DE4345203C2 - Semiconductor device with improved operational speed - Google Patents
Semiconductor device with improved operational speedInfo
- Publication number
- DE4345203C2 DE4345203C2 DE4345203A DE4345203A DE4345203C2 DE 4345203 C2 DE4345203 C2 DE 4345203C2 DE 4345203 A DE4345203 A DE 4345203A DE 4345203 A DE4345203 A DE 4345203A DE 4345203 C2 DE4345203 C2 DE 4345203C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- layer
- conductor layer
- semiconductor device
- foreign
- concentration
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 80
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 71
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 43
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 35
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 147
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 16
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 10
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 9
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 9
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 5
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 3
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 235000010678 Paulownia tomentosa Nutrition 0.000 description 1
- 240000002834 Paulownia tomentosa Species 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L28/00—Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L28/40—Capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/01—Manufacture or treatment
- H10B12/02—Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/03—Making the capacitor or connections thereto
- H10B12/033—Making the capacitor or connections thereto the capacitor extending over the transistor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung mit Leiterschichten und ein Herstellungsverfahren dafür.The present invention relates to a semiconductor device with conductor layers and a manufacturing process therefor.
Um eine Verarbeitung in einem digitalen System durchzuführen, existieren Speichervorrichtungen (IC-Speicher), die binär-co dierte Informationen bzw. Daten speichern, die, wie benötigt, gelesen werden.To carry out processing in a digital system, exist storage devices (IC memory) that binary-co store dated information or data that, as required, to be read.
IC-Speicher werden entsprechend ihrer Funktion in verschiedene Gruppen eingeteilt, wovon eine DRAMs (dynamischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff) sind, die Information entsprechend dem Vor liegen/Nichtvorliegen von in einem Kondensator gespeicherter Ladungen speichern, und die neugeschrieben wird (refresh) durch Laden in konstanten Zeitintervallen, und die den gesamten Spei cherinhalt verlieren, wenn die Versorgungsspannung ausgeschaltet ist (flüchtig). IC memories are divided into different ones according to their function Groups divided, of which one DRAMs (dynamic memory with random access), the information according to the pre lie / non-existence of stored in a capacitor Save loads and which is rewritten (refresh) by Charging at constant time intervals, and that the entire Spei Lose contents when the supply voltage is switched off is (fleeting).
Eine dem Stand der Technik entsprechende Halbleitervorrichtung zum Speichern von Information ist in Fig. 25 gezeigt. Diese Halbleitervorrichtung umfaßt ein p-Halbleitersubstrat 51, einen Elementisolationsbereich 52, Wortleitungen 55, Isolationsfilme 70 und 71, Fremdatomdiffusionsbereiche 53 und 54, eine erste Halbleiterschicht 57, die elektrisch mit dem Fremdatombereich 53 in Kontakt steht, einen Isolationsfilm 61, eine Halbleiter schicht 58, die aus Polysilizium mit dotierten n-Fremdatomen entlang der Oberfläche des Isolationsfilmes 61 gebildet ist, eine Halbleiterschicht 58 und eine Isolationszwischenschicht 59.A prior art semiconductor device for storing information is shown in FIG. 25. This semiconductor device includes a p-type semiconductor substrate 51 , an element isolation region 52 , word lines 55 , insulation films 70 and 71 , impurity diffusion regions 53 and 54 , a first semiconductor layer 57 which is in electrical contact with the impurity region 53 , an insulation film 61 , a semiconductor layer 58 , which is formed from polysilicon with doped n-impurity atoms along the surface of the insulation film 61 , a semiconductor layer 58 and an insulation intermediate layer 59 .
Bei der wie oben aufgebauten Halbleitervorrichtung bilden die Wortleitung 55 und die Fremdatombereiche 53 und 54 einen Feldef fekttransistor. Ferner bildet die erste Halbleiterschicht 57 eine untere Elektrode, die Isolationsschicht 61 eine dielektrische Schicht und die Halbleiterschicht 58 eine obere Elektrode, die gemeinsam einen Kondensator bilden.In the semiconductor device constructed as above, the word line 55 and the impurity regions 53 and 54 form a field effect transistor. Furthermore, the first semiconductor layer 57 forms a lower electrode, the insulation layer 61 forms a dielectric layer and the semiconductor layer 58 forms an upper electrode, which together form a capacitor.
Wie in Fig. 25 gezeigt ist, ist aber die wie oben beschrieben auf gebaute Halbleitervorrichtung empfindlich gegen eine Zerstörung, durch eine Konzentration des elektrischen Feldes, da der Konden sator an der umkreisten Stelle A eine spitze Stelle aufweist. Zusätzlich wird durch eine hohe Fremdatomkonzentration in der ersten Halbleiterschicht 57 eine parasitäre Kapazität zwischen der Wortleitung 55 und der ersten Halbleiterschicht 57 erzeugt. Als Ergebnis benötigt eine Wortleitung, die weiter von einer Wortleitungstreiberschaltung (nicht gezeigt) entfernt ist, mehr Zeit für einen Pegelwechsel, wodurch die Geschwindig keit der Halbleitervorrichtung vermindert wird. Entsprechend wird eine parasitäre Kapazität zwischen der Verbindungsschicht 60 und der zweiten Halbleiterschicht 58 erzeugt, was ebenfalls zu einer Verlangsamung der Operationsgeschwindigkeit der Halb leitervorrichtung führt. As shown in FIG. 25, however, the semiconductor device built as described above is sensitive to destruction by concentration of the electric field because the capacitor has a sharp point at the circled point A. In addition, a parasitic capacitance between the word line 55 and the first semiconductor layer 57 is formed by a high impurity concentration in the first semiconductor layer 57th As a result, a word line farther from a word line driver circuit (not shown) takes more time to change levels, thereby reducing the speed of the semiconductor device. Accordingly, a parasitic capacitance is generated between the connection layer 60 and the second semiconductor layer 58 , which likewise leads to a slowdown in the operating speed of the semiconductor device.
