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JP2012256806A - Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method - Google Patents

Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method Download PDF

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JP2012256806A
JP2012256806A JP2011130390A JP2011130390A JP2012256806A JP 2012256806 A JP2012256806 A JP 2012256806A JP 2011130390 A JP2011130390 A JP 2011130390A JP 2011130390 A JP2011130390 A JP 2011130390A JP 2012256806 A JP2012256806 A JP 2012256806A
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gate
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JP2011130390A
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Keiichiro Motoyama
惠一郎 本山
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Renesas Electronics Corp
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Renesas Electronics Corp
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  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To inhibit an occurrence of a short circuit between a gate electrode and a contact.SOLUTION: A semiconductor device comprises: a first diffusion region (3) provided on a substrate (2); a second diffusion region (3) provided on the substrate (2); a first contact (11) connected to the first diffusion region (3); a second contact (11) connected to the second diffusion region (3); a channel region provided between the first diffusion region (3) and the second diffusion region (3); and a gate electrode (5) provided on the channel region via a gate insulation film (6). The gate electrode (5) includes a first region (A-A') sandwiched by the first contact (11) and the second contact (11) and a second region (B-B') different from the first region. The first region (A-A') includes a first lateral face on the first contact side and a second lateral face on the second contact side. The first lateral face slants in a direction away from the first contact. The second lateral face slants in a direction away from the second contact.

Description

本発明は、半導体装置および半導体装置の製造方法に関し、特に、電界効果型のトランジスタを有する半導体装置及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device having a field effect transistor and a method for manufacturing the semiconductor device.

現在普及している半導体装置のほとんどは、電界効果型のトランジスタを備えている。一般的なトランジスタは、ソースまたはドレインとして機能する拡散層と、ゲート電極とを備えている。その拡散層は、コンタクトを介して配線に接続されている。半導体装置に対する微細化や高集積化の要求に伴って、コンタクトとゲート電極との距離を近くする必要が生じてきている。コンタクトとゲート電極との距離を近くすることにより、ゲート電極とコンタクトとが短絡する可能性が高くなる。ゲート電極とコンタクトの短絡を防止するための技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。   Most of the currently popular semiconductor devices include a field effect transistor. A typical transistor includes a diffusion layer functioning as a source or a drain and a gate electrode. The diffusion layer is connected to the wiring via a contact. With the demand for miniaturization and high integration of semiconductor devices, it has become necessary to reduce the distance between the contact and the gate electrode. By reducing the distance between the contact and the gate electrode, the possibility that the gate electrode and the contact are short-circuited increases. A technique for preventing a short circuit between a gate electrode and a contact is known (for example, see Patent Document 1).

特許文献1には、層間絶縁膜の埋め込み性を向上させ、短絡防止のマージンを向上させることができる半導体装置の製造方法に関する技術が開示されている。その技術では、上部がゲート上部絶縁膜で覆われたゲートを半導体基板上に形成し、全面に絶縁膜を形成した後に全面エッチバックを行うことでゲート上部絶縁膜及びゲートの側面に上部の形状が垂直方向から5°〜30°傾斜したテーパー形状のサイドウォールを形成している。そして、全面に第1の層間絶縁膜を形成し、第1の層間絶縁膜のみをCMPにより平坦化し、ゲート上部絶縁膜よりも第1の層間絶縁膜の方が研磨選択比が高い条件でCMPを行って、第1の層間絶縁膜、ゲート上部絶縁膜及びサイドウォールを平坦化する。その後、全面に第2の層間絶縁膜を形成し、リソグラフィにより第1の層間絶縁膜及び第2の層間絶縁膜にゲート側の側壁が平坦となったサイドウォールの上部にかかるようにコンタクトホールを形成する。そのコンタクトホールを導電物質で埋め込んでコンタクトパッドを形成している。   Patent Document 1 discloses a technique related to a method for manufacturing a semiconductor device, which can improve the embedding property of an interlayer insulating film and improve a short-circuit prevention margin. In that technology, a gate whose upper part is covered with a gate upper insulating film is formed on a semiconductor substrate, and after the insulating film is formed on the entire surface, the entire shape is etched back to form the upper shape on the side surface of the gate upper insulating film and gate Forms a tapered sidewall inclined at 5 ° to 30 ° from the vertical direction. Then, a first interlayer insulating film is formed on the entire surface, only the first interlayer insulating film is planarized by CMP, and the first interlayer insulating film has a higher polishing selectivity than the gate upper insulating film. To flatten the first interlayer insulating film, the gate upper insulating film, and the sidewalls. After that, a second interlayer insulating film is formed on the entire surface, and a contact hole is formed on the first interlayer insulating film and the second interlayer insulating film by lithography so as to cover the upper part of the side wall where the gate side wall becomes flat. Form. The contact hole is filled with a conductive material to form a contact pad.

