JP2616134B2 - SOI transistor stacked semiconductor device and method of manufacturing the same - Google Patents

SOI transistor stacked semiconductor device and method of manufacturing the same

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JP2616134B2
JP2616134B2 JP2103810A JP10381090A JP2616134B2 JP 2616134 B2 JP2616134 B2 JP 2616134B2 JP 2103810 A JP2103810 A JP 2103810A JP 10381090 A JP10381090 A JP 10381090A JP 2616134 B2 JP2616134 B2 JP 2616134B2
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contact hole
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layer
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はSOIトランジスタを積層する半導体装置とそ
の製造方法に関する。
The present invention relates to a semiconductor device for stacking SOI transistors and a method for manufacturing the same.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

半導体装置は微細化により集積度を向上させてきた
が、サブミクロン領域になりこれ以上の微細化は技術的
に困難になりつつある。そこで、マスクルールは微細化
せずトランジスタ層を多層にして集積度を上げる試みが
なされている。しかし、トランジスタ間を電気的に結合
する配線は複雑になり、層内のみでなく層間のトランジ
スタの接続も必要になる。このため配線に要する面積も
増大する。
Although the degree of integration of semiconductor devices has been improved by miniaturization, it has become a submicron region and further miniaturization is becoming technically difficult. Therefore, attempts have been made to increase the degree of integration by using a multi-layer transistor layer without miniaturizing the mask rule. However, wiring for electrically connecting the transistors is complicated, and it is necessary to connect the transistors not only within the layers but also between the layers. Therefore, the area required for wiring increases.

第3図に示す従来のSOIトランジスタ積層半導体装置
の断面図を用いて従来の構造,製造方法を具体的に説明
する。
The conventional structure and manufacturing method will be specifically described with reference to the sectional view of the conventional SOI transistor stacked semiconductor device shown in FIG.

フィールド酸化膜2により素子分離領域が規定された
シリコン基板1上に、ゲート絶縁膜,ソース・ドレイン
拡散層3,その一部がフィールド酸化膜2上に延在するゲ
ート電極4からなる下層トランジスタが形成される。シ
リコン基板1の全面に例えばSiO2からなる層間絶縁膜5
が堆積され、この上にシリコン半導体層が形成され、シ
リコン半導体層にゲート絶縁膜,ソース・ドレイン半導
体層6,その一部が層間絶縁膜5上に延在する多結晶シリ
コンからなるゲート電極7から、SOI構造の上層トラン
ジスタが形成される。上層トランジスタ,層間絶縁膜5
の上には例えばSiO2からなる絶縁膜8が堆積されてい
る。
On a silicon substrate 1 in which an element isolation region is defined by a field oxide film 2, a lower transistor including a gate insulating film, a source / drain diffusion layer 3, and a gate electrode 4 partially extending over the field oxide film 2 is formed. It is formed. An interlayer insulating film 5 made of, for example, SiO 2 over the entire surface of the silicon substrate 1.
Is deposited thereon, and a silicon semiconductor layer is formed thereon. A gate insulating film, a source / drain semiconductor layer 6, and a gate electrode 7 made of polycrystalline silicon, a part of which extends over the interlayer insulating film 5, are formed on the silicon semiconductor layer. Thus, an upper layer transistor of the SOI structure is formed. Upper transistor, interlayer insulating film 5
On top of this is deposited an insulating film 8 made of, for example, SiO 2 .

次に、下層トランジスタのソース・ドレイン拡散層3
と上層トランジスタのソース・ドレイン半導体層6とを
接続する場合を例にして、層間のトランジスタの接続に
関する説明を行なう。
Next, the source / drain diffusion layer 3 of the lower transistor
The connection of the transistors between the layers will be described by taking, as an example, a case in which the transistor is connected to the source / drain semiconductor layer 6 of the upper transistor.

