JP2006339557A - Semiconductor device and its manufacturing method - Google Patents

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立基 白澤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high reliability-semiconductor device that prevents a substance in a film from badly affecting characteristics of the semiconductor device by allowing the substance to diffuse inside the semiconductor device after deposition, and to provide its manufacturing method. <P>SOLUTION: The semiconductor device has a semiconductor substrate 10 containing a CMOS element 12, an interlayer insulating layer 26 formed on the semiconductor substrate 10, and a plurality of contact plugs 34 formed by penetrating a part of the interlayer insulating layer 26. The interlayer insulating layer 26 contains a hydrogen barrier layer 30, and the hydrogen barrier layer 30 is configured by being formed in an intermediate layer of the interlayer insulating layer 26 so as not to contact the contact plugs 34. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof.

この種の技術分野では、半導体装置の高性能化及び高機能化等により、半導体装置の微細化が進んでいる。このような微細化は、半導体メモリの技術分野で特に著しい。   In this type of technical field, miniaturization of semiconductor devices is progressing due to high performance and high functionality of semiconductor devices. Such miniaturization is particularly remarkable in the technical field of semiconductor memory.

特開2003−179212号公報JP 2003-179212 A

半導体装置の微細化及び膜の薄化が進むにつれて、新たな問題点も浮上してくる。その中で、成膜後に膜中の水素が半導体装置内に拡散し、半導体装置の特性に悪影響を与えることを防止することができれば、半導体装置の信頼性を高めることができる。   As miniaturization of semiconductor devices and thinning of films progress, new problems emerge. If the hydrogen in the film can be prevented from diffusing into the semiconductor device after film formation and adversely affecting the characteristics of the semiconductor device, the reliability of the semiconductor device can be improved.

本発明の目的は、成膜後に膜中の水素が半導体装置内に拡散し、半導体装置の特性に悪影響を与えることを防止し、信頼性の高い半導体装置及びその製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a highly reliable semiconductor device and a method for manufacturing the same, preventing hydrogen in the film from diffusing into the semiconductor device after film formation and adversely affecting the characteristics of the semiconductor device. .

(1)本発明に係る半導体装置は、CMOS型素子を含む半導体基板と、前記半導体基板の上に形成された層間絶縁層と、前記層間絶縁層の一部を貫通して形成された複数のコンタクトプラグと、を有し、前記層間絶縁層は、水素バリア層を含み、前記水素バリア層は、前記コンタクトプラグに接触しないように、前記層間絶縁層の中間層に形成してなる。本発明によれば、層間絶縁層の中間層に水素バリア層が形成されていることにより、半導体装置に侵入した水素は、水素バリア層に遮断される。あるいは、水素バリア層に吸収される。そのため、半導体装置に侵入した水素がCMOS型素子に至ることを防止することができる。そのため、最終形状にほとんど影響を与えることなく、CMOS型素子を水素による特性劣化から保護することができ、半導体装置の特性に悪影響を与えることを防止することが可能となる。   (1) A semiconductor device according to the present invention includes a semiconductor substrate including a CMOS type element, an interlayer insulating layer formed on the semiconductor substrate, and a plurality of layers formed through part of the interlayer insulating layer. The interlayer insulating layer includes a hydrogen barrier layer, and the hydrogen barrier layer is formed in an intermediate layer of the interlayer insulating layer so as not to contact the contact plug. According to the present invention, since the hydrogen barrier layer is formed in the intermediate layer of the interlayer insulating layer, hydrogen that has entered the semiconductor device is blocked by the hydrogen barrier layer. Alternatively, it is absorbed by the hydrogen barrier layer. Therefore, it is possible to prevent hydrogen that has entered the semiconductor device from reaching the CMOS element. Therefore, the CMOS type element can be protected from the characteristic deterioration due to hydrogen without substantially affecting the final shape, and it is possible to prevent adversely affecting the characteristics of the semiconductor device.

