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JPS61168265A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

Info

Publication number
JPS61168265A
JPS61168265A JP60008634A JP863485A JPS61168265A JP S61168265 A JPS61168265 A JP S61168265A JP 60008634 A JP60008634 A JP 60008634A JP 863485 A JP863485 A JP 863485A JP S61168265 A JPS61168265 A JP S61168265A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
drain
source
electrode wiring
field
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.)
Pending
Application number
JP60008634A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Juro Yasui
安井 十郎
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 JP60008634A priority Critical patent/JPS61168265A/en
Publication of JPS61168265A publication Critical patent/JPS61168265A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D64/00Electrodes of devices having potential barriers
    • H10D64/20Electrodes characterised by their shapes, relative sizes or dispositions 

Landscapes

  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 る 本発明は製造歩留を向上でき半導体装置に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention, which has an industrial application field, relates to a semiconductor device capable of improving manufacturing yield.

従来の技術 従来、たとえばスタティックメモリーのようなMO8L
SIにおいてSi基板と、反対導電形の不純物拡散層で
あるソース・ドレインと、フィールドS 102膜」二
にある第1の電極配線である多結晶Si部とを電気的に
接続する場合に、コンタクト部の面積を小さくするため
にソース・ドレインと多結晶Si部にまたがるコンタク
ト窓を形成しAp配線でこのコンタクト窓を覆うことが
多い。
Conventional technology Conventionally, for example, MO8L such as static memory
In SI, contact is used when electrically connecting the Si substrate, the source/drain which is the impurity diffusion layer of the opposite conductivity type, and the polycrystalline Si part which is the first electrode wiring in the field S102 film. In order to reduce the area of the part, a contact window is often formed spanning the source/drain and the polycrystalline Si part, and this contact window is covered with an Ap wiring.

このとき第6図に示すように多結晶SL部1がフィール
ドS 10.2膜2の外まで延在していると、上に形成
したAp配線3と多結晶Si部1とが反応することによ
って形成されたAN−8膜合金が多結晶Si部部下下薄
い5IO2膜4をつき抜けてSi基板6に達しAR配線
3とS1基板5が短絡することが多い。したが−でコン
タクト窓内の多結晶St部1は第6図に示すようにフィ
ールドSio2膜2上に位置するのが望ましい。
At this time, if the polycrystalline SL part 1 extends to the outside of the field S10.2 film 2 as shown in FIG. 6, the Ap wiring 3 formed above and the polycrystalline Si part 1 may react. In many cases, the formed AN-8 film alloy passes through the thin 5IO2 film 4 under the polycrystalline Si portion and reaches the Si substrate 6, causing a short circuit between the AR wiring 3 and the S1 substrate 5. However, it is desirable that the polycrystalline St portion 1 within the contact window be located on the field Sio2 film 2 as shown in FIG.

発明が解決しようとする問題点 ところがこの場合にはソース・ドレイン6とフィールド
S 102膜2上に位置する多結晶St部1膜7をエツ
チングする際−一ノチングによって絶縁膜7下のフィー
ルド5102膜2もエツチングされる。このときエツチ
ングされたフィールド5102膜2が浅いか、あるいは
ソース・ドレイン6(の不純物拡散層の接合)が深い場
合には、コンタクト窓内には゛ソース・ドレイン6の端
部が露出されるだけであるが、微細化されたLSIでは
ソース・ドレイン6を浅くする必要がありそのためフィ
ールドS 102膜2がエツチングされるとSi基板6
の一部8が第7図のように露出される。そうするとコン
タクト窓をAR配線3で覆ったときにSi基板1とソー
ス・ドレイン6および多結晶Si部1とが短絡されてし
捷い、LSIを不良にしてしまう。この問題は絶縁膜7
のエンチングを等方面なエツチング法、たとえばHFの
希釈液を用いる湿式エツチング法で行なう場合には特に
大きな問題となる。
Problems to be Solved by the Invention However, in this case, when etching the polycrystalline St part 1 film 7 located on the source/drain 6 and the field S 102 film 2, the field 5102 film under the insulating film 7 is etched by one notch. 2 is also etched. At this time, if the etched field 5102 film 2 is shallow or the source/drain 6 (junction of the impurity diffusion layer) is deep, only the ends of the source/drain 6 are exposed within the contact window. However, in a miniaturized LSI, it is necessary to make the source/drain 6 shallow, so when the field S 102 film 2 is etched, the Si substrate 6
8 is exposed as shown in FIG. In this case, when the contact window is covered with the AR wiring 3, the Si substrate 1, the source/drain 6, and the polycrystalline Si portion 1 are short-circuited and broken, resulting in a defective LSI. This problem is caused by the insulating film 7
This becomes a particularly serious problem when etching is carried out by an isotropic etching method, such as a wet etching method using a diluted HF solution.

