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JPH08139314A - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacturing method thereof

Info

Publication number
JPH08139314A
JPH08139314A JP6274851A JP27485194A JPH08139314A JP H08139314 A JPH08139314 A JP H08139314A JP 6274851 A JP6274851 A JP 6274851A JP 27485194 A JP27485194 A JP 27485194A JP H08139314 A JPH08139314 A JP H08139314A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating film
gate electrode
film
bit line
semiconductor device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP6274851A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Ito
伊藤  豊
Koji Naito
康志 内藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP6274851A priority Critical patent/JPH08139314A/en
Publication of JPH08139314A publication Critical patent/JPH08139314A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 DRAM等の半導体装置の高密度化時に、L
DD構造のMISFETにおけるコンタクトスペースを
広く確保し、低コンタクト抵抗化、あるいはセルフアラ
イン化を容易にする。 【構成】 ゲート電極101のパターニング後、薄いソ
ース・ドレイン注入を行い、ビット線下地絶縁膜107
をゲート電極101の側部を含む全面に形成後、Siサ
イドウォール106を形成し、ゲート電極101とSi
サイドウォール106をマスクとしてビット線下地絶縁
膜107を通して高濃度の不純物イオンを注入する。そ
の後、ビット線コンタクトをSiサイドウォール10
6、絶縁膜107の2段エッチによりゲート電極101
及び下地絶縁膜107に対し自己整合的に開口し、ビッ
ト線109を形成する。
(57) [Abstract] [Purpose] When increasing the density of semiconductor devices such as DRAM, L
A wide contact space is secured in the MISFET having the DD structure, and low contact resistance or self-alignment is facilitated. [Structure] After patterning the gate electrode 101, thin source / drain implantation is performed to form a bit line base insulating film 107.
Is formed on the entire surface including the side portions of the gate electrode 101, Si sidewalls 106 are formed, and the gate electrode 101 and the Si are formed.
High-concentration impurity ions are implanted through the bit line base insulating film 107 using the sidewalls 106 as masks. After that, the bit line contact is connected to the Si sidewall 10
6, the gate electrode 101 by the two-step etching of the insulating film 107
Further, the bit line 109 is formed by opening the base insulating film 107 in a self-aligned manner.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、LDD構造を有するM
ISFETを備えた半導体装置に係り、特に、コンタク
ト抵抗の低減対策に関する。
The present invention relates to an M having an LDD structure.
The present invention relates to a semiconductor device having an ISFET, and more particularly to a measure for reducing contact resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、DRAMにおいて高容量化が進
み、64MbitDRAMのサンプル出荷もすでに行わ
れている。従来、DRAM型半導体装置ではMISFE
T構造はゲート長の減少にともなうショートチャネル効
果の抑制およびホットキャリア耐性の向上などのため酸
化膜サイドウォールを用いたLDD構造を採用してい
る。すなわち、図8に示すように、従来のDRAMの周
辺回路に配置されるMOSトランジスタは、Si基板5
00上に形成されたゲート電極501と、ゲート電極5
01の上に形成されたゲート上絶縁膜502と、ゲート
電極501とSi基板500との間に介設されるゲート
酸化膜503と、ゲート電極501の側部に形成された
シリコン酸化膜からなるサイドウォール506と、Si
基板501の表面領域のゲート電極501端部付近に形
成された低濃度ソース・ドレイン領域511と、低濃度
ソース・ドレイン領域511の外側に形成された高濃度
ソース・ドレイン領域512とを備えている。そして、
上記ゲート電極501及びサイドウォール506の上を
含む基板全面を覆うビット線下地絶縁膜507と、該ビ
ット線下地絶縁膜507に設けられたコンタクト孔を介
して高濃度ソース・ドレイン領域512にコンタクトす
るビット線509とが設けられている。
2. Description of the Related Art In recent years, the capacity of DRAMs has been increased, and sample shipments of 64Mbit DRAMs have already been shipped. Conventionally, in a DRAM type semiconductor device, MISFE is used.
The T structure adopts an LDD structure using an oxide film side wall in order to suppress the short channel effect due to the reduction of the gate length and improve the hot carrier resistance. That is, as shown in FIG. 8, the MOS transistor arranged in the peripheral circuit of the conventional DRAM is the Si substrate 5
Gate electrode 501 and the gate electrode 5 formed on
01 on-gate insulating film 502, a gate oxide film 503 provided between the gate electrode 501 and the Si substrate 500, and a silicon oxide film formed on the side of the gate electrode 501. Sidewall 506 and Si
It is provided with a low concentration source / drain region 511 formed near the end of the gate electrode 501 on the surface region of the substrate 501 and a high concentration source / drain region 512 formed outside the low concentration source / drain region 511. . And
A high-concentration source / drain region 512 is contacted through a bit line base insulating film 507 that covers the entire surface of the substrate including the gate electrode 501 and the sidewalls 506, and a contact hole formed in the bit line base insulating film 507. Bit lines 509 are provided.

【0003】次に、図9(a)〜(c)及び図10
(a),(b)を参照しながら、従来のDRAM型の半
導体装置の製造方法について説明する。なお、図9
(a)〜(c)及び図10(a),(b)において、左
側が周辺回路Rpcにおける半導体装置の断面構造を、右
側がメモリセル部Rmcの構造をそれぞれ示す。
Next, FIGS. 9A to 9C and FIG.
A conventional method of manufacturing a DRAM type semiconductor device will be described with reference to FIGS. Note that FIG.
10A to 10C and FIGS. 10A and 10B, the left side shows the sectional structure of the semiconductor device in the peripheral circuit Rpc, and the right side shows the structure of the memory cell portion Rmc.

【0004】まず、図9(a)に示すように、半導体基
板500の表面領域を区画する素子分離504を形成
し、素子分離504で区画される活性領域と素子分離5
04との上に、ゲート酸化膜503,ゲート電極50
1,ゲート上絶縁膜502を形成する。そして、ゲート
酸化膜503,ゲート電極501,ゲート上絶縁膜50
2をマスクとして、低濃度の不純物イオンを注入し、低
濃度ソース・ドレイン領域511を自己整合的に形成す
る。不純物イオンの注入は、nチャネルMOSトランジ
スタと必要に応じてpチャネルMOSトランジスタとに
分け、フォトレジストマスクを併用して行う。
First, as shown in FIG. 9A, an element isolation 504 for partitioning a surface region of a semiconductor substrate 500 is formed, and an active region partitioned by the element isolation 504 and an element isolation 5 are formed.
04 on the gate oxide film 503, the gate electrode 50
1, an insulating film 502 on the gate is formed. Then, the gate oxide film 503, the gate electrode 501, the gate insulating film 50
Using 2 as a mask, low concentration impurity ions are implanted to form low concentration source / drain regions 511 in a self-aligned manner. Impurity ion implantation is performed using an n-channel MOS transistor and a p-channel MOS transistor as necessary, and a photoresist mask is also used.

【0005】次に、図2(b)に示すように、CVD法
で酸化膜を150nm程度堆積し異方性ドライエッチを
行い図19に示すようにゲート電極側面に高濃度ソース
・ドレイン注入のためのスペーサとなるよう酸化膜(以
下「酸化膜サイドウォール406」という)を形成し、
高濃度のソース・ドレインイオン注入を行い、高濃度ソ
ース・ドレイン領域506を形成する。。このとき、酸
化膜サイドウォール506の下には高濃度イオンは注入
されない。
Next, as shown in FIG. 2B, an oxide film is deposited to a thickness of about 150 nm by a CVD method and anisotropic dry etching is performed to perform high-concentration source / drain implantation on the side surface of the gate electrode as shown in FIG. An oxide film (hereinafter referred to as “oxide film sidewall 406”) to be a spacer for
High concentration source / drain ion implantation is performed to form high concentration source / drain regions 506. . At this time, high concentration ions are not implanted under the oxide film sidewall 506.

【0006】次に、図2(c)に示すように、ビット線
下地絶縁膜507を堆積する。
Next, as shown in FIG. 2C, a bit line base insulating film 507 is deposited.

【0007】次に、図3(a)に示すように、フォトマ
スク工程とドライエッチ工程によりレジストマスクMre
10を用いてビット線下地絶縁膜507の一部をエッチン
グしビット線コンタクト孔508をゲート電極501に
対して自己整合的に形成する。
Next, as shown in FIG. 3A, a resist mask Mre is formed by a photomask process and a dry etching process.
A part of the bit line base insulating film 507 is etched by using 10, and a bit line contact hole 508 is formed in self alignment with the gate electrode 501.

【0008】次に、図3(b)に示すように、多結晶S
i膜509a及びWSi膜509bからなるビット線5
09と、ビット線上絶縁膜510とを形成する。
Next, as shown in FIG. 3B, polycrystalline S
Bit line 5 composed of i film 509a and WSi film 509b
09 and a bit line insulating film 510 are formed.

【0009】その後、図は省略するが、メモリセル部R
mcで、容量絶縁用酸化膜,容量電極、誘電体膜、プレー
ト電極等を形成する。
Thereafter, although not shown, the memory cell portion R
With mc, an oxide film for capacitance insulation, a capacitance electrode, a dielectric film, a plate electrode, etc. are formed.

