JP4214922B2 - Semiconductor device - Google Patents

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Description

本発明は、埋め込みトレンチにより半導体基板の表層部における素子形成領域が分割されてなる半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device in which an element formation region in a surface layer portion of a semiconductor substrate is divided by a buried trench.

多数の素子が形成される半導体装置においては、同じ半導体基板に形成される素子同士の相互干渉を防止するため、埋め込みトレンチによる絶縁分離やPN接合分離を用いて、素子形成領域が複数の素子形成領域に分割されている。埋め込みトレンチによる絶縁分離は、PN接合分離に較べて、複数に分割された半導体基板の表層部における素子形成領域同士のより確実な分離が可能である。   In a semiconductor device in which a large number of elements are formed, in order to prevent mutual interference between elements formed on the same semiconductor substrate, the element formation region is formed with a plurality of elements by using isolation isolation using a buried trench or PN junction isolation. It is divided into areas. Insulation isolation by a buried trench enables more reliable isolation between element formation regions in a surface layer portion of a semiconductor substrate divided into a plurality of parts, as compared with PN junction isolation.

埋め込みトレンチ上には、通常、埋め込みトレンチを蓋するキャップ絶縁膜が形成される。単結晶シリコン基板を用いた半導体装置では、埋め込みトレンチは、一般的に側壁酸化膜と埋設多結晶シリコンにより形成され、キャップ絶縁膜は、埋設多結晶シリコンの表面を熱酸化して形成される。   A cap insulating film that covers the buried trench is usually formed on the buried trench. In a semiconductor device using a single crystal silicon substrate, the buried trench is generally formed of a sidewall oxide film and buried polycrystalline silicon, and the cap insulating film is formed by thermally oxidizing the surface of the buried polycrystalline silicon.

上記のように、埋め込みトレンチにより半導体基板の表層部における素子形成領域が分割された半導体装置では、フィールド酸化膜を介して、分割された素子形成領域同士を接続する下層配線が、埋め込みトレンチを跨いで多数形成される。また、層間絶縁膜を介して、下層配線に接続する上層配線が形成される。通常、下層配線にはn導電型の多結晶シリコン(ポリSi)が用いられ、上層配線にはアルミニウム(Al)が用いられる。   As described above, in the semiconductor device in which the element formation region in the surface layer portion of the semiconductor substrate is divided by the buried trench, the lower layer wiring connecting the divided element formation regions through the field oxide film straddles the buried trench. Many are formed. Further, an upper layer wiring connected to the lower layer wiring is formed through the interlayer insulating film. Normally, n-conductivity type polycrystalline silicon (poly-Si) is used for the lower layer wiring, and aluminum (Al) is used for the upper layer wiring.

図11は、従来の半導体装置90における埋め込みトレンチ2の周りを模式的に示した平面図である。   FIG. 11 is a plan view schematically showing the periphery of the buried trench 2 in the conventional semiconductor device 90.

従来の半導体装置90では、埋め込みトレンチ2により、Si基板1の素子形成領域が2つの素子形成領域1a,1bに分割されている。半導体装置90における下層配線4と上層配線6のコンタクトC1は、埋め込みトレンチ2の表面が平坦でなくスパイクやボイド等の不具合が発生し易いため、埋め込みトレンチ2の直上を避けて、素子形成領域1a中に配置される。また、コンタクトC1の直下に素子を配置すると、コンタクトC1の形成時に、素子に不具合が発生し易い。このため、コンタクトC1周りの図中の一点鎖線DSで囲った領域は、素子形成ができないデッドスペースとなっており、半導体装置90の集積度を高める妨げとなっている。   In the conventional semiconductor device 90, the element formation region of the Si substrate 1 is divided into two element formation regions 1 a and 1 b by the buried trench 2. The contact C1 between the lower layer wiring 4 and the upper layer wiring 6 in the semiconductor device 90 is not flat on the surface of the buried trench 2 and is prone to problems such as spikes and voids. Placed inside. In addition, if an element is disposed immediately below the contact C1, a problem is likely to occur in the element when the contact C1 is formed. For this reason, the region surrounded by the alternate long and short dash line DS in the drawing around the contact C1 is a dead space in which elements cannot be formed, which hinders the increase in the degree of integration of the semiconductor device 90.

そこで、本発明は、埋め込みトレンチによって素子形成領域が確実に絶縁分離されると共に、高い集積度を有する半導体装置を提供することを目的としている。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor device having a high degree of integration while an element forming region is reliably insulated and isolated by a buried trench.

請求項1に記載の発明は、単結晶シリコンからなる半導体基板の表層部における素子形成領域が、前記表層部に形成されたトレンチの側壁酸化膜と該トレンチ内に埋め込まれた埋設多結晶シリコンとからなる埋め込みトレンチによる絶縁分離によって、複数の素子形成領域に分割され、前記半導体基板上に形成されたフィールド酸化膜を介して、前記分割された素子形成領域に接続する下層配線が形成され、層間絶縁膜を介して、前記下層配線に接続する上層配線が形成され前記下層配線と前記上層配線のコンタクトが、前記埋め込みトレンチ上に形成された前記埋設多結晶シリコンの表面を熱酸化して形成されるキャップ絶縁膜上に配置されてなる半導体装置において、前記キャップ絶縁膜の表面が、前記埋設多結晶シリコンの直上において窪み部となっており、当該窪み部の最下点を覆って、前記コンタクトが配置されてなることを特徴としている。 According to the first aspect of the present invention, an element formation region in a surface layer portion of a semiconductor substrate made of single crystal silicon includes a sidewall oxide film of a trench formed in the surface layer portion and a buried polycrystalline silicon embedded in the trench. by isolation by comprising embedding the trench from being divided into a plurality of element formation regions, through said field oxide film formed on a semiconductor substrate, a lower layer wiring connected to the divided element formation region is formed, an interlayer through the insulating film, the upper layer wiring for connecting the lower wiring is formed, the contact of the lower interconnect and the upper interconnect, the embedding surface of the buried polycrystalline silicon formed on the trench is thermally oxidized form in the semiconductor device is formed by being disposed on the cap insulating film to be the surface of the cap insulating film, you immediately above the buried polycrystalline silicon Has a recess Te, over the lowermost point of the recess, the contact is characterized by comprising disposed.

