DE10019708A1 - Halbleitervorrichtung - Google Patents
HalbleitervorrichtungInfo
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- H10B10/00—Static random access memory [SRAM] devices
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10B10/00—Static random access memory [SRAM] devices
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Abstract
Ein Treibertransistor mit einer Gateelektrode (4a) ist auf der Oberfläche einer p-Wanne (2a) eines Siliziumsubstrates (1) ausgebildet. Ein Siliziumoxidfilm (7) und ein Siliziumnitridfilm (8) sind so ausgebildet, daß sie den Treibertransistor abdecken. Ein Zwischenlagen-Isolatorfilm (11) ist auf dem Siliziumnitridfilm (8) ausgebildet. Ein Kontaktloch (12c) ist so angeordnet, daß es planar zumindest die Gateelektorde (4a) überlappt. Somit wird eine Halbleitervorrichtung geschaffen, welche in der Lage ist, die gewünschten Funktionen durchzuführen und gleichzeitig eine verringerte Speicherzellengröße hat.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitervor
richtung und insbesondere betrifft sie eine Halbleitervor
richtung mit einer statischen Speicherzelle mit wahlfreiem
Zugriff (nachfolgend als "SRAM" bezeichnet).
In den letzten Jahren ist es wichtig geworden, Energie
für und die benötigte Betriebsspannung einer Halbleitervor
richtung in einer tragbaren Vorrichtung zu verringern, so
daß die tragbare Vorrichtung durch eine Batterie so lang
als möglich betrieben werden kann. Aufgrund dessen wird ein
SRAM, welches mit niedriger Spannung und niedrigem Energie
verbrauch betreibbar ist, zunehmend wichtiger.
Um die Anforderungen zu erfüllen, wird als Speicherzel
le im SRAM eine CMOS-Speicherzelle verwendet. Die CMOS-
Speicherzelle ist aus vier n-Kanal-MOS-Transistoren und
zwei p-Kanal-MOS-Transistoren aufgebaut.
Für gewöhnlich werden zwei Zugriffstransistoren und
zwei Treibertransistoren für eine SRAM-Speicherzelle ver
wendet. Was eine CMOS-Speicherzelle betrifft, werden zwei
Lasttranssistoren zusätzlich zu diesen genannten Transisto
ren als Lastelemente verwendet.
Unter Bezugnahme auf Fig. 19 wird nun eine herkömmliche
CMOS-Speicherzelle beschrieben. Gemäß Fig. 19 sind element
bildende Regionen oder Bereiche 120a, 120b, 120c und 120d
durch einen Feldisolationsfilm 103 voneinander getrennt auf
der Oberfläche eines Siliziumsubstrates ausgebildet. Ein
Zugriffstransistor T1 und ein Treibertransistor T3 sind auf
dem elementbildenden Bereich 120a ausgebildet.
Ein Zugriffstransistor T2 und ein Treibertransistor T4
sind auf dem elementbildenden Bereich 120b ausgebildet. Ein
Lasttransistor T5 ist auf dem elementbildenden Bereich 120c
ausgebildet und ein Lasttransistor T6 ist auf dem element
bildenden Bereich 120d ausgebildet.
Über die elementbildenden Bereiche 120a und 120b hinweg
ist eine Gateelektrode 104c ausgebildet. Über die element
bildenden Bereiche 120a und 120c ist eine Gateelektrode
104a ausgebildet. Über die elementbildenden Bereiche 120b
und 120d hinweg ist eine Gateelektrode 104b ausgebildet.
Kontaktlöcher 112a, 112b und 112c sind ausgebildet, um die
Oberfläche des elementbildenden Bereiches 120a freizulegen.
Kontaktlöcher 112d, 112e und 112f sind ausgebildet, um
die Oberfläche des elementbildenden Bereiches 120b freizu
legen, Kontaktlöcher 112g und 112h sind ausgebildet, um die
Oberfläche des elementbildenden Bereiches 120c freizulegen,
und Kontaktlöcher 112i und 112j sind ausgebildet, um die
Oberfläche des elementbildenden Bereiches 120d freizulegen.
Kontaktlöcher 112k und 112m sind ausgebildet, um die
Oberfläche einer n-Wanne 120b freizulegen. Eine Gateelek
trode 104d gehört zu einer anderen Speicherzelle, benach
bart der momentan beschriebenen Speicherzelle. Eine Mehr
zahl derartiger Speicherzellen ist in einem einzelnen SRAM
auf einem Siliziumsubstrat ausgebildet.
Eine Möglichkeit eines Verfahrens zur Herstellung der
oben erwähnten Speicherzelle wird nun unter Bezugnahme auf
die Schnittdarstellungen beschrieben, welche entlang Linie
XX-XX in Fig. 19 gemacht sind. Gemäß Fig. 20 ist eine p-
Wanne 102a in einem bestimmten Bereich eines Silizium
substrates 101 ausgebildet. Die Gateelektroden 104a und
104d sind auf der Oberfläche der p-Wanne 102a über einen
Gateisolatorfilm 105 mit in Form von auf den Gates befind
lichen Isolatorfilmen 106a und 106b ausgebildet.
Eine Verunreinigung, beispielsweise Phosphor, wird
durch die Gateelektroden 104a und 104d und die Isolatorfil
me 106a und 106b auf den Gates, welche als Masken dienen,
eingebracht, so daß ein n--Drainbereich 109a und ein n--
Sourcebereich 109b gebildet werden.
Gemäß Fig. 21 wird beispielsweise durch CVD ein Silizi
um(di)oxidfilm (nicht gezeigt) ausgebildet, um die Gate
elektroden 104a und 104d und die Isolatorfilme 106a und
106b auf den Gates abzudecken. Der Siliziumoxidfilm wird
anisotrop geätzt, wodurch Seitenwandisolatorfilme 107a an
beiden Seitenoberflächen der Gateelektrode 104a gebildet
werden. Weiterhin werden Seitenwandisolatorfilme 107b an
beiden Seitenoberflächen der Gateelektrode 104d gebildet.
Durch die Seitenwandisolatorfilme 107a und 107b und die
Isolatorfilme 106a und 106b auf den Gates, welche als Mas
ken diesen, wird eine Verunreinigung des n-Typs einge
bracht, wodurch ein n+-Drainbereich 110a und ein n+-Source
bereich 110b gebildet werden.
Gemäß Fig. 22 wird ein Zwischenisolatorfilm 111, beste
hend aus einem Siliziumoxidfilm, durch CVD auf dem Silizi
umsubstrat 101 ausgebildet, um die Seitenwandisolatorfilme
107a und 107b und die Isolatorfilme 106a und 106b auf den
Gates abzudecken. Ein bestimmtes Resistmuster (nicht ge
zeigt) wird auf dem Zwischenisolatorfilm 111 ausgebildet.
Der Zwischenisolatorfilm wird durch das Resistmuster,
welches als Maske dient, anisotrop geätzt, wodurch das Kon
taktloch 112b gebildet wird, welches die Oberfläche des n+-
Drainbereichs 110a freilegt. Weiterhin wird das Kontaktloch
112c gebildet, um die Oberfläche des n+-Sourcebereichs 110b
freizulegen.
Gemäß Fig. 23 wird ein Sperrschicht-Metallfilm 113, be
stehend aus einem Titanfilm und einem Titannitridfilm, bei
spielsweise durch Sputtern ausgebildet, um die Seitenflä
chen und die Bodenflächen der Kontaktlöcher 112a und 112c
und die obere Oberfläche des Zwischenisolatorfilms 111 zu
bedecken. Ein Wolframfilm (nicht gezeigt) wird beispiels
weise durch CVD auf dem Sperrschicht-Metallfilm 113 ausge
bildet.
Auf dem Wolframfilm wird ein Resistmuster (nicht ge
zeigt) ausgebildet. Der Wolframfilm und der Sperrschicht-
Metallfilm 113 werden durch das als Maske dienende Resist
muster anisotrop geätzt, wodurch Verdrahtungsschichten
114a, 114b und 114c ausgebildet werden. Durch die genannten
Schritte wird ein wesentlicher Teil der Speicherzelle des
SRAM vervollständigt.
Bei dem erwähnten SRAM müssen jedoch sechs MOS-Transi
storen für jede Speicherzelle gebildet werden. Beispiels
weise im Vergleich zu einer anderen Hochwiderstands-Spei
cherzelle, welche als Lastelemente keine Transistoren ver
wendet, wird daher die von der Speicherzelle eingenommene
Fläche vergrößert.
Weiterhin müssen die Kontaktlöcher für eine elektrische
Verbindung mit den Transistoren für die jeweiligen Transi
storen vorgesehen werden. Infolgedessen kann die Größe des
Halbleiterchips in nachteiliger Weise anwachsen.
Wenn die Kontaktlöcher an die Gateelektrode angenähert
werden oder wenn die elementbildenden Bereiche verengt oder
verkleinert werden, um diese Probleme zu umgehen, ergeben
sich jedoch die nachfolgenden Probleme:
Wenn die Kontaktlöcher an die Gateelektrode angenähert
werden, kann die Oberfläche der Gateelektrode 104a freilie
gen, wenn das Kontaktloch 112c durch den Schritt gemäß Fig.
22 ausgebildet wird. Von daher kann in dem Kontaktloch 112c
eingebettetes Wolfram mit der Gateelektrode 104a kurzge
schlossen werden.
Wenn die elementbildenden Bereiche verkleinert oder
verschmälert werden, kann der Feldisolationsfilm 103 zu
stark geätzt werden, wenn das Kontaktloch 112b im Schritt
gemäß Fig. 22 gebildet wird. Von daher kann ein Strom von
dem im Kontaktloch 112b eingebetteten Wolfram zu der p-Wan
ne 102a über den zu stark geätzten Teil des Feldisolations
films 103 austreten.
Es ist somit sehr schwer, die von der Speicherzelle
eingenommene Fläche zu verkleinern, so daß die Chipgröße
nicht verringert werden kann.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die genann
ten Probleme zu beseitigen, und eine Aufgabe der Erfindung
ist es, eine Halbleitervorrichtung zu schaffen, welche in
der Lage ist, die gewünschten Funktionen und Betriebsab
läufe durchzuführen, wobei gleichzeitig die Chipgröße ver
ringert wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die vorliegende Er
findung die im Anspruch 1 bzw. 20 angegebenen Merkmale vor.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung
weist eine Halbleitervorrichtung einen Bereich eines ersten
Leitfähigkeitstyps, einen elementbildenden Bereich, ein
Halbleiterelement, einen Isolatorfilm und ein erstes Kon
taktloch auf. Der Bereich des ersten Leitfähigkeitstyps ist
der auf der Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrates aus
gebildet ist. Der elementbildende Bereich ist auf der
Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates durch einen Ele
mentisolationsfilm getrennt und auf der Oberfläche des Be
reiches des ersten Leitfähigkeitstyps ausgebildet. Das
Halbleiterelement ist auf dem elementbildenden Bereich aus
gebildet ist. Der Isolatorfilm ist auf dem Halbleiter
substrat ausgebildet, um das Halbleiterelement abzudecken.
