JPS58159345A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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JPS58159345A
JPS58159345A JP57043179A JP4317982A JPS58159345A JP S58159345 A JPS58159345 A JP S58159345A JP 57043179 A JP57043179 A JP 57043179A JP 4317982 A JP4317982 A JP 4317982A JP S58159345 A JPS58159345 A JP S58159345A
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JP
Japan
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impurity
impurity region
region
semiconductor substrate
semiconductor device
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Pending
Application number
JP57043179A
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English (en)
Inventor
Akira Morikuri
森栗 章
Eitaro Sugino
杉野 栄太郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS58159345A publication Critical patent/JPS58159345A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology

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  • Power Engineering (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、半導体装置及びその製造方法に関する。
〔発明の背景的技術とその問題点〕
半導体装置の製造工程では、各工程毎に対応したマスク
をノ臂ターン設計し、このマスクを用いて周知の軍真蝕
刻法によりトランジスタや抵抗を構成する拡散層等のパ
タ一二ンダを行っている、ノ譬ターン設計は、同一基板
内に形成されたPチャネル、Nチャネルの相違に関係な
く、画一的に行われている。これは複雑な/譬ターンを
で傘るだけ規格化してノリーン設計を容易にrるためで
ある。その結果、基板内に同じ大きさのN型不純物領域
とp!l!不純物領域を形成しても、これらの不純物領
域の形成後に施す各種の熱処理によって不純物領域の拡
散深さ及び拡散層が変化する。拡散深さ及び拡散幅の変
化率は、不純物の#i類、1IIWLによって変化する
。このため不純物領域はマスク合わせ誤差等を考慮して
余裕をもって大きい目に形成されている1、その結果、
集積度を十分に向tさせることができない問題がある。
一方、一つのチップ内に含まれる素子の数は増加し、七
のPIA能も複−になっているにも拘らず、チップサイ
ズは大きくならず、むしろ小さくなっている。これはチ
ツ!を構成するトランジスタや抵抗のノ4ターンサイズ
を小さくすることにより機能を損うことなしくユ解決し
てきたからである。これに対し、コンタクト用の不純物
領域はチップ内で必要以上に大きな面積を占めているの
でコンタクト用不純劉−域の鎖網化が望まれている。コ
ンタクト用不純物埴域は拡散中、r−)孔、コンタクト
孔、配線−巾とマスク合わせずれにより規定されており
、コンタクト抵抗値と配−等が接続されるコンタクト孔
の大きさを、どこまで小さくできるかに依存している。
例えば、1lIIIlfが同じ値の不純@開城について
は、コンタクト孔の大きさを小さくしていれに伴ってコ
ンタクト抵抗の値が増大する。また、同じコンタク)1
i域の大きさの場合不純物領域の一度をtげろとコンタ
クト抵抗値は小さくなるが、その後の熱処理によって不
純@領域の拡散幅が増大し、隣接した不純物領域が電気
的に接続してしまう問題があった。
〔発明の目的〕
本発明は、不純物領域のコンタクト抵抗値及び拡散物を
小さくして集積度の向上を図った半導体装置及びその製
造方法を提供することな目的とするものである。
〔発明の概要〕
本発明は、半導体基板内に同じ導電製で拡散係数の異な
る不純物によって不純物領域を形成rることにより、そ
の大きさを小さくすると共にコンタクト抵抗値を減少さ
せて集積度の向上を図った半導体装置である。
また、本発明は、半導体基板内に所定導電型の不純物を
導入した後、同じ領域に同導電型で拡散係数の異なる汀
!a物を導入して不純物領域を形成する工程を成備する
ことにより、集積度の向上を図った半導体装置を容易に
優ることができる半導体装置の製造方法である。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例について説明する。
