JPH05283650A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPH05283650A
JPH05283650A JP4103576A JP10357692A JPH05283650A JP H05283650 A JPH05283650 A JP H05283650A JP 4103576 A JP4103576 A JP 4103576A JP 10357692 A JP10357692 A JP 10357692A JP H05283650 A JPH05283650 A JP H05283650A
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JP
Japan
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electrode layer
gate electrode
type
conductivity
layer
Prior art date
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Application number
JP4103576A
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Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Okamoto
裕 岡本
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To prevent lowering of impurity concentration in a first conductivity electrode layer by doping the first conductivity electrode layer with first conductivity impurities through a contact hole. CONSTITUTION:A gate electrode layer 18a of a TFT is connected to a gate electrode layer 8a at the side of a substrate through a contact hole 14. In the process, P-type impurities contained in the gate electrode layer 18a are diffused to a gate electrode layer 8a at the side of the substrate; however, concentration of N-type impurities is raised in advance in a part of the gate electrode layer 8a which is relevant to the contact hole 14. Therefore, a concentration of N-type impurities in the gate electrode layer 8a is not lowered more than required. Furthermore, P-type impurities are not diffused as far as an N<+> diffusion region 10a through the gate electrode layer 8a and a concentration of N<+> impurities at the part is not lowered.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に係わり、特に、一方の極性の第1導電型トランジスタ
が形成してある半導体基板の表面に、第1導電型と反対
極性の第2導電型の薄膜トランジスタを形成する際に、
第1導電型トランジスタに対する悪影響を防止するよう
にした半導体装置の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a semiconductor substrate having a first conductivity type transistor of one polarity formed on the surface thereof and having a polarity opposite to the first conductivity type. When forming a two-conductivity type thin film transistor,
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device that prevents adverse effects on a first conductivity type transistor.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えばSRAMなどの半導体装置におい
ては、高集積化などの要請から、負荷トランジスタとし
て薄膜トランジスタ(TFT)が用いられている。SR
AMでは、半導体基板の表面に、駆動用トランジスタと
選択用トランジスタとが形成され、その上に層間絶縁膜
を介して半導体層などの薄膜が形成されて、負荷トラン
ジスタと成るTFTが形成される。
2. Description of the Related Art In a semiconductor device such as an SRAM, a thin film transistor (TFT) is used as a load transistor due to a demand for high integration. SR
In the AM, a driving transistor and a selecting transistor are formed on the surface of a semiconductor substrate, and a thin film such as a semiconductor layer is formed on the driving transistor and the selecting transistor to form a TFT serving as a load transistor.

【0003】一般にSRAMでは、駆動用トランジスタ
および選択用トランジスタがN型トランジスタで構成さ
れ、負荷トランジスタとなるTFTがP型トランジスタ
で構成される。このように構成することで、リテンショ
ン特性およびソフトエラー耐性が向上し、低スタンバイ
電流となることが知られている。
Generally, in an SRAM, a driving transistor and a selecting transistor are N type transistors, and a TFT serving as a load transistor is a P type transistor. It is known that with such a configuration, the retention characteristic and the soft error resistance are improved and the standby current becomes low.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
SRAMを製造する過程においては、負荷トランジスタ
を構成するTFTのゲート電極層を、下層側に位置する
駆動用トランジスタのゲート電極層に対してコンタクト
ホールを介して接続する必要があり、その際に、以下の
ような問題点が生じることが見い出されている。すなわ
ち、TFTのゲート電極層には、ボロンなどのP型の不
純物がドープしてあり、駆動用トランジスタのゲート電
極層にはリンなどのN型の不純物がドープしてあること
から、TFTのゲート電極層に含まれるP型不純物が、
駆動用トランジスタのゲート電極層に対して拡散し、駆
動用トランジスタのゲート電極層のN+ 濃度を低下さ
せ、駆動用トランジスタのしきい値電圧Vthを上昇させ
るおそれがある。また、駆動用トランジスタのゲート電
極層は、半導体基板に形成してあるソース・ドレイン領
域となるN+ 拡散層にコンタクトホールを介して接続さ
れることから、ゲート電極層に拡散されたP型不純物
が、半導体基板に形成してあるN+ 拡散層まで拡散し、
+ 拡散層のジャンクションリークの増大や、ジャンク
ションキャパシタの減少を生じたり、駆動用トランジス
タのゲート電極層とN+ 拡散層とのコンタクト抵抗の増
大を生じてしまうなどの問題点を有する。
However, in the process of manufacturing such an SRAM, the gate electrode layer of the TFT forming the load transistor is contacted with the gate electrode layer of the driving transistor located on the lower layer side. It is necessary to connect through a hole, and it has been found that the following problems arise at that time. That is, the gate electrode layer of the TFT is doped with P-type impurities such as boron, and the gate electrode layer of the driving transistor is doped with N-type impurities such as phosphorus. The P-type impurities contained in the electrode layer are
There is a risk of diffusion to the gate electrode layer of the driving transistor, lowering the N + concentration of the gate electrode layer of the driving transistor, and raising the threshold voltage Vth of the driving transistor. Further, since the gate electrode layer of the driving transistor is connected to the N + diffusion layer which is the source / drain region formed in the semiconductor substrate through the contact hole, the P-type impurity diffused in the gate electrode layer is formed. Diffuses to the N + diffusion layer formed on the semiconductor substrate,
There are problems that the junction leak of the N + diffusion layer increases, the number of junction capacitors decreases, and the contact resistance between the gate electrode layer of the driving transistor and the N + diffusion layer increases.