上層トランジスタの形成と前後して、層間絶縁膜5に
ソース・ドレイン拡散層3へ達するコンタクトホールを
設け、選択気相成長によりタングステン10をこのコンタ
クトホールに埋設し、下層アルミ配線であるところのア
ルミニウム11のパターンを層間絶縁膜5上に形成する。
続いて、絶縁膜8を堆積した後、これに、アルミニウム
11に達するコンタクトホールとソース・ドレイン半導体
層6に達するコンタクトホールとを設け、上層アルミ配
線であるところのアルミニウム12を形成することによ
り、下層トランジスタのソース・ドレイン拡散層3と上
層トランジスタのソース・ドレイン半導体層6との接続
が実現する。
Before and after the formation of the upper transistor, a contact hole reaching the source / drain diffusion layer 3 is provided in the interlayer insulating film 5, tungsten 10 is buried in the contact hole by selective vapor deposition, and aluminum as the lower aluminum wiring is formed. Eleven patterns are formed on the interlayer insulating film 5.
Subsequently, after an insulating film 8 is deposited,
By providing a contact hole reaching 11 and a contact hole reaching the source / drain semiconductor layer 6 and forming aluminum 12 which is an upper aluminum wiring, the source / drain diffusion layer 3 of the lower transistor and the source / drain of the upper transistor are formed. The connection with the drain semiconductor layer 6 is realized.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

第3図に示したように、従来技術ではSOIトランジス
タ積層半導体装置において層間のトランジスタの接続を
得るためには、層間のトランジスタの端子を直接接続す
ることはできず、複数のコンタクトホール,複数の配線
金属層を必要とし、そのために必要な工程が存在し、更
に専用の面積も必要とするため、集積度の向上の妨げと
なっていた。
As shown in FIG. 3, in the prior art, in order to obtain the connection of the transistors between the layers in the SOI transistor stacked semiconductor device, the terminals of the transistors between the layers cannot be directly connected. A wiring metal layer is required, and there are steps required for the wiring metal layer, and a dedicated area is also required, which hinders an improvement in the degree of integration.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明のSOIトランジスタ積層半導体装置は、選択気
相成長により金属が埋め込まれた1つのコンタクトホー
ルにより、層間のトランジスタの端子を直接接続してい
る。また、このコンタクトホールにおける上層トランジ
スタ端子の貫通部の側壁は、他の貫通部における側壁よ
り後退して形成されている。
In the SOI transistor stacked semiconductor device of the present invention, terminals of transistors between layers are directly connected by one contact hole in which metal is buried by selective vapor deposition. Further, the side wall of the through-hole of the upper transistor terminal in the contact hole is formed to be recessed from the side wall of the other through-hole.

本発明における上記の形状のコントクトホールの第1
の製造方法は、まずエッチングにより上層トランジスタ
上部の絶縁膜に貫通部を形成し、続いて等方性のドライ
エッチングにより上層トランジスタの端子の部分に貫通
部を形成し、更に異方性のドライエッチングより上層ト
ランジスタと下層トランジスタとの間の層間絶縁膜に貫
通部を形成する方法である。
In the present invention, the first shape of the contact hole having the above shape is used.
First, a through portion is formed in the insulating film above the upper transistor by etching, then a through portion is formed in a terminal portion of the upper transistor by isotropic dry etching, and then anisotropic dry etching is performed. This is a method of forming a penetrating portion in an interlayer insulating film between an upper transistor and a lower transistor.

本発明における上記の形状のコンタクトホールの第2
の製造方法は、異方的なドライエッチングにより上層ト
ランジスタ上部の絶縁膜、上層トランジスタの端子の部
分,上層トランジスタと下層トランジスタとの間の層間
絶縁膜を同一の径で貫く貫通部を形成し、上層トランジ
スタの端子の部分の貫通部に金属を選択気相成長させ、
この成長金属をエッチング除去するとともに、上層トラ
ンジスタの端子の部分の貫通部をエッチングことにより
上層トランジスタの端子の部分の貫通部の側壁を後退さ
せ、本発明のコンタクトホールの形状を形成する方法で
ある。
Second contact hole having the above-mentioned shape in the present invention
Is formed by anisotropic dry etching to form an insulating film above the upper transistor, a terminal portion of the upper transistor, and a through portion penetrating the interlayer insulating film between the upper transistor and the lower transistor with the same diameter, Selective vapor growth of metal in the through portion of the terminal of the upper transistor,
This is a method of forming the shape of the contact hole of the present invention by etching away the grown metal and etching the through portion at the terminal portion of the upper transistor to retreat the side wall of the through portion at the terminal portion of the upper transistor. .