Das erste Kontaktloch ist in dem Isolatorfilm zum Freilegen
der Oberfläche des elementbildenden Bereiches ausgebildet.
Das Halbleiterelement weist einen Elektrodenteil, ein Paar
von ersten Verunreinigungsbereichen eines zweiten Leitfä
higkeitstyps, und einen zweiten Verunreinigungsbereich ei
nes zweiten Leitfähigkeitstyps auf. Der Elektrodenteil ist
über den elementbildenden Bereich hinweg ausgebildet. Das
Paar von ersten Verunreinigungsbereichen eines zweiten
Leitfähigkeitstyps ist an einer Seite und auf der anderen
Seite des elementbildenden Bereiches durch den Elektroden
teil ausgebildet und hat eine erste Verunreinigungskonzen
tration haben. Der zweite Verunreinigungsbereich eines
zweiten Leitfähigkeitstyps ist auf zumindest einem der er
sten Verunreinigungsbereiche ausgebildet, um einen Kontakt
teil des ersten Kontaktloches zu beinhalten, und hat eine
zweite Verunreinigungskonzentration, welche höher als die
erste Verunreinigungskonzentration ist. Ein Ätzschutzfilm
mit unterschiedlichen Ätzeigenschaften für den Isolatorfilm
ist zwischen dem Isolatorfilm und dem Halbleiterelement
ausgebildet, um den Elektrodenteil in direktem Kontakt mit
den beiden Seitenflächen des Elektrodenteils (4a bis 4e)
abzudecken. Das erste Kontaktloch ist so angeordnet, daß es
den Elektrodenteil planar überlappt.
Der Ausdruck "planar überlappend" bedeutet eine "(im
wesentlichen) in horizontaler Richtung erfolgende Überlap
pung im Layoutmuster der Halbleitervorrichtung". Dies
trifft auch auf die nachfolgende Beschreibung, sowie die
Ansprüche zu.
Obgleich bei dieser Halbleitervorrichtung das erste
Kontaktloch in einer Position planar überlappend mit dem
Elektrodenteil angeordnet ist, wird die Oberfläche des
Elektrodenteils beim Ätzen zur Ausbildung des ersten Kon
taktloches nicht freigelegt, sondern die Oberfläche des
elementbildenden Bereiches wird in einer selbstfluchtenden
Art und Weise freigelegt, da der Elektrodenteil mit dem
Ätzschutzfilm abgedeckt ist, der in direktem Kontakt mit
den Seitenoberflächen ist. Von daher wird der Elektroden
teil nicht mit einem Verdrahtungsmaterial kurzgeschlossen,
welches in dem ersten Kontaktloch eingebettet ist. Infolge
dessen wird eine Halbleitervorrichtung mit einer weiter
verringerten Chipgröße erhalten, welche die gewünschten
Funktionen durchführt.
Bevorzugt beinhaltet der Isolatorfilm einen Silizium
oxidfilm (Siliziumdioxidfilm), und der Ätzschutzfilm bein
haltet zumindest einen Siliziumnitridfilm. In diesem Fall
ist das Verhältnis der Ätzrate (Ätzauswahl oder -angriffs
verhältnis) für den Isolatorfilm zur Ätzrate für den Ätz
schutzfilm zum Ausbilden des ersten Kontaktloches vergrö
ßerbar, so daß der Siliziumoxidfilm geätzt werden kann, oh
ne daß der Siliziumnitridfilm wesentlich angeätzt wird.
Bevorzugt beinhaltet der Ätzschutzfilm weiterhin einen
Siliziumoxidfilm (Siliziumdioxidfilm), der unter dem Sili
ziumnitridfilm ausgebildet ist. In diesem Fall kann das
Ätzauswahlverhältnis noch weiter angehoben werden.
Bevorzugt enthält der Isolatorfilm weiterhin eine Ver
unreinigung zur Verbesserung des Ätzauswahlverhältnisses
hinsichtlich des Ätzschutzfilms. Auch in diesem Fall läßt
sich das Ätzauswahlverhältnis noch weiter anheben.
Eine derartige Verunreinigung wird bevorzugt aus Phos
phor oder Bor bereitgestellt.
Die Halbleitervorrichtung beinhaltet bevorzugt weiter
hin einen anderen Elektrodenteil, der über dem elementbil
denden Bereich in einem Abstand zum Elektrodenteil ausge
bildet ist, wobei der andere Elektrodenteil mit dem Ätz
schutzfilm bedeckt ist, der in direkten Kontakt mit wenig
stens den Seitenoberflächen kommt, und das erste Kontakt
loch ist so angeordnet, daß es mit dem anderen Elektroden
teil planar überlappt. In diesem Fall ist das erste Kon
taktloch so angeordnet, daß es mit dem anderen Elektroden
teil planar überlappt, wodurch die Chipgröße der Halblei
tervorrichtung mit einer Mehrzahl von Elektrodenteilen
leicht verringert werden kann.
Es ist bevorzugt, daß der Raum zwischen dem Elektroden
teil und dem anderen Elektrodenteil länger als zweimal die
Dicke des Ätzschutzfilmes ist und die Dicke des Ätzschutz
filmes geringer als die Höhe des Elektrodenteils und des
anderen Elektrodenteils ist. In diesem Fall kann die Ober
fläche des elementbildenden Bereiches, der zwischen dem
Elektrodenteil und dem anderen Elektrodenteil, welche ein
ander benachbart sind, angeordnet ist, zuverlässig in einer
selbstfluchtenden Weise bei der Ausbildung des ersten Kon
taktloches freigelegt werden.
Weiterhin ist der zweite Verunreinigungsbereich bevor
zugt durch Einbringung einer Verunreinigung durch einen
Kontaktteil des ersten Kontaktloches ausgebildet. In diesem
Fall kann der zweite Verunreinigungsbereich leicht in einer
selbstfluchtenden Weise durch das Kontaktloch ausgebildet
werden.
Die Halbleitervorrichtung weist weiterhin bevorzugt ein
zweites Kontaktloch auf, das in dem Isolatorfilm ausgebil
det ist und so angeordnet ist, daß es nicht planar mit dem
Elektrodenteil überlappt, sowie einen dritten Verunreini
gungsbereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der einen
Kontaktteil des zweiten Kontaktloches beinhaltet und der
auf einem anderen der ersten Verunreinigungsbereiche ausge
bildet ist und eine dritte Verunreinigungskonzentration
hat, welche höher als die erste Verunreinigungskonzentrati
on ist, wobei das Halbleiterelement ein Transistor mit dem
dritten Verunreinigungsbereich ist und wobei der Abstand
zwischen dem dritten Verunreinigungsbereich und einem Ab
schnitt unmittelbar unter der Seitenoberfläche des Elektro
denteiles auf der Seite, wo der dritte Verunreinigungsbe
reich auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates an
geordnet ist, länger als der Abstand zwischen dem zweiten
Verunreinigungsbereich und einem Abschnitt unmittelbar un
ter der Seitenoberfläche des Elektrodenteiles auf der Seite
ist, wo der zweite Verunreinigungsbereich auf der Haupt
oberfläche des Halbleitersubstrates angeordnet ist. In die
sem Fall kann ein Transistor mit dem Paar der ersten Verun
reinigungsbereiche, des zweiten Verunbereinigungsbereiches
und des dritten Verunreinigungsbereiches eine Art von para
sitärem Widerstand, bestehend aus den ersten Verunreini
gungsbereichen zwischen dem dritten Verunreinigungsbereich
und dem Abschnitt oder Bereich unmittelbar unter der Sei
tenoberfläche des Elektrodenteiles, auf der Seite haben, wo
der dritte Verunreinigungsbereich angeordnet ist. Die
Stromsteuerbarkeit des Transistors mit einem derartigen pa
rasitären Widerstand kann absichtlich oder bewußt verrin
gert werden.
Der dritte Verunreinigungsbereich wird bevorzugt durch
Einbringen einer Verunreinigung durch den Kontaktteil des
zweiten Kontaktloches ausgebildet. In diesem Fall kann der
dritte Verunreinigungsbereich leicht in einer selbstfluch
tenden Weise durch den Kontaktteil ausgebildet werden.
Bevorzugt ist der Elementisolationsfilm mit dem Ätz
schutzfilm abgedeckt, und das erste oder das zweite Kon
taktloch ist so angeordnet, daß es planar mit dem Element
isolationsfilm überlappt. In diesem Fall kann der element
bildende Bereich weiter verjüngt oder schmäler gemacht wer
den, um die Chipgröße der Halbleitervorrichtung weiter zu
verringern. Der Elementisolationsfilm, der mit dem Ätz
schutzfilm abgedeckt ist, wird nicht zu stark geätzt, wenn
jedes Kontaktloch ausgebildet wird. Der zweite oder dritte
Verunreinigungsbereich wird durch Einbringen der Verunrei
nigung durch den Kontaktteil eines jeden Kontaktloches ge
bildet, wodurch Stromaustritt von einem Abschnitt nahe der
Grenze zwischen dem Elementisolationsfilm und dem element
bildenden Bereich unterdrückt wird.
Bevorzugt weist die Halbleitervorrichtung weiterhin ein
drittes Kontaktloch auf, das in dem Isolatorfilm ausgebil
det ist, um planar mit dem Elektrodenteil zu überlappen,
sowie einen vierten Verunreinigungsbereich eines zweiten
Leitfähigkeitstyps mit einem Kontaktteil für das dritte
Kontaktloch, der auf dem anderen der ersten Verunreini
gungsbereiche ausgebildet ist und eine zweite Verunreini
gungskonzentration höher als die erste Verunreinigungskon
zentration hat, wobei das Halbleiterelement ein Transistor
ist, der weiterhin den vierten Verunreinigungsbereich bein
haltet und wobei der Abstand zwischen dem vierten Verunrei
nigungsbereich und einem Bereich oder Abschnitt unmittelbar
unter der Seitenoberfläche des Elektrodenteils auf der Sei
te, wo der vierte Verunreinigungsbereich auf der Hauptober
fläche des Halbleitersubstrates angeordnet ist, im wesent
lichen gleich dem Abstand zwischen dem zweiten Verunreini
gungsbereich und einem Abschnitt unmittelbar unter der Sei
tenoberfläche des Elektrodenteils auf der Seite ist, wo der
zweite Verunreinigungsbereich auf der Hauptoberfläche des
Halbleitersubstrates angeordnet ist. In diesem Fall ist ein
Transistor mit dem Elektrodenteil, dem Paar der ersten Ver
unreinigungsbereiche, dem zweiten Verunreinigungsbereich
und dem vierten Verunreinigungsbereich hinsichtlich von Be
triebsabweichungen verringert und in seinem Betrieb stabi
lisiert.
