JPH10163322A - Semiconductor device and its manufacture - Google Patents

Semiconductor device and its manufacture

Info

Publication number
JPH10163322A
JPH10163322A JP32150496A JP32150496A JPH10163322A JP H10163322 A JPH10163322 A JP H10163322A JP 32150496 A JP32150496 A JP 32150496A JP 32150496 A JP32150496 A JP 32150496A JP H10163322 A JPH10163322 A JP H10163322A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silicon substrate
film
silicon
contact hole
phosphorus
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.)
Pending
Application number
JP32150496A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshitaka Fujiishi
義隆 藤石
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
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP32150496A priority Critical patent/JPH10163322A/en
Publication of JPH10163322A publication Critical patent/JPH10163322A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a semiconductor device which can reduce the junction capacitance and a leakage current and can prevent degradation in punch-through resistance by reducing the contacting area between a silicon film and a silicon substrate. SOLUTION: This semiconductor device comprises, an interlayer TEOS (tetraethyl orthosilicate) oxide film 3 having a contact hole 4 formed on a silicon substrate 1, a film 6a made of silicon carbide formed in a part of the opening of the contact hole 4 on the surface of the silicon substrate 1; and a phosphorus-doped polysilicon film 8 which is formed in the contact hole 4 and has a contact surface 1a with the silicon substrate 1. On the surface of the silicon substrate 1, the contact surface 1a is surrounded by a film 6a made of silicon carbide. Consequently, the area of a junction surface 9a between an N<+> diffusion region 9 formed by diffusion of phosphorus from the phosphorus- doped polysilicon film 8 to the silicon substrate 1 and a P-type well 12 formed in the silicon substrate 1 can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は半導体装置及びそ
の製造方法に関するものであり、より特定的には、シリ
コン基板と例えば配線等の電気的素子との接合面に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the same, and more particularly to a bonding surface between a silicon substrate and an electric element such as a wiring.

【0002】[0002]

【従来の技術】以下に、従来の半導体装置の構造を図1
5に基づいて説明する。ここで、図15は従来の半導体
装置の構造を示す要部断面図である。図15において、
1は表面の一部に凹部1cを有するシリコン基板、2は
このシリコン基板1上に形成された、Nチャネル電界効
果型MOSトランジスタのゲート電極、3はシリコン基
板1上に形成された層間TEOS(Tetra−Eth
yle−Ortho Silicate)酸化膜、4は
シリコン基板1の凹部1cを含む表面に開口する、層間
TEOS酸化膜3に形成されたコンタクトホール、5は
上記電界効果型MOSトランジスタのN型のソース・ド
レイン領域である。
2. Description of the Related Art The structure of a conventional semiconductor device is shown in FIG.
5 will be described. Here, FIG. 15 is a cross-sectional view of a main part showing a structure of a conventional semiconductor device. In FIG.
Reference numeral 1 denotes a silicon substrate having a concave portion 1c in a part of the surface, 2 denotes a gate electrode of an N-channel field effect MOS transistor formed on the silicon substrate 1, and 3 denotes an interlayer TEOS ( Tetra-Eth
yl-Ortho Silicate) oxide film, 4 is a contact hole formed in the interlayer TEOS oxide film 3 which opens on the surface including the concave portion 1c of the silicon substrate 1, and 5 is the N-type source / drain of the field effect MOS transistor. Area.

【0003】又、7aはコンタクトホール4の内部に形
成され、当該コンタクトホール4の側面に沿った筒形状
の側壁TEOS酸化膜、8はコンタクトホール4の内部
に形成され、シリコン基板1と接触面1aにおいて接触
するリンドープト多結晶シリコン膜、9はリンドープト
多結晶シリコン膜8からシリコン基板1へのリンの拡散
により形成されたN+拡散領域、9aはこのN+拡散領域
9とシリコン基板1に形成されているP型ウェル12と
の接合面、13はリンドープト多結晶シリコン膜8上に
形成された、配線等の上層に形成される電気的素子とリ
ンドープト多結晶シリコン膜8との絶縁を図るための、
TEOS酸化膜からなる上層TEOS層間膜である。
Further, 7a is formed in the inside of the contact hole 4, and a cylindrical TEOS oxide film is formed along the side surface of the contact hole 4, and 8 is formed in the inside of the contact hole 4 to make contact with the silicon substrate 1. A phosphorus-doped polycrystalline silicon film contacting at 1a, 9 is an N + diffusion region formed by diffusion of phosphorus from the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 to the silicon substrate 1, and 9a is formed in the N + diffusion region 9 and the silicon substrate 1. The junction surface 13 with the P-type well 12 is used to insulate the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 from an electrical element formed on the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 and formed in an upper layer such as a wiring. of,
An upper TEOS interlayer film made of a TEOS oxide film.

【0004】又、xはシリコン基板凹部1cの本断面に
おける幅であり、yはシリコン基板1表面での、側壁T
EOS酸化膜7aの内側面の本断面における間隔であ
り、従来は、幅xの値に対して間隔yは約2〜3割大き
な値を示し、具体的には、例えば、幅xの値が約0.1
6μmの場合に置いて、間隔yは0.2μm程度の値を
示していた。
[0004] In addition, x is the width of the silicon substrate concave portion 1c in this cross section, and y is the side wall T on the surface of the silicon substrate 1.
This is the interval in the main cross section of the inner surface of the EOS oxide film 7a. Conventionally, the interval y shows a value that is about 20 to 30% larger than the value of the width x. About 0.1
In the case of 6 μm, the interval y showed a value of about 0.2 μm.

【0005】又、ここで、上記のような構造を有する従
来の半導体装置の製造方法を、以下に、図16〜図21
に基づいて説明する。ここで、図16〜図21は従来の
半導体装置の製造方法を工程順に示す要部断面図であ
る。
Here, a method of manufacturing a conventional semiconductor device having the above-described structure will be described below with reference to FIGS.
It will be described based on. Here, FIGS. 16 to 21 are cross-sectional views of essential parts showing a conventional method of manufacturing a semiconductor device in the order of steps.

【0006】まず、図16に示すように、例えばボロン
等のイオン注入によりP型ウェル12が形成されてお
り、このP型ウェル12上に、ゲート酸化膜を介してN
チャネル電界効果型MOSトランジスタのゲート電極2
が形成されており、さらに、例えばリン等のイオン注入
により、上記MOSトランジスタのN型ソース・ドレイ
ン領域5がP型ウェル12に囲まれて形成されているシ
リコン基板1上に、層間TEOS酸化膜3を形成する。
First, as shown in FIG. 16, a P-type well 12 is formed by ion implantation of, for example, boron or the like, and an N-type well is formed on the P-type well 12 through a gate oxide film.
Gate electrode 2 of channel field effect MOS transistor
Is further formed by ion implantation of, for example, phosphorus on the silicon substrate 1 in which the N-type source / drain regions 5 of the MOS transistor are formed so as to be surrounded by the P-type well 12. Form 3

【0007】次に、図17に示すように、写真製版技術
を用いて、層間TEOS酸化膜3の所望の位置に、例え
ばCF4系又はCHF3系のガス系を用いて、電子サイク
ロトロン共鳴型反応性イオンエッチング(ECR−RI
E:Electron Cyclotron Reso
nance−Reactive Ion Etchin
g)法により、シリコン基板1表面に開口するコンタク
トホール4を形成する。
Next, as shown in FIG. 17, an electron cyclotron resonance type is applied to a desired position of the interlayer TEOS oxide film 3 using a photolithography technique, for example, using a CF 4 -based or CHF 3 -based gas system. Reactive ion etching (ECR-RI
E: Electron Cyclotron Reso
nonce-Reactive Ion Etchin
A contact hole 4 opening in the surface of the silicon substrate 1 is formed by the method g).

【0008】次に、図18に示すように、CVD法を用
いて、コンタクトホール4の内部を含むシリコン基板1
上にTEOS酸化膜7を堆積する。
Next, as shown in FIG. 18, the silicon substrate 1 including the inside of the contact hole 4 is formed by using the CVD method.
A TEOS oxide film 7 is deposited thereon.

【0009】次に、図19に示すように、TEOS酸化
膜7を異方性エッチングすることにより、シリコン基板
1表面を露出させるとともに、側壁TEOS酸化膜7a
をコンタクトホール4の側面に形成する。
Next, as shown in FIG. 19, the TEOS oxide film 7 is anisotropically etched to expose the surface of the silicon substrate 1 and to form the sidewall TEOS oxide film 7a.
Is formed on the side surface of the contact hole 4.

【0010】ここで、露出したシリコン基板1表面には
オーバーエッチによる凹部1cが形成されている。この
とき、シリコン基板凹部1cの本断面における幅xは、
シリコン基板1表面での、側壁TEOS酸化膜7aの内
側面の本断面における間隔と一致している。
Here, a concave portion 1c is formed on the exposed surface of the silicon substrate 1 by overetching. At this time, the width x in the main section of the silicon substrate concave portion 1c is:
The interval in the cross section of the inner surface of the side wall TEOS oxide film 7a on the surface of the silicon substrate 1 coincides with the interval in the present section.

【0011】又、ここで、上記側壁TEOS酸化膜7a
は、ゲート電極2と後の工程において形成されるリンド
ープト多結晶シリコン膜8とのショートを防止するため
に形成するものである。
Here, the sidewall TEOS oxide film 7a
Is formed in order to prevent a short circuit between the gate electrode 2 and the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 formed in a later step.

【0012】又、このとき、露出したシリコン基板1表
面には自然酸化膜11が形成されており、この自然酸化
膜11は絶縁物であるので、後の工程において形成され
るリンドープト多結晶シリコン膜8とシリコン基板1と
の電気的接続を図るためには除去の必要がある。
At this time, a natural oxide film 11 is formed on the exposed surface of the silicon substrate 1, and since the natural oxide film 11 is an insulator, a phosphorus-doped polycrystalline silicon film formed in a later step is formed. In order to make electrical connection between the silicon substrate 1 and the silicon substrate 8, it is necessary to remove them.