〔作用〕[Action]

本発明においては、上層トランジスタの端子と下層ト
ランジスタの端子とを1つのコンタクトホールにより接
続する。このことにより、配線に要する面積を減らすこ
とができる。また、上層トランジスタの端子におけるコ
ンタクトホールの貫通部の側壁が後退していることか
ら、上層トランジスタの端子とコンタクトホールに埋設
された金属との接触面積が広くなり、この部分における
コンタクト抵抗を低くすることができる。
In the present invention, the terminal of the upper transistor and the terminal of the lower transistor are connected by one contact hole. Thus, the area required for the wiring can be reduced. Further, since the side wall of the penetrating portion of the contact hole in the terminal of the upper transistor is recessed, the contact area between the terminal of the upper transistor and the metal buried in the contact hole is increased, and the contact resistance in this portion is reduced. be able to.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図(a)〜(d)は本発明の第1の実施例を説明
するための工程順の断面図である。
1 (a) to 1 (d) are sectional views in the order of steps for explaining a first embodiment of the present invention.

本実施例では、上層トランジスタのソース・ドレイン
半導体層と下層トランジスタのソース・ドレイン拡散層
とを接続させる場合を例にして説明する。
In the present embodiment, an example will be described in which the source / drain semiconductor layers of the upper transistor and the source / drain diffusion layers of the lower transistor are connected.

まず、フィールド酸化膜2により素子分離領域が規定
されたシリコン基板1上に、ゲート絶縁膜,ソース・ド
レイン拡散層3a,その一部がフィールド酸化膜2上に延
在するゲート電極4からなる下層トランジスタを形成す
る。次に、シリコン基板1の全面に例えばSiO2からなる
層間絶縁膜5を堆積する。この上に形成したシリコン半
導体層に、ゲート絶縁膜,ソース・ドレイン半導体層6,
その一部が層間絶縁膜5上に延在する多結晶シリコンか
らなるゲート電極7からなるSOI構造の上層トランジス
タを形成する。更に、上層トランジスタ,層間絶縁膜5
の上に、例えばSiO2からなる絶縁膜8aを0.1〜0.5μm堆
積する〔第1図(a)〕。
First, a gate insulating film, a source / drain diffusion layer 3a, and a lower layer composed of a gate electrode 4 partially extending on the field oxide film 2, are formed on a silicon substrate 1 having an element isolation region defined by a field oxide film 2. A transistor is formed. Next, an interlayer insulating film 5 made of, for example, SiO 2 is deposited on the entire surface of the silicon substrate 1. A gate insulating film, source / drain semiconductor layers 6,
An upper layer transistor of an SOI structure including a gate electrode 7 made of polycrystalline silicon, a part of which extends on the interlayer insulating film 5, is formed. Further, the upper transistor, the interlayer insulating film 5
Over to 0.1~0.5μm deposited for example an insulation film 8a formed of SiO 2 [Fig. 1 (a)].

次に、フォトレジスト膜9をマスクにして異方性ドラ
イエッチングにより絶縁膜8aにコンタクトホールの貫通
部を形成する。更に、6弗化硫黄や3弗化窒素などを用
いた等方性ドライエッチングにより、上層トランジスタ
のソース・ドレイン半導体層6に、絶縁膜8aのコンタク
トホールの貫通部の側壁より0.3〜0.8μm後退した側壁
を有するコンタクトホールの貫通部を形成する〔第1図
(b)〕。
Next, through-holes of the contact holes are formed in the insulating film 8a by anisotropic dry etching using the photoresist film 9 as a mask. Further, by isotropic dry etching using sulfur hexafluoride, nitrogen trifluoride or the like, the source / drain semiconductor layer 6 of the upper transistor is recessed by 0.3 to 0.8 μm from the side wall of the through-hole of the contact hole of the insulating film 8a. A penetrating portion of the contact hole having the formed side wall is formed (FIG. 1B).

