果的に減少できて、当該
コンタクトホール19aを通して形成されるドレイン電
極20のカバレッジを良好に改善し得るのである。Therefore, in this embodiment, the n + type diffusion regions 12 and 13 to be the source and drain and the gate oxide film 1 are previously formed on the surface of the p type silicon substrate 11.
Since the semiconductor substrate body 200 is configured by forming the gate electrode 15 via the gate electrode 4 and the first drain electrode 17 connected to the n + type diffusion region 13 corresponding to the drain, these are used here. In forming the multi-layered structure, there is an advantage that it is possible to avoid the inclusion of foreign matter or the like between the respective layers, and it is possible to prevent the occurrence of pattern defects due to the intervention of the foreign matter. In the MOS-FET 100 configured using 200, it is possible to effectively reduce the opening depth of the contact hole 19a to the third interlayer insulating film 19 during the subsequent formation of the element structure, and to form the contact hole 19a through the contact hole 19a. The coverage of the drain electrode 20 thus formed can be improved satisfactorily.
【0032】なお、上記実施例においては、 p型シリコ
ン基板11の主面部上に、ソース,ドレインとなる各n+
型拡散領域12,13を選択形成させる場合について述
べたが、これらを反対の導電型にしてもよく、同様な作
用,効果が得られることは勿論である。In the above embodiment, each of the n + and the source and drain is formed on the main surface of the p-type silicon substrate 11.
Although the case where the type diffusion regions 12 and 13 are selectively formed has been described, it is needless to say that these may have opposite conductivity types and similar operations and effects can be obtained.
【0033】[0033]
【発明の効果】以上、実施例によって詳述したように、
この発明によれば、半導体基板の表面部に対して、予
め、ソース,ドレインとなる各拡散領域と、ゲート酸化
膜を介したゲート電極と、ドレイン対応の拡散領域に接
続された第1のドレイン電極とをそれぞれに形成して、
半導体基板体を構成させたから、こゝでの多層構造の形
成に際し、層間への異物などの介入を完全に避けること
ができて、当該異物の介入によるパターン欠陥の発生の
効果的な防止を図り得るのであり、かつまた、このよう
に構成される半導体基板体を用いて半導体装置を構成さ
せるときは、当該半導体基板体上への素子構造の形成時
における層間絶縁膜を含んだ多層膜などへのコンタクト
ホールの開口深さを容易に減少することができるもの
で、結果的に、この発明においては、トランジスタ構造
を含んだ効果的な半導体基板体を良好かつ極めて容易に
得られると共に、信頼性に富む半導体装置を簡単に提供
できるなどの優れた特長がある。As described above in detail with reference to the embodiments,
According to the present invention, with respect to the surface portion of the semiconductor substrate, the diffusion regions serving as the source and the drain, the gate electrode via the gate oxide film, and the first drain connected to the diffusion region corresponding to the drain are formed in advance. Form electrodes and each,
Since the semiconductor substrate body is configured, it is possible to completely avoid the intervention of foreign matter between layers when forming the multilayer structure, and effectively prevent the occurrence of pattern defects due to the intervention of the foreign matter. In addition, when a semiconductor device is formed by using the semiconductor substrate body configured as described above, a multilayer film including an interlayer insulating film at the time of forming an element structure on the semiconductor substrate body is obtained. The opening depth of the contact hole can be easily reduced. As a result, according to the present invention, an effective semiconductor substrate body including a transistor structure can be obtained satisfactorily and extremely easily, and reliability is improved. It has excellent features such as easy provision of rich semiconductor devices.
【図1】この発明の一実施例を適用したMOS・FET
の概要構成を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a MOS FET to which an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the schematic configuration of FIG.
【図2】同上一実施例でのMOS・FET構成における
半導体基板体を取り出して模式的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a semiconductor substrate body having a MOS • FET structure according to one embodiment of the same as above.
【図3】(a) ないし(g) は同上一実施例による半導体基
板体,ならびに当該半導体基板体を用いたMOS・FE
Tの製造方法の主要な工程を順次模式的に示すそれぞれ
に断面図である。3 (a) to (g) are semiconductor substrate bodies according to one embodiment of the same as above, and MOS / FE using the semiconductor substrate bodies.
It is sectional drawing which shows each main process of the manufacturing method of T sequentially typically.
【図4】従来例によるMOS・FETの概要構成を模式
的に示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view schematically showing a schematic configuration of a MOS • FET according to a conventional example.
【図5】同上従来例でのMOS・FET構成における半
導体基板を取り出して模式的に示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a semiconductor substrate having a MOS-FET structure in the conventional example taken out.
【図6】(a) ないし(g) は同上従来例によるMOS・F
ETの製造方法の主要な工程を順次模式的に示すそれぞ
れに断面図である。6 (a) to (g) are the same as the conventional MOS.F.
It is each sectional drawing which shows typically the main processes of the manufacturing method of ET one by one.