特開2006-237082号公報JP 2006-237082 A

半導体装置を製造する場合、リソグラフィ工程による加工時の製造バラつきに起因して、目合わせのズレ、ゲート寸法・コンタクト寸法の太り、および、コンタクト形状の歪みなどが発生することがある。例えば、特許文献1に記載の技術において、リソグラフィ工程による加工時の製造バラつきに起因して、コンタクトホール16の目合わせのズレが発生した場合、ゲート電極とコンタクトとの距離が狭くなると、そのような製造バラつきによる絶縁破壊(コンタクトとゲート電極との短絡)が発生することがある。   When manufacturing a semiconductor device, misalignment, gate dimension / contact dimension thickening, contact shape distortion, and the like may occur due to manufacturing variations at the time of processing in a lithography process. For example, in the technique described in Patent Document 1, when the misalignment of the contact hole 16 occurs due to manufacturing variations at the time of processing by the lithography process, when the distance between the gate electrode and the contact becomes narrow, Insulation breakdown (short circuit between contact and gate electrode) may occur due to various manufacturing variations.

一般的なトランジスタでは、コンタクトとゲート電極との短絡を防止するために、コンタクト寸法を小さくする、または、コンタクトの目合わせ管理を強化するといった対策が考えられている。しかしながら、コンタクト寸法を小さくした場合、コンタクト抵抗が上昇してしまう。また、コンタクトの目合わせ管理を強化した場合、再工事率悪化による装置能力低下を引き起こしてしまう。   In general transistors, in order to prevent a short circuit between the contact and the gate electrode, measures such as reducing the contact size or strengthening the contact alignment management are considered. However, when the contact size is reduced, the contact resistance increases. In addition, if the contact management is strengthened, the equipment capacity will be reduced due to the deterioration of the re-construction rate.

本発明が解決しようとする課題は、トランジスタの特性の変動の発生を抑制しつつ、ゲート電極とコンタクトとの距離の短縮化に起因するゲート電極とコンタクトとの間の短絡の発生を抑制する技術を提供することにある。   A problem to be solved by the present invention is a technique for suppressing the occurrence of a short circuit between a gate electrode and a contact due to the shortening of the distance between the gate electrode and the contact while suppressing the occurrence of fluctuations in transistor characteristics. Is to provide.

以下に、[発明を実施するための形態]で使用される番号を用いて、[課題を解決するための手段]を説明する。これらの番号は、[特許請求の範囲]の記載と[発明を実施するための形態]との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、[特許請求の範囲]に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。   [Means for Solving the Problems] will be described below using the numbers used in [DETAILED DESCRIPTION]. These numbers are added to clarify the correspondence between the description of [Claims] and [Mode for Carrying Out the Invention]. However, these numbers should not be used to interpret the technical scope of the invention described in [Claims].

上記の課題を解決するために、基板(2)に設けられた第1拡散領域(3)と、基板(2)に設けられた第2拡散領域(3)と、第1拡散領域(3)に接続された第1コンタクト(11)と、第2拡散領域(3)に接続された第2コンタクト(11)と、第1拡散領域(3)と第2拡散領域(3)の間に設けられたチャネル領域と、ゲート絶縁膜(6)を介してチャネル領域の上に設けられたゲート電極(5)とを具備する半導体装置を構成する。ゲート電極(5)は、第1コンタクト(11)と第2コンタクト(11)とに挟まれた第1領域(A−A’)と、第1領域と異なる第2領域(B−B’)とを備える。第1領域(A−A’)は、第1コンタクト側の第1側面と、第2コンタクト側の第2側面とを含む。第1側面は、第1コンタクトから離れる方向に傾斜する。第2側面は、第2コンタクトから離れる方向に傾斜する。   In order to solve the above problems, a first diffusion region (3) provided in the substrate (2), a second diffusion region (3) provided in the substrate (2), and a first diffusion region (3) The first contact (11) connected to the second diffusion region (3), the second contact (11) connected to the second diffusion region (3), and provided between the first diffusion region (3) and the second diffusion region (3). A semiconductor device is provided which includes the channel region thus formed and a gate electrode (5) provided on the channel region via a gate insulating film (6). The gate electrode (5) includes a first region (AA ′) sandwiched between the first contact (11) and the second contact (11), and a second region (BB ′) different from the first region. With. The first region (A-A ′) includes a first side surface on the first contact side and a second side surface on the second contact side. The first side surface is inclined in a direction away from the first contact. The second side surface is inclined in a direction away from the second contact.