【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
うな構成では、DRAMの高容量化、高密度化に伴いコ
ンタクト抵抗が上昇し、素子特性が低下したりコンタク
ト形成が困難になる問題があった。すなわち、ゲート間
スペースが狭くなると、コンタクト形成を自己整合的に
形成する場合、ゲート電極に対して垂直方向のコンタク
トスペースが、ゲート間スペースからLDD用の酸化膜
サイドウォールとビット線用酸化膜の合計膜厚の2倍分
差し引いた長さになるため、著しく狭くなり、コンタク
ト抵抗が上昇し十分なMOSトランジスタ性能が得られ
なくなった。さらに、DRAMにおいて最もゲート間ス
ペースが狭くなるセル部においては、ゲート長が0.3
μm程度になるとゲート間スペースも0.3μm程度に
狭くなりセル部ゲート間スペースが前述した酸化膜膜で
埋まってしまい自己整合的なコンタクト形成が不可能に
なる。
However, in the above-mentioned structure, there has been a problem that the contact resistance increases with the increase in capacity and density of the DRAM, which deteriorates the device characteristics and makes contact formation difficult. . That is, when the inter-gate space becomes narrower, when the contact formation is performed in a self-aligned manner, the contact space in the direction perpendicular to the gate electrode is changed from the inter-gate space to the oxide film sidewall for LDD and the oxide film for bit line. Since the length is obtained by subtracting twice the total film thickness, it becomes extremely narrow, the contact resistance increases, and sufficient MOS transistor performance cannot be obtained. Further, in the cell portion where the space between the gates is the smallest in the DRAM, the gate length is 0.3.
When it becomes about μm, the inter-gate space becomes narrower to about 0.3 μm, and the inter-gate space in the cell section is filled with the above-mentioned oxide film, making it impossible to form a self-aligned contact.

【0011】図11(a)〜(c)は、微細化されたD
RAMの製造工程における構造の変化を示す断面図であ
る。まず、図11(a)に示すように、上記図9(c)
に示す状態まで工程が進んだとする。このとき、酸化膜
サイドウォール506を形成したときに、多くの場合、
メモリセル部Rmcのゲート電極501間スペースが酸化
膜サイドウォール506でほとんど埋まってしまう。ま
た、酸化膜サイドウォール506によりメモリセル部R
mcのゲート電極501間が完全には埋まっていなかった
としても、ビット線下地絶縁膜507を堆積する際に、
ゲート501間スペースが0.3μm程度より狭くなる
と、メモリセル部Rmcのゲート電極501間がこのビッ
ト線下地絶縁膜507を形成することで埋まってしま
う。
11A to 11C show a miniaturized D
It is sectional drawing which shows the change of the structure in the manufacturing process of RAM. First, as shown in FIG. 11A, as shown in FIG.
It is assumed that the process has advanced to the state shown in. At this time, when the oxide film side wall 506 is formed, in many cases,
The space between the gate electrodes 501 of the memory cell portion Rmc is almost filled with the oxide film sidewall 506. Further, the memory cell portion R is formed by the oxide film side wall 506.
Even if the space between the gate electrodes 501 of mc is not completely filled, when the bit line base insulating film 507 is deposited,
If the space between the gates 501 becomes narrower than about 0.3 μm, the space between the gate electrodes 501 of the memory cell portion Rmc will be filled up by forming the bit line base insulating film 507.

【0012】この後、図11(b)に示すように、フォ
トマスク露光工程を経て、ビット線下地絶縁膜507を
エッチングする際、周辺回路部Rpcにはビットコンタク
ト孔508aが開口されるが、メモリセル部Rmcではビ
ット線コンタクト508b孔を開口しようとしても、こ
の埋まった分を除去してSi基板501の表面を露出さ
せることが困難となる。すなわち、図11(c)に示す
ように、なおもエッチングを続行すると、メモリセル部
Rmcのビット線コンタクト孔508bにおいて、ゲート
上絶縁膜502の一部が除去されて、ゲート電極501
が露出する箇所Defが生じる。
Thereafter, as shown in FIG. 11B, when the bit line base insulating film 507 is etched through a photomask exposure process, a bit contact hole 508a is opened in the peripheral circuit portion Rpc. Even if the bit line contact 508b hole is to be opened in the memory cell portion Rmc, it is difficult to remove the buried portion and expose the surface of the Si substrate 501. That is, as shown in FIG. 11C, when etching is still continued, a part of the gate insulating film 502 is removed in the bit line contact hole 508b of the memory cell portion Rmc, and the gate electrode 501 is removed.
A part Def where the is exposed occurs.

【0013】すなわち、酸化膜サイドウォール506お
よびビット線下地絶縁膜507で埋まってしまったセル
部545ゲート501間にビット線コンタクト孔509
bを開口しようとすると、ゲート501の段差とゲート
上絶縁膜502とビット線下地絶縁膜507の合計膜厚
程度のエッチングが必要であるが、その場合、よほどフ
ォトマスク露光工程でレジストの開口部がゲート501
と重ならないようにレジスト開口寸法を小さく出して、
しかも超厳密なアライメントができないと、前述のよう
にゲート上絶縁膜502の一部が除去され、ゲート電極
501が露出してしまう。そして、そのままビット線を
形成するとビット線とゲート501の短絡不良がおこ
る。
That is, a bit line contact hole 509 is provided between the cell portion 545 and the gate 501 which are filled with the oxide film side wall 506 and the bit line base insulating film 507.
In order to open b, it is necessary to etch the step of the gate 501 and the total film thickness of the gate insulating film 502 and the bit line base insulating film 507. Gate 501
The resist opening size is made small so that it does not overlap with
Moreover, if ultra-strict alignment cannot be performed, part of the on-gate insulating film 502 is removed and the gate electrode 501 is exposed as described above. If the bit line is formed as it is, a short circuit failure between the bit line and the gate 501 occurs.

【0014】また、図8に示す部分断面図で説明する
と、ビット線コンタクト孔はゲート電極501に対して
自己整合的に形成された部分では、ゲート電極方向に垂
直方向のコンタクトスペースWcoはゲート間スペースか
ら(酸化膜サイドウォール506の厚み+ビット線下地
絶縁膜507の厚み)の2倍分の膜厚を引いた長さにな
り、例えゲート電極501の一部を露出させることなく
開口できたとしても、コンタクト抵抗が上昇しMOSト
ランジスタとして十分な性能が得られない。
Explaining in the partial cross-sectional view shown in FIG. 8, in the portion where the bit line contact hole is formed in self-alignment with the gate electrode 501, the contact space Wco in the direction vertical to the gate electrode direction is between the gates. The length is obtained by subtracting the film thickness of twice the thickness (thickness of oxide film sidewall 506 + thickness of bit line base insulating film 507), and the opening can be made without exposing a part of the gate electrode 501. However, the contact resistance increases and sufficient performance cannot be obtained as a MOS transistor.

【0015】さらに、ビット線形成後の容量電極コンタ
クト形成においては、ビット線コンタクト孔508bと
比較して、各ゲート電極501の間隔が容量電極下地絶
縁膜の膜厚の2倍分さらに狭くなり、ゲート電極501
に対して自己整合的にコンタクトを形成するのが、益々
困難になる。一方、コンタクトのスペースを確保しよう
とすると、酸化膜サイドウォール506やビット線下地
酸化膜507を非常に薄くせねばならず、ショートチャ
ネル効果の抑制が困難になるとともに素子設計、プロセ
ス設計の自由度が著しく阻害されることになる。
Further, in the formation of the capacitance electrode contact after the formation of the bit line, the interval between the gate electrodes 501 becomes twice as narrow as the thickness of the capacitance electrode base insulating film, as compared with the bit line contact hole 508b. Gate electrode 501
It becomes increasingly difficult to make contacts in a self-aligned manner. On the other hand, in order to secure a contact space, the oxide film side wall 506 and the bit line base oxide film 507 must be made very thin, which makes it difficult to suppress the short channel effect and also provides flexibility in device design and process design. Will be significantly hindered.

【0016】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、MISFETを配置した半導体装置
において、素子寸法が縮小化しても、所望するLDD構
造の横方向のソース・ドレイン不純物分布を持ち、ショ
ートチャネル効果を抑制しつつビット線用あるいはセル
容量電極用コンタクトスペースが広く低いコンタクト抵
抗をもつMISFETの構成及びその製造方法を提供す
るものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a desired source / drain impurity in the lateral direction of a desired LDD structure even if the element size is reduced in a semiconductor device in which a MISFET is arranged. It is intended to provide a structure of a MISFET having a distribution, a short contact effect for a bit line or a cell capacitance electrode and a low contact resistance while suppressing a short channel effect, and a manufacturing method thereof.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本願によって開示される発明のうち代表的なものの
概要を説明する。すなわち、ゲート電極の側面とビット
線にはさまれた絶縁膜とSi基板活性領域とビット線に
はさまれた絶縁膜を実効的に同じ構造にするわけであ
る。また、その構造を実現するための製造方法としてゲ
ート電極形成後に全面に酸化膜と多結晶Siを形成し、
異方性ドライエッチによりゲート電極側面に多結晶Si
サイドウォールを形成する工程とその後高濃度ソース・
ドレインイオン注入を行う工程とビット線コンタクトを
形成するため一部のSiサイドウォールと酸化膜を除去
する工程とその上にビット線を形成する工程を備えたも
のである。
In order to solve the above problems, an outline of typical inventions among the inventions disclosed by the present application will be described. That is, the insulating film sandwiched between the side surface of the gate electrode and the bit line and the insulating film sandwiched between the Si substrate active region and the bit line are effectively made to have the same structure. As a manufacturing method for realizing the structure, an oxide film and polycrystalline Si are formed on the entire surface after forming the gate electrode,
Polycrystalline Si on the side surface of the gate electrode by anisotropic dry etching
Step of forming sidewalls and then high concentration source
It is provided with a step of performing drain ion implantation, a step of removing a part of the Si sidewall and the oxide film for forming a bit line contact, and a step of forming a bit line on it.

【0018】[0018]

【作用】以上の半導体装置及びその製造方法によって、
各請求項の発明では、下記の作用が得られる。
By the above semiconductor device and the manufacturing method thereof,
According to the invention of each claim, the following effects can be obtained.