Ansätze zum Lösen eines derartigen Problems umfassen eine Methode zum Unterdrücken des Eindiffundierens von Fremdatomen in einem Fremdatombereich durch Vermindern einer Fremdatomkonzentra tion in der ersten Halbleiterschicht, und ein Verfahren zum Ab senken einer Wärmebehandlungstemperatur zur Planarisierung des Zwischenschichtisolationsfilms. Wenn allerdings bei der Diffu sions-Unterdrückungsmethode die Fremdatomkonzentration der er sten Halbleiterschicht verringert wird, wird ein Widerstandswert der Verbindung der ersten Halbleiterschicht erhöht und vermin dert eine Kondensatorkapazität. Bei dem zweiten Verfahren ist die Planarisierung des Isolationszwischenschichtfilms nicht aus reichend genug, so daß die Oberfläche des Isolationszwischen schichtfilms Stufen aufweist, die die Bildung einer Verbindungs zwischenschicht in den nachfolgenden Schritten nachteilig beein flußt. Beide Verfahren führen daher zu einer Verschlechterung von Elementeigenschaften. Approaches to solving such a problem include one method to suppress the diffusion of foreign atoms in one Foreign atomic area by reducing a foreign atom concentration tion in the first semiconductor layer, and a method for Ab lower a heat treatment temperature to planarize the Interlayer insulation film. However, if the Diffu sions suppression method the foreign atom concentration of the er most semiconductor layer is reduced, becomes a resistance value the connection of the first semiconductor layer increased and min changes a capacitor capacity. The second is the planarization of the interlayer insulation film does not preclude enough so that the surface of the insulation between Layer film has stages that the formation of a compound intermediate layer adversely affected in the following steps flows. Both methods therefore lead to a deterioration of element properties.
Aus der EP 0 496 555 A2 ist eine Halbleitervorrichtung mit einer ersten Leiterschicht, einer auf der ersten Leiterschicht vorge sehenen Isolationsschicht und einer auf der Isolationsschicht vorgesehenen zweiten Leiterschicht bekannt. Die erste Leiter schicht weist eine erste Pufferschicht einer vorbestimmten Fremdatomkonzentration, die an einem Bereich in der Umgebung benachbarte Isolationsschicht gebildet ist, und eine erste Hauptleiterschicht, der Konzentration höher als der der ersten Pufferschicht ist und die am anderen Bereich gebildet ist, auf.EP 0 496 555 A2 describes a semiconductor device with a first conductor layer, one featured on the first conductor layer see insulation layer and one on the insulation layer provided second conductor layer known. The first ladder layer has a first buffer layer of a predetermined Foreign atom concentration at an area in the area adjacent insulation layer is formed, and a first Main conductor layer, the concentration higher than that of the first Buffer layer is and which is formed on the other area.
In der nachveröffentlichten DE 43 00 357 A1 mit früherem Zeitrang ist eine Halbleitervorrichtung beschrieben, bei der eine Halbleitervorrichtung eine erste Leiterschicht, eine auf der ersten Leiterschicht vorgesehene Isolationsschicht und eine auf der Isolationsschicht vorgesehene zweite Leiterschicht auf weist. Die zweite Leiterschicht enthält eine zweite Puffer schicht einer vorbestimmten Fremdatomkonzentration und eine zweite Hauptleiterschicht mit einer anderen vorbestimmten Fremdatomkonzentration.In the post-published DE 43 00 357 A1 with earlier Priority is described a semiconductor device in which a semiconductor device has a first conductor layer, one on the first conductor layer and an insulation layer second conductor layer provided on the insulation layer points. The second conductor layer contains a second buffer layer of a predetermined impurity concentration and one second main conductor layer with another predetermined Foreign atom concentration.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halbleitervor richtung der in der EP 0 496 555 A2 beschriebenen Art sowie ein Herstellungsverfahren für eine derartige Halbleitervorrichtung vorzusehen, bei denen eine parasitäre Kapazität zwischen der ersten Leiterschicht und der zweiten Leiterschicht vermindert ist, so daß sich die Betriebsgeschwindigkeit der Halbleitervor richtung erhöht.It is an object of the present invention to provide a semiconductor direction of the type described in EP 0 496 555 A2 and a Manufacturing method for such a semiconductor device provide a parasitic capacitance between the first conductor layer and the second conductor layer reduced is, so that the operating speed of the semiconductor direction increased.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Halbleitervorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 3.This object is achieved with a semiconductor device the features of claim 1 and by a method with the features of claim 3.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben. Preferred embodiments of the invention are in the respective Subclaims specified.
Die Halbleitervorrichtung ist mit einer ersten und einer zweiten Leiterschicht mit einer dazwischenliegenden Isolationsschicht geschaffen. Die erste Leiterschicht und die zweite Leiterschicht umfassen eine erste und eine zweite Pufferschicht an den Berei chen, die jeweils der Isolationsschicht zugewandt sind. Jeweils auf den der Isolationsschicht abgewandten Seiten der ersten und zweiten Pufferschicht sind die erste bzw. die zweite Hauptlei terschicht gebildet.The semiconductor device has a first and a second Conductor layer with an insulation layer in between created. The first conductor layer and the second conductor layer comprise a first and a second buffer layer on the area chen, each facing the insulation layer. Each on the sides of the first and the second buffer layer are the first and the second main layer, respectively layer formed.
Insbesondere die Pufferschichten machen es möglich, daß eine pa rasitäre Kapazität zwischen der ersten und zweiten Leiterschicht vermindert wird und somit die Betriebsgeschwindigkeit der Halb leitervorrichtung erhöht werden kann.In particular, the buffer layers make it possible that a pa rapid capacity between the first and second conductor layers is reduced and thus the operating speed of the half conductor device can be increased.
Es folgt die Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Figuren.The following is a description of exemplary embodiments with reference to the Characters.
Von den Figuren zeigtFrom the figures shows
Fig. 1 eine Schnittansicht einer Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 1 is a sectional view of a semiconductor device according to a first embodiment of the invention,
Fig. 2-18 Ansichten mit den Herstellungsschritten der Halbleitervorrichtung nach Fig. 1; Fig. 2-18 views with the manufacturing steps of the semiconductor device of Fig. 1;
Fig. 19 ein Diagramm mit dem Profil einer Fremdatom konzentration an einem Abschnitt entlang der Linie X-X aus Fig. 1; FIG. 19 is a diagram with the profile of a foreign atom concentration at a section along the line XX from FIG. 1;
Fig. 20 eine Schnittansicht mit einer Halbleitervor richtung gemäß einer weiteren Ausführungs form; FIG. 20 is a sectional view with a Halbleitervor direction according to another embodiment;
Fig. 21 eine erste Schnittansicht eines Verfahrens zum Herstellen der Halbleitervorrichtung gemäß der weiteren Ausführungsform; FIG. 21 is a first sectional view of a method for manufacturing the semiconductor device according to the another embodiment;
Fig. 22 eine zweite Schnittansicht eines Verfahrens zum Herstellen der Halbleitervorrichtung gemäß der weiteren Ausführungsform; FIG. 22 is a second sectional view of a method for manufacturing the semiconductor device according to the another embodiment;
Fig. 23 ein Diagramm mit einem Profil einer Fremd atomkonzentration entlang der Linie Y-Y aus Fig. 22; FIG. 23 shows a diagram with a profile of a foreign atom concentration along the line YY from FIG. 22;
Fig. 24 ein Diagramm mit dem Profil einer Fremdatom konzentration eines Abschnitts entlang der Linie X-X aus Fig. 20; und FIG. 24 is a diagram with the profile of a foreign atom concentration of a section along the line XX from FIG. 20; and
Fig. 25 eine Schnittansicht einer herkömmlichen Speichervorrichtung. Fig. 25 is a sectional view of a conventional memory device.
