JPH07176626A - 半導体集積回路の形成方法 - Google Patents

半導体集積回路の形成方法

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JPH07176626A
JPH07176626A JP6287231A JP28723194A JPH07176626A JP H07176626 A JPH07176626 A JP H07176626A JP 6287231 A JP6287231 A JP 6287231A JP 28723194 A JP28723194 A JP 28723194A JP H07176626 A JPH07176626 A JP H07176626A
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conductor
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gate
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リー クォ−ヒャー
Horng-Dar Lin
リン ホーン−ダー
Ran-Hong Yan
ヤン ラン−ホン
Chen-Hua D Yu
ダグラス ユー チェン−ホァ
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 n+領域とp+領域に跨るゲート用導電体に相
互拡散が発生しないような半導体集積回路の形成方法を
提供することである。 【構成】 本発明によれば、基板の上に誘電体層を形成
し、この誘電体層の上に第1導電体層を形成する。開口
をこの第1導電体層に形成する。その後、第2導電体層
をこの第1導電体層の上に形成する。そして、この第1
導電体層と第2導電体層をパターン化して、2つのゲー
トを形成し、この2つのゲートは第2導電体層によって
は、電気的に導通するが、第1導電体層では導通しない
ように形成する。

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の形成方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】多くのCOMS集積回路はPMOS素子
とNMOS素子の両方に対し、n+のゲート材料を用い
ている。しかし、このゲートの長さが短くなると、PM
OS素子とNMOS素子の両方に対し、p+のゲートを
用いる傾向にある。p+ゲート(すなわち、表面チャネ
ル素子)を有するPMOSトランジスタは、良好な短い
チャネル特性としきい電圧を有し、これはn+ゲート
(すなわち、埋め込みチャネル素子)を有するPMOS
素子よりはチャネル長さに対する依存性が少ない。p+
ゲートを有するNMOSトランジスタは、様々なCMO
Sの応用に対し、十分満足できるものである。
【0003】ある種のCMOS集積回路はn+ゲートと
+ゲートの両方を用いている。しかし、n+ドープ領域
を有するゲートがp+ドープ領域を有するゲートと接触
すると、ドーパントの相互拡散が起こり、素子の機能の
制御が失われる。この問題はゲートがウエルの境界と交
差するような場所で発生する。p型ウエルの上のゲート
部分はn+でドープされているが、同一のゲート部分は
n型ウエルの上ではp+にドープされている。
【0004】このような問題を窒化チタン導体でもっ
て、ゲートランナーをキャッピング(被覆)することに
よりこのウエル境界に跨る導電領域の相互拡散が発生す
ることを防止することにより、この問題を解決しようと
した。しかし、このアプローチでは、相互拡散の可能性
は減らすために、熱処理プロセスを制限する必要があ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、n+領域とp+領域に跨るゲート用導電体に相互拡散
が発生しないような半導体集積回路の形成方法を提供す
ることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、基板の
上に誘電体層を形成し、この誘電体層の上に第1導電体
層を形成する。開口をこの第1導電体層に形成する。そ
の後、第2導電体層をこの第1導電体層の上に形成す
る。そして、この第1導電体層と第2導電体層をパター
ン化して、2つのゲートを形成し、この2つのゲートは
第2導電体層によっては、電気的に導通するが、第1導
電体層では導通しないように形成する。
【0007】
【実施例】図1において、基板11はシリコン、ドープ
シリコンとエピタキシャルシリコン等で形成されてい
る。この基板はその上に他の半導体材料が堆積されるよ
うな材料を意味する。この基板11上にp型ウエル13
とn型ウエル15とが形成されている。本発明は単一タ
ブのCMOS素子にも適用できるものである。このp型
ウエル13とn型ウエル15との間にフィールド酸化物
17が形成される。
【0008】フィールド酸化物17が形成された後、ゲ
ート酸化物層としての誘電体層19が成長する。その厚
さは約100A(以下オングストロームの略号として用
いる)である。次に、ポリシリコン製の第1導電体層2
1が誘電体層19の上に堆積されて、その厚さは約10
00Aである。最後に、この第1導電体層21の上にケ
イ化物層23が形成される。このケイ化物層23は耐火
金属ケイ化物層、例えば、タングステンケイ化物層で、
通常スパッタリングにより形成される。p型ウエル13
の上の第1導電体層21の部分には、n型のドーパント
が注入され、n型ウエル15の上の第1導電体層21の
部分には、p型のドーパントが注入される。その注入方
法は公知である。例えば、ケイ化物層を形成する前に、
ウエルの1つの上のポリシリコン層をカバーするよう
に、レジストパターン化して、この露出したシリコン層
をイオン注入でドーピングする。
【0009】第1導電体層21をドーピングする好まし
い方法は、ケイ化物層23が形成された後行うことであ
る。ケイ化物層23をマスクして、適当なドーパントを
ケイ化物層23内にイオン注入する。その後、このドー
パントをケイ化物層23からその下の第1導電体層21
に移動させる。
【0010】上記のように誘電体層19、第1導電体層
21、ケイ化物層23がブランケット堆積した後に、図
2に示すように開口60をフィールド酸化物17の上に
形成して、p型ウエル13とn型ウエル15との間の境
界61の上に跨るようにする。この開口60は誘電体層
19、第1導電体層21、ケイ化物層23をエッチング
して、フィールド酸化物17の上部を露出するための通
常のリソグラフ技術でもって形成される。
【0011】次に、図3において、ブランケット層とし
ての第2導電体層31が堆積される。この第2導電体層
31は、例えば、窒化チタン製、あるいは十分に低いシ
ート抵抗および低拡散性を有する他の材料である。この
第2導電体層31はハードマスクエッチングに適切な材
料の層、例えば、プラズマで強化したTEOS層33に
よりカバーされるのが好ましい。
【0012】次に、図3において、ハードマスクとし
て、TEOS層33を用いて、図4の第2ゲート41を
規定する(例えば、TEOS層33はパターン化された
フォトレジストを介してエッチングし、その後、このパ
ターン化されたTEOS層33をハードマスクとして用
いて、その下の第2導電体層31、ケイ化物層23、第
1導電体層21、誘電体層19をエッチングしてもよ
い)。その結果、図4において、第2導電体層31は、
第1ゲート31と第2ゲート41と中央の窪みにより、
分離されることになる。ただし、これらのゲート31,
41は、第2導電体層31から形成されている。第2ゲ
ート41を形成するためのこのマスクは開口60と整合
し、その結果、p+ポリシリコン層521はn+ポリシリ
コン層421とは接触しない。
【0013】第2ゲート41はp型ウエル13の上でn
+にドープされたポリシリコン層421とn型ウエル1
5の上でp+にドープされたポリシリコン層521を有
する。このエッチングプロセスは整合して、実行される
ために、n+ポリシリコン層421とp+ポリシリコン層
521との間で(酸化物層419と519との間、ある
いは、ケイ化物層423と523との間)構成材料は連
続していない。
【0014】図4から分かるように、第2導電体層31
はn+ポリシリコン層421とp+ポリシリコン層521
との間の導電性をn型のドーパントとp型のドーパント
の相互拡散なしに保持する。n+ポリシリコン層421
はp+ポリシリコン層521から開口60が形成されて
いるために分離されている。
【0015】半導体集積回路形成するためのその後のプ
ロセスとしては、イオン注入あるいは他の手段により3
5を形成する。さらに、誘電体の堆積、ランナーの形成
のようなその後の半導体集積回路の製造方法が実行され
る。
【0016】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の半導体集積
回路の製造方法によれば、第2導電体層31と第2ゲー
ト41を形成することにより、nポリシリコン層421
とp+ポリシリコン層521とは電気的には導通してい
るが、構成材料は連続していないために、ドーパントイ
オンの相互拡散発生がしないという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を表す部分断面斜視図。
【図2】図1に示す一実施例に対し開口が形成された状
態を表す図。
【図3】図2の線3−3に沿った断面図で、さらに第2
導電体層31、TEOS層33がケイ化物層23の上に
形成された状態を表す図。
【図4】本発明の他の実施例を表す部分切りかき断面
図。
【符号の説明】
11 基板 13 p型ウエル 15 n型ウエル 17 フィールド酸化物 19 誘電体層 21 第1導電体層 23 ケイ化物層 31 第2導電体層(第1ゲート) 33 TEOS層 41 第2ゲート 60 開口 61 境界 419、519 酸化物層 421 n+ポリシリコン層 521 p+ポリシリコン層 423、523 ケイ化物層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 9170−4M H01L 27/08 321 F (72)発明者 ホーン−ダー リン アメリカ合衆国、07733 ニュー ジャー ジー、ホルムデル、ハウソーン アベニュ ー 16 (72)発明者 ラン−ホン ヤン アメリカ合衆国、07733 ニュー ジャー ジー、ホルムデル、ハイドン ポンド レ ーン 4 (72)発明者 チェン−ホァ ダグラス ユー アメリカ合衆国、18103 ペンシルバニア、 アレンタウン、ヒルビュー ドライブ 1019