半導体装置においては、下層配線と上層配線のコンタクトが埋め込みトレンチ上に形成されたキャップ絶縁膜上に配置されるため、従来存在していたコンタクトを素子形成領域に配置したことに伴うデッドスペースが、存在しなくなる。従って、当該半導体装置は、埋め込みトレンチによって素子形成領域が確実に絶縁分離されると共に、高い集積度を有する半導体装置とすることができる。
また、上記埋め込みトレンチ構造を有する半導体装置は、一般的な半導体の製造技術により容易に製造できる半導体装置である。従って、当該半導体装置を、素子形成領域が確実に絶縁分離されると共に高い集積度を有する、安価な半導体装置とすることができる。
さらに、製造工程によっては、埋設多結晶シリコンの直上において、キャップ絶縁膜の表面に窪み部が形成され易い。このようにキャップ絶縁膜の表面が平坦でない場合であっても、上記のように窪み部の最下点を覆ってコンタクトを配置することで、下層配線に対してコンタクトホールの側壁がなす角度を、90°以上(順テーパ)となるようすることができる。これによって、下層配線に対しコンタクトホール側壁のなす角度が90°より小さいこと(逆テーパ)に起因して発生する、上層配線のカバレッジの悪化を防止でき、それに伴うスパイクやボイド等の不具合の発生を抑制することができる。従って、当該半導体装置は、キャップ絶縁膜の表面に特別な処理を施さずにキャップ絶縁膜上にコンタクトが配置された、安価で高い集積度を有する半導体装置であって、スパイクやボイド等によるコンタクト不具合に起因した抵抗増大のない良好な電気特性を有する半導体装置とすることができる。
In the semiconductor device, since the contact of the lower layer wiring and the upper layer wiring is arranged on the cap insulating film formed on the buried trench, the dead space associated with the arrangement of the existing contact in the element formation region, No longer exists. Therefore, the semiconductor device can be a semiconductor device having a high degree of integration while the element forming region is reliably insulated and separated by the buried trench.
The semiconductor device having the buried trench structure is a semiconductor device that can be easily manufactured by a general semiconductor manufacturing technique. Accordingly, the semiconductor device can be an inexpensive semiconductor device in which the element formation region is reliably insulated and separated and has a high degree of integration.
Further, depending on the manufacturing process, a recess is easily formed on the surface of the cap insulating film immediately above the buried polycrystalline silicon. Even when the surface of the cap insulating film is not flat as described above, by arranging the contact so as to cover the lowest point of the depression as described above, the angle formed by the side wall of the contact hole with respect to the lower layer wiring is increased. , 90 ° or more (forward taper). As a result, it is possible to prevent deterioration of the coverage of the upper layer wiring due to the angle formed by the contact hole side wall with respect to the lower layer wiring being smaller than 90 ° (reverse taper), and the occurrence of problems such as spikes and voids. Can be suppressed. Therefore, the semiconductor device is an inexpensive and highly integrated semiconductor device in which contacts are arranged on the cap insulating film without performing any special treatment on the surface of the cap insulating film, and contacts due to spikes, voids, etc. A semiconductor device having good electrical characteristics free from increased resistance due to defects can be obtained.

請求項に記載の半導体装置は、単結晶シリコンからなる半導体基板の表層部における素子形成領域が、前記表層部に形成されたトレンチの側壁酸化膜と該トレンチ内に埋め込まれた埋設多結晶シリコンとからなる埋め込みトレンチによる絶縁分離によって、複数の素子形成領域に分割され、前記半導体基板上に形成されたフィールド酸化膜を介して、前記分割された素子形成領域に接続する下層配線が形成され、層間絶縁膜を介して、前記下層配線に接続する上層配線が形成され、前記下層配線と前記上層配線のコンタクトが、前記埋め込みトレンチ上に形成された前記埋設多結晶シリコンの表面を熱酸化して形成されるキャップ絶縁膜上に配置されてなる半導体装置において、前記キャップ絶縁膜の表面が、前記側壁酸化膜の直上においてくびれ部となっており、当該くびれ部を除いて、前記コンタクトが前記埋設多結晶シリコンの直上に配置されてなることを特徴としている。 3. The semiconductor device according to claim 2 , wherein an element formation region in a surface layer portion of a semiconductor substrate made of single crystal silicon includes a sidewall oxide film of a trench formed in the surface layer portion and a buried polycrystalline silicon embedded in the trench. Insulating isolation by a buried trench consisting of: and divided into a plurality of element formation regions, and via a field oxide film formed on the semiconductor substrate, a lower layer wiring connected to the divided element formation region is formed, An upper layer wiring connected to the lower layer wiring is formed through an interlayer insulating film, and the contact between the lower layer wiring and the upper layer wiring thermally oxidizes the surface of the buried polycrystalline silicon formed on the buried trench. in the semiconductor device in which is disposed on the cap insulating film formed, the surface of the cap insulating film, smell immediately above the side wall oxide film Has a constricted portion, with the exception of the constricted portion, the contact is characterized by comprising disposed directly above the buried polycrystalline silicon.

製造工程によっては、トレンチの側壁酸化膜の直上において、キャップ絶縁膜の表面にくびれ部が形成され易い。このようにキャップ絶縁膜の表面が平坦でない場合であっても、上記のようにくびれ部を除いて埋設多結晶シリコンの直上にコンタクトを配置することで、くびれ部の上方における上層配線のカバレッジの悪化を防止でき、それに伴うスパイクやボイド等の不具合の発生を抑制することができる。従って、当該半導体装置も、キャップ絶縁膜の表面に特別な処理を施さずにキャップ絶縁膜上にコンタクトが配置された、安価で高い集積度を有する半導体装置であって、スパイクやボイド等によるコンタクト不具合に起因した抵抗増大のない良好な電気特性を有する半導体装置とすることができる。   Depending on the manufacturing process, a constricted portion is easily formed on the surface of the cap insulating film immediately above the sidewall oxide film of the trench. Even when the surface of the cap insulating film is not flat as described above, the contact of the upper layer wiring above the constricted portion can be obtained by arranging the contact directly on the buried polycrystalline silicon except for the constricted portion as described above. Deterioration can be prevented and the occurrence of problems such as spikes and voids can be suppressed. Therefore, the semiconductor device is also an inexpensive and highly integrated semiconductor device in which contacts are arranged on the cap insulating film without performing any special treatment on the surface of the cap insulating film, and contacts due to spikes, voids, etc. A semiconductor device having good electrical characteristics free from an increase in resistance due to defects can be obtained.

請求項に記載のように、前記半導体装置は、前記下層配線が、n導電型の多結晶シリコン(ポリSi)からなり、前記上層配線が、アルミニウム(Al)からなる半導体装置とすることができる。 According to a third aspect of the present invention, the semiconductor device is a semiconductor device in which the lower layer wiring is made of n conductivity type polycrystalline silicon (poly Si) and the upper layer wiring is made of aluminum (Al). it can.

