JP2009147161A - Semiconductor device and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置およびその製造方法に関し、より特定的には、複数の導電層に跨るコンタクト部を有する半導体装置およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof, and more specifically to a semiconductor device having a contact portion extending over a plurality of conductive layers and a manufacturing method thereof.
従来から、SRAM(Static Random Access Memory)等の半導体デバイスにおいては、複数の導電層に跨るように設けられ、該複数の導電層を電気的に接続するコンタクト部の一例であるシェアードコンタクト部が形成される場合がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a semiconductor device such as SRAM (Static Random Access Memory), a shared contact portion, which is an example of a contact portion that is provided so as to straddle a plurality of conductive layers and electrically connects the plurality of conductive layers, is formed. May be.
このシェアードコンタクト部を有する半導体デバイスが、たとえば特開2006−100378号公報や特開2001−44294号公報等に記載されている。
シェアードコンタクト部の中には、半導体基板上に絶縁膜を介して形成されたゲート電極のような配線層と、該配線層と隣り合う位置に形成された不純物領域とを電気的に接続するものがある。この場合、シェアードコンタクト部は、配線層上から不純物領域上にわたるコンタクトホールと、該コンタクトホール内に形成され配線層と不純物領域とを電気的に接続する導電層とを備えることとなる。 In the shared contact portion, a wiring layer such as a gate electrode formed on a semiconductor substrate through an insulating film is electrically connected to an impurity region formed at a position adjacent to the wiring layer. There is. In this case, the shared contact portion includes a contact hole extending from the wiring layer to the impurity region, and a conductive layer that is formed in the contact hole and electrically connects the wiring layer and the impurity region.
不純物領域が低濃度領域を有する場合には、たとえば低濃度領域を覆うように配線層の側壁上にサイドウォール絶縁膜を形成し、該サイドウォール絶縁膜によりコンタクト部における導電層と低濃度領域とが接触しないようにすることが考えられる。 When the impurity region has a low concentration region, for example, a sidewall insulating film is formed on the sidewall of the wiring layer so as to cover the low concentration region, and the conductive layer and the low concentration region in the contact portion are formed by the sidewall insulating film. It is conceivable to prevent contact.
しかし、たとえば微細化を進める一方で層間容量を低減するために層間絶縁膜を厚くすると、コンタクトホール形成のためのエッチング時に、サイドウォール絶縁膜と層間絶縁膜とのエッチング選択比を確保するのが困難となる場合がある。この場合には、コンタクトホールの形成の際にサイドウォール絶縁膜もエッチングされることとなり、サイドウォール絶縁膜の高さが低くなってしまう。また、コンタクトホール内にバリアメタルを形成する場合には、バリアメタルの形成前にスパッタエッチングを行なうことがあるが、このスパッタエッチングによっても、サイドウォール絶縁膜がエッチングされ、サイドウォール絶縁膜の高さがさらに低くなってしまう。 However, for example, if the interlayer insulating film is made thicker to reduce the interlayer capacitance while further miniaturization is being performed, the etching selectivity between the sidewall insulating film and the interlayer insulating film is ensured during the etching for forming the contact hole. It can be difficult. In this case, the sidewall insulating film is also etched when the contact hole is formed, and the height of the sidewall insulating film is lowered. In addition, when a barrier metal is formed in the contact hole, sputter etching may be performed before the barrier metal is formed. This sputter etching also etches the sidewall insulating film, and increases the height of the sidewall insulating film. Will be even lower.
このようにサイドウォール絶縁膜の高さが低くなると、サイドウォール絶縁膜によって低濃度領域を確実に覆うことが困難となり、シェアードコンタクト部の導電層と、不純物領域の低濃度領域とが接触する危険性が高くなる。そして、シェアードコンタクト部の導電層と不純物領域の低濃度領域とが接触すると、シェアードコンタクト部の導電層から半導体基板への接合リーク電流が発生し易くなるという問題が生じる。 Thus, when the height of the sidewall insulating film is lowered, it is difficult to reliably cover the low concentration region with the sidewall insulating film, and there is a risk that the conductive layer of the shared contact portion and the low concentration region of the impurity region are in contact with each other. Increases nature. When the conductive layer of the shared contact portion and the low concentration region of the impurity region come into contact with each other, there arises a problem that junction leakage current from the conductive layer of the shared contact portion to the semiconductor substrate is likely to occur.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、複数の導電層を電気的に接続するコンタクト部あるいはの近傍におけるリーク電流を効果的に抑制可能な半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and a semiconductor device capable of effectively suppressing a leakage current in or near a contact portion that electrically connects a plurality of conductive layers, and its manufacture It aims to provide a method.
本発明に係る半導体装置は、半導体基板の主表面に形成され、低濃度不純物領域と、該低濃度不純物領域よりも高濃度の不純物を含む高濃度不純物領域とを有する不純物領域と、低濃度不純物領域と隣り合う位置の上記主表面上に形成された第1導電層と、第1導電層の一方の側壁上に形成された第1側壁絶縁膜と、低濃度不純物領域上から第1導電層の他方の側壁上に延在し第1側壁絶縁膜よりも高さの低い第2側壁絶縁膜と、第2側壁絶縁膜と低濃度不純物領域とを覆い第1導電層の他方の側壁に達する第3側壁絶縁膜と、第3側壁絶縁膜を覆うように形成され上記不純物領域と第1導電層との双方と電気的に接続された第2導電層とを備える。 A semiconductor device according to the present invention includes an impurity region formed on a main surface of a semiconductor substrate, having a low concentration impurity region, a high concentration impurity region containing a higher concentration impurity than the low concentration impurity region, and a low concentration impurity. A first conductive layer formed on the main surface adjacent to the region; a first sidewall insulating film formed on one side wall of the first conductive layer; and a first conductive layer from above the low-concentration impurity region The second sidewall insulating film extending on the other sidewall and having a lower height than the first sidewall insulating film, the second sidewall insulating film, and the low-concentration impurity region are covered, and the other sidewall of the first conductive layer is reached. A third sidewall insulating film; and a second conductive layer formed to cover the third sidewall insulating film and electrically connected to both the impurity region and the first conductive layer.
上記半導体装置は、半導体基板の主表面上に形成され主表面と第1導電層とに達するコンタクトホールを有する層間絶縁膜と、コンタクトホールの側壁上に形成された第4側壁絶縁膜とをさらに備えるものであってもよい。この場合、第2導電層は、コンタクトホール内であって第4側壁絶縁膜上に形成される。また、第1と第2側壁絶縁膜は、それぞれ複数の絶縁膜で構成されるものであってもよい。 The semiconductor device further includes an interlayer insulating film formed on the main surface of the semiconductor substrate and having a contact hole reaching the main surface and the first conductive layer, and a fourth side wall insulating film formed on the side wall of the contact hole. It may be provided. In this case, the second conductive layer is formed in the contact hole and on the fourth sidewall insulating film. Moreover, the first and second sidewall insulating films may each be composed of a plurality of insulating films.