100 MOS・FET(半導体装置) 200 半導体基板体 11 p型シリコン基板 12,13 n+型拡散領域(ソース,ドレイン) 14 ゲート酸化膜 15 ゲート電極 16 第1の層間絶縁膜 17 第1のドレイン電極 18 第2の層間絶縁膜 19 第3の層間絶縁膜 19a コンタクトホール 20 第2のドレイン電極100 MOS • FET (semiconductor device) 200 Semiconductor substrate 11 p type silicon substrate 12, 13 n + type diffusion regions (source, drain) 14 gate oxide film 15 gate electrode 16 first interlayer insulating film 17 first drain electrode 18 Second Interlayer Insulating Film 19 Third Interlayer Insulating Film 19a Contact Hole 20 Second Drain Electrode
Claims (4)
基板と、 前記半導体基板の主面上に選択的に形成されてソース,
およびドレインとなる第2導電型の各拡散領域と、 ゲート酸化膜を介し、前記各拡散領域に対応して選択的
に形成されたゲート電極と、 前記ドレイン対応の拡散領域に接続された第1のドレイ
ン電極と、 これらの各電極の周囲を埋め込む第1の層間絶縁膜と
を、 少なくとも有して半導体基板体を構成させると共に、当
該半導体基板体を用いて、 前記ゲート電極を覆う第2の層間絶縁膜と、 前記第2の層間絶縁膜を含んで全面を覆う第3の層間絶
縁膜と、 前記第3の層間絶縁膜に開口されたコンタクトホールを
通して、前記第1のドレイン電極に接続された第2のド
レイン電極とを、 少なくとも備えて構成したことを特徴とする半導体装
置。1. A semiconductor substrate of a first conductivity type as a device substrate portion, a source selectively formed on a main surface of the semiconductor substrate,
And second diffusion type diffusion regions serving as a drain, a gate electrode selectively formed corresponding to each diffusion region via a gate oxide film, and a first drain region-connected diffusion region A drain electrode and a first interlayer insulating film that fills the periphery of each of these electrodes to form a semiconductor substrate body, and a second semiconductor substrate body is used to cover the gate electrode. An interlayer insulating film, a third interlayer insulating film including the second interlayer insulating film and covering the entire surface, and a contact hole formed in the third interlayer insulating film are connected to the first drain electrode. And a second drain electrode, which is provided at least.
基板と、 前記半導体基板の主面上に選択的に形成されてソース,
およびドレインとなる第2導電型の各拡散領域と、 ゲート酸化膜を介し、前記各拡散領域に対応して選択的
に形成されたゲート電極と、 前記ドレイン対応の拡散領域に接続された第1のドレイ
ン電極と、 これらの各電極の周囲を埋め込む第1の層間絶縁膜と
を、 少なくとも備えて構成したことを特徴とする半導体基板
体。2. A first conductivity type semiconductor substrate as a device substrate portion, a source selectively formed on a main surface of the semiconductor substrate,
And second diffusion type diffusion regions serving as a drain, a gate electrode selectively formed corresponding to each diffusion region via a gate oxide film, and a first drain region-connected diffusion region And a first interlayer insulating film filling the periphery of each of these electrodes, and a semiconductor substrate body.
基板の主面上にあって、ソース,およびドレインとなる
第2導電型の各拡散領域を選択的に形成する工程と、 前記各拡散領域に対応して、ゲート酸化膜,および当該
ゲート酸化膜を介してゲート電極を順次選択的に形成す
る工程と、 前記ドレイン対応の拡散領域に接続される第1のドレイ
ン電極を選択的に形成する工程と、 これらの各電極の周囲を第1の層間絶縁膜によって埋め
込む工程とを含んで半導体基板体を構成させると共に、
当該半導体基板体を用いて、 前記ゲート電極を第2の層間絶縁膜によって覆う工程
と、 前記第2の層間絶縁膜を含んで、これらの全面を第3の
層間絶縁膜によって覆う工程と、 前記第3の層間絶縁膜に開口されたコンタクトホールを
通して、前記第1のドレイン電極に対し、第2のドレイ
ン電極を接続させる工程とを、 少なくとも含むことを特徴とする半導体装置の製造方
法。3. A step of selectively forming each diffusion region of the second conductivity type, which is to be a source and a drain, on the main surface of the semiconductor substrate of the first conductivity type as the device substrate portion, A step of selectively forming a gate oxide film corresponding to the diffusion region and a gate electrode through the gate oxide film, and a step of selectively forming a first drain electrode connected to the diffusion region corresponding to the drain The step of forming and the step of burying the periphery of each of these electrodes with the first interlayer insulating film constitute the semiconductor substrate body, and
A step of covering the gate electrode with a second interlayer insulating film using the semiconductor substrate body; a step of covering the entire surface of the gate electrode with a third interlayer insulating film including the second interlayer insulating film; And a step of connecting the second drain electrode to the first drain electrode through a contact hole opened in the third interlayer insulating film.
基板の主面上にあって、ソース,およびドレインとなる
第2導電型の各拡散領域を選択的に形成する工程と、 前記各拡散領域に対応して、ゲート酸化膜,および当該
ゲート酸化膜を介してゲート電極を順次選択的に形成す
る工程と、 前記ドレイン対応の拡散領域に接続される第1のドレイ
ン電極を選択的に形成する工程と、 これらの各電極の周囲を第1の層間絶縁膜によって埋め
込む工程とを、 少なくとも含むことを特徴とする半導体基板体の製造方
法。4. A step of selectively forming each diffusion region of the second conductivity type, which serves as a source and a drain, on the main surface of the semiconductor substrate of the first conductivity type as the device substrate portion, A step of selectively forming a gate oxide film corresponding to the diffusion region and a gate electrode through the gate oxide film, and a step of selectively forming a first drain electrode connected to the diffusion region corresponding to the drain A method for manufacturing a semiconductor substrate body, comprising at least a step of forming and a step of embedding a periphery of each of these electrodes with a first interlayer insulating film.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19409591A JPH0536718A (en) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | Semiconductor device, and its semiconductor substrate, and these manufacture |
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Publications (1)
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