本願において開示される発明によって、半導体回路の微細化に伴うゲート電極とコンタクトとの距離の短縮化に起因するゲート電極とコンタクトとの短絡の発生を抑制することが可能となる。よってそれによって得られる代表的な効果を簡単に説明すれば、歩留低下の発生を抑制することができるという効果がある。   According to the invention disclosed in the present application, it is possible to suppress the occurrence of a short circuit between the gate electrode and the contact due to the shortening of the distance between the gate electrode and the contact accompanying the miniaturization of the semiconductor circuit. Therefore, if a typical effect obtained thereby is briefly described, it is possible to suppress the occurrence of yield reduction.

図1は、本実施形態の半導体装置1の構成を例示する平面図である。FIG. 1 is a plan view illustrating the configuration of the semiconductor device 1 of this embodiment. 図2Aは、本実施形態の半導体装置1のA−A’断面の構成を例示する断面図である。FIG. 2A is a cross-sectional view illustrating the configuration of the A-A ′ cross section of the semiconductor device 1 of this embodiment. 図2Bは、本実施形態の半導体装置1のB−B’断面の構成を例示する断面図である。FIG. 2B is a cross-sectional view illustrating a configuration of the B-B ′ cross section of the semiconductor device 1 of this embodiment. 図3Aは、半導体装置1のゲート電極の加工工程の第1段階を例示する平面図である。FIG. 3A is a plan view illustrating the first step in the process of processing the gate electrode of the semiconductor device 1. 図3Bは、半導体装置1のゲート電極の加工工程の第1段階を例示する断面図である。FIG. 3B is a cross-sectional view illustrating a first step in the process for processing the gate electrode of the semiconductor device 1. 図4Aは、半導体装置1のゲート電極の加工工程の第2段階を例示する平面図である。FIG. 4A is a plan view illustrating the second stage of the processing step of the gate electrode of the semiconductor device 1. 図4Bは、半導体装置1のゲート電極の加工工程の第2段階を例示する断面図である。FIG. 4B is a cross-sectional view illustrating a second step in the process for processing the gate electrode of the semiconductor device 1. 図4Cは、半導体装置1のゲート電極の加工工程の第2段階を例示する断面図である。FIG. 4C is a cross-sectional view illustrating a second step in the process for processing the gate electrode of the semiconductor device 1. 図5Aは、半導体装置1のゲート電極の加工工程の第3段階を例示する平面図である。FIG. 5A is a plan view illustrating a third step in the process of processing the gate electrode of the semiconductor device 1. 図5Bは、半導体装置1のゲート電極の加工工程の第3段階を例示する断面図である。FIG. 5B is a cross-sectional view illustrating a third step in the process for processing the gate electrode of the semiconductor device 1. 図6Aは、半導体装置1のゲート電極の加工工程の第4段階を例示する平面図である。FIG. 6A is a plan view illustrating the fourth step in the process of processing the gate electrode of the semiconductor device 1. 図6Bは、半導体装置1のゲート電極の加工工程の第4段階を例示する断面図である。FIG. 6B is a cross-sectional view illustrating a fourth stage in the process of processing the gate electrode of the semiconductor device 1. 図7Aは、半導体装置1のゲート電極の加工工程の第5段階を例示する平面図である。FIG. 7A is a plan view illustrating the fifth stage of the processing step of the gate electrode of the semiconductor device 1. 図7Bは、半導体装置1のゲート電極の加工工程の第5段階を例示する断面図である。FIG. 7B is a cross-sectional view illustrating a fifth step in the process for processing the gate electrode of the semiconductor device 1. 図8Aは、本実施形態の半導体装置1の構成を例示する断面図である。FIG. 8A is a cross-sectional view illustrating the configuration of the semiconductor device 1 of this embodiment. 図8Bは、本実施形態の一般的な半導体装置101の構成を例示する断面図である。FIG. 8B is a cross-sectional view illustrating the configuration of the general semiconductor device 101 of this embodiment.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、実施の形態を説明するための図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.