【0013】そこで、図20に示すように、リンドープ
ト多結晶シリコン膜8を形成する直前に、フッ酸を用い
たウェットエッチにより自然酸化膜11を除去する。こ
のフッ酸を用いたウェットエッチングは、等方性のエッ
チングであるため、側壁TEOS酸化膜7aも同時にエ
ッチングされてしまい、シリコン基板1表面での、側壁
TEOS酸化膜7aの内側面の本断面における間隔y
は、シリコン基板凹部1cの本断面における幅xよりも
広くなる。
Therefore, as shown in FIG. 20, immediately before forming the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8, the natural oxide film 11 is removed by wet etching using hydrofluoric acid. Since the wet etching using hydrofluoric acid is an isotropic etching, the side wall TEOS oxide film 7a is also etched at the same time, and this cross section of the inner surface of the side wall TEOS oxide film 7a on the surface of the silicon substrate 1 is obtained. Interval y
Is larger than the width x in the main cross section of the silicon substrate concave portion 1c.

【0014】次に、図21に示すように、自然酸化膜1
1の除去後、直ちに、コンタクトホール4内部を含むシ
リコン基板1上に、自然酸化膜11が除去されたシリコ
ン基板1の露出面1aに接するように、リンドープト多
結晶シリコン膜8を堆積する。
Next, as shown in FIG.
Immediately after the removal of 1, a phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 is deposited on the silicon substrate 1 including the inside of the contact hole 4 so as to be in contact with the exposed surface 1 a of the silicon substrate 1 from which the native oxide film 11 has been removed.

【0015】その後、写真製版技術を用いて、リンドー
プト多結晶シリコン膜8を所望の形状に加工し、この加
工されたリンドープト多結晶シリコン膜8上を含むシリ
コン基板1上に、CVD法を用いてTEOS酸化膜から
なる上層TEOS層間膜13を堆積する。
Thereafter, the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 is processed into a desired shape by using a photolithography technique, and the silicon substrate 1 including the processed phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 is formed on the silicon substrate 1 by CVD. An upper TEOS interlayer film 13 made of a TEOS oxide film is deposited.

【0016】その次に、熱処理を施すことにより、上層
TEOS層間膜13の表面をなだらかにして周辺回路と
メモリセル部における段差を緩和するとともに、上層に
形成されるアルミ配線等の金属配線を形成する前に施さ
れるウェットエッチングに対する耐性を向上させて、図
15に示す半導体装置を得る。ここで、上記熱処理によ
り、リンドープト多結晶シリコン膜8からシリコン基板
1へリンが拡散し、シリコン基板1にN+拡散層9が形
成される。
Then, by performing a heat treatment, the surface of the upper TEOS interlayer film 13 is made smooth to reduce a step between the peripheral circuit and the memory cell portion, and a metal wiring such as an aluminum wiring formed in the upper layer is formed. The semiconductor device shown in FIG. 15 is obtained by improving the resistance to wet etching performed before the etching. Here, phosphorus diffuses from the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 to the silicon substrate 1 by the heat treatment, and an N + diffusion layer 9 is formed on the silicon substrate 1.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の半
導体装置においては、上層TEOS層間膜13に施され
る熱処理や、メモリセルのキャパシタを形成する際の誘
電膜(ON膜)の形成時における熱処理等の、リンドー
プト多結晶シリコン膜8の形成工程以後の熱処理によ
り、リンドープト多結晶シリコン膜8からシリコン基板
1へリンが拡散しN+拡散層9が形成されるが、図20
に示されたフッ酸を用いた自然酸化膜11のエッチング
工程において、後にリンドープト多結晶シリコン膜8と
シリコン基板1とが接することとなる接触面1aが拡大
することとなるので、上記N+拡散層9も拡大してしま
う。
In the conventional semiconductor device as described above, the heat treatment applied to the upper TEOS interlayer film 13 and the formation of a dielectric film (ON film) when forming a capacitor of a memory cell are performed. By the heat treatment after the step of forming the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 such as the heat treatment in the above, phosphorus diffuses from the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 to the silicon substrate 1 to form the N + diffusion layer 9.
In the step of etching the natural oxide film 11 using hydrofluoric acid shown in FIG. 1, the contact surface 1a where the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 and the silicon substrate 1 come into contact later is enlarged, so that the N + diffusion Layer 9 also enlarges.

【0018】そのため、N+拡散層9とP型ウェル12
との接合面9aであるN+/P接合界面の面積も増加
し、リンドープト多結晶シリコン膜8とシリコン基板1
との間の接合容量が増加し、又、リンドープト多結晶シ
リコン膜8とシリコン基板1との接合部分におけるリー
ク電流も増加してしまうという問題があった。
Therefore, the N + diffusion layer 9 and the P-type well 12
The area of the N + / P junction interface, which is the bonding surface 9a with the N + / P junction, also increases, and the phosphorus-doped polysilicon film 8
And the leakage current at the junction between the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 and the silicon substrate 1 also increases.

【0019】又、シリコン基板1の主面に対し水平な方
向におけるリンの拡散により、電界効果型トランジスタ
のN型ソース・ドレイン領域5の一部としての役割を持
つこととなり、上記トランジスタのパンチスルー耐性の
劣化を引き起こすという問題もあった。
The diffusion of phosphorus in a direction parallel to the main surface of the silicon substrate 1 serves as a part of the N-type source / drain region 5 of the field-effect transistor. There is also a problem that the resistance is deteriorated.

【0020】本発明は以上のような問題点に鑑みてなさ
れたもので、シリコン膜とシリコン基板との接触面積が
小さく抑えられ、シリコン膜からシリコン基板への不純
物の拡散により形成される拡散領域と、シリコン基板の
主面に形成されている異導電型の不純物領域との接合
(PN接合)面積を減らすことができ、それにより、シ
リコン膜とシリコン基板との間の接合容量を低減できる
とともに、シリコン膜とシリコン基板との接合部分にお
けるリーク電流をも低減できる半導体装置を得ることを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has a small contact area between a silicon film and a silicon substrate, and a diffusion region formed by diffusion of impurities from the silicon film to the silicon substrate. And the junction (PN junction) area with the impurity region of the different conductivity type formed on the main surface of the silicon substrate can be reduced, whereby the junction capacitance between the silicon film and the silicon substrate can be reduced. It is another object of the present invention to provide a semiconductor device capable of reducing a leak current at a junction between a silicon film and a silicon substrate.

【0021】又、シリコン基板の主面に対し水平な方向
におけるシリコン膜からの不純物の拡散が抑制され、そ
のため、シリコン膜からシリコン基板への不純物の拡散
により形成される拡散領域が、電界効果型トランジスタ
のソース・ドレイン領域の一部として用いられる場合に
おいて、上記トランジスタのパンチスルー耐性の劣化を
防止することが可能な半導体装置を得ることを目的とす
る。
Further, diffusion of impurities from the silicon film in a direction parallel to the main surface of the silicon substrate is suppressed, and therefore, a diffusion region formed by diffusion of impurities from the silicon film to the silicon substrate is formed by a field effect type. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device which can prevent deterioration of punch-through resistance of the transistor when used as part of a source / drain region of the transistor.

【0022】さらに、半導体装置の製造時において、そ
の工程数を増加する必要のない半導体装置を得ることを
目的とする。
Another object of the present invention is to provide a semiconductor device which does not require an increase in the number of steps when manufacturing the semiconductor device.

【0023】[0023]

【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、シリコン基板上に形成され、上記シリコン基板表
面に開口するコンタクトホールを有する層間絶縁膜と、
上記シリコン基板表面の上記コンタクトホールが開口す
る部分の一部に形成された、フッ酸に対するエッチング
耐性を有する不純物拡散防止膜と、上記コンタクトホー
ル内部に形成され、上記シリコン基板表面の上記不純物
拡散防止膜が形成されていない部分において上記シリコ
ン基板との接触面を有する、不純物を含有したシリコン
膜とを備え、上記シリコン基板表面において、上記シリ
コン膜と上記シリコン基板との接触面は、上記不純物拡
散防止膜により囲まれていることを特徴とするものであ
る。
A semiconductor device according to the present invention comprises: an interlayer insulating film formed on a silicon substrate and having a contact hole opened on the surface of the silicon substrate;
An impurity diffusion preventing film having etching resistance to hydrofluoric acid formed on a part of a portion of the silicon substrate surface where the contact hole is opened; and an impurity diffusion preventing film formed inside the contact hole and being formed on the silicon substrate surface. An impurity-containing silicon film having a contact surface with the silicon substrate in a portion where the film is not formed, and a contact surface between the silicon film and the silicon substrate on the silicon substrate surface, wherein the impurity diffusion It is characterized by being surrounded by a prevention film.

【0024】又、上記不純物拡散防止膜はケイ素炭化物
からなることを特徴とするものである。
Further, the impurity diffusion preventing film is made of silicon carbide.

【0025】又、シリコン基板上に形成され、上記シリ
コン基板表面に開口するコンタクトホールを有する層間
絶縁膜と、上記コンタクトホール内部に形成され、上記
シリコン基板表面の上記コンタクトホールが開口する部
分の一部に当該シリコン基板との接触面を有するととも
に、フッ酸に対するエッチング耐性を有する不純物拡散
防止膜と、上記コンタクトホール内部に形成され、上記
シリコン基板表面の上記コンタクトホールが開口する部
分の一部に当該シリコン基板との接触面を有する、不純
物を含有したシリコン膜とを備え、上記シリコン基板表
面において、上記シリコン膜と上記シリコン基板との接
触面は、上記不純物拡散防止膜と上記シリコン基板との
接触面により囲まれていることを特徴とするものであ
る。
An interlayer insulating film formed on the silicon substrate and having a contact hole opening on the surface of the silicon substrate, and an interlayer insulating film formed inside the contact hole and opening the contact hole on the silicon substrate surface A portion having a contact surface with the silicon substrate, an impurity diffusion preventing film having etching resistance to hydrofluoric acid, and a portion of the portion of the silicon substrate surface where the contact hole is opened, formed inside the contact hole. A silicon film containing an impurity having a contact surface with the silicon substrate, and a contact surface between the silicon film and the silicon substrate on the surface of the silicon substrate; It is characterized by being surrounded by a contact surface.

【0026】又、上記不純物拡散防止膜はシリコン窒化
膜であることを特徴とするものである。
Further, the impurity diffusion preventing film is a silicon nitride film.

【0027】又、上記コンタクトホールの内部の不純物
拡散防止膜上に、上記コンタクトホールに沿った筒形の
シリコン酸化膜を備え、この筒形のシリコン酸化膜の内
壁に接してシリコン膜が形成されていることを特徴とす
るものである。
Further, a cylindrical silicon oxide film is provided along the contact hole on the impurity diffusion preventing film inside the contact hole, and a silicon film is formed in contact with the inner wall of the cylindrical silicon oxide film. It is characterized by having.