【0019】請求項1又は2の発明では、MISFET
の寸法が小さくなり、ゲート電極間のスペースが狭くな
っても、導電性部材とソース・ドレイン領域とのコンタ
クト領域が高濃度ソース・ドレイン領域の幅よりも広く
低濃度ソース・ドレイン領域にまで亘っているので、広
いコンタクト面積が確保される。したがって、低濃度ソ
ース・ドレインと高濃度ソース・ドレインとによるショ
ートチャネル効果の防止作用が得られるとともに、広い
コンタクト面積が確保され、信頼性が向上する。
According to the invention of claim 1 or 2, MISFET is provided.
However, even if the space between the gate electrodes becomes narrower, the contact area between the conductive member and the source / drain regions is wider than the high-concentration source / drain regions and extends to the low-concentration source / drain regions. Therefore, a wide contact area is secured. Therefore, the action of preventing the short channel effect by the low-concentration source / drain and the high-concentration source / drain is obtained, a wide contact area is secured, and the reliability is improved.

【0020】請求項3又は4の発明では、ゲート電極が
MISFETとして機能する部分でも、導電性部材がゲ
ート電極の一部を覆う部分と同じ処理を受けたことによ
り、高濃度ソース・ドレイン領域がゲート電極側方の配
線下地絶縁膜及び高選択性サイドウォールに対して自己
整合的に形成されているので、低濃度ソース・ドレイン
との間でショートチャネル効果を防止するための良好な
位置関係が確保される。一方、高選択性サイドウォール
は側部絶縁膜に対して高選択比の被エッチング特性を有
しているので、配線下地絶縁膜が製造工程中におけるダ
メージを受けることがなく、導電性膜とゲート電極との
絶縁性も良好に維持される。
According to the third or fourth aspect of the invention, even in the portion where the gate electrode functions as a MISFET, the high-concentration source / drain region is formed by the same treatment as the portion where the conductive member covers a part of the gate electrode. Since it is formed in self-alignment with the wiring base insulating film and the highly selective sidewalls on the side of the gate electrode, it has a good positional relationship with the low concentration source / drain to prevent the short channel effect. Secured. On the other hand, since the high-selectivity sidewall has a property of being etched with a high selection ratio with respect to the side insulating film, the wiring base insulating film is not damaged during the manufacturing process, and the conductive film and the gate are not damaged. Good insulation with the electrodes is also maintained.

【0021】請求項5の発明では、周辺回路に形成され
るMISFETにおける各ゲート電極間では、従来のゲ
ート電極間の絶縁膜が1層少ない(酸化膜サイドウォー
ルが無くなる)ことにより、高濃度及び低濃度ソース・
ドレインからなる不純物拡散領域と導電性部材とのコン
タクトスペースが広くなる。したがって、コンタクト抵
抗が低く高性能のMISFETを搭載した半導体装置が
得られる。
According to the fifth aspect of the present invention, between the gate electrodes in the MISFET formed in the peripheral circuit, the conventional insulating film between the gate electrodes is one layer less (the oxide film side wall is eliminated). Low concentration sauce
The contact space between the impurity diffusion region formed of the drain and the conductive member is widened. Therefore, a semiconductor device having a high-performance MISFET with low contact resistance can be obtained.

【0022】また、特にゲート電極間スペースが狭いメ
モリセル部においても、ゲート電極間がいったん高選択
性サイドウォールを構成する膜で埋まったとしても、そ
の後のコンタクト孔の開口のためのエッチング時に、配
線下地絶縁膜とは高い選択比を有する高選択性サイドウ
ォールが容易に除去される。したがって、ゲート電極間
のスペースが絶縁膜で埋まってしまうことがなく、自己
整合的なコンタクト形成が可能になる。
Further, even in the memory cell portion where the space between the gate electrodes is particularly narrow, even if the space between the gate electrodes is once filled with the film forming the highly selective sidewall, at the time of etching for opening the contact hole thereafter, The highly selective sidewall having a high selection ratio with respect to the wiring underlying insulating film is easily removed. Therefore, the space between the gate electrodes is not filled with the insulating film, and the contact can be formed in a self-aligned manner.

【0023】さらに、高選択性サイドウォールはゲート
段差部の曲率を大きくする平坦化効果もあり、その上に
導電性部材のパターニングを行う際、フォトマスク露光
工程ではレジストの膜厚ムラや下地の乱反射を低減し、
レジストパターン形成を容易にする。そして、その後の
パターニング用エッチング時に、上方に形成される膜の
ゲート段差部において垂直方向の実効膜厚が薄くなるた
めエッチング時間が短縮され、寸法変化や平坦部での下
地の膜べりを低減させる等、加工性を向上させる作用も
大きい。
Further, the high-selectivity sidewall also has a flattening effect of increasing the curvature of the gate step portion, and when patterning a conductive member on the sidewall, unevenness of the resist film thickness and the underlying layer are caused in the photomask exposure step. Reduces diffuse reflection,
Facilitates resist pattern formation. Then, in the subsequent etching for patterning, the effective film thickness in the vertical direction becomes thin in the gate step portion of the film formed above, so that the etching time is shortened, and the dimensional change and the underlying film slippage in the flat portion are reduced. It also has a great effect on improving workability.

【0024】請求項6の発明では、導電性を有する高選
択性サイドウォールが不純物拡散領域にコンタクトして
いるので、これを除去しなくても導電性膜を上方から堆
積すると、両者が一体化して、配線等として機能する。
そして、高濃度ソース・ドレイン形成用の不純物注入時
に高選択性サイドウォールにも不純物イオンが同時に注
入されるので、導電性膜形成後にコンタクト抵抗を低減
するための不純物イオンの注入が不要になり、あるいは
不純物イオンの注入量が軽減される。
According to the sixth aspect of the present invention, since the highly selective sidewall having conductivity is in contact with the impurity diffusion region, if the conductive film is deposited from above without removing it, the both will be integrated. Function as wiring.
Then, since the impurity ions are simultaneously implanted into the high-selectivity sidewall during the impurity implantation for forming the high-concentration source / drain, it is not necessary to implant the impurity ions to reduce the contact resistance after forming the conductive film. Alternatively, the implantation amount of impurity ions is reduced.

【0025】請求項7又は8の発明では、特に高速動作
が要求されるDRAMにおいて、周辺回路に高速動作の
MISFETが形成される。
According to the seventh or eighth aspect of the invention, in a DRAM which requires a high speed operation, a high speed MISFET is formed in the peripheral circuit.

【0026】[0026]

【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0027】(第1実施例)まず、第1実施例について
説明する。図1は本発明の半導体装置の周辺回路に配置
されるMOSトランジスタの構造を示す断面図である。
同図において、100はSi基板、101はゲート電
極、102はゲート上絶縁膜、103はゲート酸化膜、
109はビット線、107はゲート電極101及びゲー
ト上絶縁膜102の周囲及び活性領域を覆いビット線1
09の下地となるビット線下地絶縁膜、111は低濃度
ソース・ドレイン領域(LDD)、112は高濃度ソー
ス・ドレイン領域である。
(First Embodiment) First, the first embodiment will be described. FIG. 1 is a sectional view showing a structure of a MOS transistor arranged in a peripheral circuit of a semiconductor device of the present invention.
In the figure, 100 is a Si substrate, 101 is a gate electrode, 102 is a gate insulating film, 103 is a gate oxide film,
109 is a bit line, 107 is a bit line 1 which covers the periphery of the gate electrode 101 and the insulating film 102 on the gate and the active region.
A bit line base insulating film serving as a base of 09, 111 is a low concentration source / drain region (LDD), and 112 is a high concentration source / drain region.

【0028】ここで、図1に示すMOSトランジスタの
特徴として、高濃度ソース・ドレイン領域112と低濃
度ソース・ドレイン領域111との境界は、ビット線1
09と活性領域とのコンタクトスペース内に含まれてい
る。例えば図1の2つのゲート電極101に挟まれる領
域において、ビット線109と活性領域とのコンタクト
スペース幅Wo は、高濃度ソース・ドレイン領域112
の幅W1 よりも広く、ビット線109の一部が低濃度ソ
ース・ドレイン領域111に接触している。言い換える
と、低濃度ソース・ドレイン不純物領域111と高濃度
不純物領域112を有するいわゆるLDD構造のMOS
トランジスタにおいて、通常存在するサイドウォール、
つまり高濃度ソース・ドレイン不純物の注入マスクとな
り高濃度ソース・ドレイン不純物領域112の位置を規
定する酸化膜サイドウォールが存在しない。よって、ゲ
ート間スペースの狭いところにおいても、ゲート電極1
01に対して自己整合的に形成されたビット線コンタク
ト109のスペースは広く確保され、低コンタクト抵抗
を持つMOSトランジスタが実現されるのである。すな
わち、ビット線コンタクトスペース幅Wo は、ゲート間
スペースからビット線下地絶縁膜107の膜厚の2倍分
を差し引いたものになる。
Here, as a characteristic of the MOS transistor shown in FIG. 1, the boundary between the high concentration source / drain region 112 and the low concentration source / drain region 111 is the bit line 1
09 is included in the contact space between the active region and 09. For example, in the region sandwiched by the two gate electrodes 101 in FIG. 1, the contact space width Wo between the bit line 109 and the active region has a high-concentration source / drain region 112.
The width W1 of the bit line 109 is larger than the width W1 of the bit line 109, and part of the bit line 109 is in contact with the low concentration source / drain region 111. In other words, a so-called LDD structure MOS having low-concentration source / drain impurity regions 111 and high-concentration impurity regions 112.
Sidewalls that are normally present in transistors,
That is, there is no oxide film sidewall that serves as an implantation mask for the high concentration source / drain impurities and defines the position of the high concentration source / drain impurity regions 112. Therefore, even if the space between the gates is narrow, the gate electrode 1
The space of the bit line contact 109 formed in a self-aligned manner with respect to 01 is secured wide, and a MOS transistor having a low contact resistance is realized. That is, the bit line contact space width Wo is obtained by subtracting twice the film thickness of the bit line base insulating film 107 from the inter-gate space.

