JPH04370956A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH04370956A
JPH04370956A JP3148606A JP14860691A JPH04370956A JP H04370956 A JPH04370956 A JP H04370956A JP 3148606 A JP3148606 A JP 3148606A JP 14860691 A JP14860691 A JP 14860691A JP H04370956 A JPH04370956 A JP H04370956A
Authority
JP
Japan
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film
polycrystalline silicon
films
barrier
impurity ions
Prior art date
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Pending
Application number
JP3148606A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeo Murakishi
村岸 武夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP3148606A priority Critical patent/JPH04370956A/en
Publication of JPH04370956A publication Critical patent/JPH04370956A/en
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    • 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
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76838Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
    • H01L21/76886Modifying permanently or temporarily the pattern or the conductivity of conductive members, e.g. formation of alloys, reduction of contact resistances
    • H01L21/76889Modifying permanently or temporarily the pattern or the conductivity of conductive members, e.g. formation of alloys, reduction of contact resistances by forming silicides of refractory metals
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B10/00Static random access memory [SRAM] devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Abstract

PURPOSE:To prevent the diffusion of impurity ions by a barrier film, to obviate the generation of a parasitic diode and to maintain excellent junction characteristics by interposing the barrier film for preventing the diffusion of impurity ions on the junction interface of a first conductive film and a second conductive film. CONSTITUTION:Polycrystalline silicon films as the foundations of a wiring 9a and an electrode 9b are deposited on the main surface of a silicon substrate 1 through a CVD method, and N-type impurity ions are implanted to the polycrystalline silicon films. Tungsten silicide films as the foundations of barrier films 11a, 11b are deposited through a sputtering method. P-type polycrystalline silicon films as the source-drain 15a, 15b of a thin-film transistor are joined with the polycrystalline silicon films, into which N-type impurities are implanted, as the wiring 9a and the electrode 9b through the barrier films 11a, 11b as the tungsten silicide films. Accordingly, the barrier films 11a, 11b function as the stoppers of the diffusion of impurity ions.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、一般に半導体装置に
関するものであり、より特定的には、寄生ダイオードを
発生させることなく、良好なコンタクトを有するように
改良された、薄膜トランジスタを含む半導体装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates generally to semiconductor devices, and more particularly to semiconductor devices including thin film transistors that have been improved to have good contact without generating parasitic diodes. It is something.

【0002】0002

【従来の技術】図3は、たとえば、IEEE  Ele
ctron  DeviceLetters(vol.
EDL−4,No.8,P.272−274,1989
)および電子情報通信学会技術研究報告(Vol.89
,No.67,P.1〜6,1989年)等に開示され
ている、従来の、薄膜トランジスタを有する半導体装置
の製造工程の断面図である。
2. Description of the Related Art FIG. 3 shows, for example, the IEEE Ele
ctron Device Letters (vol.
EDL-4, No. 8, P. 272-274, 1989
) and IEICE technical research report (Vol.89
, No. 67, P. 1-6, 1989), etc., is a cross-sectional view of a conventional manufacturing process of a semiconductor device having a thin film transistor.

【0003】以下、図3に示す製造工程を説明しながら
、従来の、薄膜トランジスタを有する半導体装置の構造
について説明する。
The structure of a conventional semiconductor device having a thin film transistor will be explained below while explaining the manufacturing process shown in FIG.

【0004】図3(a)を参照して、P型のシリコン基
板1の主表面に、素子分離酸化膜2を形成する。素子分
離酸化膜2で囲まれた素子領域に、MOS電界効果トラ
ンジスタ100,101を形成する。MOS電界効果ト
ランジスタ100は、半導体基板1の主表面に設けられ
たN型のソース/ドレイン領域7aと、半導体基板1上
にMOSゲート酸化膜3aを介して設けられたMOSゲ
ート電極4aとを含む。
Referring to FIG. 3(a), an element isolation oxide film 2 is formed on the main surface of a P-type silicon substrate 1. MOS field effect transistors 100 and 101 are formed in the element region surrounded by the element isolation oxide film 2. MOS field effect transistor 100 includes an N-type source/drain region 7a provided on the main surface of semiconductor substrate 1, and a MOS gate electrode 4a provided on semiconductor substrate 1 via MOS gate oxide film 3a. .