【0005】本発明は、このような実状に鑑みてなさ
れ、SRAMなどのように、一方の極性の第1導電型ト
ランジスタが形成してある半導体基板の表面に、上記第
1導電型と反対極性の第2導電型の薄膜トランジスタを
形成する際に、下層側に位置するトランジスタに対して
悪影響を及ぼすことなく、上層側に、薄膜トランジスタ
を形成することができる半導体装置の製造方法を提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a polarity opposite to that of the first conductivity type on the surface of a semiconductor substrate on which a first conductivity type transistor of one polarity is formed, such as SRAM. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device capable of forming a thin film transistor on an upper layer side without adversely affecting a transistor located on a lower layer side when forming the second conductivity type thin film transistor of And

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体装置の製造方法は、第1導電型トラ
ンジスタの一部を構成する第1導電型の電極層の上に、
絶縁層を積層し、絶縁層に形成してあるコンタクトホー
ルを通して、上記第2導電型の薄膜トランジスタの一部
を構成する第2導電型の電極層を第1導電型の電極層に
接続する際に、絶縁層のコンタクトホールを通して第1
導電型の電極層に対して、第1導電型の不純物をドープ
した後、絶縁層の上に第2導電型の電極層を、コンタク
トホールに入り込むように積層させることを特徴とす
る。コンタクトホールを通してドープされる第1導電型
の不純物の量は、上記第2導電型の電極層にドープされ
ている不純物の量と同程度以上であることが好ましい。
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises: a first conductivity type electrode layer forming a part of a first conductivity type transistor;
When the insulating layer is laminated and the second conductive type electrode layer forming a part of the second conductive type thin film transistor is connected to the first conductive type electrode layer through the contact hole formed in the insulating layer. , Through the contact hole in the insulation layer
The conductive type electrode layer is doped with the first conductive type impurity, and then the second conductive type electrode layer is laminated on the insulating layer so as to enter the contact hole. The amount of impurities of the first conductivity type doped through the contact hole is preferably equal to or more than the amount of impurities doped in the electrode layer of the second conductivity type.

【0007】[0007]

【作用】本発明の半導体装置の製造方法では、第2導電
型の電極層を積層する前に、第2導電型の電極層が接続
される部位であるコンタクトホールを通して、第1導電
型の電極層に対して、第1導電型の不純物をドープする
ので、その部分での第1導電型の不純物の濃度が高めら
れる。したがって、その後に、第2導電型の電極層を、
コンタクトホールを介して第1導電型の電極層に接続す
るように、絶縁層上に積層させた場合に、第2導電型の
電極層に含まれる第2導電型の不純物が第1導電型の電
極層に拡散したとしても、その部分は、第1導電型の不
純物で濃度が高められているので、第1導電型の不純物
の濃度が第2導電型の不純物拡散により必要以上に低め
られることがなくなる。なお、下側の第1導電型の電極
層の全体に対して予め第1導電型の不純物の濃度を高く
することも考えられるが、その場合には、電極層を構成
するポリシリコン膜あるいはポリサイド膜のグレイン成
長が進みすぎ、表面が荒れる傾向にあるので好ましくな
い。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, before the second-conductivity-type electrode layer is laminated, the first-conductivity-type electrode is passed through the contact hole which is a portion to which the second-conductivity-type electrode layer is connected. Since the layer is doped with impurities of the first conductivity type, the concentration of the impurities of the first conductivity type in that portion can be increased. Therefore, after that, the second conductivity type electrode layer is
When the second conductivity type electrode layer is laminated on the insulating layer so as to be connected to the first conductivity type electrode layer through the contact hole, the second conductivity type impurities contained in the second conductivity type electrode layer are of the first conductivity type. Even if diffused into the electrode layer, the concentration of the first conductivity type impurity is increased in that portion, so that the concentration of the first conductivity type impurity is lowered more than necessary by the diffusion of the second conductivity type impurity. Disappears. It is possible to increase the concentration of the first conductivity type impurity in advance with respect to the entire lower first conductivity type electrode layer. In that case, in this case, the polysilicon film or polycide forming the electrode layer is formed. The grain growth of the film proceeds too much and the surface tends to be rough, which is not preferable.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の一実施例に係る半導体装置の
製造方法について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1〜図5は本発明の一実施例に係るSRAMの製造過
程を示す要部概略断面図、図6はSRAMのメモリセル
を示す等価回路図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
1 to 5 are schematic cross-sectional views of a main part showing a manufacturing process of an SRAM according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is an equivalent circuit diagram showing a memory cell of the SRAM.

【0009】図1〜6は、本発明の方法をSRAMの製
造方法に適用した例を示している。本発明の一実施例に
係るSRAMの製造方法について詳述する前に、負荷ト
ランジスタとしてTFTを用いたメモリセルの等価回路
図について図6に基づき簡単に説明する。図示するよう
に、負荷トランジスタとしてTFTを用いたSRAMの
メモリセルは、フリップフロップ回路を構成する一対の
駆動用トランジスタQ1 ,Q2 と、メモリセルの選択用
の選択用トランジスタQ3 ,Q4 と、負荷トランジスタ
Q5 ,Q6 とを有する。選択用トランジスタQ3 ,Q4
は、ワード線Wに生じるゲート電圧に応じて、トランジ
スタをオン状態とし、駆動用トランジスタQ1 ,Q2 で
構成されるフリップフロップ回路に記憶してある情報を
ビット線bおよび反転ビット線b’に送信するようにな
っている。
1 to 6 show an example in which the method of the present invention is applied to an SRAM manufacturing method. Before describing in detail a method of manufacturing an SRAM according to an embodiment of the present invention, an equivalent circuit diagram of a memory cell using a TFT as a load transistor will be briefly described with reference to FIG. As shown in the figure, an SRAM memory cell using a TFT as a load transistor includes a pair of driving transistors Q1 and Q2 forming a flip-flop circuit, selection transistors Q3 and Q4 for selecting a memory cell, and a load transistor. It has Q5 and Q6. Selection transistors Q3, Q4
Turns on the transistor according to the gate voltage generated on the word line W, and transmits the information stored in the flip-flop circuit composed of the driving transistors Q1 and Q2 to the bit line b and the inverted bit line b '. It is supposed to do.

【0010】本実施例では、このような等価回路図に示
すメモリセルを有するSRAMを製造するために、ま
ず、図1に示すように、半導体基板の表面にP型不純物
拡散領域であるPウェル領域2を形成し、このPウェル
領域2の表面に、フィールド絶縁層4およびゲート絶縁
層6を形成する。ゲート絶縁層6の表面には、ゲート電
極層8a,8bが形成される。フィールド絶縁層4およ
びゲート絶縁層6は、たとえば半導体基板の表面を熱酸
化することにより形成され、SiO2 などで構成され
る。フィールド絶縁層4の膜厚は、特に限定されない
が、たとえば950nm程度である。フィールド絶縁層
を形成するための酸化温度も特に限定されないが、たと
えば1000°C程度である。ゲート絶縁層6の膜厚も
特に限定されないが、たとえば約40nm程度である。
ゲート電極層8a,8bは、たとえばCVD法により成
膜されたポリシリコン膜、あるいはシリサイドとポリシ
リコンとの積層構造であるポリサイド膜などで構成され
る。ゲート電極層8a,8bを形成する際には、グラン
ド用電極層8cも同一材質で同時に形成される。
In this embodiment, in order to manufacture an SRAM having the memory cell shown in the equivalent circuit diagram, first, as shown in FIG. 1, a P well, which is a P type impurity diffusion region, is formed on the surface of a semiconductor substrate. Region 2 is formed, and field insulating layer 4 and gate insulating layer 6 are formed on the surface of P well region 2. Gate electrode layers 8a and 8b are formed on the surface of the gate insulating layer 6. The field insulating layer 4 and the gate insulating layer 6 are formed, for example, by thermally oxidizing the surface of the semiconductor substrate, and are made of SiO 2 or the like. The thickness of field insulating layer 4 is not particularly limited, but is about 950 nm, for example. The oxidation temperature for forming the field insulating layer is not particularly limited, but is about 1000 ° C., for example. The thickness of the gate insulating layer 6 is not particularly limited, but is about 40 nm, for example.
The gate electrode layers 8a and 8b are composed of, for example, a polysilicon film formed by a CVD method or a polycide film having a laminated structure of silicide and polysilicon. When forming the gate electrode layers 8a and 8b, the ground electrode layer 8c is also formed of the same material at the same time.

【0011】Pウェル領域2の表面には、N型不純物の
+ 拡散層10a,10b,10cが、イオン注入法な
どで、ゲート電極層8a,8bおよびグランド用電極層
8cに対して自己整合的に形成される。ゲート電極層8
a,8b,8cおよびソース・ドレイン領域となるN+
拡散層10a,10b,10cは、図6に示すSRAM
用メモリセルの等価回路における一対の駆動用トランジ
スタQ1 ,Q2 と、選択用の選択用トランジスタQ3 ,
Q4 とを、Pウェル領域2の表面に形成するようなパタ
ーンで形成される。その結果、駆動用トランジスタQ1
,Q2 と選択用トランジスタQ3 ,Q4 とは、N型M
OSトランジスタで構成される。なお、ポリシリコン層
で構成される電極層8a,8b,8cには、その導電性
を高めるために、リン(Phos)などのN型不純物が
ドープされる。
On the surface of the P well region 2, N + diffusion layers 10a, 10b and 10c of N type impurities are self-aligned with the gate electrode layers 8a and 8b and the ground electrode layer 8c by an ion implantation method or the like. Formed. Gate electrode layer 8
a + 8b + 8c and N + to be the source / drain regions
The diffusion layers 10a, 10b, 10c are the SRAM shown in FIG.
A pair of driving transistors Q1 and Q2 in the equivalent circuit of the memory cell for selection and a selection transistor Q3 for selection.
Q4 is formed in a pattern such that it is formed on the surface of the P well region 2. As a result, the driving transistor Q1
, Q2 and the selection transistors Q3 and Q4 are N type M
It is composed of an OS transistor. The electrode layers 8a, 8b, 8c made of a polysilicon layer are doped with N-type impurities such as phosphorus (Phos) in order to increase the conductivity thereof.

【0012】次に本実施例では、図2に示すように、電
極層8a,8b,8cが形成された半導体基板の表面
に、層間絶縁層12を成膜する。層間絶縁層12として
は、特に限定されないが、たとえばCVD法で成膜され
る酸化シリコン層などで構成される。この層間絶縁層1
2には、特定のゲート電極層8aに臨むコンタクトホー
ル14が、ホトリソグラフィ法などで形成される。図6
に示すように、SRAM用メモリセルでは、半導体基板
の表面に形成される駆動用トランジスタQ1 ,Q2 のゲ
ート電極層8に対して、TFTで構成される負荷トラン
ジスタQ5 ,Q6のゲート電極層を接続する必要がある
からである。また、特定のゲート電極層8aは、特定の
+ 拡散層10aに対して接続される。これは、図6に
示すように、駆動用トランジスタQ1 ,Q2 のゲート電
極層は、選択用トランジスタQ3,Q4 のソース・ドレイ
ン領域に対して接続する必要があるからである。
Next, in this embodiment, as shown in FIG. 2, an interlayer insulating layer 12 is formed on the surface of the semiconductor substrate on which the electrode layers 8a, 8b and 8c are formed. The interlayer insulating layer 12 is not particularly limited, but is composed of, for example, a silicon oxide layer formed by a CVD method. This interlayer insulating layer 1
2, a contact hole 14 facing a specific gate electrode layer 8a is formed by a photolithography method or the like. Figure 6
As shown in FIG. 5, in the SRAM memory cell, the gate electrode layers of the driving transistors Q1 and Q2 formed on the surface of the semiconductor substrate are connected to the gate electrode layers of the load transistors Q5 and Q6 formed of TFTs. It is necessary to do so. Further, the specific gate electrode layer 8a is connected to the specific N + diffusion layer 10a. This is because, as shown in FIG. 6, the gate electrode layers of the driving transistors Q1 and Q2 need to be connected to the source / drain regions of the selecting transistors Q3 and Q4.

