JPH01243574A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH01243574A
JPH01243574A JP63071242A JP7124288A JPH01243574A JP H01243574 A JPH01243574 A JP H01243574A JP 63071242 A JP63071242 A JP 63071242A JP 7124288 A JP7124288 A JP 7124288A JP H01243574 A JPH01243574 A JP H01243574A
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semiconductor device
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高東 宏
Hidehiro Watanabe
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/30DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • H10B12/31DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells having a storage electrode stacked over the transistor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
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    • HELECTRICITY
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    • H01L27/02Devices 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
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    • H01L27/10Devices 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration

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Abstract

PURPOSE:To prevent a device isolation capacity from being lowered at a contact region by a method wherein a width in the short-piece direction of a semiconductor activation region is formed in such a way that a contact part used to make this region conductive is narrower than other parts. CONSTITUTION:In a semiconductor device where an activation region 11 has been formed in a semiconductor substrate 10, e.g., a DRAM, a width LSDG in the short-piece direction in the activation region 11 is formed in such a way that a contact part 15 used to make this region conductive is narrower than other parts. By this setup, even when, during formation of a contact, a dislocation of a contact region is caused on a part where a diffusion length of an impurity has been extended, it is possible to prevent a device isolation capacity from being lowered in the contact region without narrowing the width LSDG of the substrate activation region. Accordingly, it is possible to increase a driving capacity for a transistor and to increase a capacitance for a capacitor.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、半導体装置に係り、特にその高集積化のため
の構造に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a semiconductor device, and particularly to a structure for increasing the degree of integration thereof.

(従来の技術) 近年、半導体集積回路装置において高集積化および高性
能化への要求はますます高まってきており、プロセス的
に許されたデザインルールおよび技術でこの要求をいか
に実現するかが大きな課題となっている。
(Conventional technology) In recent years, demands for higher integration and higher performance in semiconductor integrated circuit devices have been increasing, and it is important to realize these demands using design rules and technology that are allowed by the process. It has become a challenge.

一方、コンタクト形成技術の進歩により、コンタクトを
構成する多結晶シリコン層から、活性化領域形成のため
の不純物拡散を直接行うダイレクトコンタクト法や、活
性化領域中のコンタクト部からのみ選択的にシリコンを
成長させる5EG(SSG)法等が開発され、半導体活
性化領域と、一方向であるいは完全に自己整合的にコン
タクトをとることが可能となってきている。
On the other hand, advances in contact formation technology have led to the direct contact method in which impurities are directly diffused from the polycrystalline silicon layer constituting the contact to form an active region, and the direct contact method in which impurities are diffused directly from the polycrystalline silicon layer constituting the contact, and silicon is selectively removed only from the contact portion in the active region. The 5EG (SSG) growth method and the like have been developed, and it has become possible to make contact with the semiconductor active region in one direction or in a completely self-aligned manner.

例えば、ダイナミック型RAM (DRAM)fユ、第
9図に示すように、幅LSD。の活性化領域1が素子分
離間隔り。で配列されており、各活性化領域1の上層に
はコンタクト部2を介して夫々ビット線(図示せず)が
形成される。また、活性化領域1の配列方向に直交する
ようにゲート3が形成され、ワード線を構成すると共に
、さらにその右方にはキャパシタプレート4が形成され
、基板活性化領域との間に電荷を蓄積するように構成さ
れる。
For example, a dynamic RAM (DRAM) has a width LSD as shown in FIG. The active region 1 is the element isolation interval. Bit lines (not shown) are formed in the upper layer of each active region 1 via contact portions 2, respectively. Further, a gate 3 is formed perpendicularly to the arrangement direction of the activation region 1 and constitutes a word line, and a capacitor plate 4 is formed on the right side of the gate 3 to conduct charge between it and the substrate activation region. configured to accumulate.

(光明が解決しようとする課題) ところで、このようなセルアレイの形成に際しては、重
連したようなコンタクト技術が用いられるが、このよう
なコンタクト技術をいかに駆使して基板活性化領域に自
己粘合的にコンタクトを形成しようとしても、コンタク
トホールを開孔する際の合わせずれΔaを見込まなくて
はならず、素子分離間隔り。は特性を維持するための最
小分離幅Lninよりも大きくとらなければならないと
いう問題があった。
(Problem that Komei is trying to solve) By the way, when forming such a cell array, multiple contact technology is used, but how can such contact technology be used to create self-adhesion in the substrate activation area? Even if you try to form a contact in a specific manner, you have to take into account the misalignment Δa when forming the contact hole, and the element separation interval. There was a problem in that Lnin had to be larger than the minimum separation width Lnin in order to maintain the characteristics.

また、仮に合わせずれをなくし、合わせずれΔa=Oと
することが可能であったとしても、このようなコンタク
ト技術ではコンタクト部から基板活性化領域に不@物拡
散がJ3こるため、コンタクト部下での拡散長が大きく
なってしまう。このため、この領域での分離幅LG、1
m  ≧L  十〇   D   Iun Δa+Δyとなる。
Furthermore, even if it were possible to eliminate the misalignment and make the misalignment Δa=O, with this contact technology, impurity diffusion would occur from the contact part to the substrate activation region, so The diffusion length of will become large. Therefore, the separation width LG in this region is 1
m ≧L 10 D Iun Δa+Δy.