【0005】MOS電界効果トランジスタ101は、半
導体基板1の主表面に設けられたN型のソース/ドレイ
ン領域7bと、シリコン基板1上にMOSゲート酸化膜
3bを介して設けられたMOSゲート電極4bとを含む
MOS field effect transistor 101 includes an N-type source/drain region 7b provided on the main surface of semiconductor substrate 1, and a MOS gate electrode 4b provided on silicon substrate 1 via MOS gate oxide film 3b. including.

【0006】シリコン基板1の主表面には、また、ソー
ス/ドレイン領域7bの一方に接続され、シリコン基板
1と、後に形成される多結晶シリコン膜とを接合するた
めのN型不純物層8が設けられている。
[0006] On the main surface of silicon substrate 1, there is also an N-type impurity layer 8 connected to one of source/drain regions 7b for bonding silicon substrate 1 and a polycrystalline silicon film to be formed later. It is provided.

【0007】MOS電界効果トランジスタ100および
MOS電界効果トランジスタ101を覆うように、シリ
コン基板1の上に層間酸化膜10を、化学気相成長法(
以下、CVD法という)により堆積する。層間酸化膜1
0中に、N型不純物層8の表面を露出させるための開口
部10aを形成する。
An interlayer oxide film 10 is formed on the silicon substrate 1 by chemical vapor deposition (CVD) so as to cover the MOS field effect transistor 100 and the MOS field effect transistor 101.
The film is deposited by a CVD method (hereinafter referred to as a CVD method). Interlayer oxide film 1
An opening 10a for exposing the surface of the N-type impurity layer 8 is formed in the 0.

【0008】図3(a)および(b)を参照して、開口
部10aによって露出したN型不純物層8の表面に接触
するように、シリコン基板1の表面に、配線9aと配線
9bの基礎となる多結晶シリコン膜をCVD法により堆
積する。その後、多結晶シリコン膜中にN型不純物を注
入する。この多結晶シリコン膜を写真製版・エッチング
により、選択的にパターニングし、配線9aと電極9b
を形成する。
Referring to FIGS. 3(a) and 3(b), the bases of wiring 9a and wiring 9b are placed on the surface of silicon substrate 1 so as to be in contact with the surface of N-type impurity layer 8 exposed through opening 10a. A polycrystalline silicon film is deposited by CVD. After that, N-type impurities are implanted into the polycrystalline silicon film. This polycrystalline silicon film is selectively patterned by photolithography and etching to form interconnections 9a and electrodes 9b.
form.

【0009】図3(b)を参照して、配線9aと電極9
bを覆うように、シリコン基板1の上に、二度目の層間
酸化膜10をCVD法により堆積する。層間酸化膜10
の上に、薄膜トランジスタ用ゲート電極(以下、TFT
ゲート電極という)12の基礎となる多結晶シリコン膜
をCVD法により堆積し、この多結晶シリコン膜にP型
不純物を注入する。多結晶シリコン膜を写真製版・エッ
チングにより、選択的にパターニングすることによって
、TFTゲート電極12を形成する。引続き、CVD法
により、TFTゲート電極12を覆う、TFTゲート酸
化膜13を堆積する。層間絶縁膜10中に、配線9aと
電極9bの表面を露出させるためのコンタクトホール1
6a,16bを開口する。
Referring to FIG. 3(b), wiring 9a and electrode 9
A second interlayer oxide film 10 is deposited on silicon substrate 1 by CVD so as to cover layer b. Interlayer oxide film 10
On top of the thin film transistor gate electrode (hereinafter referred to as TFT)
A polycrystalline silicon film serving as the basis of the gate electrode (12) is deposited by CVD, and P-type impurities are implanted into this polycrystalline silicon film. The TFT gate electrode 12 is formed by selectively patterning the polycrystalline silicon film by photolithography and etching. Subsequently, a TFT gate oxide film 13 covering the TFT gate electrode 12 is deposited by CVD. A contact hole 1 is formed in the interlayer insulating film 10 to expose the surfaces of the wiring 9a and the electrode 9b.
6a and 16b are opened.

