(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の導電型の半導体基板、上記半導体基板の所定領域の表面上に形成された素子分離絶縁膜、上記半導体基板の他の領域の表面上と上記素子分離絶縁膜の上とに延在して形成された層間絶縁膜、上記半導体基板内に上記半導体基板の表面に並行に上記素子分離領域の下方では相対的に浅く上記他の領域の層間絶縁膜の下方では相対的に深く形成された第一の導電型の不純物層、上記半導体基板内に上記半導体基板の表面に並行に上記不純物層より下部に形成された第一の導電型の不純物帯、上記層間絶縁膜を貫通するとともに少なくとも上記素子分離絶縁膜に接して上記半導体基板の表面に達するコンタクト、上記コンタクトの底面に接して上記半導体基板の表面から上記不純物層を貫通して上記不純物帯より浅く形成された第二の導電型の不純物領域を備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
第一の導電型の半導体基板、上記半導体基板の所定領域の表面上に形成された素子分離絶縁膜、上記半導体基板の他の領域の表面上と上記素子分離絶縁膜の上とに延在して形成された層間絶縁膜、上記半導体基板内に上記半導体基板の表面に並行に上記素子分離領域の下方では相対的に浅く上記他の領域の層間絶縁膜の下方では相対的に深く形成された第一の導電型の不純物層、上記半導体基板内に上記半導体基板の表面に並行に上記不純物層より下部に形成された第一の導電型の不純物帯、上記層間絶縁膜を貫通して上記半導体基板の表面に達するとともに一部は上記素子分離絶縁膜を貫通して上記半導体基板の表面下に埋まり込むコンタクト、上記コンタクトの底面に接して上記半導体基板の表面から上記不純物層を貫通して上記不純物帯より浅く形成された第二の導電型の不純物領域を備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
第一の導電型の半導体基板、上記半導体基板の所定領域の表面上に形成された素子分離絶縁膜、上記半導体基板の他の領域の表面上と上記素子分離絶縁膜の上とに延在して形成された層間絶縁膜、上記半導体基板内に上記半導体基板の表面に並行に上記素子分離領域の下方では相対的に浅く上記他の領域の層間絶縁膜の下方では相対的に深く形成された第一の導電型の不純物層、上記半導体基板内に上記半導体基板の表面に並行に上記不純物層より下部に形成された第一の導電型の不純物帯、上記層間絶縁膜を貫通するとともに少なくとも上記素子分離絶縁膜の一部をも貫通して上記半導体基板の表面に達するコンタクト、上記コンタクトの底面に接して上記半導体基板の表面から上記不純物層を貫通して上記不純物帯より浅く形成された第二の導電型の不純物領域を備え、
上記不純物層は、上記相対的に浅く形成された領域では相対的に不純物濃度が大きく上記相対的に深く形成された領域と上記不純物領域に接する領域では相対的に不純物濃度が小さく形成されたことを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体装置全般に用いられる半導体基板と上層導電層とのコンタクトの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の高集積化、素子の微細化に伴い、コンタクト径も微細化されるとともに１つの装置内に形成されるコンタクト個数も膨大なものとなっており、個々の特性の改善が半導体装置そのものの特性を左右するまでに至っている。例えば、コンタクト径が微細化されるにともなってコンタクト抵抗は増大し、半導体装置内で信号を伝達する際に妨げとなり、信号遅延やトランジスタの動作を不安定にする要因となっていた。
【０００３】
また、コンタクトから半導体基板へと抜け出るリーク電流は、個々のコンタクトでの電流が小さい場合でも、数千ないし数万以上の素子の集積が行われている半導体装置においては大きなリーク電流となり、今後、さらに高集積化された半導体装置を形成する際に、全体の消費電力に占める割合は大きなものとなり得る。また、素子のスケーリングによる半導体基板濃度の上昇により、コンタクトでの耐圧の低下を招いており、動作電圧の限定を余儀なくされるという問題があった。
【０００４】
従来の技術によるコンタクト構造の断面図を図５６に示す。この図において、１０１は第一の導電型の不純物、例えばＰ型不純物を含む半導体基板、１０２は半導体基板１上に積層された層間絶縁膜、１０３は層間絶縁膜２内に開口されたコンタクトホール、１０４はコンタクトホール１０３内に導電物質を埋設することで形成したコンタクト、１０５はコンタクト１０４に接するように配置形成された配線層、１０６はコンタクト１０４下部の半導体基板１０１の表面から所定の深さまでの領域に形成された第二の導電型の不純物、例えばＮ型不純物を含む半導体領域を示している。
【０００５】
この図５６のように構成されたコンタクト構造の形成においては、コンタクトホール１０３を開口後、必要によっては、リーク電流防止用のイオン注入を追加して、その後、コンタクトホール内にポリシリコン、タングステン、チタン、アルミニウムなどの導電性物質を埋設してコンタクト１０４を形成している。
【０００６】
この図５６に示す従来のコンタクト構造の、コンタクト１０４の下部の半導体基板１の表面から深さ方向への不純物プロファイルの一例を図５７に示す。不純物領域１０６の第二の導電型の不純物濃度は半導体基板１０１の表面から深さが大きく方向に従って、徐々に減少する。また、半導体基板１０１の導電型である第一の導電型の不純物濃度は、２．５μｍの深さまで、１×１０１６ないし１×１１０１７ｃｍ−３間の濃度となっている。また、第一の導電型の不純物濃度を示す曲線と第二の導電型の不純物濃度を示す曲線が交差する接合点は半導体基板１０１の表面からの深さが０．５ないし０．６μｍの位置となり、そのときの不純物濃度は１×１０１７ｃｍー３程度の濃度となっている。
【０００７】
また、図５８にあるように、トランジスタを作り込む場合には、しきい値制御用の第一の導電型の不純物を注入し、不純物層１０７を形成している。スケーリング則に伴ってコンタクト径が微細化されると、活性領域との接触面積が小さくなるため、コンタクト抵抗は上昇することになる。
【０００８】