【0029】次に、以下、本実施例の半導体装置の製造
方法について、図2(a)〜(d)を参照しながら説明
する。図2(a)〜(d)において、左側の図は周辺回
路部Rpcの状態を示し、右側の図はメモリセル領域Rmc
の状態を示す。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device of this embodiment will be described below with reference to FIGS. 2A to 2D, the left side diagram shows the state of the peripheral circuit section Rpc, and the right side diagram shows the memory cell region Rmc.
Indicates the state of.

【0030】まず、図2(a)に示すように、半導体基
板100の表面領域を区画する素子分離104を形成
し、素子分離104で区画される活性領域と素子分離1
04との上に、ゲート酸化膜103,ゲート電極10
1,ゲート上絶縁膜102を形成する。そして、ゲート
酸化膜103,ゲート電極101,ゲート上絶縁膜10
2をマスクとして、低濃度の不純物イオンを注入し、低
濃度ソース・ドレイン領域111を自己整合的に形成す
る。不純物イオンの注入は、nチャネルMOSトランジ
スタと必要に応じてpチャネルMOSトランジスタとに
分け、フォトレジストマスクを併用して行う。
First, as shown in FIG. 2A, an element isolation 104 for partitioning the surface region of the semiconductor substrate 100 is formed, and the active region and the element isolation 1 defined by the element isolation 104 are separated.
04, a gate oxide film 103, a gate electrode 10
1, an insulating film 102 on the gate is formed. Then, the gate oxide film 103, the gate electrode 101, the gate insulating film 10
Using 2 as a mask, low concentration impurity ions are implanted to form the low concentration source / drain regions 111 in a self-aligned manner. Impurity ion implantation is performed using an n-channel MOS transistor and a p-channel MOS transistor as necessary, and a photoresist mask is also used.

【0031】次に、図2(b)に示すように、ゲート電
極101及びゲート上絶縁膜102の周囲及びSi基板
100の全面を覆うCVD酸化膜(ビット線下地絶縁膜
107)を全面に形成し、さらに導電性部材である多結
晶Si膜(又はアモルファスSi膜)を全面に形成し、
異方性ドライエッチによりSiサイドウォール106を
ゲート電極101の側部に形成する。その際、メモリセ
ル領域Rmcでは、各ゲート電極101間のスペースによ
っては、図2(b)のA部に示されるように、ゲート電
極101間のスペースがSiサイドウォール106で埋
まる。一方、ビット線下地絶縁膜107の膜厚は、ゲー
ト電極101間のコンタクトスペースを広く確保し、ま
た、高濃度ソース・ドレイン112を形成するための不
純物イオンの注入をこのビット線下地絶縁膜107の上
から行うためには、なるべく薄くするのが好ましい。た
だし、このビット線下地絶縁膜107は、電気的絶縁だ
けでなく後述のビット線のエッチング工程におけるエッ
チングストッパーの役割を持つため、20nm程度は必
要である。また、Siサイドウォール106を形成する
ための多結晶Si膜の膜厚は、高濃度ソース・ドレイン
領域112を形成するための不純物イオンが所望の位置
に注入されるように膜厚を設定する。すなわち、不純物
イオンはゲート電極101の側面部からビット線下地絶
縁膜107とSiサイドウォール106の合計膜厚分だ
け離れたところに注入される。その合計膜厚の最適値
は、トランジスタのゲート長や後工程の熱処理、駆動電
圧等によって変わってくるが、0.08μmから0.1
8μm程度である。
Next, as shown in FIG. 2B, a CVD oxide film (bit line base insulating film 107) is formed over the entire surface of the gate electrode 101, the insulating film above the gate 102 and the entire surface of the Si substrate 100. Then, a polycrystalline Si film (or an amorphous Si film) which is a conductive member is formed on the entire surface,
The Si sidewall 106 is formed on the side portion of the gate electrode 101 by anisotropic dry etching. At that time, in the memory cell region Rmc, depending on the spaces between the gate electrodes 101, the spaces between the gate electrodes 101 are filled with the Si sidewalls 106 as shown in part A of FIG. 2B. On the other hand, the thickness of the bit line base insulating film 107 ensures a wide contact space between the gate electrodes 101, and the impurity ion implantation for forming the high concentration source / drain 112 is performed. In order to carry out from above, it is preferable to make it as thin as possible. However, the bit line base insulating film 107 has a role of an etching stopper in a bit line etching process described later, in addition to electrical insulation, and therefore needs to have a thickness of about 20 nm. Further, the thickness of the polycrystalline Si film for forming the Si sidewall 106 is set so that the impurity ions for forming the high concentration source / drain regions 112 are implanted at desired positions. That is, the impurity ions are implanted at a position separated from the side surface of the gate electrode 101 by the total film thickness of the bit line base insulating film 107 and the Si sidewall 106. The optimum value of the total film thickness varies depending on the gate length of the transistor, heat treatment in the subsequent process, driving voltage, etc.
It is about 8 μm.

【0032】Siサイドウォール106の形成後、フォ
トマスク露光工程を経てnチャネル,pチャネルMOS
トランジスタに、それぞれ高濃度不純物イオンの注入を
行い、高濃度ソース・ドレイン領域112を形成する。
その際、レジストおよびゲート電極101およびSiサ
イドウォール106をマスクとし、ビット線下地絶縁膜
107を通してイオン注入を行う。ただし、nチャネル
MOSトランジスタのうちメモリセル領域RmcのMOS
トランジスタはレジストマスクによりこの注入を避ける
場合もある。
After forming the Si sidewall 106, an n-channel and p-channel MOS are subjected to a photomask exposure process.
High-concentration impurity ions are implanted into each of the transistors to form high-concentration source / drain regions 112.
At that time, ion implantation is performed through the bit line base insulating film 107 using the resist, the gate electrode 101, and the Si sidewall 106 as a mask. However, among the n-channel MOS transistors, the MOS in the memory cell region Rmc
The transistor may avoid this implantation with a resist mask.

【0033】次に、図2(c)に示すように、フォトマ
スク露光工程によリ形成したレジストマスクMre1 を用
いて、Siサイドウォール106とビット線下地絶縁膜
107の一部を連続的にエッチングし、活性領域の一部
を露出させてビット線コンタクト孔108を形成する。
この工程のうちSiサイドウォール106をエッチング
する際、ゲート電極101とゲート上絶縁膜102の段
差分(合計膜厚)程度の多結晶Si膜のエッチングが必
要であるが、Siサイドウォール106を構成する多結
晶Si膜(あるいはアモルファスSi膜)とビット線下
地絶縁膜107を構成するシリコン酸化膜のエッチング
選択比は高いので、Siサイドウォール106のエッチ
ング時にその下のビット線下地絶縁膜107はほとんど
なくならない。また、ビット線下地絶縁膜107の膜厚
はゲート上絶縁膜102と比較して薄いので、ビット線
下地絶縁膜107のエッチング時にゲート電極101が
露出することなく自己整合的にコンタクト孔を開口でき
る。特に、本実施例のようにメモリセル領域Rmcと同時
に周辺回路部Rpcのビット線コンタクト孔108を形成
する場合、Siサイドウォール106のエッチングの初
期からビット線下地絶縁膜107が露出している部分が
あるが、現在のドライエッチ技術においても多結晶Si
膜のエッチング時のシリコン酸化膜との選択比は最大で
100近い値が得られており、Siサイドウォール10
6エッチング時にビット線下地絶縁膜107がなくなっ
て、Si基板100がエッチングされる虞れはない。
Next, as shown in FIG. 2C, the Si sidewall 106 and a part of the bit line base insulating film 107 are continuously formed by using the resist mask Mre1 formed by the photomask exposure process. Etching is performed to expose a part of the active region and form a bit line contact hole 108.
In this process, when the Si sidewall 106 is etched, it is necessary to etch the polycrystalline Si film of about the level difference (total film thickness) between the gate electrode 101 and the gate insulating film 102. Since the etching selectivity between the polycrystalline Si film (or amorphous Si film) and the silicon oxide film forming the bit line base insulating film 107 is high, the bit line base insulating film 107 below the Si side wall 106 is hardly etched. It won't disappear. Further, since the bit line base insulating film 107 is thinner than the gate insulating film 102, the contact hole can be opened in a self-aligned manner without exposing the gate electrode 101 when the bit line base insulating film 107 is etched. . Particularly, when the bit line contact hole 108 of the peripheral circuit portion Rpc is formed at the same time as the memory cell region Rmc as in the present embodiment, the bit line base insulating film 107 is exposed from the initial etching of the Si sidewall 106. However, even with the current dry etching technology, polycrystalline Si
The maximum selection ratio with respect to the silicon oxide film at the time of etching the film is close to 100.
6 There is no fear that the Si substrate 100 will be etched because the bit line base insulating film 107 is lost during etching.

【0034】なお、ここではメモリセル領域Rmcと周辺
回路部Rpcで同時にレジストマスクMre1 を形成しビッ
ト線コンタクト孔108を開口する場合について述べた
が、フォトマスク露光工程とエッチング工程をメモリセ
ル領域Rmcと周辺回路部Rpcでそれぞれ2回に分けて行
う方法も考えられる。この場合、工程数は増加するが周
辺回路部Rpcのエッチング時にSiサイドウォール10
6のエッチングが不要になる。
Although the case where the resist mask Mre1 is simultaneously formed in the memory cell region Rmc and the peripheral circuit portion Rpc to open the bit line contact hole 108 has been described here, the photomask exposure process and the etching process are performed in the memory cell region Rmc. It is also conceivable that the peripheral circuit unit Rpc and the peripheral circuit unit Rpc are divided into two times. In this case, the number of steps is increased, but the Si sidewall 10 is etched when the peripheral circuit portion Rpc is etched.
The etching of 6 becomes unnecessary.