【0028】この発明に係る半導体装置の製造方法は、
シリコン基板上に層間絶縁膜を形成する工程と、炭素の
比率が高いガス系を用いた異方性ドライエッチングによ
り、上記層間絶縁膜に上記シリコン基板表面に開口する
コンタクトホールを形成するとともに、上記コンタクト
ホールが開口するシリコン基板表面にフッ酸に対するエ
ッチング耐性を有する不純物拡散防止膜を形成する工程
と、上記コンタクトホールの内部を含む上記シリコン基
板上にシリコン酸化膜を堆積する工程と、異方性ドライ
エッチングにより、上記シリコン酸化膜及び上記不純物
拡散防止膜を除去して、上記シリコン基板の上記不純物
拡散防止膜が形成されていない部分を露出させる工程
と、上記露出したシリコン基板表面をフッ酸を用いてエ
ッチングする工程と、上記コンタクトホールの内部に、
不純物を含有するシリコン膜を上記露出したシリコン基
板と接するように形成する工程とを含むものである。
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises:
A step of forming an interlayer insulating film on a silicon substrate, and forming a contact hole opening in the surface of the silicon substrate in the interlayer insulating film by anisotropic dry etching using a gas system having a high carbon ratio; Forming an impurity diffusion preventing film having etching resistance to hydrofluoric acid on the surface of the silicon substrate where the contact hole is opened; and depositing a silicon oxide film on the silicon substrate including the inside of the contact hole; Removing the silicon oxide film and the impurity diffusion preventing film by dry etching to expose a portion of the silicon substrate where the impurity diffusion preventing film is not formed; and cleaning the exposed silicon substrate surface with hydrofluoric acid. Using a step of etching, and inside the contact hole,
Forming a silicon film containing impurities in contact with the exposed silicon substrate.

【0029】又、上記不純物拡散防止膜はケイ素炭化物
からなることを特徴とするものである。
Further, the impurity diffusion preventing film is made of silicon carbide.

【0030】又、シリコン基板上に層間絶縁膜を形成す
る工程と、上記層間絶縁膜に上記シリコン基板表面に開
口するコンタクトホールを形成する工程と、上記コンタ
クトホールの内部を含む上記シリコン基板上にフッ酸に
対するエッチング耐性を有する不純物拡散防止膜を堆積
する工程と、上記コンタクトホールの内部を含む上記不
純物拡散防止膜上にシリコン酸化膜を堆積する工程と、
異方性ドライエッチングにより、上記シリコン酸化膜及
び上記不純物拡散防止膜を除去して上記シリコン基板表
面を露出させる工程と、上記露出したシリコン基板表面
をフッ酸を用いてエッチングする工程と、上記コンタク
トホールの内部に、不純物を含有するシリコン膜を上記
露出したシリコン基板と接するように形成する工程とを
含むものである。
A step of forming an interlayer insulating film on the silicon substrate; a step of forming a contact hole in the surface of the silicon substrate in the interlayer insulating film; and a step of forming a contact hole on the silicon substrate including the inside of the contact hole. Depositing an impurity diffusion preventing film having etching resistance to hydrofluoric acid, and depositing a silicon oxide film on the impurity diffusion preventing film including the inside of the contact hole;
Removing the silicon oxide film and the impurity diffusion preventing film by anisotropic dry etching to expose the silicon substrate surface; etching the exposed silicon substrate surface using hydrofluoric acid; Forming a silicon film containing impurities inside the hole so as to be in contact with the exposed silicon substrate.

【0031】又、上記不純物拡散防止膜はシリコン窒化
膜であることを特徴とするものである。
Further, the impurity diffusion preventing film is a silicon nitride film.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施の形態1.以下に、この発明の実施の形態1つい
て、図1〜図7に基づき説明する。まず、この発明の実
施の形態1における半導体装置の構造を図1に基づいて
説明する。ここで、図1はこの発明の実施の形態1にお
ける半導体装置の構造を示す要部断面図である。
Embodiment 1 FIG. Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the structure of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, FIG. 1 is a fragmentary cross-sectional view showing the structure of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【0033】図1において、1は表面の一部に凹部1c
を有するシリコン基板、2はこのシリコン基板1上に形
成された、Nチャネル電界効果型MOSトランジスタの
ゲート電極、3はシリコン基板1上に形成された層間T
EOS(Tetra−Ethyle−Ortho Si
licate)酸化膜、4はシリコン基板1の凹部1c
を含む表面に開口する、層間TEOS酸化膜3に形成さ
れたコンタクトホール、5は上記電界効果型MOSトラ
ンジスタのN型のソース・ドレイン領域である。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a recess 1c in a part of the surface.
, A gate electrode of an N-channel field-effect MOS transistor formed on the silicon substrate 1, and an interlayer T formed on the silicon substrate 1.
EOS (Tetra-Ethyl-Ortho Si)
oxide), 4 is a concave portion 1c of the silicon substrate 1.
The contact holes 5 formed in the interlayer TEOS oxide film 3 which are opened on the surface including the N-type source / drain regions of the field-effect MOS transistor.

【0034】又、6aはシリコン基板1表面のコンタク
トホール4が開口する部分の内、基板凹部1c以外の部
分に形成された、フッ酸に対するエッチング耐性を有す
るリン拡散防止膜であり、本実施の形態1においては、
具体的には、膜厚50〜100Å程度のケイ素炭化物か
らなる膜を用いている。
Reference numeral 6a denotes a phosphorus diffusion preventing film which is formed in a portion of the surface of the silicon substrate 1 where the contact hole 4 is opened except the substrate concave portion 1c and has etching resistance to hydrofluoric acid. In the form 1,
Specifically, a film made of silicon carbide having a thickness of about 50 to 100 ° is used.

【0035】又、7aはコンタクトホール4の内部に形
成され、当該コンタクトホール4の側面に沿った筒形状
の側壁TEOS酸化膜、8はコンタクトホール4の内部
に形成され、シリコン基板1表面の内の上記ケイ素炭化
物からなる膜6aに囲まれた接触面1aにおいて、シリ
コン基板1と接触するリンドープト多結晶シリコン膜、
9はリンドープト多結晶シリコン膜8からシリコン基板
1へのリンの拡散により形成されたN+拡散領域、9a
はこのN+拡散領域9とシリコン基板1に形成されてい
るP型ウェル12との接合面、13はリンドープト多結
晶シリコン膜8上に形成された、配線等の上層に形成さ
れる電気的素子とリンドープト多結晶シリコン膜8との
絶縁を図るための、TEOS酸化膜からなる上層TEO
S層間膜である。
A reference numeral 7a is formed inside the contact hole 4, and a cylindrical TEOS oxide film is formed along the side surface of the contact hole 4; a reference numeral 8 is formed inside the contact hole 4; A contact surface 1a surrounded by the film 6a made of silicon carbide described above, a phosphorus-doped polycrystalline silicon film contacting the silicon substrate 1,
Reference numeral 9 denotes an N + diffusion region formed by diffusion of phosphorus from the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 to the silicon substrate 1, 9a
Denotes a junction surface between the N + diffusion region 9 and a P-type well 12 formed in the silicon substrate 1, and 13 denotes an electric element formed on the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 and formed on an upper layer such as a wiring. Upper layer TEO made of a TEOS oxide film for insulating the silicon oxide film from phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8.
This is an S interlayer film.

【0036】次に、この発明の実施の形態1における半
導体装置の製造方法を図2〜図7に基づいて説明する。
ここで、図2〜図7はこの発明の実施の形態1における
半導体装置の製造方法を工程順に示す要部断面図であ
る。
Next, a method of manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
Here, FIGS. 2 to 7 are main-portion cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the semiconductor device in the first embodiment of the present invention in the order of steps.

【0037】まず、図2に示すように、例えばボロン等
のイオン注入によりP型ウェル12が形成されており、
このP型ウェル12上に、ゲート酸化膜を介してNチャ
ネル電界効果型MOSトランジスタのゲート電極2が形
成されており、さらに、例えばリン等のイオン注入によ
り、上記MOSトランジスタのN型ソース・ドレイン領
域5がP型ウェル12に囲まれて形成されているシリコ
ン基板1上に、層間TEOS酸化膜3を形成する。
First, as shown in FIG. 2, a P-type well 12 is formed by ion implantation of, for example, boron.
A gate electrode 2 of an N-channel field-effect MOS transistor is formed on the P-type well 12 with a gate oxide film interposed therebetween. Further, the N-type source / drain of the MOS transistor is formed by ion implantation of, for example, phosphorus. An interlayer TEOS oxide film is formed on a silicon substrate in which a region is surrounded by a P-type well.

【0038】次に、図3に示すように、写真製版技術を
用いて、層間TEOS酸化膜3の所望の位置に、炭素の
比率の高いガス系、具体的には、例えばC48系を用い
た、電子サイクロトロン共鳴型反応性イオンエッチング
(ECR−RIE:Electron Cyclotr
on Resonance−Reactive Ion
Etching)法により、シリコン基板1表面に開
口するコンタクトホール4を形成する。
Next, as shown in FIG. 3, using a photoengraving technique, a gas system having a high carbon ratio, specifically, for example, a C 4 F 8 system is placed at a desired position of the interlayer TEOS oxide film 3. Cyclotron resonance type reactive ion etching (ECR-RIE: Electron Cyclotrr)
on Resonance-Reactive Ion
A contact hole 4 opening in the surface of the silicon substrate 1 is formed by an (Etching) method.

【0039】このとき、従来では、CF4系又はCHF3
系のガス系を用いているのに対し、本実施の形態1にお
いては、炭素の比率の高いC48系を用いているので、
シリコン基板1表面のコンタクトホール4が開口する部
分に、膜厚50〜100Å程度のケイ素炭化物からなる
膜6が形成される。このケイ素炭化物からなる膜6はフ
ッ酸に対するエッチング耐性を有するとともに、後の工
程のおいて形成されるリンドープト多結晶シリコン膜8
からシリコン基板1へのリンの拡散を防止できるという
特徴を有する膜である。
At this time, conventionally, CF 4 or CHF 3
In the first embodiment, a C 4 F 8 system having a high carbon ratio is used, whereas a system gas system is used.
On the surface of the silicon substrate 1 where the contact hole 4 is opened, a film 6 made of silicon carbide having a thickness of about 50 to 100 ° is formed. The silicon carbide film 6 has etching resistance to hydrofluoric acid and a phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 formed in a later step.
This is a film having a feature that diffusion of phosphorus from the silicon substrate 1 can be prevented.

