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JPS63128660A - Cmos半導体装置の製造方法 - Google Patents

Cmos半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JPS63128660A
JPS63128660A JP61274640A JP27464086A JPS63128660A JP S63128660 A JPS63128660 A JP S63128660A JP 61274640 A JP61274640 A JP 61274640A JP 27464086 A JP27464086 A JP 27464086A JP S63128660 A JPS63128660 A JP S63128660A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductivity type
source
contact
mos transistor
drain regions
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
JP61274640A
Other languages
English (en)
Inventor
Giichi Hirose
広瀬 義一
Toshio Wada
和田 俊男
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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 Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP61274640A priority Critical patent/JPS63128660A/ja
Publication of JPS63128660A publication Critical patent/JPS63128660A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8232Field-effect technology
    • H01L21/8234MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
    • H01L21/8238Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明はCMO5半導体装置の製造方法、特に微細化さ
れたコンタクトが得られるCMO3半導体装置の製造方
法に関する。
(ロ)従来の技術 従来のCMO3半導体装置では大きなソースドレイン領
域で形成していたためソースドレイン領域へのフンタク
ト孔を形成するときにも位置ずれに対して余裕があった
しかしながら、CMO3半導体装置の高集積化を図るた
めにMOS)ランジスタの微細化が行なわれ、これに伴
いMOSトランジスタのソースドレイン領域も小さく形
成されて来た。このためにコンタクト孔の位置ずれの余
裕度も大幅に減少し、フンタクト孔がソースドレイン領
域からはみ出して形成される場合があり、このときはソ
ースドレイン電極から基板あるいはPウェル領域にリー
ク電流を発生することになる。
これを防止する方法として特開昭52−60571号公
報に示されている様にコンタクト孔をセルファラインに
より形成する方法と、コンタクト孔に不純物をイオン注
入する方法とがある。
第2図A乃至第2図Eに上述した後者の方法を詳述する
先ず第2図Aに示す如く、半導体基板(21)内に周知
の方法でPチャンネルMOSトランジスタ(27)およ
びNチャンネルMOSトランジスタ(30)を形成する
。(21)はN型のシリコン半導体基板、(22)はイ
オン注入で形成したP型ウェル領域、(23)は選択酸
化により形成きれたフィールド酸化膜、(24)はポリ
シリコンより成るゲート・電極、(25)(26)はP
チャンネルMOSトランジスタ(27)のP0型ソース
ドレイン領域、(28)(29)はNチャンネルMOS
トランジスタ(30)のN1型ソースドレイン領域であ
る。
次に第2図Bに示す如く、PチャンネルMOSトランジ
スタ(27)およびNチャンネルMOSトランジスタ(
30)の各ソースドレイン領域(25)(26)(2B
)(29)上の酸化膜(31)にコンタクト孔(32)
・・・(32)を形成する。本工程は周知のホトエツチ
ングを用いて各コンタクト孔(32)・・・(32)を
同時に形成する。なお本工程で各コンタクト孔(32)
・・・(32)は各ソースドレイン領域(25)(26
)(28)(29)からはみ出しても良い。
次に第2図Cに示す如く、NチャンネルMOSトランジ
スタ(30)上をホトレジスト層(33)でマスクして
PチャンネルMOSトランジスタ(27)上にボロンを
イオン注入する。本工程ではコンタクト孔(32) (
32)を介してその開口部にP型のコンタクト領域(3
4)(35)が形成される。
次に第2図りに示す如く、PチャンネルMOSトランジ
スタ(27)上をホトレジスト層(36)でマスクして
NチャンネルMO3)−ランジスタ(30)上にヒ素を
イオン注入する0本工程でもコンタクト孔(32)(3
2)を介してその開口部にN型のコンタクト領域(37
)(38)が形成される。
更に第2図Eに示す如く、半導体基板(21)全面に金
属電極材料であるアルミニウム層(39)をスパッタす
る。アルミニウム層(39)はスパッタ後ホトエツチン
グにより所望のソースドレイン電極を形成する。
斯上した方法に依れば、ソースドレイン電極が接触する
コンタクト孔(32)・・・(32)下には必ずP型あ
るいはN型のコンタクト領域(34)(35)(37)
(38)があり、ソースドレイン電極はコンタクト孔(
32)・・・(32)の位置ずれによる基板(21)あ
るいはウェル領域(22)との接触が防止できる。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 しかしながら斯上した従来のCMOS半導体装置の製造
方法に依れば、コンタクト領域(34)(35)(37
)(38)を形成するイオン注入に行゛うに際して、マ
スクとして用いる2回のホトレジスト工程を必要とする
問題点があった。
(ニ)問題点を解決するための手段 本発明は斯上した問題点に鑑みてなされ、一方のMOS
トランジスタのフンタクト領域の形成をマスク層を用い
ないでイオン注入することにより、従来よりホトレジス
ト工程を1回減少させたCMOS半導体装置の製造方法
を提供するものである。
(ホ)作用 本発明に依れば、コンタクト孔形成後に基板全面に不純
物をイオン注入し、更に一方のMOSトランジスタをマ
スクして不純物をイオン注入することにより両MOSト
ランジスタのコンタクト孔下にコンタクト領域を形成し
ているので、マスクのためのホトレジスト工程を1回に
減少できる。
(へ)実施例 本発明の一実施例を第1図A乃至第1図Eを参照して詳
述する。
本発明の第1の工程は第1図Aに示すよう番こ、一導電
型の半導体基板(1〉に逆導電チトンネルのMOSトラ
ンジスタ(9)を形成する逆導電型のソースドレイン領
域(5)(6)を形成し、半導体基板(1)表面に設け
た逆導電型のウェル領域(2)に−導電チャンネルのM
OSトランジスタ(10)を形成する一導電型のソース
ドレイン領域(7)(8)を形成することにある。
本工程は従来周知のCMOSプロセスを用いて製造され
る。N型シリコン半導体基板(1)にP型のウェル領域
(2)をイオン注入で形成し、基板(1)およびウェル
領域(2)表面のフィールド領域上には選択酸化法によ
り厚い埋め込み型のフィールド酸化膜(3)が形成され
る。基板(1)およびウェル領域(2)上にはゲート酸
化膜(11)を介してリンドープされたポリシリコンよ
り成るゲート電極(4)が形成され、このゲート電極(
4〉をマスクとしてセルファラインを利用して基板(1
)にP“型のソースドレイン領域(5)(6)、ウェル
領域(2)にN”型のソースドレイン領域(7)(8)
が形成される。
本発明の第2の工程は第1図Bに示すように、半導体基
板(1)表面を被覆する絶縁膜(13)の両MOSトラ
ンジスタ(9)(10)のソースドレイン領域(5)(
6)(7)(8)上にコンタクト孔(12)・・・(1
2)を形成することにある。
本工程は従来周知のホトエツチングを用いて行い、両M
OSトランジスタ(9)(10)のソースドレイン領域
(5)(6)(7)(8)上の絶縁膜(13)にコンタ
クト孔(12)・・・(12)を形成する。この際コン
タクト孔(12)・・・(12)は径が1〜2μmと微
細であり、コンタクト孔(12)・・・(12)はマス
クずれにより両MOSトランジスタ(9)Do)のソー
スドレイン領域(5)(6)(7)(8)からずれて形
成きれる場合もある。
本発明の第3の工程は第1図Cに示すように、フンタク
ト孔(12)・・・(12〉を介して両MoSトランジ
スタ(9)(to)のソースドレイン領域(5)(6)
(7)(8)表面に一導電型あるいは逆導電型を与える
不純物をイオン注入しフンタクト領域(14)(15)
を形成することにある。
本工程は本発明の特徴とする工程であり、コンタクト領
域(14)(15)を形成するイオン注入を基板(1)
全面にマスク層なしで行うことにある。即ち、コンタク
ト孔(12)・・・(12)を形成した状態でボロン(
B+)のイオン注入を行う。このイオン注入は加速電圧
40KeV、  ドーズ量I X 10 ”an−”で
行い、PチャンネルMO3)ランジスタ(9)のソース
ドレイン領域(5)(6)上にコンタクト孔(12)(
12)を介してP1型のコンタクト領域(14)(15
)が形成される。このときNチャンネルMOSトランジ
スタ(10)のソースドレイン領域(7)(8)上にも
コンタクト孔(12)(12)を介してボロンが注入さ
れるが、ソースドレイン領域(7)(8)が高濃度であ
るので表面がP型化するおそれはない。
本発明の第4の工程は第1図りに示すように、一方のM
OSトランジスタのソースドレイン領域上のコンタクト
孔(12)(12)をマスク層(16)で被覆し、他方
のMOSトランジスタのソースドレイン領域上のコンタ
クト孔(12)(12)を介して逆導電型あるいは一導
電型を与える不純物をイオン注入してコンタクト領域を
形成することにある。
本工程ではPチャンネルMOSトランジスタ(9)上を
ホトレジストよりなるマスク層(16)で被覆し、Nチ
ャンネルMOSトランジスタ(10)のソースドレイン
領域(7)(8)にコンタクト孔(12)(12)を介
してヒ素(As”)のイオン注入を行う。このイオン注
入は加速電圧80KeV、ドーズ量IXIQ”am−”
で行い、NfqンネルMOSトランジスタ(10)のソ
ースドレイン領域(7)(8)上にもコンタクト孔(1
2)(12)を介してN+型のコンタクト領域(17)
(18)が形成される。前工程でNチャンネルMOSト
ランジスタ(10)のコンタクト孔(12)(12)下
にボロンがイオン注入されるが、本工程で十分にヒ素を
イオン注入することによりボロンのイオン注入を補償で
きる。
本発明の第5の工程は第1図Eに示すように、基板(1
)上の絶縁膜(13)上に導電金属層(19)をスパッ