【0035】次に、図2(d)に示すように、ビット線
コンタクト孔108を介して活性領域にコンタクトする
ビット線109の形成を行う。ここでは、例としてWS
iポリサイドのビット線を形成することとする。ビット
線コンタクト孔108の開口後、まずWSi下地用に多
結晶Si膜109aを20nmから150nm程度堆積
する。その後、低抵抗化のため例えば砒素イオンを多結
晶Si膜109aに注入し、ついでWSi膜109bを
50nmから200nm程度堆積する。ついで、次工程
で形成するセル容量電極コンタクト孔をビット線に対し
て自己整合的に形成可能とするためにWSi膜109b
上にCVD酸化膜(以後ビット線上絶縁膜110と称す
る)を形成する。その後、フォトマスク工程とドライエ
ッチ工程によりビット線上絶縁膜110、WSi膜10
9b、多結晶Si膜109a、Siサイドウォール10
6をエッチングし、ビット線109のパターニングを行
う。場合によっては、連続してさらにCVD酸化膜をエ
ッチングし活性領域の一部を露出させる。
Next, as shown in FIG. 2D, the bit line 109 that contacts the active region through the bit line contact hole 108 is formed. Here, as an example, WS
Bit lines of i-polycide are to be formed. After opening the bit line contact hole 108, first, a polycrystalline Si film 109a is deposited to a thickness of about 20 nm to 150 nm as a WSi base. After that, for example, arsenic ions are implanted into the polycrystalline Si film 109a to reduce the resistance, and then the WSi film 109b is deposited to a thickness of about 50 nm to 200 nm. Then, in order to enable the cell capacitance electrode contact hole formed in the next step to be formed in self-alignment with the bit line, the WSi film 109b is formed.
A CVD oxide film (hereinafter referred to as a bit line insulating film 110) is formed on top. After that, a bit line insulating film 110 and a WSi film 10 are formed by a photomask process and a dry etching process.
9b, polycrystalline Si film 109a, Si sidewall 10
6 is etched, and the bit line 109 is patterned. In some cases, the CVD oxide film is further continuously etched to expose a part of the active region.

【0036】次に、図3(a)に示すように、ビット線
109の形成後、セル容量電極絶縁用に例えばCVD酸
化膜を容量電極下地絶縁膜114として形成し、フォト
マスク露光工程とドライエッチ工程によりレジストMre
2 をマスクとして容量電極下地絶縁膜114をエッチン
グして活性領域の一部を露出させ、容量電極用コンタク
ト孔116を形成する。
Next, as shown in FIG. 3A, after the bit line 109 is formed, for example, a CVD oxide film is formed as a capacitor electrode base insulating film 114 for cell capacitor electrode insulation, and a photomask exposure process and a dry process are performed. Resist Mre by etching process
The capacitor electrode base insulating film 114 is etched by using 2 as a mask to expose a part of the active region to form a capacitor electrode contact hole 116.

【0037】その後、図3(b)に示すように、容量電
極117を例えば燐含有多結晶Si膜、誘電体膜118
を例えばONO膜、プレート電極119を例えば燐含有
多結晶Si膜で形成する。このあと数回の絶縁膜、導電
性膜、フォト工程、エッチング工程により上層の配線が
形成されデバイス(DRAM型半導体装置)が完成す
る。
After that, as shown in FIG. 3B, the capacitor electrode 117 is formed of, for example, a phosphorus-containing polycrystalline Si film or a dielectric film 118.
Is formed of, for example, an ONO film, and the plate electrode 119 is formed of, for example, a phosphorus-containing polycrystalline Si film. After that, an insulating film, a conductive film, a photo process, and an etching process are performed several times to form upper wirings, thereby completing a device (DRAM type semiconductor device).

【0038】ここで、Siサイドウォール106の役割
について補足しておく。Siサイドウォール106は注
入時のスペーサとしてだけではなくゲート段差部の曲率
を大きくする効果も持っており、ビット線109のフォ
トマスク露光工程によるレジストパターン形成や、その
後のビット線エッチング工程を容易にする効果もある。
すなわち、Siサイドウォール106は工程数を増やす
ことなく自動的に平坦化を行う働きを持つわけである。
The role of the Si sidewall 106 will be supplemented here. The Si sidewall 106 not only acts as a spacer at the time of implantation, but also has an effect of increasing the curvature of the gate step portion, which facilitates the resist pattern formation by the photomask exposure process of the bit line 109 and the subsequent bit line etching process. There is also an effect to do.
That is, the Si sidewall 106 has a function of automatically flattening without increasing the number of steps.

【0039】また、ビット線109の下方以外の不要部
分のSiサイドウォール106が後工程まで残っている
と、コンタクト孔の形成時などに不都合を生じるが、ビ
ット線109のWSi膜109b,多結晶Si膜109
aのエッチング時に自動的に除去されるので除去工程を
設ける必要はない。なお、多結晶Si膜109aへの低
抵抗化注入にここでは砒素を例として示したが燐でもよ
い。
If unnecessary portions of the Si sidewalls 106 other than below the bit lines 109 remain in the subsequent steps, inconvenience may occur during the formation of contact holes. However, the WSi film 109b of the bit lines 109, the polycrystalline film. Si film 109
Since it is automatically removed at the time of etching a, it is not necessary to provide a removing step. Although arsenic is shown here as an example for low resistance implantation into the polycrystalline Si film 109a, phosphorus may be used.

【0040】また、上記実施例では多結晶Si膜109
aの形成後、砒素注入の後そのままWSi膜109bを
形成したが、工程数が増えてもさらなる平坦化によりプ
ロセスマージンを広げたいときは多結晶Si膜のエッチ
バックを行ってもよい。すなわち、高濃度ソース・ドレ
イン注入後、多結晶Siをやや厚めに、膜厚として20
0nmから500nm程度堆積後、多結晶Siを最も薄
いところ(平坦部)で10nmから150nm程度残る
ようにエッチバックした後、低抵抗化注入、WSi膜1
09bの堆積を行うという方法も当然有り得る。
In the above embodiment, the polycrystalline Si film 109 is used.
Although the WSi film 109b was formed as it was after the formation of a and after the arsenic implantation, the polycrystalline Si film may be etched back if it is desired to expand the process margin by further flattening even if the number of processes is increased. That is, after the high concentration source / drain implantation, the polycrystalline Si is slightly thicker and the film thickness is 20
After depositing about 0 nm to 500 nm, polycrystal Si is etched back to leave about 10 nm to 150 nm at the thinnest part (flat part), and then low resistance implantation is performed. WSi film 1
Of course, a method of depositing 09b is also possible.

【0041】また、上記実施例ではビット線109とし
てWSiポリサイド構造を用いたがTiSiポリサイド
ほか他の高融点金属シリサイドを用いたポリサイドや高
融点金属シリサイドのみでもよい。
Further, in the above embodiment, the WSi polycide structure is used as the bit line 109, but the polycide using the refractory metal silicide other than TiSi polycide or the refractory metal silicide may be used.

【0042】なお、上記実施例においてはビット線下地
絶縁膜107はCVD酸化膜の1回の堆積で形成した
が、熱酸化とCVD酸化膜堆積の組合せでもよい。ま
た、最初に薄めの酸化膜を形成したあと、Siサイドウ
ォール106を形成し、高濃度ソース・ドレイン領域1
12形成用の不純物イオンの注入後、Siサイドウォー
ル106を完全に除去してしまい、再度酸化膜を堆積
し、ビット線コンタクト、ビット線を形成するという方
法もある。酸化膜の形成を注入をはさんで2回に分ける
ことにより2回目に形成した酸化膜は注入損傷を受けて
いないため高い絶縁性とエッチング耐性を持つようにな
る。もちろん、この場合でも2回の酸化膜によりゲート
電極間スペーサが埋まらないように膜厚を設定するのは
当然である。2回目の酸化膜をより厚く形成するため
に、Siサイドウォール106の除去後、HF処理によ
り、最初の薄い酸化膜をエッチングしておいてから2回
目の酸化膜を形成してもよい。
Although the bit line base insulating film 107 is formed by depositing the CVD oxide film once in the above embodiment, a combination of thermal oxidation and CVD oxide film deposition may be used. In addition, after forming a thin oxide film first, the Si sidewall 106 is formed, and the high concentration source / drain region 1 is formed.
There is also a method of completely removing the Si sidewall 106 after implanting the impurity ions for forming 12 and depositing an oxide film again to form a bit line contact and a bit line. By dividing the formation of the oxide film into two times with the implantation interposed, the oxide film formed the second time has high insulation and etching resistance because it is not damaged by the implantation. Of course, even in this case, it is natural to set the film thickness so that the inter-gate electrode spacer is not filled with the oxide film twice. In order to form a thicker oxide film for the second time, after removing the Si sidewall 106, the first thin oxide film may be etched by HF treatment before the second oxide film is formed.

【0043】また、ビット線下地絶縁膜107の形成
後、多結晶Si膜の代わりに例えばSiN膜や有機膜を
用いて、注入スペーサを形成してもよい。この場合、ス
ペーサのエッチング時に下地の酸化膜が削れないように
下地の酸化膜に対して、エッチング選択比の大きい材料
を使う必要がある。
After forming the bit line base insulating film 107, an injection spacer may be formed by using, for example, a SiN film or an organic film instead of the polycrystalline Si film. In this case, it is necessary to use a material having a large etching selection ratio with respect to the underlying oxide film so that the underlying oxide film is not scraped off when the spacer is etched.

