JP2702427B2 - 半導体集積回路装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体集積回路装置およびその製造方法

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JP2702427B2
JP2702427B2 JP6322683A JP32268394A JP2702427B2 JP 2702427 B2 JP2702427 B2 JP 2702427B2 JP 6322683 A JP6322683 A JP 6322683A JP 32268394 A JP32268394 A JP 32268394A JP 2702427 B2 JP2702427 B2 JP 2702427B2
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武男 楠美
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日本電気アイシーマイコンシステム株式会社
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  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路装置およ
びその製造方法に係わり、特に絶縁ゲート電界効果トラ
ンジスタ(以下、MOSトラジスタ、と称す)のバルク
電位すなわち基板電位を与える構造およびその製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路をCMOSにより構成す
るためには、第1導電型のシリコン基板に第1導電型と
逆の導電型である第2導電型の深い接合領域(以下、ウ
エル、と称す)を形成し、このウエル内に第1導電型チ
ャネルのMOSトランジスタを形成し、ウエル外の第1
導電型のシリコン基板領域に第2導電型チャネルのMO
Sトランジスタを形成する。そしてウエルおよびシリコ
ン基板領域は、それぞれのMOSトランジスタの基板電
位を与えるために電源電位に固定する必要がある。この
ように基板電位を与えるために電源電位に固定すること
は、CMOS構成でないMOSトランジスタの場合も同
様である。
【0003】図6は従来技術のCMOSを示す断面図で
ある。P型シリコン基板1にN型ウエル2を形成し、基
板主面にトランジスタ形成領域を区画するシリコン酸化
膜、すなわちフィ−ルド絶縁膜5を選択的熱酸化法(通
常LOCOS法といわれている)で形成している。
【0004】PチャネルMOSトランジスタは、Nウエ
ル(N型領域)2に形成されたP型ドレイン領域41、
P型ソース領域42、N+ 型コンタクト領域43を有
し、P型ソースおよびドレイン領域42,41間のチャ
ネル領域上にシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜11
を介して、熱酸化シリコン膜12で被覆されたポリシリ
コンゲート電極8が形成されている。
【0005】NチャネルMOSトランジスタは、シリコ
ン基板1のP型領域1Aに形成されたN型ドレイン領域
51、N型ソース領域52、P+ 型コンタクト領域53
を有し、N型ソースおよびドレイン領域52,51間の
チャネル領域上にゲート絶縁膜11を介して、熱酸化シ
リコン膜12で被覆されたポリシリコンゲート電極8が
形成されている。
【0006】そして全体的にシリコン酸化膜等の層間絶
縁膜6で被覆し、この層間絶縁膜6に各領域に達するコ
ンタクト孔37を形成し、コンタクト孔37を通して、
PチャネルMOSトランジスタのP型ソース領域42と
+ 型コンタクト領域43とを電極配線層34により共
通接続し、NチャネルMOSトランジスタのN型ソース
領域52とP+ 型コンタクト領域53とを電極配線層3
5により共通接続し、同様にPチャネルMOSトランジ
スタのP型ドレイン領域41とNチャネルMOSトラン
ジスタのN型ドレイン領域51とを電極配線層36によ
り共通接続している。
【0007】電極配線層34は高電位側の電源電位、例
えばプラス電位VDDラインに接続されているからNウエ
ル2にはN+ 型コンタクト領域43を通してプラス電位
DDが印加されPチャネルMOSトランジスタの基板電
位はこの電源電位に固定される。
【0008】電極配線層35は低電位側の電源電位、例
えばマイナス電位VSSラインもしくは接地ラインに接続
されているからシリコン基板1のP型領域1AにはP+
型コンタクト領域53を通してマイナス電位VDDもしく
は接地電位が印加されNチャネルMOSトランジスタの
基板電位はこの電源電位に固定される。
【0009】そして両MOSトランジスタのポリシリコ
ンゲート電極8,8は共通接続されてここに入力信号が
インプットされ、電源配線層36が出力節点に接続され
てここから出力信号がアウトプットされる。
【0010】しかしながら上記CMOS構成では、Pチ
ャネルMOSトランジスタに基板電位を与えるN+ 型コ
ンタクト領域43を必要としかつこの領域43はP型ソ