【0010】図3(c)を参照して、配線9aと電極9
bの表面に接触するように、かつTFTゲート電極12
を被覆するように、シリコン基板1の上に、チャネル部
14、ソース/ドレイン15a,15bの基礎となる薄
膜多結晶シリコン膜をCVD法により堆積し、これを写
真製版により、所定の形状にパターニングする。
Referring to FIG. 3(c), wiring 9a and electrode 9
b and in contact with the surface of the TFT gate electrode 12.
A thin polycrystalline silicon film, which will become the basis of the channel part 14 and source/drains 15a and 15b, is deposited on the silicon substrate 1 by the CVD method so as to cover the silicon substrate 1, and then patterned into a predetermined shape by photolithography. do.

【0011】図3(c)と(d)を参照して、薄膜多結
晶シリコン膜のチャネル部14をマスクし、低エネルギ
ーでP型不純物イオンを薄膜多結晶シリコン膜中に注入
し、ソース15a/ドレイン15bを形成する。
Referring to FIGS. 3(c) and 3(d), the channel portion 14 of the thin polycrystalline silicon film is masked, and P-type impurity ions are implanted into the thin polycrystalline silicon film at low energy to form the source 15a. / form the drain 15b.

【0012】0012

【発明が解決しようとする課題】従来の薄膜トランジス
タを有する半導体装置は以上のように構成されていたの
で、図3(c)を参照して、P型不純物イオンを注入し
たソース15a・ドレイン15bである多結晶シリコン
膜は、N型不純物イオンが注入された配線9a・電極9
bとの間でPN接合部を形成し、寄生ダイオードが発生
していた。
[Problems to be Solved by the Invention] Since a conventional semiconductor device having a thin film transistor is constructed as described above, referring to FIG. A certain polycrystalline silicon film has a wiring 9a/electrode 9 implanted with N-type impurity ions.
A PN junction was formed between the capacitor and the capacitor, and a parasitic diode was generated.

【0013】この寄生ダイオードの発生は、必要な電源
電圧を供給できない、また、MOSトランジスタのしき
い値電圧が変動する等の、デバイス特性を悪化させると
いう問題点があった。
The generation of this parasitic diode has the problem of deteriorating device characteristics, such as not being able to supply the necessary power supply voltage and causing fluctuations in the threshold voltage of the MOS transistor.

【0014】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、寄生ダイオードを発生させない
ように改良された、薄膜トランジスタを有する半導体装
置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device having a thin film transistor that is improved so as not to generate a parasitic diode.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体装
置は、半導体基板と、上記半導体基板の上に設けられた
MOS電界効果トランジスタと、上記MOS電界効果ト
ランジスタに電気的に接続された第1の導電性膜と、上
記MOS電界効果トランジスタよりも上の位置に設けら
れた薄膜トランジスタと、を備えている。上記薄膜トラ
ンジスタは、上記第1の導電性膜と接続されるように設
けられ、該薄膜トランジスタのソース/ドレインとなる
第2の導電性膜を含む。上記問題点を解決するために、
上記第1の導電性膜と上記第2の導電性膜との接合界面
に、不純物イオンの拡散を防止するためのバリア膜を介
在させている。
[Means for Solving the Problems] A semiconductor device according to the present invention includes a semiconductor substrate, a MOS field effect transistor provided on the semiconductor substrate, and a first MOS field effect transistor electrically connected to the MOS field effect transistor. and a thin film transistor provided above the MOS field effect transistor. The thin film transistor includes a second conductive film that is connected to the first conductive film and serves as a source/drain of the thin film transistor. In order to solve the above problems,
A barrier film for preventing diffusion of impurity ions is interposed at the bonding interface between the first conductive film and the second conductive film.

【0016】この発明の好ましい実施態様によれば、上
記バリア膜には、高融点金属膜又は高融点金属化合物膜
が好ましく用いられ、特に、チタン−タングステン膜、
チタンナイトライド膜は好ましい。
According to a preferred embodiment of the present invention, the barrier film is preferably a high melting point metal film or a high melting point metal compound film, particularly a titanium-tungsten film,
Titanium nitride films are preferred.