先ず、@1図(Nに示す如く、N型半導体基板1の表面
に薄肉の酸化膜2を形成する。この酸化膜2は後述の工
程でイオン注入する不純物のam用の保a[膜となるも
のである。次いで、この酸化WXjk、に庫内のフォト
レジスト−3を形成し、周知の写真−割注により厚内の
レジスト膜1の所定領域に窓3mを開口する。次いで、
レジスト膜1をマスクにして照射条件をドーズ10.5
〜10 X 10  (sa  (:、L、チーoyヲ
(tン注入し、半導体基板1内に不純物−城4mを形成
する。
次いで、レジスト膜3を除去したとでこれに熱処理を議
し同図tB)に示す如く、拡散深さが約10μ九のP−
w*I鳳@4を形成する。
次に、同図(c)に示す如く、酸化膜2上に新しくレノ
スト績5を形成し、このレゾスト膜5のp −well
 @ 4のL方の所定領域に写真蝕刻法により窓5mを
開口する。次いで、このレジスFlII!sをマスクに
してドーズ量1〜5X10 mの照射条件でリンCをイ
オン注入する0次いで、レジス)1M11を再度マスク
にしてドーズ量1〜B X 10”(ml  の照射条
件でヒ素Iをイオン注入し、P −w@ll )II 
4内にリン6及びヒ素aを含む不純@鴫域r′を形成す
る。ここで、ヒ素1は比較的拡散係数が小さく後述の熱
処理によって起きる不純物領域1°の拡散幅及び拡散深
さが不所望に大きくならないようにはたらく。また、P
−wal1層4内に形成されたこれらの不純物領域7′
は、ソース、ドレインとなるものである。
ソース、ドレインとなるこれらの不純物領域1′のコン
タクト抵抗を下げるために、この領域1′の表面一度を
できるだけ高い値に設定するのが望ましい。
次いで、同図の)に示す如<、PW@11層4を含む半
導体基板1の表面全面に新しくレノスト膜9を形成し、
このレジスト膜9の半導体基板1の所定領域に対応する
部分に窓9mを開口し、このレジスト膜9をマスクにし
てIロンなドーズ量2X10  tx  の照射条件で
照射して、半導体基板1内にP 型の不純物領域10′
を形成する。次に熱処理な施して、同図(j9に示すよ
うに、を記イオン注入された各不純物執域7°及び10
’な深く拡散させて、NチャンネルMO8PgT用のソ
ース・ドレイン−域1、PチャンネルMO8FlIT用
のソース・ドレイン領域1oを形成する。その結果、ソ
ース・ドレイ/嬢域1においては、その中の拡散係数の
違いにより、リン及びヒ素を含む表面領域1bとリンの
領域1蟲との2層状層になる。この場合、表[fi−域
7bは約gx1g  m  の濃度をもつ。
次に、例えば上記酸化膜2に、にCVD酸化績を被覆し
て、厚い酸化alJJを形成した僕、同図(均に示す妬
(、P−w・1層4内の不純@値域1、r及びこの不純
@−城1.1間のチャネル領域と、半導体基板1内の不
純物領域1o及びこの不純物領域10.10間のチャネ
ル領域に通じる窓12を開口する。次いで、この窓12
によって露出された領域上に、厚さ6oo〜1000A
+7)酸化1[JJを形成L、X m (F) r”−
示を如<、1iiI述のチャネル領域1の部分JJmだ
けが残存するようにノfターニングを施す。
然る後、産出された不純物領域y 、 I II、残存
した酸化7411m、及び酸化−11上に全体的にアル
ミニウム等からなる導電層を形成する。
仄いで、この導電層に写真蝕刻法などにより所定のノ臂
ターニングな施して、P−Wall鳩4内の石純物領域
1.1で形成されたNチャーネルMO8FETと、半導
体基板1内に形成された不純物領jjE J OTk用
イ”CfZ6 P f’r $ルMO8FIT ニ接続
する収出配線層14と、これらのチャネルの’f”  
)ti[8iJ l m 、 1 l bヲ形成1.テ
、半導体装M20を得る。
42図は、この半導体M!iりの等価回路μ分示すもの
である。同図中25は入力端子、22は出力端子であり
、23は、P−W@114内に形成されたNチャネルト
ランジスタ、23aはそのソース―、JJbはドレイン
側を示し、JJCは?−)を示している。また、24は
、半導体基板1内に形成されたPチャネルトランジスタ
、24aはそのソース側、24bはドレイン側を示し、
24Cは?−)を示している。
このようにこの半導体装置の製造方法によれば、P−W
@11層4内に拡散係数の大きいりンCと拡散係数の小
さいヒ素1によって不純@値域1を形成するので、表面
値域rbの8度を十分に爾<シ、これに対し下層の値域
r1を比較的低い濃度に保てる。そのためその後の工程
における熱処理を受ける際不純物領域1の深さ及び幅が
伸びるのを蛾小隅に抑えることがで舞る。
その結果、不純物領域1の大きさを予め十分小さく設定
することができるので集積度を著しく向tさせることが
できる。爽に、不純@領域1内の表面濃度も高い値に設
定されているので、取出配線層14に対するコンタクト
抵抗な十分に小さくして素子特性を向上させることがで
きる。
因に、83図に示す如く、上述の如くして製造された半
導体装置20の不純物領域10表面着度1gxlQ10
111k に設定すると、コンタクト面積とコンタクト
抵抗の関係は、同図中の直線(鴇の関係にある。これに
対して、実施例の不純物領域rと同じ拡散濃さ及び拡散
幅の不純物領域を備えた従来の半導体Vttではその表
面績凌は約5X1G/aIkになる。従って、同図中の
直−(Illで示されるコンタクト面積とコンタクト抵
抗の関係を有することになる。直線(資)と直線([)
とを比較すると明かなように、例えば従来の半導体装置
の不純物領域上に10μ無の取出配線層を設けた場合の
コンタクト抵抗値は、直M(1)と交わった点即ち、1
.6にΩであり、実施例の半導体装置2oの不純物−域
rk、に1oμm”のコンタクト面積を有する取出配線
層14を設けた場合そのコンタクト抵抗の値は、直線(
VDと交わった点、却ち約1600である。従って実施
例では約1/10倍の小さなコンタクト抵抗を有してい
ることが判る。
なお、同図中直線(1)は、不純物領域の濃度が4 X
 I Q /(ml s直線1)は@ X I Q  
/ 4m 、直−(IV)ハフ X 10 101& 
、直11(V)は8X10/mの場合を表わしている。
また、従来の半導体装置の不純物領域の濃度をpX10
/m程度に設定すると、その拡散幅は従来のものに比べ
て0.4μ鴬程度小さく出来ることが実験的に確認され
ている。
また、1記実施例の半導体H4Hoのように構成された
拡散係数の異なる同導電型の不純物からなる不純物領域
rを有するものでは、当然に拡散係数の小さい不純物が
不純物領域1の表FM領域を占めるので、表面領域の一
度を十分に高くしても拡散幅を小さく設定できるので、
不純物領域1に接続される収出配線−14のコンタクト
面積を小さくして、しかもコンタクト抵抗を小さい値に
設定できる。その結果、橋めて^い集積度を叫ることが
できると共に素子特性なお、実施例では、N型の半導体
基板1にNチャネル及びPチャネルのトランジスタを形
成した所綱相補履の半導体装置L!について説明したが
、これ以外のVリコンr−)MO811半導体装置等橋
々の蓋式のものに適用できることは勿論である。また、
N蓋の半導体基板1の他にもP型の半導体基板を採用し
ても良いことは勿論である。
〔発明の効果〕
以上説明した如く、本発明に係る半導体装跋文びその製
造方法によれば、半導体基板内に同じ導電型で拡散係数
の異なる不純物によって不純物領域を形成するようにし
たので、不純物領域の歓細化を図り、しかもコンタクト
抵抗値を小さくして、集積度を著しく高めることができ
る4d著な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
4I&1図(〜乃至同図伊)は、本発明に係る半導体装
置の製造方法を工程順に示す説明図、第2図は、@1図
(F)に示す半導体1iitの等価回路を示す回路図、
嘱3図は、コンタクト面積とコンタクト抵抗の関係を示
す特性図である。 1・・・半導体基板、1,11.IM、11m・°。 酸化膜、x、i、s・・・フォトレノスト膜、4・・・
P−w@l1層、6・・・す7.1.ra、rb、10
・・・不純物領域、8・・・ヒ素、12・・・窓、14
・・・収出配線層、15m、Jlb−r−)電極、10
・・・半導体装置、11・・・等価回路、21・・・N
チャネルトランジスタ、!Ja、J4a・・・ソース―
、J J b 、 j 4 b ・・・ドレイン貴、2
1c、14c・・・f−)。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦ill  図 12BW 1 1h) 197−

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  −導電型の半導体基板と、譲半尋体基数の所
    定領域に形成された拡散係数の異なる同導電型の不純物
    からなる不に11瀧域と、該不純物領域を含む前記半導
    体基板上に形成された絶縁層と、該絶縁−に開口された
    窓な介して前記不純物領域に接続された配一層とな緘備
    することを特徴とする半導体装置。
  2. (2)  −導電型の半導体爪板の所定領域に反対導電
    蓋の不純物を導入し、次いで、該所定領域に該不純物と
    同導電型で拡散係数の異なる異種不純物を導入して不純
    物領域を形成する工程と、該不純物領域を含む1紀半導
    体基板七に形成された絶1liik鳩にe記不純@領域
    に通じる窓を開口する工程と、該窓を介して前記不純物
    領域にW!続する配線層を形成する工程とを4備するこ
    とを特赦とする半導体装置の製造方法。
JP57043179A 1982-03-18 1982-03-18 半導体装置及びその製造方法 Pending JPS58159345A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60194568A (ja) * 1984-03-16 1985-10-03 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60194568A (ja) * 1984-03-16 1985-10-03 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置の製造方法

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