Nachfolgend wird eine erste Ausführungsform eines DRAM, der die Halbleitervorrichtung verkörpert, unter Bezug auf die Figuren beschrieben. Da der DRAM der vorliegenden Ausführungsform dasselbe Betriebsprinzip wie das des herkömm lichen DRAM aufweist, wird eine Beschreibung nur der verschiede nen Struktur und des Herstellungsverfahrens vorgenommen.Below is a first embodiment of a DRAM that the Embodied semiconductor device, described with reference to the figures. Because the DRAM of the present Embodiment the same principle of operation as that of the conven Lichen DRAM, a description of only the different structure and manufacturing process.
Unter Bezug auf die Fig. 1 wird der Aufbau einer Halbleiter richtung 40 beschrieben.The structure of a semiconductor device 40 will be described with reference to FIG. 1.
Ein Elementisolationsbereich 2 aus SiO₂ oder dergleichen ist auf der Hauptoberfläche eines p-Typ Halbleitersubstrats 1 gebildet. In einem vom Elementisolationsbereich 2 umgebenden aktiven Be reich ist eine Wortleitung 5, die eine erste Leiterschicht bildet, auf der Hauptoberfläche des p-Typ Halbleitersubstrats 1 mit einem dazwischenliegenden Isolations film 41 aus SiO₂ oder dergleichen gebildet. Die Wortleitung 5 umfaßt eine erste Hauptleiterschicht 5a aus Polysilizium oder derglei chen mit Phosphor als dotierten n-Typ Fremdatomen und einer Fremdatomkonzentration von etwa 1 × 1019 cm-3 bis 1 × 1021 cm-3 in ihrer unteren Oberfläche, sowie eine erste Pufferschicht 5b aus Polysi lizium mit Phosphor als dotierten n-Typ Fremdatomen mit einer Fremdkonzentration von etwa 1 × 1014 cm-3 bis 1 × 1019 cm-3 in ihrer oberen Oberfläche.An element isolation region 2 made of SiO₂ or the like is formed on the main surface of a p-type semiconductor substrate 1 . In an active area surrounded by the element isolation region 2 , a word line 5 , which forms a first conductor layer, is formed on the main surface of the p-type semiconductor substrate 1 with an intermediate insulation film 41 made of SiO₂ or the like. The word line 5 comprises a first main conductor layer 5 a made of polysilicon or the like with phosphorus as a doped n-type impurity and an impurity concentration of about 1 × 10 19 cm -3 to 1 × 10 21 cm -3 in its lower surface, and a first Buffer layer 5 b made of polysilicon with phosphorus as a doped n-type foreign atoms with an external concentration of approximately 1 × 10 14 cm -3 to 1 × 10 19 cm -3 in its upper surface.
N-Typ Fremdatombereiche 3 und 4 mit einer Konzentration von 1 × 10¹⁷ cm-3 bis 1 × 10²¹ cm-3 sind von der Oberfläche des p-Typ Halb leitersubstrats 1 bis zu einer vorbestimmten Tiefe gebildet und weisen die Wortleitung 5 dazwischenliegend auf.N-type impurity regions 3 and 4 with a concentration of 1 × 10¹⁷ cm -3 to 1 × 10²¹ cm -3 are formed from the surface of the p-type semiconductor substrate 1 to a predetermined depth and have the word line 5 in between.
Die obere Oberfläche der Wortleitung 5 und deren Seitenflächen sind mit einer Isolationsschicht 42 aus SiO₂ oder dergleichen be deckt. Auf und entlang der oberen Seite der Isolationsschicht 42 ist eine zweite Leiterschicht 6 aus Polysilizium gebildet, mit Phosphor einer Konzentration in der Größenordnung von 1 × 10¹⁴ cm-3 bis 1 × 10¹⁹ cm-3 als dotierten n-Typ Fremdatomen. Die zweite Leiterschicht 6 ist elektrisch mit dem Fremdatomdiffusionsbe reich 3 an einer Kontaktöffnung 42a verbunden, die in der Isola tionsschicht 42 vorgesehen ist.The upper surface of the word line 5 and its side surfaces are covered with an insulation layer 42 made of SiO₂ or the like. A second conductor layer 6 made of polysilicon is formed on and along the upper side of the insulation layer 42 , with phosphorus having a concentration in the order of magnitude of 1 × 10¹⁴ cm -3 to 1 × 10¹⁹ cm -3 as doped n-type foreign atoms. The second conductor layer 6 is electrically connected to the foreign atom diffusion region 3 at a contact opening 42 a, which is provided in the insulation layer 42 .
Eine weitere zweite Leiterschicht 7 aus Polysilizium mit Phosphor einer Konzentration in der Größenordnung von 1 × 10¹⁹ cm-3 bis 1 × 10²¹ cm-3 als dotierten n-Typ Fremdatomen ist entlang der Oberfläche der zweiten Leiterschicht 6 gebildet. Eine Isolationsschicht 11 aus SiO₂ oder dergleichen ist entlang der Oberfläche der weiteren zweiten Leiterschicht 7 gebildet. Eine weitere erste Leiterschicht 8 ist entlang der Oberfläche der Isolationsschicht 11 gebildet.Another second conductor layer 7 made of polysilicon with phosphorus with a concentration of the order of 1 × 10¹⁹ cm -3 to 1 × 10²¹ cm -3 as doped n-type foreign atoms is formed along the surface of the second conductor layer 6 . An insulation layer 11 made of SiO₂ or the like is formed along the surface of the further second conductor layer 7 . Another first conductor layer 8 is formed along the surface of the insulation layer 11 .
Die erste Halbleiterschicht 8 umfaßt eine erste Hauptleiterschicht 8a aus Polysilizium mit Phosphor als dotierten n-Typ Fremdatomen mit einer Konzentration von etwa 1 × 10¹⁹ cm-3 bis 1 × 10²¹ cm-3 in ihrer oberen Oberfläche, sowie eine erste Pufferschicht 8b aus Polysi lizium mit Phosphor als dotierten n-Typ Fremdatomen mit einer Konzentration von etwa 1 × 10¹⁴ cm-3 bis 1 × 10¹⁹ cm-3 in ihrer oberen Oberfläche. The first semiconductor layer 8 comprises a first main conductor layer 8 a made of polysilicon with phosphorus as a doped n-type foreign atoms with a concentration of about 1 × 10¹⁹ cm -3 to 1 × 10²¹ cm -3 in its upper surface, and a first buffer layer 8 b Polysilicon with phosphorus as a doped n-type foreign atoms with a concentration of about 1 × 10¹⁴ cm -3 to 1 × 10¹⁹ cm -3 in its upper surface.