安価で良好な電気特性を持つ配線材料として、下層配線にはn導電型のポリSiが、上層配線にはAlが、半導体装置にはよく用いられる。n導電型のポリSiとAlが直接コンタクトすると、n導電型のポリSiにAlが拡散して、ポリSiがp導電型に変わったり、ポリSiにAlのアロイスパイクが形成されたりし易い。このため、一般的にはコンタクトホールの形成後にバリアメタルを堆積し、その後、上層配線であるAlを堆積する。前記バリアメタルは、膜厚が薄いため、コンタクトホール側壁の逆テーパが発生したり、コンタクトホール内のキャップ絶縁膜表面にくびれ部が存在したりすると、カバレッジが悪化する。しかしながら、n導電型のポリSiからなる下層配線とAlからなる上層配線を有する上記半導体装置においては、前記バリアメタルのカバレッジの悪化を防止でき、安価で良好な電気特性を持つ半導体装置とすることができる。   As an inexpensive wiring material having good electrical characteristics, n-conductivity type poly-Si is often used for the lower layer wiring, Al is used for the upper layer wiring, and semiconductor devices are often used. When the n-conductivity type poly-Si and Al are in direct contact, Al diffuses into the n-conductivity type poly-Si and the poly-Si is easily changed to the p-conductivity type, or Al alloy spikes are easily formed in the poly-Si. For this reason, generally, a barrier metal is deposited after the formation of the contact hole, and thereafter, Al which is an upper layer wiring is deposited. Since the barrier metal has a small film thickness, if the reverse taper of the side wall of the contact hole occurs or a constriction exists on the surface of the cap insulating film in the contact hole, the coverage deteriorates. However, in the semiconductor device having the lower wiring made of n-conductivity type poly-Si and the upper wiring made of Al, the deterioration of the barrier metal coverage can be prevented, and the semiconductor device should be inexpensive and have good electrical characteristics. Can do.

請求項に記載の発明は、前記下層配線上にバリアメタルが積層形成され、前記上層配線が、前記バリアメタルを介して、下層配線に接続することを特徴としている。 The invention described in claim 4 is characterized in that a barrier metal is laminated on the lower layer wiring, and the upper layer wiring is connected to the lower layer wiring through the barrier metal.

これによれば、層間絶縁膜の形成前に、先に下層配線上にバリアメタルを積層形成しておくことで、前記バリアメタルの下層配線に対するカバレッジが向上する。これによって、良好な電気特性を持つ半導体装置とすることができる。   According to this, by forming the barrier metal on the lower layer wiring before forming the interlayer insulating film, the coverage of the barrier metal with respect to the lower layer wiring is improved. As a result, a semiconductor device having good electrical characteristics can be obtained.

請求項に記載のように、前記バリアメタルとしては、例えば、チタンシリサイド(TiSi)またはタングステンシリサイド(WSi)を用いることができる。 As described in claim 5 , for example, titanium silicide (TiSi) or tungsten silicide (WSi) can be used as the barrier metal.

上記材料からなるバリアメタルは、n導電型のポリSiからなる下層配線とAlからなる上層配線に対して良好なバリア性能を有しており、一般的な半導体の製造技術により、下層配線上に安価に形成することができる。従って、当該バリアメタルを用いた半導体装置を、良好な電気特性を持つ安価な半導体装置とすることができる。   The barrier metal made of the above material has good barrier performance against the lower layer wiring made of n-conducting type poly-Si and the upper layer wiring made of Al, and it is formed on the lower layer wiring by a general semiconductor manufacturing technology. It can be formed at low cost. Therefore, a semiconductor device using the barrier metal can be an inexpensive semiconductor device having favorable electrical characteristics.

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図に基づいて説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の半導体装置100における埋め込みトレンチ20の周りを模式的に示した平面図である。図2は、図1の半導体装置100におけるA−A断面図で、埋め込みトレンチ20の断面構造をより詳細に示した図である。尚、図1,2に示す半導体装置100において、図11に示す従来の半導体装置90と同様の部分については同じ符号をつけ、その説明は省略する。   FIG. 1 is a plan view schematically showing the periphery of a buried trench 20 in a semiconductor device 100 of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in the semiconductor device 100 of FIG. 1 and shows the cross-sectional structure of the buried trench 20 in more detail. In the semiconductor device 100 shown in FIGS. 1 and 2, the same components as those in the conventional semiconductor device 90 shown in FIG.

図1および図2に示すように、半導体装置100では、図11に示す従来の半導体装置90と同様に、半導体基板1の表層部における素子形成領域が、埋め込みトレンチ20による絶縁分離によって、2つの素子形成領域1a,1bに分割されている。一方、図1に示すように、半導体装置100における下層配線4と上層配線6のコンタクトC2は、従来の半導体装置90と異なり、埋め込みトレンチ20の直上に配置されている。尚、図2に示すように、埋め込みトレンチ20周りの素子形成領域1a,1b上には、LOCOS(LOCal Oxidation of Silicon)3が形成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, in the semiconductor device 100, as in the conventional semiconductor device 90 shown in FIG. 11, two element formation regions in the surface layer portion of the semiconductor substrate 1 are separated by insulating isolation by the buried trench 20. It is divided into element formation regions 1a and 1b. On the other hand, as shown in FIG. 1, the contact C <b> 2 of the lower layer wiring 4 and the upper layer wiring 6 in the semiconductor device 100 is arranged immediately above the buried trench 20, unlike the conventional semiconductor device 90. As shown in FIG. 2, LOCOS (LOCal Oxidation of Silicon) 3 is formed on the element formation regions 1 a and 1 b around the buried trench 20.

半導体装置100における半導体基板1は、単結晶シリコンからなる。埋め込みトレンチ20は、シリコン基板1の表層部に形成されたトレンチの側壁酸化膜20aと、トレンチ内に埋め込まれた埋設多結晶シリコン20bとからなる。また、埋設多結晶シリコン20bの表面は熱酸化されて、埋め込みトレンチ20上に、埋め込みトレンチ20を蓋するキャップ絶縁膜30が、LOCOS3と連結して形成されている。上記埋め込みトレンチ構造は、一般的な半導体の製造技術を用いて容易に製造することができる。   The semiconductor substrate 1 in the semiconductor device 100 is made of single crystal silicon. The buried trench 20 includes a trench side wall oxide film 20 a formed in the surface layer portion of the silicon substrate 1 and a buried polycrystalline silicon 20 b buried in the trench. Further, the surface of the buried polycrystalline silicon 20b is thermally oxidized, and a cap insulating film 30 that covers the buried trench 20 is formed on the buried trench 20 so as to be connected to the LOCOS 3. The buried trench structure can be easily manufactured by using a general semiconductor manufacturing technique.