また、コンタクト１０４を半導体基板１０１や不純物層１０７に接触させて形成する場合に、写真製版工程におけるアライメントミス等により、本来コンタクトを形成すべき位置にコンタクトが形成できず、分離酸化膜下のシリコン表面と接触した状態となると、さらにリーク電流が増大するという問題が生じていた。さらに、コンタクト１０４における接合耐圧が基板濃度の上昇により、低下の一途を辿っている等の接合耐圧の問題があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、この従来のコンタクト構造では、接合耐圧の低下、リーク電流の増大、コンタクト抵抗の増加等、安価に製品を生産するために製造工程の簡略化、素子間の分離に必要な分離耐圧の確保等が問題となっている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明による半導体装置は、第一の導電型の半導体基板、上記半導体基板の所定領域の表面上に形成された素子分離絶縁膜、上記半導体基板の他の領域の表面上と上記素子分離絶縁膜の上とに延在して形成された層間絶縁膜、上記半導体基板内に上記半導体基板の表面に並行に上記素子分離領域の下方では相対的に浅く上記他の領域の層間絶縁膜の下方では相対的に深く形成された第一の導電型の不純物層、上記半導体基板内に上記半導体基板の表面に並行に上記不純物層より下部に形成された第一の導電型の不純物帯、上記層間絶縁膜を貫通するとともに少なくとも上記素子分離絶縁膜に接して上記半導体基板の表面に達するコンタクト、上記コンタクトの底面に接して上記半導体基板の表面から上記不純物層を貫通して上記不純物帯より浅く形成された第二の導電型の不純物領域を備えたものである。
【００１１】
また、この発明による半導体装置は、第一の導電型の半導体基板、上記半導体基板の所定領域の表面上に形成された素子分離絶縁膜、上記半導体基板の他の領域の表面上と上記素子分離絶縁膜の上とに延在して形成された層間絶縁膜、上記半導体基板内に上記半導体基板の表面に並行に上記素子分離領域の下方では相対的に浅く上記他の領域の層間絶縁膜の下方では相対的に深く形成された第一の導電型の不純物層、上記半導体基板内に上記半導体基板の表面に並行に上記不純物層より下部に形成された第一の導電型の不純物帯、上記層間絶縁膜を貫通して上記半導体基板の表面に達するとともに一部は上記素子分離絶縁膜を貫通して上記半導体基板の表面下に埋まり込むコンタクト、上記コンタクトの底面に接して上記半導体基板の表面から上記不純物層を貫通して上記不純物帯より浅く形成された第二の導電型の不純物領域を備えたものである。
【００１２】
また、この発明による半導体装置は、第一の導電型の半導体基板、上記半導体基板の所定領域の表面上に形成された素子分離絶縁膜、上記半導体基板の他の領域の表面上と上記素子分離絶縁膜の上とに延在して形成された層間絶縁膜、上記半導体基板内に上記半導体基板の表面に並行に上記素子分離領域の下方では相対的に浅く上記他の領域の層間絶縁膜の下方では相対的に深く形成された第一の導電型の不純物層、上記半導体基板内に上記半導体基板の表面に並行に上記不純物層より下部に形成された第一の導電型の不純物帯、上記層間絶縁膜を貫通するとともに少なくとも上記素子分離絶縁膜の一部をも貫通して上記半導体基板の表面に達するコンタクト、上記コンタクトの底面に接して上記半導体基板の表面から上記不純物層を貫通して上記不純物帯より浅く形成された第二の導電型の不純物領域を備え、
上記不純物層は、上記相対的に浅く形成された領域では相対的に不純物濃度が大きく上記相対的に深く形成された領域と上記不純物領域に接する領域では相対的に不純物濃度が小さく形成されたものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明の実施の形態におけるコンタクト構造断面図を図１に示す。図１において、１は第一の導電型、例えばＰ型の不純物を含むシリコン単結晶からなる半導体基板、２は半導体基板１上に積層されたシリコン酸化膜等の絶縁物質からなる層間絶縁膜、３は層間絶縁膜２の上面から半導体基板１表面に当接するように所定の開口径、例えば水平方向の形成寸法が１．０μｍであるような開口径として形成されたコンタクトホール、４はコンタクトホール３内に埋設された導電性物質からなるコンタクト、５は導電性物質からなり、層間絶縁膜２上に配置形成され、コンタクト４に接する配線層、６、７はそれぞれ半導体基板１の表面からの深さが異なる位置に形成された、半導体基板１と同じ第一の導電型、例えばＰ型の不純物を含む不純物層を示しており、半導体基板１の表面から近い順に６、７の不純物層が形成されている。
【００２０】
また、８は不純物層６、７よりも深い位置に形成された第一の導電型、例えばＰ型の不純物を含む不純物帯を示している。
この不純物層６、７及び不純物帯８の内、最も半導体基板の表面に近い不純物層６は、このコンタクトの近傍にトランジスタが形成される場合においては、しきい値調整用の不純物層として働くものであり、さらに、９はコンタクト４の下の半導体基板１内に半導体基板１の表面から不純物層６、７の形成位置間にかけて形成された第二の導電型の不純物領域を示している。また、この断面図１において、コンタクト３の水平方向の形成寸法が１．０μｍであるのに対し、不純物領域９の水平方向の形成寸法は１．２μｍ程度であり、コンタクト３の一水平方向の形成寸法の１．２倍の大きさとなっている。
【００２１】
この図１で示す不純物層６、７、不純物帯８及び不純物領域９は、図においては、それぞれ一定領域をはっきりと区切って示しているが、実際はその一定領域内において不純物濃度の分布があり、帯状の不純物層６、７、不純物帯８の上端下端では濃度が小さく、その間の中間点の濃度が大きくなっているものである。
【００２２】
次に、この実施の形態による図１のコンタクト構造の製造方法について図２ないし８を用いて説明する。まず、図２に示すように、Ｐ型半導体基板１に対して不純物ボロンの注入を行い、第一の導電型の不純物帯８を半導体基板１の表面から所定の深さにかけて形成する。
次に、図３に示すように、不純物帯８の形成と同様に、不純物ボロンの注入を行い、その注入量及び注入エネルギーを調整することで不純物帯８の形成位置よりも浅い位置に第一の導電型の不純物層７を形成する。さらに、図４に示すように、不純物層７よりも浅い位置に第一の導電型の不純物層６を形成する。
【００２３】
その後、図５に示すように、半導体基板１の表面全面にＣＶＤ技術若しくはスパッタリング等の技術を用いて所定の厚さに絶縁物質、例えばシリコン酸化膜を積層し、層間絶縁膜２を形成する。その後、図６に示すように、層間絶縁膜２上に写真製版によってコンタクトの抜きのパターンを有するレジストパターン１０を形成する。その後、図７に示すように、このレジストパターン１０をエッチングマスクとして層間絶縁膜２に対して異方性エッチングを行い、層間絶縁膜２の表面から半導体基板１の表面にかけてコンタクトホール３を形成する。その後、レジストパターン１０を除去する。
【００２４】
次に、図８に示すように、リン／砒素の不純物注入を行い、不純物層７、不純物帯８の形成位置間から半導体基板１の表面にかけて第二の導電型、例えばＮ型の不純物領域９を形成する。次に、コンタクトホール３内に導電性物質、例えばタングステン若しくは窒化チタンまたはポリシリコン等を埋設し、コンタクト４を形成し、同時に層間絶縁膜２の表面上に導電性物質からなる配線層５を形成することで図１に示したコンタクト構造を得ることが可能である。ここで形成する配線層５は、図１に示す場合では断面図に対して左右に延在して配置しているが、層間絶縁膜２表面上のいずれの方向に配置させることも可能である。
【００２５】
また、図１に示すコンタクト構造のコンタクト４下部の半導体基板１に含まれる不純物濃度の半導体基板１の表面からの深さ方向へのプロファイルを図９に示す。