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、上記問題が
発生しない構造の半導体装置を提供することを目的とし
ている。
The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device having a structure in which the above-mentioned problems do not occur.

問題点を解決するだめの手段 本発明の′!4′−導体装置は上記従来の問題点を解決
するために、フィールド領域に形成された電極配線側面
に所定の厚さの側壁を設け、この電極配線の一方の端が
前記フィールド領域の端から前記側壁の厚さ以内に位置
し、ソース・ドレインや67前記電極配線」−に形成さ
れた層間絶縁膜が選択的にエツチングされてソース・ド
レインと前記電極配線にまたがるコンタクト窓が形成さ
れてなるものである。
The present invention's only means to solve the problem! In order to solve the above-mentioned conventional problems, the 4'-conductor device is provided with a side wall of a predetermined thickness on the side surface of the electrode wiring formed in the field area, so that one end of the electrode wiring extends from the edge of the field area. An interlayer insulating film located within the thickness of the side wall and formed on the source/drain and the electrode wiring is selectively etched to form a contact window spanning the source/drain and the electrode wiring. It is something.

作  用 本発明の″′14導体装置は」―記したように、電極配
線とソース・ドレインとにまたがるコンタクト窓を開口
する際に、コンタクト窓内のフィールド領域の端部は前
記電極配線側面に形成された側壁で覆われているため、
ソース・ドレインおよび電極配線上の層間絶縁膜がエツ
チングされてもフィールド絶縁膜がエツチングされてS
i基板が露出されることはない。
Function: As described in "'14 conductor device of the present invention," when opening a contact window spanning an electrode wiring and a source/drain, the end of the field area within the contact window is attached to the side surface of the electrode wiring. Because it is covered with formed side walls,
Even if the interlayer insulating film on the source/drain and electrode wires is etched, the field insulating film is etched and S
The i-board is never exposed.

実施例 本発明の一実施例を第1図〜第5図とともに説明する。Example An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.

第1図は浅い反対導電形不純物拡散層よりなるソース・
ドレインと多結晶Stよりなる電極配線とのコンタクト
部分の平面図、第2図はその断面図であり、10はフィ
ールド絶縁膜であるフィールドSiO2膜、11は電極
配線である多結晶Si 。
Figure 1 shows a source layer consisting of a shallow impurity diffusion layer of the opposite conductivity type.
FIG. 2 is a plan view and a cross-sectional view of a contact portion between a drain and an electrode wiring made of polycrystalline St, in which 10 is a field SiO2 film which is a field insulating film, and 11 is polycrystalline Si which is an electrode wiring.