Eine weitere zweite Leiterschicht 10 ist auf der Oberfläche der ersten Leiterschicht 8 mit einer dazwischen vorgesehenen Isola tionsschicht 9 aus SiO₂ oder dergleichen gebildet. Die zweite Leiterschicht 10 ist elektrisch mit dem Fremdatomdiffu sionsbereich 4 an einer Kontaktöffnung 9a verbunden, die in der Isolationsschicht 9 geschaffen ist. Die zweite Leiter schicht 10 umfaßt eine zweite Pufferschicht 10a aus Polysilizium mit Phosphor als dotierten n-Typ Fremdatomen mit einer Konzentration von etwa 1 × 10¹⁴ cm-3 bis 1 × 10¹⁹ cm-3 in ihrer unteren Oberfläche sowie eine zweite Hauptleiterschicht 10b aus Polysilizium mit Phosphor als dotierten n-Typ Fremdatomen mit einer Konzentration von etwa 1 × 10¹⁹ cm-3 bis 1 × 10²¹ cm-3 in ihrer oberen Schicht.Another second conductor layer 10 is formed on the surface of the first conductor layer 8 with an insulation layer 9 provided therebetween made of SiO 2 or the like. The second conductor layer 10 is electrically connected to the foreign atom diffusion region 4 at a contact opening 9 a, which is created in the insulation layer 9 . The second conductor layer 10 comprises a second buffer layer 10 a made of polysilicon with phosphorus as a doped n-type foreign atoms with a concentration of about 1 × 10¹⁴ cm -3 to 1 × 10¹⁹ cm -3 in its lower surface and a second main conductor layer 10 b Polysilicon with phosphorus as doped n-type foreign atoms with a concentration of about 1 × 10¹⁹ cm -3 to 1 × 10²¹ cm -3 in its upper layer.
Bei der Halbleitervorrichtung 40 der oben beschriebenen Anord nung bilden die Wortleitung 5 sowie die Fremdatomdiffusionsbe reiche 3 und 4 einen Feldeffekttransistor. Ferner bilden die erste Leiterschicht 6 und die zweite Leiterschicht 7 eine untere Elektrode, die Isolationsschicht 11 bildet eine dielektrische Schicht, und die weitere erste Leiterschicht 8 bildet eine obere Elektrode, gemeinsam wird so ein Kondensator gebildet.In the semiconductor device 40 of the arrangement described above, the word line 5 and the impurity diffusion regions 3 and 4 form a field effect transistor. Furthermore, the first conductor layer 6 and the second conductor layer 7 form a lower electrode, the insulation layer 11 forms a dielectric layer, and the further first conductor layer 8 forms an upper electrode, thus a capacitor is jointly formed.
Mit der oben beschriebenen Anordnung weist eine Halbleiter schicht eine Zweischichtstruktur mit Fremdatomdiffusionsbereichen niedri ger und hoher Konzentration, wie in Fig. 1 gezeigt, auf. Eine der artige Struktur vermindert die Intensivierung eines elektrischen Feldes.With the arrangement described above, a semiconductor layer has a two-layer structure with foreign atom diffusion regions of low and high concentration, as shown in FIG. 1. Such a structure reduces the intensification of an electric field.
Ein Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung 40 mit der oben beschriebenen Strukturen wird nachfolgend unter Bezug auf die Fig. 2 bis 17 beschrieben.A method of manufacturing the semiconductor device 40 having the above-described structures will be described below with reference to FIGS. 2 to 17.
Zuerst wird, wie in Fig. 2 gezeigt, ein Elementisolationsbe reich 2 aus SiO₂ auf der Hauptoberfläche eines p-Typ Halbleiter substrats 1 durch eine LOCOS-Methode gebildet. Wie in Fig. 3 gezeigt, wird ein Oxidfilm 41 aus SiO₂ auf der gesamten Oberflä che des Halbleitersubstrats 1 mit einer Dicke von etwa 5,0 µm bis 50,0 µm gebildet. Wie in Fig. 4 gezeigt, ist eine Polysilizium schicht als erste Hauptleiterschicht 5a mit einer Dicke von etwa 50,0 µm bis 500,0 µm auf der gesamten Oberfläche des Halbleitersubstrats 1 gebildet. Danach wird eine erste Pufferschicht 5b aus Polysilizium mit einer Fremdatom konzentration von 1 × 10¹⁴ cm-3 bis 1 × 10¹⁹ cm-3 auf der Hauptleiter schicht 5a gebildet.First, as shown in Fig. 2, an element isolation region 2 made of SiO₂ on the main surface of a p-type semiconductor substrate 1 is formed by a LOCOS method. As shown in Fig. 3, an oxide film 41 made of SiO₂ on the entire surface of the semiconductor substrate 1 is formed with a thickness of about 5.0 microns to 50.0 microns. As shown in Fig. 4, a polysilicon layer is formed as the first main conductor layer 5 a with a thickness of about 50.0 microns to 500.0 microns on the entire surface of the semiconductor substrate 1 . Then a first buffer layer 5 b made of polysilicon with a foreign atom concentration of 1 × 10¹⁴ cm -3 to 1 × 10¹⁹ cm -3 on the main conductor layer 5 a is formed.
Wie in Fig. 5 gezeigt, wird Resistfilm 43 mit einer vorbestimm ten Konfiguration auf der Oberfläche der ersten Pufferschicht 5b durch Photolithographie gebildet. Wie in Fig. 6 gezeigt, werden die erste Pufferschicht 5b und die erste Hauptleiterschicht 5a geätzt, so daß sie eine vorbestimmte Konfiguration zum Bilden einer Wortleitung 5 als erste Leiterschicht aufweisen, unter Benutzung des Resistfilms 43 als Maske.As shown in FIG. 5, resist film 43 having a predetermined configuration is formed on the surface of the first buffer layer 5 b by photolithography. As shown in Fig. 6, the first buffer layer 5 b and the first main conductor layer 5a etched so as to have a predetermined configuration to form a word line 5 as a first conductor layer, using the resist film 43 as a mask.