図1は、本実施形態の半導体装置1の構成を例示する平面図である。図1の平面図は、本実施形態の半導体装置1の理解を容易にするために、層間絶縁膜を省略している。本実施形態の半導体装置1において、素子の周囲は素子分離領域9で囲まれている。半導体装置1は、ソースまたはドレインとして機能する拡散層と、ゲート電極とを備えている。その拡散層の上には拡散層シリサイド7が形成されている。また、ゲート電極の上はゲートシリサイド8が形成されている。拡散層シリサイド7の一部の上には、コンタクト11が形成されている。また、ゲートシリサイド8の下のゲート電極の側面は、サイドウォール絶縁膜13で覆われている。本実施形態の半導体装置1において、コンタクト11に挟まれているゲート電極の領域(コンタクトに近接しているゲート電極)は、選択的にテーパー形状に形成されている。図1に示されているように、その領域のサイドウォール絶縁膜13が除去されている。また、その領域のゲート電極5がテーパー形状に形成されているため、上から見た場合、ゲート電極5の一部が露出された状態になっている。   FIG. 1 is a plan view illustrating the configuration of the semiconductor device 1 of this embodiment. In the plan view of FIG. 1, an interlayer insulating film is omitted in order to facilitate understanding of the semiconductor device 1 of the present embodiment. In the semiconductor device 1 of this embodiment, the periphery of the element is surrounded by the element isolation region 9. The semiconductor device 1 includes a diffusion layer that functions as a source or a drain and a gate electrode. A diffusion layer silicide 7 is formed on the diffusion layer. A gate silicide 8 is formed on the gate electrode. A contact 11 is formed on part of the diffusion layer silicide 7. The side surface of the gate electrode under the gate silicide 8 is covered with a sidewall insulating film 13. In the semiconductor device 1 of the present embodiment, the region of the gate electrode sandwiched between the contacts 11 (gate electrode adjacent to the contact) is selectively formed in a tapered shape. As shown in FIG. 1, the sidewall insulating film 13 in that region is removed. Further, since the gate electrode 5 in the region is formed in a tapered shape, a part of the gate electrode 5 is exposed when viewed from above.

図2A、図2Bは、本実施形態の半導体装置1の断面の構成を例示する断面図である。図2Aは、図1におけるA−A’断面を例示している。図2Bは、図1におけるB−B’断面を例示している。図2Aを参照すると、半導体装置1は、A−A’断面において、シリコン基板2に形成されたソース・ドレイン拡散層領域3と、エクステンション領域4とを備えている。ソース・ドレイン拡散層領域3の上には拡散層シリサイド7が設けられている。また、半導体装置1は、ゲート電極5を備えている。そのゲート電極5はゲート絶縁膜6を介してシリコン基板2の上に形成されている。そのゲート電極5の上には、ゲートシリサイド8が形成されている。半導体装置1は、層間絶縁膜12によって覆われている。半導体装置1の拡散層シリサイド7に接続されるコンタクト11は、層間絶縁膜12を貫通している。コンタクト11の下端は、拡散層シリサイド7を介してソース・ドレイン拡散層領域3に接続され、上端は、配線(図示されず)に接続されている。   2A and 2B are cross-sectional views illustrating the cross-sectional configuration of the semiconductor device 1 of this embodiment. FIG. 2A illustrates an A-A ′ cross section in FIG. 1. FIG. 2B illustrates the B-B ′ cross section in FIG. 1. Referring to FIG. 2A, the semiconductor device 1 includes a source / drain diffusion layer region 3 formed in the silicon substrate 2 and an extension region 4 in the A-A ′ cross section. A diffusion layer silicide 7 is provided on the source / drain diffusion layer region 3. The semiconductor device 1 includes a gate electrode 5. The gate electrode 5 is formed on the silicon substrate 2 via the gate insulating film 6. A gate silicide 8 is formed on the gate electrode 5. The semiconductor device 1 is covered with an interlayer insulating film 12. A contact 11 connected to the diffusion layer silicide 7 of the semiconductor device 1 penetrates the interlayer insulating film 12. The lower end of the contact 11 is connected to the source / drain diffusion layer region 3 through the diffusion layer silicide 7, and the upper end is connected to a wiring (not shown).

図2Aに示されているように、A−A’断面において、ゲート電極5は、断面がテーパー形状になるように加工されている。これによりコンタクトとゲート電極(上部)との距離を離す事ができ、コンタクトとゲート電極とのショートを抑制することができる。図2Bを参照すると、半導体装置1は、B−B’断面において、断面が概ね長方形のゲート電極5を備えている。またB−B’断面において、そのゲート電極5の側面は、サイドウォール絶縁膜13で覆われている。   As shown in FIG. 2A, in the A-A ′ cross section, the gate electrode 5 is processed so that the cross section has a tapered shape. Thereby, the distance between the contact and the gate electrode (upper part) can be increased, and a short circuit between the contact and the gate electrode can be suppressed. Referring to FIG. 2B, the semiconductor device 1 includes a gate electrode 5 having a substantially rectangular cross section in the B-B ′ cross section. In the B-B ′ cross section, the side surface of the gate electrode 5 is covered with the sidewall insulating film 13.

以下に、本実施形態の半導体装置1の製造方法について説明を行う。なお、以下の製造方法の説明においては、コンタクトに近接するゲート電極を加工する工程よりも前の工程に関する詳細な説明を省略する。図3Aは、本実施形態の半導体装置1のゲート電極を加工する工程の第1段階における、半導体構造物の状態を例示する平面図である。なお、この第1段階において、半導体構造物は層間絶縁膜12で覆われている。以下の説明においては、製造過程の半導体構造物の構成に対する理解を容易にするために、層間絶縁膜12で覆われた領域を可視化させて説明を行う。   Below, the manufacturing method of the semiconductor device 1 of this embodiment is demonstrated. In the following description of the manufacturing method, a detailed description of the process prior to the process of processing the gate electrode close to the contact is omitted. FIG. 3A is a plan view illustrating the state of the semiconductor structure in the first stage of the process of processing the gate electrode of the semiconductor device 1 of this embodiment. In this first stage, the semiconductor structure is covered with the interlayer insulating film 12. In the following description, in order to facilitate understanding of the configuration of the semiconductor structure in the manufacturing process, the region covered with the interlayer insulating film 12 is made visible.

その第1段階において、シリコン基板に形成された素子分離領域9で囲まれた領域に、ソース・ドレイン拡散層領域3、ゲート電極5、拡散層シリサイド7、ゲートシリサイド8およびサイドウォール絶縁膜13を含む半導体装置1を形成する。図3Bは、その第1段階の半導体構造物の断面を例示する断面図である。図3Bは、図3AのA−A’断面およびB−B’断面の構造を例示している。図3Bに示されているように、その第1段階においては、A−A’断面の構造とB−B’断面の構造に差異はない。   In the first stage, the source / drain diffusion layer region 3, the gate electrode 5, the diffusion layer silicide 7, the gate silicide 8 and the sidewall insulating film 13 are formed in a region surrounded by the element isolation region 9 formed on the silicon substrate. A semiconductor device 1 is formed. FIG. 3B is a cross-sectional view illustrating a cross section of the semiconductor structure in the first stage. FIG. 3B illustrates the structure of the A-A ′ cross section and the B-B ′ cross section of FIG. 3A. As shown in FIG. 3B, in the first stage, there is no difference between the structure of the A-A ′ section and the structure of the B-B ′ section.

図4Aは、そのゲート電極の加工工程の第2段階を例示する平面図である。図4Aに示されているように、層間絶縁膜12の上にレジスト21を全面に塗布する。なお、以下の説明においては、製造過程の半導体構造物の構成に対する理解を容易にするために、レジスト21で覆われた領域を可視化させて説明を行う。レジスト21を形成した後、後の工程でコンタクト11が形成される領域を特定し、コンタクト11に近接するゲート電極の上のレジスト21を選択的に除去して開口部22を形成する。   FIG. 4A is a plan view illustrating a second stage of the gate electrode processing step. As shown in FIG. 4A, a resist 21 is applied over the entire surface of the interlayer insulating film 12. In the following description, in order to facilitate understanding of the structure of the semiconductor structure during the manufacturing process, the region covered with the resist 21 is visualized. After the resist 21 is formed, a region where the contact 11 is formed is specified in a later step, and the resist 21 on the gate electrode adjacent to the contact 11 is selectively removed to form the opening 22.