半導体装置100においては、フィールド酸化膜(図示省略)、LOCOS3およびキャップ絶縁膜30上に、下層配線4が形成されている。下層配線4は、半導体基板1上に形成されたフィールド酸化膜を介して、分割された素子形成領域1a,1bに接続している。下層配線4には、安価で良好な電気特性を有する、n導電型の多結晶シリコン(ポリSi)が用いられる。また、下層配線4上には層間絶縁膜5と上層配線6が形成され、層間絶縁膜5に形成されたコンタクトホール5hを介して、上層配線6が下層配線4に接続している。層間絶縁膜5には、BPSG(Boron-doped Phospho-Silicate Glass)が用いられる。上層配線6には、安価で良好な電気特性を有する、アルミニウム(Al)が用いられる。尚、下層配線4のn導電型のポリSiと上層配線6のAlが直接コンタクトすると、n導電型のポリSiにAlが拡散して、ポリSiがp導電型に変わったり、ポリSiにAlのアロイスパイクが形成されたりし易い。このため、コンタクトホール5hの形成後にチタン(Ti)もしくは窒化チタン(TiN)等のバリアメタル(図示省略)を堆積し、その後、上層配線6であるAlを堆積している。   In the semiconductor device 100, the lower layer wiring 4 is formed on the field oxide film (not shown), the LOCOS 3, and the cap insulating film 30. The lower layer wiring 4 is connected to the divided element formation regions 1 a and 1 b through a field oxide film formed on the semiconductor substrate 1. For the lower layer wiring 4, n-conducting type polycrystalline silicon (poly Si) is used which is inexpensive and has good electrical characteristics. An interlayer insulating film 5 and an upper layer wiring 6 are formed on the lower layer wiring 4, and the upper layer wiring 6 is connected to the lower layer wiring 4 through a contact hole 5 h formed in the interlayer insulating film 5. For the interlayer insulating film 5, BPSG (Boron-doped Phospho-Silicate Glass) is used. The upper wiring 6 is made of aluminum (Al) which is inexpensive and has good electrical characteristics. When the n-conductivity type poly-Si of the lower layer wiring 4 and the Al of the upper-layer wiring 6 are in direct contact, Al diffuses into the n-conductivity type poly-Si, and the poly-Si changes to the p-conductivity type. It is easy to form an alloy spike. For this reason, a barrier metal (not shown) such as titanium (Ti) or titanium nitride (TiN) is deposited after the contact hole 5h is formed, and then Al as the upper wiring 6 is deposited.

前述したように、図1,2に示す半導体装置100においては、図11に示す従来の半導体装置90と異なり、下層配線4と上層配線6のコンタクトC2が、埋め込みトレンチ20上に形成されたキャップ絶縁膜30上に配置されている。このため、従来の半導体装置90においてコンタクトC1を素子形成領域1aに配置したことに伴うデッドスペースDSが、半導体装置100においては存在しなくなる。従って、半導体装置100は、埋め込みトレンチ20によって素子形成領域1a,1bが確実に絶縁分離されると共に、高い集積度を有する半導体装置とすることができる。   As described above, in the semiconductor device 100 shown in FIGS. 1 and 2, unlike the conventional semiconductor device 90 shown in FIG. 11, the contact C <b> 2 of the lower layer wiring 4 and the upper layer wiring 6 is formed on the buried trench 20. It is disposed on the insulating film 30. For this reason, in the semiconductor device 100, the dead space DS associated with the contact C1 disposed in the element formation region 1a in the conventional semiconductor device 90 does not exist. Therefore, the semiconductor device 100 can be a semiconductor device having a high degree of integration while the element forming regions 1a and 1b are reliably insulated and separated by the buried trench 20.

図2に示すように、半導体装置100では、キャップ絶縁膜30の表面が埋設多結晶シリコン20bの直上において窪み部K1となっており、キャップ絶縁膜30の表面が平坦でない。このような窪み部K1を有するキャップ絶縁膜30は、埋め込みトレンチ20の幅が狭く、埋設多結晶シリコン堆積後のエッチバック工程で、CMP(Chemical Mechanical Polishing)等を用いずに、ドライエッチングのみで平坦化する場合に形成され易い。図2の半導体装置100は、キャップ絶縁膜30の表面が平坦でないにも拘わらず、キャップ絶縁膜30の表面に特別な処理を施していないため、安価に製造できる半導体装置である。   As shown in FIG. 2, in the semiconductor device 100, the surface of the cap insulating film 30 is a depression K1 immediately above the buried polycrystalline silicon 20b, and the surface of the cap insulating film 30 is not flat. The cap insulating film 30 having such a depression K1 has a narrow width of the buried trench 20 and is an etching back process after the deposition of buried polycrystalline silicon, and only by dry etching without using CMP (Chemical Mechanical Polishing) or the like. It is easy to form when flattening. The semiconductor device 100 in FIG. 2 is a semiconductor device that can be manufactured at low cost because the surface of the cap insulating film 30 is not subjected to special treatment even though the surface of the cap insulating film 30 is not flat.

図2の半導体装置100では、下層配線4と上層配線6のコンタクトC2が、キャップ絶縁膜30における表面の窪み部K1の最下点LK1を覆って配置されている。一方、図3に、別の半導体装置101の断面図を示す。図3の半導体装置101では、下層配線4と上層配線6のコンタクトC3が、キャップ絶縁膜30における表面の窪み部K1の最下点LK1から外れて配置されている。 In the semiconductor device 100 of FIG. 2, the contact C <b> 2 of the lower layer wiring 4 and the upper layer wiring 6 is disposed so as to cover the lowest point L K <b> 1 of the depression K <b> 1 on the surface of the cap insulating film 30. On the other hand, FIG. 3 shows a cross-sectional view of another semiconductor device 101. In the semiconductor device 101 of FIG. 3, the contact C3 between the lower layer wiring 4 and the upper layer wiring 6 is arranged away from the lowest point L K1 of the surface depression K1 in the cap insulating film 30.

図3の半導体装置101では、コンタクトC3が窪み部K1の最下点LK1から外れて配置されるため、下層配線4に対しコンタクトホール5hの側壁のなす角度θ2が90°より小さい部分(逆テーパ)が生じる。コンタクトホール5hに逆テーパが生じると、上層配線6のカバレッジが悪化する。特に、上層配線6の形成前に堆積する前述したバリアメタル(図示省略)は、膜厚が薄いため影響が大きく、逆テーパが生じた部分でカバレッジが悪化してバリア機能を果たさなくなる。このため、半導体装置101では、下層配線4のn導電型のポリSiにAlが拡散して、ポリSiがp導電型に変わったり、ポリSiにAlのアロイスパイク6sが形成されたりする。 In the semiconductor device 101 of FIG. 3, since the contact C3 is positioned off from the lowermost point L K1 of the recessed portion K1, the angle θ2 is smaller than 90 ° portions of the side wall of the contact hole 5h to lower wiring 4 (reverse Taper). When reverse taper occurs in the contact hole 5h, the coverage of the upper wiring 6 is deteriorated. In particular, the above-described barrier metal (not shown) deposited before the formation of the upper wiring 6 has a large influence due to the thin film thickness, and the coverage is deteriorated at the portion where the reverse taper is generated, so that the barrier function is not performed. For this reason, in the semiconductor device 101, Al diffuses into the n-conductivity type poly-Si of the lower layer wiring 4, so that the poly-Si changes to the p-conductivity type, or an Al alloy spike 6s is formed in the poly-Si.