【0040】次に、図4に示すように、CVD法を用い
て、コンタクトホール4の内部を含むシリコン基板1上
にTEOS酸化膜7を堆積する。
Next, as shown in FIG. 4, a TEOS oxide film 7 is deposited on the silicon substrate 1 including the inside of the contact hole 4 by using the CVD method.

【0041】次に、図5に示すように、TEOS酸化膜
7及びケイ素炭化物からなる膜6を異方性ドライエッチ
ングすることにより、シリコン基板1の上記ケイ素炭化
物からなる膜6が形成されていない部分を露出させると
ともに、側壁TEOS酸化膜7aをコンタクトホール4
の側面に形成する。
Next, as shown in FIG. 5, the TEOS oxide film 7 and the film 6 made of silicon carbide are anisotropically dry-etched, so that the film 6 made of silicon carbide on the silicon substrate 1 is not formed. And exposing the side wall TEOS oxide film 7 a to the contact hole 4.
Formed on the side surface.

【0042】ここで、露出したシリコン基板1表面に
は、オーバーエッチによる凹部1cが形成されるととも
に、この凹部1cを囲むエッチングされたケイ素炭化物
からなる膜6aが形成される。このとき、シリコン基板
凹部1cの本断面における幅x1は、シリコン基板1表
面での、側壁TEOS酸化膜7aの内側面の本断面にお
ける間隔と一致している。
Here, on the exposed surface of the silicon substrate 1, a concave portion 1c is formed by overetching, and a film 6a made of etched silicon carbide and surrounding the concave portion 1c is formed. The width x 1 in the cross section of the silicon substrate recess 1c is in the silicon substrate 1 coincides with the spacing in the cross-section of the inner surface of the side wall TEOS oxide film 7a.

【0043】又、ここで、上記側壁TEOS酸化膜7a
は、ゲート電極2と後の工程において形成されるリンド
ープト多結晶シリコン膜8とのショートを防止するため
に形成するものである。
Here, the sidewall TEOS oxide film 7a
Is formed in order to prevent a short circuit between the gate electrode 2 and the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 formed in a later step.

【0044】又、このとき、露出したシリコン基板1表
面には自然酸化膜11が形成されており、この自然酸化
膜11は絶縁物であるので、後の工程において形成され
るリンドープト多結晶シリコン膜8とシリコン基板1と
の電気的接続を図るためには除去の必要がある。
At this time, a natural oxide film 11 is formed on the exposed surface of the silicon substrate 1, and since this natural oxide film 11 is an insulator, a phosphorus-doped polycrystalline silicon film formed in a later step is formed. In order to make electrical connection between the silicon substrate 1 and the silicon substrate 8, it is necessary to remove them.

【0045】次に、図6に示すように、リンドープト多
結晶シリコン膜8を形成する直前に、フッ酸を用いたウ
ェットエッチにより自然酸化膜11を除去する。ここ
で、このフッ酸を用いたウェットエッチングは等方性の
エッチングであるため、側壁TEOS酸化膜7aも同時
にエッチングされてしまう。一方、ケイ素炭化物からな
る膜6aはフッ酸に対するエッチング耐性を有するため
エッチングされずに残る。そのため、シリコン基板1表
面での、側壁TEOS酸化膜7aの内側面の本断面にお
ける間隔y1は、シリコン基板凹部1cの本断面におけ
る幅x1よりも広くなる。
Next, as shown in FIG. 6, immediately before forming the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8, the natural oxide film 11 is removed by wet etching using hydrofluoric acid. Since the wet etching using hydrofluoric acid is an isotropic etching, the side wall TEOS oxide film 7a is also etched at the same time. On the other hand, the film 6a made of silicon carbide remains without being etched because it has etching resistance to hydrofluoric acid. Therefore, the distance y 1 in the main cross section of the inner surface of the sidewall TEOS oxide film 7a on the surface of the silicon substrate 1 is larger than the width x 1 in the main cross section of the silicon substrate concave portion 1c.

【0046】次に、図7に示すように、自然酸化膜11
の除去後、直ちに、コンタクトホール4内部を含むシリ
コン基板1上に、自然酸化膜11が除去されたシリコン
基板1の露出面1aに接するように、リンドープト多結
晶シリコン膜8を堆積する。
Next, as shown in FIG.
Immediately after the removal, a phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 is deposited on the silicon substrate 1 including the inside of the contact hole 4 so as to be in contact with the exposed surface 1a of the silicon substrate 1 from which the native oxide film 11 has been removed.

【0047】その後、写真製版技術を用いて、リンドー
プト多結晶シリコン膜8を所望の形状に加工し、この加
工されたリンドープト多結晶シリコン膜8上を含むシリ
コン基板1上に、CVD法を用いてTEOS酸化膜から
なる上層TEOS層間膜13を堆積する。
Thereafter, the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 is processed into a desired shape by using a photolithography technique, and the silicon substrate 1 including the processed phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 is formed on the silicon substrate 1 by CVD. An upper TEOS interlayer film 13 made of a TEOS oxide film is deposited.

【0048】その次に、熱処理を施すことにより、上層
TEOS層間膜13の表面をなだらかにして周辺回路と
メモリセル部における段差を緩和するとともに、上層に
形成されるアルミ配線等の金属配線を形成する前に施さ
れるウェットエッチングに対する耐性を向上させて、図
1に示す半導体装置を得る。ここで、上記熱処理によ
り、リンドープト多結晶シリコン膜8からシリコン基板
1へリンが拡散し、シリコン基板1にN+拡散層9が形
成される。
Then, a heat treatment is performed to smooth the surface of the upper TEOS interlayer film 13 to reduce the step between the peripheral circuit and the memory cell portion, and to form a metal wiring such as an aluminum wiring formed in the upper layer. The semiconductor device shown in FIG. 1 is obtained by improving the resistance to wet etching performed before the etching. Here, phosphorus diffuses from the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 to the silicon substrate 1 by the heat treatment, and an N + diffusion layer 9 is formed on the silicon substrate 1.

【0049】本実施の形態1においては、図6に示した
フッ酸によるウェットエッチング工程において、ケイ素
炭化物からなる膜6aはフッ酸に対するエッチング耐性
を有するためエッチングされずに残る。そのため、リン
ドープト多結晶シリコン膜8からシリコン基板1へのリ
ンの拡散に寄与する、リンドープト多結晶シリコン膜8
とシリコン基板1との接触面1aの面積は従来に比べ抑
制され、リンドープト多結晶シリコン膜8からシリコン
基板1へのリンの拡散により形成されるN+拡散領域9
の拡大を防止でき、N+拡散領域9とシリコン基板1に
形成されているP型ウェル12との接合面9aにおける
+/P接合界面の面積を減らすことができる。
In the first embodiment, in the wet etching process using hydrofluoric acid shown in FIG. 6, the film 6a made of silicon carbide remains without being etched because it has etching resistance to hydrofluoric acid. Therefore, the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 contributes to the diffusion of phosphorus from the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 to the silicon substrate 1.
The area of the contact surface 1a between the semiconductor substrate 1 and the silicon substrate 1 is reduced as compared with the conventional case, and an N + diffusion
Can be prevented, and the area of the N + / P junction interface at the junction surface 9a between the N + diffusion region 9 and the P-type well 12 formed in the silicon substrate 1 can be reduced.

【0050】したがって、この接合面9aの面積の減少
により、リンドープト多結晶シリコン膜8とシリコン基
板1との間の接合容量を低減できるとともに、リンドー
プト多結晶シリコン膜8とシリコン基板1との接合部分
におけるリーク電流をも低減することができる。
Therefore, the junction area between phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 and silicon substrate 1 can be reduced by reducing the area of junction surface 9a, and the junction between phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 and silicon substrate 1 can be reduced. Can also reduce the leakage current.

【0051】又、シリコン基板1に対し水平な方向にお
けるリンドープト多結晶シリコン膜8からの不純物の拡
散も抑制できるので、リンドープト多結晶シリコン膜8
からシリコン基板1への不純物の拡散により形成される
+拡散領域9が、電界効果型トランジスタのN型ソー
ス・ドレイン領域5の一部として用いられた場合におい
ても、当該トランジスタのパンチスルー耐性の劣化を防
止することが可能となる。
Since the diffusion of impurities from the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 in a direction horizontal to the silicon substrate 1 can be suppressed, the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 can be suppressed.
N + diffusion region 9 formed by diffusion of impurities from silicon into silicon substrate 1, even when used as a part of N-type source / drain region 5 of a field-effect transistor, has a punch-through resistance of the transistor. Deterioration can be prevented.

【0052】さらに、本実施の形態1における半導体装
置の製造方法においては、従来に比し、その工程数を増
加する必要がないという利点もある。
Further, the method of manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment has an advantage that the number of steps does not need to be increased as compared with the conventional method.

【0053】なお、本発明の実施の形態1においては、
リンドープト多結晶シリコン膜8を用いているが、その
代わりに、リンドープト非晶質シリコン膜を用いても良
く、この場合においても上記と同様の効果を有する。
In the first embodiment of the present invention,
Although the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 is used, a phosphorus-doped amorphous silicon film may be used instead. In this case, the same effect as described above is obtained.

【0054】実施の形態2.以下に、この発明の実施の
形態2ついて、図8〜図14に基づき説明する。まず、
この発明の実施の形態2における半導体装置の構造を図
8に基づいて説明する。ここで、図8はこの発明の実施
の形態2における半導体装置の構造を示す要部断面図で
ある。
Embodiment 2 Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First,
Second Embodiment A structure of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, FIG. 8 is a cross-sectional view of a principal part showing the structure of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.

【0055】図8において、1は表面の一部に凹部1c
を有するシリコン基板、2はこのシリコン基板1上に形
成された、Nチャネル電界効果型MOSトランジスタの
ゲート電極、3はシリコン基板1上に形成された層間T
EOS(Tetra−Ethyle−Ortho Si
licate)酸化膜、4はシリコン基板1の凹部1c
を含む表面に開口する、層間TEOS酸化膜3に形成さ
れたコンタクトホール、5は上記電界効果型MOSトラ
ンジスタのN型のソース・ドレイン領域である。
In FIG. 8, reference numeral 1 denotes a recess 1c on a part of the surface.
, A gate electrode of an N-channel field-effect MOS transistor formed on the silicon substrate 1, and an interlayer T formed on the silicon substrate 1.
EOS (Tetra-Ethyl-Ortho Si)
oxide), 4 is a concave portion 1c of the silicon substrate 1.
The contact holes 5 formed in the interlayer TEOS oxide film 3 which are opened on the surface including the N-type source / drain regions of the field-effect MOS transistor.