ース領域42とフィ−ルド絶縁膜5を間に挟んで離間し
ており、同様にNチャネルMOSトランジスタに基板電
位を与えるP+ 型コンタクト領域53を必要としかつこ
の領域53もN型ソース領域52とフィ−ルド絶縁膜5
を間に挟んで離間しているから集積度の向上に支障を生
じる。
【0011】このために図7に示すようなCMOSが、
例えば特開昭61−8969号公報に開示されている。
尚、図7において図6と同一もしくは類似の箇所は同じ
符号で示してある。
【0012】図7のCMOSでは、PチャネルMOSト
ランジスタのP型ソース領域42を貫通してNウエル2
の内部に入り込むコンタクト孔68を形成し、同様にN
チャネルMOSトランジスタのN型ソース領域52を貫
通してシリコン基板1のP型領域1Aの内部に入り込む
コンタクト孔68を形成し、電極配線層34および35
がこれらコンタクト孔68,68をそれぞれ充填して形
成されている。
【0013】このようにすればコンタクト孔68に充填
された電極配線層を通してそれぞれの基板電位をNウエ
ル内部およびP型領域1A内部に供給することができ、
図6のN+ 型コンタクト領域43およびP+ 型コンタク
ト領域53を省略することができるからそれだけ集積度
を向上させれことができる。
【0014】次に図8を参照して図7の従来技術の製造
方法を説明する。
【0015】まず図8(A)において、P型シリコン基
板1内にNウエル2を形成し、選択酸化法でフィ−ルド
絶縁膜5を形成してトランジスタ形成領域を区画する。
ここでフィ−ルド絶縁膜5の下に寄生チャネルの発生を
防止するチャネルストッパー領域を形成することもでき
る。その後、ゲート絶縁膜11およびポリシリコンゲー
ト電極8を形成し、ポリシリコンゲート電極8の表面を
熱酸化により形成されたシリコン酸化膜12で被覆す
る。そしてポリシリコンゲート電極8およびフィ−ルド
絶縁膜5をマスクにして、Nウエル2内にPチャネルM
OSトランジスタのP型ドレイン領域41およびP型ソ
ース領域42を形成し、シリコン基板1のP型領域1A
内にNチャネルMOSトランジスタのN型ドレイン領域
51およびN型ソース領域52を形成する。
【0016】次に図8(B)において、シリコン酸化膜
からなる層間絶縁膜6を全面に形成し、その上に両ソー
ス領域42,52上に開口82A,82Aおよび両ドレ
イン領域41,51上に開口82B,82Bを有する第
1のフォトレジストパターン81を形成する。
【0017】次に図8(C)において、第1のフォトレ
ジストパターン81をマスクにして層間絶縁膜6を選択
的にエッチング除去し、開口82A,82A下の両ソー
ス領域42,52の表面に達するコンタクト孔の上部分
68′,68′をそれぞれ形成し、開口82B,82B
下の両ドレイン領域41,51の表面に達するコンタク
ト孔37,37をそれぞれ形成する。
【0018】次に図8(D)において、第1のフォトレ
ジストパターン81を除去した後、第2のフォトレジス
トパターン91を新たに形成する。この第2のフォトレ
ジストパターン91は層間絶縁膜6に形成されたコンタ
クト孔37,37を充填するが、コンタクト孔の上部分
68′,68′上に開口92A,92Aが設けられてい
る。
【0019】次に図8(E)において、第2のフォトレ
ジストパターン91をマスクにしてシリコン基板を選択
的にエッチング除去する。これによりP型ソース領域4
2を貫通してNウエルの内部に達するコンタクト孔68
およびN型ソース領域52を貫通してシリコン基板1の
P型領域1Aの内部に達するコンタクト孔68をそれぞ
れ形成する。
【0020】その後、アルミを堆積しパターニングする
ことにより、両コンタクト孔37を通して両ドレイン領
域41,51に接続する電極配線層36、コンタクト孔
68を通してP型ソース領域42およびNウエル2に接
続する電極配線層34、コンタクト孔68を通してN型
ソース領域52およびシリコン基板1のP型領域1Aに
接続する電極配線層35をそれぞれ形成する。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】図6に示す従来技術で
は、上記したように、N+ 型コンタクト領域43および
+ 型コンタクト領域53の存在により高集積度の半導
体集積回路装置を得ることが困難となる。
【0022】一方、図7に示す従来技術では、ソース領
域42,52の中央部をそれぞれ貫通するコンタクト孔
68を形成するために、ソース領域42,52の面積を
ある一定の値より縮小することができない。したがって
この点が高集積化の制約となる。
【0023】さらに図7の構造では図8の製造方法で説
明したように、ソース領域をそれぞれ貫通して基板の内
部に達するコンタクト孔68,68を形成する際には、
層間絶縁膜6にコンタクト孔68′,37を形成した第
1のフォトレジストパターン81とは別に、第2のフォ
トレジストパターン91を新たに形成し、この第2のフ
ォトレジストパターン91により層間絶縁膜6に形成さ
れたコンタクト孔37,37を充填してドレイン領域4
1,51を保護しなければならない。
【0024】このようにコンタクト孔の形成に2回のフ