12はソース・ドレイン、13は絶縁膜たとえばCV 
D S 102膜よりなる側壁、14はコンタクト窓、
15はP形Si基板、16は絶縁膜、17はA[配線、
’ 81d ’f −) SiO2膜である。0MO8
のスタティックRAMにおけるメモリーセルは2組のC
MOSインバータの各々のゲート電極を他方のインバー
タのソース・ドレインに接続してフリップフロップ回路
を構成するが、このゲート電極とソース・ドレインとの
接続部を第1図に示すようにコンタクト窓14がソース
・ドレインとゲート電極につながりフィールドS 10
2 @上にある多結晶5i11とにまだがって形成され
ることによって高密度化を図ることができる。このコン
タクト部を本発明の構造とした実施例の半導体装置を、
第3図〜第5図の工程説明図により詳しく説明する。P
形Si基板16を選択酸化することにより厚さ0.7μ
mのフィールドSiO2膜1oを形成し、厚さ0.01
51膜m のゲート5lo2膜18を形成した後、多結
晶Si膜を形成し、n形不純物であるPの熱拡散によシ
低抵抗化してからゲートS 102膜18とフィールド
S 102膜10」二に各々ゲート電極、電極配線11
を形成する(第3図)。
12 is a source/drain, 13 is an insulating film, for example, CV
A side wall made of D S 102 film, 14 a contact window,
15 is a P-type Si substrate, 16 is an insulating film, 17 is A [wiring,
'81d'f-) It is a SiO2 film. 0MO8
The memory cells in the static RAM are two sets of C
A flip-flop circuit is constructed by connecting the gate electrode of each MOS inverter to the source/drain of the other inverter, and a contact window 14 is formed at the connection between the gate electrode and the source/drain as shown in FIG. Field S10 connected to source/drain and gate electrode
2 @ By being formed across the polycrystalline layer 5i11 above, high density can be achieved. The semiconductor device of the embodiment in which this contact portion has the structure of the present invention is as follows:
This will be explained in detail with reference to process diagrams shown in FIGS. 3 to 5. P
By selectively oxidizing the Si substrate 16, the thickness is reduced to 0.7μ.
Form a field SiO2 film 1o with a thickness of 0.01 m.
After forming the gate S102 film 18 of 51 m2, a polycrystalline Si film is formed, and the resistance is lowered by thermal diffusion of P, which is an n-type impurity, and then the gate S102 film 18 and the field S102 film 10 are formed. Second, each gate electrode and electrode wiring 11
(Figure 3).

この時フィールドS 102膜10」二の電極配線であ
る多結晶5i11の端はフィールドS 102膜1゜の
端から0.2μmだけ離れへフィールドS i O−1
04:に位置している。n形不純物であるAsイオンを
注入して深さ0.15μmのソース・ドレイン12を形
成した後、気相化学蒸着(CVD)法により厚さが0.
4 μmの8102膜(CV D S 102膜)を形
成し、異方性の強い反応性イオンエツチング(RIE)
法を用いて全面をエツチングすることにより、平坦部の
CV D S 102膜を除去して多結晶5i11の側
面にのみ厚さ0.3μmの側壁13を形成する(第4図
)。
At this time, the edge of the polycrystalline 5i11, which is the electrode wiring of the field S102 film 10'2, is separated by 0.2 μm from the edge of the field S102 film 1°.
It is located at 04:. After implanting As ions, which are n-type impurities, to form the source/drain 12 with a depth of 0.15 μm, the source/drain 12 is formed with a thickness of 0.15 μm using a vapor phase chemical vapor deposition (CVD) method.
A 4 μm 8102 film (CV D S 102 film) was formed using reactive ion etching (RIE) with strong anisotropy.
By etching the entire surface using a method, the flat portion of the CV D S 102 film is removed, and a side wall 13 having a thickness of 0.3 μm is formed only on the side surface of the polycrystal 5i11 (FIG. 4).

つぎに局間絶縁膜としてCVD法で高濃度のPを含んだ
厚さ0.6μmのS No 2膜(PSG膜)16を形
成した後、このPSGSiO1ゲートSiO2膜18と
をRIE法により選択的にエツチングして、ソース・ド
レイン12と多結晶5i11にまたがるコンタクト窓を
開口しA111配線17を形成する(第5図)。
Next, after forming an S No 2 film (PSG film) 16 with a thickness of 0.6 μm containing a high concentration of P as an inter-station insulating film by CVD method, this PSGSiO1 gate SiO2 film 18 is selectively separated by RIE method. A contact window spanning the source/drain 12 and the polycrystal 5i11 is opened by etching to form an A111 wiring 17 (FIG. 5).