Wie in Fig. 7 gezeigt, wird nach dem Entfernen des Resistfilms 43 Phosphor in die Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats 1 unter Benutzung der Wortleitung 5 und des Elementisolationsbe reichs 2 als Masken implantiert, zum Bilden der n-Typ Fremdatom bereiche 3 und 4 mit einer Konzentration in der Größenordnung von 1 × 10¹⁹ cm-3 bis 1 × 10²¹ cm-3. Wie in Fig. 8 gezeigt, wird ein Oxidfilm als Isolationsschicht 42 aus SiO₂ auf der gesamten Oberfläche des Halbleiter substrats 1 durch die CVD-Methode aufgebracht. Wie in Fig. 9 gezeigt, wird die Isolationsschicht 42 anisotrop zum Bilden einer Kontaktöffnung 42a geätzt, die den Fremdatombereich 3 erreicht. Wie in Fig. 10 gezeigt, wird Polysilizium ohne dotierte Fremdatome mit einer Dicke von etwa 20,0 µm-500,0 µm entlang der Oberfläche der Isolationsschicht 42 und der Kontakt öffnung 42a zum Bilden einer Halbleiterschicht 6a aufgebracht. Wie in Fig. 11 gezeigt, wird Polysilizium mit n-Typ Fremdatomen in einer Konzentration in der Größenordnung von 1 × 10¹⁹ cm-3 bis 1 × 10²¹ cm-3 als Dotierung mit einer Dicke von etwa 20,0 µm-500,0 µm entlang der Oberfläche der Halbleiter schicht 6a zum Bilden einer zweiten Leiterschicht 7 aufgebracht.As shown in FIG. 7, after removing the resist film 43, phosphorus is implanted in the main surface of the semiconductor substrate 1 using the word line 5 and the element isolation region 2 as masks to form the n-type impurity regions 3 and 4 with a concentration in on the order of 1 × 10¹⁹ cm -3 to 1 × 10²¹ cm -3 . As shown in Fig. 8, an oxide film is applied as an insulation layer 42 made of SiO₂ on the entire surface of the semiconductor substrate 1 by the CVD method. As shown in FIG. 9, the insulation layer 42 is anisotropically etched to form a contact opening 42 a that reaches the impurity region 3 . As shown in Fig. 10, polysilicon is applied without doped foreign atoms with a thickness of about 20.0 microns-500.0 microns along the surface of the insulation layer 42 and the contact opening 42 a to form a semiconductor layer 6 a. As shown in Fig. 11, polysilicon with n-type impurities in a concentration of the order of 1 × 10¹⁹ cm -3 to 1 × 10²¹ cm -3 is doped with a thickness of about 20.0 µm-500.0 µm applied along the surface of the semiconductor layer 6 a to form a second conductor layer 7 .
Dann wird, wie in Fig. 12 gezeigt, ein Resistfilm 21 mit einer vorbestimmten Konfiguration auf der Oberfläche der zweiten Leiterschicht 7 gebildet, und die Halbleiterschicht 6a und die zweite Leiterschicht 7 im wesentlichen oberhalb des Fremdatombereichs 4 werden durch anisotropes Ätzen entfernt. Wie in Fig. 13 gezeigt, wird nach dem Entfernen des Resistfilms 21 eine Isolationsschicht 11 aus SiO₂ oder dergleichen mit einer Dicke von etwa 3,0 µm-100,0 µm auf der gesamten Oberfläche der zweiten Leiterschicht 7 durch thermische Oxidation gebildet. Wie in Fig. 14 gezeigt, wird eine erste Hauptleiterschicht 8a aus Polysilizium mit Phosphor als dotierten n-Typ Fremdatomen mit einer Konzentration von etwa 1 × 10¹⁹ cm-3 bis 1 × 10²¹ cm-3 auf der Oberfläche der Isolationsschicht 11 aufgebracht, mit einer Dicke von etwa 50,0 µm-500,0 µm. Danach wird auf der ersten Hauptleiterschicht 8a eine erste Pufferschicht 8b aus Polysilizium aufgebracht, mit Phos phor als dotierten n-Typ Fremdatomen mit einer Fremdatomkonzen tration von 1 × 10¹⁴ cm-3 bis 1 × 10¹⁹ cm-3, wodurch eine obere Elek trode als erste Leiterschicht 8 gebildet wird, die aus der ersten Hauptleiterschicht 8a und der ersten Pufferschicht 8b besteht. Dann wird, wie in Fig. 15 gezeigt, ein Resistfilm 21 mit einer vorbestimmten Konfiguration auf der Oberfläche der oberen Elektrode 8 gebildet, und die obere Elek trode 8 im wesentlichen oberhalb des Fremdatomdiffusionsbereichs 4 wird durch anisotropes Ätzen entfernt. Wie in Fig. 16 ge zeigt, wird eine Isolationsschicht 9 aus SiO₂ oder dergleichen auf der gesamten Oberfläche der oberen Elektrode 8 nach dem Entfernen des Resistfilms 21 gebildet. Wie in Fig. 17 gezeigt, wird eine Kontaktöffnung 9a, die den Fremdatomdiffu sionsbereich 4 erreicht, nach dem Sintern der Isolations schicht 9 und der Planarisierung der Oberfläche gebil det.Then, as shown in FIG. 12, a resist film 21 having a predetermined configuration is formed on the surface of the second conductor layer 7 , and the semiconductor layer 6 a and the second conductor layer 7 substantially above the impurity region 4 are removed by anisotropic etching. As shown in Fig. 13, after removing the resist film 21, an insulation layer 11 made of SiO₂ or the like having a thickness of about 3.0 µm-100.0 µm is formed on the entire surface of the second conductor layer 7 by thermal oxidation. As shown in Fig. 14, a first main conductor layer 8 a made of polysilicon with phosphorus as a doped n-type impurity with a concentration of about 1 × 10¹⁹ cm -3 to 1 × 10²¹ cm -3 is applied to the surface of the insulation layer 11 with a thickness of about 50.0 µm-500.0 µm. Thereafter, on the first main conductor layer 8 a a first buffer layer 8 b applied polysilicon phor with Phos as a doped n-type impurity having an impurity concen tration of 1 x 10¹⁴ cm -3 to 1 × 10¹⁹ cm -3, thereby forming an upper Elec trode is formed as the first conductor layer 8 consisting of the first main conductor layer 8 a and 8 b of the first buffer layer. Then, as shown in FIG. 15, a resist film 21 having a predetermined configuration is formed on the surface of the upper electrode 8 , and the upper electrode 8 substantially above the impurity diffusion region 4 is removed by anisotropic etching. As shown in Fig. 16 ge, an insulation layer 9 made of SiO₂ or the like is formed on the entire surface of the upper electrode 8 after the resist film 21 is removed. As shown in FIG. 17, a contact opening 9 a, which reaches the foreign atom diffusion region 4 , is formed after the sintering of the insulation layer 9 and the planarization of the surface.