Bevorzugt ist die Elektrodenlänge des Elektrodenteiles
in dem Abschnitt, wo das erste Kontaktloch und das dritte
Kontaktloch mit dem Elektrodenteil überlappen, im Vergleich
zum verbleibenden Bereich größer. In diesem Fall können das
erste Kontaktloch und das dritte Kontaktloch, die auf bei
den Seiten des Elektrodenteiles liegen, leicht ohne wesent
liche Vergrößerung des elementbildenden Bereiches ausge
formt werden.
Bevorzugt ist das erste oder ist das dritte Kontaktloch
so angeordnet, daß es mit dem Elementisolationsfilm planar
überlappt. In diesem Fall kann der elementbildende Bereich
weiter verkleinert werden, so daß die Chipgröße der Halb
leitervorrichtung ebenfalls weiter verringert wird. Weiter
hin kann der Elementisolationsfilm, der mit dem Ätzschutz
film bedeckt ist, vor zu starkem Ätzangriff geschützt wer
den, wenn die ersten und dritten Kontaktlöcher gebildet
werden, so daß Leckströme unterdrückt werden.
Bevorzugt wird der vierte Verunreinigungsbereich da
durch ausgebildet, daß eine Verunreinigung durch den Kon
taktteil des dritten Kontaktloches eingebracht wird. In
diesem Fall kann der vierte Verunreinigungsbereich leicht
in einer selbstfluchtenden Weise durch den Kontaktteil hin
durch ausgebildet werden.
Die Halbleitervorrichtung weist bevorzugt weiterhin ein
zweites Kontaktloch auf, das in dem Isolatorfilm ausgebil
det und so angeordnet ist, daß es mit dem Elektrodenteil
nicht planar überlappt, sowie einen dritten Verunreini
gungsbereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps mit einem
Kontaktteil des zweiten Kontaktloches, der auf der anderen
Seite der ersten Verunreinigungsbereiche ausgebildet ist
und eine zweite Verunreinigungskonzentration höher als die
erste Verunreinigungskonzentration hat, wobei ein drittes
Kontaktloch in dem Isolatorfilm ausgebildet ist und so an
geordnet ist, daß es planar mit dem Elektrodenteil über
lappt, und wobei ein vierter Verunreinigungsbereich eines
zweiten Leitfähigkeitstyps mit einem Kontaktteil des drit
ten Kontaktloches auf einem anderen der ersten Verunreini
gungsbereiche ausgebildet ist und eine zweite Verunreini
gungskonzentration höher als die erste Verunreinigungskon
zentration hat. Es ist bevorzugt, daß eine Mehrzahl von
Halbleitervorrichtungen auf dem Halbleitersubstrat ausge
bildet ist und die Halbleiterelemente einen ersten Transis
tor mit dem Elektrodenteil, dem Paar von ersten Verunreini
gungsbereichen, dem zweiten Verunreinigungsbereich und dem
dritten Verunreinigungsbereich und einen zweiten Transistor
beinhaltet mit dem Elektrodenteil, dem Paar von ersten Ver
unreinigungsbereichen, dem zweiten Verunreinigungsbereich
und dem vierten Verunreinigungsbereich. Weiterhin ist der
Abstand zwischen dem dritten Verunreinigungsbereich und ei
nem Abschnitt unmittelbar unterhalb der Seitenfläche des
Elektrodenteils auf der Seite, wo der dritte Verunreini
gungsbereich auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstra
tes angeordnet ist, größer als der Abstand zwischen dem
zweiten Verunreinigungsbereich und einem Abschnitt unmit
telbar unter der Seitenfläche des Elektrodenteils auf der
Seite, wo der zweite Verunreinigungsbereich auf der Haupt
oberfläche des Halbleitersubstrates angeordnet ist, und der
Abstand zwischen dem vierten Verunreinigungsbereich und ei
nem Abschnitt unmittelbar unter der Seitenoberfläche des
Elektrodenteils auf der Seite, wo der vierte Verunreini
gungsbereich auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstra
tes angeordnet ist, ist im wesentlichen gleich dem Abstand
zwischen dem zweiten Verunreinigungsbereich und dem Ab
schnitt unmittelbar unter der Seitenoberfläche des Elektro
denteils auf der Seite, wo der zweite Verunreinigungsbe
reich auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates an
geordnet ist. In diesem Fall hat der erste Transistor, wie
oben beschrieben, einen parasitären Widerstand, so daß die
Betriebsfähigkeit (Stromsteuerbarkeit) gewollt oder gezielt
verringert werden kann. Der zweite Transistor, der keinen
derartigen parasitären Widerstand hat, wird daran gehin
dert, daß seine Funktionen abweichen, und wird im Betrieb
stabilisiert.
Bevorzugt hat die Halbleitervorrichtung eine statische
Speicherzelle mit einem Paar von Treibertransistoren mit
über Kreuz verbundenen Gates und Drains, einem Paar von Zu
griffstransistoren mit Sources, welche mit den Drains der
jeweiligen Treibertransistoren verbunden sind, und einem
Paar von Lasttransistoren mit Drains, welche mit den Drains
der jeweiligen Treibertransistoren verbunden sind, und Ga
tes, welche mit den Gates der jeweiligen Treibertransisto
ren verbunden sind, wobei die Zugriffstransistoren der er
ste Transistor und die Treibertransistoren und die Last
transistoren der zweite Transistor sind. In diesem Fall
sind die Zugriffstransistoren der statischen Speicherzelle
insbesondere durch den ersten Transistor gebildet, wodurch
die Stromsteuerbarkeit der Zugriffstransistoren gewollt
oder absichtlich verringert ist aufgrund des Vorhandenseins
eines parasitären Widerstandes, und das Verhältnis (beta-
Verhältnis) der Stromsteuerbarkeit der Treibertransistoren
relativ zur Stromsteuerbarkeit der Zugriffstransistoren
wird erhöht. Infolgedessen lassen sich die Funktionen und
Betriebsabläufe in der statischen Speicherzelle stabilisie
ren.
Bevorzugt weist die Halbleitervorrichtung weiterhin ei
nen Leiterteil oder leitfähigen Teil auf, der so ausgebil
det ist, daß er das erste Kontaktloch auffüllt, sowie eine
Verdrahtungsschicht, welche auf dem Isolatorfilm ausgebil
det ist und elektrisch mit dem Leiterteil verbunden ist,
wobei die Verdrahtungsschicht teilweise die obere Oberflä
che des Leiterteils bedeckt, wobei ein Abschnitt der oberen
Oberfläche des Leiterteils, der nicht mit der Verdrahtungs
schicht abgedeckt ist, in einer Position unter der oberen
Oberfläche des Isolatorfilms liegt. In diesem Fall kann der
im wesentlichen horizontale Raum zwischen benachbarten Ver
drahtungsschichten verringert werden, um die Größe eines
Verdrahtungsausbildungsbereiches und damit auch die Chip
größe der Halbleitervorrichtung zu verringern.
Die Halbleitervorrichtung weist weiterhin bevorzugt ein
viertes Kontaktloch auf, das in dem Isolatorfilm und dem
Elementisolationsfilm ausgebildet ist, um die Oberfläche
des Bereiches mit dem ersten Leitfähigkeitstyp freizulegen.
In diesem Fall kann das vierte Kontaktloch zur Stabilisie
rung des Potentials des Bereiches des ersten Leitfähig
keitstyps problemlos ohne Einschränkungen durch das Layout
muster gebildet werden.
Eine Halbleitervorrichtung gemäß eines weiteren Aspek
tes der vorliegenden Erfindung weist einen Isolatorfilm,
ein Kontaktloch, einen Leiterbereich und eine Verdrahtungs
schicht auf. Der Isolatorfilm ist auf der Hauptoberfläche
eines Halbleitersubstrates ausgebildet. Das Kontaktloch ist
in dem Isolatorfilm zum Freilegen der Hauptoberfläche des
Halbleitersubstrates ausgebildet. Der Leiterteil ist in das
Kontaktloch eingebettet. Die Verdrahtungsschicht ist auf
dem Isolatorfilm ausgebildet und elektrisch mit dem Leiter
teil verbunden. Die Verdrahtungsschicht deckt teilweise die
obere Oberfläche des Leiterteils ab, und ein Abschnitt der
oberen Oberfläche des Leiterteils, der nicht mit der Ver
drahtungsschicht bedeckt ist, liegt in einer Position unter
der oberen Oberfläche des Isolatorfilms.
Bei der Halbleitervorrichtung gemäß dieses weiteren
Aspektes der vorliegenden Erfindung liegt der Abschnitt der
oberen Oberfläche des Leiterteils, der nicht mit der Ver
drahtungsschicht bedeckt ist, in einer Position unter der
oberen Oberfläche des Isolatorfilms, wodurch der im wesent
lichen horizontale Abstand zwischen der Verdrahtungs
schicht, die mit dem Leiterteil verbunden ist, und einer
weiteren Verdrahtungsschicht verringert werden kann. Somit
kann die Größe des Bereiches zur Ausbildung der Verdrah
tungsschicht und damit die Chipgröße der Halbleitervorrich
tung verringert werden.
Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorlie
genden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be
schreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
anhand der Zeichnung.