本発明に係る半導体装置の製造方法は、1つの局面では、次の各工程を備える。半導体基板の主表面上に第1絶縁膜を介して第1導電層を選択的に形成する。第1導電層と隣り合う位置の上記主表面に低濃度不純物領域を形成する。第1導電層の一方の側壁上に第1側壁絶縁膜を形成し、低濃度不純物領域上から第1導電層の他方の側壁上に第2側壁絶縁膜を形成する。第2側壁絶縁膜と隣り合う位置の上記主表面に低濃度不純物領域よりも高濃度の不純物を含む高濃度不純物領域を形成する。第1導電層、低濃度不純物領域および高濃度不純物領域を覆うように半導体基板の主表面上に層間絶縁膜を形成する。第1導電層と高濃度不純物領域とに達するコンタクトホールを層間絶縁膜に形成するとともに第2側壁絶縁膜の高さを減じる。第2側壁絶縁膜を覆うように層間絶縁膜上に第2絶縁膜を形成する。第2絶縁膜をエッチングすることにより、第2側壁絶縁膜と低濃度不純物領域とを覆い第1導電層の他方の側壁に達する第3側壁絶縁膜を形成する。第3側壁絶縁膜を覆うようにコンタクトホール内に第2導電層を形成する。 In one aspect, a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes the following steps. A first conductive layer is selectively formed on the main surface of the semiconductor substrate via a first insulating film. A low concentration impurity region is formed on the main surface adjacent to the first conductive layer. A first sidewall insulating film is formed on one sidewall of the first conductive layer, and a second sidewall insulating film is formed on the other sidewall of the first conductive layer from the low concentration impurity region. A high concentration impurity region containing an impurity having a higher concentration than the low concentration impurity region is formed on the main surface adjacent to the second sidewall insulating film. An interlayer insulating film is formed on the main surface of the semiconductor substrate so as to cover the first conductive layer, the low concentration impurity region, and the high concentration impurity region. A contact hole reaching the first conductive layer and the high-concentration impurity region is formed in the interlayer insulating film and the height of the second sidewall insulating film is reduced. A second insulating film is formed on the interlayer insulating film so as to cover the second sidewall insulating film. By etching the second insulating film, a third side wall insulating film that covers the second side wall insulating film and the low concentration impurity region and reaches the other side wall of the first conductive layer is formed. A second conductive layer is formed in the contact hole so as to cover the third sidewall insulating film.
上記コンタクトホールの形成工程は、第2側壁絶縁膜の高さを減じることで第1導電層の他方の側壁の一部表面を露出させる工程を含むものであってもよい。また、上記第3側壁絶縁膜を形成する工程は、露出した第1導電層の他方の側壁の一部表面上に達するように第3側壁絶縁膜を形成する工程を含むものであってもよい。 The contact hole forming step may include a step of exposing a partial surface of the other side wall of the first conductive layer by reducing the height of the second side wall insulating film. Further, the step of forming the third sidewall insulating film may include a step of forming the third sidewall insulating film so as to reach a part of the surface of the other side wall of the exposed first conductive layer. .
上記第3側壁絶縁膜を形成する工程は、第3側壁絶縁膜の形成と同時にコンタクトホールの側壁上に第4側壁絶縁膜を形成する工程を含むものであってもよく、上記第2導電層の形成工程は、コンタクトホール内に第3側壁絶縁膜上から第4側壁絶縁膜上にわたって第2導電層を形成する工程を含むものであってもよい。 The step of forming the third sidewall insulating film may include a step of forming a fourth sidewall insulating film on the sidewall of the contact hole simultaneously with the formation of the third sidewall insulating film. The forming step may include a step of forming the second conductive layer in the contact hole from the third sidewall insulating film to the fourth sidewall insulating film.
本発明に係る半導体装置の製造方法は、他の局面では、次の各工程を備える。半導体基板の主表面上に第1絶縁膜を介して第1導電層を選択的に形成する。第1導電層と隣り合う位置の上記主表面に低濃度不純物領域を形成する。第1導電層の一方の側壁上に第1側壁絶縁膜を形成し、第1導電層の他方の側壁上に第2側壁絶縁膜を形成する。第2側壁絶縁膜と隣り合う位置の上記主表面に低濃度不純物領域よりも高濃度の不純物を含む高濃度不純物領域を形成する。第1と第2側壁絶縁膜を除去する。第1導電層、低濃度不純物領域および高濃度不純物領域を覆うように半導体基板の主表面上に第2絶縁膜を形成する。第2絶縁膜上に層間絶縁膜を形成する。第1導電層と高濃度不純物領域とに達するコンタクトホールを層間絶縁膜に形成するとともに、第1導電層の他方の側壁上に位置する第2絶縁膜の高さを減じる。第1導電層の他方の側壁上の第2絶縁膜を覆うように層間絶縁膜上に第3絶縁膜を形成する。第3絶縁膜をエッチングすることにより、第2絶縁膜と低濃度不純物領域とを覆い第1導電層の他方の側壁に達する第3側壁絶縁膜を形成する。第3側壁絶縁膜を覆うようにコンタクトホール内に第2導電層を形成する。 In another aspect, the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes the following steps. A first conductive layer is selectively formed on the main surface of the semiconductor substrate via a first insulating film. A low concentration impurity region is formed on the main surface adjacent to the first conductive layer. A first sidewall insulating film is formed on one sidewall of the first conductive layer, and a second sidewall insulating film is formed on the other sidewall of the first conductive layer. A high concentration impurity region containing an impurity having a higher concentration than the low concentration impurity region is formed on the main surface adjacent to the second sidewall insulating film. The first and second sidewall insulating films are removed. A second insulating film is formed on the main surface of the semiconductor substrate so as to cover the first conductive layer, the low concentration impurity region, and the high concentration impurity region. An interlayer insulating film is formed on the second insulating film. A contact hole reaching the first conductive layer and the high concentration impurity region is formed in the interlayer insulating film, and the height of the second insulating film located on the other side wall of the first conductive layer is reduced. A third insulating film is formed on the interlayer insulating film so as to cover the second insulating film on the other side wall of the first conductive layer. By etching the third insulating film, a third sidewall insulating film that covers the second insulating film and the low-concentration impurity region and reaches the other sidewall of the first conductive layer is formed. A second conductive layer is formed in the contact hole so as to cover the third sidewall insulating film.