RIE法でPSGSiO1ゲートS 102膜18をエ
ツチングする際に、通常PSG膜16の厚さのばらつき
、エツチング速度の場所によるばらつき、エツチング速
度の再現性などを考慮してI]標とする厚さの絶縁膜(
本実施例ではPSG膜0.4μmとゲートSiO2膜○
、o15μm)をエツチングするのに要する時間よりも
一定の時間だけ長くエツチング(オーバーエツチング)
する。あるいはまたRIE法によるエツチング時間を短
かくしてい 薄vPS G 、Ill、例えば0.0811m の厚
さのPSCi膜す、゛・とグー)Si○2膜18全18
、この残したPSG−膜、S 102膜をSi基板に対
する選択比の大きな湿式エツチング法によりエツチング
することもありこの場合もエツチング時間を長くすなわ
ちオーバーエツチングをしてコンタクト窓内のPSGS
iO1グーF 5102膜18を完全に除去しようとす
る。
When etching the PSGSiO1 gate S102 film 18 using the RIE method, we usually take into account variations in the thickness of the PSG film 16, variations in etching rate depending on location, reproducibility of etching rate, etc. Insulating film (
In this example, PSG film 0.4 μm and gate SiO2 film ○
, o15 μm) for a certain period of time longer than the time required to etch (over-etching)
do. Alternatively, by shortening the etching time by the RIE method, a thin vPSG, Ill, for example, a 0.0811 m thick PSCi film, etc.) Si○2 film 18 total 18
In some cases, the remaining PSG film and S102 film are etched using a wet etching method with a high selectivity to the Si substrate, and in this case too, the etching time is lengthened, that is, over etching is performed to remove the PSGS in the contact window.
Attempt to completely remove the iO1 GooF 5102 film 18.

本実施例では多結晶5i11の端からソース・ドレイン
12までのフィールド5i02膜19」二には多結晶5
i11側面に形成されたCVDSi○2膜による側壁1
3があるため、−1−記のようなオーバーエツチングを
しても側壁13がエツチングされるだけでフィールドS
 102膜19がエツチングされることはなくソース・
ドレイン12下のSi基板15がコンタクト窓内に露出
することはない。
In this embodiment, the field 5i02 film 19 from the end of the polycrystalline 5i11 to the source and drain 12 is
Side wall 1 made of CVDSi○2 film formed on the side surface of i11
3, even if over-etching is performed as described in -1-, only the side wall 13 is etched and the field S
102 film 19 is not etched and the source
The Si substrate 15 under the drain 12 is not exposed within the contact window.

これは多結晶5116の端がフィールドS 102膜1
0の端から側壁13の厚さよりも少ない距離に位置する
だめに得られた結果である。
This means that the edge of the polycrystalline 5116 is the field S 102 film 1
This result was obtained for a cell located at a distance less than the thickness of the side wall 13 from the edge of the cell.

なお上記の説明ではソース・ドレイン12を形成した後
に側壁13を形成しているが、これに限らずソース・ド
レイン12形成前に側壁13を形成してもよいし、また
ソース・ドレインが2種の異なる不純物濃度領域よりな
るLDDの場合のように第1の不純物濃度のソース・ド
レインが形成された後に側壁13が形成され、その後で
第2の不純物濃度のソース・ドレインが形成されても良
い。
In the above description, the sidewalls 13 are formed after forming the source/drain 12, but the invention is not limited to this, and the sidewall 13 may be formed before the source/drain 12 is formed. As in the case of an LDD consisting of regions with different impurity concentrations, the sidewalls 13 may be formed after the source/drain with the first impurity concentration is formed, and then the source/drain with the second impurity concentration may be formed. .