ォトレジストパターンのPR工程を必要とするから製造
が複雑となり、このために高価な半導体集積回路装置と
なってしまう。
【0025】上記図6乃至図8の従来技術の不都合は、
ソースおよびドレイン領域の表面に低抵抗化のために高
融点シリサイド膜を形成した場合も同様であり、またC
MOS構成ではなくNチャネルMOSトランジスタもし
くはPチャネルMOSトランジスタのみから構成した場
合も同様である。
【0026】したがって本発明の目的は、集積度を犠牲
にすることなくMOSトランジスタの基板電位を供給す
ることが出来、かつ簡素化された工程で製造することが
可能な半導体集積回路装置およびその製造方法を提供す
ることである。
【0027】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、半導体
基板の主面に選択的に設けられたフィ−ルド絶縁膜によ
り区画されたトランジスタ形成領域に形成されたソース
領域およびドレイン領域と、前記ソース領域と前記ドレ
イン領域との間のチャネル領域上にゲート絶縁膜を介し
て形成されたゲート電極とを有したMOSトランジスタ
を具備し、前記MOSトランジスタの基板電位を前記半
導体基板の主面側から印加する半導体集積回路装置にお
いて、前記ソース領域と前記フィ−ルド絶縁膜との境界
の部分に設けられ、かつ前記ソース領域より深いコンタ
クト孔と、前記ソースおよびドレイン領域の上表面なら
びに前記コンタクト孔の内面のうち前記ソースおよびド
レイン領域の上表面のみに設けられた高融点金属シリサ
イド膜と、前記コンタクト孔を充填する導電体とを有
し、前記コンタクト孔を充填する導電体を通して電源電
位を前記ソ−ス領域下の基板部分に前記基板電位として
供給するとともに前記ソース領域にソース電位として供
給する構造となっている半導体集積回路装置にある。
【0028】本発明の他の特徴は、半導体基板の主面に
選択的に形成されたフィ−ルド絶縁膜と、前記半導体基
板のN型領域にP型ソースおよびドレイン領域が形成さ
れたPチャネルMOSトランジスタと、前記半導体基板
のP型領域にN型ソースおよびドレイン領域が形成され
たNチャネルMOSトランジスタとを有し、前記Pチャ
ネルMOSトランジスタと前記NチャネルMOSトラン
ジスタとからCMOSを構成した半導体集積回路装置に
おいて、前記P型ソース領域と前記フィ−ルド絶縁膜と
の境界の部分に前記P型ソース領域より深い第1のコン
タクト孔が形成され、前記P型ソースおよびドレイン領
域の上面ならびに前記第1のコンタクト孔の内面のうち
前記P型ソースおよびドレイン領域の上面のみに高融点
金属シリサイド膜が形成され、前記P型ソース領域下の
前記半導体基板の前記N型領域および前記P型ソース領
域に接続する第1の導電体で前記第1のコンタクト孔が
充填され、前記N型ソース領域と前記フィ−ルド絶縁膜
との境界の部分に前記N型ソース領域より深い第2のコ
ンタクト孔が形成され、前記N型ソースおよびドレイン
領域の上面ならびに前記第2のコンタクト孔の内面のう
ち前記N型ソースおよびドレイン領域の上面のみに高融
点金属シリサイド膜が形成され、前記N型ソース領域下
の前記半導体基板の前記P型領域および前記N型ソース
領域に接続する第2の導電体で前記第2のコンタクト孔
が充填された半導体集積回路装置にある。ここで、ここ
で、前記第1の導電体に高電位側の電源電位を供給し、
前記第2の導電体に低電位側の電源電位を供給するよう
な電極配線構造を有することができる。
【0029】さらに上記構成において、前記ソース領域
と前記フィ−ルド絶縁膜との前記境界は平面形状で直線
状であり、前記コンタクト孔は前記境界から前記ソース
領域および前記フィ−ルド絶縁膜の両方の側に股がって
形成されることができる。あるいは上記構成において、
前記ソース領域と前記フィ−ルド絶縁膜との前記境界は
平面形状で直線状であり、前記コンタクト孔は前記境界
から前記フィ−ルド絶縁膜の方向のみに延在して形成さ
れることができる。
【0030】本発明の別の特徴は、シリコン基板の主面
に選択的にフィ−ルド絶縁膜を形成し、前記半導体基板
の第1導電型の不純物領域上にゲート絶縁膜を介してゲ
ート電極を形成し、前記フィ−ルド絶縁膜と前記ゲート
電極との間の前記不純物領域の箇所に、上表面に高融点
金属膜もしくは高融点金属の合金膜が設けられた第2導
電型のソースおよびドレイン領域を形成し、全体を被覆
する層間絶縁膜を形成する工程と、前記ソース領域と前
記フィ−ルド絶縁膜との境界の部分上に第1の開口が設
けられ前記ドレイン領域上に第2の開口が設けられたマ
スクパターンを前記層間絶縁膜上に形成する工程と、前
記マスクパターンをマスクにして高融点金属もしくは高
融点金属の合金およびシリコンより絶縁膜を優勢的にエ
ッチングする第1のエッチングを行い、前記第1の開口
下の前記層間絶縁膜および前記フィ−ルド絶縁膜をエッ
チング除去して前記境界の部分の前記ソース領域の前記
高融点金属膜もしくは高融点金属の合金膜および前記フ
イールド絶縁膜下の前記シリコン基板を露出させ、かつ
第2の開口下の層間絶縁膜をエッチング除去して前記ド