一方、図2の半導体装置100では、窪み部K1の最下点LK1を覆ってコンタクトC2を配置することで、下層配線4に対するコンタクトホール5hの側壁がなす角度θ1を、90°以上(順テーパ)となるようすることができる。従って、コンタクトホール5hに逆テーパが生じないため、それに伴うスパイクやボイド等の不具合の発生を抑制することができる。このようにして、図1,2に示す半導体装置100は、コンタクト不具合のない良好な電気特性を有する半導体装置とすることができる。 On the other hand, in the semiconductor device 100 of FIG. 2, by arranging the contact C2 covers the lowest point L K1 of the depression portion K1, the angle θ1 formed by the side wall of the contact hole 5h to the underlying wiring 4, 90 ° or more (forward Taper). Therefore, since reverse taper does not occur in the contact hole 5h, it is possible to suppress the occurrence of problems such as spikes and voids. In this manner, the semiconductor device 100 shown in FIGS. 1 and 2 can be a semiconductor device having good electrical characteristics with no contact failure.

以上示したように、図1,2に示す本発明の半導体装置100は、キャップ絶縁膜30の表面が平坦でないにも拘わらず、特別な処理を施すことなくキャップ絶縁膜30上にコンタクトC2が配置された、安価で高い集積度を有する半導体装置であって、スパイクやボイド等によるコンタクト不具合に起因した抵抗増大のない良好な電気特性を有する半導体装置となっている。   As described above, the semiconductor device 100 of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 has the contact C2 on the cap insulating film 30 without performing any special treatment even though the surface of the cap insulating film 30 is not flat. The semiconductor device is a low-cost and highly integrated semiconductor device that has good electrical characteristics with no increase in resistance due to contact failure due to spikes or voids.

図4に、本発明における別の半導体装置102の断面図を示す。尚、図4に示す半導体装置102において、図1,2に示す半導体装置100と同様の部分については同じ符号をつけ、その説明は省略する。   FIG. 4 shows a cross-sectional view of another semiconductor device 102 according to the present invention. In the semiconductor device 102 shown in FIG. 4, the same parts as those in the semiconductor device 100 shown in FIGS.

図4の半導体装置102では、図1,2に示す半導体装置100と同様に、半導体基板1の表層部における素子形成領域が、埋め込みトレンチ21による絶縁分離によって、2つの素子形成領域1a,1bに分割されている。半導体装置102における埋め込みトレンチ21は、シリコン基板1の表層部に形成されたトレンチの側壁酸化膜21aと、トレンチ内に埋め込まれた埋設多結晶シリコン21bとからなる。また、埋設多結晶シリコン21bの表面は熱酸化されて、埋め込みトレンチ21上に、埋め込みトレンチ21を蓋するキャップ絶縁膜31が、LOCOS3と連結して形成されている。上記埋め込みトレンチ構造も、一般的な半導体の製造技術を用いて容易に製造することができる。   In the semiconductor device 102 of FIG. 4, similarly to the semiconductor device 100 shown in FIGS. 1 and 2, the element formation region in the surface layer portion of the semiconductor substrate 1 is divided into two element formation regions 1 a and 1 b by insulation isolation by the buried trench 21. It is divided. The buried trench 21 in the semiconductor device 102 includes a trench side wall oxide film 21 a formed in the surface layer portion of the silicon substrate 1 and a buried polycrystalline silicon 21 b buried in the trench. Further, the surface of the buried polycrystalline silicon 21b is thermally oxidized, and a cap insulating film 31 that covers the buried trench 21 is formed on the buried trench 21 so as to be connected to the LOCOS 3. The buried trench structure can also be easily manufactured using a general semiconductor manufacturing technique.

図4の半導体装置102についても、図1,2に示す半導体装置100と同様に、下層配線4と上層配線6のコンタクトC4が、埋め込みトレンチ21上に形成されたキャップ絶縁膜31上に配置されている。このため、図11の従来の半導体装置90においてコンタクトC1を素子形成領域1aに配置したことに伴うデッドスペースDSが、半導体装置102においては存在しなくなる。従って、半導体装置102も、埋め込みトレンチ21によって素子形成領域1a,1bが確実に絶縁分離されると共に、高い集積度を有する半導体装置とすることができる。   In the semiconductor device 102 of FIG. 4 as well, the contact C4 of the lower layer wiring 4 and the upper layer wiring 6 is arranged on the cap insulating film 31 formed on the buried trench 21 as in the semiconductor device 100 shown in FIGS. ing. Therefore, the dead space DS associated with the contact C1 disposed in the element formation region 1a in the conventional semiconductor device 90 of FIG. Therefore, the semiconductor device 102 can also be a semiconductor device having a high degree of integration while the element forming regions 1a and 1b are reliably insulated and separated by the buried trench 21.

図2に示す半導体装置100では、キャップ絶縁膜30の表面が埋設多結晶シリコン20bの直上において窪み部K1となっており、キャップ絶縁膜30の表面が平坦でなかった。一方、図4の半導体装置102では、キャップ絶縁膜31の表面が側壁酸化膜21aの直上においてくびれ部K2となっており、キャップ絶縁膜31の表面が平坦でなくなっている。このような窪み部K2を有するキャップ絶縁膜31は、埋め込みトレンチ21の幅が広く、埋設多結晶シリコン堆積後のエッチバック工程で、CMP(Chemical Mechanical Polishing)を用いて平坦化する場合に形成され易い。図4の半導体装置102も、キャップ絶縁膜31の表面が平坦でないにも拘わらず、キャップ絶縁膜31の表面に特別な処理を施していないため、安価に製造できる半導体装置である。   In the semiconductor device 100 shown in FIG. 2, the surface of the cap insulating film 30 is a depression K1 immediately above the buried polycrystalline silicon 20b, and the surface of the cap insulating film 30 is not flat. On the other hand, in the semiconductor device 102 of FIG. 4, the surface of the cap insulating film 31 is a constricted portion K2 immediately above the sidewall oxide film 21a, and the surface of the cap insulating film 31 is not flat. The cap insulating film 31 having such a depression K2 is formed when the buried trench 21 is wide and is planarized using CMP (Chemical Mechanical Polishing) in an etch-back process after depositing buried polycrystalline silicon. easy. The semiconductor device 102 in FIG. 4 is also a semiconductor device that can be manufactured at low cost because the surface of the cap insulating film 31 is not subjected to special treatment even though the surface of the cap insulating film 31 is not flat.