図９に示すように、第一の導電型の不純物濃度に着目すると、半導体基板１の深さが大きくなるにともなって、不純物層６の極大点ａ、不純物層７の極大点ｂ、不純物帯８の極大点ｃがそれぞれ形成されている。また、第二の導電型の不純物濃度に着目すると、第一の導電型の不純物の極大点ｂと極大点ｃの間の最も不純物濃度が小さい位置（極小点、若しくは極大点とその下部に位置する最も距離の近い極小点の間の領域）ｘにおいて、第一、第二の不純物量を表す曲線が互いに交差している。
【００２６】
すなわち、不純物領域９の底面と半導体基板１とが接合する位置において、不純物領域９及び半導体基板１の不純物濃度がいずれも小さいため、不純物濃度が大きな場合と比較して、同じ印加電圧であっても空乏層が広がり易く、伸びが大きくなるため、コンタクトに印加される電圧が大きくなるまで接合が降伏せず、コンタクト耐圧が向上するという効果がある。さらに、コンタクトの接合容量が減少するという効果もあり、このコンタクト構造を半導体装置に用いることで性能の良い装置とすることが可能である。
【００２７】
実施の形態２．
また、図１０は実施の形態１の図１に示したコンタクト構造の不純物帯８が形成されていないコンタクト構造を示したものであり、この実施の形態において、不純物領域９の底面は不純物濃度が低い半導体基板１と接しており、コンタクト耐圧が向上する構造となっている。
【００２８】
実施の形態３．
また、図１１は実施の形態１の図１に示したコンタクト構造のコンタクト４下部の半導体基板１内部に形成される不純物領域９の構造が異なるものである。実施の形態１においては不純物領域９は不純物層６、７の２層に接する状態で配置形成されていたが、この実施の形態においては不純物領域９は半導体基板１内にそれぞれ異なる深さに形成した不純物層６、７及び不純物帯８の内の最も半導体基板１の表面に近い位置に形成された不純物層６のみに接する状態で配置形成されている。
【００２９】
このように不純物領域９が配置形成されたコンタクト構造においては、不純物層に含まれる不純物である第一の導電型の不純物プロファイルは図９に示した場合と同様であり、不純物層９の不純物である第二の導電型の不純物濃度の基板深さ依存性は、第一の導電型の不純物のピークａ、ピークｂの間の不純物濃度の極大点とその下部に位置する最も距離の近い極小点の間の領域において第一の導電型の不純物量と第二の導電型の不純物量が交差する状態となる。不純物領域９の底面が、半導体基板１内の不純物濃度の小さい位置で接合するため、コンタクト４に電圧が印加された場合、この部分における空乏層の伸びが大きくなり、コンタクト耐圧が向上するという効果がある。
【００３０】
実施の形態４．
次に、この発明の他の実施の形態についてコンタクト断面構造を図１２に示す。
この図１２は、実施の形態１の図１において示した断面構造に付加的に不純物層を設けたものであり、半導体基板１の表面に第二の導電型の不純物層を拡散させた不純物層１１を形成したものである。
【００３１】
この図１２に示すコンタクト構造をＭＩＳ型トランジスタのソース／ドレイン電極に適応した場合の断面構造を図１３に示す。図１３において、１２はスイッチングトランジスタのゲート電極を、１１ａ、１１ｂはソース領域、ドレイン領域をそれぞれ示している。その他、既に説明のために用いた符号と同一符号は同一、若しくは相当部分を示すものである。また、ソース領域１１ａ、ドレイン領域１１ｂの不純物濃度は、１×１０１８ｃｍ−３ないし１×１０２１ｃｍ−３とし、半導体基板１の表面から深さ０．２μｍ間での位置に配置されるように形成を行う。
【００３２】
この図１３のコンタクト構造を用いることで、実施の形態１のコンタクト構造と同様に、ソース領域１１ａ、ドレイン領域１１ｂと配線層５とを電気的に接続するコンタクト４の下部に不純物層を複数回の不純物注入によって不純物濃度のピーク及び極小点が複数形成される不純物プロファイルとすることによってコンタクトの接合耐圧を向上させ、また接合容量を減少させることが可能であり、性能の良い半導体装置を形成できるという効果がある。
【００３３】
また、図１４に不純物層６、７の内のいずれか一方のみを形成した場合を示す。このようなコンタクト構造においても、不純物領域９の底面は不純物層６若しくは不純物層７とさらに深い位置に形成された不純物帯８との間に形成された状態となっているため、実施の形態１の図１で示したコンタクト構造と同様に、接合容量が小さく、コンタクトの接合耐圧を向上させることが可能になる。
【００３４】
実施の形態５．
次に、実施の形態５のコンタクト構造について、コンタクト構造の断面図の図１５を用いて説明する。この図１５に示すコンタクト構造は、実施の形態１のコンタクト構造に加えて半導体基板１の表面から不純物層６が形成された深さまでの位置に不純物層１２が付加的に形成されている。この不純物層１２が形成されたことで半導体基板１内の第一の導電型の不純物濃度の極大点とその下部に位置する最も距離の近い極小点の間の領域が増加し、不純物領域９の底面と半導体基板１との接合位置が、第一の導電型の不純物濃度の極大点とその下部に位置する最も距離の近い極小点の間の領域に設定しやすくなる。
【００３５】
また、この図１５に示すコンタクト構造を用いてスイッチングトランジスタ等を形成する場合においては、複数の不純物層、つまり不純物層１２及び不純物層６の２層でチャネル領域を構成し、しきい値調整をする方が不純物量が少ないため、１回のイオン注入で１層の不純物層を形成し、チャネルを構成するよりもスイッチングトランジスタの耐圧等の特性が向上するという効果がある。
【００３６】
実施の形態６．
次に、別の実施の形態のコンタクト構造について、コンタクト構造の断面図の図１６を用いて説明する。図１６に示すコンタクト構造においては、不純物領域９の形状が、既に説明した実施の形態１の不純領域層９よりも水平方向に大きな構造となっている。このように不純物領域９を水平方向に大きくすることで、コンタクト４に電圧を印加した場合に、不純物層６、７と不純物領域９との接合から伸びる空乏層の伸びを大きくすることが可能となり、コンタクト耐圧をさらに上げることが可能となる。
【００３７】
次に、この図１６に示すコンタクト構造の製造方法について説明する。まず、図１７に示すように、実施の形態１と同様に、半導体基板１内に第一導電型の不純物層６、７及び不純物帯８を形成し、層間絶縁膜２を積層し、実施の形態１よりも開口面積が大きなコンタクトホール３を層間絶縁膜２内に形成する。
次に、図１８に示すように、リン／砒素注入を行い、実施の形態１に示したものよりも水平方向の形成寸法が大きな不純物領域９を形成し、不純物プロファイルが実施の形態１の図９と同様になるように処理を行う。このときの不純物領域９の水平方向の形成寸法は、実施の形態１において示した不純物領域９の水平方向の大きさよりも大きく、その形成寸法は１．４μｍ程度となる。
【００３８】