図4Bは、その第2段階におけるA−A’断面の構成を例示する断面図である。図4Bに示されているように、A−A’断面において、レジスト21に開口部22を生成して、層間絶縁膜12の一部を露出する。図4Cは、その第2段階におけるB−B’断面の構成を例示する断面図である。B−B’断面における半導体構造物は、第1段階の状態を維持している。また、レジスト21は、層間絶縁膜12の表面を保護している。   FIG. 4B is a cross-sectional view illustrating a configuration of the A-A ′ cross section in the second stage. As shown in FIG. 4B, in the A-A ′ cross section, an opening 22 is formed in the resist 21 to expose a part of the interlayer insulating film 12. FIG. 4C is a cross-sectional view illustrating a configuration of the B-B ′ cross section in the second stage. The semiconductor structure in the B-B ′ cross section maintains the first stage state. The resist 21 protects the surface of the interlayer insulating film 12.

図5Aは、そのゲート電極の加工工程の第3段階を例示する平面図である。図5Aに示されているように、その第3段階において、開口部22によって露出されていた層間絶縁膜12と、その層間絶縁膜12の下のサイドウォール絶縁膜13を除去して開口部23を形成する。それによって、ゲートシリサイド8の一部と、エクステンション領域4の一部とが露出する。   FIG. 5A is a plan view illustrating a third stage of the gate electrode processing step. As shown in FIG. 5A, in the third stage, the interlayer insulating film 12 exposed by the opening 22 and the sidewall insulating film 13 under the interlayer insulating film 12 are removed to open the opening 23. Form. Thereby, a part of the gate silicide 8 and a part of the extension region 4 are exposed.

図5Bは、の第3段階におけるA−A’断面の構成を例示する断面図である。図5Bに示されているように、その第3段階において、ゲートシリサイド8の一部と、ゲート電極5の側面の一部が露出する。   FIG. 5B is a cross-sectional view illustrating a configuration of the A-A ′ cross section in the third stage. As shown in FIG. 5B, part of the gate silicide 8 and part of the side surface of the gate electrode 5 are exposed in the third stage.

図6Aは、そのゲート電極の加工工程の第4段階を例示する平面図である。図6Aに示されているように、その第4段階において、露出していたゲートシリサイド8を選択的に除去し、そのゲートシリサイド8の下のゲート電極5をエッチングによって断面がテーパ形状になるように形成する。   FIG. 6A is a plan view illustrating a fourth stage of the gate electrode processing step. As shown in FIG. 6A, in the fourth stage, the exposed gate silicide 8 is selectively removed, and the gate electrode 5 under the gate silicide 8 is etched so that the cross section becomes tapered. To form.

図6Bは、第4段階におけるA−A’断面の構成を例示する断面図である。図6Bに示されているように、その第4段階において、ゲート電極5は、上方に行くに従ってゲート長方向の長さが短くなるように加工される。   FIG. 6B is a cross-sectional view illustrating a configuration of the A-A ′ cross section in the fourth stage. As shown in FIG. 6B, in the fourth stage, the gate electrode 5 is processed so that the length in the gate length direction becomes shorter as it goes upward.

図7Aは、そのゲート電極の加工工程の第5段階を例示する平面図である。図7Aに示されているように、その第5段階において、レジスト21を除去した後、開口部23を層間絶縁膜12と同じ材料で埋める。図7Bは、第5段階におけるA−A’断面の構成を例示する断面図である。図7Bに示されているように、その第5段階において、断面がテーパー形状になるように加工されたゲート電極5の側面は、層間絶縁膜12によって覆われる。   FIG. 7A is a plan view illustrating the fifth stage of the gate electrode processing step. As shown in FIG. 7A, in the fifth stage, after the resist 21 is removed, the opening 23 is filled with the same material as the interlayer insulating film 12. FIG. 7B is a cross-sectional view illustrating a configuration of the A-A ′ cross section in the fifth stage. As shown in FIG. 7B, in the fifth stage, the side surface of the gate electrode 5 processed so as to have a tapered cross section is covered with an interlayer insulating film 12.

その後、テーパー形状化したゲート電極5の近傍にコンタクト11を形成する。コンタクトに近接する領域のゲート電極の上部のゲート長方向の長さを、ドライエッチングによって選択的に短くすることで、コンタクトとゲート電極(上部)の距離をより離すことができる。これによりコンタクトとゲート電極のショートを抑制することができる。   Thereafter, a contact 11 is formed in the vicinity of the tapered gate electrode 5. By selectively shortening the length in the gate length direction of the upper part of the gate electrode in the region close to the contact by dry etching, the distance between the contact and the gate electrode (upper part) can be further increased. Thereby, a short circuit between the contact and the gate electrode can be suppressed.

[比較例]
以下に、本実施形態の比較例について説明を行う。図8A、図8Bは、コンタクトを形成する工程において、目合わせのズレが発生した場合の、本実施形態の半導体装置1と一般的な半導体装置101との構成を例示する断面図である。図8Aは、本実施形態の半導体装置1の断面の構成を例示している。図8Bは、一般的な半導体装置101の構成を例示している。コンタクトを形成する工程において、目合わせのズレが発生した場合、本実施形態の半導体装置1は、コンタクトとゲート電極との距離が距離L1となる。一般的な半導体装置101では、コンタクトとゲート電極との距離が距離L2となる。図8A、Bに示されているように、
距離L1>距離L2
であり、本実施形態の半導体装置1は、コンタクトとゲート電極(上部)の距離をより離すことができ、これによりコンタクトとゲート電極のショートを抑制することができる。
[Comparative example]
Below, the comparative example of this embodiment is demonstrated. 8A and 8B are cross-sectional views illustrating the configuration of the semiconductor device 1 of this embodiment and a general semiconductor device 101 when misalignment occurs in the step of forming a contact. FIG. 8A illustrates a cross-sectional configuration of the semiconductor device 1 of this embodiment. FIG. 8B illustrates a configuration of a general semiconductor device 101. In the step of forming the contact, when misalignment occurs, in the semiconductor device 1 of the present embodiment, the distance between the contact and the gate electrode is the distance L1. In the general semiconductor device 101, the distance between the contact and the gate electrode is the distance L2. As shown in FIGS. 8A and 8B,
Distance L1> Distance L2
In the semiconductor device 1 according to the present embodiment, the distance between the contact and the gate electrode (upper part) can be further increased, so that a short circuit between the contact and the gate electrode can be suppressed.

以上、本願発明の実施の形態を具体的に説明した。本願発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。   The embodiment of the present invention has been specifically described above. The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

1…半導体装置
2…シリコン基板
3…ソース・ドレイン拡散層領域
4…エクステンション領域
5…ゲート電極
6…ゲート絶縁膜
7…拡散層シリサイド
8…ゲートシリサイド
9…素子分離領域
11…コンタクト
12…層間絶縁膜
13…サイドウォール絶縁膜
21…レジスト
22…開口部
23…開口部
L1…距離
L2…距離
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor device 2 ... Silicon substrate 3 ... Source / drain diffused layer region 4 ... Extension region 5 ... Gate electrode 6 ... Gate insulating film 7 ... Diffusion layer silicide 8 ... Gate silicide 9 ... Element isolation region 11 ... Contact 12 ... Interlayer insulation Film 13 ... Side wall insulating film 21 ... Resist 22 ... Opening 23 ... Opening L1 ... Distance L2 ... Distance

Claims (7)