図4の半導体装置102では、下層配線4と上層配線6のコンタクトC4が、キャップ絶縁膜31における表面のくびれ部K2を除いて、図中の矢印Lで示した埋設多結晶シリコン21bの直上に配置されている。一方、図5に、別の半導体装置103の断面図を示す。図5の半導体装置103では、下層配線4と上層配線6のコンタクトC5が、キャップ絶縁膜31における表面のくびれ部K2を含んで、図中の矢印Lで示した埋設多結晶シリコン21bの直上からずれて配置されている。   In the semiconductor device 102 of FIG. 4, the contact C4 of the lower layer wiring 4 and the upper layer wiring 6 is directly above the buried polycrystalline silicon 21b indicated by the arrow L in the figure except for the constricted portion K2 on the surface of the cap insulating film 31. Has been placed. On the other hand, FIG. 5 shows a cross-sectional view of another semiconductor device 103. In the semiconductor device 103 of FIG. 5, the contact C5 of the lower layer wiring 4 and the upper layer wiring 6 includes the constricted portion K2 on the surface of the cap insulating film 31, and from directly above the buried polycrystalline silicon 21b indicated by the arrow L in the drawing. They are offset.

図5の半導体装置103では、コンタクトC5がくびれ部K2を含んで配置されるため、くびれ部K2の上方において、下層配線4の表面に角度が90°より小さい部分が生じる。このため、上層配線6のカバレッジが悪化して、ボイド6vが発生する。また、上層配線6の形成前に堆積する前述したバリアメタル(図示省略)は、膜厚が薄いため影響が大きく、カバレッジが悪化してバリア機能を果たさなくなる。このため、半導体装置103では、下層配線4のn導電型のポリSiにAlが拡散して、ポリSiがp導電型に変わったり、ポリSiにAlのアロイスパイク6sが形成されたりする。   In the semiconductor device 103 of FIG. 5, since the contact C5 is disposed including the constricted portion K2, a portion having an angle smaller than 90 ° is formed on the surface of the lower layer wiring 4 above the constricted portion K2. For this reason, the coverage of the upper wiring 6 is deteriorated, and a void 6v is generated. Further, the barrier metal (not shown) deposited before the formation of the upper layer wiring 6 has a large influence because of its thin film thickness, and the coverage is deteriorated so that the barrier function is not performed. For this reason, in the semiconductor device 103, Al diffuses into the n-conductivity type poly-Si of the lower layer wiring 4, so that the poly-Si changes to the p-conductivity type, or Al alloy spikes 6s are formed in the poly-Si.

一方、図4の半導体装置102では、くびれ部K2を除いて、埋設多結晶シリコン21bの直上にコンタクトC4を配置することで、くびれ部K2の上方における上層配線6のカバレッジの悪化を防止でき、それに伴うスパイクやボイド等の不具合の発生を抑制することができる。このようにして、図4に示す半導体装置102についても、コンタクト不具合のない良好な電気特性を有する半導体装置とすることができる。   On the other hand, in the semiconductor device 102 of FIG. 4, by disposing the contact C4 immediately above the buried polycrystalline silicon 21b except for the constricted portion K2, deterioration of the coverage of the upper wiring 6 above the constricted portion K2 can be prevented. The occurrence of problems such as spikes and voids can be suppressed. In this manner, the semiconductor device 102 shown in FIG. 4 can also be a semiconductor device having good electrical characteristics with no contact failure.

以上示したように、図4に示す本発明の半導体装置102も、キャップ絶縁膜31の表面が平坦でないにも拘わらず、特別な処理を施すことなくキャップ絶縁膜31上にコンタクトC4が配置された、安価で高い集積度を有する半導体装置であって、スパイクやボイド等によるコンタクト不具合に起因した抵抗増大のない良好な電気特性を有する半導体装置となっている。   As described above, the semiconductor device 102 of the present invention shown in FIG. 4 also has the contact C4 disposed on the cap insulating film 31 without performing any special treatment even though the surface of the cap insulating film 31 is not flat. In addition, the semiconductor device is inexpensive and has a high degree of integration, and has good electrical characteristics without an increase in resistance due to contact failure due to spikes or voids.

図6と図7に、本発明における別の半導体装置104,105の断面図を示す。尚、図6,7に示す半導体装置104,105において、図4に示す半導体装置102と同様の部分については同じ符号をつけ、その説明は省略する。   6 and 7 are sectional views of other semiconductor devices 104 and 105 according to the present invention. In the semiconductor devices 104 and 105 shown in FIGS. 6 and 7, the same parts as those of the semiconductor device 102 shown in FIG.

図6,7に示す半導体装置104,105は、いずれも、下層配線4上にバリアメタル4a,4bが積層形成されている点で、図4に示す半導体装置102と異なっている。半導体装置104,105においては、上層配線6が、バリアメタル4a,4bを介して、コンタクトC6,C7で下層配線4に接続している。バリアメタル4a,4bとしては、例えば、チタンシリサイド(TiSi)またはタングステンシリサイド(WSi)を用いることができる。これらの材料からなるバリアメタルは、n導電型のポリSiからなる下層配線とAlからなる上層配線に対して良好なバリア性能を有しており、一般的な半導体の製造技術により、下層配線4上に安価に形成することができる。尚、図6に示す半導体装置104は、下層配線4の材料であるn導電型のポリSiを堆積した後、チタン(Ti)またはタングステン(W)を堆積し、シリサイド形成した後、下層配線4にパターニングして形成している。一方、図7に示す半導体装置105は、n導電型のポリSiを堆積した後、下層配線4にパターニングし、チタン(Ti)またはタングステン(W)によりサリサイド形成している。   The semiconductor devices 104 and 105 shown in FIGS. 6 and 7 are different from the semiconductor device 102 shown in FIG. 4 in that barrier metals 4 a and 4 b are stacked on the lower wiring 4. In the semiconductor devices 104 and 105, the upper layer wiring 6 is connected to the lower layer wiring 4 through contacts C6 and C7 via the barrier metals 4a and 4b. For example, titanium silicide (TiSi) or tungsten silicide (WSi) can be used as the barrier metals 4a and 4b. The barrier metal made of these materials has good barrier performance with respect to the lower layer wiring made of n-conducting type poly-Si and the upper layer wiring made of Al. It can be formed inexpensively. In the semiconductor device 104 shown in FIG. 6, after depositing n-conductivity type poly-Si that is a material of the lower layer wiring 4, titanium (Ti) or tungsten (W) is deposited and silicide is formed, and then the lower layer wiring 4. It is formed by patterning. On the other hand, in the semiconductor device 105 shown in FIG. 7, after depositing n-conductivity type poly-Si, it is patterned on the lower layer wiring 4 and salicide is formed by titanium (Ti) or tungsten (W).

