JP5623005B2 - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5623005B2 JP5623005B2 JP2008022705A JP2008022705A JP5623005B2 JP 5623005 B2 JP5623005 B2 JP 5623005B2 JP 2008022705 A JP2008022705 A JP 2008022705A JP 2008022705 A JP2008022705 A JP 2008022705A JP 5623005 B2 JP5623005 B2 JP 5623005B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- semiconductor device
- silicide
- region
- gate electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 125
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 37
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 135
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 135
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 56
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 54
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 53
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims description 53
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 52
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 47
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 claims description 40
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 30
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 20
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims description 15
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N tungsten disilicide Chemical compound [Si]#[W]#[Si] WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910021342 tungsten silicide Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000012782 phase change material Substances 0.000 claims description 11
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 8
- -1 tungsten nitride Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 5
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 3
- YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N bis($l^{2}-silanylidene)molybdenum Chemical compound [Si]=[Mo]=[Si] YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910021357 chromium silicide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910021344 molybdenum silicide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910021334 nickel silicide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- RUFLMLWJRZAWLJ-UHFFFAOYSA-N nickel silicide Chemical compound [Ni]=[Si]=[Ni] RUFLMLWJRZAWLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910021341 titanium silicide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 34
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 28
- 230000008569 process Effects 0.000 description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 12
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 10
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 238000005224 laser annealing Methods 0.000 description 4
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000000779 depleting effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
- H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body
- H01L27/10—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
- H01L27/101—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration including resistors or capacitors only
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
- H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
- H01L29/66477—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
