JP5605975B2 - 半導体装置及びその製造方法、並びに、データ処理システム - Google Patents
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Description
素子分離領域に囲まれた活性領域と、該活性領域を横切るゲート電極と、該ゲート電極の両側に位置し前記活性領域内に形成されるソース/ドレイン拡散層とを備え、
前記ソース/ドレイン拡散層が、前記活性領域内に埋め込まれた不純物含有プラグから拡散した不純物によって形成された不純物拡散層から成ることを特徴とする。
半導体基板の表面部分に、素子分離領域に囲まれた活性領域を形成するステップと、
前記活性領域上に、該活性領域を横切るゲート電極を形成するステップと、
前記ゲート電極の両側の活性領域内に、不純物含有プラグを埋め込むステップと、
前記不純物含有プラグから、該不純物含有プラグに隣接する活性領域内に不純物を拡散して、ソース/ドレイン拡散層を形成するステップと、を有することを特徴とする。
半導体基板の表面部分に、素子分離領域に囲まれ、規則的に配列された複数の擬似活性領域を形成するステップと、
前記素子分離領域に内接する擬似活性領域の部分にスリットを形成し、該スリットより内側の前記擬似活性領域の部分を前記活性領域とするステップと、
前記活性領域上に、該活性領域を横切るゲート電極を形成すると共に、前記ゲート電極と交差する前記スリットの第1の領域を前記ゲート電極の一部として形成するステップと、
前記ゲート電極の側壁にサイドウオール絶縁膜を形成すると共に、前記スリットの第1領域以外の部分に前記サイドウオール絶縁膜と同じ絶縁膜を埋設するステップと、
前記ゲート電極の両側部分で前記活性領域の表面を露出させるコンタクトホールを有し、前記ゲート電極を覆う層間絶縁膜を形成するステップと、
前記コンタクトホールに連続するプラグホールを前記活性領域内に形成するステップと、
前記コンタクトホールおよび前記プラグホール内に、不純物含有シリコン膜を埋め込むステップと、
前記不純物含有シリコン膜から、前記コンタクトホールに隣接する活性領域の部分に不純物を拡散させてソース/ドレイン拡散層を形成するステップと、を有することを特徴とする。
11:素子分離領域
12,12c:活性領域
12a:活性領域の上面
12b:チャネル領域
12d:擬似活性領域
13,13a,13b:ゲート電極
14,14c:多結晶シリコン膜(DOPOS膜:第1の導電材料)
14a,14b:側壁電極
15,15a:金属膜(タングステン膜:第2の導電材料)
16,16a:カバー絶縁膜(ハードマスク)
17:サイドウオール絶縁膜
18,19,41:スリット
18a,19a:側面
20:ドレイン(ソース拡散層、ソース/ドレイン拡散層)
21:ソース(ドレイン拡散層、ソース/ドレイン拡散層)
20a,21a:コンタクトプラグ
20b,21b:埋め込みプラグ
20c,21c:接合位置
22a,22b:コンタクトホール
22c:埋め込みプラグホール
23:絶縁膜(窒化シリコン膜)
24:ビット線
25:ゲート絶縁膜
26,27,29:層間絶縁膜
28:ビット線コンタクトプラグ
30:容量コンタクトプラグ
31:シリンダ絶縁膜
32:シリンダホール
33:下部電極
34:容量絶縁膜
35:上部電極
36,38:窒化シリコン膜
37:STI用トレンチ
39:酸化シリコン膜
40:開口
42:ホトレジスト
43a,43b,44a,44b:金属プラグ
100:データ処理システム
101:システムバス
102:プロセッサ
103:ストレージデバイス
104:I/Oデバイス
105:ROM
106:DRAM装置
Claims (15)
- 素子分離領域に囲まれた活性領域と、該活性領域を横切るゲート電極と、該ゲート電極の両側に位置し前記活性領域内に形成されるソース/ドレイン拡散層とを備え、
前記ソース/ドレイン拡散層が、前記活性領域内に形成されたプラグホールの表面に位置し、前記プラグホールに埋め込まれた不純物含有プラグから拡散した不純物によって形成された不純物拡散層から成り、
前記素子分離領域と前記活性領域との間にスリットを備え、
前記活性領域及び前記スリットの長手方向が第1の方向に延在し、前記ゲート電極が前記第1の方向と交差する第2の方向に延在しており、
前記スリットは、前記ゲート電極の一部を構成し、導電材料で埋め込まれた第1領域と、前記ソース/ドレイン拡散層及び前記不純物含有プラグに隣接し、絶縁材料で埋め込まれた第2領域とを有し、
前記ゲート電極は、前記活性領域を横切る部分と前記第1領域に埋め込まれた部分とが同一の導電材料からなる連続膜によって構成されていることを特徴とする半導体装置。 - 前記ゲート電極と前記スリットの第1領域に挟まれた活性領域の部分との交差部分がチャネルを構成し、該チャネルの両端縁が、前記第2の方向と平行である、請求項1に記載の半導体装置。