レイン領域の前記高融点金属膜もしくは高融点金属の合
金膜を露出させてドレインコンタクト孔を形成する工程
と、前記マスクパターンを再度マスクとして用いて高融
点金属もしくは高融点金属の合金よりシリコンを優勢的
にエッチングする第2のエッチングを行って前記第1の
開口下に露出した前記境界の部分の前記ソース領域の高
融点金属膜もしくは高融点金属の合金膜および前記シリ
コン基板のうち前記シリコン基板の部分のみをエッチン
グ除去して、前記ソース領域より深いソース−基板コン
タクト孔を形成する工程と、前記ドレインコンタクト孔
に導電体を充填してドレイン電極を形成し、かつ前記ソ
ース−基板コンタクト孔に導電体を充填させてソースお
よび基板電極を形成する工程とを有する半導体集積回路
装置の製造方法にある。
【0031】
【作用】このような本発明によれば、ソース領域とフィ
−ルド絶縁膜との境界の部分にソース領域より深いコン
タクト孔を形成し、コンタクト孔を充填する導電体を通
して電源電位をソ−ス領域下の基板部分およびソース領
域に供給するから、コンタクト用の高濃度領域が不必要
となり、かつ貫通コンタクト孔をソース領域の中央部に
形成しないからソース領域の面積を大きくすることも不
必要となり、これにより集積度を向上させることができ
る。
【0032】また深いコンタクト孔をソース領域とフィ
−ルド絶縁膜との境界の部分に形成しているから、高融
点金属膜もしくは高融点金属の合金膜が表面に設けられ
たソース領域およびドレイン領域がエッチングされない
条件で形成することができる。したがってドレイン領域
へのコンタクト孔を形成するためのマスクパターンをそ
のまま用いてソース領域および基板領域へのコンタクト
孔を形成することができる。したがって製造工程を簡素
化することができる。
【0033】
【実施例】以下、図面を参照して本発明を説明する。
【0034】図1は本発明の第1の実施例の半導体集積
回路装置を示す図であり、(A)は平面図、(B)およ
び(C)はそれぞれ(A)のB−B部およびC−C部の
拡大断面図である。
【0035】まずP型シリコン基板1にNウエル2
((A)では点線で示す)が形成され、主面に選択的熱
酸化法(LOCOS法)により基板に一部埋設する厚い
シリコン酸化膜からなるフィ−ルド絶縁膜5が形成され
てトランジスタ形成領域を区画している。
【0036】Nウエル2内に、PチャネルMOSトラン
ジスタのソース、ドレイン領域となるP型不純物領域3
A,3B,3Cがその表面に高融点シリサイド膜7を形
成して一方向(図1(A)でX方向)に配列され、それ
ぞれの間隔すなわちチャネル領域上にゲート絶縁膜11
を介して熱シリコン酸化膜12で表面を被覆したポリシ
リコンゲート電極8A,8Bがそれぞれ形成されてい
る。
【0037】同様に、シリコン基板1のP型領域1A内
に、NチャネルMOSトランジスタのソース、ドレイン
領域となるN型不純物領域4A,4B,4Cがその表面
に高融点シリサイド膜7を形成して一方向(図1(A)
でX方向)に配列され、それぞれの間隔すなわちチャネ
ル領域上にゲート絶縁膜11を介して熱シリコン酸化膜
12で表面を被覆したポリシリコンゲート電極8A,8
BがPチャネルMOSトランジスタから連続的にそれぞ
れ形成されている。
【0038】マスタスライス方式のこの実施例におい
て、PチャネルMOSトランジスタはP型不純物領域3
AをP型ソース領域3Aとし、P型不純物領域3BをP
型ドレイン領域3Bとし、その間のチャネル領域上にゲ
ート絶縁膜11を介して延在するポリシリコンゲート電
極8Aを用いて構成されている。
【0039】またNチャネルMOSトランジスタはN型
不純物領域4AをN型ソース領域4Aとし、N型不純物
領域4BをN型ドレイン領域4Bとし、その間のチャネ
ル領域上にゲート絶縁膜11を介して、PチャネルMO
Sトランジスタから連続的に延在するポリシリコンゲー
ト電極8Aを用いて構成されている。
【0040】そして全体的にシリコン酸化膜からなる層
間絶縁膜6が堆積形成している。
【0041】P型ソース領域3AおよびN型ソース領域
4Aとフィ−ルド絶縁膜5とはそれぞれ上記一方向と直
角の方向(図1(A)でY方向)に直線状に延在する境
界60,60を有し、この境界の部分にP型ソース領域
3AおよびN型ソース領域4Aとフィ−ルド絶縁膜5の
両方の側に股がってこれらソース領域より深いコンタク
ト孔9A,9Aがそれぞれ形成されている。この実施例
の深いコンタクト孔9A,9Aは図1(B)および図1
(C)に示すように、層間絶縁膜6に形成された上部分
よりシリコン基板2,1Aに形成された下部分の方が小
面積になっている。
【0042】このコンタクト孔9A,9AにTiW等の
導電体13を充填しその導電体13の上面に高電位側の
アルミ電源配線層14および低電位側のアルミ電源配線
層15をそれぞれ接続している。この場合、アルミ電源
配線層14,15でコンタクト孔9A,9Aを充填して
アルミ配線層14,15のコンタクト孔内の部分を導電
体13としてもよい。
【0043】この構造により高電位の電源電位が、Nウ