- H01L29/66666—Vertical transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/7827—Vertical transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/01—Manufacture or treatment
- H10B12/02—Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/05—Making the transistor
- H10B12/053—Making the transistor the transistor being at least partially in a trench in the substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/30—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/34—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the transistor being at least partially in a trench in the substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B63/00—Resistance change memory devices, e.g. resistive RAM [ReRAM] devices
- H10B63/30—Resistance change memory devices, e.g. resistive RAM [ReRAM] devices comprising selection components having three or more electrodes, e.g. transistors
- H10B63/34—Resistance change memory devices, e.g. resistive RAM [ReRAM] devices comprising selection components having three or more electrodes, e.g. transistors of the vertical channel field-effect transistor type
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B63/00—Resistance change memory devices, e.g. resistive RAM [ReRAM] devices
- H10B63/80—Arrangements comprising multiple bistable or multi-stable switching components of the same type on a plane parallel to the substrate, e.g. cross-point arrays
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N70/00—Solid-state devices without a potential-jump barrier or surface barrier, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/20—Multistable switching devices, e.g. memristors
- H10N70/231—Multistable switching devices, e.g. memristors based on solid-state phase change, e.g. between amorphous and crystalline phases, Ovshinsky effect
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N70/00—Solid-state devices without a potential-jump barrier or surface barrier, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/801—Constructional details of multistable switching devices
- H10N70/881—Switching materials
- H10N70/882—Compounds of sulfur, selenium or tellurium, e.g. chalcogenides
- H10N70/8828—Tellurides, e.g. GeSbTe
Description
第1不純物拡散領域と、半導体領域と、第2不純物拡散領域と、をこの順に有し、前記半導体領域の側面の少なくとも一部を覆うように設けられたゲート電極と、前記ゲート電極と半導体領域間に設けられたゲート絶縁膜と、を有する縦型電界効果型トランジスタと、
前記ゲート電極と、前記ゲート電極に接すると共に前記第1不純物拡散領域よりも上の領域を第1の方向に延在する金属配線Aと、を有するワード線と、
前記第1不純物拡散領域の側面の少なくとも一部に接するように設けられた接続部と、前記接続部に接すると共に前記半導体領域よりも下の領域を第1の方向と直交する第2の方向に延在する金属配線Bと、を有するビット線と、
を備えたことを特徴とする半導体装置に関する。
(1)基板上に、第2の方向に延在するように、金属配線Bと接続部をこの順に有するビット線を形成する工程と、
(2)全面に絶縁層を形成する工程と、
(3)前記絶縁層上に、第2の方向と直交する第1の方向に延在するように、金属配線A、及びゲート電極材料1をこの順に形成する工程と、
(4)前記ゲート電極材料1、金属配線A、絶縁層、接続部、及び金属配線B内を前記基板まで貫通するように開口を設ける工程と、
(5)前記開口内に、前記接続部に電気的に接続されるように第1不純物拡散領域と、前記第1不純物拡散領域上に半導体領域を設ける工程と、
(6)前記開口内の、前記半導体領域の側面にゲート絶縁膜を形成する工程と、
(7)前記開口内の前記ゲート絶縁膜上に、前記ゲート電極材料1と電気的に接続されるようにゲート電極材料2を設けることによりゲート電極材料1及び2からなるゲート電極を形成すると共に、前記ゲート電極及び金属配線Aから構成されるワード線を得る工程と、
(8)前記半導体領域の上部を第2不純物拡散領域とする工程と、
を有することを特徴とする縦型電界効果型トランジスタを備えた半導体装置の製造方法に関する。
半導体装置
図17は第1実施例の半導体装置を表す上面図である。図17に示すように、この半導体装置は半導体領域が円筒状になっており、この半導体領域22の側面を覆うようにゲート絶縁膜23、ゲート電極24が設けられている。そして、この半導体領域は、下から順に第1不純物拡散領域、ON状態の時にチャネル領域となる半導体領域、第2不純物拡散領域が設けられている。また、この半導体領域、ゲート絶縁膜、ゲート電極、第1不純物拡散領域、第2不純物拡散領域とから縦型電界効果型トランジスタが構成されている。
(1)ゲート電極を導電性ポリシリコン、金属配線Aを金属の単体、金属の合金、又は金属窒化物で形成した場合
縦型電界効果型トランジスタの閾値電圧を制御しやすくなる。
上記(1)の場合と比べて、ワード線全体の耐熱性を向上させることができる。
上記(1)、(2)と比べて、ワード線の電気抵抗を最も小さくすることができる。