さらに側壁13の材質として本実施例ではCVD510
2膜であるがこれに限定されることなくSi3N4膜な
ど他の絶縁膜でもよいが、局間絶縁膜16よリモエノチ
ング速度が小さいほうが望ましい。
Furthermore, the material of the side wall 13 is CVD510 in this embodiment.
Although the two films are not limited to this and other insulating films such as a Si3N4 film may be used, it is preferable that the remoenoting rate is lower than that of the interstation insulating film 16.

発明の効果 本発明の半導体装置によれば、ソース・ドレインとフィ
ールド絶縁膜上の電極配線とにまたがるコンタクト窓を
形成する際に、フィールド領域端のフィールド絶縁膜が
エツチングされることがないのでコンタクト窓内にソー
ス・ドレイン下の3基板が露出することがなく、ソース
・ドレインや電極配線とSi基板とが短絡することがな
い。したがって接合の浅いソース ドレインや薄いグー
) SiO2膜の高密度LSIの製造歩留を向上するこ
とができる。
Effects of the Invention According to the semiconductor device of the present invention, when forming a contact window spanning the source/drain and the electrode wiring on the field insulating film, the field insulating film at the edge of the field region is not etched, so that the contact window is not etched. The three substrates under the source/drain are not exposed within the window, and there is no short circuit between the source/drain or electrode wiring and the Si substrate. Therefore, it is possible to improve the manufacturing yield of high-density LSIs with shallow source/drain junctions and thin SiO2 films.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例における半導体装置のコンタ
クト部の平面図、第2図は同断面図、第3図〜第6図は
同装置の製造工程を説明する断面図、第6図、第7図は
従来の半導体装置のコンタクト部の断面図である。 10・・・・・・フィールドS 102膜、11・・・
・・・電極配L12・・・・・・ソース・ドレイン、1
3・山・・側壁、14・・・・・・コンタクト窓。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名区 
        8 寸 aフ 憾        ”
FIG. 1 is a plan view of a contact portion of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the same, FIGS. 3 to 6 are cross-sectional views explaining the manufacturing process of the device, and FIG. , FIG. 7 is a sectional view of a contact portion of a conventional semiconductor device. 10...Field S 102 membrane, 11...
... Electrode arrangement L12 ... Source/drain, 1
3. Mountain... side wall, 14... contact window. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person
8. I’m sorry”

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] フィールド領域に形成した電極配線と、この電極配線の
側面に形成した所定の厚さの側壁と、上記電極配線上に
形成した層間絶縁膜を備え、かつ上記電極配線の一方の
端が前記フィールド領域の端より、前記側壁の厚さ以内
の距離だけ離れて位置され、上記層間絶縁膜に、上記電
極配線の一方の端を含み、該電極配線とソース・ドレイ
ンとにまたがるように形成されたコンタクト窓を備えて
なる半導体装置。
The electrode wiring includes an electrode wiring formed in the field region, a side wall having a predetermined thickness formed on the side surface of the electrode wiring, and an interlayer insulating film formed on the electrode wiring, and one end of the electrode wiring is located in the field region. a contact located at a distance within the thickness of the side wall from the end of the interlayer insulating film, including one end of the electrode wiring, and formed so as to span the electrode wiring and the source/drain. A semiconductor device equipped with a window.
JP60008634A 1985-01-21 1985-01-21 Semiconductor device Pending JPS61168265A (en)

Priority Applications (1)

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JP60008634A JPS61168265A (en) 1985-01-21 1985-01-21 Semiconductor device

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JP (1) JPS61168265A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6818932B2 (en) 2001-03-13 2004-11-16 Renesas Technology Corp. Semiconductor device with improved soft error resistance
US7633126B2 (en) 2005-08-01 2009-12-15 Nec Electronics Corporation Semiconductor device having a shared contact and method of fabricating the same

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