Es zeigt:
Fig. 1 ein Ersatzschaltbild ein Speicherzelle eines
SRAM gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Speicherzelle gemäß der
ersten Ausführungsform;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung entlang Linie III-III in
Fig. 2;
Fig. 4 bis 12 jeweils Schnittdarstellungen entlang der
Linie III-III in Fig. 2 zur Veranschaulichung der wesentli
chen Herstellungsschritte bei der Herstellung der Speicher
zelle des SRAM von Fig. 2;
Fig. 13 eine Schnittdarstellung einer Speicherzelle ei
nes SRAM gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegen
den Erfindung;
Fig. 14 eine Draufsicht auf die Speicherzelle gemäß der
zweiten Ausführungsform von Fig. 13;
Fig. 15 eine Schnittdarstellung zur Veranschaulichung
eines Herstellungsschrittes bei einem Herstellungsverfahren
der Speicherzelle des SRAM gemäß der zweiten Ausführungs
form von Fig. 13;
Fig. 16 eine Draufsicht auf eine Speicherzelle eines
SRAM gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 17 eine Schnittdarstellung entlang Linie XVII-XVII
in Fig. 16 zur Veranschaulichung der Speicherzelle gemäß
der dritten Ausführungsform;
Fig. 18 eine Schnittdarstellung entlang Linie XVIII-
XVIII in Fig. 2 zum Vergleich der Speicherzelle gemäß der
dritten Ausführungsform mit der Speicherzelle gemäß der er
sten Ausführungsform;
Fig. 19 eine Draufsicht auf ein herkömmliches SRAM; und
Fig. 20 bis 23 Schnittdarstellungen entlang Linie XX-XX
in Fig. 19 zur Darstellung von einzelnen Herstellungs
schritten beim Herstellungsverfahren einer Speicherzelle
für das herkömmliche SRAM.
Eine Halbleitervorrichtung mit einer statischen Spei
cherzelle gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegen
den Erfindung wird nun beschrieben.
Die Fig. 1 bzw. 2 zeigen einen Ersatzschaltkreis der
statischen Speicherzelle bzw. die Draufsicht hierauf. Gemäß
der Fig. 1 und 2 ist die Speicherzelle an einer Schnitt
stelle zwischen komplementären Datenleitungen
(Bitleitungen) und einer Wortleitung in Form einer Matrix
in einem SRAM angeordnet. Die Speicherzelle ist durch einen
Flipflop-Schaltkreis und zwei Zugriffstransistoren T1 und
T2 gebildet.
Im Flipflop-Schaltkreis sind ein durch einen Lasttran
sistor T5 und einen Treibertransistor T3 gebildeter Inver
ter, ein durch einen Lasttransistor T6 und einen Treiber
transistor T4 gebildeter weiterer Inverter, ein Eingangsan
schluß und ein Ausgangsanschluß untereinander verbunden, um
zwei Speicherknoten N1 und N2 zu bilden.
Der Zugriffstransistor T1 und der Treibertransistor T3
sind auf einem elementbildenden Bereich 20a ausgebildet.
Der Zugriffstransistor T2 und der Treibertransistor T4 sind
auf einem elementbildenden Bereich 20b ausgebildet. Eine
Gateelektrode 4c des Zugriffstransistors T2 und des Zu
griffstransistors T1 ist über die elementbildenden Bereiche
20a und 20b hinweg ausgebildet.
Der Lasttransistor T5 ist auf einem elementbildenden
Bereich 20c ausgebildet. Der Lasttransistor T6 ist auf ei
nem elementbildenden Bereich 20d ausgebildet. Eine Gate
elektrode 4a des Treibertransistors T3 und des Lasttransi
stors T5 ist über die elementbildenden Bereiche 20a und 20c
hinweg ausgebildet, eine Gateelektrode 4b des Treibertran
sistors T4 und des Lasttransistors T6 ist über die element
bildenden Bereiche 20b und 20d hinweg ausgebildet, und eine
Gateelektrode 4d einer anderen Speicherzelle, benachbart
der soeben beschriebenen Speicherzelle, ist im Abstand zu
der Gateelektrode 4a angeordnet.
Die elementbildenden Bereiche 20a, 20b, 20c und 20d
sind durch einen Element- oder Feldisolationsfilm 3 vonein
ander getrennt. Ein Kontaktloch 12a ist für eine elektri
sche Verbindung mit einem Drainbereich des Zugriffstransi
stors T1 angeordnet. Ein Kontaktloch 12d ist für eine elek
trische Verbindung mit einem Drainbereich des Zugriffstran
sistors T2 angeordnet. Ein Kontaktloch 12b ist für eine
elektrische Verbindung mit einem Sourcebereich des Zu
griffstransistors T1 und einem Drainbereich des Treiber
transistors T3 ausgebildet.
Ein Kontaktloch 12c ist für eine elektrische Verbindung
mit einem Sourcebereich des Treibertransistors T3 ausgebil
det. Ein Kontaktloch 12e ist für eine elektrische Verbin
dung mit einem Sourcebereich des Zugriffstransistors T2 und
einem Drainbereich des Treibertransistors T4 ausgebildet.
Ein Kontaktloch 12f ist für eine elektrische Verbindung mit
einem Sourcebereich des Treibertransistors T4 ausgebildet.
Kontaktlöcher 12h und 12g sind für eine elektrische
Verbindung mit Drain- bzw. Sourceregionen des Lasttransi
stors T5 ausgebildet. Kontaktlöcher 12i und 12j sind für
eine elektrische Verbindung mit Drain- bzw. Sourceregionen
des Lasttransistors T6 ausgebildet.
Weiterhin sind Kontaktlöcher 12k und 12m für eine elek
trische Verbindung mit einer n-Wanne ausgebildet. Das Kon
taktloch 12b entspricht dem Speicherknoten N1. Das Kontakt
loch 12e entspricht dem Speicherknoten N2. Die Kontaktlö
cher 12c und 12f entsprechen Massekontakten. Die Kontaktlö
cher 12g und 12j sind mit einer Energieversorgungsleitung
(Vcc-Leitung) verbunden. Die Gateelektrode 4c der Zugriffs
transistoren T1 und T2 ist mit einer Wortleitung (WL) ver
bunden. Diese Wortleitung steuert die Leitfähigkeit oder
den Durchschaltzustand der Zugriffstransistoren T1 und T2.
Wenn die Spannung an einem der Speicherknoten N1 und N2
hoch ist ("High"), ist die Spannung an dem verbleibenden
Speicherknoten niedrig ("Low"). Dieser Zustand wird als bi
stabiler Zustand bezeichnet. Die Speicherzelle kann den bi
stabilen Zustand kontinuierlich halten, solange eine be
stimmte Energieversorgungsspannung an der Speicherzelle an
liegt. Im SRAM ist eine Mehrzahl derartiger Speicherzellen
auf der Oberfläche eines Siliziumsubstrates ausgebildet. In
den Fig. 1 und 2 bezeichnen die Buchstaben S und D Sour
ce- bzw. Drainbereiche oder -regionen.
Die Arbeitsweisen dieser Speicherzelle werden nachfol
gend kurz beschrieben. Um Daten in diese Speicherzelle zu
schreiben, schaltet die Wortleitung (WL) entsprechend der
gewünschten Speicherzelle die Zugriffstransistoren T1 und
T2 leitfähig, während eine Spannung an ein Paar der komple
mentären Bitleitungen in Antwort auf einen gewünschten lo
gischen Wert angelegt wird. Somit werden die Potentiale der
beiden Speicherknoten N1 und N2 im Flipflop-Schaltkreis in
den oben erwähnten bistabilen Zustand versetzt, um die Da
ten als Potentialunterschied zu halten.
Um die Daten zu lesen, werden die Zugriffstransistoren
T1 und T2 leitfähig geschaltet, wodurch die Potentiale der
Speicherknoten N1 und N2 auf die Bitleitungen übertragen
werden und die Daten gelesen werden können.
Der Schichtaufbau der Speicherzelle des SRAM wird nun
unter Bezugnahme auf eine Schnittdarstellung beschrieben,
welche entlang der Linie III-III in Fig. 2 genommen ist.
Gemäß Fig. 3 ist eine p-Wanne 2a in einem bestimmten Be
reich eines Siliziumsubstrates 1 ausgebildet. Die Gateelek
trode 4a und ein Isolatorfilm 6a auf dem Gate (nachfolgend
als "on-Gate-Isolatorfilm" bezeichnet) sind auf der Ober
fläche der p-Wanne 2a über Gateoxidfilmen 5 angeordnet. Auf
ähnliche Weise sind die Gateelektrode 4d und ein on-Gate-
Isolatorfilm 6b auf der Oberfläche der p-Wanne 2a ausgebil
det.
Ein n--Drainbereich 9a und ein n--Sourcebereich 9b sind
auf der Oberfläche der p-Wanne 2a durch die Gateelektrode
4a ausgebildet. Ein Siliziumoxidfilm 7 und ein Siliziumni
tridfilm 8, welche einen Ätzschutzfilm definieren, sind so
ausgebildet, daß sie in direkten Kontakt mit den beiden
Seitenflächen der Gateelektroden 4a und 4d kommen.
Eine Zwischenschicht-Isolatorfilm oder Zwischenisola
torfilm 11, beispielsweise aus einem Siliziumoxidfilm, ist
auf dem Siliziumnitridfilm 8 ausgebildet. Das Kontaktloch
12b, welches einen Teil des Feldisolationsfilms 3 und die
Oberfläche des n--Drainbereiches 9a freilegt, ist durch den
Zwischenisolatorfilm 11, den Siliziumnitridfilm 8 und den
Siliziumoxidfilm 7 ausgebildet. Das Kontaktloch 12c ist so
ausgebildet, daß es die Oberfläche des n--Sourcebereiches
9b freilegt.
Das Kontaktloch 12b ist so ausgebildet, daß es planar
den Feldisolationsfilm 3 überlappt (diese und auch die wei
ter unten genannten planaren Überlappungen erfolgen mit ei
nem mehr oder minder großen Überlappungsbetrag in im we
sentlicher horizontaler Richtung gesehen). Das Kontaktloch
12c ist so ausgebildet, daß es planar die Gateelektroden 4a
und 4d überlappt. Ein n--Drainbereich 10a wird durch Ein
bringen einer bestimmten Verunreinigung durch einen Kon
taktteil des Kontaktloches 12b gebildet.
Ein n--Sourcebereich 10b wird durch Einbringen einer
bestimmten Verunreinigung durch einen Kontaktteil des Kon
taktloches 12c gebildet. Ein Sperrschicht-Metallfilm und
ein Wolframfilm sind in den Kontaktlöchern 12b und 12c aus
gebildet, wie nachfolgend noch beschrieben wird.
Ein Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung dieses
SRAM wird nun unter Bezugnahme auf die Schnittdarstellungen
beschrieben, welche jeweils entlang der Linie III-III in
Fig. 2 genommen wurden. Bezugnehmend auf Fig. 4 wird der
Feldisolationsfilm 3 zur Ausbildung der elementbildenden
Bereiche auf der Oberfläche des Siliziumsubstrates 1 ausge
bildet. Sodann werden die p-Wanne 2a und eine n-Wanne
(nicht gezeigt) auf bestimmten Bereichen oder Abschnitten
ausgebildet.