(1)接続部を導電性ポリシリコン、金属配線Bを金属の単体、金属の合金、又は金属窒化物で形成した場合
接続部の導電性ポリシリコンによって、金属配線Bを構成する金属材料が拡散して、縦型電界効果型トランジスタの半導体領域内に侵入するのを防止することができる。このため、チャネル領域中に金属材料が存在することが好ましくないような縦型電界効果型トランジスタを設ける場合には、この材料の組合せが有効である。
上記(1)の場合と比べて、ビット線全体の耐熱性を向上させることができる。
上記(1)、(2)と比べて、ビット線の電気抵抗を最も小さくすることができる。
また、接続部2は第1不純物拡散領域25の側面の少なくとも一部に接するように設けられていれば良いが、コンタクト抵抗を低減させるために第1不純物拡散領域25の全ての側面に接するように設けるのが良い。
図1〜17は第1実施例の半導体装置の製造方法を説明する図である。各図では、それぞれ図17のA−A’断面、B−B’断面に相当する部分の図を示す。
半導体装置
図18は、第2実施例の半導体装置を表す図である。図18は、図16の半導体装置において、コンタクトプラグ38を介して、キャパシタ又は相変化材料15が第2不純物拡散領域27に電気的に接続されている。このようにキャパシタ又は相変化材料15が縦型電界効果型トランジスタに電気的に接続されていることにより、縦型電界効果型トランジスタ、並びにキャパシタ又は相変化材料15から一つのメモリセルを構成することができる。そして、本発明の半導体装置は、このようなメモリセルを複数、有することにより、DRAM(Dynamic Random Access Memory)やPRAM(Phase change Random Access Memory)として働くことができる。
図18の半導体装置は、まず、第1実施例の図1〜16の工程と同様にして縦型電界効果型トランジスタ及び各構造部分を製造した。この後、全面に層間絶縁膜39を形成した。次に、層間絶縁膜39を貫通して第2不純物拡散領域27に電気的に接続されるようにコンタクトプラグ38を設けた。この後、コンタクトプラグ38に電気的に接続されるようにキャパシタ又は相変化材料15を設けた。
半導体装置
図19は、第3実施例の半導体装置を表す図である。第3実施例の半導体装置は、金属配線BがWSi(タングステンシリサイド)3から構成される点が第1実施例の半導体装置と異なる。このように本発明の半導体装置は金属配線Bを金属シリサイドのみから構成しても良い。
この半導体装置は、第1実施例において基板上に、W層成長、WN層成長、及びWSi層成長を行う工程の代わりに、WSi層3の成長のみを行う点が異なるだけであり、残りの工程は第1実施例と同様に実施することができる。また、このWSi層3の成長は、W(タングステン)膜とSi膜を堆積させた後、熱処理によりシリサイド化反応を行わせることによって形成することができる。
半導体装置
図20は、第4実施例の半導体装置を表す図である。第4実施例の半導体装置は、金属配線AがWSi(タングステンシリサイド)9から構成される点が第1実施例の半導体装置と異なる。このように本発明の半導体装置は金属配線Aを金属シリサイドのみから構成しても良い。
この半導体装置は、第1実施例において絶縁層上に、W層成長、WN層成長、及びWSi層成長を行う工程の代わりに、WSi層9の成長のみを行う点が異なるだけであり、残りの工程は第1実施例と同様に実施することができる。また、このWSi層成長は、W(タングステン)膜とSi膜を堆積させた後、熱処理によりシリサイド化反応を行わせることによって形成することができる。
半導体装置
図21は、第5実施例の半導体装置を表す図である。第5実施例の半導体装置は、金属配線A及びBが、それぞれWSi(タングステンシリサイド)3,9から構成される点が第1実施例の半導体装置と異なる。このように本発明の半導体装置は金属配線A及びBを金属シリサイドのみから構成しても良い。
この半導体装置は、第1実施例において、基板上にW層成長、WN層成長、及びWSi層成長を行う工程、並びに絶縁層上にW層成長、WN層成長、及びWSi層成長を行う工程の代わりに、WSi層成長のみを行う点が異なるだけであり、残りの工程は第1実施例と同様に実施することができる。
2 導電性ポリシリコン膜(接続部)
3 WSi膜
4 WN膜
5 W膜
6 酸化シリコン膜
7 基板
8 導電性ポリシリコン膜
9 WSi膜
10 WN膜
11 W膜
12 酸化シリコン膜
15 キャパシタ、相変化材料
21 第1不純物拡散領域
22 ポリシリコン領域
23 ゲート絶縁膜
24 ゲート電極
26 半導体領域
27 第2不純物拡散領域
28 コンタクトホール
31 酸化シリコン膜
32 窒化シリコン膜
33 酸化シリコン膜
34 窒化シリコン膜
35 窒化シリコン膜
36 酸化シリコン膜
37 酸化シリコン膜
38 コンタクトプラグ
39 層間絶縁膜
Claims (21)
- 第1不純物拡散領域と、半導体領域と、第2不純物拡散領域と、をこの順に有し、前記半導体領域の側面の少なくとも一部を覆うように設けられたゲート電極と、前記ゲート電極と半導体領域間に設けられたゲート絶縁膜と、を有する縦型電界効果型トランジスタと、
前記ゲート電極と、前記ゲート電極に接すると共に前記第1不純物拡散領域よりも上の領域を第1の方向に延在する金属配線Aと、を有するワード線と、
前記第1不純物拡散領域の側面の少なくとも一部に接するように設けられた接続部と、前記接続部に接すると共に前記半導体領域よりも下の領域を第1の方向と直交する第2の方向に延在する金属配線Bと、を有するビット線と、
を備え、
前記金属配線Aの第1の側面は、絶縁膜を介して半導体領域の側面の少なくとも一部を覆うように形成された前記ゲート電極の部分に対向することを特徴とする半導体装置。 - 前記第1及び第2の方向に配列された複数の前記縦型電界効果型トランジスタを有し、
前記金属配線Aは、前記第1の方向に配列された複数の縦型電界効果型トランジスタのゲート電極を電気的に接続し、
前記ビット線は、前記第2の方向に配列された複数の縦型電界効果型トランジスタの第1不純物拡散領域を電気的に接続することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 - 前記ゲート電極は、導電性ポリシリコン、金属又は金属シリサイドから構成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置。
- 前記金属配線Aは、金属、金属シリサイド又は金属と金属シリサイドの積層構造から構成されることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の半導体装置。
- 前記金属配線Aは、下から順に、W(タングステン)層、WN(窒化タングステン)層、及び金属シリサイドの層から構成されることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の半導体装置。
- 前記接続部は、導電性ポリシリコン、金属又は金属シリサイドから構成されることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の半導体装置。
- 前記金属配線Bは、金属、金属シリサイド又は金属と金属シリサイドの積層構造から構成されることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の半導体装置。
- 前記金属配線Bは、下から順に、W(タングステン)層、WN(窒化タングステン)層、及び金属シリサイドの層から構成されることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の半導体装置。
- 前記金属シリサイドは、タングステンシリサイド、コバルトシリサイド、ニッケルシリサイド、チタンシリサイド、モリブデンシリサイド及びクロムシリサイドからなる群から選択された少なくとも一種のシリサイドであることを特徴とする請求項3〜8の何れか1項に記載の半導体装置。
- 更に、前記第2不純物拡散領域に電気的に接続されたキャパシタ又は相変化材料を有し、
前記縦型電界効果型トランジスタと、前記キャパシタ又は相変化材料とは、メモリセルを構成することを特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載の半導体装置。 - (1)基板上に、第2の方向に延在するように、金属配線Bと接続部をこの順に有するビット線を形成する工程と、
(2)工程(1)の後に、全面に絶縁層を形成する工程と、
(3)工程(2)の後に、前記絶縁層上に、第2の方向と直交する第1の方向に延在するように、金属配線A、及びゲート電極材料1をこの順に形成する工程と、
(4)前記ゲート電極材料1、金属配線A、絶縁層、接続部、及び金属配線B内を前記基板まで貫通するように開口を設ける工程と、
(5)前記開口内に、前記接続部に電気的に接続されるように第1不純物拡散領域と、前記第1不純物拡散領域上に半導体領域を設ける工程と、
(6)前記開口内の半導体領域の側面を露出させる工程と、
(7)工程(6)の後に、前記開口内の、前記半導体領域の露出した側面にゲート絶縁膜を形成する工程と、
(8)前記開口内の前記ゲート絶縁膜上に、前記ゲート電極材料1と電気的に接続されるようにゲート電極材料2を設けることによりゲート電極材料1及び2からなるゲート電極を形成すると共に、前記ゲート電極及び金属配線Aから構成されるワード線を得る工程と、
(9)前記半導体領域の上部を第2不純物拡散領域とする工程と、
を有することを特徴とする縦型電界効果型トランジスタを備えた半導体装置の製造方法。 - 前記工程(4)において、第1及び第2の方向に配列された前記開口を複数、設け、
前記縦型電界効果型トランジスタを複数、形成することを特徴とする請求項11に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記ゲート電極は、導電性ポリシリコン、金属又は金属シリサイドから構成されることを特徴とする請求項11又は12に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記金属配線Aは、金属、金属シリサイド又は金属と金属シリサイドの積層構造から構成されることを特徴とする請求項11〜13の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記金属配線Aは、下から順に、W(タングステン)層、WN(窒化タングステン)層、及び金属シリサイドの層から構成されることを特徴とする請求項11〜13の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記接続部は、導電性ポリシリコン、金属又は金属シリサイドから構成されることを特徴とする請求項11〜15の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記金属配線Bは、金属、金属シリサイド又は金属と金属シリサイドの積層構造から構成されることを特徴とする請求項11〜16の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記金属配線Bは、下から順に、W(タングステン)層、WN(窒化タングステン)層、及び金属シリサイドの層から構成されることを特徴とする請求項11〜16の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記金属シリサイドは、タングステンシリサイド、コバルトシリサイド、ニッケルシリサイド、チタンシリサイド、モリブデンシリサイド及びクロムシリサイドからなる群から選択された少なくとも一種のシリサイドであることを特徴とする請求項13〜18の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。
- 更に、前記工程(9)の後に、
全面に層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜を貫通して前記第2不純物拡散領域に電気的に接続されるようにコンタクトプラグを設ける工程と、
前記コンタクトプラグに電気的に接続されるようにキャパシタ又は相変化材料を設ける工程と、
を有することを特徴とする請求項11〜19の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記工程(5)の第1不純物拡散領域を形成する工程、及び半導体領域を形成する工程のうち、少なくとも一方の工程において、下記工程(10)を1回以上、行うことを特徴とする請求項11〜20の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。
(10)選択エピタキシャル成長を行なった後、アニール処理を行なう工程。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008022705A JP5623005B2 (ja) | 2008-02-01 | 2008-02-01 | 半導体装置及びその製造方法 |
US12/360,645 US7928506B2 (en) | 2008-02-01 | 2009-01-27 | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008022705A JP5623005B2 (ja) | 2008-02-01 | 2008-02-01 | 半導体装置及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009182303A JP2009182303A (ja) | 2009-08-13 |
JP5623005B2 true JP5623005B2 (ja) | 2014-11-12 |
Family
ID=40930811
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008022705A Expired - Fee Related JP5623005B2 (ja) | 2008-02-01 | 2008-02-01 | 半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7928506B2 (ja) |
JP (1) | JP5623005B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9136307B2 (en) * | 2012-02-09 | 2015-09-15 | Micron Technology, Inc. | Memory cells and memory cell formation methods using sealing material |
US9343507B2 (en) * | 2014-03-12 | 2016-05-17 | Sandisk 3D Llc | Dual channel vertical field effect transistor including an embedded electrode |
US9472551B2 (en) * | 2015-02-13 | 2016-10-18 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Vertical CMOS structure and method |
US10032908B1 (en) | 2017-01-06 | 2018-07-24 | Sandisk Technologies Llc | Multi-gate vertical field effect transistor with channel strips laterally confined by gate dielectric layers, and method of making thereof |
CN116033740A (zh) * | 2021-10-25 | 2023-04-28 | 长鑫存储技术有限公司 | 半导体结构及其制造方法 |
Family Cites Families (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4740826A (en) * | 1985-09-25 | 1988-04-26 | Texas Instruments Incorporated | Vertical inverter |
US5006909A (en) * | 1989-10-30 | 1991-04-09 | Motorola, Inc. | Dram with a vertical capacitor and transistor |
JPH0414868A (ja) * | 1990-05-09 | 1992-01-20 | Hitachi Ltd | 半導体記憶装置とその製造方法 |
JP3202223B2 (ja) * | 1990-11-27 | 2001-08-27 | 日本電気株式会社 | トランジスタの製造方法 |
US5252849A (en) * | 1992-03-02 | 1993-10-12 | Motorola, Inc. | Transistor useful for further vertical integration and method of formation |
US5208172A (en) * | 1992-03-02 | 1993-05-04 | Motorola, Inc. | Method for forming a raised vertical transistor |
US5324673A (en) * | 1992-11-19 | 1994-06-28 | Motorola, Inc. | Method of formation of vertical transistor |
KR0141218B1 (ko) * | 1993-11-24 | 1998-07-15 | 윤종용 | 고집적 반도체장치의 제조방법 |
JP3745392B2 (ja) * | 1994-05-26 | 2006-02-15 | 株式会社ルネサステクノロジ | 半導体装置 |
US5670803A (en) * | 1995-02-08 | 1997-09-23 | International Business Machines Corporation | Three-dimensional SRAM trench structure and fabrication method therefor |
US6034389A (en) * | 1997-01-22 | 2000-03-07 | International Business Machines Corporation | Self-aligned diffused source vertical transistors with deep trench capacitors in a 4F-square memory cell array |
DE19718721C2 (de) | 1997-05-02 | 1999-10-07 | Siemens Ag | DRAM-Zellenanordnung und Verfahren zu deren Herstellung |
US6072209A (en) * | 1997-07-08 | 2000-06-06 | Micro Technology, Inc. | Four F2 folded bit line DRAM cell structure having buried bit and word lines |
US6297531B2 (en) * | 1998-01-05 | 2001-10-02 | International Business Machines Corporation | High performance, low power vertical integrated CMOS devices |
US6091094A (en) * | 1998-06-11 | 2000-07-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Vertical device formed adjacent to a wordline sidewall and method for semiconductor chips |
US6107660A (en) * | 1999-05-19 | 2000-08-22 | Worldwide Semiconductor Manufacturing Corp. | Vertical thin film transistor |
US6392271B1 (en) * | 1999-06-28 | 2002-05-21 | Intel Corporation | Structure and process flow for fabrication of dual gate floating body integrated MOS transistors |
JP2002094027A (ja) | 2000-09-11 | 2002-03-29 | Toshiba Corp | 半導体記憶装置とその製造方法 |
US6686604B2 (en) * | 2001-09-21 | 2004-02-03 | Agere Systems Inc. | Multiple operating voltage vertical replacement-gate (VRG) transistor |
US6677205B2 (en) * | 2001-09-28 | 2004-01-13 | Infineon Technologies Ag | Integrated spacer for gate/source/drain isolation in a vertical array structure |
US6737316B2 (en) * | 2001-10-30 | 2004-05-18 | Promos Technologies Inc. | Method of forming a deep trench DRAM cell |
JP3617971B2 (ja) * | 2001-12-11 | 2005-02-09 | 株式会社東芝 | 半導体記憶装置 |
TW200425416A (en) * | 2003-05-02 | 2004-11-16 | Nanya Technology Corp | Self-alignment process in active area of memory cells with partial vertical channel |
JP4529493B2 (ja) | 2004-03-12 | 2010-08-25 | 株式会社日立製作所 | 半導体装置 |