エル(N型領域)2にはコンタクト孔9Aの下部分から
PチャネルMOSトランジスタの基板電位として供給さ
れ、コンタクト孔9Aの上部分からP型ソース領域3A
の上面(高融点シリサイド膜7)および側面を通してP
型ソース領域3Aにソース電位として供給される。
【0044】同様に低電位の電源電位が、P型領域1A
にはコンタクト孔9Aの下部分からNチャネルMOSト
ランジスタの基板電位として供給され、コンタクト孔9
Aの上部分からN型ソース領域4Aの上面(高融点金属
シリサイド膜7)および側面を通してN型ソース領域4
Aにソース電位として供給される。
【0045】また層間絶縁膜6に形成されたコンタクト
孔9B,9Bを通して出力節点となるアルミ配線層16
がP型ドレイン領域3BおよびN型ドレイン領域4Bに
共通接続している。
【0046】このマスタースライスのCMOSにおい
て、入力信号が共通ゲート電極8Aにインプットし、出
力信号がアルミ配線層16からアウトプットされる。
【0047】尚、平面図の図1(A)において、コンタ
クト孔9A,9Bは実線の小正方形□で示してある。
【0048】次に図2を参照して図1の半導体集積回路
装置を製造する一実施例の方法を説明する。
【0049】まず図2(A)において、P型シリコン基
板1の選択的箇所にN型不純物をイオン注入し、その後
の活性化熱処理によりNウエル(N型領域)2を形成
し、基板主面に選択的熱酸化法によりフィ−ルド絶縁膜
5を形成してトランジスタ形成領域を区画する。またこ
のフィ−ルド絶縁膜5下に寄生チャネルの生成を防止す
るチャネルストッパー領域を形成することもできる。N
ウエル(N型領域)2内およびその外側のP型領域1A
にゲート絶縁膜11を介してポリシリコンゲート電極8
Aを形成し、その表面を熱酸化法により形成されたシリ
コン酸化膜12で被覆する。そして、Nウエル2内にP
チャネルMOSトランジスタのソース、ドレイン領域と
なるP型不純物領域3A,3BをP型不純物のイオン注
入およびその後の活性化熱処理により、ゲート電極およ
びフィ−ルド絶縁膜に対して自己整合的に形成する。同
様に、P型領域1A内にNチャネルMOSトランジスタ
のソース、ドレイン領域となるN型不純物領域4A,4
BをN型不純物のイオン注入およびその後の活性化熱処
理により、ゲート電極およびフィ−ルド絶縁膜に対して
自己整合的に形成する。そしてこれらソース、ドレイン
領域の上面に高融点金属膜もしくは高融点金属の合金
膜、例えばサリサイドプロセスによるチタンシリサイド
膜等の高融点金属のシリサイド膜7を形成する。
【0050】次に図2(B)において、全体的にシリコ
ン酸化膜からなる層間絶縁膜6を形成し、その上にフォ
トレジストパターン21を形成する。このフォトレジス
トパターン21には、P型ソース領域3Aとフィ−ルド
絶縁膜5の境界からP型ソース領域3Aおよびフィ−ル
ド絶縁膜5の両側に股がった部分上に位置する第1の開
口22A、P型ドレイン領域3B上に位置する第2の開
口22B、N型ソース領域4Aとフィ−ルド絶縁膜5の
境界からN型ソース領域4Aおよびフィ−ルド絶縁膜5
の両側に股がった部分上に位置する第1の開口22A、
N型ドレイン領域4B上に位置する第2の開口22Bが
設けられている。
【0051】次に図2(C)において、フォトレジスト
パターン21をマスクにして、高融点金属もしくはその
合金およびシリコンに対して絶縁膜この場合はシリコン
酸化膜が優勢的にエッチング除去するエッチング条件で
エッチングを行う。これにより、第1の開口22A,2
2A下では層間絶縁膜6およびフィ−ルド絶縁膜5が選
択的に除去されて深いコンタクト孔の上部分9′A,
9′Aがそれぞれ得られ、第2の開口22B,22B下
では層間絶縁膜6が選択的に除去されてP型ドレイン領
域3BおよびN型ドレイン領域4Bの高融点シリサイド
膜7に達する第2のコンタクト孔9B,9Bがそれぞれ
形成される。
【0052】次に図2(D)において、上記フォトレジ
ストパターン21を再度マスクとして用い、高融点金属
もしくはその合金に対してシリコンが優勢的にエッチン
グ除去するエッチング条件で異方性エッチングを行う。
これにより第1の開口22A,22A下でフィ−ルド絶
縁膜5が除去されて露出したシリコン基板のNウエル
(N型領域)2およびP型領域1Aをエッチング除去し
て、ソ−ス領域3A,4Aより深いコンタクト孔9A,
9Aをそれぞれ形成する。このエッチングにおいてソー
ス領域3A,4Aの高融点金属シリサイド膜7がエッチ
ングストッパーとなるから、深いコンタクト孔9A,9
Aはソース領域3A,4A上の層間絶縁膜6Aに形成さ
れた上部分9′A,9′Aよりその下に深く形成された
下部分の方が幅狭となる。またドレイン領域3B,4B
の高融点金属シリサイド膜7もエッチングストッパーと
なるから、この2回目の異方性エッチングにおいてフォ
トレジストパターン21に第2の開口22B,22Bが
設けられた状態でも支障がない。
【0053】次に図2(E)において、TiW等の導電
体13で深いコンタクト孔9A,9Aを充填して、アル
ミ配線層14,15,16をパターニング形成する。も
しくはアルミ配線層14,15でコンタクト孔9A,9
Aを充填してアルミ配線層14,15の充填する部分を
導電体13としてもよい。
【0054】その後、パッシベーション膜やその他の配
線構造を必要に応じて形成し、半導体集積回路装置を完
成させる。
【0055】図3は本発明の第2の実施例の半導体集積
回路装置を示す図であり、(A)は平面図、(B)は
(A)のB−B部の拡大断面図である。尚、図3におい
て図1と同一もしくは類似の箇所は同じ符号で示してあ
るから重複する説明はなるべく省略する。
【0056】この図3でも図1と同様に、Nウエル2内
に、PチャネルMOSトランジスタのソース、ドレイン
領域となるP型不純物領域3A,3B,3Cがその表面
に高融点シリサイド膜7を形成して一方向(図3(A)
でX方向)に配列され、それぞれの間隔すなわちチャネ
ル領域上にゲート絶縁膜11を介して熱シリコン酸化膜
12で表面を被覆したポリシリコンゲート電極8A,8
Bがそれぞれ形成されている。
【0057】同様に、シリコン基板1のP型領域1A内
に、NチャネルMOSトランジスタのソース、ドレイン
領域となるN型不純物領域4A,4B,4Cがその表面
に高融点シリサイド膜7を形成して一方向(図3(A)
でX方向)に配列され、それぞれの間隔すなわちチャネ
ル領域上にゲート絶縁膜11を介して熱シリコン酸化膜
12で表面を被覆したポリシリコンゲート電極8A,8
BがPチャネルMOSトランジスタから連続的にそれぞ
れ形成されている。
【0058】しかしながらこの図3では、図1と異な
り、PチャネルMOSトランジスタはP型不純物領域3
AをP型ドレイン領域3Aとし、P型不純物領域3Bを
P型ソース領域3Bとしている。
【0059】同様にNチャネルMOSトランジスタはN
型不純物領域4AをN型ドレイン領域4Aとし、N型不
純物領域4BをN型ソース領域4Bとしている。
【0060】したがってP型ソース領域3BおよびN型
ソース領域4Bとフィ−ルド絶縁膜5とはそれぞれX方
向に直線状に延在する境界70,70を有し、本発明の
深い第1のコンタクト孔9A,9Aは、不純物領域の配
列方向と同じX方向に延在するこの境界の部分にP型ソ
ース領域3BおよびN型ソース領域4Bとフィ−ルド絶
縁膜5の両方の側に股がってこれらソース領域より深く
それぞれ形成されている。マスタ−スライスのレイアウ
ト設計によってはこのような構成となる。
【0061】図4は本発明の第3の実施例の半導体集積
回路装置を示す図であり、(A)は平面図、(B)およ
び(C)はそれぞれ(A)のB−B部およびC−C部の
拡大断面図である。また図5を参照して図4の半導体集
積回路装置を製造する一実施例の方法を説明する。尚、
図4および図5において図1および図2と同一もしくは
類似の箇所は同じ符号で示してあるから重複する説明は
なるべく省略する。
【0062】この第3の実施例のフォトレジストパター
ン21に設けられる第1の開口32A,32Aは、P型
ソース領域3AおよびN型ソース領域4Aとフィ−ルド
絶縁膜5の境界60,60からフィ−ルド絶縁膜5の側
にのみ延在する部分上にそれぞれ位置している。
【0063】したがって深いコンタクト孔19A,19
Aは層間絶縁膜6の上部分19′A,19′Aからソー
ス領域下の深い下部分にまで同じ平面形状で形成され、
そこに充填された導電体13は、P型ソース領域3Aお
よびその上の高融点金属シリサイド膜7、ならびにN型
ソース領域4Aおよびその上の高融点金属シリサイド膜
7の側面にのみ接続してそれぞれのソース電位を供給し
ている。
【0064】この実施例では深いコンタクト孔19A,
19Aがフィ−ルド絶縁膜5の境界部分およびその下の
シリコン基板部分のみに形成され、平面形状でのソース
領域3A,4Aには入り込んでいないから、ソース領域
を必要最小限に小さくすることができる。
【0065】上記第1乃至第3の実施例ではそれぞれの
ソ−スおよびドレイン領域に対して1個のコンタクト孔
を例示した。しかしながらそれぞれの領域に対して複数
のコンタクト孔を配列してもよい。特に基板電位および
ソース電位を与える本発明の深いコンタクト孔9Aもし
くは19Aは、ソース領域の中央部を貫通するのではな
く、ソース領域とフィ−ルド絶縁膜との境界部分に形成
するものであるから、ソース領域の平面積を大きくしな
いで複数の深いコンタクト孔9Aもしくは19Aを形成
し、基板電位の一様化、電極配線との接触抵抗の低減化
を図ることができる。例えば図1(A)において、P型
ソース領域3Aとフィ−ルド絶縁膜5との成す直線状の
境界60に沿って深いコンタクト孔9Aを複数配列し、
N型ソース領域4Aとフィ−ルド絶縁膜5との成す直線
状の境界60に沿って深いコンタクト孔9Aを複数配列
することができる。
【0066】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ソース領
域とフィ−ルド絶縁膜との境界の部分にソース領域より
深いコンタクト孔を形成し、コンタクト孔を充填する導
電体を通して電源電位をソ−ス領域下の基板部分および
ソース領域に電源電位を供給するから、コンタクト用の
高濃度領域が不必要となり、かつ貫通コンタクト孔をソ
ース領域の中央部に形成しないからソース領域の面積を
大きくすることも不必要となり、これにより集積度を向
上させることができる。またこのようにフィ−ルド絶縁
膜との境界の部分に形成しているから基板電位の一様
化、電極配線との接触抵抗の低減化に必要な数の深いコ
ンタクト孔をソース領域の平面積を大きくしないで形成
することができる。
【0067】また、コンタクト孔をソース領域とフィ−
ルド絶縁膜との境界の部分に形成しているから、高融点
金属膜もしくは高融点金属の合金膜が表面に設けられた
ソース領域およびドレイン領域がエッチングされない条
件で形成することができる。したがってドレイン領域に
達するコンタクト孔を形成するためのマスクパターンを
そのまま用いてソース領域および基板領域への深いコン
タクト孔を形成することができる。したがって製造工程
を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の半導体集積回路装置を
示す図であり、(A)は平面図、(B)および(C)は
それぞれ(A)のB−B部およびC−C部の拡大断面図
である。
【図2】図1の半導体集積回路装置を製造する一実施例
の方法を工程順に示した断面図である。
【図3】本発明の第2の実施例の半導体集積回路装置を
示す図であり、(A)は平面図、(B)は(A)のB−
B部の拡大断面図である。
【図4】本発明の第3の実施例の半導体集積回路装置を
示す図であり、(A)は平面図、(B)および(C)は
それぞれ(A)のB−B部およびC−C部の拡大断面図
である。
【図5】図4の半導体集積回路装置を製造する一実施例
の方法を工程順に示した断面図である。
【図6】従来技術の半導体集積回路装置を示す断面図で
ある。
【図7】他の従来技術の半導体集積回路装置を示す断面
図である。
【図8】図7の半導体集積回路装置を製造する方法を工
程順に示した断面図である。
【符号の説明】
1 P型シリコン基板 1A P型領域 2 Nウエル(N型領域) 3A,3B,3C ソースもしくはドレイン領域とな
るP型不純物領域 4A,4B,4C ソースもしくはドレイン領域とな
るN型不純物領域 5 フィ−ルド絶縁膜 6 層間絶縁膜 7 高融点金属シリサイド膜 8,8A,8B ポリシリコンゲート電極 9A,19A 深いコンタクト孔 9′A,19′A 深いコンタクト孔の上部分 9B コンタクト孔 11 ゲート絶縁膜 12 熱酸化シリコン膜 13 導電体 14,15,16 電極配線層 21 フォトレジストパターン 22A,22B,32A フォトレジストパターンに
設けられている開口 34,35,36 電極配線層 37,68,68′ コンタクト孔 41 P型ドレイン領域 42 P型ソース領域 43 N+ 型コンタクト領域 51 N型ドレイン領域 52 N型ソース領域 53 P+ 型コンタクト領域 60,70 ソース領域とフィ−ルド絶縁膜5とのな
す直線状の境界 81 第1のフォトレジストパターン 82A,82B 第1のフォトレジストパターンに設
けられている開口 91 第2のフォトレジストパターン 92A 第2のフォトレジストパターンに設けられて
いる開口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−256356(JP,A) 特開 平2−228071(JP,A) 特開 平4−92417(JP,A) 特開 昭56−161670(JP,A) 特開 昭64−42818(JP,A) 特開 平3−89553(JP,A) 実開 昭55−149961(JP,U)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板の主面に選択的に設けられた
    フィ−ルド絶縁膜により区画されたトランジスタ形成領
    域に形成されたソース領域およびドレイン領域と、前記
    ソース領域と前記ドレイン領域との間のチャネル領域上
    にゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電極とを有し
    た絶縁ゲート電界効果トランジスタを具備し、前記絶縁
    ゲート電界効果トランジスタの基板電位を前記半導体基
    板の主面側から印加する半導体集積回路装置において、
    前記ソース領域と前記フィ−ルド絶縁膜との境界の部分
    設けられ、かつ前記ソース領域より深いコンタクト孔
    と、前記ソースおよびドレイン領域の上表面ならびに前
    記コンタクト孔の内面のうち前記ソースおよびドレイン
    領域の上表面のみに設けられた高融点金属シリサイド膜
    と、前記コンタクト孔を充填する導電体とを有し、前記
    コンタクト孔を充填する導電体を通して電源電位を前記
    ソ−ス領域下の基板部分に前記基板電位として供給する
    とともに前記ソース領域にソース電位として供給する構
    造となっていることを特徴とする半導体集積回路装置。
  2. 【請求項2】 前記ソース領域と前記フィ−ルド絶縁膜
    との前記境界は平面形状で直線状であり、前記コンタク
    ト孔は前記境界から前記ソース領域および前記フィ−ル
    ド絶縁膜の両方の側に股がって形成されていることを特
    徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置。
  3. 【請求項3】 前記ソース領域と前記フィ−ルド絶縁膜
    との前記境界は平面形状で直線状であり、前記コンタク
    ト孔は前記境界から前記フィ−ルド絶縁膜の方向のみに
    延在して形成されていることを特徴とする請求項1記載
    の半導体集積回路装置。
  4. 【請求項4】 半導体基板の主面に選択的に形成された
    フィ−ルド絶縁膜と、前記半導体基板のN型領域にP型
    ソースおよびドレイン領域が形成されたPチャネル絶縁
    ゲート電界効果トランジスタと、前記半導体基板のP型
    領域にN型ソースおよびドレイン領域が形成されたNチ
    ャネル絶縁ゲート電界効果トランジスタとを有し、前記
    Pチャネル絶縁ゲート電界効果トランジスタと前記Nチ
    ャネル絶縁ゲート電界効果トランジスタとからCMOS
    を構成した半導体集積回路装置において、 前記P型ソース領域と前記フィ−ルド絶縁膜との境界の
    部分に前記P型ソース領域より深い第1のコンタクト孔
    が形成され、前記P型ソースおよびドレイン領域の上面
    ならびに前記第1のコンタクト孔の内面のうち前記P型
    ソースおよびドレイン領域の上面のみに高融点金属シリ
    サイド膜が形成され、前記P型ソース領域下の前記半導
    体基板の前記N型領域および前記P型ソース領域に接続
    する第1の導電体で前記第1のコンタクト孔が充填さ
    れ、 前記N型ソース領域と前記フィ−ルド絶縁膜との境界の
    部分に前記N型ソース領域より深い第2のコンタクト孔
    が形成され、前記N型ソースおよびドレイン領域の上面
    ならびに前記第2のコンタクト孔の内面のうち前記N型
    ソースおよびドレイン領域の上面のみに高融点金属シリ
    サイド膜が形成され、前記N型ソース領域下の前記半導
    体基板の前記P型領域および前記N型ソース領域に接続
    する第2の導電体で前記第2のコンタクト孔が充填さ
    れ、たことを特徴とする半導体集積回路装置。
  5. 【請求項5】 前記第1の導電体に高電位側の電源電位
    を供給し、前記第2の導電体に低電位側の電源電位を供
    給するような電極配線構造を有することを特徴とする
    求項4記載の半導体集積回路装置。
  6. 【請求項6】 シリコン基板の主面に選択的にフィ−ル
    ド絶縁膜を形成し、前記半導体基板の第1導電型の不純
    物領域上にゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成し、
    前記フィ−ルド絶縁膜と前記ゲート電極との間の前記不
    純物領域の箇所に、上表面に高融点金属膜もしくは高融
    点金属の合金膜が設けられた第2導電型のソースおよび
    ドレイン領域を形成し、全体を被覆する層間絶縁膜を形
    成する工程と、 前記ソース領域と前記フィ−ルド絶縁膜との境界の部分
    上に第1の開口が設けられ前記ドレイン領域上に第2の
    開口が設けられたマスクパターンを前記層間絶縁膜上に
    形成する工程と、 前記マスクパターンをマスクにして高融点金属もしくは
    高融点金属の合金およびシリコンより絶縁膜を優勢的に
    エッチングする第1のエッチングを行い、前記第1の開
    口下の前記層間絶縁膜および前記フィ−ルド絶縁膜をエ
    ッチング除去して前記境界の部分の前記ソース領域の前
    記高融点金属膜もしくは高融点金属の合 金膜および前記
    フイールド絶縁膜下の前記シリコン基板を露出させ、か
    つ第2の開口下の層間絶縁膜をエッチング除去して前記
    ドレイン領域の前記高融点金属膜もしくは高融点金属の
    合金膜を露出させてドレインコンタクト孔を形成する工
    程と、 前記マスクパターンを再度マスクとして用いて高融点金
    属もしくは高融点金属の合金よりシリコンを優勢的にエ
    ッチングする第2のエッチングを行って前記第1の開口
    下に露出した前記境界の部分の前記ソース領域の高融点
    金属膜もしくは高融点金属の合金膜および前記シリコン
    基板のうち前記シリコン基板の部分のみをエッチング除
    去して、前記ソース領域より深いソース−基板コンタク
    ト孔を形成する工程と、 前記ドレインコンタクト孔に導電体を充填してドレイン
    電極を形成し、かつ前記ソース−基板コンタクト孔に導
    電体を充填させてソースおよび基板電極を形成する工程
    とを有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造
    方法。
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