本発明によれば、高さの低い側の側壁絶縁膜を覆うように更なる側壁絶縁膜を形成しているので、この更なる側壁絶縁膜によって低濃度不純物領域を覆うことができる。それにより、低濃度不純物領域と、コンタクトホール内の導電層とが接触するのを回避することができ、当該接触に起因するリーク電流を効果的に抑制することができる。 According to the present invention, since the further side wall insulating film is formed so as to cover the side wall insulating film on the lower side, the low concentration impurity region can be covered with this further side wall insulating film. Thereby, it is possible to avoid contact between the low-concentration impurity region and the conductive layer in the contact hole, and leakage current resulting from the contact can be effectively suppressed.
以下、図1〜図32を用いて本発明の実施の形態について説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における半導体装置の部分断面図である。図1に示すように、本実施の形態1における半導体装置は、主表面を有する半導体基板1と、この半導体基板1の主表面に選択的に形成された素子分離領域2と、素子分離領域2によって規定される活性領域と、半導体基板1の主表面上に形成された各種素子とを備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the semiconductor device according to the first embodiment includes a
半導体基板1としては、たとえばシリコン基板を使用することができる。p型とn型のいずれのシリコン基板も使用可能である。本実施の形態1では、素子の一例としてp型MOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタを半導体基板1の主表面上に形成する例について説明するが、n型MOSトランジスタ等の他の任意の素子を形成してもよい。p型MOSトランジスタを形成する場合には、n型シリコン基板を使用することが考えられるが、p型シリコン基板にnウェル等のn型領域を形成し、該n型領域上にp型MOSトランジスタを形成することも考えられる。
As the
素子分離領域2としては、図1の例では、トレンチ分離構造を採用している。より詳しくは、半導体基板1の主表面にトレンチを形成し、該トレンチ内にシリコン酸化膜等の絶縁膜を埋込むことで、トレンチ分離構造を形成している。しかし、これ以外の任意の素子分離構造を採用可能である。
As the
図1に示すように、素子分離領域2に囲まれる活性領域上にMOSトランジスタを形成する。MOSトランジスタは、ソースあるいはドレインとして機能する不純物領域と、ゲート電極とを備える。不純物領域は、本実施の形態1ではp型の不純物領域であり、相対的に高濃度のp型不純物を含む高濃度不純物領域5aと、相対的に低濃度のp型不純物を含む低濃度不純物領域5bとを有する。
As shown in FIG. 1, a MOS transistor is formed on the active region surrounded by the
高濃度不純物領域5aに含まれるp型不純物の濃度は、たとえば2×1015cm−3程度であり、低濃度不純物領域5bに含まれるp型不純物の濃度は、たとえば2×1014cm−3程度である。なお、不純物領域がn型不純物領域である場合には、高濃度不純物領域5aに含まれるn型不純物の濃度は、たとえば4×1015cm−3程度であり、低濃度不純物領域5bに含まれるn型不純物の濃度は、たとえば4×1014cm−3程度である。
The concentration of the p-type impurity contained in the high-
ゲート電極(第1導電層)4は、低濃度不純物領域5b間に挟まれるチャネル領域上にゲート絶縁膜3を介して形成される。つまり、ゲート電極4は、低濃度不純物領域5bと隣り合う位置の半導体基板1の主表面上に形成される。このゲート電極4は、不純物をドープしたポリシリコン等の導電層で形成することができる。該ゲート電極4は、単層の導電層で形成してもよいが、複数層の導電層で形成してもよい。
The gate electrode (first conductive layer) 4 is formed on the channel region sandwiched between the low-
本実施の形態1では、サリサイド(Salicide:Self-aligned silicide)構造を採用し、高濃度不純物領域5aの表面と、ゲート電極4の表面にシリサイド層5a1,4aを形成している。このようにシリサイド層5a1,4aを形成することにより、高濃度不純物領域5aやゲート電極4の抵抗を低減することができる。
In the first embodiment, a salicide (Self-aligned silicide) structure is adopted, and
ゲート電極4の一方の側壁上には、サイドウォール絶縁膜12a,12b(第1側壁絶縁膜)が形成され、ゲート電極4の他方の側壁上には、サイドウォール絶縁膜12a,12b(第2側壁絶縁膜)が形成される。サイドウォール絶縁膜12aは、たとえばTEOS(TetraEthyl OrthoSilicate)で形成することができ、サイドウォール絶縁膜12bは、シリコン窒化膜等で形成することができる。サイドウォール絶縁膜12a,12bは典型的には異なる材質の絶縁膜で構成されるが、同じ種類の絶縁膜で構成することもできる。また、図1の例では、2つの絶縁膜を組合せてサイドウォール絶縁膜を形成しているが、単層あるいは3層以上の絶縁膜を積層する等して組合せてサイドウォール絶縁膜を形成してもよい。サイドウォール絶縁膜を複数の絶縁膜で構成することにより、ある程度の平面幅(上方から見た幅)を有するサイドウォール絶縁膜を容易に形成することができる。また、ゲート電極4側のサイドウォール絶縁膜12aをシリコン酸化膜で構成することにより、この酸化膜を応力緩衝膜として機能させることができる。
Side
図1に示すように、ゲート電極4の他方の側壁(図1の左側の側壁)上のサイドウォール絶縁膜12a,12bの高さが、ゲート電極4の一方の側壁(図1の右側の側壁)上のサイドウォール絶縁膜12a,12bの高さよりも低くなっている。また、ゲート電極4の他方の側壁上のサイドウォール絶縁膜12a,12bは、低濃度不純物領域5b上からゲート電極4の他方の側壁上に延在しているが、低濃度不純物領域5bの表面全面を覆ってはいない。