【0056】又、7aはコンタクトホール4の内部に形
成され、当該コンタクトホール4の側面に沿った筒形状
の側壁TEOS酸化膜、8はコンタクトホール4の内部
に形成され、シリコン基板1と接触面1aにおいて接触
するリンドープト多結晶シリコン膜、9はリンドープト
多結晶シリコン膜8からシリコン基板1へのリンの拡散
により形成されたN+拡散領域、9aはこのN+拡散領域
9とシリコン基板1に形成されているP型ウェル12と
の接合面である。
Reference numeral 7a is formed inside the contact hole 4 and a cylindrical side wall TEOS oxide film is formed along the side surface of the contact hole 4, and reference numeral 8 is formed inside the contact hole 4 to make contact with the silicon substrate 1. A phosphorus-doped polycrystalline silicon film contacting at 1a, 9 is an N + diffusion region formed by diffusion of phosphorus from the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 to the silicon substrate 1, and 9a is formed in the N + diffusion region 9 and the silicon substrate 1. This is a bonding surface with the P-type well 12.

【0057】又、10aはコンタクトホール4の内部に
形成されており、コンタクトホール4の側面と側壁TE
OS酸化膜7aの間に介在する筒形状の部分と、シリコ
ン基板1と接触面1bにおいて接触する部分とを有する
とともに、フッ酸に対するエッチング耐性を有するリン
拡散防止膜であり、本実施の形態1においては、具体的
には、膜厚約100Åのシリコン窒化膜を用いている。
ここで、シリコン基板1表面において、リンドープト多
結晶シリコン膜8とシリコン基板1との接触面1aは、
シリコン窒化膜10aとシリコン基板1との接触面1b
により囲まれている。
Reference numeral 10a is formed inside the contact hole 4, and the side surface and the side wall TE of the contact hole 4 are formed.
This is a phosphorus diffusion prevention film having a cylindrical portion interposed between OS oxide films 7a and a portion in contact with silicon substrate 1 at contact surface 1b and having etching resistance to hydrofluoric acid. Specifically, a silicon nitride film having a thickness of about 100 ° is used.
Here, on the surface of the silicon substrate 1, the contact surface 1a between the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 and the silicon substrate 1 is:
Contact surface 1b between silicon nitride film 10a and silicon substrate 1
Surrounded by

【0058】又、13はリンドープト多結晶シリコン膜
8上に形成された、配線等の上層に形成される電気的素
子とリンドープト多結晶シリコン膜8との絶縁を図るた
めの、TEOS酸化膜からなる上層TEOS層間膜であ
る。
Reference numeral 13 denotes a TEOS oxide film formed on the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 to insulate an electric element formed in an upper layer such as a wiring from the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8. This is an upper TEOS interlayer film.

【0059】次に、この発明の実施の形態2における半
導体装置の製造方法を図9〜図14に基づいて説明す
る。ここで、図9〜図14はこの発明の実施の形態2に
おける半導体装置の製造方法を工程順に示す要部断面図
である。
Next, a method of manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 14 are main-portion cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to Embodiment 2 of the present invention in the order of steps.

【0060】まず、図9に示すように、例えばボロン等
のイオン注入によりP型ウェル12が形成されており、
このP型ウェル12上に、ゲート酸化膜を介してNチャ
ネル電界効果型MOSトランジスタのゲート電極2が形
成されており、さらに、例えばリン等のイオン注入によ
り、上記MOSトランジスタのN型ソース・ドレイン領
域5がP型ウェル12に囲まれて形成されているシリコ
ン基板1上に、層間TEOS酸化膜3を形成する。
First, as shown in FIG. 9, a P-type well 12 is formed by ion implantation of, for example, boron.
A gate electrode 2 of an N-channel field-effect MOS transistor is formed on the P-type well 12 with a gate oxide film interposed therebetween. Further, the N-type source / drain of the MOS transistor is formed by ion implantation of, for example, phosphorus. An interlayer TEOS oxide film is formed on a silicon substrate in which a region is surrounded by a P-type well.

【0061】次に、図10に示すように、写真製版技術
を用いて、層間TEOS酸化膜3の所望の位置に、例え
ばCF4系又はCHF3系のガス系を用いて、電子サイク
ロトロン共鳴型反応性イオンエッチング(ECR−RI
E:Electron Cyclotron Reso
nance−Reactive Ion Etchin
g)法により、シリコン基板1表面に開口するコンタク
トホール4を形成する。
Next, as shown in FIG. 10, an electron cyclotron resonance type is formed at a desired position of the interlayer TEOS oxide film 3 by using a photolithography technique, for example, by using a CF 4 -based or CHF 3 -based gas system. Reactive ion etching (ECR-RI
E: Electron Cyclotron Reso
nonce-Reactive Ion Etchin
A contact hole 4 opening in the surface of the silicon substrate 1 is formed by the method g).

【0062】次に、図11に示すように、CVD法を用
いて、コンタクトホール4の内部を含むシリコン基板1
上に膜厚約100Åのシリコン窒化膜10を堆積する。
その後、CVD法を用いて、コンタクトホール4の内部
を含むシリコン窒化膜10上にTEOS酸化膜7を堆積
する。
Next, as shown in FIG. 11, the silicon substrate 1 including the inside of the contact hole 4 is formed by the CVD method.
A silicon nitride film 10 having a thickness of about 100 ° is deposited thereon.
Thereafter, a TEOS oxide film 7 is deposited on the silicon nitride film 10 including the inside of the contact hole 4 by using the CVD method.

【0063】次に、図12に示すように、TEOS酸化
膜7及びシリコン窒化膜10を異方性ドライエッチング
することにより、シリコン基板1表面を露出させるとと
もに、側壁TEOS酸化膜7aをコンタクトホール4の
側面にシリコン窒化膜10aを介して形成する。ここ
で、シリコン窒化膜10aは、先の工程において堆積さ
れたシリコン窒化膜10が、この工程におけるエッチン
グにより、シリコン基板1と接している部分の一部が除
去されてできたものである。
Next, as shown in FIG. 12, the TEOS oxide film 7 and the silicon nitride film 10 are anisotropically dry-etched, thereby exposing the surface of the silicon substrate 1 and forming the sidewall TEOS oxide film 7a into the contact holes 4a. Is formed on the side surface of the substrate through a silicon nitride film 10a. Here, the silicon nitride film 10a is formed by removing a part of the silicon nitride film 10 deposited in the previous step, which is in contact with the silicon substrate 1, by etching in this step.

【0064】ここで、露出したシリコン基板1表面に
は、オーバーエッチによる凹部1cが形成される。この
とき、シリコン基板凹部1cの本断面における幅x
2は、シリコン基板1表面での、側壁TEOS酸化膜7
aの内側面の本断面における間隔と一致している。
Here, a concave portion 1c is formed on the exposed surface of the silicon substrate 1 by overetching. At this time, the width x in the main section of the silicon substrate concave portion 1c
2 is a side wall TEOS oxide film 7 on the surface of the silicon substrate 1
a coincides with the interval in the section of the inner surface of FIG.

【0065】又、ここで、上記側壁TEOS酸化膜7a
は、ゲート電極2と後の工程において形成されるリンド
ープト多結晶シリコン膜8とのショートを防止するため
に形成するものである。
Here, the side wall TEOS oxide film 7a
Is formed in order to prevent a short circuit between the gate electrode 2 and the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 formed in a later step.

【0066】又、このとき、露出したシリコン基板1表
面には自然酸化膜11が形成されており、この自然酸化
膜11は絶縁物であるので、後の工程において形成され
るリンドープト多結晶シリコン膜8とシリコン基板1と
の電気的接続を図るためには除去の必要がある。
At this time, a natural oxide film 11 is formed on the exposed surface of the silicon substrate 1, and since the natural oxide film 11 is an insulator, a phosphorus-doped polycrystalline silicon film formed in a later step is formed. In order to make electrical connection between the silicon substrate 1 and the silicon substrate 8, it is necessary to remove them.

【0067】次に、図13に示すように、リンドープト
多結晶シリコン膜8を形成する直前に、フッ酸を用いた
ウェットエッチにより自然酸化膜11を除去する。ここ
で、このフッ酸を用いたウェットエッチングは等方性の
エッチングであるため、側壁TEOS酸化膜7aも同時
にエッチングされてしまう。一方、シリコン窒化膜10
aはフッ酸に対するエッチング耐性を有するためエッチ
ングされずに残る。そのため、コンタクトホール4の底
における、側壁TEOS酸化膜7aの内側面の本断面に
おける間隔y2は、シリコン基板凹部1cの本断面にお
ける幅x2よりも広くなる。
Next, as shown in FIG. 13, immediately before forming the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8, the natural oxide film 11 is removed by wet etching using hydrofluoric acid. Since the wet etching using hydrofluoric acid is an isotropic etching, the side wall TEOS oxide film 7a is also etched at the same time. On the other hand, the silicon nitride film 10
a remains without being etched because it has etching resistance to hydrofluoric acid. Therefore, at the bottom of contact hole 4, the distance y 2 in the main cross section of the inner surface of sidewall TEOS oxide film 7 a is larger than the width x 2 in the main cross section of silicon substrate recess 1 c.

【0068】次に、図14に示すように、自然酸化膜1
1の除去後、直ちに、コンタクトホール4内部を含むシ
リコン基板1上に、自然酸化膜11が除去されたシリコ
ン基板1の露出面1aに接するように、リンドープト多
結晶シリコン膜8を堆積する。
Next, as shown in FIG.
Immediately after the removal of 1, a phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 is deposited on the silicon substrate 1 including the inside of the contact hole 4 so as to be in contact with the exposed surface 1 a of the silicon substrate 1 from which the native oxide film 11 has been removed.

【0069】その後、写真製版技術を用いて、リンドー
プト多結晶シリコン膜8を所望の形状に加工し、この加
工されたリンドープト多結晶シリコン膜8上を含むシリ
コン基板1上に、CVD法を用いてTEOS酸化膜から
なる上層TEOS層間膜13を堆積する。
Thereafter, the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 is processed into a desired shape by using a photomechanical technique, and the silicon substrate 1 including the processed phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 is formed on the silicon substrate 1 by CVD. An upper TEOS interlayer film 13 made of a TEOS oxide film is deposited.