タすることにある。
本工程は周知の電極形成方法を利用し、基板(1)上に
全面にアルミニウム層(19)をスパッタして付着する
。従ってアルミニウム層(19)はコンタクト孔(12
)・・・(12)を介して各MOSトランジスタ(9)
(10)のソースドレイン領域(5)(6)(7)(8
)とオーミック接触する。特にコンタクト孔(12)・
・・(12〉がマスクずれにより各MOSトランジスタ
(9)(10)のソースドレイン領域(5)(6)(7
)(8)よりはみ出して形成されても、コンタクト孔(
12)・・・(12)下には必ずセルファラインにより
フンタクト領域(14)(15)(17)(1B)が形
成されているので、アルミニウム層(19)は必ず各M
OSトランジスタ(9)(10)のソースドレイン領域
(5)(6)(7)(8)と接続される。
本発明の他の実施例を説明する。前述した第3の工程(
第1図C)で全面にヒ素(AS”)をイオン注入し、N
チャンネルMOSトランジスタ(10)のソースドレイ
ン領域(7)(8)上にコンタクト領域(17)(18
)を形成する。その後前述した第4の工程(第1図D)
でNチャンネルMOSトランジスタ(10)をマスク層
(16)で被覆してPチャンネルMOSトランジスタ(
9)のソースドレイン領域(5)(6)上にコンタクト
孔(12バ12)を介してボロン(B+)をイオン注入
してコンタクト領域(14)(15)を形成する。なお
残る工程は前述と同じである。
(ト)発明の効果 本発明に依れば、第1に各MOSトランジスタ(9)(
10)のコンタクト孔(12)・・・(12)下にセル
ファラインによりコンタクト領域(14)(15)(1
7)(1B)を形成するに際し、全面的にイオン注入す
ることにより、イオン注入のマスク層(16)を1回の
ホトレジストエ、程で実現でき、従来より簡便なCMO
S半導体装置の製造方法を実現できる利点を有する。
第2に各MOSトランジスタ(9)(10)のコンタク
ト孔(12)・・・(12)下にセルファラインにより
コンタクト領域(14)(15バ17)(18)を形成
しているので、金属電極Jl(19)と基板(1)ある
いはウェル領域(2)とのショートはなくなり、コンタ
クト孔(12)・・・(12)の径を小さくできるとと
もにソースドレイン領域(5)(6)(7)(8)の大
きさも小さくでき、極めて微細化できるCMO3半導体
装置の製造方法を実現できる利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図A乃至第1図Eは本発明に依るCMO3半導体装
置の製造方法を説明する断面図、第2図A乃至第2図E
は従来のCMO3半導体装置の製造方法を説明する断面
図である。 (1)は半導体基板、 (2)はウェル領域、 (5)
(6)(7)(8)はソースドレイン領域、  (9)
はPチャンネルMOSトランジスタ、  (10)はN
チャンネルMOSトランジスタ、(12)・・・(12
)はコンタクト孔、  (14)(15)(17)(1
8)はコンタクト領域、(19)は金属電極層である。 出願人 三洋電機株式会社外1名 代理人 弁理士 西野卓嗣 外1名 第1図A 第1図り 第1図E 第2図A 第2図B

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一導電型の半導体基板に逆導電チャンネルのMO
    Sトランジスタを形成する逆導電型のソースドレイン領
    域を形成し、前記半導体基板表面に設けた逆導電型のウ
    ェル領域に一導電チャンネルのMOSトランジスタを形
    成する一導電型のソースドレイン領域を形成する工程と
    、 前記半導体基板表面を被覆する絶縁膜の前記両MOSト
    ランジスタのソースドレイン領域上にコンタクト孔を形
    成する工程と、 前記コンタクト孔を介して前記両MOSトランジスタの
    ソースドレイン領域表面に一導電型あるいは逆導電型を
    与える不純物をイオン注入しコンタクト領域を形成する
    工程と、 前記一方のMOSトランジスタのソースドレイン領域上
    の前記コンタクト孔をマスク層で被覆し、前記他方のM
    OSトランジスタのソースドレイン領域上の前記コンタ
    クト孔を介して逆導電型あるいは一導電型を与える不純
    物をイオン注入してコンタクト領域を形成する工程と、 前記半導体基板の絶縁膜上に導電金属をスパッタする工
    程とを具備することを特徴としたCMOS半導体装置の
    製造方法。
JP61274640A 1986-11-18 1986-11-18 Cmos半導体装置の製造方法 Pending JPS63128660A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5075240A (en) * 1989-04-19 1991-12-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device manufactured by using conductive ion implantation mask

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5528434A (en) * 1978-08-21 1980-02-29 Showa Denko Kk Tunnel kiln
JPS5975653A (ja) * 1982-10-22 1984-04-28 Nec Corp 半導体集積回路装置の製造方法

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