US7141476B2 (en) * | 2004-06-18 | 2006-11-28 | Freescale Semiconductor, Inc. | Method of forming a transistor with a bottom gate |
JP2007053279A (ja) * | 2005-08-19 | 2007-03-01 | Elpida Memory Inc | 半導体装置の製造方法 |
US7285807B2 (en) * | 2005-08-25 | 2007-10-23 | Coldwatt, Inc. | Semiconductor device having substrate-driven field-effect transistor and Schottky diode and method of forming the same |
JP4822841B2 (ja) * | 2005-12-28 | 2011-11-24 | 株式会社東芝 | 半導体記憶装置及びその製造方法 |
TWI291218B (en) * | 2006-03-10 | 2007-12-11 | Promos Technologies Inc | Vertical-type surrounding gate semiconductor device |
KR100739532B1 (ko) * | 2006-06-09 | 2007-07-13 | 삼성전자주식회사 | 매몰 비트라인 형성 방법 |
JP2008004894A (ja) * | 2006-06-26 | 2008-01-10 | Elpida Memory Inc | 半導体装置及びその製造方法 |
KR100881392B1 (ko) * | 2006-10-31 | 2009-02-05 | 주식회사 하이닉스반도체 | 수직형 트랜지스터를 구비한 반도체 소자 및 그의 제조방법 |
US7898006B2 (en) * | 2007-11-15 | 2011-03-01 | Qimonda Ag | Integrated circuit having memory cells and method of manufacture |
-
2008
- 2008-02-01 JP JP2008022705A patent/JP5623005B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-01-27 US US12/360,645 patent/US7928506B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20090194813A1 (en) | 2009-08-06 |
JP2009182303A (ja) | 2009-08-13 |
US7928506B2 (en) | 2011-04-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7723184B2 (en) | Semiconductor device and manufacture method therefor | |
KR100704784B1 (ko) | 적층된 반도체 장치 및 그 제조방법 | |
CN100416801C (zh) | 在存储器件中制造三沟道晶体管的方法 | |
KR101168336B1 (ko) | 수직형 트랜지스터와 매몰된 비트라인을 갖는 반도체 메모리소자 및 그 제조방법 | |
US20020031916A1 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
US8883593B2 (en) | Method of manufacturing a pillar-type vertical transistor | |
JP4658977B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
US20090267125A1 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
JP2009081377A (ja) | 半導体装置 | |
US20160233218A1 (en) | Semiconductor device | |
US9548259B2 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
US20110073939A1 (en) | Semiconductor device | |
JP2010141259A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP5623005B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP2009246383A (ja) | 半導体装置 | |
JP2012054453A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2009218346A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JPH10242301A (ja) | 半導体記憶装置およびその製造方法 | |
JP2006041513A (ja) | 半導体装置 | |
TWI785706B (zh) | 半導體元件 | |
US20230328968A1 (en) | Semiconductor devices | |
CN116207035B (zh) | 存储器的形成方法及存储器 | |
JP3954606B2 (ja) | 半導体記憶装置 | |
JP2023134345A (ja) | 半導体素子及びその製造方法 | |
KR101170836B1 (ko) | 수직형 트랜지스터의 매몰 비트라인 형성방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101115 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20130730 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131206 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131210 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20140310 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20140313 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20140410 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140610 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140902 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140924 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5623005 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |