JPH0582066B2 - - Google Patents

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JPH0582066B2
JPH0582066B2 JP56071015A JP7101581A JPH0582066B2 JP H0582066 B2 JPH0582066 B2 JP H0582066B2 JP 56071015 A JP56071015 A JP 56071015A JP 7101581 A JP7101581 A JP 7101581A JP H0582066 B2 JPH0582066 B2 JP H0582066B2
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JP
Japan
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forming
gate electrode
region
insulating layer
semiconductor substrate
Prior art date
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Application number
JP56071015A
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English (en)
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JPS57186367A (en
Inventor
Hiroshi Iwahashi
Masamichi Asano
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor 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
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types 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
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、絶縁ゲート電界効果トランジスタか
らなる半導体装置の製造方法に関する。
一般に、MOSFETのような絶縁ゲート電界効
果トランジスタを用いて集積回路を形成した半導
体装置は、エンハンスメント型(以下E型と記
す。)2とデプレツシヨン型(以下D型と記す。)
1とを組合せて使用し、第1図Aに示す如く、E
型トランジスタ2は、ドライバーとして用いら
れ、D型トランジスタ1はロードとして用いられ
ている。而して、同図B及び第2図に示す如く、
自らのソースに接続されるゲート電極3は、ゲー
ト電極3の端部3aを直接ソース領域4に接続し
た所謂ダイレクトコンタクト構造になつている。
なお、ドレイン5側近傍にはメモリセル6が形成
されている。このようにロードトランジスタに、
ゲート電極3とソース4のダイレクトコンタクト
構造がそのチヤネル領域に直接採用されているの
は、メモリセルの大きさによつてデコーダの大き
さが決定されるために、デコーダがパターン形成
上制約を受けるからである。特に、ROM等の様
に1つのメモリセルが1つのトランジスタである
場合に、ダイレクトコンタクト構造が採用されて
いる。しかしながら、このようなダイレクトコン
タクト構造を採用した半導体装置は、その製造
工程上所定のチヤネル長Lを得ることは極めて難
しい。つまり、第3図Aに示す如く、半導体基板
8上に形成した絶縁層9の所定領域に、素子形成
予定領域10の位置及び形状を考慮してダイレク
トコンタクト用の窓9aを形成するが、この窓9
aを形成するためのマスク12が素子形成予定領
域10に対してずれた位置に設定され易い。この
状態で引き続いて同図Bに示す如く、絶縁層9及
び窓9aによつて露出した半導体基板8上に多結
晶シリコン層11を形成する。次いで、多結晶シ
リコン層11上に所定パターンのマスク11aを
載置して同図Cに示す如く、例えばソース形成予
定領域13にダイレクトコンタクトにより接続さ
れたゲート電極3を得る。然る後、同図Dに示す
如く、絶縁層9にソース4及びドレイン5を形成
するための窓14を開口し、所定導電型の不純物
拡散を施して半導体装置を得る。このような製
造工程は、第3図A及び同図Bに示す工程で2回
のマスク合わせがあり、両マスク合わせが素子形
成予定領域10に対して互に逆方向15,16に
ずれたりするため、トランジスタのチヤネル長L
を所定値に設定することが極めて難しい。その結
果、トランジスタに所定の電流が流れなくなり集
積回路の消費電波特性及び応答性が悪くなる問題
があつた。また、第4図に示す如く、略コ字形の
ゲート電極20の1端部にソース21に接続する
ダイレクトコンタクト部20aを形成した構造の
半導体装置22も使用されているが、上述のもの
とくらべ、チヤネル長は、ゲート電極20の形成
時に決まるため、チヤネル長の制御は容易になる
が、チヤネル領域を避けて、ゲートとソースのダ
イレクトコンタクト部20aをつくるため、ゲー
ト電極20のチヤネル部とダイレクトコンタクト
部20aの間隔をマスク合わせずれを考慮して離
す必要があるため、その素子形成部の面積が大き
くなるという欠点があつた。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、
ゲートチヤネル長を所定値に設定して消費電力特
性及び応答性の向上を図つた半導体装置の製造方
法を提供するものである。
以下、本発明の実施例について説明する。
第5図は、本発明の一実施例の断面図である。
図中30は、一導電型の半導体基板である。半導
体基板30の所定領域には、所定の間隔を設けて
半導体基板30と逆導電型のソース31及びドレ
イン32が形成されている。ソース31及びドレ
イン32間の半導体基板30上には、ゲート絶縁
層33を介して例えば多結晶シリコンなどからな
るゲート電極34が形成されている。ゲート電極
34は、その表面に一端部が接続され、かつ他端
部がソース31に接続された例えば多結晶シリコ
ンなどからなるコンタクト配線層35により、ソ
ース31にダイレクトコンタクトされている。
このように構成された半導体装置36によれ
ば、例えば次に示すような製造工程によつて極め
て高いマスク合わせ精度によりコンタクト配線層
35を容易に形成することができるので、ゲート
チヤネル長Lを所定値に高い精度で設定でき、そ
の素子形成面積も小さくできる。その結果、半導
体基板30上に形成されるメモリセルのピツチで
デコーダの大きさを決定できると共に、消費電力
特性及び応答性を向上させることができる。
以下に第6図A乃至同図Eを参照して上述の半
導体装置36の製造方法について説明する。先
ず、同図Aに示す如く、半導体基板30の表面に
熱酸化法等によりゲート絶縁層33を形成するた
めの絶縁層33aを形成する。次いで、この絶縁
層33a上にゲート電極34を形成するための多
結晶シリコン層34aを形成し、この多結晶シリ
コン層34a上にゲートチヤネル形成予定領域に
対応して周知の写真蝕刻法等により、形成された
レジスト膜などからマスク40を載置してパター
ンニングを施しゲート電極34を同図Bに示す如
く形成する。この時、ゲート下以外の絶縁層33
aを除去してもよい。次いで、同図Cに示す如
く、熱処理を施してゲート電極34の表面を酸化
すると共に、絶縁層33a上に酸化膜33bを形
成する。次いで、この酸化膜33b上に、ゲート
電極34に近接するダイレクトコンタクトホール
形成予定領域に対して窓41を有するレジスト膜
42を載置し、このレジスト膜42をマスクにし
て酸化膜33b及び絶縁層33aに半導体基板3
0及びゲート電極34に通じるダイレクトコンタ
クトホール43を開口する。次いで、同図Dに示
す如く、レジスト膜42を除去してダイレクトコ
ンタクトホール43を介して半導体基板30の表
面およびゲート電極34に接続する多結晶シリコ
ン層44を絶縁層33a及びゲート電極34上に
形成する。次いで、多結晶シリコン層44上に所
定パターンのコンタクト配線層形成用マスク45
を載置し、同図Eに示す如く、このマスク45を
利用して多結晶シリコン層44にパターンニング
を施し、コンタクト配線層35を形成する。次
に、コンタクト配線層形成用マスク45を除去し
た後、絶縁層33aにソース31、ドレイン32
を形成するための窓46を開口し、この窓46を
介して半導体基板30内に逆導電型の不純物を拡
散せしめてソース31、ドレイン32を形成し、
第5図に示す半導体装置36を得る。なお、この
ときの不純物拡散は、ダイレクトコンタクト形成
技術において周知の手段を用いることにより、コ
ンタクト配線層35の下にも不純物領域31が形
成されるようにして行う。これにより、コンタク
ト配線層35と不純物領域31との間の良好なコ
ンタクトが得られる。そのための手段としては、
例えば多結晶シリコン層44の予め所定の不純物
をドープしておく方法が広く用いられている。
このようにこの半導体装置の製造方法によれ
ば、ゲート電極34をパターンニングするための
マスク合わせ及びパターンニングされたゲート電
極34を基準にしたダイレクトコンタクトホール
43を形成するためのマスク合わせは、極めて高
い合わせ精度で行うことができるので、コンタク
ト配線層35を高い位置決め精度で形成できる。
その結果、ゲート電極34の真下のゲートチヤネ
ル長Lを容易に所定値に設定して半導体装置36
の消費電力特性及び応答性を向上させることがで
きるものである。
以上説明した如く、本発明によれば半導体装置
の、ゲートチヤネル長を所定値に設定して消費電
力特性及び応答性を著しく向上させることができ
るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図Aは、従来のダイレクトコンタクト構造
を有する半導体装置の回路図、同図Bは、同半導
体装置の要部の拡大図、第2図は、同半導体装置
の要部の断面図、第3図A乃至同図Dは、同半導
体装置の製造工程を示す説明図、第4図は、略コ
字形のゲート電極を有する従来の半導体装置の要
部の平面図、第5図は、本発明の一実施例の断面
図、第6図A乃至同図Eは、同実施例の半導体装
置の製造方法を工程順に示す説明図である。 30……半導体基板、31……ソース、32…
…ドレイン、33……ゲート絶縁層、34……ゲ
ート電極、35……コンタクト配線層、36……
半導体装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 導電型の半導体基板上にゲート絶縁膜となる
    第一の絶縁層を形成する工程と、 該絶縁層上の所定領域に、第一の多結晶シリコ
    ン層からなる所定パターンのゲート電極を形成す
    る工程と、 該ゲート電極の表面に第二の絶縁層を形成する
    工程と、 前記第一および第二の絶縁膜に、前記ゲート電
    極の一端部および該ゲート電極端部に隣接した前
    記半導体基板領域を露出させる単一の開口部を形
    成する工程と、 第二の多結晶シリコン層を堆積した後、これを
    パターンニングすることにより、前記ゲート電極
    の露出端部および前記半導体基板の露出領域に接
    した所定形状を有する前記第二の多結晶シリコン
    パターンを形成する工程と、 前記ゲート電極の両側に、ソース領域およびド
    レイン領域を形成するための拡散窓を形成する工
    程と、 前記拡散窓から前記半導体基板とは逆導電型の
    不純物をドープすることにより、前記ゲート電極
    下のチヤンネル領域を介して相互に分離されたソ
    ース領域およびドレイン領域を形成する工程とを
    具備したことを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
JP56071015A 1981-05-12 1981-05-12 Semiconductor device Granted JPS57186367A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS55132057A (en) * 1979-03-30 1980-10-14 Nec Corp Mos integrated circuit and its manufacture

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