その後、図１９に示すように、コンタクトホール３内及び層間絶縁膜２上にＣＶＤ技術によってシリコン酸化膜等の絶縁膜を積層し、その後、異方性エッチングを行うことでコンタクトホール３の内壁にのみ絶縁膜を残し、サイドウォール３ａを形成する。このサイドウォール３ａを形成することでコンタクトホール３の開口径は実効的に小さくなり、実施の形態１において示したコンタクトホール３と同じ大きさの開口径１．０μｍとすることができる。よって、コンタクトホールの開口径（コンタクト４の水平方向の形成寸法と同じ寸法）が１．０μｍであるのに対し、その１．４倍の大きさの１．４μｍの形成寸法となっていることが分かる。
次に、アルミニウム等からなる配線層を、内壁にサイドウォール３ａが形成されたコンタクトホール３内及び層間絶縁膜２上に埋設し、その後、パターニングを行うことで配線層５を形成する。
【００３９】
上記のように、まずコンタクトホール３を実効的なコンタクトホールの開口径よりも大きく形成し、不純物領域９のイオン注入後にサイドウォール３ａを埋設することで開口径を小さくする方法を用い、コンタクト４の水平方向の形成寸法に対し、不純物領域の水平方向の形成寸法の大きさを１．２倍より大きな寸法とすることで、不純物領域９と半導体基板１、不純物層６、７との接合面積を大きくすることが可能であるため、高耐圧なコンタクト構造を得ることができる。
さらに、実施の形態２ないし３において説明したように、不純物層数を増減させること、若しくは不純物領域９を半導体基板１の表面からの深さを変動させて形成する構造についても、この実施の形態４と同様に不純物領域９が水平方向に大きな寸法となるように形成することは可能であり、単に開口径１．０μｍのコンタクトホールを介して基板に垂直にイオン注入を行って得る不純物領域９の水平方向の寸法（１．２μｍ）よりも大きな不純物領域の形成寸法とすることができ、コンタクト耐圧向上の効果が得られる。
【００４０】
また、図１６と同様の、コンタクト４下部に形成する不純物領域９が水平方向に広い面積を持つように形成されたコンタクト構造を得る別の方法を示す。まず、実施の形態１の図７までの製造工程と同様に処理を行い、半導体基板１内に不純物帯８、不純物層７、６、コンタクトホール３を有する層間絶縁膜２を形成する。ここで形成するコンタクトホール３の開口径は、実施の形態１で形成するコンタクトホールの開口径と同じ一辺が１．０μｍのものである。
【００４１】
このコンタクトホール３から半導体基板１に対して、不純物を注入する際、半導体基板１の一主面に対して垂直及び斜め方向から不純物イオンを注入することによって、単に不純物を半導体基板１の一主面に対して垂直に注入した場合よりも水平方向に０．２μｍ以上大きな寸法の不純物領域９を形成することが可能となる。
このように斜め方向に不純物イオン注入を行うことによっても図１６に示したコンタクト構造と同様の効果を有するコンタクト構造を得ることが可能となる。ここでは不純物領域９の水平方向の一形成寸法が実施の形態１の半導体装置の不純物領域９の寸法よりも０．２μｍ大きい例を示したが、これは、単に一例にすぎず、不純物領域９の水平方向の形成寸法を０．２μｍ以上大きくすることでさらにコンタクト耐圧を向上させることが可能となるのは言うまでもない。
【００４２】
実施の形態７．
次に、別の実施の形態について説明する。図２１に示すこの実施の形態のコンタクト構造と、実施の形態１ないし４のコンタクト構造との違いは、実施の形態１ないし４では、不純物層６、７及び不純物帯８はそれぞれ同一層内において、その不純物濃度は均一であったが、この実施の形態においては、不純物層６と同一の深さに不純物層６よりも濃度の小さい低濃度不純物層１３が、また不純物層７と同一の深さに不純物層７よりも濃度の小さい低濃度不純物層１４がそれぞれ配置形成されている。その他の構成は、既に説明した実施の形態と同様であり、同一符号は同一、若しくは相当部分を示すものである。
【００４３】
次に、図２１のコンタクト構造の製造方法について説明する。まず、図２２に示すように、他の実施の形態と同様に、第一の導電型の半導体基板１内に第一の導電型の不純物イオンを注入し、実施の形態１と同様の不純物帯８を形成し、その後、不純物帯８よりも浅い位置に第一の導電型の不純物イオン注入を行い、実施の形態１の不純物層７に比べて不純物濃度の小さい低濃度不純物層１４を形成する。
その後、図２３に示すように、低濃度不純物層１４を形成した場合と同じ要領で、低濃度不純物層１４形成の場合よりも小さい不純物注入エネルギーでイオン注入を行い、低濃度不純物層１４よりも浅い位置に低濃度不純物層１３を形成する。
【００４４】
次に、図２４に示すように、コンタクト４に対して片側に位置する領域に所定の低濃度不純物領域を介して、実施の形態１に示した不純物層７と同じ不純物濃度の領域である不純物層７ａを形成する。不純物層７ａを形成する領域には、既に低濃度不純物層１４が形成されているため、第一の導電型の不純物、例えばボロンをレジストマスク１５を介して追加注入することで不純物濃度を大きくすることが可能である。また、同様に、不純物層７ａが形成された領域上の低濃度不純物層１３が配置されている領域に対し、ボロンを追加注入することで実施の形態１に示した不純物層６と同じ不純物濃度の領域である不純物層６ａを形成することが可能である。その後、レジストマスク１５を除去する。
【００４５】
その後、図２５に示すように、半導体基板１の全面にシリコン酸化膜等の絶縁性物質からなる層間絶縁膜２を所定の厚さとなるように積層し、層間絶縁膜２上の低濃度不純物層６ａ、７ａ形成領域上にコンタクトホール３の抜きパターンを有するレジストパターンを形成し、これをマスクとして層間絶縁膜２に対して異方性エッチングを行い、コンタクトホール３を形成する。レジストパターンを除去後、図２６に示すように、リン／砒素注入を行うことで実施の形成１に示した不純物領域９と同様に不純物領域９を形成する。さらに、コンタクトホール３に埋設し、層間絶縁膜２上に選択的にアルミニウム等の導電物質からなる配線層５を配置形成することで図２１に示したコンタクト構造とすることが可能となる。
【００４６】
このように、低濃度不純物層１３、１４を不純物領域９と他の領域の接合面に接する領域及び不純物領域９近傍の選択的な領域に配置形成することで、コンタクト４に電圧が印加された場合に不純物領域９から伸びる空乏層の伸びを低濃度不純物層１３、１４の側へ選択的に導くことが可能となり、低容量化を図ることが可能となる。
【００４７】
実施の形態８．
次に、他の実施の形態について説明する。図２７に示すコンタクト構造の断面図において、符号１６は半導体基板１の表面に、隣接する素子を電気的に分離するためのＬＯＣＯＳ分離膜であり、その他、既に説明に用いた符号と同一符号は同一、若しくは相当部分を示すものである。この図２７に示すコンタクト構造では、実施の形態１ないし５に示したコンタクト構造とは異なり、ＬＯＣＯＳ分離膜１６形成後、ＬＯＣＯＳ分離膜端部をエッチングしてコンタクト４とＬＯＣＯＳ分離膜のエッチングされた断面が接する構造となるように加工を行っているため、コンタクト４の下部に形成した不純物領域９に接して複数の不純物層を形成した際に、ＬＯＣＯＳ分離膜１６が形成された領域の半導体基板１内には、ＬＯＣＯＳ分離膜１６内に不純物が注入され、ＬＯＣＯＳ分離膜が形成されていない領域よりも不純物層の数が少なくなる。