(2)本発明に係る半導体装置の製造方法は、CMOS型素子を含む半導体基板の前記CMOS素子が形成された面に、前記CMOS型素子を覆うとともに他の部分を露出させないように第1の層間絶縁層を形成すること、前記第1の層間絶縁層の上に、前記第1の層間絶縁層のコンタクトプラグが貫通する部分を露出させるように、水素バリア層を形成すること、及び、前記第1の層間絶縁層と前記水素バリア層の上に第2の層間絶縁層を形成すること、を含む。本発明によれば、第1の層間絶縁層と第2の層間絶縁層の間に水素バリア層を形成することにより、半導体装置に侵入した水素は、水素バリア層に遮断される。あるいは、水素バリア層に吸収される。そのため、半導体装置に侵入した水素がCMOS型素子に至ることを防止することができる。そのため、最終形状にほとんど影響を与えることなく、CMOS型素子を水素による特性劣化から保護することができ、半導体装置の特性に悪影響を与えることを防止することが可能となる。   (2) The method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a first method for covering the CMOS type element and not exposing other portions on the surface of the semiconductor substrate including the CMOS type element on which the CMOS element is formed. Forming an interlayer insulating layer, forming a hydrogen barrier layer on the first interlayer insulating layer so as to expose a portion through which the contact plug of the first interlayer insulating layer passes; and Forming a second interlayer insulating layer on the first interlayer insulating layer and the hydrogen barrier layer. According to the present invention, by forming a hydrogen barrier layer between the first interlayer insulating layer and the second interlayer insulating layer, hydrogen that has entered the semiconductor device is blocked by the hydrogen barrier layer. Alternatively, it is absorbed by the hydrogen barrier layer. Therefore, it is possible to prevent hydrogen that has entered the semiconductor device from reaching the CMOS element. Therefore, the CMOS type element can be protected from the characteristic deterioration due to hydrogen without substantially affecting the final shape, and it is possible to prevent adversely affecting the characteristics of the semiconductor device.

以下、本発明を適用した実施の形態について図面を参照して説明する。ただし、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
(半導体装置の構造)
まず、本実施の形態に係る半導体装置の構造について説明する。図1は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置について説明するための図である。
Embodiments to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments.
(Structure of semiconductor device)
First, the structure of the semiconductor device according to this embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram for explaining a semiconductor device according to an embodiment to which the present invention is applied.

本実施の形態に係る半導体装置は、図1に示すように、半導体基板10を含む。半導体基板10は、例えば、シリコン基板である。シリコン基板は、例えば、単結晶シリコンからなる。半導体基板10には、CMOS型素子12が形成されている。CMOS型素子12は、例えば、Nチャネル絶縁ゲート電界効果トランジスタ(NMOSFET)12Aと、Pチャネル絶縁ゲート電界効果トランジスタ(PMOSFET)12Bとからなる。そして、NMOSFET12AおよびPMOSFET12Bは、それぞれ半導体基板10に形成された素子分離領域14によって電気的に分離されている。素子分離領域14は、STI(Shallow Trench Isolation)法などにより形成されている。各MOSFET12A,12Bは、半導体基板10上に、ゲート絶縁膜16を介して、ゲート電極18A,18Bが形成された構造を有している。ゲート電極18A,18Bは、多結晶シリコンで構成されたポリシリコンゲート電極または、金属層で構成されているメタルゲート電極である。ゲート絶縁膜16の直下の半導体基板10には、チャネル領域(図示せず)が設けられる。チャネル領域を挟んで、半導体基板10には、ソース領域または、ドレイン領域を構成する不純物拡散領域20,22が設けられている。そして、ゲート電極18A,18Bの両側面に、サイドウォール絶縁層24が形成されている。NMOSFET12Aにおいては、不純物拡散領域20,22はN型に、PMOSFET12Bでは、不純物拡散領域20,22はP型に形成されている。   The semiconductor device according to the present embodiment includes a semiconductor substrate 10 as shown in FIG. The semiconductor substrate 10 is a silicon substrate, for example. The silicon substrate is made of, for example, single crystal silicon. A CMOS type element 12 is formed on the semiconductor substrate 10. The CMOS element 12 includes, for example, an N-channel insulated gate field effect transistor (NMOSFET) 12A and a P-channel insulated gate field effect transistor (PMOSFET) 12B. The NMOSFET 12A and the PMOSFET 12B are electrically isolated by element isolation regions 14 formed on the semiconductor substrate 10, respectively. The element isolation region 14 is formed by an STI (Shallow Trench Isolation) method or the like. Each MOSFET 12A, 12B has a structure in which gate electrodes 18A, 18B are formed on a semiconductor substrate 10 with a gate insulating film 16 interposed therebetween. The gate electrodes 18A and 18B are polysilicon gate electrodes made of polycrystalline silicon or metal gate electrodes made of a metal layer. A channel region (not shown) is provided in the semiconductor substrate 10 immediately below the gate insulating film 16. Impurity diffusion regions 20 and 22 constituting a source region or a drain region are provided in the semiconductor substrate 10 with the channel region interposed therebetween. Sidewall insulating layers 24 are formed on both side surfaces of the gate electrodes 18A and 18B. In the NMOSFET 12A, the impurity diffusion regions 20 and 22 are formed in an N type, and in the PMOSFET 12B, the impurity diffusion regions 20 and 22 are formed in a P type.