【0013】層間絶縁層12に対してコンタクトホール
14を形成した後には、そのコンタクトホール14を通
して、ゲート電極層8aの導電型と同一の導電型の不純
物を、イオン注入法によりドープする。この実施例の場
合には、ゲート電極層8aは、N型の導電型なので、た
とえばPhos+ の不純物を、コンタクトホールを通し
てゲート電極層8aにドープする。その際に、コンタク
トホール14以外の層間絶縁層12の表面をレジスト膜
16で覆うことが好ましい。コンタクトホール14を通
してドープされる不純物のドーズ量は、特に限定されな
いが、層間絶縁層12の上に積層されるTFTのゲート
電極層18a,18bに対してドープされる反対極性の
導電型(本実施例の場合には、P型)の不純物の量と同
程度が好ましい。具体的には、たとえばドーズ量が1×
1015cm-2のオーダーである。
After the contact hole 14 is formed in the interlayer insulating layer 12, an impurity of the same conductivity type as that of the gate electrode layer 8a is doped through the contact hole 14 by the ion implantation method. In the case of this embodiment, since the gate electrode layer 8a is of N-type conductivity, impurities such as Phos + are doped into the gate electrode layer 8a through the contact holes. At that time, it is preferable to cover the surface of the interlayer insulating layer 12 other than the contact holes 14 with the resist film 16. The dose amount of the impurity doped through the contact hole 14 is not particularly limited, but the opposite conductivity type (the present embodiment) that is doped to the gate electrode layers 18 a and 18 b of the TFT stacked on the interlayer insulating layer 12. In the case of the example, the amount is preferably about the same as the amount of P-type impurities. Specifically, for example, the dose amount is 1 ×
It is on the order of 10 15 cm -2 .

【0014】このようなイオン注入を行うことで、特定
のゲート電極層8aにおけるコンタクトホール14相当
部分が、他の部分に比較して、N型不純物の濃度が高く
なる。
By performing such ion implantation, the portion of the specific gate electrode layer 8a corresponding to the contact hole 14 has a higher N-type impurity concentration than the other portions.

【0015】本実施例では、次に、図3に示すように、
層間絶縁層12の表面に、TFTのゲート電極層18
a,18bを、図6に示すSRAM用メモリセルの負荷
トランジスタQ5 ,Q6 を構成するような所定のパター
ンで形成する。このゲート電極層18a,18bは、特
に限定されないが、たとえばCVD法で成膜されるポリ
シリコン膜などで構成される。層間絶縁層12の膜厚
は、たとえば50〜100nm程度である。また、ゲー
ト電極層を構成するポリシリコン膜の膜厚は、たとえば
40nm程度である。本実施例では、負荷トランジスタ
となるTFTをP型MOSトランジスタで構成するため
に、ポリシリコン膜などで構成されるゲート電極層18
a,18bには、P型の不純物がドープされる。このT
FTを構成する特定のゲート電極層18aは、コンタク
トホール14を通して、下層側に位置する基板側のゲー
ト電極層8aに対して接続される。図6に示すように、
TFTから成る負荷トランジスタQ5 ,Q6 のゲート電
極層は、駆動用トランジスタQ1 ,Q2 のゲート電極層
に対して接続する必要があるからである。
In this embodiment, next, as shown in FIG.
The gate electrode layer 18 of the TFT is formed on the surface of the interlayer insulating layer 12.
a and 18b are formed in a predetermined pattern so as to form the load transistors Q5 and Q6 of the SRAM memory cell shown in FIG. The gate electrode layers 18a and 18b are not particularly limited, but are composed of, for example, a polysilicon film formed by a CVD method. The film thickness of the interlayer insulating layer 12 is, for example, about 50 to 100 nm. The film thickness of the polysilicon film forming the gate electrode layer is, for example, about 40 nm. In this embodiment, since the TFT serving as a load transistor is composed of a P-type MOS transistor, the gate electrode layer 18 composed of a polysilicon film is used.
A and 18b are doped with P-type impurities. This T
The specific gate electrode layer 18a forming the FT is connected to the gate electrode layer 8a on the substrate side located on the lower layer side through the contact hole 14. As shown in FIG.
This is because the gate electrode layers of the load transistors Q5 and Q6 composed of TFTs need to be connected to the gate electrode layers of the driving transistors Q1 and Q2.