【００４８】
次に、図２７に示すコンタクト構造の製造方法について説明する。まず、図２８に示すように、半導体基板１の表面全面に酸化膜１７、窒化膜１８を順次積層し、その後、さらに窒化膜及び酸化膜を選択的にエッチング除去し、部分的に半導体基板１の表面が露出した状態となるようにする。その後、図２９に示すように、熱酸化することによって露出した半導体基板１の表面が酸化され、シリコン酸化膜からなるＬＯＣＯＳ分離膜１６が得られる。
【００４９】
その後、図３０に示すように、窒化膜１８、酸化膜１７を除去し、半導体基板１に含まれる第一の導電型の不純物、例えばボロンを、実施の形態１において、不純物帯８を形成した場合と同様の条件によってイオン注入し、不純物帯８ａを形成する。この不純物帯８ａは、半導体基板１の表面がＬＯＣＯＳ分離膜１６の形成により盛り上がり、段差が生じるため、半導体基板１内において、不純物濃度のピークの形成位置が段差を持つ不純物帯８ａとして形成された状態となっている。
【００５０】
その後、図３１に示すように、半導体基板１に対してボロンの全面注入を行い、ＬＯＣＯＳ分離膜１６が形成されていない領域の半導体基板１内の不純物プロファイルが図９に示すものとなるように、不純物層７ｂを形成し、注入エネルギー等を調整し、さらにボロンの全面注入を行い、不純物層７ｂよりも浅い位置に不純物層６ｂを形成する。
さらに、半導体基板１の全面にシリコン酸化膜等の層間絶縁膜２を所定の厚さとなるように積層し、図３３に示すように、ＬＯＣＯＳ分離膜１６のエッジ部分を部分的にエッチング除去する状態となるように、コンタクトホール３を形成する。その後、半導体基板１の全面にリン／砒素等の不純物イオンを注入し、コンタクトホール３から注入される不純物によって半導体基板内の不純物層７ｂと不純物層８ａ間に底面が形成されるように、不純物領域９を形成する。
【００５１】
その後、コンタクトホール３内に導電物質を埋設し、コンタクト４を形成するとともに層間絶縁膜２の全面に導電物質を積層し、この導電物質に対しパターニングを行い、配線層５を形成することで、図２７に示すコンタクト構造を得ることが可能である。コンタクト４及び配線層５を構成する導電物質としてはアルミニウム、タングステン、窒化チタン、ポリシリコンを用いることが可能である。
【００５２】
このように、ＬＯＣＯＳ分離膜１６のエッジ部分に接するように、コンタクト４を形成する場合においても、不純物領域９の底面が不純物層７ｂ、８ａ間に形成されているため、コンタクト４に電圧が印加された場合、不純物領域９の底面が不純物濃度の低い逆導電型の領域と接しているため、空乏層の広がりが大きくなり、コンタクト耐圧が向上するという効果がある。
また、図２７に示すように、コンタクト４の所定の断面を見た場合、コンタクト４の左右で不純物層７ｂ、８ａの形成深さが異なっており、不純物層６ｂはＬＯＣＯＳ分離膜１６が形成されていない領域にのみ形成された状態となっており、不純物領域９と半導体基板１の境界から伸びる空乏層の伸びを水平方向にも大きくすることができ、コンタクト耐圧を向上させることが可能である。
【００５３】
実施の形態９．
この実施の形態６のコンタクト構造をＭＩＳ型トランジスタのソース／ドレイン領域に適応した場合の構造を図３４に示す。この図３４に示すコンタクト構造には、活性領域である半導体基板１の表面に第二の導電型の不純物層が形成されており、この不純物層がソース／ドレイン領域１１ａとなっている。このように、不純物層を付加的に形成することでトランジスタのソース／ドレイン領域とすることが可能である。
【００５４】
実施の形態１０．
実施の形態１０を図３５を参照して説明する。この実施の形態１０と実施の形態８のコンタクト構造の違いは、実施の形態８の図２７のコンタクト構造には半導体基板１内に半導体基板１と同じ第一の導電型の不純物が注入された不純物帯８が形成されていたが、この実施の形態１０の図２７のコンタクト構造には不純物帯８が存在しない。
【００５５】
このようなコンタクト構造においても、不純物領域９の底面と半導体基板１が接するＰＮ接合は、半導体基板１側の不純物濃度が小さいために、コンタクト４に電圧が印加された場合に、実施の形態６の場合と同様に、半導体基板１側への空乏層の伸びが大きくなり、コンタクト接合耐圧が向上することになる。
【００５６】
実施の形態１１．
また、実施の形態１１を図３６を参照して説明する。この実施の形態１１と実施の形態８とのコンタクト構造の違いは、実施の形態８の図２７のコンタクト構造では、半導体基板１内に形成する不純物領域９は、不純物層６ｂ、７ｂのいずれにも接して形成され、不純物領域９の底面は不純物層７ｂと不純物帯８ａの間に位置するように形成されている点にある。
【００５７】
このようなコンタクト構造においても、不純物領域９の底面が不純物層６ｂ、７ｂ間の第一の導電型の不純物濃度が小さい領域に位置するように形成されているため、コンタクト４に電圧が印加された場合に半導体基板１と不純物領域９とのＰＮ接合から伸びる空乏層が低濃度領域部分において広く形成され、コンタクト耐圧が向上するという効果がある。
【００５８】
実施の形態１２．
さらに、実施の形態１２を図３７を参照して説明する。この実施の形態１２と実施の形態８とのコンタクト構造の違いは、この実施例のコンタクト構造においては、実施の形態８の図２７のコンタクト構造に加え、半導体基板１の表面に第一の導電型の不純物を含む不純物層１２ａが付加的に形成されている。
【００５９】
この不純物層１２ａの形成により活性領域における不純物層の数は３層となり、半導体基板１の表面から深さ方向に不純物プロファイルをとった場合に、第一の不純物のピークが増加するにともなって、不純物の極小点も増大し、不純物領域９の底面の形成位置を不純物の極小点に配置形成することで空乏層が広がり易いコンタクト構造とすることが可能であり、コンタクト接合耐圧を向上させることが可能になるという効果がある。
【００６０】
実施の形態１３．
また、実施の形態１３を図３８を参照して説明する。この実施例と実施の形態８とのコンタクト構造の違いは、半導体基板１内に形成する不純物領域９の形状にあり、実施の形態８の断面構造においては、不純物領域９の水平方向の寸法は１．２μｍ程度の大きさであったが、この実施の形態１３においては、不純物領域９の水平方向の寸法は１．４μｍ程度と大きく形成されている。
不純物領域９の水平方向の寸法が１．４μｍ程度と大きく形成されたことで不純物領域９と半導体基板１、不純物層６ｂ、７ｂとの接合面積が実効的に大きくなり、接合部の不純物濃度が低下するので、コンタクト接合耐圧が向上するという効果がある。
【００６１】
ここでは不純物領域９の水平方向の一形成寸法が実施の形態１の半導体装置の不純物領域９の寸法よりも０．２μｍ大きい例を示したが、これは、単に一例にすぎず、不純物領域９の水平方向の形成寸法を０．２μｍ以上大きくすることでさらにコンタクト耐圧を向上させることが可能となるのは言うまでもない。
【００６２】
実施の形態１４．
次に、実施の形態１４について説明する。既に説明した実施の形態８においては、コンタクト４がＬＯＣＯＳ分離膜１６のエッジを一部エッチング除去し、ＬＯＣＯＳ分離膜１６とコンタクト４が接する状態となるようなコンタクト構造であり、半導体基板１内に形成する不純物層６ｂ、７ｂ及び不純物帯８ａはいずれもその不純物濃度のピークが１×１０１７ｃｍ−３程度、若しくはそれ以上の値となっており、高濃度となっていた。
【００６３】
図３９に示すように、この実施の形態１４のコンタクト構造では、コンタクト４下部の半導体基板１に形成される不純物領域９の境界部及びＬＯＣＯＳ分離膜１６が形成されていない領域下に形成される不純物層１３ａ及び１４ａの一部の不純物濃度が実施の形態８のものよりも小さくなっている点に特徴がある。
【００６４】
次に、図３９に示すコンタクト構造の製造方法について説明する。まず、実施の形態６の図２８ないし図３０の製造方法に従って半導体基板１上にＬＯＣＯＳ分離領域１６を、また、半導体基板１の第一の導電型の例えばＰウェル内に、第一の導電型の不純物帯８ａをそれぞれ形成する。その後、図４０に示すように、イオン注入によって第一の導電型の不純物を注入し、実施の形態８の不純物層７ｂよりも不純物濃度が小さい低濃度不純物層１４ａを形成する。次に、図４１に示すように、不純物の打ち込みエネルギーを小さく設定し、実施の形態８の不純物層６ｂよりも不純物濃度が小さい低濃度不純物層１３ａを形成する。
【００６５】
その後、図４２に示すように、ＬＯＣＯＳ分離膜１６が形成されていない領域及びＬＯＣＯＳ分離膜１６の端部であり、絶縁膜の膜圧が所定値以下である領域に対してレジストパターン１９を形成し、その後、第一の導電型の不純物をレジストパターン１９をマスクとして、不純物層１４ａの形成の場合と同じエネルギーでイオン注入し、ＬＯＣＯＳ分離膜１６の下部に実施の形態８の不純物層１４と同じ濃度の不純物層１４ｂを形成する。
【００６６】
次に、図４３に示すように、レジストパターン１９除去後、シリコン酸化膜等の絶縁物質をＣＶＤ技術若しくはスパッタリング等の方法を用いて所定の厚さに積層し、層間絶縁膜２を積層する。その後、図４４に示すように、層間絶縁膜２上に、コンタクトホールの抜きのパターンを有するレジストパターンを写真製版によってパターニングし、このレジストパターンをエッチングマスクとして、層間絶縁膜に対して異方性エッチングを行い、ＬＯＣＯＳ分離膜１６の端部の一部及び層間絶縁膜２をエッチング除去し、コンタクトホール３の開口を行い、レジストパターン１９を除去する。
【００６７】
その後、図４５に示すように、半導体基板１の表面全面に第二の導電型の不純物、例えば、リン／砒素をイオン注入し、コンタクトホール３下部に不純物領域９を形成する。この不純物領域９の底面は、既に他の実施の形態で説明したコンタクト構造と同様に、不純物層１４ａと不純物帯８に挟まれた領域に位置する状態となるよう、形成し、第二の導電型の不純物領域９の底面が接する第一の導電型の半導体基板１の不純物濃度が小さくなるようにする。
【００６８】
次に、コンタクトホール３内に多結晶シリコン等の導電性物質をＣＶＤ技術、若しくはスパッタリング等の方法を用いて埋設し、コンタクト４を形成し、さらに、層間絶縁膜２上に導電性物質を積層する。その後、写真製版、異方性エッチング等の工程を経て配線層５をパターン形成することで図３９に示したコンタクト構造を形成することが可能である。
【００６９】
この図３９のコンタクト構造においては、実施の形態１ないし８に示したコンタクト構造と同様に、不純物領域９の底面を不純物層１４ａと不純物帯８の間の不純物の濃度が小さい領域と接しているため、コンタクト４に電圧が印加された場合に、接合点から伸びる空乏層がより伸びやすい状態としている。よってコンタクト耐圧を向上させることが可能である。
また、低濃度な不純物層１３ａ、１４ａを形成したことによって、コンタクト４に電圧が印加された場合に生じる空乏層の伸びを低濃度な不純物層１３ａ、１４ａの側に選択的に伸ばすことが可能である。
【００７０】
実施の形態１５．
次に、実施の形態１５のコンタクト構造について、その断面構造を図４６に示す。この図４６に示すコンタクト構造は、コンタクト４と非活性領域となる素子分離絶縁膜２０とが接する位置Ａにおいて、コンタクト４の一部が半導体基板１の表面から７０度以上の急角度を持って埋まり込んだ状態に形成されており、そのため、コンタクト４が半導体基板１の表面と接する面積が実効的に広くなっている。
【００７１】
次に、図４６に示すコンタクト構造の製造方法について説明する。まず、図４７に示すように、半導体基板１上にシリコン酸化膜２１とシリコン窒化膜２２を順次所定の厚さとなるように積層し、その後、素子分離絶縁膜２０を形成しようとする領域上に位置するシリコン酸化膜２１及びシリコン窒化膜２２を選択的に除去する。
次に、図４８に示すように、異方性エッチングを行い、所定の深さのトレンチ２３を形成する。トレンチ２３を形成した場合、マスクとなるシリコン酸化膜２１とシリコン窒化膜２２の端部に形成されるトレンチ２３の側壁は半導体基板１の表面から７０度以上の角度となるようにエッチングされる。
【００７２】
その後、図４９に示すように、半導体基板１の全面に素子分離絶縁膜２０となるシリコン酸化膜２４をＣＶＤ技術若しくはスパッタリングなどの方法によって形成し、さらに、研磨等の方法によってシリコン酸化膜２４を選択的に除去し、トレンチエッチングのマスクとして形成したシリコン窒化膜２２の表面が露出し、このシリコン窒化膜２２の表面とシリコン酸化膜２４の表面が同じ高さとなるまで研磨等を行い、トレンチ２３内に埋設された状態の素子分離絶縁膜２０を形成する。
【００７３】
その後、図５０に示すように、シリコン窒化膜２２及びシリコン酸化膜２１を選択的に順次除去する。その後、実施の形態６、７のＬＯＣＯＳ分離膜１６を形成後の処理を同様に行うことで図４６に示すコンタクト構造、若しくは図４６の構造の不純物層６ａ、７ａが実施の形態７の１３ａ、１４ａのような低濃度不純物層を形成した構造としても良い。
【００７４】
このように形成されたコンタクト構造を用いることによって、実施の形態１ないし１４と同様に不純物層６ａ、７ａ、不純物帯８が形成されたそれぞれの領域の間隙に不純物領域９の底面が配置形成されるような構造となっているため、コンタクト４に対して電源が印加されると、不純物領域９の境界部から空乏層が大きく伸び、そのため、コンタクト耐圧が向上するという効果がある。
また、素子分離絶縁膜２０の端部と半導体基板１の境界線が半導体基板の平面から７０度以上の急角度をもって形成されており、コンタクト４の底面の形成面積をコンタクト開口面積を増大させることなく、実効的に大きくすることが可能であり、良好なコンタクト抵抗を得られるという効果がある。
【００７５】
また、この実施の形態１５のように、コンタクト４の底面一部が半導体基板１の表面に対して７０度以上の急角度で傾斜している構造をとっているコンタクト構造においても、実施の形態９ないし１３のように、ＭＩＳ型トランジスタに適応するように、ソース／ドレイン領域となる不純物層を付加することが可能であるし、また不純物層６、７、不純物帯８等を付加、削減することも可能である。さらに、不純物領域９の大きさを変更することでもコンタクト接合耐圧を向上させることが可能である。