【0044】次に、上記工程で決まるデバイス完成後の
高濃度ソース・ドレイン領域112のと低濃度ソース・
ドレイン領域111との境界位置(以後「高濃度ソース
・ドレイン領域境界位置」という)について説明する。
高濃度境界位置は注入直後と比較して注入後の熱処理や
酸化等の熱プロセスによる不純物拡散により移動する。
その位置について図4を用いて説明する。
Next, the high-concentration source / drain region 112 and the low-concentration source /
The boundary position with the drain region 111 (hereinafter referred to as “high-concentration source / drain region boundary position”) will be described.
The high-concentration boundary position moves due to impurity diffusion due to thermal processes such as heat treatment and oxidation after implantation, as compared with immediately after implantation.
The position will be described with reference to FIG.

【0045】図4は、上記実施例により形成されるMO
Sトランジスタのうちビット線109がゲート電極10
1の上を横断しているMOSトランジスタの断面図を示
すものであり、図1及び図2に示す部材と同じ部材は共
通の符号を付している。ただし、Siサイドウォール1
06はデバイスの完成時には除去されているが、理解を
容易にするために破線で示している。ここで、直線A
1,A2はデバイス完成後の横方向高濃度ソース・ドレ
イン領域境界位置、直線B1,B2はビット線下地絶縁
膜で規定される横方向高濃度ソース・ドレイン領域境界
位置、直線C1,C2は本実施例の図2(b)に示す工
程における不純物イオン注入直後の横方向高濃度ソース
・ドレイン領域境界位置、直線D1,D2はビット線下
地絶縁膜形成後かつSiサイドウォール106形成前に
高濃度注入を行った場合の注入直後の高濃度ソース・ド
レイン領域境界位置を示す。
FIG. 4 shows an MO formed by the above embodiment.
Among the S transistors, the bit line 109 is the gate electrode 10
1 is a cross-sectional view of a MOS transistor crossing over the upper part of FIG. 1, and the same members as those shown in FIGS. 1 and 2 have the same reference numerals. However, Si sidewall 1
Although 06 is removed when the device is completed, it is indicated by a broken line for easy understanding. Where line A
1, A2 are horizontal high-concentration source / drain region boundary positions after the device is completed, straight lines B1 and B2 are horizontal high-concentration source / drain region boundary positions defined by the bit line base insulating film, and straight lines C1 and C2 are In the process shown in FIG. 2B of the embodiment, the lateral high-concentration source / drain region boundary positions immediately after the impurity ion implantation, the straight lines D1 and D2 are high-concentration after the bit line underlying insulating film is formed and before the Si sidewall 106 is formed. The high-concentration source / drain region boundary position immediately after the implantation is shown when the implantation is performed.

【0046】本実施例では、高濃度ソース・ドレイン領
域形成用の不純物イオンの注入は、Siサイドウォール
106の形成後に注入されることから、注入直後の高濃
度境界は直線C1,C2の位置にある。デバイス完成ま
での熱処理において縦、横方向とも拡散するが、最終的
な縦方向の高濃度ソース・ドレイン領域境界深さをdと
すると一般に広く知られた経験則により、横方向の高濃
度ソース・ドレイン領域境界は深さdのおよそ80%の
距離(0.8d)だけ内側に入ったところ、すなわち直
線A1,A2で示す位置にくる。それに対し、ビット線
下地絶縁膜107の形成直後に高濃度注入を行ったと仮
定すると、注入直後の境界位置は直線D1,D2で示さ
れる位置になり、デバイス完成後には直線D1,D2か
ら長さ0.8dだけ内側に入った直線B1,B2の位置
になる。また、ゲート電極101のパターニング直後に
高濃度注入を行ったとすると、デバイス完成後の高濃度
ソース・ドレイン領域境界位置は直線B1,B2の位置
よりさらに内側に入るはずである。
In this embodiment, since the impurity ions for forming the high-concentration source / drain regions are injected after the Si sidewall 106 is formed, the high-concentration boundary immediately after the injection is located at the positions of straight lines C1 and C2. is there. In the heat treatment until the device is completed, it diffuses in both the vertical and horizontal directions. However, if the final vertical high-concentration source / drain region boundary depth is d, the horizontal high-concentration source The boundary of the drain region is located inside by a distance (0.8d) of about 80% of the depth d, that is, at the position indicated by the straight lines A1 and A2. On the other hand, if it is assumed that the high-concentration implantation is performed immediately after the formation of the bit line base insulating film 107, the boundary position immediately after the implantation will be the positions indicated by the straight lines D1 and D2, and the length from the straight lines D1 and D2 after the device is completed. The positions are the straight lines B1 and B2 that are located 0.8d inside. If high-concentration implantation is performed immediately after patterning the gate electrode 101, the high-concentration source / drain region boundary position after completion of the device should be located further inside the positions of the straight lines B1 and B2.

【0047】なお、図4の断面構造についてソース・ド
レイン境界位置以外で本発明の特徴的な部分を説明す
る。まず、Siサイドウォール106はビット線109
と直接接しているのでビット線109の一部とみなす。
ビット線下地絶縁膜107のうちゲート電極101とビ
ット線109にはさまれた部分(膜厚xとする)と、ビ
ット線下地絶縁膜107のうちビット線109と基板活
性領域(ソース・ドレイン領域等)とにはさまれた部分
(膜厚yとする)は同時に形成されているので、膜厚も
ほぼx=yとなる。
Regarding the sectional structure of FIG. 4, a characteristic part of the present invention other than the source / drain boundary position will be described. First, the Si sidewall 106 is the bit line 109.
Since it is in direct contact with, it is regarded as a part of the bit line 109.
A portion of the bit line base insulating film 107 sandwiched between the gate electrode 101 and the bit line 109 (thickness x), and the bit line 109 and the substrate active region (source / drain region) of the bit line base insulating film 107. Since the portion sandwiched between (e.g., etc.) (referred to as the film thickness y) is formed at the same time, the film thickness is also approximately x = y.

【0048】また、図4はビット線109がゲート電極
101の上を横断するトランジスタの断面図であるが、
実際には1つのLSIチップ上にはビット線とは離れた
MOSトランジスタも多数存在し、その場合には、図4
からSiサイドウォール106およびビット線101を
省いた断面構造となる。しかし、高濃度ソース・ドレイ
ン領域112の横方向境界位置が、ビット線下地絶縁膜
107とSiサイドウォール106との合計膜厚により
規定されるのは、ビット線109がゲート電極101を
横断している部分のMOSトランジスタと同様である。
ビット線下地絶縁膜107の膜厚とSiサイドウォール
106との膜厚は、トランジスタ部でなくて素子分離1
04の上であってもゲート電極101とビット線109
とが交差している部分でも同じである。
FIG. 4 is a sectional view of a transistor in which the bit line 109 crosses over the gate electrode 101.
Actually, there are many MOS transistors apart from the bit line on one LSI chip. In that case, in FIG.
From which the Si sidewall 106 and the bit line 101 are omitted. However, the horizontal boundary position of the high-concentration source / drain region 112 is defined by the total film thickness of the bit line base insulating film 107 and the Si sidewall 106 because the bit line 109 crosses the gate electrode 101. It is similar to the MOS transistor in the portion where it is present.
The film thickness of the bit line base insulating film 107 and the film thickness of the Si sidewall 106 are not the transistor part but the element isolation 1
04, the gate electrode 101 and the bit line 109
The same applies to the intersection of and.

【0049】(第2実施例)次に、第2実施例について
説明する。図5は第2実施例に係る半導体装置の周辺回
路部に配置されるMOSトランジスタの断面構造を示
す。図5に示すMOSトランジスタの構造は、上記第1
実施例の図1に示すMOSトランジスタの構造とほとん
ど同じであるが、本実施例では、製造工程の途中で形成
されるSiサイドウォール106がビット線コンタクト
部に残っており、ビット線109と一体化されている。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment will be described. FIG. 5 shows a cross-sectional structure of a MOS transistor arranged in the peripheral circuit portion of the semiconductor device according to the second embodiment. The structure of the MOS transistor shown in FIG.
Although the structure is almost the same as that of the MOS transistor shown in FIG. 1 of the embodiment, in this embodiment, the Si sidewall 106 formed during the manufacturing process remains in the bit line contact portion and is integrated with the bit line 109. Has been converted.

【0050】そして、製造工程において、第1実施例で
は、ビット線コンタクト部の形成をSiサイドウォール
を形成し高濃度ソース・ドレイン領域へのイオン注入の
後に行うのに対し、第2実施例では、ビット線下地絶縁
膜の形成直後で、かつSiサイドウォールの形成前に行
っている。
In the manufacturing process, in the first embodiment, the bit line contact portion is formed after the Si sidewall is formed and the high concentration source / drain regions are ion-implanted, while in the second embodiment. Immediately after the formation of the bit line base insulating film and before the formation of the Si sidewall.

【0051】以下、図6(a)〜(d)及び図7
(a),(b)を参照しながら第2実施例に係る半導体
装置の製造方法について説明する。
Hereinafter, FIGS. 6A to 6D and FIG.
A method of manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment will be described with reference to FIGS.

【0052】まず、図6(a)に示すように、半導体基
板100の表面領域を区画する素子分離104を形成
し、素子分離104で区画される活性領域と素子分離1
04との上に、ゲート酸化膜103,ゲート電極10
1,ゲート上絶縁膜102を形成する。そして、ゲート
酸化膜103,ゲート電極101,ゲート上絶縁膜10
2をマスクとして、低濃度の不純物イオンを注入し、低
濃度ソース・ドレイン領域111を自己整合的に形成す
る。不純物イオンの注入は、nチャネルMOSトランジ
スタと必要に応じてpチャネルMOSトランジスタとに
分け、フォトレジストマスクを併用して行う。
First, as shown in FIG. 6A, an element isolation 104 for partitioning the surface region of the semiconductor substrate 100 is formed, and an active region partitioned by the element isolation 104 and the element isolation 1 are formed.
04, a gate oxide film 103, a gate electrode 10
1, an insulating film 102 on the gate is formed. Then, the gate oxide film 103, the gate electrode 101, the gate insulating film 10
Using 2 as a mask, low concentration impurity ions are implanted to form the low concentration source / drain regions 111 in a self-aligned manner. Impurity ion implantation is performed using an n-channel MOS transistor and a p-channel MOS transistor as necessary, and a photoresist mask is also used.