図6,7に示す半導体装置104,105では、層間絶縁膜5の形成前に、先に下層配線4上にバリアメタル4a,4bを積層形成しておくことで、バリアメタル4a,4bの下層配線4に対するカバレッジが向上する。これによって、良好な電気特性を持つ半導体装置とすることができる。   In the semiconductor devices 104 and 105 shown in FIGS. 6 and 7, by forming the barrier metals 4a and 4b on the lower wiring 4 before the formation of the interlayer insulating film 5, the lower layers of the barrier metals 4a and 4b are formed. The coverage for the wiring 4 is improved. As a result, a semiconductor device having good electrical characteristics can be obtained.

図8に、本発明における別の半導体装置106の断面図を示す。尚、図8に示す半導体装置106において、図4に示す半導体装置102と同様の部分については同じ符号をつけ、その説明は省略する。   FIG. 8 shows a cross-sectional view of another semiconductor device 106 according to the present invention. Note that in the semiconductor device 106 illustrated in FIG. 8, the same portions as those of the semiconductor device 102 illustrated in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図8に示す半導体装置106は、くびれ部K2に酸化シリコン膜33が埋め込まれ、キャップ絶縁膜32およびLOCOS3の表面が平坦化されている点で、図4に示す半導体装置102と異なっている。   The semiconductor device 106 shown in FIG. 8 is different from the semiconductor device 102 shown in FIG. 4 in that the silicon oxide film 33 is embedded in the constricted portion K2, and the surfaces of the cap insulating film 32 and the LOCOS 3 are flattened.

図9(a)〜(c)は、図8の半導体装置106の製造工程におけるキャップ絶縁膜32の平坦化工程を示す工程別断面図である。   9A to 9C are cross-sectional views for each process showing a flattening process of the cap insulating film 32 in the manufacturing process of the semiconductor device 106 of FIG.

最初に、図9(a)に示すように、半導体基板1の全面にCVDにより酸化シリコン(SiO)膜33を堆積して、くびれ部K2に酸化シリコン膜33を埋め込む。酸化シリコン膜33は、オゾン(O)−TEOS(Tetra-Etyl Ortho-Silicate)あるいは高密度プラズマ(HDP)−TEOS等を用いた形成であってもよい。 First, as shown in FIG. 9A, a silicon oxide (SiO 2 ) film 33 is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate 1 by CVD, and the silicon oxide film 33 is embedded in the constricted portion K2. The silicon oxide film 33 may be formed using ozone (O 3 ) -TEOS (Tetra-Etyl Ortho-Silicate), high-density plasma (HDP) -TEOS, or the like.

次に、図9(b)に示すように、レジスト70を用いたフォトエッチング工程により、LOCOS3およびキャップ絶縁膜32上にのみ、酸化シリコン膜33を残す。   Next, as illustrated in FIG. 9B, the silicon oxide film 33 is left only on the LOCOS 3 and the cap insulating film 32 by a photoetching process using the resist 70.

最後に、図9(c)に示すように、研磨により平坦化を行う。   Finally, as shown in FIG. 9C, planarization is performed by polishing.

図10(a)〜(c)は、図8の半導体装置106の製造工程におけるキャップ絶縁膜32の別の平坦化工程を示す工程別断面図である。   10A to 10C are cross-sectional views for each process showing another flattening process of the cap insulating film 32 in the manufacturing process of the semiconductor device 106 of FIG.

図10(a)に示すように、この工程では、半導体基板1上にLOCOS3形成時の窒化シリコン(Si)マスク3mが残されており、その上に酸化シリコン膜33を堆積して、くびれ部K2に酸化シリコン膜33を埋め込む。 As shown in FIG. 10A, in this step, the silicon nitride (Si 3 N 4 ) mask 3m at the time of forming the LOCOS 3 is left on the semiconductor substrate 1, and a silicon oxide film 33 is deposited thereon. The silicon oxide film 33 is embedded in the constricted portion K2.

次に、図10(b)に示すように、酸化シリコン膜33の全面にレジスト71を堆積する。レジスト71の代わりに、SOG(Spin On Glass)であってもよい。   Next, as shown in FIG. 10B, a resist 71 is deposited on the entire surface of the silicon oxide film 33. Instead of the resist 71, SOG (Spin On Glass) may be used.

最後に、図10(c)に示すように、ドライエッチングにより全面エッチバックして平坦化を行う。   Finally, as shown in FIG. 10C, the entire surface is etched back by dry etching to perform planarization.

図8に示す半導体装置106においては、キャップ絶縁膜32の表面が平坦化されるため、コンタクトホール5h側壁の逆テーパが発生せず、キャップ絶縁膜32表面のくびれ部K2による下層配線4の凹凸も存在しない。このため、上層配線6のカバレッジの悪化を防止でき、それに伴うスパイクやボイド等の不具合の発生を抑制することができる。従って、図8の半導体装置106も、キャップ絶縁膜32上にコンタクトC8が配置された高い集積度を有する半導体装置であって、コンタクト不具合のない良好な電気特性を有する半導体装置とすることができる。   In the semiconductor device 106 shown in FIG. 8, since the surface of the cap insulating film 32 is flattened, a reverse taper of the side wall of the contact hole 5h does not occur, and the unevenness of the lower layer wiring 4 due to the constricted portion K2 on the surface of the cap insulating film 32. Does not exist. For this reason, the deterioration of the coverage of the upper wiring 6 can be prevented, and the occurrence of problems such as spikes and voids can be suppressed. Therefore, the semiconductor device 106 of FIG. 8 is also a highly integrated semiconductor device in which the contact C8 is disposed on the cap insulating film 32, and can be a semiconductor device having good electrical characteristics without contact failure. .

以上のようにして、図1,2に示す半導体装置100、図4に示す半導体装置102および図6〜8に示す半導体装置104〜106は、埋め込みトレンチによって素子形成領域が確実に絶縁分離されると共に、高い集積度を有する半導体装置とすることができる。   As described above, the semiconductor device 100 shown in FIGS. 1 and 2, the semiconductor device 102 shown in FIG. 4, and the semiconductor devices 104 to 106 shown in FIGS. In addition, a semiconductor device having a high degree of integration can be obtained.