Die Gateelektroden 4a und 4d und die on-Gate-Isolator
filme 6a und 6b werden auf der Oberfläche der p-Wanne 2a
durch die Gateoxidfilme 5 ausgebildet. Eine Verunreinigung
des n-Typs, beispielsweise Phosphor, wird durch die Gate
elektroden 4a und 4d und die on-Gate-Isolatorfilme 6a und
6b, die als Masken dienen, eingebracht, wodurch der n--
Drainbereich 9a und der n--Sourcebereich 9b gebildet wer
den.
Bezugnehmend auf Fig. 5 wird der Siliziumoxidfilm 7 mit
1 bis 50 nm Dicke beispielsweise durch CVD (chemische
Dampfabscheidung) ausgebildet, um die Gateelektroden 4a und
4d und die on-Gate-Isolatorfilme 6a und 6b abzudecken. Der
Siliziumnitridfilm 8 mit 1 bis 50 nm Dicke wird auf dem Si
liziumoxidfilm 7 ebenfalls beispielsweise durch CVD ausge
bildet. Der Zwischenisolatorfilm 11, bestehend aus einem
Siliziumoxidfilm mit einer Dicke von 100 bis 1000 nm, wird
beispielsweise durch CVD auf dem Siliziumnitridfilm 8 aus
gebildet. Der Siliziumoxidfilm 7 und der Siliziumnitridfilm
8 definieren den Ätzschutzfilm bei der Ausbildung der Kon
taktlöcher, wie noch beschrieben wird.
Bezugnehmend auf Fig. 6 wird auf dem Zwischenisolator
film 11 ein Resistmuster 50 ausgebildet. Der Zwischenisola
torfilm 11 wird mit einem Ätzgas, welches beispielsweise
C4F8 enthält, durch das als Maske dienende Resistmuster 50
anisotrop geätzt, wodurch die Oberfläche des Siliziumni
tridfilmes 8 freigelegt wird. Bei diesem anisotropen Ätzen
beträgt die Ätzrate für den Siliziumnitridfilm 8 bevorzugt
nicht mehr als 1/10 der Ätzrate für den Zwischenisolator
film 11.
Bezugnehmend auf Fig. 7 wird der freiliegende Silizium
nitridfilm 8 anisotrop mit einem Ätzgas, welches beispiels
weise CH2F2 enthält, durch das als Maske dienende Resistmu
ster 50 geätzt, wodurch die Oberfläche des Siliziumoxid
films 7 freigelegt wird. Bei diesem anisotropen Ätzen be
trägt die Ätzrate für den Siliziumoxidfilm 7 bevorzugt
nicht mehr als 1/10 der Ätzrate für den Siliziumnitridfilm
8. Durch dieses anisotrope Ätzen verbleiben die Siliziumni
tridfilme 8a und 8b an den Seitenoberflächen der Gateelek
troden 4a und 4d einander gegenüberliegend.
Bezugnehmend auf Fig. 8, so wird der freiliegende Sili
ziumoxidfilm 7 anisotrop mit einem Ätzgas geätzt, welches
beispielsweise CHF3 enthält, was durch das als Maske die
nende Resistmuster 50 erfolgt, wodurch das Kontaktloch 12b
gebildet wird, das die Oberfläche des n--Drainbereiches 9a
freilegt. Ähnlich wird das Kontaktloch 12c gebildet, um die
Oberfläche des n--Drainbereiches 9b freizulegen. Danach
wird das Resistmuster 50 entfernt.
Bezugnehmend auf Fig. 9 wird der n--Drainbereich 10a
durch Einbringen einer Verunreinigung des n-Typs, bei
spielsweise Arsen, durch den Kontaktteil des Kontaktloches
12b gebildet. Weiterhin wird der n--Sourcebereich 10b durch
Einbringen einer Verunreinigung des n-Typs durch den Kon
taktteil des Kontaktloches 12c gebildet.
Gemäß Fig. 10 wird ein Titanfilm (nicht gezeigt) von
ungefähr 30 nm Dicke an den Seitenoberflächen und den Bo
denoberflächen der Kontaktlöcher 12b und 12c und der oberen
Oberfläche der Zwischenisolatorschicht 11 beispielsweise
durch Sputtern aufgetragen. Ein Titannitridfilm von unge
fähr 50 nm Dicke wird dann beispielsweise durch Sputtern
auf dem Titanfilm aufgetragen. Der Titanfilm und der Titan
nitridfilm definieren einen Sperrschicht-Metallfilm 13. Auf
dem Sperrschicht-Metallfilm 13 wird beispielsweise durch
CVD ein Wolframfilm 14 aufgebracht.
Gemäß Fig. 11 wird auf dem Wolframfilm 14 ein Resistmu
ster 51 ausgebildet. Der Wolframfilm 14 und der Sperr
schicht-Metallfilm 13 werden durch das als Maske dienende
Resistmuster 51 anisotrop geätzt, wodurch obere Verbin
dungsdrähte oder -leitungen 14a, 14b und 14c gebildet wer
den. Danach wird das Resistmuster 51 entfernt.
Gemäß Fig. 12 wird ein Isolatorfilm 15, beispielsweise
ein Siliziumoxidfilm, auf dem Zwischenisolatorfilm 11 aus
gebildet, um die oberen Verbindungsleitungen 14a, 14b und
14c abzudecken. Danach ist ein wesentlicher Teil der Spei
cherzelle des SRAM vervollständigt.
Obgleich das Kontaktloch 12c so angeordnet ist, daß es
planar die Gateelektroden 4a und 4d in der Speicherzelle
des erwähnten SRAM überlappt, wie in den Fig. 6 bis 8
gezeigt, kann die Oberfläche des n--Sourcebereiches 9b pro
blemlos in einer selbstfluchtenden Weise freigelegt werden,
ohne die Oberflächen der Gateelektroden 4a und 4d freizule
gen, indem anisotropes Ätzen durchgeführt wird, was durch
das Vorhandensein des Siliziumoxidfilms 7 und des Silizium
nitridfilms 8 möglich ist, welche den Ätzschutzfilm defi
nieren, der direkt die beiden Seitenoberfläche der Gate
elektroden 4a und 4d abdeckt.
Somit kann die Fläche des Speicherzelle des SRAM ohne
Verkürzung der oberen Verbindungsleitung 14b verringert
werden, welche in dem Kontaktloch 12c zu den Gateelektroden
4a und 4d eingebettet ist.
Obgleich weiterhin das Kontaktloch 12b so angeordnet
ist, daß es planar den Feldisolationsfilm 3 überlappt, wird
die Oberfläche des Feldisolationsfilms 3 nicht zu stark an
geätzt, da der Siliziumnitridfilm 8 und der Siliziumoxid
film 7 vorhanden sind.
Der n--Drainbereich 10a wird durch Einbringen der Ver
unreinigung des n-Typs durch den Kontaktteil des Kontaktlo
ches 12b in einer selbstfluchtenden Weise ausgebildet, wo
durch Kristallfehler oder dergleichen in einem Abschnitt
des elementbildenden Bereiches im Nahbereich des Feldisola
tionsfilms eingebaut werden können. Somit kann ein Leck
strom von der oberen Verbindungsleitung 14a zum Silizium
substrat 1 unterdrückt werden. Infolgedessen wird eine
Halbleitervorrichtung geschaffen, welche die gewünschten
Funktionen durchführt und eine verringerte Chipgröße hat.
Gemäß Fig. 5 ist die Dicke t des Ätzschutzfilmes, der
durch den Siliziumoxidfilm 7 und Siliziumnitridfilm 8 defi
niert wird, bevorzugt geringer als die Höhe H der Gateelek
troden 4a und 4d und der on-Gate-Isolatorfilme 6a und 6b.
Weiterhin ist der Abstand D zwischen den benachbarten Gate
elektroden 4a und 4d bevorzugt länger als zweimal die Dicke
t. Somit kann der n--Sourcebereich 9b zuverlässig auf dem
Boden des Kontaktloches 12c im Schritt von Fig. 8 abgelegt
werden.
Die zur Ausbildung der Kontaktlöcher gemäß den Fig.
6, 7 und 8 verwendeten Ätzgase gemäß obiger Beschreibung
sind reine Beispiele, und die Arten von Ätzgasen sind nicht
hierauf beschränkt, solange die Ätzrate für den Siliziumni
tridfilm 8 nicht mehr als 1/10 der Ätzrate für den Zwi
schenisolatorfilm 11 beträgt.
Weiterhin ist die vorliegende Erfindung nicht auf die
oben erwähnten Bedingungen insoweit beschränkt, als die
Ätzrate für den Siliziumoxidfilm 7 nicht mehr als 1/10 der
Ätzrate für den Siliziumnitridfilm 8 beträgt.
Insbesondere, wenn der Zwischenisolatorfilm 11 aus ei
nem Siliziumoxidfilm hergestellt wird, dem eine Verunreini
gung, beispielsweise Bor oder Phosphor, hinzugeführt wird,
kann das Ätzwahlverhältnis zwischen dem Zwischenisolator
film 11 und dem Siliziumnitridfilm 8 weiter erhöht werden.
Eine Halbleitervorrichtung mit einer Speicherzelle ei
nes SRAM gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegen
den Erfindung wird nun beschrieben.
Gemäß Fig. 13 ist ein oberer Verbindungsdraht oder eine
obere Verbindungsleitung 14d, die auf einem Zwischen
schicht-Isolatorfilm oder Zwischenisolatorfilm 11 ausgebil
det ist, mit der oberen Oberfläche eines in einem Kontakt
loch 12b eingebetteten Abschnittes verbunden. Eine obere
Verbindungsleitung 14e ist teilweise mit der oberen Ober
fläche eines Abschnittes verbunden, der in einem Kontakt
loch 12c eingebettet ist.
Die verbleibende obere Oberfläche des in dem Kontakt
loch 12b eingebetteten Abschnittes, welche nicht mit der
oberen Verbindungsleitung 14d verbunden ist, liegt tiefer
als die obere Oberfläche des Zwischenisolatorfilms 11. Auf
ähnliche Weise liegt die verbleibende obere Oberfläche des
in dem Kontaktloch 12c eingebetteten Abschnittes, welche
nicht mit der oberen Verbindungsleitung 14e verbunden ist,
tiefer als die obere Oberfläche des Zwischenisolatorfilms
11. Der verbleibende Aufbau dieser Ausführungsform ist ähn
lich dem Aufbau von Fig. 12, wie er unter Bezugnahme auf
die erste Ausführungsform beschrieben worden ist, so daß
gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind
und eine nochmalige Beschreibung nicht erfolgt.