【0070】その次に、熱処理を施すことにより、上層
TEOS層間膜13の表面をなだらかにして周辺回路と
メモリセル部における段差を緩和するとともに、上層に
形成されるアルミ配線等の金属配線を形成する前に施さ
れるウェットエッチングに対する耐性を向上させて、図
8に示す半導体装置を得る。ここで、上記熱処理によ
り、リンドープト多結晶シリコン膜8からシリコン基板
1へリンが拡散し、シリコン基板1にN+拡散層9が形
成される。
Then, a heat treatment is performed to smooth the surface of the upper TEOS interlayer film 13 to reduce the steps in the peripheral circuit and the memory cell portion, and to form a metal wiring such as an aluminum wiring formed in the upper layer. The semiconductor device shown in FIG. 8 is obtained by improving the resistance to wet etching performed before the etching. Here, phosphorus diffuses from the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 to the silicon substrate 1 by the heat treatment, and an N + diffusion layer 9 is formed on the silicon substrate 1.

【0071】本実施の形態2においては、図13に示し
たフッ酸によるウェットエッチング工程において、シリ
コン窒化膜10aはフッ酸に対するエッチング耐性を有
するためエッチングされずに残る。そのため、リンドー
プト多結晶シリコン膜8からシリコン基板1へのリンの
拡散に寄与する、リンドープト多結晶シリコン膜8とシ
リコン基板1との接触面1aの面積は従来に比べ抑制さ
れ、リンドープト多結晶シリコン膜8からシリコン基板
1へのリンの拡散により形成されるN+拡散領域9の拡
大を防止でき、N+拡散領域9とシリコン基板1に形成
されているP型ウェル12との接合面9aにおけるN+
/P接合界面の面積を減らすことが可能となる。
In the second embodiment, in the wet etching process using hydrofluoric acid shown in FIG. 13, the silicon nitride film 10a remains without being etched because it has etching resistance to hydrofluoric acid. Therefore, the area of the contact surface 1a between the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 and the silicon substrate 1 which contributes to the diffusion of phosphorus from the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 to the silicon substrate 1 is suppressed as compared with the conventional case, and the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 can prevent the spread of the N + diffusion regions 9 formed by the diffusion of phosphorus into the silicon substrate 1 from, N at the joint surfaces 9a of the N + diffusion region 9 and the P-type well 12 formed on the silicon substrate 1 +
/ P junction interface area can be reduced.

【0072】したがって、この接合面9aの面積の減少
により、リンドープト多結晶シリコン膜8とシリコン基
板1との間の接合容量を低減できるとともに、リンドー
プト多結晶シリコン膜8とシリコン基板1との接合部分
におけるリーク電流をも低減することができる。
Therefore, the junction area between phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 and silicon substrate 1 can be reduced by reducing the area of bonding surface 9a, and the junction between phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 and silicon substrate 1 can be reduced. Can also reduce the leakage current.

【0073】又、シリコン基板1に対し水平な方向にお
けるリンドープト多結晶シリコン膜8からの不純物の拡
散も抑制できるので、リンドープト多結晶シリコン膜8
からシリコン基板1への不純物の拡散により形成される
+拡散領域9が、電界効果型トランジスタのN型ソー
ス・ドレイン領域5の一部として用いられた場合におい
ても、当該トランジスタのパンチスルー耐性の劣化を防
止することが可能となる。
Since the diffusion of impurities from the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 in the direction parallel to the silicon substrate 1 can be suppressed, the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8
N + diffusion region 9 formed by diffusion of impurities from silicon into silicon substrate 1, even when used as a part of N-type source / drain region 5 of a field-effect transistor, has a punch-through resistance of the transistor. Deterioration can be prevented.

【0074】なお、本発明の実施の形態2においては、
リンドープト多結晶シリコン膜8を用いているが、その
代わりに、リンドープト非晶質シリコン膜を用いても良
く、この場合においても上記と同様の効果を有する。
In Embodiment 2 of the present invention,
Although the phosphorus-doped polycrystalline silicon film 8 is used, a phosphorus-doped amorphous silicon film may be used instead. In this case, the same effect as described above is obtained.

【0075】[0075]

【発明の効果】この発明に係る半導体装置は、シリコン
基板上に形成され、上記シリコン基板表面に開口するコ
ンタクトホールを有する層間絶縁膜と、上記シリコン基
板表面の上記コンタクトホールが開口する部分の一部に
形成された、フッ酸に対するエッチング耐性を有する不
純物拡散防止膜と、上記コンタクトホール内部に形成さ
れ、上記シリコン基板表面の上記不純物拡散防止膜が形
成されていない部分において上記シリコン基板との接触
面を有する、不純物を含有したシリコン膜とを備え、上
記シリコン基板表面において、上記シリコン膜と上記シ
リコン基板との接触面は、上記不純物拡散防止膜により
囲まれていることを特徴とするので、上記シリコン膜と
上記シリコン基板との接触面積を小さく抑えることがで
き、そのため、上記シリコン膜から上記シリコン基板へ
の不純物の拡散により形成される拡散領域と、シリコン
基板の主面に形成されている異導電型の不純物領域との
接合(PN接合)面積を減らすことができ、したがっ
て、上記シリコン膜と上記シリコン基板との間の接合容
量を低減できるとともに、上記シリコン膜と上記シリコ
ン基板との接合部分におけるリーク電流をも低減でき
る。加えて、上記シリコン基板の主面に対し水平な方向
における上記シリコン膜からの不純物の拡散も抑制でき
るので、上記シリコン膜から上記シリコン基板への不純
物の拡散により形成される拡散領域が、電界効果型トラ
ンジスタのソース・ドレイン領域の一部として用いられ
る場合においては、当該トランジスタのパンチスルー耐
性の劣化を防止することも可能である。さらに、当該半
導体装置の製造においては、従来に比し、その工程数を
増加する必要がないという利点もある。
According to the present invention, there is provided a semiconductor device formed on a silicon substrate, the interlayer insulating film having a contact hole opened on the surface of the silicon substrate, and a part of the silicon substrate surface where the contact hole is opened. An impurity diffusion preventing film having etching resistance to hydrofluoric acid formed in a portion, and a contact with the silicon substrate in a portion of the silicon substrate surface where the impurity diffusion preventing film is not formed, formed in the contact hole. A silicon film containing an impurity, the surface of the silicon substrate, the contact surface between the silicon film and the silicon substrate, characterized by being surrounded by the impurity diffusion prevention film, The contact area between the silicon film and the silicon substrate can be suppressed to be small. The junction (PN junction) area between the diffusion region formed by diffusion of impurities from the silicon film to the silicon substrate and the impurity region of the different conductivity type formed on the main surface of the silicon substrate can be reduced. In addition, the junction capacitance between the silicon film and the silicon substrate can be reduced, and the leakage current at the junction between the silicon film and the silicon substrate can be reduced. In addition, diffusion of impurities from the silicon film in a direction parallel to the main surface of the silicon substrate can be suppressed, so that a diffusion region formed by diffusion of impurities from the silicon film to the silicon substrate has an electric field effect. When used as a part of the source / drain region of a type transistor, it is possible to prevent the punch-through resistance of the transistor from deteriorating. Furthermore, in the manufacture of the semiconductor device, there is an advantage that it is not necessary to increase the number of steps as compared with the related art.

【0076】又、シリコン基板上に形成され、上記シリ
コン基板表面に開口するコンタクトホールを有する層間
絶縁膜と、上記コンタクトホール内部に形成され、上記
シリコン基板表面の上記コンタクトホールが開口する部
分の一部に当該シリコン基板との接触面を有するととも
に、フッ酸に対するエッチング耐性を有する不純物拡散
防止膜と、上記コンタクトホール内部に形成され、上記
シリコン基板表面の上記コンタクトホールが開口する部
分の一部に当該シリコン基板との接触面を有する、不純
物を含有したシリコン膜とを備え、上記シリコン基板表
面において、上記シリコン膜と上記シリコン基板との接
触面は、上記不純物拡散防止膜と上記シリコン基板との
接触面により囲まれていることを特徴とするので、上記
シリコン膜と上記シリコン基板との接触面積を小さく抑
えることができ、そのため、上記シリコン膜から上記シ
リコン基板への不純物の拡散により形成される拡散領域
と、シリコン基板の主面に形成されている異導電型の不
純物領域との接合(PN接合)面積を減らすことがで
き、したがって、上記シリコン膜と上記シリコン基板と
の間の接合容量を低減できるとともに、上記シリコン膜
と上記シリコン基板との接合部分におけるリーク電流を
も低減できる。加えて、上記シリコン基板の主面に対し
水平な方向における上記シリコン膜からの不純物の拡散
も抑制できるので、上記シリコン膜から上記シリコン基
板への不純物の拡散により形成される拡散領域が、電界
効果型トランジスタのソース・ドレイン領域の一部とし
て用いられる場合においては、当該トランジスタのパン
チスルー耐性の劣化を防止することも可能である。
An interlayer insulating film formed on the silicon substrate and having a contact hole opening on the surface of the silicon substrate, and an interlayer insulating film formed inside the contact hole and opening the contact hole on the surface of the silicon substrate. A portion having a contact surface with the silicon substrate, an impurity diffusion preventing film having etching resistance to hydrofluoric acid, and a portion of the portion of the silicon substrate surface where the contact hole is opened, formed inside the contact hole. A silicon film containing an impurity having a contact surface with the silicon substrate, and a contact surface between the silicon film and the silicon substrate on the surface of the silicon substrate; Since it is characterized by being surrounded by the contact surface, the silicon film and the The contact area with the silicon substrate can be suppressed to be small. Therefore, a diffusion region formed by diffusion of the impurity from the silicon film to the silicon substrate and an impurity of a different conductivity type formed on the main surface of the silicon substrate. The junction (PN junction) area with the region can be reduced, so that the junction capacitance between the silicon film and the silicon substrate can be reduced, and the leakage current at the junction between the silicon film and the silicon substrate can be reduced. Can also be reduced. In addition, since diffusion of impurities from the silicon film in a direction parallel to the main surface of the silicon substrate can be suppressed, a diffusion region formed by diffusion of impurities from the silicon film to the silicon substrate has a field effect effect. When used as a part of the source / drain region of a type transistor, it is possible to prevent the punch-through resistance of the transistor from deteriorating.

【0077】この発明に係る半導体装置の製造方法は、
シリコン基板上に層間絶縁膜を形成する工程と、炭素の
比率が高いガス系を用いた異方性ドライエッチングによ
り、上記層間絶縁膜に上記シリコン基板表面に開口する
コンタクトホールを形成するとともに、上記コンタクト
ホールが開口するシリコン基板表面にフッ酸に対するエ
ッチング耐性を有する不純物拡散防止膜を形成する工程
と、上記コンタクトホールの内部を含む上記シリコン基
板上にシリコン酸化膜を堆積する工程と、異方性ドライ
エッチングにより、上記シリコン酸化膜及び上記不純物
拡散防止膜を除去して、上記シリコン基板の上記不純物
拡散防止膜が形成されていない部分を露出させる工程
と、上記露出したシリコン基板表面をフッ酸を用いてエ
ッチングする工程と、上記コンタクトホールの内部に、
不純物を含有するシリコン膜を上記露出したシリコン基
板と接するように形成する工程とを含むので、当該製造
方法を用いて製造された半導体装置においては、上記シ
リコン膜と上記シリコン基板との接触面積を小さく抑え
ることができ、そのため、上記シリコン膜から上記シリ
コン基板への不純物の拡散により形成される拡散領域
と、シリコン基板の主面に形成されている異導電型の不
純物領域との接合(PN接合)面積を減らすことがで
き、したがって、上記シリコン膜と上記シリコン基板と
の間の接合容量を低減できるとともに、上記シリコン膜
と上記シリコン基板との接合部分におけるリーク電流を
も低減できる。加えて、上記シリコン基板の主面に対し
水平な方向における上記シリコン膜からの不純物の拡散
も抑制できるので、上記シリコン膜から上記シリコン基
板への不純物の拡散により形成される拡散領域が、電界
効果型トランジスタのソース・ドレイン領域の一部とし
て用いられる場合においては、当該トランジスタのパン
チスルー耐性の劣化を防止することも可能である。さら
に、当該半導体装置の製造においては、従来に比し、そ
の工程数を増加する必要がないという利点もある。
A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention
A step of forming an interlayer insulating film on a silicon substrate, and forming a contact hole opening in the surface of the silicon substrate in the interlayer insulating film by anisotropic dry etching using a gas system having a high carbon ratio; Forming an impurity diffusion preventing film having etching resistance to hydrofluoric acid on the surface of the silicon substrate where the contact hole is opened; and depositing a silicon oxide film on the silicon substrate including the inside of the contact hole; Removing the silicon oxide film and the impurity diffusion preventing film by dry etching to expose a portion of the silicon substrate where the impurity diffusion preventing film is not formed; and cleaning the exposed silicon substrate surface with hydrofluoric acid. Using a step of etching, and inside the contact hole,
Forming a silicon film containing impurities so as to be in contact with the exposed silicon substrate.In a semiconductor device manufactured using the manufacturing method, the contact area between the silicon film and the silicon substrate is reduced. Therefore, a junction (PN junction) between a diffusion region formed by diffusion of impurities from the silicon film to the silicon substrate and an impurity region of a different conductivity type formed on the main surface of the silicon substrate can be suppressed. 2) The area can be reduced, so that the junction capacitance between the silicon film and the silicon substrate can be reduced, and also the leak current at the junction between the silicon film and the silicon substrate can be reduced. In addition, diffusion of impurities from the silicon film in a direction parallel to the main surface of the silicon substrate can be suppressed, so that a diffusion region formed by diffusion of impurities from the silicon film to the silicon substrate has an electric field effect. When used as a part of the source / drain region of a type transistor, it is possible to prevent the punch-through resistance of the transistor from deteriorating. Furthermore, in the manufacture of the semiconductor device, there is an advantage that it is not necessary to increase the number of steps as compared with the related art.

【0078】又、シリコン基板上に層間絶縁膜を形成す
る工程と、上記層間絶縁膜に上記シリコン基板表面に開
口するコンタクトホールを形成する工程と、上記コンタ
クトホールの内部を含む上記シリコン基板上にフッ酸に
対するエッチング耐性を有する不純物拡散防止膜を堆積
する工程と、上記コンタクトホールの内部を含む上記不
純物拡散防止膜上にシリコン酸化膜を堆積する工程と、
異方性ドライエッチングにより、上記シリコン酸化膜及
び上記不純物拡散防止膜を除去して上記シリコン基板表
面を露出させる工程と、上記露出したシリコン基板表面
をフッ酸を用いてエッチングする工程と、上記コンタク
トホールの内部に、不純物を含有するシリコン膜を上記
露出したシリコン基板と接するように形成する工程とを
含むので、当該製造方法を用いて製造された半導体装置
においては、上記シリコン膜と上記シリコン基板との接
触面積を小さく抑えることができ、そのため、上記シリ
コン膜から上記シリコン基板への不純物の拡散により形
成される拡散領域と、シリコン基板の主面に形成されて
いる異導電型の不純物領域との接合(PN接合)面積を
減らすことができ、したがって、上記シリコン膜と上記
シリコン基板との間の接合容量を低減できるとともに、
上記シリコン膜と上記シリコン基板との接合部分におけ
るリーク電流をも低減できる。加えて、上記シリコン基
板の主面に対し水平な方向における上記シリコン膜から
の不純物の拡散も抑制できるので、上記シリコン膜から
上記シリコン基板への不純物の拡散により形成される拡
散領域が、電界効果型トランジスタのソース・ドレイン
領域の一部として用いられる場合においては、当該トラ
ンジスタのパンチスルー耐性の劣化を防止することも可
能である。
A step of forming an interlayer insulating film on the silicon substrate; a step of forming a contact hole opening in the surface of the silicon substrate in the interlayer insulating film; and a step of forming a contact hole on the silicon substrate including the inside of the contact hole. Depositing an impurity diffusion preventing film having etching resistance to hydrofluoric acid, and depositing a silicon oxide film on the impurity diffusion preventing film including the inside of the contact hole;
Removing the silicon oxide film and the impurity diffusion preventing film by anisotropic dry etching to expose the silicon substrate surface; etching the exposed silicon substrate surface using hydrofluoric acid; Forming a silicon film containing impurities inside the hole so as to be in contact with the exposed silicon substrate. Therefore, in a semiconductor device manufactured using the manufacturing method, the silicon film and the silicon substrate The contact area between the diffusion region and the diffusion region formed by diffusion of the impurity from the silicon film to the silicon substrate and the impurity region of the different conductivity type formed on the main surface of the silicon substrate can be reduced. Can reduce the junction area (PN junction) of the silicon film and the silicon substrate It is possible to reduce the junction capacitance of,
The leak current at the junction between the silicon film and the silicon substrate can also be reduced. In addition, diffusion of impurities from the silicon film in a direction parallel to the main surface of the silicon substrate can be suppressed, so that a diffusion region formed by diffusion of impurities from the silicon film to the silicon substrate has an electric field effect. When used as a part of the source / drain region of a type transistor, it is possible to prevent the punch-through resistance of the transistor from deteriorating.

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

【図1】 この発明の実施の形態1における半導体装置
の構造を示す要部断面図である。
FIG. 1 is a fragmentary cross-sectional view showing a structure of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention;

【図2】 この発明の実施の形態1における半導体装置
の製造方法を工程順に示す要部断面図である。
FIG. 2 is a fragmentary cross-sectional view showing a method of manufacturing the semiconductor device in the first embodiment of the present invention in the order of steps;

【図3】 この発明の実施の形態1における半導体装置
の製造方法を工程順に示す要部断面図である。
FIG. 3 is a fragmentary cross-sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device in the first embodiment of the present invention in the order of steps.

【図4】 この発明の実施の形態1における半導体装置
の製造方法を工程順に示す要部断面図である。
FIG. 4 is an essential part cross sectional view showing the manufacturing method of the semiconductor device in the first embodiment of the present invention in the order of steps;

【図5】 この発明の実施の形態1における半導体装置
の製造方法を工程順に示す要部断面図である。
FIG. 5 is a fragmentary cross-sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device in the first embodiment of the present invention in the order of steps.

【図6】 この発明の実施の形態1における半導体装置
の製造方法を工程順に示す要部断面図である。
FIG. 6 is an essential part cross sectional view showing the manufacturing method of the semiconductor device in the first embodiment of the present invention in the order of steps;

【図7】 この発明の実施の形態1における半導体装置
の製造方法を工程順に示す要部断面図である。
FIG. 7 is an essential part cross sectional view showing the manufacturing method of the semiconductor device in the first embodiment of the present invention in the order of steps;

【図8】 この発明の実施の形態2における半導体装置
の構造を示す要部断面図である。
FIG. 8 is a fragmentary cross-sectional view showing a structure of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention;

【図9】 この発明の実施の形態2における半導体装置
の製造方法を工程順に示す要部断面図である。
FIG. 9 is a fragmentary cross-sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device in the second embodiment of the present invention in the order of steps;

【図10】 この発明の実施の形態2における半導体装
置の製造方法を工程順に示す要部断面図である。
FIG. 10 is a fragmentary cross-sectional view showing a method of manufacturing the semiconductor device in the second embodiment of the present invention in the order of steps;

【図11】 この発明の実施の形態2における半導体装
置の製造方法を工程順に示す要部断面図である。
FIG. 11 is a fragmentary cross-sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device in the second embodiment of the present invention in the order of steps;

【図12】 この発明の実施の形態2における半導体装
置の製造方法を工程順に示す要部断面図である。
FIG. 12 is a fragmentary cross-sectional view showing a method of manufacturing the semiconductor device in the second embodiment of the present invention in the order of steps;

【図13】 この発明の実施の形態2における半導体装
置の製造方法を工程順に示す要部断面図である。
FIG. 13 is a fragmentary cross-sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device in the second embodiment of the present invention in the order of steps;

【図14】 この発明の実施の形態2における半導体装
置の製造方法を工程順に示す要部断面図である。
FIG. 14 is an essential part cross sectional view showing the manufacturing method of the semiconductor device in the second embodiment of the present invention in the order of steps;

【図15】 従来の半導体装置の構造を示す要部断面図
である。
FIG. 15 is a cross-sectional view of a main part showing a structure of a conventional semiconductor device.