しかしながら、高集積化のため分離幅はできる限り小さ
くし、基板活性化領域幅’ SDGは、トランジスタの
駆動能力を大きくとる、あるいはキャパシタの容量を大
きくとるなどの理山から、できる限り大きくする必要が
ある。例えば情報を記・口するキャパシタの面積の低下
は蓄積電荷の減少を意味しており、これはメモリ情報の
誤読みだしゃ、外乱によるメモリ情報の破壊などの問題
をJn来することとなる。
However, in order to achieve high integration, the isolation width must be as small as possible, and the substrate active region width'SDG must be made as large as possible for reasons such as increasing the driving ability of the transistor or increasing the capacitance of the capacitor. There is. For example, a decrease in the area of a capacitor for storing and recording information means a decrease in accumulated charge, which may lead to problems such as destruction of memory information due to disturbances if memory information is read incorrectly.

このように、最新のコンタクト技術をもってしても、コ
ンタクト領域の分離幅し、は最小分離幅’ ninより
も大きくとらざるを得す、高集積化のため基板活性化領
域幅LSDGを小さくすると素子性能の低下をもたらす
というように、高集積化と高性能化との間で相反する問
題が生じていた。
As described above, even with the latest contact technology, the isolation width of the contact region must be larger than the minimum isolation width 'nin. There has been a conflicting problem between high integration and high performance, which leads to a decrease in performance.

高集積化のためにキャパシタの面積の低下が余義なくさ
れているという問題を解決するため、MOSキ11バシ
タをメモリセル領域上に積層し、該キャパシタの1電極
と、半導体基板上に形成されたスイッチングトランジス
タの1電極とを接続させるようにすることにより、実質
的にMOSギャパシタの静電容Qを増大させるようにし
た構造の積層型メモリセルと呼ばれるメモリセルが提案
されている。
In order to solve the problem that the area of the capacitor is inevitably reduced due to high integration, a MOS capacitor is stacked on the memory cell area, and one electrode of the capacitor is formed on the semiconductor substrate. A memory cell called a stacked memory cell has been proposed, which has a structure in which the capacitance Q of a MOS gapacitor is substantially increased by connecting one electrode of a MOS gapacitor to one electrode of a switching transistor.

この積層型メモリセルは、第10図(a)および第10
図(b)にその1例を夫々平面図(この図では2ビット
分のメモリセルを示す)およびそのA−AI!li面図
で示すように、p型のシリコン基板101内に形成され
た素子分離絶縁膜102によって素子分離された1メモ
リセル領庫内に、スイッチングトランジスタとしてのM
OSFETを形成すると共に、この上層にMOSFET
のソース或いはドレイン領域103にコンタクトするよ
うにMOSFETのゲート電f!104aおよび隣接メ
モリセルのスイッチングトランジスタとしてのMOS 
F E Tのゲート電極104b(ワード線)上に絶縁
膜109を介して形成された下部電極105と、上部電
極106とによって絶縁膜107を挾みキャパシタを形
成してなるものである。
This stacked memory cell is shown in FIGS. 10(a) and 10(a).
Figure (b) shows an example of the plan view (this figure shows a memory cell for 2 bits) and its A-AI! As shown in the li-plane view, M as a switching transistor is provided in one memory cell area separated by an element isolation insulating film 102 formed in a p-type silicon substrate 101.
In addition to forming an OSFET, a MOSFET is also formed on this upper layer.
The gate voltage of the MOSFET f! is in contact with the source or drain region 103 of the MOSFET. MOS as a switching transistor of 104a and adjacent memory cells
A capacitor is formed by sandwiching an insulating film 107 between a lower electrode 105 formed on the gate electrode 104b (word line) of the FET with an insulating film 109 interposed therebetween, and an upper electrode 106.

このような構成では、キャパシタ面積は大きくとれ静電
容苗は大きくすることができるものの、隣接する2ビツ
トのメモリセルのコンタクト108a、108b間の距
離が小さいという問題は依然として解決できず、蓄えら
れた情報はこの2セル間のパンチスルーで容易に失われ
てしまう。
In such a configuration, although the capacitor area can be increased and the capacitance can be increased, the problem of the short distance between the contacts 108a and 108b of adjacent 2-bit memory cells remains unsolved, and the stored Information is easily lost in the punch-through between these two cells.

また、このメモリセルのスイッチングトランジスタのゲ
ート電極104aは、素子分離絶縁膜102上を走る隣
接メモリセルのスイッチングトランジスタのゲート電極
104b(ワード線)とは高さが異なり、下部電極10
5の形成に先立ち形成される絶縁膜109に段差が生じ
る。このため、絶縁膜109にコンタクトホール110
を形成する際、寸法精度が低下し、また反応性イオンエ
ツチング等のエツチング旧にワード1104b側面に沿
って電極材料が残り(箇所イ)隣接セル間の下部電極の
矧絡を4B <恐れがあった。
Further, the gate electrode 104a of the switching transistor of this memory cell has a different height from the gate electrode 104b (word line) of the switching transistor of the adjacent memory cell running on the element isolation insulating film 102, and the lower electrode 104a
A step is generated in the insulating film 109 formed prior to the formation of the insulating film 5. Therefore, a contact hole 110 is formed in the insulating film 109.
When forming a cell, dimensional accuracy may be reduced, and electrode material may remain along the side of the word 1104b (location A) due to etching such as reactive ion etching, which may cause the lower electrode to intersect between adjacent cells. Ta.