As shown in FIG. 1, the height of the
ゲート電極4の他方の側壁上のサイドウォール絶縁膜12a,12bを覆うようにサイドウォール絶縁膜9a(第3側壁絶縁膜)を形成する。このサイドウォール絶縁膜9aは、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜等の絶縁膜で形成することができる。図1に示すように、サイドウォール絶縁膜9aは、サイドウォール絶縁膜12a,12bと低濃度不純物領域5bとを覆い、ゲート電極4の他方の側壁に達するように形成される。図1の例では、サイドウォール絶縁膜12a,12bよりも上方に位置するゲート電極4の他方の側壁の上側部分のほぼ全体を覆うようにサイドウォール絶縁膜9aを形成している。
A
上記のようにサイドウォール絶縁膜9aで低濃度不純物領域5bを覆うことにより、後述するバリアメタル膜のようなコンタクト部の導電層が低濃度不純物領域5bと接触するのを回避することができ、上記導電層と、低濃度不純物領域5bを含む不純物領域とのコンタクト部あるいはその近傍におけるリーク電流を効果的に抑制することができる。
By covering the low
図1に示すように、半導体基板1の主表面上にシリコン窒化膜6を形成する。このシリコン窒化膜6は、ゲート電極4の一方の側壁(図1の右側の側壁)上のサイドウォール絶縁膜12a,12b上からゲート電極4の上面上にまで延在している。このシリコン窒化膜6上に、シリコン酸化膜等の絶縁膜で構成される層間絶縁膜7を形成する。この層間絶縁膜7は、単層の絶縁膜で構成してもよいが、複数の絶縁膜で構成してもよい。
As shown in FIG. 1, a
層間絶縁膜7は、図1に示すように、コンタクトホール8a,8bを有する。コンタクトホール8aは、半導体基板1の主表面(高濃度不純物領域5a)とゲート電極4との双方に達するように形成される。他方、コンタクトホール8bは、ゲート電極4から離隔した位置で半導体基板1の主表面(高濃度不純物領域5a)に達するように形成される。
As shown in FIG. 1, the
コンタクトホール8aの側壁上には、シリコン窒化膜9b(第4側壁絶縁膜)を形成する。コンタクトホール8a内であってシリコン窒化膜9a,9b上に、バリアメタル膜10を介してプラグ11(第2導電層)を形成する。ここで、シリコン窒化膜9a,9bを形成することにより、コンタクトホール8aの開口部から内部に向けて内周面を若干傾斜させたような状態とすることができ、バリアメタル膜10の形成が容易となる。上記のバリアメタル膜10とプラグ11は、不純物領域とゲート電極4との双方に電気的に接続される。つまり、コンタクトホール8aおよびその内部の導電層と、該導電層が電気的に接続される複数の導電層とによって、シェアードコンタクト部が形成されることとなる。
A
なお、バリアメタル膜10としては、たとえばチタン(Ti)と窒化チタン(TiN)との積層構造を採用することができ、プラグ11としては、タングステン(W)等の高融点金属層を採用することができる。
As the
コンタクトホール8bの側壁上にも、シリコン窒化膜9bを形成する。コンタクトホール8b内であってシリコン窒化膜9b上に、バリアメタル膜10を介してプラグ11を形成する。
A
次に、図2〜図15を用いて、上述の構造を有する半導体装置の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing a semiconductor device having the above-described structure will be described with reference to FIGS.
図2に示すように、半導体基板1の主表面に素子分離領域2を形成する。具体的には、半導体基板1の主表面をエッチングしてトレンチを形成する。その後、CVD(Chemical Vapor Deposition)法等を用いて、半導体基板1の主表面上にシリコン酸化膜等の絶縁膜を堆積し、該絶縁膜の上面からその厚みを減じる。たとえばCMP(Chemical Mechanical Polishing)法等を用いて絶縁膜の上面からその厚みを減じる。それにより、上記トレンチ内に絶縁膜を埋込むことができ、トレンチ分離構造を形成することができる。このとき、トレンチを比較的浅く形成することにより、STI(Shallow Trench Isolation)と呼ばれるトレンチ分離構造を形成することができる。
As shown in FIG. 2, an
次に、熱酸化法等の手法を用いて、半導体基板1の主表面上にシリコン酸化膜等の絶縁膜を形成する。この絶縁膜上に、CVD法等を用いて、200nm程度の厚みのポリシリコン膜を堆積する。このポリシリコン膜と絶縁膜とを、図2に示すように、所定形状にパターニングする。それにより、ゲート電極4(第1導電層)とゲート絶縁膜3(第1絶縁膜)とを形成することができる。
Next, an insulating film such as a silicon oxide film is formed on the main surface of the
次に、図3に示すように、ゲート電極4をマスクとしてBF2等のp型不純物を半導体基板1の主表面に注入する。p型不純物としてBF2を注入する場合、たとえば3.2KeV、2×1014cm−3程度の条件でBF2を注入すればよい。それにより、ゲート電極4の両側に低濃度不純物領域5bを形成することができる。
Next, as shown in FIG. 3, p-type impurities such as BF 2 are implanted into the main surface of the
次に、CVD法等を用いて、ゲート電極4を覆うように半導体基板1の主表面上にTEOS等の下側絶縁膜を形成する。この下側絶縁膜上に、CVD法等を用いて、シリコン窒化膜等の上側絶縁膜を形成する。そして、これらの上側絶縁膜および下側絶縁膜に異方性エッチング処理を施す。それにより、図4に示すように、ゲート電極4の両側壁上にサイドウォール絶縁膜12a,12b(第1と第2側壁絶縁膜)をそれぞれ形成することができる。
Next, a lower insulating film such as TEOS is formed on the main surface of the
なお、本実施の形態では、上方からみたサイドウォール絶縁膜12a,12bの幅は、たとえば60nm程度である。また、本実施の形態ではサイドウォール絶縁膜12aの厚みがサイドウォール絶縁膜12bの厚みよりも薄くなっているが、両者を同等の厚みとすることも可能である。
In the present embodiment, the width of the
次に、ゲート電極4およびサイドウォール絶縁膜12a,12bをマスクとしてBF2等のp型不純物を半導体基板1の主表面に注入する。p型不純物としてBF2を注入する場合、たとえば20KeV、2×1015cm−3程度の条件でBF2を注入すればよい。それにより、図5に示すように、ゲート電極4および低濃度不純物領域5bの両側に高濃度不純物領域5aを形成することができる。
Next, p-type impurities such as BF 2 are implanted into the main surface of the
次に、スパッタリング法等を用いて、ゲート電極4を覆うように半導体基板1の主表面上にチタン等の金属膜を形成する。そして、該金属膜に周知の条件で熱処理を施す。それにより、図6に示すように、ゲート電極4の上面と、高濃度不純物領域5aの表面とに自己整合的にシリサイド層4a,5a1を形成する。なお、シリサイド層4a,5a1は省略可能である。
Next, using a sputtering method or the like, a metal film such as titanium is formed on the main surface of the
次に、図7に示すように、CVD法等を用いて、ゲート電極4を覆うように半導体基板1の主表面上に30nm程度の厚みのシリコン窒化膜6等の絶縁膜を形成する。このシリコン窒化膜6は、後にコンタクトホール8a,8bを形成する際のエッチングストッパ膜として機能する。
Next, as shown in FIG. 7, an insulating film such as a
次に、図8に示すように、CVD法等を用いて、層間絶縁膜7を形成する。本実施の形態1では、600nm程度の厚みの単層のシリコン酸化膜を層間絶縁膜7として形成しているが、複数のシリコン酸化膜で層間絶縁膜7を形成してもよく、シリコン酸化膜と他の絶縁膜とを組合せた複合膜で層間絶縁膜7を形成してもよい。
Next, as shown in FIG. 8, an
次に、層間絶縁膜7上にレジスト膜13を塗布し、図9に示すように、周知の手法で該レジスト膜13を所定形成にパターニングする。このパターニングされたレジスト膜13をマスクとして用いて、層間絶縁膜7をエッチングする。それにより、図10に示すように、コンタクトホール8a,8bを形成する。このとき、層間絶縁膜7の下にシリコン窒化膜6を形成しているので、シリコン窒化膜6で上記エッチングを止めることができる。ただし、上記のように層間絶縁膜7が600nm程度の厚いシリコン酸化膜で構成される場合には、シリコン窒化膜6と層間絶縁膜7とのエッチング選択比が小さくなるため、コンタクトホール8a,8bの形成時に、シリコン窒化膜6はある程度エッチングされてしまう。
Next, a resist
上記のコンタクトホール8aは、サイドウォール絶縁膜12a,12bおよびゲート電極4の一部と重なるように形成され、コンタクトホール8bは、ゲート電極4およびサイドウォール絶縁膜12a,12bとは離隔した位置に形成される。
The
次に、コンタクトホール8a,8bの底部に位置するシリコン窒化膜6をエッチングする。それにより、図11に示すように、高濃度不純物領域5aの表面のシリサイド層5a1を露出させる。このとき、コンタクトホール8aの底部では、コンタクトホール8aの形成時にシリコン窒化膜6がある程度エッチングされていることから、ゲート電極4の他方の側壁上に形成したサイドウォール絶縁膜12a,12b(第2側壁絶縁膜)もエッチングされ、ゲート電極4の他方の側壁の一部表面が露出する。その結果、ゲート電極4の他方の側壁側(図11の左側)のサイドウォール絶縁膜12a,12bの高さが、ゲート電極4の一方の側壁側(図11の右側)のサイドウォール絶縁膜12a,12b(第1側壁絶縁膜)の高さよりも低くなる。場合によっては、コンタクトホール8a底部のサイドウォール絶縁膜12a,12bが全くなくなる場合もあるものと考えられる。このようにコンタクトホール8a底部のサイドウォール絶縁膜12a,12bがエッチングされるので、図11の例では、低濃度不純物領域5bの一部表面が露出している。当該エッチングの後、図12に示すように、レジスト膜13を除去する。
Next, the
次に、図13に示すように、CVD法等を用いて、コンタクトホール8a,8b内から層間絶縁膜7上にシリコン窒化膜9(第2絶縁膜)を形成する。本実施の形態1では、30nm程度の厚みのシリコン窒化膜9を形成しているが、シリコン窒化膜9の代わりに同等の厚みのシリコン酸化膜等の絶縁膜を形成してもよい。シリコン窒化膜9の厚みは、たとえばコンタクトホール8a,8bの最小径(幅)の1/4以下程度とすることが考えられる。
Next, as shown in FIG. 13, a silicon nitride film 9 (second insulating film) is formed on the
その後、上記シリコン窒化膜9に異方性エッチング処理(エッチバック処理)を施す。それにより、図14に示すように、シリコン窒化膜9a,9bをサイドウォール絶縁膜としてコンタクトホール8a,8b内に残すことができる。
Thereafter, the
このとき、シリコン窒化膜9a(第3側壁絶縁膜)は、ゲート電極4の他方の側壁上に形成したサイドウォール絶縁膜12a,12bと、低濃度不純物領域5bとの双方を覆っている。より詳しくは、シリコン窒化膜9aは、高濃度不純物領域5a上から、ゲート電極4の他方の側壁側のサイドウォール絶縁膜12a,12b上を経由して、ゲート電極4の他方の側壁上に達するように形成されており、その結果としてゲート電極4の他方の側壁側のサイドウォール絶縁膜12a,12bと低濃度不純物領域5bとの双方を覆うこととなっている。シリコン窒化膜9b(第4側壁絶縁膜)は、コンタクトホール8a,8bの側壁上に形成される。
At this time, the
次に、図15に示すように、スパッタリング法等を用いて、コンタクトホール8a,8b内から層間絶縁膜7上にバリアメタル膜10を形成する。たとえばチタン(Ti)と窒化チタン(TiN)との積層構造を形成すればよい。このバリアメタル膜10を覆うように、CVD法等を用いて、タングステン等からなる金属膜(第2導電層)を形成する。このとき、コンタクトホール8a,8b内に充填されるようにタングステン等の金属膜を形成する。その結果、当該金属膜は、シリコン窒化膜9a上からシリコン窒化膜9b上にわたって形成されることとなる。
Next, as shown in FIG. 15, a
その後、CMP等を用いて、層間絶縁膜7上の上記金属膜とバリアメタル膜10とを除去する一方で、コンタクトホール8a,8b内に上記金属膜とバリアメタル膜10とを残すようにする。それにより、図1に示すように、コンタクトホール8a,8b内にバリアメタル膜10とプラグ11とをそれぞれ形成することができる。以上の工程を経て図1に示す半導体装置が得られることとなる。
(実施の形態2)
次に、図16および図17を用いて、本発明の実施の形態2について説明する。図16は、本実施の形態2における半導体装置を示す部分断面図である。
Thereafter, the metal film and the
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 16 is a partial cross-sectional view showing the semiconductor device according to the second embodiment.
図16に示すように、本実施の形態2では、素子分離領域2がゲート電極4下にまで達しており、不純物領域がゲート電極4の他方の側壁側(図16の左側)にのみ形成されている。また、図1に示すコンタクトホール8bが形成されていない。これ以外の構成については、図1に示す実施の形態1の場合と基本的に同様である。
As shown in FIG. 16, in the second embodiment, the
本実施の形態2の場合も、実施の形態1の場合と同様に、バリアメタル膜10のようなコンタクト部の導電層が低濃度不純物領域5bと接触するのを回避することができ、コンタクト部あるいはその近傍におけるリーク電流を効果的に抑制することができる。
Also in the case of the second embodiment, as in the case of the first embodiment, it is possible to avoid contact of the conductive layer of the contact portion such as the
図16に示す構造を得るには、基本的に上述の実施の形態1の場合と同様の製造工程を実施すればよい。ただし、ゲート電極4の形成の際に、素子分離領域2上にゲート電極4を形成する。
In order to obtain the structure shown in FIG. 16, basically the same manufacturing process as in the first embodiment described above may be performed. However, when the
図17に示すように、実施の形態1の場合と同様の工程を経て層間絶縁膜7までを形成した後、該層間絶縁膜7上にレジスト膜を塗布する。このレジスト膜を所定形状にパターニングした後、該パターニングされたレジスト膜をマスクとして、図17に示すように、ゲート電極4の他方の側壁側にのみコンタクトホール8aを形成する。
As shown in FIG. 17, after forming the
その後、実施の形態1と同様の手法で、シリコン窒化膜9a,9b、バリアメタル膜10、プラグ11をそれぞれ形成する。それにより、図16に示す半導体装置が得られることとなる。
(実施の形態3)
次に、図18〜図21を用いて、本発明の実施の形態3について説明する。図18は、本実施の形態3における半導体装置を示す部分断面図である。
Thereafter,
(Embodiment 3)
Next,
図18に示すように、本実施の形態3では、上述の各実施の形態の場合よりもコンタクトホール8a,8bの径(幅)を大きくしている。たとえばシリコン窒化膜9(9a,9b)の厚みの2倍以上、上述の各実施の形態の場合よりもコンタクトホール8a,8bの径(幅)を大きくすることが考えられる。それにより、バリアメタル膜10とシリサイド層5a1との接触面積、つまりコンタクト部の導電層と不純物領域とのコンタクト面積を増大することができ、コンタクト部におけるコンタクト抵抗を低減することができる。
As shown in FIG. 18, in the third embodiment, the diameters (widths) of the
ただし、シェアードコンタクト部以外のコンタクトホールであるコンタクトホール8bについては、ゲート電極4とコンタクトホール8bとがオーバーラップしないように、コンタクトホール8bの径(幅)を設定する必要がある。
However, for the
なお、本実施の形態の各図に示す例では、サイドウォール絶縁膜12bとオーバーラップするようにコンタクトホール8bを形成しているが、必ずしも両者がオーバーラップする必要はない。これ以外の構成については、図1に示す実施の形態1の場合と基本的に同様である。
In the example shown in each drawing of the present embodiment, the
本実施の形態3の場合も、上述の各実施の形態の場合と同様に、バリアメタル膜10のようなコンタクト部の導電層が低濃度不純物領域5bと接触するのを回避することができ、コンタクト部あるいはその近傍におけるリーク電流を効果的に抑制することができる。この効果に加え、本実施の形態3によればコンタクト抵抗を低減することもできる。
Also in the case of the third embodiment, as in the case of each of the above-described embodiments, it can be avoided that the conductive layer of the contact portion such as the
次に、図19〜図21を用いて、本実施の形態3における半導体装置の製造方法について説明する。 Next, a manufacturing method of the semiconductor device in the present third embodiment will be described with reference to FIGS.
図19に示すように、上述の実施の形態1の場合と同様の工程を経てコンタクトホール8a,8bまでを形成する。このとき、実施の形態1の場合よりもコンタクトホール8a,8bの径(幅)を、後に形成するシリコン窒化膜9の厚みの2倍分だけ大きくする。
As shown in FIG. 19,
コンタクトホール8a,8bの形成後、図20に示すように、CVD法等を用いて、シリコン窒化膜9を形成する。このシリコン窒化膜9をエッチバックすることにより、図21に示すように、サイドウォール絶縁膜であるシリコン窒化膜9a,9bをコンタクトホール8a,8b内に形成する。これ以降は、上述の各実施の形態の場合と同様の工程を経て図18に示す半導体装置を形成することができる。
(実施の形態4)
次に、図22〜図32を用いて、本発明の実施の形態4について説明する。図22は、本実施の形態4における半導体装置を示す部分断面図である。
After the formation of the
(Embodiment 4)
Next,
図22に示すように、本実施の形態4では、サイドウォール絶縁膜12a,12bを除去し、ゲート電極4(第1導電層)の側壁上に直接シリコン窒化膜6aを形成している。そして、このシリコン窒化膜6aによりサイドウォール絶縁膜を形成している。より詳しくは、ゲート電極4の一方の側壁側(図22の右側)では、該一方の側壁全体を覆いゲート電極4の上面に達するようにシリコン窒化膜6aを形成することでサイドウォール絶縁膜を形成し、他方の側壁側(図22の左側)では、該他方の側壁の一部表面を覆うようにシリコン窒化膜6aを形成することでサイドウォール絶縁膜を形成している。
As shown in FIG. 22, in the fourth embodiment, the
上記のゲート電極4の他方の側壁側のサイドウォール絶縁膜は、低濃度不純物領域5bの一部表面を覆ってはいるが、低濃度不純物領域5bの表面全面を覆っていない。そこでシリコン窒化膜9a等の絶縁膜を形成し、該シリコン窒化膜9aによって低濃度不純物領域5bとシリコン窒化膜6aとの双方を覆っている。これ以外の構成は、実施の形態1の場合と基本的に同様である。
The side wall insulating film on the other side wall of the
上記のようにシリコン窒化膜9aによって低濃度不純物領域5bとシリコン窒化膜6aとの双方を覆うことにより、上述の各実施の形態の場合と同様に、バリアメタル膜10のようなコンタクト部の導電層が低濃度不純物領域5bと接触するのを回避することができ、コンタクト部あるいはその近傍におけるリーク電流を効果的に抑制することができる。
By covering both the low-
次に、図23〜図32を用いて、本実施の形態4における半導体装置の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing a semiconductor device according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS.
図23に示すように、実施の形態1の場合と同様の工程を経て、シリサイド層4a,5a1までを形成する。その後、エッチング処理等を施すことで、図24に示すように、サイドウォール絶縁膜12a,12b(第1と第2側壁絶縁膜)を除去する。
As shown in FIG. 23,
次に、CVD法等を用いて、図25に示すように、30nm程度の厚みのシリコン窒化膜6a(第2絶縁膜)を形成する。このシリコン窒化膜6a上に、CVD法等を用いて600nm程度の厚みのシリコン酸化膜を堆積する。それにより、図26に示すように、層間絶縁膜7を形成する。
Next, using a CVD method or the like, as shown in FIG. 25, a
次に、層間絶縁膜7上にレジスト膜13を塗布し、図27に示すように、周知の手法で該レジスト膜13を所定形成にパターニングする。このパターニングされたレジスト膜13をマスクとして用いて、層間絶縁膜7をエッチングする。それにより、図28に示すように、コンタクトホール8a,8bを形成する。このとき、層間絶縁膜7の下にシリコン窒化膜6aを形成しているので、シリコン窒化膜6aで上記エッチングを止めることができる。ただし、本実施の形態の場合も、実施の形態1の場合と同様に、層間絶縁膜7が厚いシリコン酸化膜で構成されているので、シリコン窒化膜6aは比較的多くエッチングされることとなる。
Next, a resist
次に、コンタクトホール8a,8bの底部に位置するシリコン窒化膜6aをエッチングする。それにより、図29に示すように、高濃度不純物領域5aの表面のシリサイド層5a1を露出させる。このとき、コンタクトホール8aの底部では、コンタクトホール8aの形成時にシリコン窒化膜6aがある程度エッチングされていることから、ゲート電極4の他方の側壁上ではシリコン窒化膜6aがさらにエッチングされることとなり、他方の側壁上に残るシリコン窒化膜6a(サイドウォール絶縁膜:第2側壁絶縁膜)の量が少なくなる。
Next, the
その結果、ゲート電極4の他方の側壁上に残るシリコン窒化膜6a高さが低くなり、ゲート電極4の他方の側壁の一部表面が露出するとともに、ゲート電極4の一方の側壁側(図29の右側)のシリコン窒化膜6a(サイドウォール絶縁膜:第1側壁絶縁膜)の高さよりも低くなる。場合によっては、コンタクトホール8a底部のサイドウォール絶縁膜が全くなくなる場合もあるものと考えられる。このようにコンタクトホール8a底部のサイドウォール絶縁膜がエッチングされるので、図29の例においても、低濃度不純物領域5bの一部表面が露出している。当該エッチングの後、図30に示すように、レジスト膜13を除去する。
As a result, the height of the
次に、図31に示すように、CVD法等を用いて、コンタクトホール8a,8b内から層間絶縁膜7上にシリコン窒化膜9(第3絶縁膜)を形成する。本実施の形態4では、30nm程度の厚みのシリコン窒化膜9を形成しているが、シリコン窒化膜9の代わりに同等の厚みのシリコン酸化膜等の絶縁膜を形成してもよい。シリコン窒化膜9の厚みは、実施の形態1の場合と同様に、コンタクトホール8a,8bの最小径の1/4以下程度とすることが考えられる。
Next, as shown in FIG. 31, a silicon nitride film 9 (third insulating film) is formed on the
その後、上記シリコン窒化膜9に異方性エッチング処理(エッチバック処理)を施す。それにより、図32に示すように、シリコン窒化膜9a,9bをサイドウォール絶縁膜としてコンタクトホール8a,8b内に残すことができる。
Thereafter, the
このとき、シリコン窒化膜9a(第3側壁絶縁膜)は、ゲート電極4の他方の側壁上に形成したサイドウォール絶縁膜と、低濃度不純物領域5bとの双方を覆っている。より詳しくは、シリコン窒化膜9aは、高濃度不純物領域5a上から、ゲート電極4の他方の側壁側のサイドウォール絶縁膜上を経由して、ゲート電極4の他方の側壁上に達するように形成されており、その結果としてゲート電極4の他方の側壁側のサイドウォール絶縁膜と低濃度不純物領域5bとの双方を覆うこととなっている。シリコン窒化膜9b(第4側壁絶縁膜)は、コンタクトホール8a,8bの側壁上に形成される。
At this time, the
その後は、実施の形態1の場合と同様の手法で、コンタクトホール8a,8b内にバリアメタル膜10とプラグ11(第2導電層)とをそれぞれ形成する。以上の工程を経て図22に示す半導体装置が得られることとなる。
(実施の形態5)
次に、本発明の実施の形態5について説明する。本実施の形態5では、上述の構造を適用可能な具体的なデバイス例とその変形例に言及する。
Thereafter,
(Embodiment 5)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. In the fifth embodiment, a specific device example to which the above-described structure can be applied and a modification thereof will be described.
上述の各実施の形態では、pMOSトランジスタの不純物領域とゲート電極とに達するシェアードコンタクト部に本発明の構造を適用した場合を例示したが、このようなコンタクト構造はたとえばSRAMにおいて採用可能である。 In each of the above-described embodiments, the case where the structure of the present invention is applied to the shared contact portion reaching the impurity region and the gate electrode of the pMOS transistor is exemplified. However, such a contact structure can be adopted in, for example, an SRAM.
しかし、共通のコンタクト部を介して、低濃度不純物領域と他の導電層とを電気的に接続する構造であれば、本発明の構造を適用可能である。具体的には、nMOSトランジスタの不純物領域とゲート電極とに達するシェアードコンタクト部にも本発明の構造を適用可能である。また、低濃度不純物領域を含む不純物領域と、これに隣り合う位置に設けられた配線層とを電気的に接続する共通のコンタクト部に対しても本発明の構造を適用可能である。 However, the structure of the present invention can be applied to any structure that electrically connects the low-concentration impurity region and another conductive layer through a common contact portion. Specifically, the structure of the present invention can also be applied to a shared contact portion reaching the impurity region and gate electrode of an nMOS transistor. The structure of the present invention can also be applied to a common contact portion that electrically connects an impurity region including a low-concentration impurity region and a wiring layer provided adjacent to the impurity region.
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、各実施の形態の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。また、本発明の範囲は上述の実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。 Although the embodiments of the present invention have been described above, it is also planned from the beginning to combine the configurations of the embodiments as appropriate. The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 半導体基板、2 素子分離領域、3 ゲート絶縁膜、4 ゲート電極、4a,5a1 シリサイド層、5a 高濃度不純物領域、5b 低濃度不純物領域、6,6a,9,9a,9b シリコン窒化膜、7 層間絶縁膜、8a,8b コンタクトホール、10 バリアメタル膜、11 プラグ、12a,12b サイドウォール絶縁膜、13 レジスト膜。 1 semiconductor substrate, 2 element isolation region, 3 gate insulating film, 4 gate electrode, 4a, 5a1 silicide layer, 5a high concentration impurity region, 5b low concentration impurity region, 6, 6a, 9, 9a, 9b silicon nitride film, 7 Interlayer insulating film, 8a, 8b contact hole, 10 barrier metal film, 11 plug, 12a, 12b side wall insulating film, 13 resist film.
Claims (7)
前記低濃度不純物領域と隣り合う位置の前記主表面上に形成された第1導電層と、
前記第1導電層の一方の側壁上に形成された第1側壁絶縁膜と、
前記低濃度不純物領域上から前記第1導電層の他方の側壁上に延在し、前記第1側壁絶縁膜よりも高さの低い第2側壁絶縁膜と、
前記第2側壁絶縁膜と前記低濃度不純物領域とを覆い、前記第1導電層の他方の側壁に達する第3側壁絶縁膜と、
前記第3側壁絶縁膜を覆うように形成され、前記不純物領域と前記第1導電層との双方と電気的に接続された第2導電層と、
を備えた半導体装置。 An impurity region formed on a main surface of the semiconductor substrate and having a low-concentration impurity region and a high-concentration impurity region containing a higher-concentration impurity than the low-concentration impurity region;
A first conductive layer formed on the main surface at a position adjacent to the low-concentration impurity region;
A first sidewall insulating film formed on one sidewall of the first conductive layer;
A second sidewall insulating film extending from above the low-concentration impurity region onto the other sidewall of the first conductive layer and having a height lower than that of the first sidewall insulating film;
A third sidewall insulating film that covers the second sidewall insulating film and the low-concentration impurity region and reaches the other sidewall of the first conductive layer;
A second conductive layer formed to cover the third sidewall insulating film and electrically connected to both the impurity region and the first conductive layer;
A semiconductor device comprising:
前記コンタクトホールの側壁上に形成された第4側壁絶縁膜とをさらに備え、
前記第2導電層は、前記コンタクトホール内であって前記第4側壁絶縁膜上に形成された、請求項1に記載の半導体装置。 An interlayer insulating film formed on a main surface of the semiconductor substrate and having a contact hole reaching the main surface and the first conductive layer;
A fourth sidewall insulating film formed on the sidewall of the contact hole,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the second conductive layer is formed in the contact hole and on the fourth sidewall insulating film.