Bei der Speicherzelle gemäß der zweiten Ausführungsform
sind Vertiefungen 16a und 16b in den Abschnitten ausgebil
det, welche in den Kontaktlöchern 12b und 12c eingebettet
sind. Ein Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung dieser
Speicherzelle wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 15 be
schrieben. Bezugnehmend auf Fig. 15 wird nach einem Schritt
ähnlich demjenigen von Fig. 2 auf dem Wolframfilm 14 ein
Resistmuster 52 ausgebildet.
Der Wolframfilm 14 und der Sperrschicht-Metallfilm 13
werden durch das als Maske dienende Resistmuster 52 aniso
trop geätzt, wodurch die obere Oberfläche des Zwischeniso
latorfilms 11 freigelegt wird. Ein festgelegtes oder vorge
schriebenes Überätzen wird durchgeführt, um Ätzrückstände
zu entfernen, welche auf der oberen Oberfläche des freilie
genden Zwischenisolatorfilms 11 verblieben sind.
Der Wolframfilm 14 und der Sperrschicht-Metallfilm 13,
welche in den Kontaktlöchern 12b und 12c eingebettet sind,
werden ebenfalls überätzt, um die Vertiefungen 16a bzw. 16b
zu bilden. Sodann wird das Resistmuster 52 entfernt. Somit
werden die oberen Verbindungsdrähte oder Verbindungsleitun
gen 14d und 14e und eine weitere obere Verbindungsleitung
14f ausgebildet.
Bei dieser Speicherzelle können die Abstände zwischen
den oberen Verbindungsleitungen 14d, 14e und 14f im Ver
gleich zur Speicherzelle gemäß der ersten Ausführungsform
noch weiter verringert werden.
Wenn die minimale Auflösungsbreite als photolithogra
phische Möglichkeit L0 ist, kann das linke Ende der oberen
Verbindungsleitung 14e beispielsweise vom rechten Ende des
Wolframfilms 14 im Kontaktloch 12b um den horizontalen Be
trag L1 verringert werden, wie in den Fig. 14 und 15 ge
zeigt.
Ähnlich kann das linke Ende der oberen Verbindungslei
tung 14f vom rechten Ende des Wolframfilms 14 im Kontakt
loch 12c um den horizontalen Betrag L2 verringert werden.
Infolgedessen läßt sich die Fläche der oberen Verbindungs
leitungen 14d bis 14f in dem Zwischenisolatorfilm 11 als
auch die Gesamtfläche der Speicherzelle weiter verringern.
Eine Halbleitervorrichtung mit einer Speicherzelle ei
nes SRAM gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegen
den Erfindung wird nun beschrieben. Bezugnehmend auf die
Fig. 16 und 17 ist diese Speicherzelle insbesondere mit
Gateelektroden 4e und 4f versehen. Gemäß Fig. 17 wird die
Gatelänge der Gateelektrode 4e länger als die verbleibenden
Abschnitte in einem elementbildenden Bereich 20c gemacht.
Auf ähnliche Weise wird die Gatelänge der Gateelektrode
4f länger als die verbleibenden Abschnitte in einem ele
mentbildenden Bereich 20d gemacht. Der verbleibende Aufbau
dieser Ausführungsform ist ähnlich zu demjenigen von Fig.
2, wie er unter Bezugnahme auf die erste Ausführungsform
beschrieben wurde, und somit haben identische Teile gleiche
Bezugszeichen und werden nicht nochmals im Detail beschrie
ben.
Bei dieser Speicherzelle kann der Abstand S1 zwischen
einem n+-Drainbereich 10c und einem Abschnitt unmittelbar
unter der Seitenoberfläche der Gateelektrode 4e nahe dem
n+-Drainbereich 10c auf der Hauptoberfläche des Silizium
substrates 1 im wesentlichen gleich dem Abstand S2 zwischen
einem n+-Sourcebereich 10d und einem Abschnitt unmittelbar
unter der Seitenoberfläche der Gateelektrode 4e nahe dem
n+-Sourcebereich 10d auf der Hauptoberfläche des Silizium
substrates 1 im Lasttransistor T5 gemacht werden, wie in
Fig. 17 gezeigt.
In dem entsprechenden Bereich der Speicherzelle des
SRAM, wie unter Bezugnahme auf die erste Ausführungsform
beschrieben worden ist, ist der entsprechende Abstand S1
länger als der entsprechende Abstand S2, wie in Fig. 18 ge
zeigt. Im Lasttransistor T5 bildet somit der p--Sourcebe
reich 9c eine Art parasitären Widerstand R, wie in Fig. 18
gezeigt.
In der Speicherzelle des SRAM gemäß der dritten Ausfüh
rungsform haben der Lasttransistor T5 und ein weiterer
Lasttransistor T6 einen derartigen parasitären Widerstand R
nicht, wodurch Schwankungen und Abweichungen im Betrieb
verringert und die Arbeitsweisen der Transistoren weiter
stabilisiert werden.
Weiterhin haben die Zugriffstransistoren T1 und T2 be
vorzugt parasitäre Widerstände. Weiterhin haben die Trei
bertransistoren T3 und T4 bevorzugt keine parasitären Wi
derstände.
Die Treibertransistor T3 und T4, welche in der Anord
nung gemäß Fig. 16 parasitäre Widerstände haben, können
durch Transistoren ersetzt werden, welche keine parasitären
Widerstände haben, indem die Kontaktlöcher 12b und 12c ge
eignet angeordnet werden.
Bei den Zugriffstransistoren T1 und T2 kann die Strom
steuerbarkeit absichtlich aufgrund des Vorhandenseins der
parasitären Widerstände verringert werden. Was die Treiber
transistoren T3 und T4 betrifft, wird die Stromsteuerbar
keit relativ erhöht und Schwankungen im Betrieb werden ver
hindert.
Somit kann das Verhältnis (beta-Verhältnis) der Strom
steuerbarkeit der Treibertransistoren T3 und T4 zur Strom
steuerbarkeit der Zugriffstransistoren T1 und T2 erhöht
werden, so daß die Funktionsweisen und der Betrieb der
Speicherzelle des SRAM weiter stabilisiert werden.
Jede der obigen Ausführungsformen wurde unter Bezug auf
eine Speicherzelle eines SRAM beschrieben; der Aufbau, bei
dem das Kontaktloch planar die Gateelektroden überlappt,
ist jedoch nicht auf ein SRAM beschränkt, sondern auch bei
anderen Halbleitervorrichtungen anwendbar, beispielsweise
bei einem DRAM, um auf einfache Weise die Chipgröße des
Halbleiterchips zu verringern oder um den Integrationsgrad
der Halbleitervorrichtung zu erhöhen.
Nicht nur die Kontaktlöcher zur Verbindung mit den je
weiligen Transistoren, sondern auch die Kontaktlöcher 12k
und 12m zur Stabilisierung des Potentials der p-Wanne oder
der n-Wanne, welche mit den Transistoren ausgebildet wer
den, können so angeordnet werden, daß sie planar den Feld
isolationsfilm überlappen, wodurch die Chipgröße weiter
verringert wird.
Beschrieben wurde eine Halbleitervorrichtung mit einem
Treibertransistor mit einer Gateelektrode, der auf der
Oberfläche einer p-Wanne eines Siliziumsubstrates ausgebil
det ist. Ein Siliziumoxidfilm und ein Siliziumnitridfilm
sind so ausgebildet, daß sie den Treibertransistor ab
decken. Ein Zwischenlagen-Isolatorfilm ist auf dem Silizi
umnitridfilm ausgebildet. Ein Kontaktloch ist so angeord
net, daß es planar zumindest die Gateelektrode überlappt.
Somit wird eine Halbleitervorrichtung geschaffen, welche in
der Lage ist, die gewünschten Funktionen durchzuführen und
gleichzeitig eine verringerte Speicherzellengröße hat.
Obgleich die vorliegende Erfindung im Detail beschrie
ben und dargestellt worden ist, versteht sich, daß die Be
schreibung und Darstellung als rein illustrativ und nicht
einschränkend zu verstehen ist; der Umfang der vorliegenden
Erfindung ist lediglich durch die nachfolgenden Ansprüche
und deren Äquivalente definiert.
Claims (20)
1. Eine Halbleitervorrichtung, mit:
einem Bereich (2a) eines ersten Leitfähigkeitstyps, der auf der Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrates (1) ausgebildet ist;
einem elementbildenden Bereich (20a bis 20d), welcher auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates (1) durch einen Elementisolationsfilm (3) getrennt und auf der Ober fläche des Bereiches (2a) des ersten Leitfähigkeitstyps ausgebildet ist;
einem bestimmten Halbleiterelement (T1 bis T6), wel ches auf dem elementbildenden Bereich (20a bis 20d) ausge bildet ist;
einem Isolatorfilm (11), der auf dem Halbleiter substrat (1) ausgebildet ist, um das Halbleiterelement (T1 bis T6) abzudecken; und
einem ersten Kontaktloch (12c, 12g) in dem Isolator film (11) zum Freilegen der Oberfläche des elementbildenden Bereiches (20a bis 20d);
wobei das Halbleiterelement (T1 bis T6) aufweist:
einen Elektrodenteil (4a bis 4e), der über den ele mentbildenden Bereich (20a bis 20d) hinweg ausgebildet ist;
ein Paar von ersten Verunreinigungsbereichen (9a bis 9d) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die an einer Seite und auf der anderen Seite des elementbildenden Bereiches (20a bis 20d) durch den Elektrodenteil (4a bis 4e) ausge bildet sind und eine erste Verunreinigungskonzentration ha ben; und
einen zweiten Verunreinigungsbereich (10a bis 10d) ei nes zweiten Leitfähigkeitstyps, welcher auf zumindest einem der ersten Verunreinigungsbereiche (9a bis 9d) ausgebildet ist, um einen Kontaktteil des ersten Kontaktloches (12c, 12g) zu beinhalten, und eine zweite Verunreinigungskonzen tration hat, welche höher als die erste Verunreinigungskon zentration ist; wobei:
ein Ätzschutzfilm (7, 8) mit unterschiedlichen Ätzei genschaften für den Isolatorfilm (11) zwischen dem Isola torfilm (11) und dem Halbleiterelement (T1 bis T6) ausge bildet ist, um den Elektrodenteil (4a bis 4e) in direktem Kontakt mit den beiden Seitenflächen des Elektrodenteils (4a bis 4e) abzudecken, und
das erste Kontaktloch (12c, 12g) so angeordnet ist, daß es den Elektrodenteil (4a bis 4e) zumindest teilweise planar überlappt.