【００７６】
実施の形態１６．
既に、実施の形態８ないし１５において、コンタクト４がＬＯＣＯＳ分離膜１６若しくは素子分離絶縁膜２０の近傍に形成される場合の構造について説明を行った。この実施の形態において、さらに、コンタクト４とＬＯＣＯＳ分離膜１６若しくは素子分離絶縁膜２０との位置関係について図５１ないし５５を用いて説明する。
【００７７】
図５１ないし図５３において、１ａは半導体基板１表面の活性領域を示し、２５はＬＯＣＯＳ分離膜１６と素子分離絶縁膜２０を総称した素子分離領域を示すものであり、その他、既に説明のために用いた符号と同一符号は同一、若しくは相当部分を示すものである。この図中のｍ−ｍ断面図に相当するのが、図２７、図３９、図４６等に代表されるコンタクト構造である。
【００７８】
図５１では、素子分離領域２５と活性領域１ａとの境界の一辺にまたがって活性領域１ａと素子分離領域２５との上部にコンタクト４が形成されている状態を示している。また、図５２では素子分離領域２５が屈折した状態となっており、コンタクト４は素子分離領域２５と活性領域１ａとの境界の２辺にまたがった状態で形成されている。また、図５３は線状の活性領域１ａの端部において、コンタクト４が活性領域１ａと素子分離領域２５の境界の三辺にまたがって配置形成されている場合を示している。このように、コンタクト４は様々な形状の素子分離領域２５にまたがった状態で形成することが可能である。
【００７９】
また、図５４において、コンタクト４は素子分離領域２５上にコンタクトホール３を開口し、コンタクトホール３内に導電物質を埋設することでコンタクト４を形成した状態を示しており、活性領域１ａがコンタクト近傍に配置形成されているものである。この図５４に示す構造のｎ−ｎ断面図を図５５に示す。図５５において、既に説明に用いた符号と同一符号は同一、若しくは相当部分を示すものである。
【００８０】
図５５において、素子分離膜２４はＬＯＣＯＳ分離膜で形成した場合を示しており、このようなコンタクト構造の製造方法においては、層間絶縁膜２の積層までは他の実施の形態と同様に形成を行い、コンタクトホール３を素子分離領域２５を一部除去することで形成し、その後、コンタクトホール３から半導体基板１に含まれる導電型とは逆の導電型の不純物注入を行い、不純物領域９を半導体基板１内部に形成する。次に、コンタクトホール３内に導電物質を埋設してコンタクト４を形成し、さらにコンタクト４に接して配線５を層間絶縁膜２に配置形成するというものである。
【００８１】
図５５のようなコンタクト構造では、素子分離領域２５内にコンタクト４が形成され、素子分離領域２５下部に不純物領域９が形成されるが、不純物領域９は低濃度である半導体基板１と接してＰＮ接合を形成するため、コンタクト４に電圧が印加された場合においても空乏層の伸びは大きくなり、コンタクト接合耐圧が向上するという効果がある。
【００８２】
以上、説明した実施の形態の製造方法について、最終的に形成しようとするコンタクト構造が得られるものであれば、記載した形成方法以外の形成方法を用いることも可能であることは言うまでもない。
【００８３】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００８４】
第一の導電型の半導体基板内に、第一の導電型の不純物層及び第一の導電型の不純物帯を形成することによって、第一の導電型の不純物濃度の半導体基板の深さ依存性が、極小点、極大点を持つものとなり、この不純物層と不純物帯の間に第二の導電型の不純物領域の底面が形成されるような構造としているため、コンタクトに対して電圧が印加された場合に、この接合において生じる空乏層は広がり易く、コンタクトの接合耐圧を向上させ、リーク電流の発生を抑制することが可能となり、安定した特性のコンタクト構造を有する半導体装置を得ることができる。
【００８５】
不純物層の数を１層、または多層とすることで不純物プロファイルの極小点、極大点の数及び基板内の形成位置を調整でき、不純物領域の底面が極大点とその下部に位置する最も距離の近い極小点の間の領域に形成されるようにすることで、コンタクトに対して電圧が印加された場合に、この接合において生じる空乏層は広がり易く、コンタクトの接合耐圧を向上させ、リーク電流の発生を抑制することが可能となり、安定した特性のコンタクト構造を有する半導体装置を得ることができる。
【００８６】
半導体基板の表面に不純物領域と同じ第二の導電型の不純物層を形成したことで、ＭＩＳ型トランジスタに対応した構造とすることが可能となり、ＭＩＳ型トランジスタのソース／ドレイン電極とそれぞれの電極に配置形成されるコンタクトにおいて、不純物領域の底面が第一の導電型の不純物濃度が低濃度である領域に接するような構造としているため、コンタクトの接合耐圧を向上させることが可能となり、安定した特性のコンタクト構造を有する半導体装置を得ることができる。
【００８７】
少なくとも一部が素子分離領域に接する状態にコンタクトを配置形成することが可能であり、このような場合においても、コンタクト下部に形成される不純物領域の底面が第一の導電型の不純物濃度が低濃度である領域に接するような構造としているため、コンタクトの接合耐圧を向上させることが可能となり、安定した特性のコンタクト構造を有する半導体装置を得ることができる。
【００８８】
コンタクトは、素子分離領域に接して配置形成された場合、素子分離領域とコンタクトとが接する領域において、コンタクトの底面の一部が半導体基板内に埋まり込んだ状態に形成されるため、コンタクトの底面の一部が半導体基板の一主面に沿って水平に形成された場合よりも底面の面積が大きくなり、コンタクトのサイズを大きくすることなく実効的にコンタクト抵抗を小さくすることが可能となる。基板表面からの角度が大きくなるようにコンタクトの一部が埋まり込むことで、底面の面積が大きくなり、さらにコンタクト抵抗低減が可能となり、安定した特性のコンタクト構造を有する半導体装置を得ることができる。
【００８９】
不純物層は不純物領域と接する領域と、その領域に接する任意の広がりを持つ領域である第一の領域において、その不純物濃度は小さく、同一不純物層内において、第一の領域以外の第二の領域においてはその不純物濃度は大きいため、不純物領域と他の領域との接合位置において、コンタクトに電圧を印加した場合に、低濃度である第一の領域の方向に空乏層を選択的に伸ばすことが可能となり、コンタクトの接合耐圧の向上が可能となり、安定した特性のコンタクト構造を有する半導体装置を得ることができる。
【００９０】
また、不純物領域の水平方向の形成寸法を、コンタクト径に対し不純物領域の水平方向の形成寸法が１．２倍より大きな寸法となるようにしたことで、コンタクトの接合耐圧の向上が可能となり、安定した特性のコンタクト構造を有する半導体装置を得ることができる。
【００９１】