前記第1導電層と隣り合う位置の前記主表面に低濃度不純物領域を形成する工程と、
前記第1導電層の一方の側壁上に第1側壁絶縁膜を形成し、前記低濃度不純物領域上から前記第1導電層の他方の側壁上に第2側壁絶縁膜を形成する工程と、
前記第2側壁絶縁膜と隣り合う位置の前記主表面に前記低濃度不純物領域よりも高濃度の不純物を含む高濃度不純物領域を形成する工程と、
前記第1導電層、前記低濃度不純物領域および前記高濃度不純物領域を覆うように前記半導体基板の主表面上に層間絶縁膜を形成する工程と、
前記第1導電層と前記高濃度不純物領域とに達するコンタクトホールを前記層間絶縁膜に形成するとともに前記第2側壁絶縁膜の高さを減じる工程と、
前記第2側壁絶縁膜を覆うように前記層間絶縁膜上に第2絶縁膜を形成する工程と、
前記第2絶縁膜をエッチングすることにより、前記第2側壁絶縁膜と前記低濃度不純物領域とを覆い前記第1導電層の他方の側壁に達する第3側壁絶縁膜を形成する工程と、
第3側壁絶縁膜を覆うように前記コンタクトホール内に第2導電層を形成する工程と、
を備えた半導体装置の製造方法。 Selectively forming a first conductive layer on a main surface of a semiconductor substrate via a first insulating film;
Forming a low-concentration impurity region on the main surface at a position adjacent to the first conductive layer;
Forming a first sidewall insulating film on one sidewall of the first conductive layer, and forming a second sidewall insulating film on the other sidewall of the first conductive layer from the low-concentration impurity region;
Forming a high concentration impurity region containing a higher concentration impurity than the low concentration impurity region on the main surface adjacent to the second sidewall insulating film;
Forming an interlayer insulating film on a main surface of the semiconductor substrate so as to cover the first conductive layer, the low-concentration impurity region, and the high-concentration impurity region;
Forming a contact hole reaching the first conductive layer and the high concentration impurity region in the interlayer insulating film and reducing a height of the second sidewall insulating film;
Forming a second insulating film on the interlayer insulating film so as to cover the second sidewall insulating film;
Etching the second insulating film to form a third sidewall insulating film that covers the second sidewall insulating film and the low-concentration impurity region and reaches the other sidewall of the first conductive layer;
Forming a second conductive layer in the contact hole so as to cover the third sidewall insulating film;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
前記第3側壁絶縁膜を形成する工程は、露出した前記第1導電層の他方の側壁の一部表面上に達するように前記第3側壁絶縁膜を形成する工程を含む、請求項4に記載の半導体装置の製造方法。 The step of forming the contact hole includes a step of exposing a partial surface of the other side wall of the first conductive layer by reducing the height of the second side wall insulating film,
5. The step of forming the third sidewall insulating film includes a step of forming the third sidewall insulating film so as to reach a part of a surface of the other sidewall of the exposed first conductive layer. Semiconductor device manufacturing method.
前記第2導電層の形成工程は、前記コンタクトホール内に前記第3側壁絶縁膜上から前記第4側壁絶縁膜上にわたって前記第2導電層を形成する工程を含む、請求項4または請求項5に記載の半導体装置の製造方法。 Forming the third sidewall insulating film includes forming a fourth sidewall insulating film on the sidewall of the contact hole simultaneously with the formation of the third sidewall insulating film;
6. The step of forming the second conductive layer includes a step of forming the second conductive layer in the contact hole from the third sidewall insulating film to the fourth sidewall insulating film. The manufacturing method of the semiconductor device as described in any one of Claims 1-3.
前記第1導電層と隣り合う位置の前記主表面に低濃度不純物領域を形成する工程と、
前記第1導電層の一方の側壁上に第1側壁絶縁膜を形成し、前記第1導電層の他方の側壁上に第2側壁絶縁膜を形成する工程と、
前記第2側壁絶縁膜と隣り合う位置の前記主表面に前記低濃度不純物領域よりも高濃度の不純物を含む高濃度不純物領域を形成する工程と、
前記第1と第2側壁絶縁膜を除去する工程と、
前記第1導電層、前記低濃度不純物領域および前記高濃度不純物領域を覆うように前記半導体基板の主表面上に第2絶縁膜を形成する工程と、
前記第2絶縁膜上に層間絶縁膜を形成する工程と、
前記第1導電層と前記高濃度不純物領域とに達するコンタクトホールを前記層間絶縁膜に形成するとともに、前記第1導電層の他方の側壁上に位置する前記第2絶縁膜の高さを減じる工程と、
前記第1導電層の他方の側壁上の前記第2絶縁膜を覆うように前記層間絶縁膜上に第3絶縁膜を形成する工程と、
前記第3絶縁膜をエッチングすることにより、前記第2絶縁膜と前記低濃度不純物領域とを覆い前記第1導電層の他方の側壁に達する第3側壁絶縁膜を形成する工程と、
第3側壁絶縁膜を覆うように前記コンタクトホール内に第2導電層を形成する工程と、
を備えた半導体装置の製造方法。 Selectively forming a first conductive layer on a main surface of a semiconductor substrate via a first insulating film;
Forming a low-concentration impurity region on the main surface at a position adjacent to the first conductive layer;
Forming a first sidewall insulating film on one sidewall of the first conductive layer, and forming a second sidewall insulating film on the other sidewall of the first conductive layer;
Forming a high concentration impurity region containing a higher concentration impurity than the low concentration impurity region on the main surface adjacent to the second sidewall insulating film;
Removing the first and second sidewall insulating films;
Forming a second insulating film on the main surface of the semiconductor substrate so as to cover the first conductive layer, the low-concentration impurity region, and the high-concentration impurity region;
Forming an interlayer insulating film on the second insulating film;
Forming a contact hole reaching the first conductive layer and the high-concentration impurity region in the interlayer insulating film, and reducing a height of the second insulating film located on the other side wall of the first conductive layer; When,
Forming a third insulating film on the interlayer insulating film so as to cover the second insulating film on the other side wall of the first conductive layer;
Etching the third insulating film to form a third sidewall insulating film that covers the second insulating film and the low-concentration impurity region and reaches the other sidewall of the first conductive layer;
Forming a second conductive layer in the contact hole so as to cover the third sidewall insulating film;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
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