Dann wird, wie in Fig. 18 gezeigt, undotiertes Polysilizium mit einer Dicke von etwa 20,0 µm-50,0 µm auf den Oberflächen der Isolationsschicht 9 und der Kontaktöffnung 9a aufge bracht, zum Bilden einer zweiten Pufferschicht 10a. Danach wird Polysi lizium mit dotieren n-Typ Fremdatomen mit einer Konzentration von etwa 1 × 10¹⁹ cm-3 bis 1 × 10²¹ cm-3 mit einer Dicke von etwa 20,0 µm-500,0 µm, auf der zweiten Pufferschicht 10a zum Bilden einer zweiten Hauptleiterschicht 10b aufgebracht. Die zweite Pufferschicht 10a und die zweite Hauptleiterschicht 10b bilden eine Bitleitung als eine zweite Leiterschicht 10. Mit den obigen Schritten wird die in Fig. 1 gezeigte Halbleitervorrichtung 40 fertiggestellt. Then, as shown in Fig. 18, undoped polysilicon having a thickness of about 20.0 micron 50.0 microns on the surfaces of the insulating layer 9 and the contact hole 9 a be applied, to form a second buffer layer 10 a. Thereafter, polysilicon with doped n-type foreign atoms with a concentration of about 1 × 10¹⁹ cm -3 to 1 × 10²¹ cm -3 with a thickness of about 20.0 µm-500.0 µm, on the second buffer layer 10 a Forming a second main conductor layer 10 b applied. The second buffer layer 10 a and the second main conductor layer 10 b form a bit line as a second conductor layer 10th With the above steps, the semiconductor device 40 shown in FIG. 1 is completed.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform können Ionen wie Si, Ge, O, C oder F in eine Grenzfläche zwischen der Halbleiterschicht 6a und dem Halbleitersubstrat 1 implantiert werden. Dies dient dazu, die Leitfähigkeit durch Implantieren der oben beschriebenen Ionen zu verbessern, und zum Entfernen eines dünnen eigenen Oxidfilms, der an der Übergangsstelle ge bildet ist.In the embodiment described above, ions such as Si, Ge, O, C or F can be implanted in an interface between the semiconductor layer 6 a and the semiconductor substrate 1 . This serves to improve the conductivity by implanting the ions described above and to remove a thin own oxide film which is formed at the transition point.
Obwohl bei der oben beschriebenen Ausführungsform undotiertes Polysilizium für die Halbleiterschicht 6a und die zweite Puffer schicht 10a, die die Bitleitung 10 bilden, benutzt wird, kann niedrig konzentriertes Polysilizium zum Erreichen derselben Funktion und Wirkung benutzt werden.Although in the above-described embodiment undoped polysilicon is used for the semiconductor layer 6 a and the second buffer layer 10 a, which form the bit line 10 , low-concentration polysilicon can be used to achieve the same function and effect.
Während Polysilizium mit dotierten Fremdatomen als zweite Lei terschicht aufgebracht wird, können dieselbe Funktion und Wir kung erreicht werden, durch Dotieren von Fremdatomen in das Po lysilizium während des Aufbringens.While polysilicon with doped foreign atoms as a second lei layer is applied, the same function and us can be achieved by doping foreign atoms into the bottom lysilicon during application.
Obwohl ein n-Typ Fremdatomdiffusionsbereich in einem p-Typ Halb leitersubstrat in jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen gebildet ist, kann ein p-Typ Fremdatomdiffusionsbereich in einem n-Typ Halbleitersubstrat gebildet werden, und dieselbe Funktion und Wirkung erzielen.Although an n-type impurity diffusion region in a p-type half conductor substrate in each of the above-described embodiments a p-type impurity diffusion region in one n-type semiconductor substrate are formed, and the same function and achieve effect.
Eine weitere Ausführungsform wird nachfolgend beschrieben. Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wird eine undotierte Polysiliziumschicht oder eine Polysilizium schicht mit niedrigkonzentrierten Fremdatomen desselben Lei tungstyps (n-Typ bei der ersten Ausführungsform) wie der des Fremdatomdiffusionsbereichs auf der Halbleiter schicht 6a und der zweiten Pufferschicht 10a der Bitleitung 10 aufge bracht. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird eine Polysili ziumschicht mit dotierten Fremdatomen des entgegengesetzten Lei tungstyps wie der des Fremdatomdiffusionsbereichs auf der Halbleiterschicht 6a und der zweiten Pufferschicht 10a aufgebracht.Another embodiment is described below. In the first embodiment described above, an undoped polysilicon layer or a polysilicon layer with low-concentration impurities of the same line type (n-type in the first embodiment) as that of the impurity diffusion region on the semiconductor layer 6 a and the second buffer layer 10 a of the bit line 10 is applied . In the present embodiment, a polysilicon layer with doped foreign atoms of the opposite conductivity type as that of the foreign atom diffusion region is applied to the semiconductor layer 6 a and the second buffer layer 10 a.
Fig. 20 ist eine Schnittansicht mit der so hergestellten Halb leitervorrichtung 45. Da der Aufbau der Vorrichtung derselbe wie aus Fig. 1 ist, wird eine Beschreibung nicht wiederholt. Fig. 20 is a sectional view with the semiconductor device 45 thus manufactured. Since the structure of the device is the same as that of Fig. 1, description will not be repeated.
Ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird nachfolgend beschrieben.A method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment will be described below.
Das Verfahren weist dieselben Schritte zum Bilden des Kontakt lochs 42a am Isolationszwischenschichtfilm 42 zum Erreichen des Fremdatomdiffusionsbereichs, wie bei der ersten Ausführungs form beschrieben und wie in den Fig. 2 bis 9 gezeigt, auf. Daher wird keine erneute Beschreibung dieser Schritte durchgeführt. The method has the same steps for forming the contact hole 42 a on the interlayer insulation film 42 to reach the impurity diffusion region as described in the first embodiment and as shown in FIGS. 2 to 9. Therefore, these steps are not described again.
Dann wird, wie in Fig. 21 gezeigt, Polysilizium mit p-Typ Fremdatomen mit einer Konzentration von etwa 1 × 10¹⁴ cm-3 bis 1 × 10²¹ cm-3 als Dotierung mit einer Dicke von 20,0 µm bis 500,0 µm entlang der Oberflächen des Isolationsfilms 42 und der Kontaktöffnung 42a zum Bilden einer Halbleiter schicht 6a aufgebracht. Wie in Fig. 22 gezeigt ist, wird Polysilizium mit n-Typ Fremdatomen mit einer Konzentration von 1 × 10¹⁹ cm-3 bis 1 × 10²¹ cm-3 als Dotierung mit einer Dicke von 20,0 µm bis 500,0 µm entlang der Oberfläche der ersten Halbleiterschicht 6a zum Bil den einer zweiten Leiterschicht 7 aufgebracht.Then, as shown in Fig. 21, p-type impurity polysilicon having a concentration of about 1 × 10¹⁴ cm -3 to 1 × 10²¹ cm -3 is doped along with a thickness of 20.0 µm to 500.0 µm the surfaces of the insulation film 42 and the contact opening 42 a to form a semiconductor layer 6 a applied. As shown in Fig. 22, n-type impurity polysilicon with a concentration of 1 × 10¹⁹ cm -3 to 1 × 10²¹ cm -3 is doped with a thickness of 20.0 µm to 500.0 µm along the surface the first semiconductor layer 6 a applied to form a second conductor layer 7 .