【0016】図3に示すように、TFTのゲート電極層
18aが、コンタクトホール14を通じて基板側のゲー
ト電極層8aに対して接続する際には、ゲート電極層1
8aに含まれるP型の不純物が、基板側のゲート電極層
8aに対して拡散することになるが、コンタクトホール
に相当するゲート電極層8aの部分には、図2に示す工
程において、予めN型の不純物濃度が高められているの
で、ゲート電極層8aにおけるN型不純物濃度が必要以
上に低められることがない。また、P型不純物がゲート
電極層8aを通して、N+ 拡散領域10aにまで拡散す
ることもなく、その部分のN+ 不純物濃度を低下させる
こともない。
As shown in FIG. 3, when the gate electrode layer 18a of the TFT is connected to the gate electrode layer 8a on the substrate side through the contact hole 14, the gate electrode layer 1
The P-type impurity contained in 8a diffuses into the gate electrode layer 8a on the substrate side. However, in the portion of the gate electrode layer 8a corresponding to the contact hole, N-type impurities are previously formed in the step shown in FIG. Since the type impurity concentration is increased, the N type impurity concentration in the gate electrode layer 8a is not lowered more than necessary. Further, the P-type impurity does not diffuse through the gate electrode layer 8a to the N + diffusion region 10a, and the N + impurity concentration in that portion is not lowered.

【0017】本実施例では、次に、図4に示すように、
ゲート電極層18a,18bの表面に、ゲート絶縁層2
0を成膜する。ゲート絶縁層20は、特に限定されない
が、LP−CVD法で成膜される酸化シリコン膜あるい
は、ONO膜(SiO2 /SiN/SiO2 )などで構
成される。その膜厚は特に限定されないが、たとえば2
5mm程度である。
In the present embodiment, next, as shown in FIG.
The gate insulating layer 2 is formed on the surfaces of the gate electrode layers 18a and 18b.
0 is deposited. Although not particularly limited, the gate insulating layer 20 is composed of a silicon oxide film formed by the LP-CVD method, an ONO film (SiO 2 / SiN / SiO 2 ), or the like. The film thickness is not particularly limited, but is 2
It is about 5 mm.

【0018】ゲート絶縁層20の表面には、TFTのチ
ャネル領域およびソース・ドレイン領域が形成される半
導体層22が、所定のパターンで成膜される。半導体層
22は、たとえばLP−CVD法で成膜されるポリシリ
コン膜(たとえば厚さ約40mm)で構成される。半導
体層22をポリシリコン膜で形成する際には、同時に電
源線Vddも同一材質で同時に形成される。ポリシリコン
膜から成る半導体層22に対して、ソース・ドレイン領
域およびチャネル領域を形成するために、チャネル領域
に相当する部分の半導体層22をレジスト膜24でマス
クし、ソース・ドレイン領域形成用のイオン注入を行
う。イオン注入に際して用いる不純物種は、P型MOS
TFTを得るためには、BF2 などのP型不純物であ
る。
On the surface of the gate insulating layer 20, a semiconductor layer 22 in which a channel region and source / drain regions of the TFT are formed is formed in a predetermined pattern. The semiconductor layer 22 is composed of, for example, a polysilicon film (for example, having a thickness of about 40 mm) formed by the LP-CVD method. When the semiconductor layer 22 is formed of a polysilicon film, the power supply line Vdd is simultaneously formed of the same material. In order to form a source / drain region and a channel region with respect to the semiconductor layer 22 made of a polysilicon film, a portion of the semiconductor layer 22 corresponding to the channel region is masked with a resist film 24 to form a source / drain region. Ion implantation is performed. Impurity species used for ion implantation are P-type MOS
To obtain a TFT, a P-type impurity such as BF 2 is used.

