JPH01100973A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH01100973A JPH01100973A JP25916187A JP25916187A JPH01100973A JP H01100973 A JPH01100973 A JP H01100973A JP 25916187 A JP25916187 A JP 25916187A JP 25916187 A JP25916187 A JP 25916187A JP H01100973 A JPH01100973 A JP H01100973A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
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- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
夜!分!
本発明は半導体装置、特にC−MO3型薄膜トランジス
ター(T P T)の製造方法に関する。
ター(T P T)の製造方法に関する。
丈米挟!
同一基板上にn−チャンネルTPT及びP−チャンネル
TPTを隣接して設けた半導体装置。
TPTを隣接して設けた半導体装置。
例えばC−MO5型TPTには活性層(ソース・ドレイ
ンを含む)の材料としてポリシリコン(poly−S
i)のようなSi半導体が、またゲート電極の材料とし
て高融点金属の他にpoly−S Lが広く使用されて
いる。この種のTPTの製造方法としては例えば第1図
に示すように、まずガラス板のような絶縁基板1上に減
圧CVD法でSi半導体、例えばpoly−S i膜を
形成し、n−チャンネル及びp−チャンネルのトランジ
スターとなる部分を残してパターンニングしてρoly
、−8i活性層2,2′を形成する〔第1図a)〕。
ンを含む)の材料としてポリシリコン(poly−S
i)のようなSi半導体が、またゲート電極の材料とし
て高融点金属の他にpoly−S Lが広く使用されて
いる。この種のTPTの製造方法としては例えば第1図
に示すように、まずガラス板のような絶縁基板1上に減
圧CVD法でSi半導体、例えばpoly−S i膜を
形成し、n−チャンネル及びp−チャンネルのトランジ
スターとなる部分を残してパターンニングしてρoly
、−8i活性層2,2′を形成する〔第1図a)〕。
ついで熱酸化によりゲート絶縁膜3,3′を形成し、引
続き両トランジスターに前述のような方法でpoly−
S iゲート膜4を形成し、その上からイオン打込法に
より不純物イオン、例えばP9イオン5を打込んでこの
poly−S i膜4全体にこの不純物イオンを拡散、
低抵抗化させる〔第1図b)〕0次に両トランジスター
をレジスト膜6,6′を残してパターンニングしてゲー
ト絶縁膜はゲート絶縁層、ゲート膜はゲート電極とする
〔第1図C)〕0次に一方のトランジスター、例えばn
−チャンネルトランジスターを新たなレジスト膜7で被
覆した後、前述のような方法でB+イオン8を打込んで
p−チャンネルトランジスターの活性層2′内ソース・
ドレイン領域にこの不純物イオンを拡散、低抵抗化させ
る〔第1図d)〕、引続きレジスト膜6゜6′、7を剥
離後、今度はp−チャンネルトランジスターを新たなレ
ジスト膜9で被覆して前記とは異種の不純物イオン、例
えばP0イオン10を打込んでn−チャンネルトランジ
スターの活性層2内ソース・ドレイン領域にこの不純物
イオンを拡散、低抵抗化させる(第1図6))。
続き両トランジスターに前述のような方法でpoly−
S iゲート膜4を形成し、その上からイオン打込法に
より不純物イオン、例えばP9イオン5を打込んでこの
poly−S i膜4全体にこの不純物イオンを拡散、
低抵抗化させる〔第1図b)〕0次に両トランジスター
をレジスト膜6,6′を残してパターンニングしてゲー
ト絶縁膜はゲート絶縁層、ゲート膜はゲート電極とする
〔第1図C)〕0次に一方のトランジスター、例えばn
−チャンネルトランジスターを新たなレジスト膜7で被
覆した後、前述のような方法でB+イオン8を打込んで
p−チャンネルトランジスターの活性層2′内ソース・
ドレイン領域にこの不純物イオンを拡散、低抵抗化させ
る〔第1図d)〕、引続きレジスト膜6゜6′、7を剥
離後、今度はp−チャンネルトランジスターを新たなレ
ジスト膜9で被覆して前記とは異種の不純物イオン、例
えばP0イオン10を打込んでn−チャンネルトランジ
スターの活性層2内ソース・ドレイン領域にこの不純物
イオンを拡散、低抵抗化させる(第1図6))。
レジスト膜9を除去後、最後に両トランジスターに常法
によりSiO2のような層間絶縁膜11を形成し、更に
コンタクトホール形成後、AQのような金属を蒸着して
金属電極12を形成後、パターンニングすればC−MO
8型TPTが得られる〔第1図f))、なお、:のC−
MO8型TPTの平面図を第2図〔図中A−B部分の断
面図は第1図f)に相当〕に示す。
によりSiO2のような層間絶縁膜11を形成し、更に
コンタクトホール形成後、AQのような金属を蒸着して
金属電極12を形成後、パターンニングすればC−MO
8型TPTが得られる〔第1図f))、なお、:のC−
MO8型TPTの平面図を第2図〔図中A−B部分の断
面図は第1図f)に相当〕に示す。
第1図の製造方法ではゲート電極は例えばn型の単一極
性となるが、 d)及びe)の工程でフォトリソグラフ
ィー・エツチングが2回必要なこと及びイオン打込法を
採用しているため、コスト高は免かれない、そこで第3
図のような製造方法が提案されている。この方法ではま
ず第1図a)の工程と同様に基板1上にpoly−S
L活性層2,2′を形成する〔第1図a)〕6次にゲー
ト膜の低抵抗化を行なわない他は第1図b)の工程と同
様にして各活性層2,2′上にゲート絶縁膜3,3′を
形成し、引続き両トランジスターにpoly−S i膜
4を形成する〔第3図b)]、次にレジスト膜を残さな
い他は第1図C)の工程と同様に各トランジスターのゲ
ート膜をパターンニングする〔第3図G)〕0次に一方
のトランジスター、例えばn−チャンネルトランジスタ
ーを塗布又はCVD法により燐系(燐ガラス系)不純物
拡散剤膜13で被覆し、引続き両トランジスターを塗布
又はCVD法により硼素系(硼素ガラス系)拡散剤膜1
4で被覆した後。
性となるが、 d)及びe)の工程でフォトリソグラフ
ィー・エツチングが2回必要なこと及びイオン打込法を
採用しているため、コスト高は免かれない、そこで第3
図のような製造方法が提案されている。この方法ではま
ず第1図a)の工程と同様に基板1上にpoly−S
L活性層2,2′を形成する〔第1図a)〕6次にゲー
ト膜の低抵抗化を行なわない他は第1図b)の工程と同
様にして各活性層2,2′上にゲート絶縁膜3,3′を
形成し、引続き両トランジスターにpoly−S i膜
4を形成する〔第3図b)]、次にレジスト膜を残さな
い他は第1図C)の工程と同様に各トランジスターのゲ
ート膜をパターンニングする〔第3図G)〕0次に一方
のトランジスター、例えばn−チャンネルトランジスタ
ーを塗布又はCVD法により燐系(燐ガラス系)不純物
拡散剤膜13で被覆し、引続き両トランジスターを塗布
又はCVD法により硼素系(硼素ガラス系)拡散剤膜1
4で被覆した後。
これを900〜1100℃で高温熱処理することにより
n−チャンネルトランジスターのゲート層及び活性層2
内ソース・ドレイン領域にはP0イオンを、またp−チ
ャンネルトランジスターのゲート層及び活性層2′内ソ
ース・ドレイン領域にはB0イオンを拡散、低抵抗化さ
せる〔第3図d)〕、以下、第1図f)の場合と同様、
不要な皮膜を除去後1層間絶縁膜11、コンタクトホー
ル及び金属電極12を形成すればC−MO5型TPTが
完成する。なおこのC−MO5型TPTの平面図を第4
図〔図中A−B部分は第3図f)に相当〕に示した。
n−チャンネルトランジスターのゲート層及び活性層2
内ソース・ドレイン領域にはP0イオンを、またp−チ
ャンネルトランジスターのゲート層及び活性層2′内ソ
ース・ドレイン領域にはB0イオンを拡散、低抵抗化さ
せる〔第3図d)〕、以下、第1図f)の場合と同様、
不要な皮膜を除去後1層間絶縁膜11、コンタクトホー
ル及び金属電極12を形成すればC−MO5型TPTが
完成する。なおこのC−MO5型TPTの平面図を第4
図〔図中A−B部分は第3図f)に相当〕に示した。
第3図の製造方法では両トランジスターのゲート層及び
ソース・ドレイン領域に不純物を同時に拡散することが
可能であるが、第4図に示すように不純物拡散剤膜の高
温熱処理後、得られるゲート電極に高抵抗のp−n接合
が生じる結果、駆動速度の低下を招く原因となる。
ソース・ドレイン領域に不純物を同時に拡散することが
可能であるが、第4図に示すように不純物拡散剤膜の高
温熱処理後、得られるゲート電極に高抵抗のp−n接合
が生じる結果、駆動速度の低下を招く原因となる。
■−−血
本発明の目的はn−、p−両チャンネルトランジスター
のゲート層及びソース・ドレイン領域への不純物拡散を
1回の熱処理で行なえる上。
のゲート層及びソース・ドレイン領域への不純物拡散を
1回の熱処理で行なえる上。
両トランジスターのゲート電極を単一極性で形成でき、
従って工程簡略化及びコスト低下と同時に駆動速度の向
上が可能な半導体装置の製造方法を提供することである
。
従って工程簡略化及びコスト低下と同時に駆動速度の向
上が可能な半導体装置の製造方法を提供することである
。
盈−一腹
本発明の半導体装置の製造方法は同−絶縁基板上にn−
チャンネル薄膜トランジスター及びp−チャンネル薄膜
トランジスターが隣接して形成されるように、基板上に
各トランジスター毎にSi半導体活性層、Sio、ゲー
ト絶縁層及びpoly−S iゲート層を設けた後、各
トランジスターのゲート層及び活性層内ソース・ドレイ
ン領域に不純物拡散を行なって夫々ゲート電極及びソー
ス・ドレインを形成する工程を含む半導体装置の製造方
法において、前記不純物拡散を。
チャンネル薄膜トランジスター及びp−チャンネル薄膜
トランジスターが隣接して形成されるように、基板上に
各トランジスター毎にSi半導体活性層、Sio、ゲー
ト絶縁層及びpoly−S iゲート層を設けた後、各
トランジスターのゲート層及び活性層内ソース・ドレイ
ン領域に不純物拡散を行なって夫々ゲート電極及びソー
ス・ドレインを形成する工程を含む半導体装置の製造方
法において、前記不純物拡散を。
a) P−9n−両チャンネルトランジスターのゲー
ト層上に同種の不純物拡散剤層及びその上にSiO2層
を形成し。
ト層上に同種の不純物拡散剤層及びその上にSiO2層
を形成し。
b)一方のトランジスターを前記と同種の不純物拡散剤
膜で被覆し、 C)両トランジスターを前記とは異種の不純物拡散剤膜
で被覆した後、 d) これを高温熱処理する ことにより行なうことを特徴とするものである。
膜で被覆し、 C)両トランジスターを前記とは異種の不純物拡散剤膜
で被覆した後、 d) これを高温熱処理する ことにより行なうことを特徴とするものである。
本発明方法を第5図の実施例に従って具体的に説明する
と、まず第1図a)の工程と同様に基板1上にSi半導
体活性層、例えばpoly−S i活性層2,2′を形
成する〔第5図a))。なお半導体としてはpoly−
S iの他に単結晶si、非晶質Si等も使用できる0
次に第2図b)の工程と同様に各活性層2,2′上に熱
酸化にょリゲート絶縁膜3,3′を形成した後1両トラ
ンジスターに減圧CVD法でpoly−S iゲート膜
4を ゛形成する〔第5図b)〕1次にゲート
膜の低抵抗化のために全表面に不純物拡散剤膜、例えば
燐ガラス拡散剤(P S G)膜15を塗布法又はCV
D法で形成し、引続きPSG膜を保護するためにSiO
□膜16を減圧CVD法で形成する〔第5図c))、次
にフォトリソグラフィー・エツチング法でレジストパタ
ーンを形成し、Sin。
と、まず第1図a)の工程と同様に基板1上にSi半導
体活性層、例えばpoly−S i活性層2,2′を形
成する〔第5図a))。なお半導体としてはpoly−
S iの他に単結晶si、非晶質Si等も使用できる0
次に第2図b)の工程と同様に各活性層2,2′上に熱
酸化にょリゲート絶縁膜3,3′を形成した後1両トラ
ンジスターに減圧CVD法でpoly−S iゲート膜
4を ゛形成する〔第5図b)〕1次にゲート
膜の低抵抗化のために全表面に不純物拡散剤膜、例えば
燐ガラス拡散剤(P S G)膜15を塗布法又はCV
D法で形成し、引続きPSG膜を保護するためにSiO
□膜16を減圧CVD法で形成する〔第5図c))、次
にフォトリソグラフィー・エツチング法でレジストパタ
ーンを形成し、Sin。
膜16面から順次、下層のPSG膜15、poly−S
Lゲート膜4.SiO2ゲート絶縁膜3に向がってド
ライエツチングして夫々SiO2層16、PSG層15
、ゲート層4、ゲート絶縁層3を形成する〔第5図d)
〕1次に第3図d)゛の工程と同様に一方のトランジス
ター、例えばn−チャンネルトランジスターを塗布法又
はCVD法によりPSG膜13で被覆した後、全体を同
様な方法により更に前記とは異種の不純物拡散剤膜、例
えば硼素ガラス拡散剤膜14で被覆する〔第5図e))
、引続きこれを900〜1100℃で高温熱処理すれば
各トランジスターのゲート層4にはPSG層15からの
不純物イオンP0が、n−チャンネルトランジスターの
活性層2内ソース・ドレイン領域にはPSG膜13から
の不純物イオンP0が、またp−チャンネルトランジス
ターの活性層2′内ソース・ドレイン領域にはBSG膜
11からの不純物イオンB+が同時に熱拡散され〔第5
図f)〕、両トランジスターにおいてゲート層及 4
びソース・ドレイン領域の低抵抗化が同時に達成される
。なおこぎで形成される各ゲート電極は以上の説明から
判るように同一極性のものである。最後に不要となった
両不純物拡散剤膜13゜14をHF水溶液のようなエツ
チング剤でエツチング除去後、第1図f)の工程と同様
に眉間絶縁膜11.コンタクトホール及び金属電極12
を形成してn−チャンネルTPT及びp−チャンネルT
PTとする〔第5図g)〕。
Lゲート膜4.SiO2ゲート絶縁膜3に向がってド
ライエツチングして夫々SiO2層16、PSG層15
、ゲート層4、ゲート絶縁層3を形成する〔第5図d)
〕1次に第3図d)゛の工程と同様に一方のトランジス
ター、例えばn−チャンネルトランジスターを塗布法又
はCVD法によりPSG膜13で被覆した後、全体を同
様な方法により更に前記とは異種の不純物拡散剤膜、例
えば硼素ガラス拡散剤膜14で被覆する〔第5図e))
、引続きこれを900〜1100℃で高温熱処理すれば
各トランジスターのゲート層4にはPSG層15からの
不純物イオンP0が、n−チャンネルトランジスターの
活性層2内ソース・ドレイン領域にはPSG膜13から
の不純物イオンP0が、またp−チャンネルトランジス
ターの活性層2′内ソース・ドレイン領域にはBSG膜
11からの不純物イオンB+が同時に熱拡散され〔第5
図f)〕、両トランジスターにおいてゲート層及 4
びソース・ドレイン領域の低抵抗化が同時に達成される
。なおこぎで形成される各ゲート電極は以上の説明から
判るように同一極性のものである。最後に不要となった
両不純物拡散剤膜13゜14をHF水溶液のようなエツ
チング剤でエツチング除去後、第1図f)の工程と同様
に眉間絶縁膜11.コンタクトホール及び金属電極12
を形成してn−チャンネルTPT及びp−チャンネルT
PTとする〔第5図g)〕。
以上の方法で用いられる材料、各層又は膜の厚さ、不純
物ドーズ量等は従来と全く同様でよい。
物ドーズ量等は従来と全く同様でよい。
勲−一一釆一
以上の如く本発明方法はゲート層及びソース・ドレイン
領域への不純物拡散を1回の高温熱処理で行ない、しか
も形成される両ゲート電極は単一極性なので、製造工程
が簡略化される上、安価で高速駆動可能なC−MO8型
TPTを提供することができる。
領域への不純物拡散を1回の高温熱処理で行ない、しか
も形成される両ゲート電極は単一極性なので、製造工程
が簡略化される上、安価で高速駆動可能なC−MO8型
TPTを提供することができる。
第1図及び第3図は各々従来のC−MO8型TPTの一
例の製造工程図、第2図及び第4図は夫々第1図f)及
び第3図e)に対応する平面図、第5図は本発明方法の
一例の製造工程図である。 1・・・絶縁基板 2.2’−8i半導体、特にpoly−S L活性層3
.3′・・・Sio、ゲート酸化膜又は層4・・・po
ly−S Lゲート膜又は層5・・・不純物イオン、特
にP0打込み6.6’、7.9・・・レジスト膜 8・・・不純物イオン、特に80打込み10・・・不純
物イオン、特にP0打込み11・・・層間絶縁膜
12・・・金属電極13・・・不純物拡散剤膜、特
に燐系拡散剤膜14・・・不純物拡散剤膜、特に硼素系
拡散剤膜15・・・不純物拡散剤膜又は層、特に燐系拡
散剤膜又は層16・・・SiO2膜又は層 第1図 第3図
例の製造工程図、第2図及び第4図は夫々第1図f)及
び第3図e)に対応する平面図、第5図は本発明方法の
一例の製造工程図である。 1・・・絶縁基板 2.2’−8i半導体、特にpoly−S L活性層3
.3′・・・Sio、ゲート酸化膜又は層4・・・po
ly−S Lゲート膜又は層5・・・不純物イオン、特
にP0打込み6.6’、7.9・・・レジスト膜 8・・・不純物イオン、特に80打込み10・・・不純
物イオン、特にP0打込み11・・・層間絶縁膜
12・・・金属電極13・・・不純物拡散剤膜、特
に燐系拡散剤膜14・・・不純物拡散剤膜、特に硼素系
拡散剤膜15・・・不純物拡散剤膜又は層、特に燐系拡
散剤膜又は層16・・・SiO2膜又は層 第1図 第3図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、同一絶縁基板上にn−チャンネル薄膜トランジスタ
ー及びp−チャンネル薄膜トランジスターが隣接して形
成されるように、基板上に各トランジスター毎にSi半
導体活性層、SiO_2ゲート絶縁層及びpoly−S
iゲート層を設けた後、各トランジスターのゲート層及
び活性層内ソース・ドレイン領域に不純物拡散を行なっ
て夫々ゲート電極及びソース・ドレインを形成する工程
を含む半導体装置の製造方法において、前記不純物拡散
を、 a)p−、n−両チャンネルトランジスターのゲート層
上に同種の不純物拡散剤層及びその 上にSiO_2層を形成し、 b)一方のトランジスターを前記と同種の不純物拡散剤
膜で被覆し、 c)引続き両トランジスターを前記とは異種の不純物拡
散剤膜で被覆した後、 d)これを高温熱処理する ことにより行なうことを特徴とする半導体装置の製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25916187A JPH01100973A (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25916187A JPH01100973A (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01100973A true JPH01100973A (ja) | 1989-04-19 |
Family
ID=17330197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25916187A Pending JPH01100973A (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01100973A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0594339A1 (en) * | 1992-10-23 | 1994-04-27 | AT&T GLOBAL INFORMATION SOLUTIONS INTERNATIONAL INC. | Method of manufacturing a CMOS device |
US5316960A (en) * | 1989-07-11 | 1994-05-31 | Ricoh Company, Ltd. | C-MOS thin film transistor device manufacturing method |
JPH0738118A (ja) * | 1992-12-22 | 1995-02-07 | Korea Electron Telecommun | 薄膜トランジスタの製造方法 |
US5897364A (en) * | 1996-06-24 | 1999-04-27 | Chartered Semiconductor Manufacturing, Ltd. | Method of forming N- and P-channel transistors with shallow junctions |
-
1987
- 1987-10-14 JP JP25916187A patent/JPH01100973A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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