DE2311915A1 - Verfahren zur herstellung von integrierten mos-scha'tkreisen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von integrierten mos-scha'tkreisen

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Description

Matsushita Electronics Corporation Osaka (Japan)
Verfahren zur Herstellung von integrierten MOS-Schaltkreisen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von zwei Bereichen in einem integrierten MOS-Schaltkreis. Zur Herstellung dieser Schaltkreise, insbesondere von MOS-LSI-Kreisen, bei denen ein höherer Integrationsgrad erreicht wird, kann die Selbsteinstellmethode angepaßt werden.
Wenn der MOS-LSI-Kreis nach der Selbsteinstellmethode hergestellt wird, ist es im allgemeinen unmöglich, Aluminium als Gatterelektrode zu benutzen, da der Schmelzpunkt von Aluminium unter der Diffusionstemperatur liegt, weshalb hierfür oft Polysilizium oder Molybdän usw. verwendet wird.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand der Abbildungen erläutert.
Fig. 1a, Ib und Ic zeigen die Herstellung eines MOS-Feldeffekttransistors, wobei Molybdän als Gatterelektrode verwendet wird.
Fig. 2 zeigt das Verfahren zum Verbinden von zwei Bereichen nach dem Stand der Technik.
Fig. 3a, 3b und 3c zeigen das erfindungsgemäße Verfahren zum
Verbinden zweier Bereiche.
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Das Herstellungsverfahren eines MOS-Feldeffekttransistors nach einem üblichen Verfahren ist in den Fig. la - Ic dargestellt, wobei die Gatterelektrode aus Molybdän besteht. Wie aus diesen Figuren ersichtlich, wird eine Siliziumdioxidschicht 2 auf der gesamten Oberfläche einer Siliziumplatte 1 und anschließend auf der Siliziumdioxidschicht 2 eine Molybdänschicht 3 gebildet. Danach werden die Siliziumoxid- und Molybdänschicht bis auf einen Teil, der in Fig. 1b mit den Bezugsziffern 2 und 3 versehen ist, weggeätzt. Daraufhin wird ein Dotierungsmaterial, dessen Leitfähigkeitstyp zu demjenigen der Siliziumplatte entgegengesetzt ist, in. die Siliziumplatte 1 eindiffundiert, so daß nur in dem Teil, der sich unter der Siliziumoxid- und Molybdänschicht befindet, keine Eindiffusion stattfindet.
Als Ergebnis des Diffusionsvorgangs werden ein Abzugsbereich 4 und ein Quellbereich 5 in der Siliziumplatte 1 gebildet, die beide entgegengesetzte Leitfähigkeitstypen zu demjenigen der Siliziumplatte haben, so daß auf diese Weise ein MOS-Feldeffekttransistor gebildet wird. Die in Fig. 1c mit 6 bezeichnete Schicht ist eine Siliziumdioxidschicht, die während des Diffusionsvorgangs des Dotierungsmaterials entsteht.
Nach einer derartigen Selbsteinstellmethode können eine Vielzahl von MOS-Feldeffekttransistoren in einer einzigen Siliziumplatte durch einen einzigen Diffusionsvorgang hergestellt werden. Jedoch hat diese Methode Nachteile für die Herstellung von tatsächlichen Schaltkreisen, z.B. in dem Falle, in dem es erforderlich ist, die Abzugs- und Quellelektroden in einem MOS-Feldeffekttransistor zu verbinden.
Wie aus dem vorhergehenden hervorgeht, kann ein Dotierungsmaterial in die Siliziumplatte unter Ausschluß eines Teils, der sich unter der Molybdünschicht befindet, die einen Gatterbereich überdeckt, eindiffundiert werden. Es ist daher, wie in Fig. 2 gezeigt, notwendig, die Abzugs- und Quellelektroden •mit einem Metallstreifen 7, der über den Gatterbereich hin-
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wegläuft, miteinander zu verbinden. Zum Isolieren ist dazu eine Isolierschicht 8, etwa eine Siliziumoxidschicht, aμfgebracht. Für einen hohen Integrationsgrad ist es jedoch nicht wünschenswert, daß bei einem derartigen üblichen Verfahren der Metallstreifen einen Teil der Siliziumplatte einnimmt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, diese Nachteile bei der üblichen Methode zu beseitigen und ein Verfahren vorzuschlagen, durch das die beiden Bereiche in einem MOS-Feldeffekttransistor, der mit der Selbsteinstellmethode hergestellt wurde, ohne einen Metallstreifen zu verbinden.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können bei der Herstellung von MOS-LSI-Kreisen nach der Selbsteinstellmethode bemerkenswerte Effekte erzielt werden.
Die Erfindung wird im folgenden in Bezug auf die Benutzung von Molybdän als Gatterelektrodenmaterial beschrieben, sie ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Es kann auch Polysiliziusw. als Gatterelektrodenmaterial verwendet werden.
Wie in Fig. 3a gezeigt, wird zunächst ein Diffusionsbereich 9, dessen Leitfähigkeitstyp umgekehrt zu demjenigen der.Siliziumplatte 1 ist, gerade unter einem Teil gebildet, der den Gatterbereich bilden wird. Anschließend werden eine Gatteroxidschicht 2 und eine Molybdänschicht 3 auf der Oberfläche der Siliziumplatte in der angeführten Weise gebildet. Danach wird die G.atteroxidschicht 2 zusammen mit der Molybdänschicht 3 außer im Gatterbereich weggeätzt. Bei diesem Ätzprozeß ist es wünschenswert, die Breite I2 des Gatterbereichs, der auf der Siliziumplatte verbleibt, so zu begrenzen, daß er gleich oder kleiner als die Breite 1. des Diffusionsbereichs ist, wie in Fig. 3b gezeigt ist.
In die Siliziumplatte 1 läßt man nun ein Dotierungsmaterial eindiffundieren, so daß ein A"bzugst,ereich Z+ und ein
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bereich 5 gebildet werden, deren Leitfähigkeitstyp zu demjenigen der Siliziumplatte 1 entgegengesetzt ist. Als Ergebnis dieses Vorgangs gelangt jedes Ende sowohl des Abzugsbereichs Zf als auch des Quellbereichs 5 in den Diffusionsbereich, der vorher in der Siliziumplatte 1 gebildet worden war (Fig. 3c). Auf diese Weise werden die Abzugs- und Quellelektroden durch den Diffusionsbereich 9 miteinander verbunden.
Gemäß diesem Verfahren wird vermieden, daß ein zusätzliches Verbindungsmittel einen Bereich auf der Siliziumplatte bedeckt, so daß ein hoher Integrationsgrad erreicht werden kann,
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Claims (3)