コンタクト下部の第一の導電型の半導体基板内に形成する第二の導電型の不純物領域の底面が、半導体基板内の第一の導電型の不純物プロファイルの極大点とその下部に位置する最も距離の近い極小点の領域と接するような構成としているため、コンタクトに対して電圧が印加された場合に、この接合において生じる空乏層は広がり易く、コンタクトの接合耐圧を向上させ、リーク電流の発生を抑制することが可能となり、安定した特性のコンタクト構造を有する半導体装置を得ることができる。
【００９２】
不純物帯が形成されていないコンタクト構造においても、半導体基板内に不純物層が形成され、所定の不純物プロファイルを持ち、その極小点に不純物領域の底面が配置形成される構造となっているため、コンタクトに電圧が印加された場合に、接合位置に生じる空乏層がより伸び易くなり、コンタクトの接合耐圧を向上させることが可能となり、安定した特性のコンタクト構造を有する半導体装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示すコンタクト構造の断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１の製造工程を示すフロー図である。
【図３】この発明の実施の形態１の製造工程を示すフロー図である。
【図４】この発明の実施の形態１の製造工程を示すフロー図である。
【図５】この発明の実施の形態１の製造工程を示すフロー図である。
【図６】この発明の実施の形態１の製造工程を示すフロー図である。
【図７】この発明の実施の形態１の製造工程を示すフロー図である。
【図８】この発明の実施の形態１の製造工程を示すフロー図である。
【図９】この発明の実施の形態１のコンタクト構造の不純物プロファイルを示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態２のコンタクト構造の断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態３のコンタクト構造の断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態４のコンタクト構造の断面図である。
【図１３】この発明の実施の形態４のコンタクト構造の断面図である。
【図１４】この発明の実施の形態４のコンタクト構造の断面図である。
【図１５】この発明の実施の形態５のコンタクト構造の断面図である。
【図１６】この発明の実施の形態６のコンタクト構造の断面図である。
【図１７】この発明の実施の形態６の製造工程を示すフロー図である。
【図１８】この発明の実施の形態６の製造工程を示すフロー図である。
【図１９】この発明の実施の形態６の製造工程を示すフロー図である。
【図２０】この発明の実施の形態６の製造工程を示すフロー図である。
【図２１】この発明の実施の形態７のコンタクト構造の断面図である。
【図２２】この発明の実施の形態７の製造工程を示すフロー図である。
【図２３】この発明の実施の形態７の製造工程を示すフロー図である。
【図２４】この発明の実施の形態７の製造工程を示すフロー図である。
【図２５】この発明の実施の形態７の製造工程を示すフロー図である。
【図２６】この発明の実施の形態７の製造工程を示すフロー図である。
【図２７】この発明の実施の形態８のコンタクト構造の断面図である。
【図２８】この発明の実施の形態８の製造工程を示すフロー図である。
【図２９】この発明の実施の形態８の製造工程を示すフロー図である。
【図３０】この発明の実施の形態８の製造工程を示すフロー図である。
【図３１】この発明の実施の形態８の製造工程を示すフロー図である。
【図３２】この発明の実施の形態８の製造工程を示すフロー図である。
【図３３】この発明の実施の形態８の製造工程を示すフロー図である。
【図３４】この発明の実施の形態９のコンタクト構造の断面図である。
【図３５】この発明の実施の形態１０のコンタクト構造の断面図である。
【図３６】この発明の実施の形態１１のコンタクト構造の断面図である。
【図３７】この発明の実施の形態１２のコンタクト構造の断面図である。
【図３８】この発明の実施の形態１３のコンタクト構造の断面図である。
【図３９】この発明の実施の形態１４のコンタクト構造の断面図である。
【図４０】この発明の実施の形態１４の製造工程のフロー図である。
【図４１】この発明の実施の形態１４の製造工程のフロー図である。
【図４２】この発明の実施の形態１４の製造工程のフロー図である。
【図４３】この発明の実施の形態１４の製造工程のフロー図である。
【図４４】この発明の実施の形態１４の製造工程のフロー図である。
【図４５】この発明の実施の形態１４の製造工程のフロー図である。
【図４６】この発明の実施の形態１５のコンタクト構造の断面図である。
【図４７】この発明の実施の形態１５の製造工程のフロー図である。
【図４８】この発明の実施の形態１５の製造工程のフロー図である。
【図４９】この発明の実施の形態１５の製造工程のフロー図である。
【図５０】この発明の実施の形態１５の製造工程のフロー図である。
【図５１】この発明の実施の形態１６の説明に必要なコンタクトの平面図である。
【図５２】この発明の実施の形態１６の説明に必要なコンタクトの平面図である。
【図５３】この発明の実施の形態１６の説明に必要なコンタクトの平面図である。
【図５４】この発明の実施の形態１６の説明に必要なコンタクトの平面図である。
【図５５】この発明の実施の形態１６のコンタクト構造の断面図である。
【図５６】従来の技術によるコンタクト構造の断面図である。
【図５７】従来の技術によるコンタクト構造の不純物プロファイルを示す図である。
【図５８】従来の技術によるコンタクト構造の断面図である。
【符号の説明】
１．半導体基板                              １ａ．活性領域
２．層間絶縁膜                              ３．コンタクトホール
３ａ．サイドウォール                        ４．コンタクト
５．配線層
６、６ｂ、７、７ｂ、１１、１２、１２ａ、１４ｂ．不純物層
８、８ａ．不純物帯                          ９．不純物領域
１０、１９．レジストパターン
１１ａ、１１ｂ．ソース／ドレイン領域          １２．ゲート電極
６ａ，７ａ，１３，１３ａ，１４，１４ａ．低濃度不純物層
１５．レジストマスク                        １６．ＬＯＣＯＳ分離膜
１７．酸化膜                                １８．窒化膜
２０．素子分離絶縁膜                        ２１、２４．シリコン酸化膜
２２．シリコン窒化膜                        ２３．トレンチ
２５．素子分離領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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