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)p型ウエル(13)とn型ウエル
    (15)とを有する基板(11)の上に誘電体層(1
    9)を形成するステップ(図1)と、 (B)前記誘電体層(19)の上に第1導電体層(2
    1)を形成するステップ(図1)と、 (C)前記p型ウエル(13)とn型ウエル(15)と
    の間の境界(61)の前記第1導電体層(21)に上に
    開口(60)を形成するステップ(図2)と、 (D)前記第1導電体層(21)の上に第2導電体層
    (31)を形成するステップ(図3)と、 (E)第1と第2のゲートを形成するために、第1導電
    体層(21)と第2導電体層(31)とをパターン化す
    るステップと、 からなり、前記第1と第2のゲートは、前記第2導電体
    層(31)により互いに電気的に接続されるが、前記第
    1導電体層(421、521)では接続されておらず、 ことを特徴とする半導体集積回路の形成方法。
  2. 【請求項2】 フィールド酸化物(17)が基板(1
    1)と誘電体層(19)との間に形成されていることを
    特徴とする請求項1の方法。
  3. 【請求項3】 前記第1導電体層(21)は、ポリシリ
    コンであることを特徴とする請求項1の方法。
  4. 【請求項4】 前記第2導電体層(31)は、窒化チタ
    ンであることを特徴とする請求項1の方法。
  5. 【請求項5】 前記(D)ステップにおいて、前記第1
    導電体層(21)と第2導電体層(31)との間に耐火
    金属ケイ化物(23)が形成されることを特徴とする請
    求項1の方法。
  6. 【請求項6】 基板(11)上に形成されたp型ウエル
    (13)とn型ウエル(15)と、 前記n型ウエル(15)の上に形成された、n型にドー
    プされた導体(421)を有する第1ゲート(31)
    と、 前記p型ウエル(13)の上に形成された、p型にドー
    プされた導体(521)を有する第2ゲート(41)
    と、 からなり、前記第1ゲート(31)と第2ゲート(4
    1)とはp型ウエル(13)とn型ウエル(15)との
    境界の上で接続され、前記n型ドープの導体(421)
    と前記p型ドープの導体(521)とは、直接接触しな
    いことを特徴とする半導体集積回路。
JP6287231A 1993-10-29 1994-10-28 半導体集積回路の形成方法 Pending JPH07176626A (ja)

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US08/145,272 US5468669A (en) 1993-10-29 1993-10-29 Integrated circuit fabrication
US145272 1993-10-29

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ID=22512350

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JP6287231A Pending JPH07176626A (ja) 1993-10-29 1994-10-28 半導体集積回路の形成方法

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JP2008034751A (ja) * 2006-07-31 2008-02-14 Fujitsu Ltd 半導体装置及びその製造方法

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