- 前記不純物含有プラグが、前記ゲート電極の側壁を保護する側壁絶縁膜と自己整合的に形成されている、請求項1又は2に記載の半導体装置。
- 前記ソース/ドレイン拡散層の底面が前記スリットの底面よりも浅い位置にある、請求項1〜3の何れか一に記載の半導体装置。
- 前記不純物含有プラグは、半導体基板の上方に形成された配線層に接続されている、請求項1〜4の何れか一に記載の半導体装置。
- 前記不純物含有プラグの少なくとも底部は、4角柱状に形成されている、請求項1〜5の何れか一に記載の半導体装置。
- 請求項1〜6の何れか一に記載の半導体装置を含んで構成されることを特徴とするDRAM装置。
- 請求項7に記載のDRAM装置を含んで構成されることを特徴とするデータ処理システム。
- 半導体基板の表面部分に、素子分離領域に囲まれた活性領域を形成するステップと、
前記活性領域上に、該活性領域を横切るゲート電極を形成するステップと、
前記ゲート電極の両側の活性領域にプラグホールを形成するステップと、
前記プラグホール内に、不純物含有プラグを埋め込むステップと、
前記不純物含有プラグから、該不純物含有プラグに隣接する活性領域内に不純物を拡散して、前記プラグホールの表面にソース/ドレイン拡散層を形成するステップと、を有し、
前記活性領域を形成するステップは、
前記素子分離領域に囲まれた半導体基板の部分に擬似活性領域を形成するステップと、
前記素子分離領域に内接する擬似活性領域の部分にスリットを形成し、該スリットより内側の前記擬似活性領域の部分を前記活性領域とするステップとを含み、
前記活性領域及び前記スリットの長手方向が延在する第1の方向を、前記ゲート電極が延在する第2の方向と交差する方向とし、
前記ゲート電極を形成するステップは、前記ゲート電極と交差する前記スリットの第1領域にゲート電極材料を埋め込んで前記ゲート電極の一部とするステップを含み、前記第1領域に挟まれた前記活性領域の部分をフィン状チャネルに形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記不純物含有プラグを形成するステップは、前記不純物含有プラグを、前記ゲート電極の側壁を保護する側壁保護膜に自己整合的に形成する、請求項9に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記ソース/ドレイン拡散層の底面を、前記スリットの底面よりも浅く形成する、請求項9又は10に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記不純物含有プラグに電気的に接続する配線層を形成するステップを更に有する、請求項9〜11の何れか一に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記不純物含有プラグを形成するステップは、前記不純物含有プラグの少なくとも底部を4角柱状に形成する、請求項9〜12の何れか一に記載の半導体装置の製造方法。
- 半導体基板の表面部分に、素子分離領域に囲まれ、規則的に配列された複数の擬似活性領域を形成するステップと、
前記素子分離領域に内接する擬似活性領域の部分にスリットを形成し、該スリットより内側の前記擬似活性領域の部分を前記活性領域とするステップと、
前記活性領域上に、該活性領域を横切るゲート電極を形成すると共に、前記ゲート電極と交差する前記スリットの第1の領域を前記ゲート電極の一部として形成するステップと、
前記ゲート電極の側壁にサイドウオール絶縁膜を形成すると共に、前記スリットの第1領域以外の部分に前記サイドウオール絶縁膜と同じ絶縁膜を埋設するステップと、
前記ゲート電極の両側部分で前記活性領域の表面を露出させるコンタクトホールを有し、前記ゲート電極を覆う層間絶縁膜を形成するステップと、
前記コンタクトホールに連続するプラグホールを前記活性領域内に形成するステップと、
前記コンタクトホールおよび前記プラグホール内に、不純物含有シリコン膜を埋め込むステップと、
前記不純物含有シリコン膜から、前記コンタクトホールに隣接する活性領域の部分に不純物を拡散させてソース/ドレイン拡散層を形成するステップと、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記ソース/ドレイン拡散層が、DRAM装置のメモリセルを構成するトランジスタの拡散層である、請求項9〜14の何れか一に記載の半導体装置の製造方法。
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