【0019】半導体層22に対してソース・ドレイン領
域を形成した後には、図5に示すように、半導体層22
の表面に層間絶縁層26を成膜し、層間絶縁層26に対
して、N+ 拡散層10bに対して臨むコンタクトホール
を形成する。次に、このN+拡散層10bに対して接続
するように、層間絶縁層26の表面に、たとえばタング
ステンなどの高融点金属で構成されるプラグ28を形成
し、このプラグ28を含む層間絶縁層26の上にさらに
層間絶縁層30を積層させ、その上にたとえばアルミニ
ウムなどで構成される金属配線層32を形成する。この
金属配線層32が、図6に示すビット線bあるいは反転
ビット線b’となる。この金属配線層32の表面には、
パッシベーション膜などが形成されて、SRAMが製造
される。なお、図5中、符号34がP型半導体基板を示
し、符号36がNウェル領域を示す。
After forming the source / drain regions for the semiconductor layer 22, as shown in FIG.
An interlayer insulating layer 26 is formed on the surface of, and a contact hole facing the N + diffusion layer 10b is formed in the interlayer insulating layer 26. Next, a plug 28 made of a refractory metal such as tungsten is formed on the surface of the interlayer insulating layer 26 so as to be connected to the N + diffusion layer 10b, and the interlayer insulating layer including the plug 28 is formed. An interlayer insulating layer 30 is further laminated on 26, and a metal wiring layer 32 made of, for example, aluminum is formed thereon. This metal wiring layer 32 becomes the bit line b or the inverted bit line b ′ shown in FIG. On the surface of the metal wiring layer 32,
An SRAM is manufactured by forming a passivation film and the like. In FIG. 5, reference numeral 34 indicates a P-type semiconductor substrate, and reference numeral 36 indicates an N well region.

【0020】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変するこ
とができる。例えば、上述した実施例では、本発明の方
法をP型MOSTFT負荷型SRAMの製造方法に対し
て適用したが、その他の半導体装置の製造方法に対して
適用することが可能である。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be variously modified within the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiments, the method of the present invention is applied to the method of manufacturing the P-type MOSTFT load type SRAM, but it can be applied to the method of manufacturing other semiconductor devices.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、第1導電型の電極層に対して、コンタクトホールを
通して第1導電型の不純物をドープすることにより、そ
の部分の不純物濃度が高められているので、その後に、
第2導電型の電極層を、コンタクトホールを介して第1
導電型の電極層に接続する際に、第2導電型の電極層に
含まれる第2導電型の不純物が第1導電型の電極層に拡
散したとしても、第1導電型の電極層における不純物の
濃度が、第2導電型の不純物拡散により、必要以上に低
められることがなくなる。
As described above, according to the present invention, by doping the first conductivity type electrode layer with the first conductivity type impurity through the contact hole, the impurity concentration of the portion is reduced. Since it has been raised, after that,
The second conductivity type electrode layer is formed through the contact hole to the first
When connecting to the conductivity type electrode layer, even if the impurities of the second conductivity type contained in the electrode layer of the second conductivity type diffuse into the electrode layer of the first conductivity type, the impurities in the electrode layer of the first conductivity type Of the second conductivity type is prevented from being unnecessarily lowered by the diffusion of the second conductivity type impurity.

【0022】その結果、下層側に位置するトランジスタ
に対する悪影響を防止することができる。例えば、本発
明の方法を、PMOS・TFT負荷型SRAMの製造方
法に適用した場合には、駆動用トランジスタのしきい値
電圧の上昇を防止し、半導体基板側に形成されるソース
・ドレイン領域と成るN+ 拡散層のジャンクションリー
クの増大を防止し、このN+ 拡散層のジャンクションキ
ャパシタの減少を防止し、このN+ 拡散層に対するゲー
ト電極層のコンタクト抵抗の増大を抑制することが可能
になる。
As a result, it is possible to prevent adverse effects on the transistor located on the lower layer side. For example, when the method of the present invention is applied to a method for manufacturing a PMOS / TFT load type SRAM, the threshold voltage of a driving transistor is prevented from rising and a source / drain region formed on the semiconductor substrate side is formed. an increase in junction leak N + diffusion layer to prevent made to prevent the decrease in the junction capacitor of the N + diffusion layer, it becomes possible to suppress an increase in contact resistance of the gate electrode layer to the N + diffusion layer ..