【0053】次に、図6(b)に示すように、ゲート電
極101及びゲート上絶縁膜102の周囲及びSi基板
100の全面を覆うCVD酸化膜(ビット線下地絶縁膜
107)を全面に形成する。この工程までは上記第1実
施例と同様である。
Next, as shown in FIG. 6B, a CVD oxide film (bit line base insulating film 107) is formed over the entire surface of the gate electrode 101, the insulating film above the gate 102 and the entire surface of the Si substrate 100. To do. The process up to this step is the same as in the first embodiment.

【0054】次に、図6(c)に示すように、フォトマ
スク露光工程とドライエッチ工程によりレジストマスク
Mre3 を形成し、レジストマスクMre3 を用いてビット
線下地絶縁膜107をエッチングして、基板活性領域の
一部を露出させ、ビット線コンタクト孔108を開口す
る。
Next, as shown in FIG. 6C, a resist mask Mre3 is formed by a photomask exposure process and a dry etching process, and the bit line base insulating film 107 is etched using the resist mask Mre3 to form a substrate. A part of the active region is exposed and the bit line contact hole 108 is opened.

【0055】次に、図6(d)に示すように、非単結晶
Si膜を堆積した後、異方性ドライエッチを行って、ゲ
ート電極101の側面に非単結晶SiからなるSiサイ
ドウォール106を形成する。その後、フォトマスク露
光工程を経てnチャネルMOSトランジスタ、pチャネ
ルMOSトランジスタにそれぞれソース・ドレインに高
濃度イオン注入を行い高濃度ソース・ドレイン領域11
2を形成する。
Next, as shown in FIG. 6D, after a non-single crystal Si film is deposited, anisotropic dry etching is performed to form Si sidewalls made of non-single crystal Si on the side surfaces of the gate electrode 101. Form 106. After that, through a photomask exposure process, high-concentration ion implantation is performed on the source and drain of the n-channel MOS transistor and the p-channel MOS transistor, respectively, and the high-concentration source / drain region 11
Form 2

【0056】その後の工程は、上記第1実施例の図2
(d)に示す工程と同様であり、図7(a)に示すよう
に、フォトマスク工程とドライエッチ工程によりビット
線上絶縁膜110、WSi膜109b、多結晶Si膜1
09a、Siサイドウォール106をエッチングし、ビ
ット線109のパターニングを行う。そして、ビット線
109の形成後、セル容量電極絶縁用に例えばCVD酸
化膜を容量電極下地絶縁膜114として形成し、フォト
マスク露光工程とドライエッチ工程によりレジストMre
4 をマスクとして容量電極下地絶縁膜114をエッチン
グして活性領域の一部を露出させ、容量電極用コンタク
ト孔116を形成する。
The subsequent steps are as shown in FIG. 2 of the first embodiment.
This is the same as the step shown in FIG. 7D, and as shown in FIG. 7A, the bit line insulating film 110, the WSi film 109b, the polycrystalline Si film 1 are formed by a photomask step and a dry etching step.
09a and the Si sidewall 106 are etched, and the bit line 109 is patterned. Then, after forming the bit line 109, a CVD oxide film, for example, is formed as a capacitor electrode base insulating film 114 for cell capacitor electrode insulation, and a resist Mre is formed by a photomask exposure process and a dry etching process.
The capacitor electrode base insulating film 114 is etched by using 4 as a mask to expose a part of the active region, and a capacitor electrode contact hole 116 is formed.

【0057】さらに、図7(b)に示すように、容量電
極117、容量絶縁膜118、プレート電極119を形
成する。
Further, as shown in FIG. 7B, a capacitance electrode 117, a capacitance insulating film 118, and a plate electrode 119 are formed.

【0058】第2実施例のように、先にビット線コンタ
クト孔109を開口してからSiサイドウォール106
を形成することにより、ビット線コンタクト109に底
面を接するSiサイドウォール106には、nチャネル
MOSトランジスタの高濃度ソース・ドレインを形成す
るためのイオン注入の際に、同時に砒素が注入される。
よって、多結晶Si膜110を形成した後にコンタクト
抵抗を低減するための砒素イオンの注入が不要になる
か、あるいは少なくともイオン注入量を低減することが
できる。
As in the second embodiment, the bit line contact hole 109 is first opened and then the Si sidewall 106 is formed.
As a result, arsenic is simultaneously implanted into the Si sidewall 106, which is in contact with the bottom surface of the bit line contact 109, during the ion implantation for forming the high-concentration source / drain of the n-channel MOS transistor.
Therefore, it is not necessary to implant arsenic ions to reduce the contact resistance after forming the polycrystalline Si film 110, or at least the ion implantation amount can be reduced.

【0059】なお、ここでは、Siサイドウォール10
6はノンドープ膜を用いるとしたが、例えば砒素がドー
プされた非単結晶SiをSiサイドウォール106の構
成材料に用いれば、コンタクト抵抗を低抵抗化するため
の砒素注入がほとんど不要となる利点がある。
Here, the Si sidewall 10 is used.
6 uses a non-doped film, but if non-single-crystal Si doped with arsenic is used as a constituent material of the Si sidewall 106, there is an advantage that arsenic implantation for reducing the contact resistance becomes almost unnecessary. is there.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1,2,3
又は4の発明によれば、LDD構造を有するMISFE
Tを搭載してなる半導体装置において、ショートチャネ
ル効果の防止機能を維持しながら、集積度及び信頼性の
向上を図ることができる。
As described above, according to claims 1, 2, 3
According to the invention of 4 or 4, MISFE having an LDD structure
In a semiconductor device including T, the degree of integration and reliability can be improved while maintaining the function of preventing the short channel effect.

【0061】請求項5,6,7又は8の発明によれば、
LDD構造を有するMISFETを搭載してなるDRA
M等の半導体装置の製造工程において、狭いゲート電極
間における活性領域と導電性部材とのコンタクトを容易
に確保することができ、よって、集積度及び信頼性の高
い半導体装置の提供を図ることができる。
According to the invention of claim 5, 6, 7 or 8,
DRA mounted with MISFET having LDD structure
In the manufacturing process of a semiconductor device such as M, it is possible to easily secure a contact between the active region and the conductive member between the narrow gate electrodes, so that it is possible to provide a semiconductor device having a high degree of integration and reliability. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1実施例に係るDRAMの構造を示す断面図
である。
FIG. 1 is a sectional view showing a structure of a DRAM according to a first embodiment.

【図2】第1実施例に係るDRAMのビット線の形成ま
での製造工程における構造の変化を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a structural change in a manufacturing process up to formation of a bit line of the DRAM according to the first embodiment.

【図3】第1実施例に係るDRAMのビット線形成後の
製造工程における構造の変化を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a structural change in the manufacturing process after forming the bit line of the DRAM according to the first embodiment.

【図4】第1実施例に係るDRAMの高濃度ソース・ド
レイン領域とゲート側壁の絶縁膜との位置関係を説明す
るための断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the positional relationship between the high-concentration source / drain regions and the insulating film on the side wall of the gate of the DRAM according to the first example.

【図5】第2実施例に係る半導体装置の構造を示す断面
図である。
FIG. 5 is a sectional view showing a structure of a semiconductor device according to a second embodiment.

【図6】第2実施例に係るDRAMのビット線の形成ま
での製造工程における構造の変化を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a structural change in a manufacturing process up to formation of a bit line of a DRAM according to a second embodiment.

【図7】第2実施例に係るDRAMのビット線形成後の
製造工程における構造の変化を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a structural change in a manufacturing process after forming a bit line of a DRAM according to a second embodiment.

【図8】従来のDRAMの構造を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional DRAM.

【図9】従来のLDD構造を有するDRAMの製造工程
のうちビット線下地絶縁膜の形成までの工程における構
造の変化を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a structural change in a process up to formation of a bit line base insulating film in a process of manufacturing a DRAM having a conventional LDD structure.

【図10】従来のLDD構造を有するDRAMの製造工
程のうちビット線下地絶縁膜の形成後の工程における構
造の変化を示す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a structural change in the process after the formation of the bit line base insulating film in the process of manufacturing the DRAM having the conventional LDD structure.