本実施の形態に係る半導体装置は、図1に示すように、層間絶縁層26を含む。層間絶縁層26は、半導体基板10の各MOSFET12A,12Bが形成された面に、各MOSFET12A,12Bを覆うとともに他の部分を露出させないように形成されている。層間絶縁層26の上面は、例えば、CMP(Chemical Mechanical Polishing)法によって平坦化されている。層間絶縁層26は、第1の層間絶縁層28、水素バリア層30及び第2の層間絶縁層32を含んでいる。第1の層間絶縁層28の上に水素バリア層30が形成されている。そして、水素バリア層30の上に第2の層間絶縁層32が形成されている。第1の層間絶縁層28および第2の層間絶縁層32は、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン等の材料でPECVD法などの成膜手法で形成されている。このときの酸化シリコン膜は、形成後の膜の平坦性が高いBPSG(ボロン、リン含有酸化シリコン膜)やTEOS(テトラエトキシシラン)を原料とした酸化シリコン膜を用いてもよい。水素バリア層30は、層間絶縁層26中を移動する水素を吸収するように、層間絶縁層26の中間層に形成されている。水素バリア層30は、単一の膜、例えば、窒化チタンあるいは窒化シリコンで構成されている。あるいは、2以上の膜、例えば、チタン膜を底部に有し、このチタン膜に引続いて窒化チタン膜を含んでいる。また、水素バリア層30の材料は、水素を吸収する特性をもつ金属ならば、ハフニウム、ジルコニウムなどでもよい。水素バリア層30は、従来のスパッタリング技術または、CVD技術によって堆積されている。水素バリア層30は、コンタクトプラグ34に接触しないようにホール36が形成されている。   The semiconductor device according to the present embodiment includes an interlayer insulating layer 26 as shown in FIG. The interlayer insulating layer 26 is formed on the surface of the semiconductor substrate 10 on which the MOSFETs 12A and 12B are formed so as to cover the MOSFETs 12A and 12B and not expose other portions. The upper surface of the interlayer insulating layer 26 is planarized by, for example, a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method. The interlayer insulating layer 26 includes a first interlayer insulating layer 28, a hydrogen barrier layer 30, and a second interlayer insulating layer 32. A hydrogen barrier layer 30 is formed on the first interlayer insulating layer 28. A second interlayer insulating layer 32 is formed on the hydrogen barrier layer 30. The first interlayer insulating layer 28 and the second interlayer insulating layer 32 are formed of a material such as silicon oxide or silicon nitride by a film forming method such as PECVD. As the silicon oxide film at this time, a silicon oxide film using BPSG (boron or phosphorus-containing silicon oxide film) or TEOS (tetraethoxysilane) having high flatness as a film after formation may be used. The hydrogen barrier layer 30 is formed in an intermediate layer of the interlayer insulating layer 26 so as to absorb hydrogen moving through the interlayer insulating layer 26. The hydrogen barrier layer 30 is composed of a single film, for example, titanium nitride or silicon nitride. Alternatively, two or more films, for example, a titanium film is provided at the bottom, and this titanium film is followed by a titanium nitride film. Further, the material of the hydrogen barrier layer 30 may be hafnium, zirconium, or the like as long as it has a property of absorbing hydrogen. The hydrogen barrier layer 30 is deposited by conventional sputtering or CVD techniques. In the hydrogen barrier layer 30, a hole 36 is formed so as not to contact the contact plug 34.