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係るSRAMの製造過程を
示す要部概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an essential part showing the manufacturing process of an SRAM according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施例に係るSRAMの製造過程を示す要部
概略断面図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view of a key portion showing the manufacturing process of the SRAM according to the embodiment.

【図3】同実施例に係るSRAMの製造過程を示す要部
概略断面図である。
FIG. 3 is a main-portion schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the SRAM according to the embodiment;

【図4】同実施例に係るSRAMの製造過程を示す要部
概略断面図である。
FIG. 4 is a schematic sectional view of a key portion showing the manufacturing process of the SRAM according to the embodiment.

【図5】同実施例に係るSRAMの製造過程を示す要部
概略断面図である。
FIG. 5 is a schematic sectional view of a key portion showing the manufacturing process of the SRAM according to the embodiment.

【図6】SRAMのメモリセルを示す等価回路図であ
る。
FIG. 6 is an equivalent circuit diagram showing a memory cell of SRAM.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2… Pウェル領域 6… ゲート絶縁層 8a,8b… ゲート電極層 8c …グランド用電極層 10a,10b,10c… N+ 拡散層 12… 層間絶縁層 14… コンタクトホール 18a,18b… ゲート電極層 22… 半導体層 Q1 ,Q2 … 駆動用トランジスタ Q3 ,Q4 … 選択用トランジスタ Q5 ,Q6 … 負荷トランジスタ(TFT)2 ... P well region 6 ... Gate insulating layer 8a, 8b ... Gate electrode layer 8c ... Ground electrode layer 10a, 10b, 10c ... N + diffusion layer 12 ... Interlayer insulating layer 14 ... Contact hole 18a, 18b ... Gate electrode layer 22 … Semiconductor layers Q1, Q2… Driving transistors Q3, Q4… Selection transistors Q5, Q6… Load transistors (TFT)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一方の極性の第1導電型トランジスタが
形成してある半導体基板の表面に、上記第1導電型と反
対極性の第2導電型の薄膜トランジスタを形成する半導
体装置の製造方法において、 上記第1導電型トランジスタの一部を構成する第1導電
型の電極層の上に、絶縁層を積層し、絶縁層に形成して
あるコンタクトホールを通して、上記第2導電型の薄膜
トランジスタの一部を構成する第2導電型の電極層を第
1導電型の電極層に接続する際に、絶縁層のコンタクト
ホールを通して第1導電型の電極層に対して、第1導電
型の不純物をドープした後、絶縁層の上に第2導電型の
電極層を、コンタクトホールに入り込むように積層させ
ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
1. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a thin film transistor of a second conductivity type having a polarity opposite to that of the first conductivity type is formed on a surface of a semiconductor substrate on which a transistor of a first conductivity type of one polarity is formed. A part of the second conductive type thin film transistor is formed by stacking an insulating layer on a first conductive type electrode layer forming a part of the first conductive type transistor and passing through a contact hole formed in the insulating layer. When connecting the second-conductivity-type electrode layer constituting the first-conductivity-type electrode layer to the first-conductivity-type electrode layer, the first-conductivity-type electrode layer is doped with the first-conductivity-type impurity through the contact hole of the insulating layer. Then, a method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that an electrode layer of the second conductivity type is laminated on the insulating layer so as to be inserted into the contact hole.
【請求項2】 コンタクトホールを通してドープされる
第1導電型の不純物の量は、上記第2導電型の電極層に
ドープされている不純物の量と同程度以上であることを
特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
2. The amount of impurities of the first conductivity type doped through the contact hole is equal to or more than the amount of impurities doped in the electrode layer of the second conductivity type. 1. The method for manufacturing a semiconductor device according to 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7112854B1 (en) * 1996-11-18 2006-09-26 Renesas Technology Corporation Thin-film transistor and method of fabricating the same

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US7187040B2 (en) 1996-11-18 2007-03-06 Renesas Technology Corp. Thin-film transistor and method of fabricating the same
US7321152B2 (en) 1996-11-18 2008-01-22 Renesas Technology Corp. Thin-film transistor and method of fabricating the same

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