本光明は、前記実情に名みてなされたもので、半導体活
性化領域を含む高集積回路装置の信頼性の向上をはかる
ことを目的とする。
The present invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to improve the reliability of highly integrated circuit devices including semiconductor active regions.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(課題を解決するための手段) そこで本発明では、半導体基板内に複数の半導体活性化
領域を形成してなる半導体装置において、この半導体活
性化領域の短辺方向の幅を、この半導体活性化領域に導
通をとるためのコンタクト部分で他の部分よりも狭く形
成している。
(Means for Solving the Problems) Therefore, in the present invention, in a semiconductor device in which a plurality of semiconductor activation regions are formed in a semiconductor substrate, the width of the semiconductor activation region in the short side direction is This is a contact portion for providing electrical conduction to the region, and is formed narrower than other portions.

(作用) 上記構成によれば、不純物拡散を伴うコンタク 。(effect) According to the above configuration, the contact is accompanied by impurity diffusion.

ト技術を用いてコンタクトを形成する際、不純物の拡散
長が伸びた上にコンタクト領域の位置ずれが生じても、
半導体活性化領域の短辺方向の幅を、この半導体活性化
領域に導通をとるためのコンタクト部分で他の部分より
も狭く形成しているため、基板法a 4b領領域L8,
6を狭くすることなく、コンタク1−領域での素子分離
能力の低下を防ぐことができる。従ってその他の基板活
性化領域幅’ SDGは、素子分離の許される限り広く
することができる。
When forming contacts using contact technology, even if the impurity diffusion length is increased and the contact area is misaligned,
Since the width of the semiconductor activation region in the short side direction is narrower in the contact portion for establishing conduction to the semiconductor activation region than in other portions, the substrate method a4b region L8,
6, it is possible to prevent the element isolation ability from decreasing in the contact 1- region. Therefore, the other substrate activation region width 'SDG can be made as wide as device isolation allows.

このことは、例えば、トランジスタでは駆動能力を大き
くとることができ、キャパシタでは容Qを十分に大きく
とることが可能となり、素子の高性能化をはかることが
できる。
This means, for example, that a transistor can have a large driving capacity, and a capacitor can have a sufficiently large capacitance Q, and the performance of the element can be improved.

(実施例) 以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に
説明する。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

実施例1 第1図(a)乃至第1図(C)は、本発明をメモリセル
領域に適用したオーブンビットライン方式のDRAMの
1例を示す図である。ここで第1図(a)および第1図
(b)はそれぞれ第1図(C)のA−A断面(ビット線
コンタクト領域)およびB−B断面(ソース・ドレイン
の一方領域)を示す図である。
Embodiment 1 FIGS. 1A to 1C are diagrams showing an example of an oven bit line type DRAM in which the present invention is applied to the memory cell region. Here, FIG. 1(a) and FIG. 1(b) are diagrams showing the AA cross section (bit line contact region) and the B-B cross section (one source/drain region) of FIG. 1(C), respectively. It is.

このDRAMは、p型シリコン基板10内に幅L   
=1.0μmの活性化領域11が素子分離DG 藺隔し、で配列されており、各活性化領域11の上層に
は0.9X1.0μmのコンタクトホール12が形成さ
れ、この領域では活性化領域幅L  をその両側でΔL
sDG=0.25μmずつSDG 狭くしている。チャネル幅は1.0μmである。
This DRAM has a width L in a p-type silicon substrate 10.
Activated regions 11 with a diameter of 1.0 μm are arranged at device isolation DG intervals, and a contact hole 12 with a size of 0.9×1.0 μm is formed in the upper layer of each activated region 11. The area width L is ΔL on both sides.
The SDG is narrowed by sDG=0.25 μm. The channel width is 1.0 μm.

そしてこのコンタクトホール12を介して夫々ビット線
15が形成される。また、活性化領域11の配列方向に
直交するようにゲート13が形成され、ワード線を構成
すると共に、さらにその右方にはキャパシタプレート1
4が形成され、基板活性化領域11との間に電荷を蓄積
するように構成される。16a、16bは夫々逆導電型
拡散層からなるソースおよびドレインである。尚、第1
図(C)ではビット線15が省略されているが、ビット
線は基板活性化領域11の長手方向に配設されている。
Bit lines 15 are formed through these contact holes 12, respectively. Further, a gate 13 is formed perpendicularly to the arrangement direction of the active region 11, and constitutes a word line, and further to the right of the gate 13 is a capacitor plate 1.
4 is formed and configured to accumulate charge between the substrate activation region 11 and the substrate activation region 11 . Reference numerals 16a and 16b are a source and a drain, respectively, made of diffusion layers of opposite conductivity type. Furthermore, the first
Although the bit line 15 is omitted in FIG. 1C, the bit line is arranged in the longitudinal direction of the substrate activation region 11.

それは以下の実施例でも同様である。The same applies to the following examples.

次に、このDRAMの製造方法について説明する。Next, a method for manufacturing this DRAM will be explained.

まず、第2図(a)および第2図(b)にA−A、B−
B断面を示すごとく、p型シリコンJJ仮10内に通常
の方法により酸化シリコン膜からなる素子分1ilIt
領域17を形成するとハに、活性化領域11を形成する
。なお、この図では表示されないが、続いてこの上層に
キャパシタを構成するキャパシタプレート14を形成す
る。そしてワード線を構成するトランス71ゲート13
が形成され、さらに表面酸化を200八程度行なった後
、30KeVでリンを4×1013cm−2イオン注入
して、n−型ソースおよびドレイン16a、16bが形
成される。
First, in Fig. 2(a) and Fig. 2(b), A-A, B-
As shown in cross section B, an element made of a silicon oxide film is formed in the p-type silicon JJ temporary 10 by the usual method.
Once the region 17 is formed, the activation region 11 is then formed. Although not shown in this figure, a capacitor plate 14 constituting a capacitor is subsequently formed on this upper layer. And the transformer 71 gate 13 that constitutes the word line
is formed, and after surface oxidation of about 2,000 yen is performed, 4×10 13 cm −2 phosphorus ions are implanted at 30 KeV to form n − type sources and drains 16a and 16b.

続いて、第3図(a)および第3図(b)に示すごとく
、層間絶縁膜18を形成しコンタクトホール12を形成
する。
Subsequently, as shown in FIGS. 3(a) and 3(b), an interlayer insulating film 18 is formed and a contact hole 12 is formed.

そして、I[11000人の多結晶シリコン肋15aを
堆積した後、ヒ素イオンAS+を50KeV、5X10
15cIJ−2でイオン注入し、熱処uを行なってコン
タクト部に不純物拡散を行い、n”層を形成し、活性化
領域11との導通をとる。なお、ヒ素のイオン注入に代
えでリンのイオン注入に代えてもよい。多結晶シリコン
へのイオン注入深さは基板界面にもおよび自然酸化膜が
破壊される。また、イオン注入だけでなく多結晶シリコ
ンに対してリンの熱拡散を行なってもよい。
After depositing I[11,000 polycrystalline silicon ribs 15a, arsenic ion AS+ was applied at 50KeV, 5X10
Ion implantation is carried out using 15cIJ-2, and heat treatment is performed to diffuse impurities into the contact area to form an n'' layer and establish electrical connection with the active region 11. Note that instead of arsenic ion implantation, phosphorous Ion implantation may be used instead.Ion implantation into polycrystalline silicon is deep enough to reach the substrate interface and destroy the native oxide film.In addition to ion implantation, thermal diffusion of phosphorus into polycrystalline silicon is also performed. You can.

この後、ビット線の低抵抗化をはかるため、膜8300
0人のモリブデンシリサイド層Mo5i15bを堆積し
てポリサイド構造にし、パターニングし第1図に示した
ようなりRAMが完成する。
After this, in order to lower the resistance of the bit line, a film 8300 is applied.
A zero-layer molybdenum silicide layer Mo5i15b is deposited to form a polycide structure and patterned to complete the RAM as shown in FIG.

ここで、第1図(b>において、コンタクト部以外の活
性化領域11における拡散長をy、〜0.2μmとする
と素子分離領域で隔てられた活性化領域11間の距離L
1は約O06μmとなっている。一方、第1図(a)に
おいて、コンタクト部における素子分離領域で隔てられ
た活性他領W1.11間の距ML2は約0.6〜0.7
amとなっており、LlとLlはほぼ等しくなっている
Here, in FIG. 1 (b>), if the diffusion length in the activation region 11 other than the contact portion is y, ~0.2 μm, then the distance L between the activation regions 11 separated by the element isolation region
1 is approximately O06 μm. On the other hand, in FIG. 1(a), the distance ML2 between the other active regions W1.11 separated by the element isolation region in the contact portion is approximately 0.6 to 0.7.
am, and Ll and Ll are approximately equal.

このように、素子分離間隔し、が最小素子分離寸法であ
るとして、活性化領域幅L8,6をその両側でΔし5D
G=0.25μmずつ狭くしているため、仮に0.1μ
m程度の合わせずれとコンタクト部でy・に比べ5μm
程度の拡散長の伸びが起■ こったとしても十分な分離が可能となる。
In this way, assuming that the element isolation interval is the minimum element isolation dimension, the active region width L8,6 is calculated by Δ on both sides and 5D.
Since G is narrowed by 0.25μm, if it is 0.1μ
Misalignment of about m and 5 μm at the contact part compared to y.
Even if the diffusion length increases by a certain degree, sufficient separation is possible.

実施例2 次に、本発明の第2の実施例として、シリコンの選択的
エピタキシャル成長技術(SEG)を用いてコンタクト
を形成する場合について説明する。
Embodiment 2 Next, as a second embodiment of the present invention, a case where a contact is formed using silicon selective epitaxial growth technique (SEG) will be described.

このDRAMは、第4図(a)乃至第4図(C)に示す
ように、コンタクトとじてソース或いはドレイン領域1
6a、16bの表面に選択的にエピタキシャル成長され
たシリコン層21を用いており、断面図は異なるが平面
的には第1図(C)に示した第1の実施例と全く同じで
あり、各領域も各部の寸法も同様であるので、説明は省
略する。
In this DRAM, as shown in FIG. 4(a) to FIG. 4(C), a source or drain region 1 is used as a contact.
A silicon layer 21 selectively epitaxially grown on the surfaces of 6a and 16b is used, and although the cross-sectional view is different, the plane is exactly the same as the first embodiment shown in FIG. 1(C), and each Since the dimensions of the area and each part are the same, a description thereof will be omitted.

ここで第4図(a)および第4図(b)は夫々第4図(
C)のA−AIIi面図およびC−C断面図を示す。
Here, Fig. 4(a) and Fig. 4(b) are respectively Fig. 4(a) and Fig. 4(b).
A-AIIIi side view and CC sectional view of C) are shown.

製造に際しては先ず、第5図(a)(A−Aai面)お
よび第5図(b)(C−C断面)に示ずごとく、p型シ
リコン基板10内に通常の方法により酸化シリコン膜か
らなる素子弁U領域17を形成すると共に、活性化領域
11を形成する。なお、この図では表示されないが、こ
の上層に′+ヤパシタを構成するキャパシタプレート1
4を形成する。
In manufacturing, first, as shown in FIG. 5(a) (A-Aai plane) and FIG. 5(b) (C-C cross section), a silicon oxide film is formed in the p-type silicon substrate 10 by a normal method. In addition to forming the element valve U region 17, the activation region 11 is also formed. Although not shown in this figure, there is a capacitor plate 1 forming the ′+ capacitor in the upper layer.
form 4.

そして、ワード線を構成するトランスファゲートが形成
されるが、ここでは膜厚400〇への多結晶シリコン層
19aを堆積した後さらにWAJi7300OAの酸化
シリコンl1i19bをCVD法により堆積し、両者を
パターニングして積層構造にする。
Then, a transfer gate constituting a word line is formed, but here, after depositing a polycrystalline silicon layer 19a to a thickness of 4000, silicon oxide l1i19b of WAJi7300OA is further deposited by the CVD method, and both are patterned. Create a layered structure.

そして先の実施例と同様に不純物拡散によりn゛型ソー
スおよびドレイン16a、16bが形成される。
Then, as in the previous embodiment, n' type sources and drains 16a and 16b are formed by impurity diffusion.

続いて、第6図(a>および第6図(b)に示すごとく
、更にCVD法により酸化シリコン膜20を堆積した後
、全面を反応性イオンエツヂング等が異方性エツチング
を行いゲートの側壁にのみ酸化シリコン隙20を残しく
CVOMI化膜側壁残し工程)、コンタクト領域を活性
化領域11に自己整合的に形成した後、SEG法により
、このコンタクト領域内にリンまたはヒ素をへ濃度にド
ープされたシリコン層21を成長させる。なお、このシ
リコン層21は素子分離膜17上へも延びるが、素子分
離膜17上では結晶性の悪いシリコン層21′となって
いる。
Subsequently, as shown in FIGS. 6(a) and 6(b), a silicon oxide film 20 is further deposited by the CVD method, and then the entire surface is anisotropically etched by reactive ion etching etc. to form the gate. After forming a contact region in a self-aligned manner in the activation region 11 (CVOMI film sidewall leaving step in which a silicon oxide gap 20 is left only on the sidewall), phosphorus or arsenic is added to the concentration in this contact region by the SEG method. A doped silicon layer 21 is grown. Note that this silicon layer 21 also extends onto the element isolation film 17, but on the element isolation film 17 it becomes a silicon layer 21' with poor crystallinity.

そして更に、層間絶縁膜18を形成しこれにコンタクト
ホール12′を開口し、アルミニウム配線層パターン2
2を形成し第4図に示したようなりRAMが完成する。
Further, an interlayer insulating film 18 is formed, a contact hole 12' is opened therein, and an aluminum wiring layer pattern 2 is formed.
2 to complete the RAM as shown in FIG.

ここで、第4図(a)および第4図(b)において、コ
ンタクト領域内にSEG法で形成されるシリコン層21
は高濃度の不純物を含んでいるため、コンタクト領域で
の拡散長は更に伸びている。
Here, in FIGS. 4(a) and 4(b), a silicon layer 21 is formed in the contact region by the SEG method.
contains a high concentration of impurities, so the diffusion length in the contact region is further extended.

しかし、コンタクト領域での活性化領域幅を狭くしてい
るため、この場合も素子分離領域下の拡散層間の距離L
3は約1.0μmとなっており、十分な素子分離が可能
である。
However, since the active region width in the contact region is narrowed, the distance L between the diffusion layers under the element isolation region
3 is approximately 1.0 μm, and sufficient element isolation is possible.

実施例3 次に、本光明の第3の実施例として積層型メモリセルへ
の適用例について説明する。
Embodiment 3 Next, as a third embodiment of the present invention, an example of application to a stacked memory cell will be described.

この+Fill型メモリは、第7図(a)および第7図
(b)にその1例を夫々平面図およびそのA−A断面図
で示すように、MOSFETのゲート電極104a(ワ
ード線)から隣接メモリセルのスイッチングトランジス
タとしてのMOSFETのゲート電極104b(ワード
線)上に絶縁膜109を介して形成される不純物を高濃
度にドープした多結晶シリコンよりなるキャパシタの下
部型ff1105が、MOS F E Tのn−型ソー
スあるいはドレイン領域103にコンタクトするコンタ
クト部で、素子分離絶縁膜102によって素子分離され
たメモリセル領域(活性化領域)の短辺方向の幅が、コ
ンタクト部以外の領域での短辺方向の幅よりも小さくな
るように形成されている。
This +Fill type memory is adjacent to the gate electrode 104a (word line) of the MOSFET, as shown in FIG. 7(a) and FIG. The lower type ff1105 of the capacitor made of polycrystalline silicon doped with a high concentration of impurities is formed on the gate electrode 104b (word line) of the MOSFET as a switching transistor of a memory cell via an insulating film 109, and is a MOS FET. At the contact portion that contacts the n-type source or drain region 103, the width in the short side direction of the memory cell region (activation region) isolated by the device isolation insulating film 102 is the same as the width in the short side direction of the region other than the contact portion. It is formed to be smaller than the width in the side direction.

また、活性化領域は、コンタクト部でその幅を縮めると
共にメモリセルのスイッチングトランジスタの通過ゲー
ト電極104bの下で幅広とされている。
Further, the width of the active region is reduced at the contact portion and widened under the pass gate electrode 104b of the switching transistor of the memory cell.

他部については、第9図に示した積層型メモリセルと同
様である。同一部には同一の符号を付した。
The other parts are the same as the stacked memory cell shown in FIG. Identical parts are given the same reference numerals.

このような構成では、キャパシタ面積を大きくし静電容
量を大きくすることができ高性能化をはかることができ
るのみならず、隣接する2ビツトのメモリセルのコンタ
クト108a、108b間の距離が小さいにもかかわら
ず、メモリセル領域(活性化領域)の短辺方向の幅がコ
ンタクト部以外の領域での短辺方向の幅よりも小さくな
るように形成されているため、コンタクトボールの位置
ずれなどが生じても、隣接メモリセル間のパンチスルー
もなく信頼性の高い積層型メモリを得ることが可能とな
る。
With such a configuration, not only can the area of the capacitor be increased and the capacitance can be increased to improve performance, but also the distance between the contacts 108a and 108b of adjacent 2-bit memory cells can be shortened. However, since the memory cell region (activation region) is formed so that the width in the short side direction is smaller than the width in the short side direction of the area other than the contact portion, misalignment of the contact ball may occur. Even if punch-through occurs, it is possible to obtain a highly reliable stacked memory without punch-through between adjacent memory cells.

また、活性化領域は、隣接メモリセルのスイッチングト
ランジスタのゲート電極104b(ワード線)と1部で
重なるようになっているため、ゲート電極104aとゲ
ート電極104bとがコンタクト周りで同一のレベルと
なる。このため、絶縁膜109へのコンタクトホール1
10の形成に際しての位置制御が容易となり、さらに信
頼性の向上をはかることが可能となる。
Further, since the activation region partially overlaps with the gate electrode 104b (word line) of the switching transistor of the adjacent memory cell, the gate electrode 104a and the gate electrode 104b are at the same level around the contact. . Therefore, contact hole 1 to insulating film 109
Position control when forming 10 becomes easier, and it becomes possible to further improve reliability.

第゛7図(C)は変形例を示し、キャパシタの下部電極
105と同一工程で不純物ドープしたパッド電極をビッ
ト線コンタクト部に設けた例である。なお、この第7図
(a)乃至(C)の例ではキャパシタのコンタクト部で
活性化領域幅を他の領域よりも狭くするようにしたが、
ビット線のコンタクト部でも点!ICで示すように活性
化領域幅を他の領域よりも狭くするようにしてもよく、
これにより更に信頼性が向上する。
FIG. 7(C) shows a modified example in which a pad electrode doped with impurities is provided in the bit line contact portion in the same process as the lower electrode 105 of the capacitor. Note that in the examples shown in FIGS. 7(a) to (C), the width of the active region in the contact portion of the capacitor is made narrower than in other regions.
Dots even on the bit line contacts! As shown in IC, the width of the activated region may be made narrower than other regions.
This further improves reliability.

実施例4 次に、本発明の第4の実施例としてトレンチ型DRAM
への適用例について説明する。
Embodiment 4 Next, as a fourth embodiment of the present invention, a trench type DRAM will be described.
An example of its application will be explained.

第8図(a)および第8図(b)は、夫々第8図(C)
のA−A断面図およびB−B断面図である。
Figure 8(a) and Figure 8(b) are respectively Figure 8(C)
FIG. 2 is an AA sectional view and a BB sectional view.

トレンチ型メモリセルは、P型シリコン基板40内に所
定の間隔で深さ数μmの深い溝Vがn+型ソース或いは
ドレイン領域43aの横に佃られており、この溝Vの側
壁に形成された酸化シリコンWA46、溝に埋込まれた
多結晶シリコンプレート電極47がキャパシタを構成す
るようにしたもので、シリコン基板表面上での占有面積
は小さいにもかかわらず、キャパシタ面積は大きく容a
を大きくとることができるものであるが、この例では、
MOSFETのドレイン或いはソース領[43bへのビ
ット線50のコンタクト部では素子分離WA42によっ
て分離される素子領域41の幅が他の領域での素子領域
の幅よりも小さくなるようにしている。ここでビット線
50は不純物が高濃度にドープされた多結晶シリコンよ
りなるパッド部50aを介してn−型ドレインあるいは
ソース領域43bにコンタクトしている。また、44は
ワード線である。47はn−層である。またWはパッド
電極とビット線のコンタクト部を示している。
In the trench type memory cell, deep grooves V several μm deep are placed at predetermined intervals in a P-type silicon substrate 40 next to an n+ type source or drain region 43a, and a trench V is formed on the side wall of the groove V. Silicon oxide WA46 and a polycrystalline silicon plate electrode 47 embedded in a groove constitute a capacitor, and although it occupies a small area on the silicon substrate surface, the capacitor area is large and the capacitor is large.
can be made large, but in this example,
At the contact portion of the bit line 50 to the drain or source region [43b of the MOSFET], the width of the element region 41 separated by the element isolation WA42 is made smaller than the width of the element region in other regions. Here, the bit line 50 is in contact with the n-type drain or source region 43b via a pad portion 50a made of polycrystalline silicon doped with impurities at a high concentration. Further, 44 is a word line. 47 is an n-layer. Further, W indicates a contact portion between the pad electrode and the bit line.

このような構成では、キャパシタ面積を大きくし静電容
帛を大きくすることができ高性能化をはかることができ
るのみならず、隣接する2ビツトのメモリセルのコンタ
クト間の距離が小さいにもかかわらず、メモリセル領域
(活性化領域)の短辺方向の幅がコンタクト部以外の領
域での短辺方向の幅よりも小さくなるように形成されて
いるため、コンタクト領域での拡散長が更に伸びていて
も、隣接メモリセル間のパンチスルーもなく信頼性の高
い積層型メモリを得ることが可能となる。
With such a configuration, not only can the capacitor area be increased and the electrostatic capacitance be increased, resulting in higher performance, but also the distance between the contacts of adjacent 2-bit memory cells is small. Since the memory cell region (activation region) is formed so that its width in the short side direction is smaller than the width in the short side direction of the area other than the contact area, the diffusion length in the contact area is further extended. However, it is possible to obtain a highly reliable stacked memory without punch-through between adjacent memory cells.

また、以上の実施例において、層間絶縁膜としてCVD
法による5i02をその上に形成したBPSG膜との梢
層膿を用いる場合等ではBPSG膜中のリンがその後の
各種熱工程でコンタクト部に侵入し、さらに拡散層を深
くしてしまう。しかしこの発明によればこれらの15は
緩和される。
Furthermore, in the above embodiments, CVD is used as the interlayer insulating film.
In the case of using a BPSG film formed on top of 5i02 by the method, phosphorus in the BPSG film invades the contact portion during various subsequent thermal processes, further deepening the diffusion layer. However, according to the present invention, these 15 are relaxed.

以上の実施例では、ソースドレイン領域をn−型とした
がn+型どする場合にも有効である。
In the above embodiments, the source/drain regions are of n- type, but it is also effective to make them of n+ type.

コンタクトホール形成後の不純物注入はコンタクト抵抗
を低下させるだけでなく、例えばコンタクトがフィール
ドにまたがってしまうとコンタクト部の形成工程でフィ
ールド酸化膜がエツチングされて後退するので半導体活
性化領域の角部で接合が露出するのを防ぐためにコンタ
クトホール形成後、不純物の追加注入が必要となるため
でもある。
Implantation of impurities after forming a contact hole not only lowers the contact resistance, but also, for example, if the contact straddles the field, the field oxide film will be etched and retreated during the contact forming process, so it will not work at the corner of the semiconductor active region. This is also because additional impurity implantation is required after forming the contact hole to prevent the junction from being exposed.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明してきたように、本発明によれば、半導体基板
内に半導体活性化領域を形成してなる半導体装置におい
て、この半導体活性化領域の短辺方向の幅を、この半導
体活性化領域に導通をとるためのコンタクト部分で他の
部分よりも狭く形成しているため、コンタクト領域での
拡散長が伸びたり、コンタクト領域の位置ずれが生じた
りしても、コンタクト領域での素子分離能力の低下を防
ぐことができる。従ってその他の基板活性化領域幅は、
素子分離の許される限り広くすることができ、高性能で
信頼性の乙いものどなる。
As described above, according to the present invention, in a semiconductor device in which a semiconductor activation region is formed in a semiconductor substrate, the width of the semiconductor activation region in the short side direction is set to be electrically conductive to the semiconductor activation region. Since the contact area is narrower than other areas, even if the diffusion length in the contact area increases or the position of the contact area shifts, the element isolation ability in the contact area will decrease. can be prevented. Therefore, the other substrate activation region widths are:
Element isolation can be made as wide as possible, and high performance and reliability are achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(a)乃至第1図(C)は本発明の第1の実施例
のメモリセルを示す図、第2図乃至第3図は同メモリセ
ルの製造工程図、m4図(a)乃至第4図(C)は本光
明の第2の実施例のメモリセルを示す図、第5図乃至第
6図は同メモリセルの製造工程図、第7図(a>および
第7図(b)は本発明の第3の実施例の積層型メモリセ
ルを示す図、第7図(C,)は同3の実施例の変形例を
示す図、第8図(a)乃至第8図(C)は本発明の第4
の実施例のトレンチ型メモリセルを示す図、第9図およ
び第10図は、従来例のメモリを示す図である。 1・・・活性化領域、2・・・コンタクト部、3・・・
ゲート、4・・・キ1シバシタプレート、101・・・
p型のシリコン基板、102・・・素子分離絶縁膜、1
03・・・ソース領域、104a、104b・・・ゲー
ト電極、105・・・下部電極、106・・・上部電極
、107・・・絶縁膜、108a、108b・:]コン
タクト109・・・絶縁膜、110・・・コンタクトホ
ール、10・・・p型シリコン基板、11・・・活性化
領域、12・・・コンタクトホール、13・・・ゲート
、14・・・キャパシタプレート、15・・・ビット線
、16a・・・ソース、16b・・・ドレイン、17・
・・素子分離膜、18・・・層間絶縁膜、19a・・・
多結晶シリコン層、19b・・・酸化シリコン膜、20
・・・酸化シリコン膜、21・・・高濃度にドープされ
たシリコン層、40・・・シリコン基板、41・・・素
子領域、42・・・素子分離膜、43a・・・ソース領
域、43b・・・ドレイン領域、44・・・ワード線、
46・・・酸化シリコン膜、50・・・ビット線、50
a・・・パッド部。 第1図(c) 第2図((1)     第2図(b)第3図(0) 
   第3図(b) 第5図(b) 第6図(b) 第7図(G) 第7図(b) 4り 第8図(G)        第8図(b)第8図(C
? 08b 第10図(b)
Figures 1(a) to 1(C) are diagrams showing a memory cell according to the first embodiment of the present invention, Figures 2 to 3 are manufacturing process diagrams of the same memory cell, and Figure m4(a). 4C to 4C are diagrams showing a memory cell of the second embodiment of the present invention, FIGS. 5 to 6 are manufacturing process diagrams of the same memory cell, and FIGS. b) is a diagram showing a stacked memory cell according to the third embodiment of the present invention, FIG. 7(C,) is a diagram showing a modification of the third embodiment, and FIGS. 8(a) to 8. (C) is the fourth aspect of the present invention.
FIGS. 9 and 10 are diagrams showing a conventional memory. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Activation region, 2...Contact part, 3...
Gate, 4... Ki1shibashita plate, 101...
P-type silicon substrate, 102... element isolation insulating film, 1
03... Source region, 104a, 104b... Gate electrode, 105... Lower electrode, 106... Upper electrode, 107... Insulating film, 108a, 108b... Contact 109... Insulating film , 110... contact hole, 10... p-type silicon substrate, 11... active region, 12... contact hole, 13... gate, 14... capacitor plate, 15... bit Line, 16a...source, 16b...drain, 17.
...Element isolation film, 18...Interlayer insulating film, 19a...
Polycrystalline silicon layer, 19b... silicon oxide film, 20
. . . Silicon oxide film, 21 . . . Highly doped silicon layer, 40 . . Silicon substrate, 41 . ...Drain region, 44...Word line,
46...Silicon oxide film, 50...Bit line, 50
a... Pad part. Figure 1 (c) Figure 2 ((1) Figure 2 (b) Figure 3 (0)
Figure 3 (b) Figure 5 (b) Figure 6 (b) Figure 7 (G) Figure 7 (b) Figure 8 (G) Figure 8 (b) Figure 8 (C
? 08b Figure 10(b)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 半導体基板内を素子分離領域によつて分離し複数の半導
体活性化領域を形成してなる半導体装置において、 この半導体活性化領域の短辺方向の幅を、この半導体活
性化領域に導通をとるためのコンタクト部分で他の部分
よりも狭く形成したことを特徴とする半導体装置。 (2)半導体活性領域の幅を、前記コンタクト部分でチ
ャネル幅よりも狭く形成したことを特徴とする請求項(
1)記載の半導体装置。 (3)ダイナミック型RAMのビット線コンタクトに適
用したことを特徴とする請求項(1)記載の半導体装置
。 (4)積層形ダイナミックRAMの下部キャパシタコン
タクトに適用したことを特徴とする請求項(1)記載の
半導体装置。
[Claims] In a semiconductor device in which a plurality of semiconductor activation regions are formed by separating the inside of a semiconductor substrate by an element isolation region, the width of the semiconductor activation region in the short side direction is defined as the semiconductor activation region. A semiconductor device characterized in that a contact portion for establishing electrical conduction in a region is formed narrower than other portions. (2) Claim (2) characterized in that the width of the semiconductor active region is formed narrower than the channel width at the contact portion.
1) The semiconductor device described. (3) The semiconductor device according to claim (1), wherein the semiconductor device is applied to a bit line contact of a dynamic RAM. (4) The semiconductor device according to claim (1), wherein the semiconductor device is applied to a lower capacitor contact of a stacked dynamic RAM.
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