本実施の形態に係る半導体装置は、図1に示すように、複数のコンタクトプラグ34を含む。複数のコンタクトホール38は、層間絶縁層26の一部を貫通して形成されており、半導体基板10に形成されている各MOSFET12A,12Bと電気的に接続するために用いられる。コンタクトプラグ34は、コンタクトホール38内に、例えば、タングステンが充填されて形成されている。コンタクトプラグ34は、水素バリア層30に接触しないように形成されている。   The semiconductor device according to the present embodiment includes a plurality of contact plugs 34 as shown in FIG. The plurality of contact holes 38 are formed through a part of the interlayer insulating layer 26 and are used for electrical connection with the MOSFETs 12 </ b> A and 12 </ b> B formed in the semiconductor substrate 10. The contact plug 34 is formed by, for example, filling tungsten in the contact hole 38. The contact plug 34 is formed so as not to contact the hydrogen barrier layer 30.

本実施の形態に係る半導体装置は、以上のように構成されてなる。先に説明したように、半導体装置は、層間絶縁層26の中間層に水素バリア層30が形成されている。これにより、半導体装置に侵入した水素は、水素バリア層30に遮断される。あるいは、水素バリア層30に吸収される。そのため、半導体装置に侵入した水素が各MOSFET12A,12Bのゲート絶縁膜16に至ることを防止することができる。そのため、最終形状にほとんど影響を与えることなく、各MOSFET12A,12Bのゲート絶縁膜16を水素による特性劣化から保護することができ、半導体装置の特性に悪影響を与えることを防止することが可能となる。
(半導体装置の製造方法)
以下、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。図2及び図3は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法について説明するための図である。
The semiconductor device according to the present embodiment is configured as described above. As described above, in the semiconductor device, the hydrogen barrier layer 30 is formed in the intermediate layer of the interlayer insulating layer 26. Thereby, hydrogen that has entered the semiconductor device is blocked by the hydrogen barrier layer 30. Alternatively, it is absorbed by the hydrogen barrier layer 30. Therefore, it is possible to prevent hydrogen that has entered the semiconductor device from reaching the gate insulating films 16 of the MOSFETs 12A and 12B. Therefore, the gate insulating film 16 of each of the MOSFETs 12A and 12B can be protected from the characteristic deterioration due to hydrogen with little influence on the final shape, and it is possible to prevent adverse effects on the characteristics of the semiconductor device. .
(Method for manufacturing semiconductor device)
A method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment to which the present invention is applied will be described below. 2 and 3 are diagrams for explaining a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment to which the present invention is applied.

本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、図2(A)に示すように、半導体基板10を用意することを含んでいてもよい。半導体基板10の構造は、先に説明したいずれかの内容を適用してもよい。   The method for manufacturing a semiconductor device according to this embodiment may include preparing a semiconductor substrate 10 as shown in FIG. Any of the contents described above may be applied to the structure of the semiconductor substrate 10.