Ein Profil der Fremdatomkonzentration an einem Schnitt entlang der Linie Y-Y in der Figur zu diesem Zeitpunkt ist in Fig. 23 gezeigt. Danach kann durch dieselben Schritte wie bei der ersten Ausführungsform die Halbleitervorrichtung mit dem in Fig. 20 gezeigten Schnittaufbau gebildet werden.A profile of the impurity concentration on a section along the line YY in the figure at this time is shown in FIG. 23. After that, by the same steps as in the first embodiment, the semiconductor device having the sectional structure shown in FIG. 20 can be formed.
Die so gebildete Halbleitervorrichtung 45 weist ein Profil der Fremdatomkonzentration am Abschnitt entlang der Linie X-X aus Fig. 20 wie in Fig. 24 gezeigt auf, was zeigt, daß die Vor richtung ohne Erhöhen einer Übergangstiefe des Fremdatombereichs 3 gebildet werden kann.The semiconductor device 45 thus formed has a impurity concentration profile at the portion along the line XX of FIG. 20 as shown in FIG. 24, which shows that the device can be formed without increasing a transition depth of the impurity region 3 .
Entsprechend kann die zweite Pufferschicht 10a, die die Verbindungs schicht der weiteren Ausführungsform bildet, dieselbe Funktion und Wirkung erzielen, indem eine Polysiliziumschicht mit Fremd atomen des entgegengesetzten Leitungstyps wie der des Fremdatom diffusionsbereichs 4 benutzt wird.Accordingly, the second buffer layer 10 a, which forms the connecting layer of the further embodiment, can achieve the same function and effect by using a polysilicon layer with foreign atoms of the opposite conductivity type as that of the foreign atom diffusion region 4 .
Obwohl bei den jeweiligen Ausführungsformen die Fremdatome in der zweiten Leiterschicht 7 durch Diffusion vermindert sind, ist die Menge der diffundierten Fremdatome aus der zweiten Halb leiterschicht viel kleiner als die der Fremdatome, die in der zweiten Halbleiterschicht enthalten sind. Daher wird angenommen, daß die Fremdatomkonzentration der zweiten Leiterschicht nicht beeinflußt wird. Although in the respective embodiments, the foreign atoms in the second conductor layer 7 are reduced by diffusion, the amount of the diffused foreign atoms from the second semiconductor layer is much smaller than that of the foreign atoms contained in the second semiconductor layer. Therefore, it is believed that the impurity concentration of the second conductor layer is not affected.
Ferner ist die Halbleitervorrichtung mit einer ersten Leiter schicht und einer zweiten Leiterschicht mit einem dazwischen gebildeten Isolationsfilm versehen. Die erste Leiterschicht und die zweite Leiterschicht weisen eine erste bzw. eine zweite Puf ferschicht an dem Isolationsfilm benachbarten Bereichen auf. Auf den entgegengesetzten Seiten jeder Pufferschicht zum Isolations film liegen eine erste und eine zweite Hauptleitungsschicht.Furthermore, the semiconductor device has a first conductor layer and a second conductor layer with one in between provided insulation film provided. The first ladder layer and the second conductor layer has a first and a second puff layer on the insulating film adjacent areas. On the opposite sides of each buffer layer for insulation a first and a second main line layer.
Eine derartige Maßnahme vermindert eine parasitäre Kapazität zwischen der ersten Leiterschicht und der zweiten Leiterschicht und erhöht eine Operationsgeschwindigkeit der Halbleitervorrich tung.Such a measure reduces parasitic capacitance between the first conductor layer and the second conductor layer and increases an operation speed of the semiconductor device tung.
Claims (6)
einer ersten Leiterschicht (5, 8),
einer auf der ersten Leiterschicht (5, 8) vorgesehenen Isolations schicht (9, 42),
einer auf der Isolationsschicht (9, 42) vorgesehenen zweiten Leiterschicht (6 und 7, 10),
wobei die erste Leiterschicht (5, 8)
eine erste Pufferschicht (5b, 8b) einer vorbestimmten Fremdatom konzentration aufweist, an einem Bereich in der Umgebung benach bart der Isolationsschicht (9, 42), und
eine erste Hauptleiterschicht (5a, 8a) aufweist, deren Konzen tration höher als die der ersten Pufferschicht (5b, 8b) ist und die am anderen Bereich gebildet ist, und
die zweite Leiterschicht (6 und 7, 10)
eine zweite Pufferschicht (6, 10a) einer vorbestimmten Fremdatom konzentration aufweist, die an einem Bereich in der Umgebung benachbart der Isolationsschicht (9, 42) gebildet ist, und
eine zweite Hauptleiterschicht (7, 10b) aufweist, deren Fremd atomkonzentration höher als die der zweiten Pufferschicht (6, 10a) ist, am anderen Bereich.1. semiconductor device with
a first conductor layer ( 5 , 8 ),
an insulation layer ( 9 , 42 ) provided on the first conductor layer ( 5 , 8 ),
a second conductor layer ( 6 and 7 , 10 ) provided on the insulation layer ( 9 , 42 ),
the first conductor layer ( 5 , 8 )
has a first buffer layer ( 5 b, 8 b) of a predetermined impurity concentration, in a region in the vicinity adjacent to the insulation layer ( 9 , 42 ), and
a first main conductor layer ( 5 a, 8 a), the concentration of which is higher than that of the first buffer layer ( 5 b, 8 b) and which is formed on the other region, and
the second conductor layer ( 6 and 7 , 10 )
a second buffer layer ( 6 , 10 a) of a predetermined impurity concentration, which is formed in a region in the vicinity adjacent to the insulation layer ( 9 , 42 ), and
has a second main conductor layer ( 7 , 10 b), the foreign atom concentration of which is higher than that of the second buffer layer ( 6 , 10 a), in the other region.