再び、異方性ドライエッチングを行なうことにより、
層間絶縁膜5のコンタクトホールの貫通部を形成する。
その後、フォトレジスト膜9を剥離する。この段階で、
最上層の絶縁膜8aから下層トランジスタのソース・ドレ
イン拡散層3aに到るコンタクトホールの形状が出来あが
る〔第1図(c)〕。
Again, by performing anisotropic dry etching,
A penetrating portion of the contact hole of the interlayer insulating film 5 is formed.
Thereafter, the photoresist film 9 is peeled off. At this stage,
The shape of the contact hole extending from the uppermost insulating film 8a to the source / drain diffusion layer 3a of the lower transistor is completed [FIG. 1 (c)].

次に、選択気相成長を用いてコンタクトホール内にタ
ングステン10aを成長させて埋め込む〔第1図
(d)〕。
Next, tungsten 10a is grown and buried in the contact hole using selective vapor deposition [FIG. 1 (d)].

上層トランジスタのソース・ドレイン半導体層6に設
けられたコンタクトホールの貫通部においても側壁表面
がシリコンであるためタングステンの選択成長が起る。
しかしながら、シラン還元選択タングステンCVDのよう
に供給律速反応によりタングステン成長が起る場合、上
層トランジスタのソース・ドレイン半導体層6に設けら
れた側壁の後退したコンタクトホールの貫通部ではガス
の回り込みが悪いため、ここでの成長速度はコンタクト
ホールの底面のソース・ドレイン拡散層3a表面における
タングステンの成長速度より小さくなる。
At the penetrating portion of the contact hole provided in the source / drain semiconductor layer 6 of the upper transistor, selective growth of tungsten occurs because the side wall surface is made of silicon.
However, when tungsten growth occurs due to a supply-controlled reaction as in the case of silane reduction selective tungsten CVD, gas wraparound is poor at the penetrating portion of the recessed contact hole provided on the source / drain semiconductor layer 6 of the upper transistor. The growth rate here is smaller than the growth rate of tungsten on the surface of the source / drain diffusion layer 3a at the bottom of the contact hole.

このため、上層トランジスタのソース・ドレイン半導
体層6に設けられた貫通部の側壁から成長したタングス
テンがこの貫通部の後退部分を埋めつくすときには、コ
ンタクトホール底面から成長してきたタングステンは十
分成長している。従って、このままタングステン成長を
継続しても、上層トランジスタのソース・ドレイン半導
体層6に設けられた貫通部に空洞が残ることはない。
Therefore, when the tungsten grown from the side wall of the through-hole provided in the source / drain semiconductor layer 6 of the upper transistor fills the recessed portion of the through-hole, the tungsten grown from the bottom of the contact hole is sufficiently grown. . Therefore, even if the tungsten growth is continued as it is, a cavity does not remain in the through portion provided in the source / drain semiconductor layer 6 of the upper transistor.

第2図(a)〜(c)は本発明の第2の実施例を説明
するための工程順の断面図である。
2 (a) to 2 (c) are sectional views in the order of steps for explaining a second embodiment of the present invention.

本実施例でも、上層トランジスタのソース・ドレイン
半導体層と下層トランジスタのソース・ドレイン拡散層
とを接続させる場合を例にして説明する。
Also in the present embodiment, a case where the source / drain semiconductor layers of the upper transistor and the source / drain diffusion layers of the lower transistor are connected will be described as an example.

まず、第1図(a)に示した構造までは第1の実施例
と同様に形成し、続いてフォトレジスト膜(図示せず)
をマスクに用いた異方性ドライエッチングにより、下層
トランジスタのソース・ドレイン拡散層3aに到るコンタ
クトホールを形成する。続いて、フォトレジスト膜の剥
離を行なう〔第2図(a)〕。この段階でのコンタクト
ホールには、側壁における後退部分は形成されていな
い。
First, the structure up to the structure shown in FIG. 1A is formed in the same manner as in the first embodiment, and then a photoresist film (not shown)
A contact hole reaching the source / drain diffusion layer 3a of the lower transistor is formed by anisotropic dry etching using as a mask. Subsequently, the photoresist film is stripped [FIG. 2 (a)]. At this stage, the recessed portion in the side wall is not formed in the contact hole.

次に、選択気相成長によりタングステンを成長する
と、コンタクトホールにおける上層トランジスタのソー
ス・ドレイン半導体層6の貫通部,および下層トランジ
スタのソース・ドレイン拡散層3a表面からなるコンタク
トホール底面にタングステン10b,およびタングステン10
cが成長する。タングステン10bの成長が進み上層トラン
ジスタのソース・ドレイン半導体層6の貫通部において
コンタクトホールが塞がると、タングステン10cの成長
は停止し、コンタクトホールの層間絶縁膜5の貫通部に
空洞が形成される〔第2図(b)〕。
Next, when tungsten is grown by selective vapor deposition, tungsten 10b and tungsten 10b are formed on the contact hole penetrating the source / drain semiconductor layer 6 of the upper transistor and the bottom of the contact hole formed by the surface of the source / drain diffusion layer 3a of the lower transistor. Tungsten 10
c grows. When the growth of the tungsten 10b progresses and the contact hole is closed at the penetrating portion of the source / drain semiconductor layer 6 of the upper transistor, the growth of the tungsten 10c stops and a cavity is formed in the penetrating portion of the interlayer insulating film 5 of the contact hole [ FIG. 2 (b)].

続いて、6弗化硫黄や3弗化窒素などを用いて等方性
ドライエッチングを行なう。このエッチングにより、タ
ングステン10bは除去される。一方、タングステン10cの
エッチングは多少進行するが、その形状の変化は微少で
ある。タングステン10bが除去された後、上層トランジ
スタのソース・ドレイン半導体層6の露出面のエッチン
グが進行し、コンタクトホールにおける上層トランジス
タのソース・ドレイン半導体層6の貫通部の側壁が後退
することになり、コンタクトホールの形状は第1の実施
例と同様になる〔第2図(c)〕。
Subsequently, isotropic dry etching is performed using sulfur hexafluoride, nitrogen trifluoride, or the like. The tungsten 10b is removed by this etching. On the other hand, although the etching of the tungsten 10c slightly progresses, the change in the shape is slight. After the removal of the tungsten 10b, the etching of the exposed surface of the source / drain semiconductor layer 6 of the upper transistor proceeds, and the side wall of the through-hole of the source / drain semiconductor layer 6 of the upper transistor in the contact hole recedes. The shape of the contact hole is the same as that of the first embodiment (FIG. 2 (c)).

なお、ソース・ドレイン半導体層6の露出面がエッチ
ングされるとき、タングステン10cの存在によりソース
・ドレイン拡散層3aはこのエッチングから保護される。
When the exposed surface of the source / drain semiconductor layer 6 is etched, the presence of the tungsten 10c protects the source / drain diffusion layer 3a from this etching.

次に、再び選択気相成長によりタングステンを成長す
ることにより、第1の実施例における第1図(d)に示
した構造を得る。このとき、第1の実施例で示したと同
じ理由で、コンタクトホール内部に空洞が形成されるこ
とはない。
Next, tungsten is again grown by selective vapor deposition to obtain the structure shown in FIG. 1D in the first embodiment. At this time, no cavity is formed inside the contact hole for the same reason as shown in the first embodiment.

なお、第1,第2の実施例では、上層トランジスタのソ
ース・ドレイン半導体層と下層トランジスタのソース・
ドレイン拡散層とを接続させる場合について述べたが、
上層,下層トタンジスタの接続端子の組合せはこれに限
定されるものではない。
In the first and second embodiments, the source / drain semiconductor layers of the upper transistor and the source / drain
Although the case of connecting to the drain diffusion layer has been described,
The combination of the connection terminals of the upper and lower transistors is not limited to this.

また、第1,第2の実施例においては、シリコン半導体
装置について記述したが、GaAsなどの他の半導体装置で
も良い。更に、選択気相成長金属としてタングステンを
用いたが、他の金属,合金,または化合物でも構わな
い。
In the first and second embodiments, a silicon semiconductor device has been described. However, another semiconductor device such as GaAs may be used. Further, although tungsten is used as the selective vapor deposition metal, other metals, alloys, or compounds may be used.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明は、SOIトランジスタ積層
半導体装置とその製造方法において、上層と下層のトラ
ンジスタの接続配線を1つのコンタクトホール内で行な
えることから、これの実現のために複数のコンタクトホ
ールおよびその形成工程,複数の配線金属層およびその
形成工程を必要としなくなり、接続配線専用のスペース
を最小限に抑えることができるため、集積度の向上が可
能となる。
As described above, according to the present invention, in the SOI transistor stacked semiconductor device and the method of manufacturing the same, the connection wiring of the upper layer transistor and the lower layer transistor can be performed in one contact hole. In addition, the need for the formation process, a plurality of wiring metal layers and the formation process is eliminated, and the space dedicated to the connection wiring can be minimized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図(a)〜(d)は本発明の第1の実施例を説明す
るための工程順の断面図、第2図(a)〜(c)は本発
明の第2の実施例を説明するための工程順の断面図、第
3図は従来のSOIトランジスタ積層半導体装置の断面図
である。 1……シリコン基板、2……フィールド酸化膜、3,3a…
…ソース・ドレイン拡散層、4,7……ゲート電極、5…
…層間絶縁膜、6……ソース・ドレイン半導体層、8,8a
……絶縁膜、9……フォトレジスト膜、10,10a,10b,10c
……タングステン、11,12……アルミニウム。
1 (a) to 1 (d) are cross-sectional views in the order of steps for explaining a first embodiment of the present invention, and FIGS. 2 (a) to 2 (c) show a second embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional SOI transistor laminated semiconductor device for explaining the steps in order of steps. 1 .... silicon substrate, 2 .... field oxide film, 3, 3a ...
... Source / drain diffusion layers, 4,7 ... Gate electrodes, 5 ...
... Interlayer insulating film, 6 ... Source / drain semiconductor layer, 8,8a
…… Insulating film, 9 …… Photoresist film, 10,10a, 10b, 10c
…… Tungsten, 11,12 …… Aluminum.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】フィールド酸化膜により素子分離領域が規
定された半導体基板上にゲート絶縁膜,ソース・ドレイ
ン拡散層,前記フィールド酸化膜上に延在するゲート電
極からなる下層トランジスタと、層間絶縁膜を介して前
記半導体基板上に形成された半導体層上にゲート絶縁
膜,ソース・ドレイン半導体層,前記層間絶縁膜上に延
在するゲート電極からなるSOI構造の上層トランジスタ
と、前記上層トランジスタ上に堆積された絶縁膜とから
なるSOIトランジスタ積層半導体装置において、 前記絶縁膜を貫通し、前記上層トランジスタにおける前
記層間絶縁膜上に延在した部分の前記ゲート電極,ある
いは前記ソース・ドレイン半導体層を貫通し、前記層間
絶縁膜を貫通し、前記下層トランジスタにおける前記フ
ィールド酸化膜上に延在した部分の前記ゲート電極,あ
るいは前記ソース・ドレイン拡散層に到るコンタクトホ
ールを有し、 前記上層トランジスタの部分における前記コンタクトホ
ールにおいて、他の部分の前記コンタクトホールの側壁
より後退した側壁を有し、 前記上層トランジスタの前記ゲート電極,あるいは前記
ソース・ドレイン半導体層と、前記下層トランジスタの
前記ゲート電極,あるいは前記ソース・ドレイン拡散層
とが、前記コンタクトホールに埋め込まれた金属により
接続された構造を有することを特徴とするSOIトランジ
スタ積層半導体装置。
1. A lower transistor comprising a gate insulating film, a source / drain diffusion layer, a gate electrode extending on the field oxide film on a semiconductor substrate having an element isolation region defined by a field oxide film, and an interlayer insulating film. An SOI-structure upper-layer transistor including a gate insulating film, a source / drain semiconductor layer, and a gate electrode extending on the interlayer insulating film on a semiconductor layer formed on the semiconductor substrate through the upper layer transistor; An SOI transistor