まず、図2(A)に示すように、半導体基板10に、公知の方法によって、CMOS型素子12(各MOSFET12A,12B)を形成する。具体的には、半導体基板10に、公知の方法によって、素子分離領域14を形成する。次に、半導体基板10の表面を酸化してゲート絶縁膜16を形成する。ゲート絶縁膜16としては、例えば、熱酸化法により酸化シリコン層が形成される。そして、ポリシリコン層を、例えば、CVD法にて全面に堆積させた後、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術にてポリシリコン層をパターニングし、ポリシリコンから成るゲート電極18A,18Bを形成する。ゲート電極18A,18Bとしては、メタルゲート電極として機能する材質であれば、特に制限はされず、抵抗が低く、後の工程での熱処理に耐えることができるものが好ましい。例えば、アルミニウム、モリブデン、タンタル、タングステン、チタンまたは、それらの窒化物を挙げることができる。次に、導電性の不純物イオンを注入し、そして注入された不純物の活性化処理を行い、ソース・ドレイン領域となる不純物拡散領域20,22を作成する。その後、公知の方法にてサイドウォール絶縁層24を形成し、各MOSFET12A,12Bを形成する。   First, as shown in FIG. 2A, a CMOS type element 12 (each MOSFET 12A, 12B) is formed on a semiconductor substrate 10 by a known method. Specifically, the element isolation region 14 is formed on the semiconductor substrate 10 by a known method. Next, the surface of the semiconductor substrate 10 is oxidized to form a gate insulating film 16. As the gate insulating film 16, for example, a silicon oxide layer is formed by a thermal oxidation method. Then, after a polysilicon layer is deposited on the entire surface by, for example, a CVD method, the polysilicon layer is patterned by a photolithography technique and an etching technique to form gate electrodes 18A and 18B made of polysilicon. The gate electrodes 18A and 18B are not particularly limited as long as they are materials that function as metal gate electrodes, and those having low resistance and being able to withstand heat treatment in later steps are preferable. For example, aluminum, molybdenum, tantalum, tungsten, titanium, or nitrides thereof can be given. Next, conductive impurity ions are implanted, and the implanted impurities are activated to form impurity diffusion regions 20 and 22 to be source / drain regions. Thereafter, the sidewall insulating layer 24 is formed by a known method, and the MOSFETs 12A and 12B are formed.

次に、図2(B)に示すように、半導体基板10の上に、第1の層間絶縁層28を形成する。具体的には、半導体基板10の上に、例えば、熱CVD(Chemical Vapor Deposition)法によって、シリコン酸化膜(SiO2)からなる第1の層間絶縁層28を形成する。その際、例えば、最終的に形成する層間絶縁層26の厚さに対して半分程度の厚さの時点で、第1の層間絶縁層28の形成を止める。例えば、厚さは200から700nm程度である。 Next, as illustrated in FIG. 2B, a first interlayer insulating layer 28 is formed over the semiconductor substrate 10. Specifically, a first interlayer insulating layer 28 made of a silicon oxide film (SiO 2 ) is formed on the semiconductor substrate 10 by, eg, thermal CVD (Chemical Vapor Deposition). At this time, for example, the formation of the first interlayer insulating layer 28 is stopped when the thickness is about half of the thickness of the finally formed interlayer insulating layer 26. For example, the thickness is about 200 to 700 nm.

次に、図2(C)に示すように、第1の層間絶縁層28の上に、水素バリア層30を形成する。具体的には、第1の層間絶縁層28の上に、例えば、スパッタリング、CVDなどの方法によって、チタンまたは、窒化チタンの薄膜からなる水素バリア層30を形成する。例えば、膜厚は5から50nm程度である。   Next, as illustrated in FIG. 2C, the hydrogen barrier layer 30 is formed over the first interlayer insulating layer 28. Specifically, the hydrogen barrier layer 30 made of a thin film of titanium or titanium nitride is formed on the first interlayer insulating layer 28 by a method such as sputtering or CVD. For example, the film thickness is about 5 to 50 nm.

次に、図3(A)に示すように、水素バリア層30にホール36を開口する。具体的には、水素バリア層30上に、図示しないレジスト膜を塗布する。次に、ホール36を形成するための図示しないレジストパターンを形成する。そのあと、レジストパターンをマスクとして、水素バリア層30におけるホール36の形成位置をエッチング処理(例えば、ドライエッチング処理)により除去する。   Next, as shown in FIG. 3A, holes 36 are opened in the hydrogen barrier layer 30. Specifically, a resist film (not shown) is applied on the hydrogen barrier layer 30. Next, a resist pattern (not shown) for forming the holes 36 is formed. Thereafter, the formation position of the hole 36 in the hydrogen barrier layer 30 is removed by an etching process (for example, a dry etching process) using the resist pattern as a mask.

次に、図3(B)に示すように、水素バリア層30および第1の層間絶縁層28の上に第2の層間絶縁層32を形成する。具体的には、水素バリア層30および第1の層間絶縁層28の上に、例えば、熱CVD(Chemical Vapor Deposition)法によって、シリコン酸化膜(SiO2)からなる第2の層間絶縁層32を形成する。その際、第2の層間絶縁層32の厚さは、層間絶縁層26の最終的な厚さにする。その後、公知のCMP法などの平坦加工を行ってもよい。 Next, as shown in FIG. 3B, a second interlayer insulating layer 32 is formed on the hydrogen barrier layer 30 and the first interlayer insulating layer 28. Specifically, a second interlayer insulating layer 32 made of a silicon oxide film (SiO 2 ) is formed on the hydrogen barrier layer 30 and the first interlayer insulating layer 28 by, eg, thermal CVD (Chemical Vapor Deposition). Form. At this time, the thickness of the second interlayer insulating layer 32 is set to the final thickness of the interlayer insulating layer 26. Thereafter, flat processing such as a known CMP method may be performed.

次に、図1に示すように、層間絶縁層26にコンタクトプラグ34を形成する。具体的には、層間絶縁層26上に、図示しないレジスト膜を塗布する。次に、コンタクトホール38を形成するための図示しないレジストパターンを形成する。次に、レジストパターンをマスクとして、層間絶縁層26におけるコンタクトホール38の形成位置をエッチング処理(例えば、ドライエッチング処理)により除去する。その後、コンタクトホール38内及び層間絶縁層26上に、導電部材(例えば、タングステン)を堆積させる。次に、層間絶縁層26上に堆積した導電部材を除去する。導電部材の除去は、例えば、CMP法によって行う。以上により、コンタクトホール38内のみに導電部材が充填され、コンタクトプラグ34が完成する。コンタクトプラグ34の直径は、例えば、0.4μmである。その後、公知のCMP法により、層間絶縁層26とコンタクトプラグ34表面を平坦化する。   Next, contact plugs 34 are formed in the interlayer insulating layer 26 as shown in FIG. Specifically, a resist film (not shown) is applied on the interlayer insulating layer 26. Next, a resist pattern (not shown) for forming the contact hole 38 is formed. Next, using the resist pattern as a mask, the formation position of the contact hole 38 in the interlayer insulating layer 26 is removed by an etching process (for example, a dry etching process). Thereafter, a conductive member (for example, tungsten) is deposited in the contact hole 38 and on the interlayer insulating layer 26. Next, the conductive member deposited on the interlayer insulating layer 26 is removed. The conductive member is removed by, for example, a CMP method. As described above, the conductive member is filled only in the contact hole 38, and the contact plug 34 is completed. The diameter of the contact plug 34 is 0.4 μm, for example. Thereafter, the surface of the interlayer insulating layer 26 and the contact plug 34 is planarized by a known CMP method.

以上の工程により本実施の形態の半導体装置を形成することができる。この後、層間絶縁層26上に、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、配線層(図示せず)を形成する。これにより、コンタクトプラグ34を介して、各MOSFET12A,12Bと配線層(図示せず)とが電気的に接続される。   Through the above steps, the semiconductor device of this embodiment can be formed. Thereafter, a wiring layer (not shown) is formed on the interlayer insulating layer 26 by using a photolithography technique and an etching technique. Thus, the MOSFETs 12A and 12B and the wiring layer (not shown) are electrically connected via the contact plug 34.

以上の工程によって、半導体装置を製造してもよい。先に説明したように、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法では、第1の層間絶縁層28と第2の層間絶縁層32の間に水素バリア層30を形成する。これにより、半導体装置に侵入した水素が水素バリア層30を超えることができない、あるいは、水素バリア層30に吸収される。そのため、半導体装置に侵入した水素が各MOSFET12A,12Bのゲート絶縁膜16に至ることを防止することができる。そのため、最終形状にほとんど影響を与えることなく、各MOSFET12A,12Bのゲート絶縁膜16を水素による特性劣化から保護することができ、半導体装置の特性に悪影響を与えることを防止することが可能となる。   A semiconductor device may be manufactured through the above steps. As described above, in the method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, the hydrogen barrier layer 30 is formed between the first interlayer insulating layer 28 and the second interlayer insulating layer 32. Thereby, hydrogen that has entered the semiconductor device cannot exceed the hydrogen barrier layer 30 or is absorbed by the hydrogen barrier layer 30. Therefore, it is possible to prevent hydrogen that has entered the semiconductor device from reaching the gate insulating films 16 of the MOSFETs 12A and 12B. Therefore, the gate insulating film 16 of each of the MOSFETs 12A and 12B can be protected from the characteristic deterioration due to hydrogen with little influence on the final shape, and it is possible to prevent adverse effects on the characteristics of the semiconductor device. .