【0017】また、上記バリア膜には、高融点シリサイ
ド膜も好ましく用いられ、特に、タングステンシリサイ
ド膜、チタンシリサイド膜は好ましい。
[0017] Also, a high melting point silicide film is preferably used as the barrier film, and a tungsten silicide film and a titanium silicide film are particularly preferred.

【0018】さらに、上記バリア膜は、3nm程度また
は3nm以下の絶縁膜であることが好ましく、特に、3
nm程度またはそれ以下のシリコン窒化膜、シリコン酸
化膜が好ましい。
Furthermore, the barrier film is preferably an insulating film with a thickness of about 3 nm or less, particularly 3 nm or less.
A silicon nitride film or a silicon oxide film with a thickness of about nm or less is preferable.

【0019】また上記シリコン酸化膜は、ランプアニー
ルによって形成されるのが好ましい。
The silicon oxide film is preferably formed by lamp annealing.

【0020】[0020]

【作用】この発明に係る半導体装置によれば、第1の導
電性膜と第2の導電性膜との接合界面に、不純物イオン
の拡散を防止するためのバリア膜を介在させているので
、このバリア膜が第1の導電性膜および第2の導電性膜
中の不純物イオンの拡散のストッパーとなる。
[Operation] According to the semiconductor device according to the present invention, since a barrier film for preventing diffusion of impurity ions is interposed at the bonding interface between the first conductive film and the second conductive film, This barrier film serves as a stopper for diffusion of impurity ions in the first conductive film and the second conductive film.

【0021】[0021]

【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0022】実施例1 図1は、この発明の一実施例に係る、薄膜トランジスタ
を有する半導体装置の製造工程図である。
Embodiment 1 FIG. 1 is a manufacturing process diagram of a semiconductor device having a thin film transistor according to an embodiment of the present invention.

【0023】以下、図1に示す製造工程を説明しながら
、その構造について説明する。図1(a)を参照して、
P型のシリコン基板1の主表面に、素子分離酸化膜2を
形成する。素子分離酸化膜2で囲まれた素子領域に、M
OS電界効果トランジスタ100,101を形成する。 MOS電界効果トランジスタ100は、LDD構造のも
のであり、半導体基板1の主表面に設けられた低濃度N
型不純物拡散層5aと高濃度N型不純物拡散層7aとか
らなるソース/ドレイン領域と、半導体基板1上にMO
Sゲート酸化膜3aを介して設けられたMOSゲート電
極4aとを含む。
The structure will be explained below while explaining the manufacturing process shown in FIG. Referring to FIG. 1(a),
An element isolation oxide film 2 is formed on the main surface of a P-type silicon substrate 1. In the element region surrounded by the element isolation oxide film 2, M
OS field effect transistors 100 and 101 are formed. The MOS field effect transistor 100 has an LDD structure, and has a low concentration of N formed on the main surface of the semiconductor substrate 1.
A source/drain region consisting of a type impurity diffusion layer 5a and a high concentration N type impurity diffusion layer 7a, and an MO layer on the semiconductor substrate 1.
MOS gate electrode 4a provided through S gate oxide film 3a.

【0024】MOS電界効果トランジスタ101は、L
DD構造のものであり、半導体基板1の主表面に設けら
れた低濃度N型不純物拡散層5bと高濃度N型不純物拡
散層7bとからなるソース/ドレイン領域と、シリコン
基板1上にMOSゲート酸化膜3bを介して設けられた
MOSゲート電極4bとを含む。
The MOS field effect transistor 101 has an L
It has a DD structure, and includes a source/drain region consisting of a low concentration N-type impurity diffusion layer 5b and a high concentration N-type impurity diffusion layer 7b provided on the main surface of the semiconductor substrate 1, and a MOS gate on the silicon substrate 1. MOS gate electrode 4b provided through oxide film 3b.