【図16】 従来の半導体装置の製造方法を工程順に示
す要部断面図である。
FIG. 16 is a fragmentary cross-sectional view showing a conventional method of manufacturing a semiconductor device in the order of steps;

【図17】 従来の半導体装置の製造方法を工程順に示
す要部断面図である。
FIG. 17 is a fragmentary cross-sectional view showing a conventional method for manufacturing a semiconductor device in the order of steps;

【図18】 従来の半導体装置の製造方法を工程順に示
す要部断面図である。
FIG. 18 is a fragmentary cross-sectional view showing a conventional method for manufacturing a semiconductor device in the order of steps;

【図19】 従来の半導体装置の製造方法を工程順に示
す要部断面図である。
FIG. 19 is a fragmentary cross-sectional view showing a conventional method for manufacturing a semiconductor device in the order of steps;

【図20】 従来の半導体装置の製造方法を工程順に示
す要部断面図である。
20 is a fragmentary cross-sectional view showing a conventional method for manufacturing a semiconductor device in the order of steps; FIG.

【図21】 従来の半導体装置の製造方法を工程順に示
す要部断面図である。
FIG. 21 is an essential part cross sectional view showing the conventional method of manufacturing the semiconductor device in the order of steps;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリコン基板、 1a シリコン膜とシリコン基板
との接触面、1b 不純物拡散防止膜とシリコン基板と
の接触面、 3 層間絶縁膜、4 コンタクトホール、
6、6a 不純物拡散防止膜、7 シリコン酸化膜、
8 シリコン膜、10、10a 不純物拡散防止膜。
1 silicon substrate, 1a contact surface between silicon film and silicon substrate, 1b contact surface between impurity diffusion prevention film and silicon substrate, 3 interlayer insulating film, 4 contact holes,
6, 6a impurity diffusion preventing film, 7 silicon oxide film,
8 Silicon film, 10, 10a Impurity diffusion preventing film.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリコン基板上に形成され、上記シリコ
ン基板表面に開口するコンタクトホールを有する層間絶
縁膜と、 上記シリコン基板表面の上記コンタクトホールが開口す
る部分の一部に形成された、フッ酸に対するエッチング
耐性を有する不純物拡散防止膜と、 上記コンタクトホール内部に形成され、上記シリコン基
板表面の上記不純物拡散防止膜が形成されていない部分
において上記シリコン基板との接触面を有する、不純物
を含有したシリコン膜とを備え、 上記シリコン基板表面において、上記シリコン膜と上記
シリコン基板との接触面は、上記不純物拡散防止膜によ
り囲まれていることを特徴とする半導体装置。
1. An interlayer insulating film formed on a silicon substrate and having a contact hole opening on the surface of the silicon substrate, and hydrofluoric acid formed on a part of the opening of the contact hole on the surface of the silicon substrate. An impurity diffusion preventing film having etching resistance to the silicon substrate; and an impurity formed inside the contact hole and having a contact surface with the silicon substrate in a portion of the silicon substrate surface where the impurity diffusion preventing film is not formed. A semiconductor device, comprising: a silicon film; and a contact surface between the silicon film and the silicon substrate on the surface of the silicon substrate, surrounded by the impurity diffusion preventing film.
【請求項2】 不純物拡散防止膜はケイ素炭化物からな
ることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the impurity diffusion preventing film is made of silicon carbide.
【請求項3】 シリコン基板上に形成され、上記シリコ
ン基板表面に開口するコンタクトホールを有する層間絶
縁膜と、 上記コンタクトホール内部に形成され、上記シリコン基
板表面の上記コンタクトホールが開口する部分の一部に
当該シリコン基板との接触面を有するとともに、フッ酸
に対するエッチング耐性を有する不純物拡散防止膜と、 上記コンタクトホール内部に形成され、上記シリコン基
板表面の上記コンタクトホールが開口する部分の一部に
当該シリコン基板との接触面を有する、不純物を含有し
たシリコン膜とを備え、 上記シリコン基板表面において、上記シリコン膜と上記
シリコン基板との接触面は、上記不純物拡散防止膜と上
記シリコン基板との接触面により囲まれていることを特
徴とする半導体装置。
3. An interlayer insulating film formed on a silicon substrate and having a contact hole opening on the surface of the silicon substrate; and an interlayer insulating film formed inside the contact hole and opening the contact hole on the surface of the silicon substrate. A portion having a contact surface with the silicon substrate, an impurity diffusion preventing film having etching resistance to hydrofluoric acid, and a part of a portion of the silicon substrate surface where the contact hole is opened, formed inside the contact hole. A silicon film containing impurities having a contact surface with the silicon substrate; and a contact surface between the silicon film and the silicon substrate on the surface of the silicon substrate. A semiconductor device, which is surrounded by a contact surface.
【請求項4】 不純物拡散防止膜はシリコン窒化膜であ
ることを特徴とする請求項3記載の半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 3, wherein the impurity diffusion preventing film is a silicon nitride film.
【請求項5】 シリコン基板上に層間絶縁膜を形成する
工程と、 炭素の比率が高いガス系を用いた異方性ドライエッチン
グにより、上記層間絶縁膜に上記シリコン基板表面に開
口するコンタクトホールを形成するとともに、上記コン
タクトホールが開口するシリコン基板表面にフッ酸に対
するエッチング耐性を有する不純物拡散防止膜を形成す
る工程と、 上記コンタクトホールの内部を含む上記シリコン基板上
にシリコン酸化膜を堆積する工程と、 異方性ドライエッチングにより、上記シリコン酸化膜及
び上記不純物拡散防止膜を除去して、上記シリコン基板
の上記不純物拡散防止膜が形成されていない部分を露出
させる工程と、 上記露出したシリコン基板表面をフッ酸を用いてエッチ
ングする工程と、 上記コンタクトホールの内部に、不純物を含有するシリ
コン膜を上記露出したシリコン基板と接するように形成
する工程とを含む半導体装置の製造方法。
5. A step of forming an interlayer insulating film on a silicon substrate, and a step of forming a contact hole opened on the surface of the silicon substrate in the interlayer insulating film by anisotropic dry etching using a gas system having a high carbon ratio. Forming and forming an impurity diffusion preventing film having etching resistance to hydrofluoric acid on the surface of the silicon substrate where the contact hole is opened; and depositing a silicon oxide film on the silicon substrate including the inside of the contact hole Removing the silicon oxide film and the impurity diffusion preventing film by anisotropic dry etching to expose a portion of the silicon substrate where the impurity diffusion preventing film is not formed; Etching the surface with hydrofluoric acid; Method of manufacturing a semiconductor device and forming a silicon film containing an object in contact with the silicon substrate exposed above.
【請求項6】 不純物拡散防止膜はケイ素炭化物からな
ることを特徴とする請求項5記載の半導体装置の製造方
法。
6. The method according to claim 5, wherein the impurity diffusion preventing film is made of silicon carbide.
【請求項7】 シリコン基板上に層間絶縁膜を形成する
工程と、 上記層間絶縁膜に上記シリコン基板表面に開口するコン
タクトホールを形成する工程と、 上記コンタクトホールの内部を含む上記シリコン基板上
にフッ酸に対するエッチング耐性を有する不純物拡散防
止膜を堆積する工程と、 上記コンタクトホールの内部を含む上記不純物拡散防止
膜上にシリコン酸化膜を堆積する工程と、 異方性ドライエッチングにより、上記シリコン酸化膜及
び上記不純物拡散防止膜を除去して上記シリコン基板表
面を露出させる工程と、 上記露出したシリコン基板表面をフッ酸を用いてエッチ
ングする工程と、 上記コンタクトホールの内部に、不純物を含有するシリ
コン膜を上記露出したシリコン基板と接するように形成
する工程とを含む半導体装置の製造方法。
7. A step of forming an interlayer insulating film on a silicon substrate, a step of forming a contact hole opened in the surface of the silicon substrate in the interlayer insulating film, and a step of forming a contact hole inside the contact hole on the silicon substrate. Depositing an impurity diffusion preventing film having etching resistance to hydrofluoric acid, depositing a silicon oxide film on the impurity diffusion preventing film including the inside of the contact hole, and forming the silicon oxide film by anisotropic dry etching. Removing the film and the impurity diffusion preventing film to expose the silicon substrate surface; etching the exposed silicon substrate surface using hydrofluoric acid; and silicon containing an impurity inside the contact hole. Forming a film in contact with the exposed silicon substrate. Production method.
【請求項8】 不純物拡散防止膜はシリコン窒化膜であ
ることを特徴とする請求項7記載の半導体装置の製造方
法。
8. The method according to claim 7, wherein the impurity diffusion preventing film is a silicon nitride film.
JP32150496A 1996-12-02 1996-12-02 Semiconductor device and its manufacture Pending JPH10163322A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32150496A JPH10163322A (en) 1996-12-02 1996-12-02 Semiconductor device and its manufacture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32150496A JPH10163322A (en) 1996-12-02 1996-12-02 Semiconductor device and its manufacture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10163322A true JPH10163322A (en) 1998-06-19

Family

ID=18133309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32150496A Pending JPH10163322A (en) 1996-12-02 1996-12-02 Semiconductor device and its manufacture

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10163322A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112582259A (en) * 2019-09-30 2021-03-30 扬州扬杰电子科技股份有限公司 Novel N-type layer phosphorus doping process method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112582259A (en) * 2019-09-30 2021-03-30 扬州扬杰电子科技股份有限公司 Novel N-type layer phosphorus doping process method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6444528B1 (en) Selective oxide deposition in the bottom of a trench
US5436188A (en) Dram cell process having elk horn shaped capacitor
JP2000164830A (en) Manufacture of semiconductor storage device
JPH07273063A (en) Semiconductor device and its manufacture
US7808019B2 (en) Gate structure
JPH10303291A (en) Semiconductor device and its manufacture
US6080627A (en) Method for forming a trench power metal-oxide semiconductor transistor
JP3877672B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
US20040155277A1 (en) Method for manufacturing a semiconductor device including a PIP capacitor and a MOS transistor
US6979613B1 (en) Method for fabricating a trench capacitor of DRAM
JPH0677428A (en) Semiconductor memory and manufacture thereof
JPH08186260A (en) Preparation of mos transistor
JPH10163322A (en) Semiconductor device and its manufacture
US20050221616A1 (en) 3-stage method for forming deep trench structure and deep trench capacitor
US6245633B1 (en) Fabrication method for a double-side double-crown stacked capacitor
JPH10214794A (en) Fabrication of semiconductor device
JP2000031489A (en) Manufacturing semiconductor device
JPH1012868A (en) Semiconductor and its manufacture
KR20000016846A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH0917968A (en) Semiconductor device and its manufacture
JPH11145274A (en) Semiconductor device and its manufacture
JPH10303384A (en) Method for producing semiconductor device
JPH05226466A (en) Manufacture of semiconductor device
KR100209705B1 (en) Semiconductor device &amp; manufacturing method
JP2709200B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device