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。さらに、本発明は、実施の形態で説明した技術的事項のいずれかを限定的に除外した内容を含む。あるいは、本発明は、上述した実施の形態から公知技術を限定的に除外した内容を含む。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various deformation | transformation is possible. For example, the present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same purposes and results). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that achieves the same effect as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment. Furthermore, the present invention includes contents that exclude any of the technical matters described in the embodiments in a limited manner. Or this invention includes the content which excluded the well-known technique limitedly from embodiment mentioned above.

本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the semiconductor device which concerns on embodiment to which this invention is applied. 本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置を製造する方法について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method to manufacture the semiconductor device which concerns on embodiment to which this invention is applied. 本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置を製造する方法について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method to manufacture the semiconductor device which concerns on embodiment to which this invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

10…半導体基板 12…CMOS型素子 12A…NMOSFET 12B…PMOSFET 14…素子分離領域 16…ゲート絶縁膜 18A,18B…ゲート電極 20,22…不純物拡散領域 24…サイドウォール絶縁層 26…層間絶縁層 28…第1の層間絶縁層 30…水素バリア層 32…第2の層間絶縁層 34…コンタクトプラグ 36…ホール 38…コンタクトホール。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Semiconductor substrate 12 ... CMOS type element 12A ... NMOSFET 12B ... PMOSFET 14 ... Element isolation region 16 ... Gate insulating film 18A, 18B ... Gate electrode 20, 22 ... Impurity diffusion region 24 ... Side wall insulating layer 26 ... Interlayer insulating layer 28 ... first interlayer insulating layer 30 ... hydrogen barrier layer 32 ... second interlayer insulating layer 34 ... contact plug 36 ... hole 38 ... contact hole.

Claims (2)

CMOS型素子を含む半導体基板と、
前記半導体基板の上に形成された層間絶縁層と、
前記層間絶縁層の一部を貫通して形成された複数のコンタクトプラグと、
を有し、
前記層間絶縁層は、水素バリア層を含み、
前記水素バリア層は、前記コンタクトプラグに接触しないように、前記層間絶縁層の中間層に形成してなる半導体装置。
A semiconductor substrate including a CMOS type element;
An interlayer insulating layer formed on the semiconductor substrate;
A plurality of contact plugs formed through a part of the interlayer insulating layer;
Have
The interlayer insulating layer includes a hydrogen barrier layer,
The semiconductor device, wherein the hydrogen barrier layer is formed in an intermediate layer of the interlayer insulating layer so as not to contact the contact plug.
CMOS型素子を含む半導体基板の前記CMOS型素子が形成された面に、前記CMOS型素子を覆うとともに他の部分を露出させないように第1の層間絶縁層を形成すること、
前記第1の層間絶縁層の上に、前記第1の層間絶縁層のコンタクトプラグが貫通する部分を露出させるように、水素バリア層を形成すること、及び、
前記第1の層間絶縁層と前記水素バリア層の上に第2の層間絶縁層を形成すること、
を含む半導体装置の製造方法。
Forming a first interlayer insulating layer on the surface of the semiconductor substrate including the CMOS type element on which the CMOS type element is formed so as to cover the CMOS type element and not to expose other portions;
Forming a hydrogen barrier layer on the first interlayer insulating layer so as to expose a portion through which the contact plug of the first interlayer insulating layer passes; and
Forming a second interlayer insulating layer on the first interlayer insulating layer and the hydrogen barrier layer;
A method of manufacturing a semiconductor device including:
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