【図11】従来のLDD構造を有するDRAMが微細化
された場合の製造工程における構造の変化を示す断面図
である。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a structural change in a manufacturing process when a conventional DRAM having an LDD structure is miniaturized.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 Si基板 101 ゲート電極 102 ゲート上絶縁膜 103 ゲート酸化膜 104 素子分離 106 Siサイドウォール 107 ビット線下地絶縁膜 108 ビット線コンタクト 109 ビット線 110 ビット線上絶縁膜 111 低濃度ソース・ドレイン領域 112 高濃度ソース・ドレイン領域 Rmc メモリセル部 Rpc 周辺回路部 100 Si substrate 101 Gate electrode 102 Gate insulating film 103 Gate oxide film 104 Element isolation 106 Si sidewall 107 Bit line base insulating film 108 Bit line contact 109 Bit line 110 Bit line upper insulating film 111 Low concentration source / drain region 112 High concentration Source / drain region Rmc Memory cell part Rpc Peripheral circuit part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/8234 27/088 27/108 21/8242 H01L 21/265 Y 27/08 102 D 7735−4M 27/10 681 B 29/78 301 M ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location H01L 21/8234 27/088 27/108 21/8242 H01L 21/265 Y 27/08 102 D 7735- 4M 27/10 681 B 29/78 301 M

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上にMISFETを搭載した
半導体装置において、 上記MISFETは、 上記半導体基板上に形成されたゲート電極と、 上記半導体基板の上記ゲート電極の直下方に位置する領
域のほぼ外方に形成された低濃度ソース・ドレイン領域
及び高濃度ソース・ドレイン領域からなる2つの不純物
拡散領域と、 上記ゲート電極の側方を含む半導体基板上に形成された
配線下地絶縁膜と、 上記ゲート電極及び配線下地絶縁膜に対して自己整合的
に上記不純物拡散領域にコンタクトする導電性部材とを
備え、 上記各高濃度ソースドレイン領域と各低濃度ソース・ド
レイン領域との境界位置のうち少なくとも1つは、上記
ゲート電極側方の配線下地絶縁膜と導電性部材との境界
位置よりも導電性部材側にあり、導電性部材が低濃度ソ
ース・ドレイン領域の一部と接していることを特徴とす
る半導体装置。
1. A semiconductor device having a MISFET mounted on a semiconductor substrate, wherein the MISFET is substantially outside a region of the gate electrode formed on the semiconductor substrate and a region directly below the gate electrode of the semiconductor substrate. Two impurity diffusion regions formed on one side of the low-concentration source / drain region and the high-concentration source / drain region, a wiring base insulating film formed on the semiconductor substrate including the sides of the gate electrode, and the gate A conductive member that contacts the impurity diffusion region in a self-aligning manner with respect to the electrode and the wiring underlying insulating film, and at least one of the boundary positions of the high-concentration source / drain regions and the low-concentration source / drain regions One is on the side of the conductive member rather than the boundary position between the wiring base insulating film on the side of the gate electrode and the conductive member, and the conductive member has a low density. A semiconductor device characterized by being in contact with part of the source / drain region.
【請求項2】 請求項1記載の半導体装置において、 上記MISFETは、DRAMの周辺回路部に配置され
ており、 上記導電性部材は、ビット線であることを特徴とする半
導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the MISFET is arranged in a peripheral circuit portion of a DRAM, and the conductive member is a bit line.
【請求項3】 請求項1又は2記載の半導体装置におい
て、 上記導電性部材が上記ゲート電極の少なくとも一部を覆
う部分には、上記ゲート電極の側方及び半導体基板の上
方で上記配線下地絶縁膜を挟んで設けられ、上記配線下
地絶縁膜に対して選択比が高い被エッチング特性を有す
る材料からなる高選択性サイドウォールを有し、 該高選択性サイドウォールの膜厚と上記側部絶縁膜の膜
厚との和が少なくとも一部の低濃度ソース・ドレイン領
域と高濃度ソース・ドレイン領域との横方向境界を規定
し、上記高選択性サイドウォールが上記導電性部材の少
なくとも一部と接していることを特徴とする半導体装
置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein in the portion where the conductive member covers at least a part of the gate electrode, the wiring underlayer insulation is lateral to the gate electrode and above the semiconductor substrate. A highly selective sidewall made of a material having etching characteristics with a high selection ratio with respect to the wiring underlying insulating film, the film thickness of the highly selective sidewall and the side insulating film being provided. The sum of the film thickness defines a lateral boundary between at least a part of the low-concentration source / drain regions and the high-concentration source / drain regions, and the high-selectivity sidewall is at least a part of the conductive member. A semiconductor device characterized by being in contact with each other.
【請求項4】 請求項3記載の半導体装置において、 上記高選択性サイドウォールは、多結晶Si,アモルフ
ァスSiのうちいずれか1の材料で構成されていること
を特徴とする請求項第3記載の半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 3, wherein the highly selective sidewall is made of any one material of polycrystalline Si and amorphous Si. Semiconductor device.
【請求項5】 LDD構造を有するMISFETを搭載
した半導体装置の製造方法であって、 半導体基板の上に上記MISFETのゲート電極とゲー
ト上絶縁膜を形成する工程と、 上記ゲート電極及びゲート上絶縁膜をマスクとして半導
体基板の活性領域に低濃度の不純物イオンを注入して低
濃度ソース・ドレイン領域を形成する工程と、 上記ゲート電極の側方を含む半導体基板の全面上に薄い
配線下地絶縁膜を形成する工程と、 上記ゲート電極側方の配線下地絶縁膜の表面上に、配線
下地絶縁膜に対して選択比が高い被エッチング特性を有
する材料からなる高選択性サイドウォールを形成する工
程と、 上記配線下地絶縁膜を通して少なくとも上記ゲート電極
と上記高選択性サイドウォールをマスクとして基板活性
領域に高濃度の不純物イオンを注入して、高濃度ソース
・ドレインを形成する工程と、 上記高選択性サイドウォールの一部と上記配線下地絶縁
膜の一部とをエッチングして、上記ゲート電極に対して
自己整合的にコンタクト孔を形成する工程と、 上記コンタクト孔を埋め、かつ上記配線下地絶縁膜の少
なくとも一部の上を覆う導電性膜を形成する工程とを備
えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
5. A method of manufacturing a semiconductor device having a MISFET having an LDD structure, the method comprising: forming a gate electrode of the MISFET and an insulating film on the gate on a semiconductor substrate; and insulating the gate electrode and the insulating film on the gate. A step of implanting low-concentration impurity ions into the active region of the semiconductor substrate using the film as a mask to form low-concentration source / drain regions, and a thin wiring base insulating film over the entire surface of the semiconductor substrate including the sides of the gate electrode. And a step of forming, on the surface of the wiring base insulating film on the side of the gate electrode, a highly selective sidewall made of a material having an etching target characteristic with a high selection ratio with respect to the wiring base insulating film. , Through the wiring base insulating film, using at least the gate electrode and the highly selective sidewall as a mask, a high-concentration impurity layer is formed in the substrate active region. Ion implantation to form high-concentration source / drain, and etching a part of the high-selectivity sidewall and a part of the wiring underlying insulating film to perform self-alignment with the gate electrode. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of forming a contact hole in the wiring; and a step of filling the contact hole and forming a conductive film that covers at least a part of the wiring base insulating film. .
【請求項6】 LDD構造を有するMISFETを搭載
した半導体装置の製造方法であって、 半導体基板の上に上記MISFETのゲート電極と該ゲ
ート上絶縁膜を形成する工程と、 上記ゲート電極及びゲート上絶縁膜をマスクとして半導
体基板の活性領域に低濃度の不純物イオンを注入して低
濃度ソース・ドレイン領域を形成する工程と、 上記ゲート電極の側方を含む半導体基板の全面上に薄い
配線下地絶縁膜を形成する工程と、 上記配線下地絶縁膜の一部をエッチングして、基板活性
領域の一部を露出させコンタクト孔を形成する工程と、 上記コンタクト孔を埋めかつ上記配線下地絶縁膜の少な
くとも一部を覆うように、配線下地絶縁膜に対して選択
比の高い被エッチング特性を有する導電性材料からなる
膜を堆積し、異方性ドライエッチングを行って上記ゲー
ト電極側方の配線下地絶縁膜の表面上に高選択性サイド
ウォールを形成する工程と、 少なくとも上記ゲート電極と上記高選択性サイドウォー
ルをマスクとして基板活性領域に高濃度の不純物イオン
を注入して、高濃度ソース・ドレインを形成する工程
と、 上記コンタクト孔を高選択性サイドウォールの上から埋
めかつ上記配線下地絶縁膜の上を覆うように導電性膜を
形成する工程とを備えたことを特徴とする半導体装置の
製造方法。
6. A method of manufacturing a semiconductor device having a MISFET having an LDD structure, the method comprising: forming a gate electrode of the MISFET and an insulating film on the gate on a semiconductor substrate; and the gate electrode and the gate. A step of implanting low-concentration impurity ions into the active region of the semiconductor substrate using the insulating film as a mask to form low-concentration source / drain regions, and a thin wiring base insulation on the entire surface of the semiconductor substrate including the side of the gate electrode. A step of forming a film, a step of etching a part of the wiring base insulating film to expose a part of the substrate active region to form a contact hole, and a step of filling the contact hole and at least the wiring base insulating film. A film made of a conductive material having a high etching selectivity with respect to the wiring underlying insulating film is deposited so as to cover a part of the wiring underlying insulating film, and the anisotropic dry film is deposited. Forming a highly selective side wall on the surface of the wiring underlying insulating film on the side of the gate electrode, and using a mask of at least the gate electrode and the highly selective side wall as a mask to form a high concentration A step of implanting impurity ions to form high-concentration source / drain, and a step of filling the contact hole from above the highly selective sidewall and forming a conductive film so as to cover the wiring underlying insulating film. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項7】 請求項5又は6記載の半導体装置の製造
方法において、 上記MISFETは、DRAMの周辺回路部に配置され
るものであり、 上記導電性膜をパターニングしてビット線を形成する工
程をさらに備えることを特徴とする半導体装置の製造方
法。
7. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein the MISFET is arranged in a peripheral circuit portion of a DRAM, and the conductive film is patterned to form a bit line. A method of manufacturing a semiconductor device, further comprising:
【請求項8】 請求項7記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 DRAMのメモリセル部において、 上記ビット線形成後に電極下地絶縁膜を形成する工程
と、 上記電極下地絶縁膜の一部と上記配線下地絶縁膜の一部
をエッチングし、上記ゲート電極および上記ビット線に
対して自己整合的に容量電極コンタクト孔を形成する工
程と、 上記容量電極コンタクト孔を埋め、かつ電極下地絶縁膜
の上を覆う電極膜を堆積した後パターニングして、容量
電極を形成する工程とを備えたことを特徴とする半導体
装置の製造方法。
8. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein in the memory cell portion of the DRAM, a step of forming an electrode base insulating film after forming the bit line, a part of the electrode base insulating film and the wiring. A step of etching a part of the base insulating film to form a capacitance electrode contact hole in a self-aligned manner with the gate electrode and the bit line; And a step of depositing an electrode film to cover and patterning the electrode film to form a capacitor electrode.
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