Bilden eines Fremdatombereichs (3, 4) auf einer Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrates (1),
Bilden eines Isolationsfilms (42) mit einer Kontaktöffnung (9a, 42a), die den Fremdatombereich auf der Hauptoberfläche des Halb leitersubstrates (1) erreicht,
Bilden der zweiten Pufferschicht (6, 10a) auf den Oberflächen der Kontaktöffnung (9a, 42a) und des Isolationsfilms (42),
Bilden der zweiten Hauptleiterschicht (7, 10b) mit einer vorbe stimmten Fremdatomkonzentration auf der Oberfläche der zweiten Pufferschicht (6, 10a), und
Behandeln der zweiten Hauptleiterschicht (7, 10b) und der zwei ten Pufferschicht (6, 10a) mit einer Wärmebehandlung bei einer vorbestimmten Temperatur für eine vorbestimmte Zeit, so daß die in der zweiten Hauptleiterschicht (7, 10b) enthaltenen Fremd atome in die zweite Pufferschicht (6, 10a) eindiffundieren und durch diese hindurchtreten, zum Verbinden der zweiten Hauptlei terschicht (7, 10b) und des Fremdatombereiches (3, 4) auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates (1).3. A method for producing the semiconductor device according to claim 1, comprising the steps:
Forming an impurity region ( 3 , 4 ) on a main surface of a semiconductor substrate ( 1 ),
Forming an insulation film ( 42 ) with a contact opening ( 9 a, 42 a) that reaches the impurity region on the main surface of the semiconductor substrate ( 1 ),
Forming the second buffer layer ( 6 , 10 a) on the surfaces of the contact opening ( 9 a, 42 a) and the insulation film ( 42 ),
Forming the second main conductor layer ( 7 , 10 b) with a pre-determined impurity concentration on the surface of the second buffer layer ( 6 , 10 a), and
Treating the second main conductor layer ( 7 , 10 b) and the second buffer layer ( 6 , 10 a) with a heat treatment at a predetermined temperature for a predetermined time, so that the foreign atoms contained in the second main conductor layer ( 7 , 10 b) diffuse in and pass through the second buffer layer ( 6 , 10 a) to connect the second Hauptlei layer ( 7 , 10 b) and the impurity region ( 3 , 4 ) on the main surface of the semiconductor substrate ( 1 ).
die zweite Pufferschicht (6, 10a) aus undotiertem Polysilizium gebildet wird und
die zweite Hauptleiterschicht (7, 10b) aus Polysilizium gebildet wird, in das Fremdatome einer Konzentration von 1 × 10¹⁹ cm-3 bis 1 × 10²¹ cm-3 dotiert sind.4. A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 3, characterized in that
the second buffer layer ( 6 , 10 a) is formed from undoped polysilicon and
the second main conductor layer ( 7 , 10 b) is formed from polysilicon into which foreign atoms with a concentration of 1 × 10¹⁹ cm -3 to 1 × 10²¹ cm -3 are doped.
Bilden einer Isolationsschicht (11) auf der zweiten Hauptleiter schicht (7, 10b) und
Bilden einer dritten Schicht (8) mit einer vorbestimmten Fremd atomkonzentration auf der Isolationsschicht (11).6. A method of manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 3 to 5, characterized by the steps
Form an insulation layer ( 11 ) on the second main layer ( 7 , 10 b) and
Forming a third layer ( 8 ) with a predetermined foreign atom concentration on the insulation layer ( 11 ).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4307575A DE4307575C2 (en) | 1992-03-12 | 1993-03-10 | Semiconductor device and manufacturing method therefor |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5383592 | 1992-03-12 | ||
JP5008475A JP2802470B2 (en) | 1992-03-12 | 1993-01-21 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
DE4307575A DE4307575C2 (en) | 1992-03-12 | 1993-03-10 | Semiconductor device and manufacturing method therefor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4345203C2 true DE4345203C2 (en) | 1996-05-02 |
Family
ID=27204848
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4345203A Expired - Fee Related DE4345203C2 (en) | 1992-03-12 | 1993-03-10 | Semiconductor device with improved operational speed |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4345203C2 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0469555A2 (en) * | 1990-07-31 | 1992-02-05 | Nec Corporation | Charge storage capacitor electrode and method of manufacturing the same |
DE4300357A1 (en) * | 1992-01-18 | 1993-07-22 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device of DRAM structure - comprising substrate, impurity regions formed on substrate, and conducting layers |
-
1993
- 1993-03-10 DE DE4345203A patent/DE4345203C2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0469555A2 (en) * | 1990-07-31 | 1992-02-05 | Nec Corporation | Charge storage capacitor electrode and method of manufacturing the same |
DE4300357A1 (en) * | 1992-01-18 | 1993-07-22 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device of DRAM structure - comprising substrate, impurity regions formed on substrate, and conducting layers |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69221530T2 (en) | Method for increasing the capacitance of a DRAM by anodizing the polysilicon layer of a lower capacitor plate | |
DE3916228C2 (en) | Semiconductor memory device with stacked capacitor cell structure and method for its production | |
EP1162663B1 (en) | Method of forming DRAM memory cell | |
DE69329376T2 (en) | Method of making an SOI transistor DRAM | |
DE4234676C2 (en) | Method of making a capacitor | |
DE4332074C2 (en) | Semiconductor memory device and method for its production | |
DE4028488C2 (en) | Method of manufacturing a semiconductor memory device | |
DE69125671T2 (en) | Semiconductor memory device | |
DE4340419C2 (en) | Manufacturing method for a semiconductor device with an insulating layer in which a contact hole is formed | |
DE4220497A1 (en) | SEMICONDUCTOR MEMORY COMPONENT AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF | |
DE3842474A1 (en) | STACK CAPACITOR DRAM AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME | |
DE10153765A1 (en) | Formation of deep trench dynamic random access memory cell comprises using silicon-on-insulator technology to form silicon layer on deep trench capacitor | |
DE4007582C2 (en) | Method for producing at least two contacts in a semiconductor component | |
DE19842704C2 (en) | Manufacturing process for a capacitor with a high epsilon dielectric or a ferroelectric according to the fin stack principle using a negative mold | |
DE3930016C2 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing a semiconductor device | |
DE3513034A1 (en) | SEMICONDUCTOR DEVICE | |
EP1145319B1 (en) | Integrated circuit and method for the production thereof | |
DE4203565C2 (en) | Method of manufacturing a semiconductor device | |
DE4113962A1 (en) | SEMICONDUCTOR DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF | |
EP0917203A2 (en) | Gain cell DRAM structure and method of producing the same | |
EP1129482B1 (en) | Method for producing a DRAM Cell System | |
DE4229837C2 (en) | Method for producing a storage capacitor for a semiconductor memory cell | |
DE4411851C2 (en) | Trench isolation structure semiconductor devices having a channel-doped region and manufacturing method therefor | |
DE19750895C2 (en) | Semiconductor device with memory cells and manufacturing method thereof | |
DE19542240C2 (en) | Semiconductor device and method for its manufacture |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
Q172 | Divided out of (supplement): |
Ref country code: DE Ref document number: 4307575 |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
AC | Divided out of |
Ref country code: DE Ref document number: 4307575 Format of ref document f/p: P |
|
D2 | Grant after examination | ||
AC | Divided out of |
Ref country code: DE Ref document number: 4307575 Format of ref document f/p: P |
|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |