JPH0377667B2 - - Google Patents
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- JPH0377667B2 JPH0377667B2 JP56124903A JP12490381A JPH0377667B2 JP H0377667 B2 JPH0377667 B2 JP H0377667B2 JP 56124903 A JP56124903 A JP 56124903A JP 12490381 A JP12490381 A JP 12490381A JP H0377667 B2 JPH0377667 B2 JP H0377667B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
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- H01L27/092—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors
- H01L27/0925—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors comprising an N-well only in the substrate
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は多層金属配線を有する微細化構造の
相補型MOS集積回路の製造方法に関するもので
ある。
相補型MOS集積回路の製造方法に関するもので
ある。
従来、相補型MOS集積回路はＰチヤネルの
MOSトランジスタとＮチヤネルのMOSトランジ
スタを同一基板上に形成し、このＰチヤネルおよ
びＮチヤネルのMOSトランジスタを相互に接続
するため、ソース・ドレインの拡散領域につなが
るコンタクトホールを設け、Alなどの配線金属
を使用し、この配線金属と拡散領域とを直接接続
するものである。一方、近年集積回路における微
細化技術が進歩すると共に縦方向の構造も微細化
する必要が出てきた。例えばｎチヤネルのMOS
トランジスタのソース・ドレインの接合深さは
0.3μm程度の浅い接合が必要とされ、これは砒素
のイオン注入の技術によつて実現することができ
る。しかし、このような浅い接合にAlなどの金
属を接触させ熱処理を行なうと、Alとシリコン
が反応し、Alがこの接合を突き抜け基板に達す
るスパイク現象が発生し、接合のリーク電流が増
大するなどの特性を劣化させる。これを避けるた
め、ＮチヤネルのシングルチヤネルMOSICなど
においてはこの接触部にリンなどの拡散定数の大
きい不純物を拡散させて接触部のみ深い接合部と
し、スパイクの問題を避けている。
MOSトランジスタとＮチヤネルのMOSトランジ
スタを同一基板上に形成し、このＰチヤネルおよ
びＮチヤネルのMOSトランジスタを相互に接続
するため、ソース・ドレインの拡散領域につなが
るコンタクトホールを設け、Alなどの配線金属
を使用し、この配線金属と拡散領域とを直接接続
するものである。一方、近年集積回路における微
細化技術が進歩すると共に縦方向の構造も微細化
する必要が出てきた。例えばｎチヤネルのMOS
トランジスタのソース・ドレインの接合深さは
0.3μm程度の浅い接合が必要とされ、これは砒素
のイオン注入の技術によつて実現することができ
る。しかし、このような浅い接合にAlなどの金
属を接触させ熱処理を行なうと、Alとシリコン
が反応し、Alがこの接合を突き抜け基板に達す
るスパイク現象が発生し、接合のリーク電流が増
大するなどの特性を劣化させる。これを避けるた
め、ＮチヤネルのシングルチヤネルMOSICなど
においてはこの接触部にリンなどの拡散定数の大
きい不純物を拡散させて接触部のみ深い接合部と
し、スパイクの問題を避けている。
しかしながら、従来の相補型MOS集積回路で
はＰチヤネルとＮチヤネルはソース・ドレイン不
純物のタイプが異なるため、この接触部に穴明し
たのち同時に深い拡散を行なうことができない。
従つてＰチヤネルとＮチヤネルとはそれぞれ独立
に深い拡散を行なう必要があり、このため特別の
マスクとフオトリソグラフイ工程の追加か必要と
している。
はＰチヤネルとＮチヤネルはソース・ドレイン不
純物のタイプが異なるため、この接触部に穴明し
たのち同時に深い拡散を行なうことができない。
従つてＰチヤネルとＮチヤネルとはそれぞれ独立
に深い拡散を行なう必要があり、このため特別の
マスクとフオトリソグラフイ工程の追加か必要と
している。
従来の相補型MOS集積回路の製造方法は以上
のようであつたので、特別のマスクと余分な製造
工程を必要とするなどの欠点があつた。この発明
の目的は上記のような問題点を解消するためにな
されたものでマスクの枚数を増大させることな
く、浅い拡散領域と金属の接合部のみ拡散接合深
さをＰチヤネル、Ｎチヤネル別に大きくとること
ができるようにし、配線金属の基板へのスパイク
を防止することができる相補型MOS集積回路の
製造方法を提供するものである。
のようであつたので、特別のマスクと余分な製造
工程を必要とするなどの欠点があつた。この発明
の目的は上記のような問題点を解消するためにな
されたものでマスクの枚数を増大させることな
く、浅い拡散領域と金属の接合部のみ拡散接合深
さをＰチヤネル、Ｎチヤネル別に大きくとること
ができるようにし、配線金属の基板へのスパイク
を防止することができる相補型MOS集積回路の
製造方法を提供するものである。
この発明に係る多層金属配線を有する相補型
MOS集積回路の製造方法は、基板上に浅い接合
の第１、第２導電型拡散領域を形成する工程と、
この拡散領域上に第１絶縁膜を形成する工程と、
この絶縁膜を開孔し上記第１導電型拡散領域に達
するコンタクトホールを形成する工程と、上記第
１絶縁膜をマスクとして、上記第１導電型拡散領
域にイオン注入して深い接合の第１導電型拡散領
域を形成する工程と、上記コンタクトホールを第
１金属配線層で埋める工程と、この配線層上に第
２絶縁膜を形成した後、この第２絶縁膜および上
記第１絶縁膜を開孔し、上記第１金属配線層およ
び上記第２導電型拡散領域に達するコンタクトホ
ールを形成する工程と、上記第１、第２の絶縁膜
をマスクとして上記第２導電型拡散領域にイオン
注入して深い接合の第２導電型拡散領域を形成す
る工程と、この第２導電型拡散領域に達するコン
タクトホールを埋め上記第１金属配線層とを接続
する第２金属配線層を形成する工程とを備えたも
のである。
MOS集積回路の製造方法は、基板上に浅い接合
の第１、第２導電型拡散領域を形成する工程と、
この拡散領域上に第１絶縁膜を形成する工程と、
この絶縁膜を開孔し上記第１導電型拡散領域に達
するコンタクトホールを形成する工程と、上記第
１絶縁膜をマスクとして、上記第１導電型拡散領
域にイオン注入して深い接合の第１導電型拡散領
域を形成する工程と、上記コンタクトホールを第
１金属配線層で埋める工程と、この配線層上に第
２絶縁膜を形成した後、この第２絶縁膜および上
記第１絶縁膜を開孔し、上記第１金属配線層およ
び上記第２導電型拡散領域に達するコンタクトホ
ールを形成する工程と、上記第１、第２の絶縁膜
をマスクとして上記第２導電型拡散領域にイオン
注入して深い接合の第２導電型拡散領域を形成す
る工程と、この第２導電型拡散領域に達するコン
タクトホールを埋め上記第１金属配線層とを接続
する第２金属配線層を形成する工程とを備えたも
のである。
この発明における多層金属配線を有する相補型
MOS集積回路の製造方法では、ソース・ドレイ
ンへのコンタクト電極接続において、 (1) ＮチヤネルMOSトランジスタとＰチヤネル
MOSトランジスタのコンタクト開孔を別々に
行ない、 (2) 上記トランジスタの拡散領域と配線金属との
コンタクト部のみ、別々に拡散接合深さを大き
くとり、 (3) さらに配線金属層を第１の配線をＮチヤネル
に、第２の配線をＰチヤネルおよび上記第１の
配線との接合用とに分けている。
MOS集積回路の製造方法では、ソース・ドレイ
ンへのコンタクト電極接続において、 (1) ＮチヤネルMOSトランジスタとＰチヤネル
MOSトランジスタのコンタクト開孔を別々に
行ない、 (2) 上記トランジスタの拡散領域と配線金属との
コンタクト部のみ、別々に拡散接合深さを大き
くとり、 (3) さらに配線金属層を第１の配線をＮチヤネル
に、第２の配線をＰチヤネルおよび上記第１の
配線との接合用とに分けている。
以下この発明の一実施例を図について説明す
る。図はこの発明により製造された相補型MOS
集積回路の一実施例を示す断面図である。同図に
おいて、１はＰ型のシリコン単結晶の基板、２は
ＰチヤネルMOSトランジスタの基板を構成する
通常ｎウエルと称するｎ型の拡散領域、３はＮチ
ヤネルMOSトランジスタのソースとドレインを
構成するn+拡散領域、４はＰチヤネルMOSトラ
ンジスタのソースとドレインを構成するP+拡散
領域、５は後述する配線層７，９とトランジスタ
を構成する拡散領域３または４と後述するゲート
電極６とを絶縁するシリコン酸化膜などの絶縁
膜、６はポリシリコンで形成したMOSトランジ
スタのゲート電極７はAlまたはAlSiなどを蒸着
したのち通常のフオトリソグラフイによつて形成
された第１の配線層金属、８は例えばシリコン窒
化膜などの絶縁層、９はAlまたはAlsiなどを蒸
着したのち通常のフオトリソグラフイによつて形
成された第２の配線層金属である。
る。図はこの発明により製造された相補型MOS
集積回路の一実施例を示す断面図である。同図に
おいて、１はＰ型のシリコン単結晶の基板、２は
ＰチヤネルMOSトランジスタの基板を構成する
通常ｎウエルと称するｎ型の拡散領域、３はＮチ
ヤネルMOSトランジスタのソースとドレインを
構成するn+拡散領域、４はＰチヤネルMOSトラ
ンジスタのソースとドレインを構成するP+拡散
領域、５は後述する配線層７，９とトランジスタ
を構成する拡散領域３または４と後述するゲート
電極６とを絶縁するシリコン酸化膜などの絶縁
膜、６はポリシリコンで形成したMOSトランジ
スタのゲート電極７はAlまたはAlSiなどを蒸着
したのち通常のフオトリソグラフイによつて形成
された第１の配線層金属、８は例えばシリコン窒
化膜などの絶縁層、９はAlまたはAlsiなどを蒸
着したのち通常のフオトリソグラフイによつて形
成された第２の配線層金属である。
次に、上記構成による相補型MOS集積回路の
製造方法について説明する。
製造方法について説明する。
まず、Ｐ型のシリコン単結晶の基板１の主面に
従来からよく知られている製造法によつてＰチヤ
ネルMOSトランジスタを構成するｎ拡散領域２、
ソース・ドレインである浅い接合のP+拡散領域
４、ゲート電極６およびＮチヤネルMOSトラン
ジスタを構成するソース・ドレインである浅い接
合のn+拡散領域３、ゲート電極６を形成する。
そして第１の絶縁層である絶縁膜５をその上に積
層する。次に、ＮチヤネルMOSトランジスタの
ソース・ドレインである浅いn+拡散領域３に達
するよう絶縁膜５に通常のフオトリソグラフイと
エツチングによつてコンタクトホール５ａを設け
る。そして、絶縁膜５をマスクとしこのコンタク
トホール５ａからイオン注入法により例えばリン
を５×1015／cm2注入し、レジスト膜を除去した
後、1000℃で30分熱処理を行なう。この結果、前
記浅い接合のn+拡散領域３には約1μmの局所的に
深い接合が得られる。この値は配線金属７の基板
１へのスパイクに対して十分な深さである。次
に、AlまたはAlsiなどの第１の配線層金属７を
蒸着し、通常のフオトリソグラフイを行なう。そ
して、プラズマCVD法により第２の絶縁層であ
るシリコン窒化膜８を全面に積層する。次に、第
１の配線層金属７に第２の配線層金属９を接続す
るためのコンタクトホール５ｂを上記シリコン窒
化膜８にフオトリソグラフイとエツチングで設け
ると共にＰチヤネルMOSトランジスタのソー
ス・ドレインである浅い接合のp+拡散領域４に
達するよう絶縁膜５，８にコンタクトホール５Ｃ
を設ける。このときの絶縁膜８のエツチングは例
えばCF4のプラズマエツチングであり、絶縁膜５
のエツチングは例えばC3F8のプラズマエツチン
グである。このようにすれば第１の配線層金属７
はエツチングされることはない。そして、上記Ｐ
チヤネルMOSトランジスタのソース・ドレイン
の浅いp+拡散領域に、コンタクトホール５ｃか
らリンイオン注入を行つたのち第２の配線層金属
９を蒸着し、フオトリソグラフイを行なう。
従来からよく知られている製造法によつてＰチヤ
ネルMOSトランジスタを構成するｎ拡散領域２、
ソース・ドレインである浅い接合のP+拡散領域
４、ゲート電極６およびＮチヤネルMOSトラン
ジスタを構成するソース・ドレインである浅い接
合のn+拡散領域３、ゲート電極６を形成する。
そして第１の絶縁層である絶縁膜５をその上に積
層する。次に、ＮチヤネルMOSトランジスタの
ソース・ドレインである浅いn+拡散領域３に達
するよう絶縁膜５に通常のフオトリソグラフイと
エツチングによつてコンタクトホール５ａを設け
る。そして、絶縁膜５をマスクとしこのコンタク
トホール５ａからイオン注入法により例えばリン
を５×1015／cm2注入し、レジスト膜を除去した
後、1000℃で30分熱処理を行なう。この結果、前
記浅い接合のn+拡散領域３には約1μmの局所的に
深い接合が得られる。この値は配線金属７の基板
１へのスパイクに対して十分な深さである。次
に、AlまたはAlsiなどの第１の配線層金属７を
蒸着し、通常のフオトリソグラフイを行なう。そ
して、プラズマCVD法により第２の絶縁層であ
るシリコン窒化膜８を全面に積層する。次に、第
１の配線層金属７に第２の配線層金属９を接続す
るためのコンタクトホール５ｂを上記シリコン窒
化膜８にフオトリソグラフイとエツチングで設け
ると共にＰチヤネルMOSトランジスタのソー
ス・ドレインである浅い接合のp+拡散領域４に
達するよう絶縁膜５，８にコンタクトホール５Ｃ
を設ける。このときの絶縁膜８のエツチングは例
えばCF4のプラズマエツチングであり、絶縁膜５
のエツチングは例えばC3F8のプラズマエツチン
グである。このようにすれば第１の配線層金属７
はエツチングされることはない。そして、上記Ｐ
チヤネルMOSトランジスタのソース・ドレイン
の浅いp+拡散領域に、コンタクトホール５ｃか
らリンイオン注入を行つたのち第２の配線層金属
９を蒸着し、フオトリソグラフイを行なう。
なお、以下の工程は本発明の本質とは関係ない
ので省略する。
ので省略する。
以上、詳細に説明したように、この発明による
相補型MOS集積回路の製造方法によれば多層金
属配線を有する微細構造CMOSICにおいて、Ｎ
チヤネルMOSトランジスタとＰチヤネルMOSト
ランジスタのコンタクト開孔が別々に行え、マス
ク枚数を増大させることなく、拡散領域と金属配
線のコンタクト部のみ拡散接合深さを大きくとる
ことができるため、配線金属の半導体基板へのス
パイクを防止することができ、特性の劣化を防止
することができるなどの効果がある。
相補型MOS集積回路の製造方法によれば多層金
属配線を有する微細構造CMOSICにおいて、Ｎ
チヤネルMOSトランジスタとＰチヤネルMOSト
ランジスタのコンタクト開孔が別々に行え、マス
ク枚数を増大させることなく、拡散領域と金属配
線のコンタクト部のみ拡散接合深さを大きくとる
ことができるため、配線金属の半導体基板へのス
パイクを防止することができ、特性の劣化を防止
することができるなどの効果がある。
図はこの発明の一実施例を示す相補型MOS集
積回路の断面図である。 １は半導体基板、２はｎ型の拡散領域、３は
n+拡散領域、４はp+拡散領域、５は第１の絶縁
膜、５ａ，５ｂ，５ｃはコンタクトホール、６は
MOSトランジスタのゲート電極、７は第１の配
線層金属、８は第２の絶縁層、９は第２の配線層
金属である。なお、図中、同一符号は同一、また
は相当部分を示す。
積回路の断面図である。 １は半導体基板、２はｎ型の拡散領域、３は
n+拡散領域、４はp+拡散領域、５は第１の絶縁
膜、５ａ，５ｂ，５ｃはコンタクトホール、６は
MOSトランジスタのゲート電極、７は第１の配
線層金属、８は第２の絶縁層、９は第２の配線層
金属である。なお、図中、同一符号は同一、また
は相当部分を示す。
Claims (1)
- １ 半導体基板の一主面にソース・ドレン領域と
なる浅い接合の第１および第２導電型拡散領域を
形成する工程と、これらの領域上に第１絶縁膜を
形成する工程と、この第１絶縁膜を開孔し上記浅
い接合の第１導電型拡散領域に達するコンタクト
ホールを形成する工程と、上記第１絶縁膜をマス
クとして上記浅い接合の第１導電型拡散領域にイ
オンを注入し深い接合の第１導電型の拡散領域を
形成したのち、上記コンタクトホールを第１金属
配線層のAlまたはAlSi層で埋める工程と、第２
絶縁膜を全面に形成する工程と、この第２絶縁膜
および上記第１絶縁膜を開孔し上記第１金属配線
層および浅い接合の第２導電型拡散領域に達する
コンタクトホールを形成する工程と、上記第１，
第２絶縁膜をマスクとして上記浅い接合の第２導
電型拡散領域にイオンを注入し深い接合の第２導
電型拡散領域を形成する工程と、この深い接合の
第２導電型拡散領域に達するコンタクトホールを
埋めるとともに上記第１金属配線層と接続する第
２金属配線層のAlまたはAlSi層を形成する工程
とを備えたことを特徴とする多層配線を有する相
補型MOS集積回路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56124903A JPS5825258A (ja) | 1981-08-07 | 1981-08-07 | 相補形ｍｏｓ集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56124903A JPS5825258A (ja) | 1981-08-07 | 1981-08-07 | 相補形ｍｏｓ集積回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5825258A JPS5825258A (ja) | 1983-02-15 |
| JPH0377667B2 true JPH0377667B2 (ja) | 1991-12-11 |
Family
ID=14896955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56124903A Granted JPS5825258A (ja) | 1981-08-07 | 1981-08-07 | 相補形ｍｏｓ集積回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5825258A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2509173B2 (ja) * | 1985-02-08 | 1996-06-19 | 株式会社日立製作所 | 相補型ｍｉｓｆｅｔを有する半導体集積回路装置の製造方法 |
-
1981
- 1981-08-07 JP JP56124903A patent/JPS5825258A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5825258A (ja) | 1983-02-15 |
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