einem Bereich (2a) eines ersten Leitfähigkeitstyps, der auf der Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrates (1) ausgebildet ist;
einem elementbildenden Bereich (20a bis 20d), welcher auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates (1) durch einen Elementisolationsfilm (3) getrennt und auf der Ober fläche des Bereiches (2a) des ersten Leitfähigkeitstyps ausgebildet ist;
einem bestimmten Halbleiterelement (T1 bis T6), wel ches auf dem elementbildenden Bereich (20a bis 20d) ausge bildet ist;
einem Isolatorfilm (11), der auf dem Halbleiter substrat (1) ausgebildet ist, um das Halbleiterelement (T1 bis T6) abzudecken; und
einem ersten Kontaktloch (12c, 12g) in dem Isolator film (11) zum Freilegen der Oberfläche des elementbildenden Bereiches (20a bis 20d);
wobei das Halbleiterelement (T1 bis T6) aufweist:
einen Elektrodenteil (4a bis 4e), der über den ele mentbildenden Bereich (20a bis 20d) hinweg ausgebildet ist;
ein Paar von ersten Verunreinigungsbereichen (9a bis 9d) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die an einer Seite und auf der anderen Seite des elementbildenden Bereiches (20a bis 20d) durch den Elektrodenteil (4a bis 4e) ausge bildet sind und eine erste Verunreinigungskonzentration ha ben; und
einen zweiten Verunreinigungsbereich (10a bis 10d) ei nes zweiten Leitfähigkeitstyps, welcher auf zumindest einem der ersten Verunreinigungsbereiche (9a bis 9d) ausgebildet ist, um einen Kontaktteil des ersten Kontaktloches (12c, 12g) zu beinhalten, und eine zweite Verunreinigungskonzen tration hat, welche höher als die erste Verunreinigungskon zentration ist; wobei:
ein Ätzschutzfilm (7, 8) mit unterschiedlichen Ätzei genschaften für den Isolatorfilm (11) zwischen dem Isola torfilm (11) und dem Halbleiterelement (T1 bis T6) ausge bildet ist, um den Elektrodenteil (4a bis 4e) in direktem Kontakt mit den beiden Seitenflächen des Elektrodenteils (4a bis 4e) abzudecken, und
das erste Kontaktloch (12c, 12g) so angeordnet ist, daß es den Elektrodenteil (4a bis 4e) zumindest teilweise planar überlappt.
2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der
Isolatorfilm (11) einen Siliziumoxidfilm (11) beinhaltet
und wobei der Ätzschutzfilm (7, 8) wenigstens einen Silizi
umnitridfilm (8) beinhaltet.
3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der
Ätzschutzfilm (7, 8) weiterhin einen Siliziumoxidfilm (7)
beinhaltet, der unter dem Siliziumnitridfilm (8) ausgebil
det ist.
4. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der
Isolatorfilm (11) eine Verunreinigung beinhaltet, um das
Ätzauswahlverhältnis bezüglich des Ätzschutzfilms (7, 8) zu
verbessern.
5. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 4, wobei die
Verunreinigung Phosphor oder Bor enthält.
6. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin
mit einem anderen Elektrodenteil (4d), der sich über den
elementbildenden Bereich (20a bis 20d) beabstandet von dem
Elektrodenteil (4a bis 4c) erstreckt, wobei der andere
Elektrodenteil (4d) mit dem Ätzschutzfilm (7, 8) bedeckt
ist, der in direktem Kontakt mit wenigstens den Seitenober
flächen ist, und wobei das erste Kontaktloch (12c, 12g) so
angeordnet ist, daß es die andere Elektrode (4d) planar
überlappt.
7. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 6, wobei der
Raum zwischen dem Elektrodenteil (4a) und dem anderen Elek
trodenteil (4d) länger als zweimal die Dicke des Ätzschutz
films (7, 8) ist und wobei die Dicke des Ätzschutzfilms (7,
9) kleiner als die Höhe des Elektrodenteils (4a) und des
anderen Elektrodenteils (4d) ist.
8. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der
zweite Verunreinigungsbereich (10a, 10b) durch Einbringen
einer Verunreinigung durch den Kontaktteil des ersten Kon
taktloches gebildet ist.
9. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin
mit: einem zweiten Kontaktloch (12h) in dem Isolatorfilm
(11), welches so angeordnet ist, daß es den zweiten Elek
trodenteil (4a) planar nicht überlappt; und
einem dritten Verunreinigungsbereich (10c) eines zwei ten Leitfähigkeitstyps mit einem Kontaktteil des zweiten Kontaktlochs (12h), ausgebildet auf einem anderen der er sten Verunreinigungsbereiche (9c) mit einer dritten Verun reinigungskonzentration höher als die erste Verunreini gungskonzentration, wobei:
das Halbleiterelement (T5) ein Transistor (T5) ist, der weiterhin den dritten Verunreinigungsbereich (10c) ent hält, und
wobei der Abstand (S1) zwischen dem dritten Verunrei nigungsbereich (10c) und einem Abschnitt unmittelbar unter der Seitenoberfläche des Elektrodenteils (4a) auf der Seite, wo der dritte Verunreinigungsbereich (10c) auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats (1) liegt, länger als der Abstand (S2) zwischen dem zweiten Verunreinigungs bereich (10d) und einem Abschnitt unmittelbar unter der Seitenoberfläche des Elektrodenteils (4a) auf der Seite ist, wo der zweite Verunreinigungsbereich (10d) auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates (1) liegt.
einem dritten Verunreinigungsbereich (10c) eines zwei ten Leitfähigkeitstyps mit einem Kontaktteil des zweiten Kontaktlochs (12h), ausgebildet auf einem anderen der er sten Verunreinigungsbereiche (9c) mit einer dritten Verun reinigungskonzentration höher als die erste Verunreini gungskonzentration, wobei:
das Halbleiterelement (T5) ein Transistor (T5) ist, der weiterhin den dritten Verunreinigungsbereich (10c) ent hält, und
wobei der Abstand (S1) zwischen dem dritten Verunrei nigungsbereich (10c) und einem Abschnitt unmittelbar unter der Seitenoberfläche des Elektrodenteils (4a) auf der Seite, wo der dritte Verunreinigungsbereich (10c) auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats (1) liegt, länger als der Abstand (S2) zwischen dem zweiten Verunreinigungs bereich (10d) und einem Abschnitt unmittelbar unter der Seitenoberfläche des Elektrodenteils (4a) auf der Seite ist, wo der zweite Verunreinigungsbereich (10d) auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates (1) liegt.
10. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 9, wobei der
dritte Verunreinigungsbereich (10c) durch Einbringen einer
Verunreinigung durch den Kontaktteil des zweiten Kontaktlo
ches (12h) gebildet ist.
11. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 9, wobei der
Elementisolationsfilm (3) mit dem Ätzschutzfilm (7, 8) be
deckt ist und wobei das erste oder zweite Kontaktloch (12c,
12g, 12h) so angeordnet ist, daß es den Elementisolations
film (3) teilweise überlappt.
12. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin
mit: einem dritten Kontaktloch (12h) in dem Isolatorfilm
(11), welches so angeordnet ist, daß es den zweiten Elek
trodenteil (4e) planar überlappt; und
einem vierten Verunreinigungsbereich (10c) eines zwei ten Leitfähigkeitstyps mit einem Kontaktteil des dritten Kontaktlochs (12h), ausgebildet auf einem anderen der er sten Verunreinigungsbereiche (9c, 9d) mit einer zweiten Verunreinigungskonzentration höher als die erste Verunrei nigungskonzentration, wobei:
das Halbleiterelement (T5) ein Transistor (T5) ist, der weiterhin den vierten Verunreinigungsbereich (10c) ent hält, und
wobei der Abstand (S1) zwischen dem vierten Verunrei nigungsbereich (10c) und einem Abschnitt unmittelbar unter der Seitenoberfläche des Elektrodenteils (4e) auf der Seite, wo der vierte Verunreinigungsbereich (10c) auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats (1) liegt, im we sentlichen gleich wie der Abstand (S2) zwischen dem zweiten Verunreinigungsbereich (10d) und einem Abschnitt unmittel bar unter der Seitenoberfläche des Elektrodenteils (4e) auf der Seite ist, wo der zweite Verunreinigungsbereich (10d) auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates (1) liegt.
einem vierten Verunreinigungsbereich (10c) eines zwei ten Leitfähigkeitstyps mit einem Kontaktteil des dritten Kontaktlochs (12h), ausgebildet auf einem anderen der er sten Verunreinigungsbereiche (9c, 9d) mit einer zweiten Verunreinigungskonzentration höher als die erste Verunrei nigungskonzentration, wobei:
das Halbleiterelement (T5) ein Transistor (T5) ist, der weiterhin den vierten Verunreinigungsbereich (10c) ent hält, und
wobei der Abstand (S1) zwischen dem vierten Verunrei nigungsbereich (10c) und einem Abschnitt unmittelbar unter der Seitenoberfläche des Elektrodenteils (4e) auf der Seite, wo der vierte Verunreinigungsbereich (10c) auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats (1) liegt, im we sentlichen gleich wie der Abstand (S2) zwischen dem zweiten Verunreinigungsbereich (10d) und einem Abschnitt unmittel bar unter der Seitenoberfläche des Elektrodenteils (4e) auf der Seite ist, wo der zweite Verunreinigungsbereich (10d) auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates (1) liegt.
13. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 12, wobei die
Elektrodenlänge des Elektrodenteils (4e) in dem Abschnitt,
wo das erste Kontaktloch (12g) und das dritte Kontaktloch
(12h) den Elektrodenteil (4e) planar überlappen, länger im
Vergleich zu dem verbleibenden Abschnitt ist.
14. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 13, wobei das
erste oder dritte Kontaktloch (12g, 12h) so angeordnet ist,
daß es den Elementisolationsfilm (3) planar überlappt.
15. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 12, wobei der
vierte Verunreinigungsbereich (10c) durch Einbringen einer
Verunreinigung durch den Kontaktteil des dritten Kontaktlo
ches (12h) gebildet ist.
16. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, mit einer
Mehrzahl der Halbleiterelemente (T1 bis T6), und weiterhin
mit:
einem zweiten Kontaktloch (12h) in dem Isolatorfilm (11), welches so angeordnet ist, daß es den zweiten Elek trodenteil (4a) planar nicht überlappt; und
einem dritten Verunreinigungsbereich (10c) eines zwei ten Leitfähigkeitstyps mit einem Kontaktteil des zweiten Kontaktlochs (12h), ausgebildet auf einem anderen der er sten Verunreinigungsbereiche (9c, 9d) mit einer zweiten Verunreinigungskonzentration höher als die erste Verunrei nigungskonzentration;
einem dritten Kontaktloch (12h), das in dem Isolator film (11) ausgebildet ist und so angeordnet ist, daß es den Elektrodenteil (4e) planar überlappt;
einem vierten Verunreinigungsbereich (10c) eines zwei ten Leitfähigkeitstyps mit einem Kontaktteil des dritten Kontaktlochs (12h), ausgebildet auf einem anderen der er sten Verunreinigungsbereiche (9c, 9d) mit einer zweiten Verunreinigungskonzentration höher als die erste Verunrei nigungskonzentration, wobei das Halbleiterelement (T5) beinhaltet:
einen ersten Transistor (T5) mit dem Elektrodenteil (4a), dem Paar von ersten Verunreinigungsbereichen (9c, 9d), dem zweiten Verunreinigungsbereich (10d) und dem drit ten Verunreinigungsbereich (10c), und
einen zweiten Transistor (T5) mit dem Elektrodenteil (4e), dem Paar von ersten Verunreinigungsbereichen (9c, 9d), dem zweiten Verunreinigungsbereich (10d) und dem drit ten Verunreinigungsbereich (10c),
wobei der Abstand (S1) zwischen dem dritten Verunrei nigungsbereich (10c) und einem Abschnitt unmittelbar unter der Seitenoberfläche des Elektrodenteils (4a) auf der Seite, wo der dritte Verunreinigungsbereich (10c) auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats (1) liegt, länger als der Abstand (S2) zwischen dem zweiten Verunreinigungs bereich (10d) und einem Abschnitt unmittelbar unter der Seitenoberfläche des Elektrodenteils (4a) auf der Seite ist, wo der zweite Verunreinigungsbereich (10d) auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates (1) liegt, und
wobei der Abstand (S1) zwischen dem vierten Verunrei nigungsbereich (10c) und einem Abschnitt unmittelbar unter der Seitenoberfläche des Elektrodenteils (4e) auf der Seite, wo der vierte Verunreinigungsbereich (10c) auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats (1) liegt, im we sentlichen gleich wie der Abstand (S2) zwischen dem zweiten Verunreinigungsbereich (10d) und einem Abschnitt unmittel bar unter der Seitenoberfläche des Elektrodenteils (4e) auf der Seite ist, wo der zweite Verunreinigungsbereich (10d) auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates (1) liegt.
einem zweiten Kontaktloch (12h) in dem Isolatorfilm (11), welches so angeordnet ist, daß es den zweiten Elek trodenteil (4a) planar nicht überlappt; und
einem dritten Verunreinigungsbereich (10c) eines zwei ten Leitfähigkeitstyps mit einem Kontaktteil des zweiten Kontaktlochs (12h), ausgebildet auf einem anderen der er sten Verunreinigungsbereiche (9c, 9d) mit einer zweiten Verunreinigungskonzentration höher als die erste Verunrei nigungskonzentration;
einem dritten Kontaktloch (12h), das in dem Isolator film (11) ausgebildet ist und so angeordnet ist, daß es den Elektrodenteil (4e) planar überlappt;
einem vierten Verunreinigungsbereich (10c) eines zwei ten Leitfähigkeitstyps mit einem Kontaktteil des dritten Kontaktlochs (12h), ausgebildet auf einem anderen der er sten Verunreinigungsbereiche (9c, 9d) mit einer zweiten Verunreinigungskonzentration höher als die erste Verunrei nigungskonzentration, wobei das Halbleiterelement (T5) beinhaltet:
einen ersten Transistor (T5) mit dem Elektrodenteil (4a), dem Paar von ersten Verunreinigungsbereichen (9c, 9d), dem zweiten Verunreinigungsbereich (10d) und dem drit ten Verunreinigungsbereich (10c), und
einen zweiten Transistor (T5) mit dem Elektrodenteil (4e), dem Paar von ersten Verunreinigungsbereichen (9c, 9d), dem zweiten Verunreinigungsbereich (10d) und dem drit ten Verunreinigungsbereich (10c),
wobei der Abstand (S1) zwischen dem dritten Verunrei nigungsbereich (10c) und einem Abschnitt unmittelbar unter der Seitenoberfläche des Elektrodenteils (4a) auf der Seite, wo der dritte Verunreinigungsbereich (10c) auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats (1) liegt, länger als der Abstand (S2) zwischen dem zweiten Verunreinigungs bereich (10d) und einem Abschnitt unmittelbar unter der Seitenoberfläche des Elektrodenteils (4a) auf der Seite ist, wo der zweite Verunreinigungsbereich (10d) auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates (1) liegt, und
wobei der Abstand (S1) zwischen dem vierten Verunrei nigungsbereich (10c) und einem Abschnitt unmittelbar unter der Seitenoberfläche des Elektrodenteils (4e) auf der Seite, wo der vierte Verunreinigungsbereich (10c) auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats (1) liegt, im we sentlichen gleich wie der Abstand (S2) zwischen dem zweiten Verunreinigungsbereich (10d) und einem Abschnitt unmittel bar unter der Seitenoberfläche des Elektrodenteils (4e) auf der Seite ist, wo der zweite Verunreinigungsbereich (10d) auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates (1) liegt.
17. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 16, mit einer
statischen Speicherzelle, mit:
einem Paar von Treibertransistoren (T3, T4) mit über Kreuz verbundenen Gates und Drains;
einem Paar von Zugriffstransistoren (T1, T2) mit Sour ces, welche mit den Drains der jeweiligen Treibertransisto ren (T4, T4) verbunden sind; und
einem Paar von Lasttransistoren (T5, T6) mit Drains, welche mit den Drains der jeweiligen Treibertransistoren (T3, T4) verbunden sind, und mit Gates, welche mit den Ga tes der jeweiligen Treibertransistoren (T3, T4) verbunden sind, wobei:
die Zugriffstransistoren (T1, T2) der erste Transistor (T1, T2) und die Treibertransistoren (T3, T4) und die Last transistoren (T5, T6) der zweite Transistor (T3 bis T6) sind.
einem Paar von Treibertransistoren (T3, T4) mit über Kreuz verbundenen Gates und Drains;
einem Paar von Zugriffstransistoren (T1, T2) mit Sour ces, welche mit den Drains der jeweiligen Treibertransisto ren (T4, T4) verbunden sind; und
einem Paar von Lasttransistoren (T5, T6) mit Drains, welche mit den Drains der jeweiligen Treibertransistoren (T3, T4) verbunden sind, und mit Gates, welche mit den Ga tes der jeweiligen Treibertransistoren (T3, T4) verbunden sind, wobei:
die Zugriffstransistoren (T1, T2) der erste Transistor (T1, T2) und die Treibertransistoren (T3, T4) und die Last transistoren (T5, T6) der zweite Transistor (T3 bis T6) sind.
18. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin
mit:
einem Leiterteil (14e, 14d), der ausgebildet ist, um das erste Kontaktloch (12c, 12b) aufzufüllen, und
einer Verdrahtungsschicht (14e, 14d) auf dem Isolator film (11) und elektrisch in Verbindung mit dem Leiterteil (14e, 14d), wobei:
die Verdrahtungsschicht (14e, 14d) teilweise die obere Oberfläche des Leiterteils (14e, 14d) abdeckt, und
ein Abschnitt der oberen Oberfläche des Leiterteils (14e, 14d), der nicht von der Verdrahtungsschicht (14e, 14d) bedeckt ist, in einer Position unter der oberen Ober fläche des Isolatorfilms (11) liegt.
einem Leiterteil (14e, 14d), der ausgebildet ist, um das erste Kontaktloch (12c, 12b) aufzufüllen, und
einer Verdrahtungsschicht (14e, 14d) auf dem Isolator film (11) und elektrisch in Verbindung mit dem Leiterteil (14e, 14d), wobei:
die Verdrahtungsschicht (14e, 14d) teilweise die obere Oberfläche des Leiterteils (14e, 14d) abdeckt, und
ein Abschnitt der oberen Oberfläche des Leiterteils (14e, 14d), der nicht von der Verdrahtungsschicht (14e, 14d) bedeckt ist, in einer Position unter der oberen Ober fläche des Isolatorfilms (11) liegt.
19. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin
mit einem vierten Kontaktloch (12k, 12m) in dem Isolator
film (11) und dem Elementisolationsfilm (3) zum Freilegen
der Oberfläche des Bereichs des ersten Leitfähigkeitstyps.
20. Eine Halbleitervorrichtung, mit:
einem Isolatorfilm (11), der auf der Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrats (1) ausgebildet ist;
einem Kontaktloch (12c, 12d) in dem Isolatorfilm (11) zum Freilegen der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats (1);
einem Leiterteil (14e, 14d), der in das Kontaktloch (12c, 12d) eingebettet ist; und
einer Verdrahtungsschicht (14e, 14d), welche auf dem Isolatorfilm (11) ausgebildet und elektrisch mit dem Lei terteil (14e, 14d) verbunden ist, wobei:
die Verdrahtungsschicht (14e, 14d) teilweise die obere Oberfläche des Leiterteils (14e, 14d) abdeckt, und
ein Abschnitt der oberen Oberfläche des Leiterteils (14e, 14d), der nicht von der Verdrahtungsschicht (14e, 14d) abgedeckt ist, in einer Position unter der oberen Oberfläche des Isolatorfilms (11) liegt.
einem Isolatorfilm (11), der auf der Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrats (1) ausgebildet ist;
einem Kontaktloch (12c, 12d) in dem Isolatorfilm (11) zum Freilegen der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats (1);
einem Leiterteil (14e, 14d), der in das Kontaktloch (12c, 12d) eingebettet ist; und
einer Verdrahtungsschicht (14e, 14d), welche auf dem Isolatorfilm (11) ausgebildet und elektrisch mit dem Lei terteil (14e, 14d) verbunden ist, wobei:
die Verdrahtungsschicht (14e, 14d) teilweise die obere Oberfläche des Leiterteils (14e, 14d) abdeckt, und
ein Abschnitt der oberen Oberfläche des Leiterteils (14e, 14d), der nicht von der Verdrahtungsschicht (14e, 14d) abgedeckt ist, in einer Position unter der oberen Oberfläche des Isolatorfilms (11) liegt.
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