基板に設けられた第1拡散領域と、
前記基板に設けられた第2拡散領域と、
前記第1拡散領域に接続された第1コンタクトと、
前記第2拡散領域に接続された第2コンタクトと、
前記第1拡散領域と前記第2拡散領域の間に設けられたチャネル領域と、
ゲート絶縁膜を介して前記チャネル領域の上に設けられたゲート電極と
を具備し、
前記ゲート電極は、
前記第1コンタクトと前記第2コンタクトとに挟まれた第1領域と、
前記第1領域と異なる第2領域と
を備え、
前記第1領域は、
前記第1コンタクト側の第1側面と、
前記第2コンタクト側の第2側面と
を含み、
前記第1側面は、
前記第1コンタクトから離れる方向に傾斜し、
前記第2側面は、
前記第2コンタクトから離れる方向に傾斜する
半導体装置。
A first diffusion region provided on the substrate;
A second diffusion region provided on the substrate;
A first contact connected to the first diffusion region;
A second contact connected to the second diffusion region;
A channel region provided between the first diffusion region and the second diffusion region;
A gate electrode provided on the channel region via a gate insulating film,
The gate electrode is
A first region sandwiched between the first contact and the second contact;
A second region different from the first region,
The first region is
A first side surface on the first contact side;
A second side surface on the second contact side,
The first side surface is
Inclining away from the first contact;
The second side surface is
A semiconductor device inclined in a direction away from the second contact.
請求項1に記載の半導体装置において、
前記ゲート電極の前記第1領域は、
前記ゲート絶縁膜と前記ゲート電極との界面に対応する第1領域底面と、
第1領域上面と
を含み、
前記第1領域底面のゲート長方向の長さは、
前記第1領域上面の前記ゲート長方向の長さよりも長い
半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1,
The first region of the gate electrode is
A bottom surface of a first region corresponding to an interface between the gate insulating film and the gate electrode;
A first region upper surface,
The length of the bottom surface of the first region in the gate length direction is
A semiconductor device longer than a length of the upper surface of the first region in the gate length direction.
請求項2に記載の半導体装置において、
前記第1領域の前記ゲート長方向の長さは、
前記第1領域底面から前記第1領域上面まで単調に減少する
半導体装置。
The semiconductor device according to claim 2,
The length of the first region in the gate length direction is:
A semiconductor device that monotonously decreases from the bottom surface of the first region to the top surface of the first region.
請求項3に記載の半導体装置において、
前記ゲート電極の前記第2領域は、
前記ゲート絶縁膜と前記ゲート電極との界面に対応する第2領域底面と、
第2領域上面と
を含み、
前記ゲート電極の前記第2領域の前記ゲート長方向の長さは、
前記第2領域底面から前記第2領域上面まで概ね一定の長さを有する
半導体装置。
The semiconductor device according to claim 3.
The second region of the gate electrode is
A bottom surface of a second region corresponding to an interface between the gate insulating film and the gate electrode;
A second region upper surface,
The length of the second region of the gate electrode in the gate length direction is:
A semiconductor device having a substantially constant length from the bottom surface of the second region to the top surface of the second region.
チャネル領域を挟んで基板に設けられた第1拡散領域と第2拡散領域とゲート絶縁膜を介して前記チャネル領域の受けに設けられたゲート電極と
を具備する半導体装置の製造方法であって、
(a)前記第1拡散領域に接続される第1コンタクトと前記第2拡散領域に接続される第2コンタクトとが形成される領域を特定するステップと、
(b)前記第1コンタクトと前記第2コンタクトとに挟まれる前記ゲート電極の領域を第1領域として特定するステップと、
(c)前記第1領域の前記第1コンタクト側の第1側面に、前記第1コンタクトから離れる方向の傾斜を形成し、前記第1領域の前記第2コンタクト側の第2側面に、前記第2コンタクトから離れる方向の傾斜を形成するステップ
を具備する
半導体装置の製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor device comprising: a first diffusion region provided on a substrate with a channel region interposed therebetween; a second diffusion region; and a gate electrode provided on the receiving of the channel region via a gate insulating film,
(A) identifying a region in which a first contact connected to the first diffusion region and a second contact connected to the second diffusion region are formed;
(B) identifying a region of the gate electrode sandwiched between the first contact and the second contact as a first region;
(C) forming an inclination in a direction away from the first contact on the first side surface of the first region on the first contact side, and forming a second side surface on the second contact side of the first region on the second side surface of the first region; A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the step of forming an inclination in a direction away from two contacts.
請求項5に記載の半導体装置の製造方法において、
前記(c)ステップは、
前記第1領域の前記ゲート絶縁膜と前記ゲート電極との界面に対応する第1領域底面とし、前記第1領域の上面を第1領域上面とするとき、
前記第1領域底面のゲート長方向の長さが、前記第1領域上面の前記ゲート長方向の長さよりも長くなるように、前記ゲート電極を形成するステップを含む
半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 5,
The step (c) includes:
When the bottom surface of the first region corresponding to the interface between the gate insulating film and the gate electrode in the first region and the top surface of the first region as the top surface of the first region,
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming the gate electrode such that a length of the bottom surface of the first region in a gate length direction is longer than a length of the top surface of the first region in the gate length direction.
請求項6に記載の半導体装置の製造方法において、
前記(c)ステップは、
前記第1領域の前記ゲート長方向の長さが、前記第1領域底面から前記第1領域上面まで単調に減少するように、前記ゲート電極を形成するステップを含む
半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 6,
The step (c) includes:
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming the gate electrode so that the length of the first region in the gate length direction monotonously decreases from the bottom surface of the first region to the top surface of the first region.
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