本発明の半導体装置における埋め込みトレンチの周りを模式的に示した平面図である。It is the top view which showed typically the circumference | surroundings of the buried trench in the semiconductor device of this invention. 図1の半導体装置におけるA−A断面図で、埋め込みトレンチの断面構造をより詳細に示した図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in the semiconductor device of FIG. 1, showing a cross-sectional structure of a buried trench in more detail. コンタクトがキャップ絶縁膜における表面の窪み部の最下点から外れて配置された、別の半導体装置の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of another semiconductor device in which the contacts are arranged away from the lowest point of the surface depression in the cap insulating film. 本発明における別の半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of another semiconductor device in this invention. コンタクトがキャップ絶縁膜における表面のくびれ部K2を含んで埋設多結晶シリコンの直上からずれて配置された、別の半導体装置の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of another semiconductor device in which a contact is arranged so as to be displaced from immediately above buried polycrystalline silicon including a constricted portion K2 on the surface of a cap insulating film. 本発明における別の半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of another semiconductor device in this invention. 本発明における別の半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of another semiconductor device in this invention. 本発明における別の半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of another semiconductor device in this invention. (a)〜(c)は、図8の半導体装置の製造工程におけるキャップ絶縁膜の平坦化工程を示す工程別断面図である。(A)-(c) is sectional drawing according to process which shows the planarization process of the cap insulating film in the manufacturing process of the semiconductor device of FIG. (a)〜(c)は、図8の半導体装置の製造工程におけるキャップ絶縁膜の別の平坦化工程を示す工程別断面図である。(A)-(c) is sectional drawing according to process which shows another planarization process of the cap insulating film in the manufacturing process of the semiconductor device of FIG. 従来の半導体装置における埋め込みトレンチの周りを模式的に示した平面図である。It is the top view which showed typically the circumference | surroundings of the buried trench in the conventional semiconductor device.

符号の説明Explanation of symbols

90,100〜106 半導体装置
1 半導体基板
1a,1b 素子形成領域
2,20,21 埋め込みトレンチ
20a,21a 側壁酸化膜
20b,21b 埋設多結晶シリコン
30〜32 キャップ絶縁膜
3 LOCOS
33 酸化シリコン膜
4 下層配線
4a,4b バリアメタル
5 層間絶縁膜
5h コンタクトホール
6 上層配線
C1〜C8 コンタクト
K1 窪み部
K2 くびれ部
90, 100 to 106 Semiconductor device 1 Semiconductor substrate 1a, 1b Element formation region 2, 20, 21 Buried trench 20a, 21a Side wall oxide film 20b, 21b Buried polycrystalline silicon 30-32 Cap insulating film 3 LOCOS
33 Silicon oxide film 4 Lower layer wiring 4a, 4b Barrier metal 5 Interlayer insulating film 5h Contact hole 6 Upper layer wiring C1 to C8 Contact K1 Recessed portion K2 Constricted portion

Claims (5)

単結晶シリコンからなる半導体基板の表層部における素子形成領域が、前記表層部に形成されたトレンチの側壁酸化膜と該トレンチ内に埋め込まれた埋設多結晶シリコンとからなる埋め込みトレンチによる絶縁分離によって、複数の素子形成領域に分割され、
前記半導体基板上に形成されたフィールド酸化膜を介して、前記分割された素子形成領域に接続する下層配線が形成され、
層間絶縁膜を介して、前記下層配線に接続する上層配線が形成され
前記下層配線と前記上層配線のコンタクトが、前記埋め込みトレンチ上に形成された前記埋設多結晶シリコンの表面を熱酸化して形成されるキャップ絶縁膜上に配置されてなる半導体装置において、
前記キャップ絶縁膜の表面が、前記埋設多結晶シリコンの直上において窪み部となっており、
当該窪み部の最下点を覆って、前記コンタクトが配置されてなることを特徴とする半導体装置。
The element formation region in the surface layer portion of the semiconductor substrate made of single crystal silicon is insulated by a buried trench made of a sidewall oxide film of the trench formed in the surface layer portion and a buried polycrystalline silicon buried in the trench, Divided into a plurality of element formation regions,
A lower layer wiring connected to the divided element formation region is formed through a field oxide film formed on the semiconductor substrate,
An upper layer wiring connected to the lower layer wiring is formed through an interlayer insulating film ,
In the semiconductor device in which the contact between the lower layer wiring and the upper layer wiring is disposed on a cap insulating film formed by thermally oxidizing the surface of the buried polycrystalline silicon formed on the buried trench ,
The surface of the cap insulating film is a recess directly above the buried polycrystalline silicon,
A semiconductor device characterized in that the contact is arranged so as to cover the lowest point of the depression .
単結晶シリコンからなる半導体基板の表層部における素子形成領域が、前記表層部に形成されたトレンチの側壁酸化膜と該トレンチ内に埋め込まれた埋設多結晶シリコンとからなる埋め込みトレンチによる絶縁分離によって、複数の素子形成領域に分割され、
前記半導体基板上に形成されたフィールド酸化膜を介して、前記分割された素子形成領域に接続する下層配線が形成され、
層間絶縁膜を介して、前記下層配線に接続する上層配線が形成され、
前記下層配線と前記上層配線のコンタクトが、前記埋め込みトレンチ上に形成された前記埋設多結晶シリコンの表面を熱酸化して形成されるキャップ絶縁膜上に配置されてなる半導体装置において、
前記キャップ絶縁膜の表面が、前記側壁酸化膜の直上においてくびれ部となっており、
当該くびれ部を除いて、前記コンタクトが前記埋設多結晶シリコンの直上に配置されてなることを特徴とする導体装置。
The element formation region in the surface layer portion of the semiconductor substrate made of single crystal silicon is insulated by a buried trench made of a sidewall oxide film of the trench formed in the surface layer portion and a buried polycrystalline silicon buried in the trench, Divided into a plurality of element formation regions,
A lower layer wiring connected to the divided element formation region is formed through a field oxide film formed on the semiconductor substrate,
An upper layer wiring connected to the lower layer wiring is formed through an interlayer insulating film,
In the semiconductor device in which the contact between the lower layer wiring and the upper layer wiring is disposed on a cap insulating film formed by thermally oxidizing the surface of the buried polycrystalline silicon formed on the buried trench,
The surface of the cap insulating film is a constricted portion immediately above the sidewall oxide film,
Except for the constriction, semi conductor arrangement, characterized in that said contact is disposed directly above the buried polycrystalline silicon.
前記下層配線が、n導電型の多結晶シリコン(ポリSi)からなり、前記上層配線が、アルミニウム(Al)からなることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置。 The lower wiring is made of n-conducting polycrystalline silicon (poly-Si), the upper layer wiring, the semiconductor device according to claim 1 or 2, characterized in that it consists of aluminum (Al). 前記下層配線上にバリアメタルが積層形成され、
前記上層配線が、前記バリアメタルを介して、下層配線に接続することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の半導体装置。
A barrier metal is laminated on the lower layer wiring,
The upper layer wiring through the barrier metal, a semiconductor device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that connected to the lower wiring.
前記バリアメタルが、チタンシリサイド(TiSi)またはタングステンシリサイド(WSi)であることを特徴とする請求項に記載の半導体装置。 5. The semiconductor device according to claim 4 , wherein the barrier metal is titanium silicide (TiSi) or tungsten silicide (WSi) .
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