【0025】シリコン基板1の主表面には、また、低濃
度N型不純物拡散層5bと高濃度N型不純物拡散層7b
とからなるソース/ドレイン領域の一方に接続され、シ
リコン基板1と、後に形成される多結晶シリコン膜とを
接合するためのN型不純物層8が形成される。
On the main surface of the silicon substrate 1, there are also a low concentration N type impurity diffusion layer 5b and a high concentration N type impurity diffusion layer 7b.
An N-type impurity layer 8 is formed to be connected to one of the source/drain regions consisting of and for bonding silicon substrate 1 and a polycrystalline silicon film to be formed later.

【0026】MOS電界効果トランジスタ100および
MOS電界効果トランジスタ101を覆うように、シリ
コン基板1の上に層間酸化膜10をCVD法により堆積
する。層間絶縁膜10中に、N型不純物層8の表面を露
出させるための開口部を形成する。
An interlayer oxide film 10 is deposited on silicon substrate 1 by CVD so as to cover MOS field effect transistor 100 and MOS field effect transistor 101. An opening is formed in interlayer insulating film 10 to expose the surface of N-type impurity layer 8 .

【0027】その後、開口部10aによって露出された
N型不純物層8の表面に接触するように、シリコン基板
1の主表面に、配線9aおよび電極9bの基礎となる多
結晶シリコン膜をCVD法により堆積し、その後、この
多結晶シリコン膜にN型不純物イオンを注入する。その
後、バリア膜11a,11bの基礎となるタングステン
シリサイド膜をスパッタ法で堆積する。続いて、タング
ステンシリサイド膜と多結晶シリコン膜を、同時に、写
真製版、エッチングにより、パターニングし、バリア膜
11a,11bがその上に形成された配線9aと電極9
bを形成する。
Thereafter, a polycrystalline silicon film, which will become the basis of wiring 9a and electrode 9b, is deposited by CVD on the main surface of silicon substrate 1 so as to be in contact with the surface of N-type impurity layer 8 exposed through opening 10a. After that, N-type impurity ions are implanted into this polycrystalline silicon film. Thereafter, a tungsten silicide film, which becomes the basis of barrier films 11a and 11b, is deposited by sputtering. Subsequently, the tungsten silicide film and the polycrystalline silicon film are simultaneously patterned by photolithography and etching to form the wiring 9a and the electrode 9 on which the barrier films 11a and 11b are formed.
form b.

【0028】バリア膜11a,11bを覆うように、再
度、層間酸化膜10をCVD法で堆積し、さらに、層間
絶縁膜10の上に、TFTゲート電極12の基礎となる
多結晶シリコン膜をCVD法により堆積し、これにP型
不純物を注入する。次に、多結晶シリコン膜を写真製版
・エッチングによりパターニングし、TFTゲート電極
12を形成する。続いて、CVD法で、TFTゲート電
極12を被覆するように、ゲート酸化膜13を堆積する
。その後、層間酸化膜10中に、バリア膜11a,11
bの表面を露出させるためのコンタクトホール16a,
16bを開口する。
An interlayer oxide film 10 is deposited again by the CVD method so as to cover the barrier films 11a and 11b, and then a polycrystalline silicon film, which will become the basis of the TFT gate electrode 12, is deposited on the interlayer insulating film 10 by CVD. A P-type impurity is implanted into this. Next, the polycrystalline silicon film is patterned by photolithography and etching to form a TFT gate electrode 12. Subsequently, a gate oxide film 13 is deposited by CVD to cover the TFT gate electrode 12. After that, barrier films 11a and 11 are formed in the interlayer oxide film 10.
A contact hole 16a for exposing the surface of b.
16b is opened.

【0029】図1(b)を参照して、バリア膜11a,
11bに接触するように、かつ、TFTゲート電極12
を覆うように、シリコン基板1の上に、チャネル14,
ソース/ドレイン15a,15bの基礎となる薄膜多結
晶シリコン膜をCVD法により堆積する。
Referring to FIG. 1(b), barrier films 11a,
11b and in contact with the TFT gate electrode 12.
A channel 14,
A thin polycrystalline silicon film, which will become the basis of source/drains 15a and 15b, is deposited by CVD.

【0030】薄膜多結晶シリコン膜のチャネル部14を
マスクし、低エネルギーでP型不純物イオンを薄膜多結
晶シリコンシリコン膜中に注入し、ソース・ドレイン1
5a,15bを形成し、薄膜トランジスタ102が完成
する。
The channel portion 14 of the thin polycrystalline silicon film is masked, and P-type impurity ions are implanted into the thin polycrystalline silicon film at low energy.
5a and 15b are formed, and the thin film transistor 102 is completed.

【0031】この実施例によれば、薄膜トランジスタの
ソース・ドレイン15a,15bであるP型多結晶シリ
コン膜はタングステンシリサイド膜であるバリア膜11
a,11bを介して、配線9aおよび電極9bであるN
型不純物が注入された多結晶シリコン膜と接合している
。それゆえに、バリア膜11a,11bが、P型多結晶
シリコン膜(15a,15b)およびN型多結晶シリコ
ン膜(9a,9b)中の不純物イオンの拡散のストッパ
ーとなる。その結果、寄生ダイオードの発生を防止し、
かつ良好な接合特性が維持される。
According to this embodiment, the P-type polycrystalline silicon film which is the source/drain 15a, 15b of the thin film transistor is replaced by the barrier film 11 which is a tungsten silicide film.
N, which is the wiring 9a and the electrode 9b, via a and 11b.
It is in contact with a polycrystalline silicon film into which type impurities have been implanted. Therefore, barrier films 11a and 11b act as stoppers for diffusion of impurity ions in P-type polycrystalline silicon films (15a, 15b) and N-type polycrystalline silicon films (9a, 9b). As a result, the generation of parasitic diodes is prevented,
In addition, good bonding properties are maintained.

【0032】実施例2 なお、上記実施例では、バリア膜として、タングステン
シリサイド膜を用いる場合を例示したが、この発明はこ
れに限られものでなく、チタンナイトライド膜を使用し
ても同様の効果を実現する。チタンナイトライド膜の作
成は、以下のように行なわれる。図1を参照して、配線
9aおよび電極9bのもととなる多結晶シリコン膜を堆
積した後、チタン膜をスパッタ法で堆積し、その後、こ
のチタン膜を約800℃で、N2 雰囲気下で、ランプ
アニール法により、アニールする。その後、これらをパ
ターニングし、所定の形状の、配線(9a,11a)お
よび電極(9b,11b)とする。以下の工程は、実施
例1と同様である。
Example 2 In the above example, the case where a tungsten silicide film is used as the barrier film is exemplified, but the present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained even if a titanium nitride film is used. Realize the effect. The titanium nitride film is prepared as follows. Referring to FIG. 1, after depositing a polycrystalline silicon film that will become the basis of wiring 9a and electrode 9b, a titanium film is deposited by sputtering, and then this titanium film is deposited at about 800° C. in an N2 atmosphere. , annealing is performed using a lamp annealing method. Thereafter, these are patterned to form wiring (9a, 11a) and electrodes (9b, 11b) in predetermined shapes. The following steps are the same as in Example 1.

【0033】実施例3 この実施例では、バリア膜にシリコン窒化膜を用いる。 上記実施例では、バリア膜の膜厚については述べなかっ
たが、バリア膜としてシリコン窒化膜を用いる場合、そ
の膜厚は、3nm程度またはそれ以下であることが好ま
しい。
Example 3 In this example, a silicon nitride film is used as the barrier film. Although the thickness of the barrier film was not described in the above embodiments, when a silicon nitride film is used as the barrier film, the film thickness is preferably about 3 nm or less.

【0034】このような薄膜のシリコン窒化膜の形成は
、図1を参照して、配線9aおよび電極9bの基礎とな
る多結晶シリコン膜を堆積し、N型不純物を注入し、そ
の後、800〜1000℃程度で、NH3 雰囲気で、
ランプアニール法によりアニールすることによって得ら
れ、3nm程度またはそれ以下のシリコン窒化膜が形成
される。これらの膜を写真製版・エッチングにより、パ
ターニングすることによって、配線(10a,11a)
と電極(9b・11b)が形成される。以下の工程は、
実施例1と同様である。
In order to form such a thin silicon nitride film, referring to FIG. At about 1000℃, in NH3 atmosphere,
This is obtained by annealing using a lamp annealing method, and a silicon nitride film of about 3 nm or less is formed. By patterning these films by photolithography and etching, wiring (10a, 11a)
and electrodes (9b, 11b) are formed. The following process is
This is the same as in Example 1.

【0035】実施例4 図2は、この発明のさらに他の実施例に係る、薄膜トラ
ンジスタを有する半導体記憶装置の製造工程図である。
Embodiment 4 FIG. 2 is a manufacturing process diagram of a semiconductor memory device having a thin film transistor according to still another embodiment of the present invention.

【0036】MOS電界効果トランジスタ100,10
1を形成するまでの工程は、実施例1と同様であるので
、同一または相当する部分には、同一の参照番号を付し
、その説明を繰返さない。
MOS field effect transistor 100, 10
The steps up to the formation of Example 1 are the same as in Example 1, so the same or corresponding parts are given the same reference numerals and the description thereof will not be repeated.

【0037】図2(a)を参照して、配線9aおよび電
極9bの基礎となる多結晶シリコン膜をCVD法により
堆積し、この多結晶シリコン膜にN型不純物イオンを注
入する。その後、写真製版・エッチングにより、パター
ニングし、配線9aと電極9bを形成する。次に、配線
9aと電極9bを覆うように、層間酸化膜10を再度C
VD法により堆積し、さらに、その上にCVD法により
、TFTゲート電極12の基礎となる多結晶シリコン膜
を堆積し、これにP型不純物イオンを注入する。その後
、写真製版・エッチングにより、多結晶シリコン膜をパ
ターニングし、THTゲート電極12を形成する。続い
て、CVD法により、TFTゲート電極12を覆うよう
に、ゲート酸化膜13を堆積する。その後、層間絶縁膜
10中に、配線9aおよび電極9bの表面を露出させる
ためのコンタクトホール16a,16bを開口する。
Referring to FIG. 2(a), a polycrystalline silicon film serving as the basis of wiring 9a and electrode 9b is deposited by CVD, and N-type impurity ions are implanted into this polycrystalline silicon film. Thereafter, patterning is performed by photolithography and etching to form wiring 9a and electrode 9b. Next, the interlayer oxide film 10 is coated with C again so as to cover the wiring 9a and the electrode 9b.
A polycrystalline silicon film is deposited by the VD method, and then a polycrystalline silicon film, which will become the basis of the TFT gate electrode 12, is deposited thereon by the CVD method, and P-type impurity ions are implanted into this. Thereafter, the polycrystalline silicon film is patterned by photolithography and etching to form the THT gate electrode 12. Subsequently, a gate oxide film 13 is deposited by the CVD method so as to cover the TFT gate electrode 12. After that, contact holes 16a and 16b are opened in the interlayer insulating film 10 to expose the surfaces of the wiring 9a and the electrode 9b.

【0038】図2(b)を参照して、800〜1000
℃程度に加熱し、NH3 またはO2 雰囲気で、ラン
プアニール法により、配線9aおよび電極9bの上層部
に、3nm程度または3nm以下のシリコン窒化膜また
はシリコン酸化膜17を形成する。シリコン窒化膜また
はシリコン酸化膜17に接触するように、かつ、TFT
ゲート電極12を覆うように、CVD法により、チャネ
ル部14,ソース/ドレイン15a,15bの基礎とな
る薄膜多結晶シリコン膜を堆積する。写真製版により、
チャネル部14をマスクし、低エネルギーでP型不純物
イオンを注入し、ソース・ドレイン15a,15bを形
成する。このとき、P型不純物イオンを注入したTFT
のソースドレイン15a,15bである多結晶シリコン
膜は、シリコン窒化膜またはシリコン酸化膜17を介し
て、N型不純物イオンが注入された配線9a・電極9b
である多結晶シリコン膜と接合する。
Referring to FIG. 2(b), 800 to 1000
A silicon nitride film or silicon oxide film 17 with a thickness of about 3 nm or less is formed on the upper layer of the wiring 9a and the electrode 9b by heating to about .degree. C. and using a lamp annealing method in an NH3 or O2 atmosphere. In contact with the silicon nitride film or silicon oxide film 17, and the TFT
A thin polycrystalline silicon film, which will become the basis of the channel section 14 and the sources/drains 15a and 15b, is deposited by CVD so as to cover the gate electrode 12. Through photoengraving,
Channel portion 14 is masked and P-type impurity ions are implanted at low energy to form sources and drains 15a and 15b. At this time, the TFT implanted with P-type impurity ions
The polycrystalline silicon film, which is the source/drain 15a, 15b of
It is bonded to a polycrystalline silicon film.

【0039】この実施例によると、TFTのチャネルお
よびソース/ドレインを形成している多結晶シリコン膜
(非晶質シリコン膜を含む)と他の配線・電極等に使用
されている多結晶シリコン膜とが接合する部分に、ダイ
レクト・トンネリング電流を流すことが可能となる。
According to this embodiment, the polycrystalline silicon film (including the amorphous silicon film) forming the channel and source/drain of the TFT and the polycrystalline silicon film used for other wiring, electrodes, etc. It becomes possible to flow a direct tunneling current through the junction between the two.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明に係る半
導体装置によれば、第1の導電性膜と第2の導電性膜と
の接合界面に、不純物イオンの拡散を防止するためのバ
リア膜を介在させているので、そのバリア膜が第1の導
電性膜および第2の導電性膜中の不純物イオンの拡散の
ストッパーとなる。その結果、寄生ダイオードの発生を
防止し、かつ良好な接合特性を維持できるという効果を
奏する。
As explained above, according to the semiconductor device of the present invention, a barrier film for preventing diffusion of impurity ions is provided at the bonding interface between the first conductive film and the second conductive film. is interposed, the barrier film serves as a stopper for diffusion of impurity ions in the first conductive film and the second conductive film. As a result, it is possible to prevent the generation of parasitic diodes and maintain good junction characteristics.

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

【図1】この発明の一実施例に係る、薄膜トランジスタ
を有する半導体装置の、製造工程の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a manufacturing process of a semiconductor device having a thin film transistor according to an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の他の実施例に係る、薄膜トランジス
タを有する半導体記憶装置の、製造工程を断面図で表わ
したものである。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of a semiconductor memory device having a thin film transistor according to another embodiment of the present invention.

【図3】従来の、薄膜トランジスタを有する半導体装置
の製造工程の、断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional manufacturing process of a semiconductor device having a thin film transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  シリコン基板 9a  配線 9b  電極 11a  バリア膜 12a  バリア膜 14  チャネル部 15a  ソース/ドレイン 15b  ソース/ドレイン 100  MOS電界効果トランジスタ101  MO
S電界効果トランジスタ102  薄膜トランジスタ
1 Silicon substrate 9a Wiring 9b Electrode 11a Barrier film 12a Barrier film 14 Channel portion 15a Source/drain 15b Source/drain 100 MOS field effect transistor 101 MO
S field effect transistor 102 thin film transistor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  半導体基板と、前記半導体基板の上に
設けらたMOS電界効果トランジスタと、前記MOS電
界効果トランジスタに電気的に接続された第1の導電性
膜と、前記MOS電界効果トランジスタよりも上の位置
に設けられた薄膜トランジスタと、を備え、前記薄膜ト
ランジスタは、前記第1の導電性膜と接続されるように
設けられた、該薄膜トランジスタのソース/ドレインと
なる第2の導電性膜を含む、半導体装置において、前記
第1の導電性膜と前記第2の導電性膜との接合界面に、
不純物イオンの拡散を防止するためのバリア膜を介在さ
せたことを特徴とする、半導体装置。
1. A semiconductor substrate, a MOS field effect transistor provided on the semiconductor substrate, a first conductive film electrically connected to the MOS field effect transistor, and a MOS field effect transistor comprising: a semiconductor substrate; a thin film transistor provided above the first conductive film, and the thin film transistor includes a second conductive film that is connected to the first conductive film and serves as a source/drain of the thin film transistor. A semiconductor device comprising: a bonding interface between the first conductive film and the second conductive film;
A semiconductor device characterized by interposing a barrier film to prevent diffusion of impurity ions.
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