laminated semiconductor device comprising a deposited insulating film, wherein the gate electrode or the source / drain semiconductor layer penetrates the insulating film and extends over the interlayer insulating film in the upper transistor. A portion extending through the interlayer insulating film and extending on the field oxide film in the lower transistor A contact hole reaching the gate electrode or the source / drain diffusion layer, and a contact hole in the portion of the upper-layer transistor having a side wall recessed from a side wall of the contact hole in another portion; The gate electrode or the source / drain semiconductor layer of the upper transistor is connected to the gate electrode or the source / drain diffusion layer of the lower transistor by a metal embedded in the contact hole. SOI transistor stacked semiconductor device characterized by the above-mentioned.
【請求項2】請求項1記載のSOIトランジスタ積層半導
体装置において、 フォトレジスト膜による前記コンタクトホールのマスク
パターンを形成する工程と、 前記フォトレジスト膜をマスクに前記絶縁膜のエッチン
グ後、等方性のドライエッチングにより前記上層トラン
ジスタの所定箇所に側壁の後退した貫通部を形成し、異
方性のドライエッチングにより前記層間絶縁膜に貫通部
を設けて前記コンタクトホールを形成する工程と、 選択気相成長法により、前記コンタクトホールに前記金
属を埋め込む工程と、 を有することを特徴とするSOIトランジスタ積層半導体
装置の製造方法。
2. The SOI transistor stacked semiconductor device according to claim 1, wherein a mask pattern of said contact hole is formed by a photoresist film, and said insulating film is etched using said photoresist film as a mask. Forming a recessed side wall in a predetermined portion of the upper layer transistor by dry etching, forming a through hole in the interlayer insulating film by anisotropic dry etching, and forming the contact hole; Embedding the metal in the contact hole by a growth method. A method for manufacturing an SOI transistor stacked semiconductor device, comprising:
【請求項3】請求項1記載のSOIトランジスタ積層半導
体装置において、 フォトレジスト膜により前記コンタクトホールのマスク
パターンを形成する工程と、 前記フォトレジスト膜をマスクに用いた異方性のドライ
エッチングにより、前記絶縁膜,前記上層トランジスタ
の所定箇所,および前記層間絶縁膜に、側壁が同一面を
形成する貫通部を有するコンタクトホールを形成する工
程と、 選択気相成長法により、前記コンタクトホールの前記上
層トランジスタにおける前記側壁に前記金属を堆積させ
る工程と、 前記コンタクトホールの前記上層トランジスタにおける
前記側壁に堆積された前記金属を、等方的なドライエッ
チングにより除去し、上層トランジスタにおける前記側
壁をエッチングし、前記上層トランジスタにおける前記
側壁を後退させる工程と、 選択気相成長法により、前記コンタクトホールに前記金
属を埋め込む工程と、 を有することを特徴とするSOIトランジスタ積層半導体
装置の製造方法。
3. The SOI transistor stacked semiconductor device according to claim 1, wherein: a step of forming a mask pattern of the contact hole with a photoresist film; and an anisotropic dry etching using the photoresist film as a mask. Forming a contact hole in the insulating film, the predetermined portion of the upper transistor, and the interlayer insulating film, the contact hole having a penetrating portion having the same side wall as the upper surface of the contact hole; Depositing the metal on the side wall of the transistor; removing the metal deposited on the side wall of the upper layer transistor in the contact hole by isotropic dry etching; etching the side wall of the upper layer transistor; After the sidewalls in the upper transistor A method for manufacturing a SOI transistor stacked semiconductor device, comprising: a step of recessing; and a step of embedding the metal in the contact hole by selective vapor deposition.
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