  1. Patentansprüche
    ( 1./Verfahren zur Herstellung von integrierten MOS-Schaltkreisen durch Bildung einer Doppelschicht aus einer Gatteroxidschicht und einer Gatterelektrodenschicht auf einer Siliziumplatte, wobei diese Doppelschicht bis auf einen Streifen, der als Gatterbereich dient, entfernt wird, wonach man ein Dotierungsmaterial in die Siliziumplatte eindiffundieren läßt, .wobei der Gatterstreifen als Maske dient, wodurch eine Vielzahl von Abzugs- und Quellelektrodenbereichen auf beiden Seiten des Gatterstreifens gebildet werden, deren Leitfähigkeitstyp zu demjenigen der Siliziumplatte entgegengesetzt ist,.wonach die Abzugs- und Quellbereiche elektrisch leitend miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Siliziumplatte wenigstens ein Diffusionsbereich mit Hilfe eines Dotierungsmaterials gebildet wird, dessen Leitfähigkeitstyp zu demjenigen der Siliziumplatte entgegengesetzt ist, und daß das Entfernen der Doppelschicht in der Weise vorgenommen wird, daß sich wenigstens ein Teil des Gatterstreifens auf diesem Diffusionsbereich befindet.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gatterelektrodenschicht aus Molybdän hergestellt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gatterelektrodenschichtjaus polykristallinem Silizium oder Polysilizium hergestellt wird.
    k* Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Diffusionsbereichs in Querrichtung gleich oder größer als die Breite des Gatterstreifens ist.
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