JPS58197881A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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】 この発明は半導体装置の製造方法に関するものである。

従来の半導体装置の極く一般的な製造方法を。

鳳チャンネルシリコンｆ−）ＭＯＢを例にとり第１図を
用いて説明する。

第１図（ａ）において、ｌはＰ型シリコン基板であ）、
マず、この基板１に通常の選択酸化法を用いてフィール
ド酸化膜２を形成した後、基板ｌの露出表面所定の位置
に、薄いｆ−）酸化膜３と、不純物を含む多結晶＆９コ
ンゲート電極４を形成する。

次に、基板ＩＫヒ素あるいはリンをイオン注入して第１
図（ｂ）に示すように浅くソース・ドレイン領域５を形
成した後、基板全面を酸化して酸化膜６を形成し、さら
に基板全１ｉｉＫリンガラス膜（以下ＰＳＧ膜と記す）
７を被着する。この被着され九ＰＢＧ膜７扛、その後８
５０〜１０６０℃程度の熱処理が施され１表面が平滑化
される。この時。

その熱処理によ）、ソース・ドレイン領域５の深さは、
イオン注入時よ〕も深くなる。

しかる後、写真食刻法を用いて、第１図（Ｃ）に示すご
とくソース・ドレイン領域５の一部が露出するようにコ
ンタクトホール８を形成する。なお。

コンタクトホール８は、ソース・ドレイン領域５上だけ
でなく、ｃ−ト電極４を構成している多結晶シリコン膜
上にも開孔される場合があることはいうまでもない。

そして、しかる後Ｂ、ｔｔＮｓ図（ｄ）に示すごとくコ
ンタクトホール８を介してソース・ドレイン領域５と電
気的に接続されるように、さらにｆ−）電極４上にコン
タクトホール８が開孔されている場合は１図示しないが
そのコンタクトホール８を介してｆｆ−）電極４と電気
的に接続されるようにアル＜＝ラム配線９を所定部分に
形成する。

以上が従来の製造方法であるが、この方法は以゛下に示
すような欠点がある。

１）ソース・ドレイン領域５の不純物濃度は。

イオン注入以降に行われる酸化あるいは熱処理工程によ
〕表面濃度が下がる。したがって、アルイニウム配１ｉ
ｉ９とソース・ドレイン領域５との電気的接続がオーミ
ック姓を示さなかったｐ。

コンタクト抵抗が増大した〕する。

２）高集積化を実現しようとした時、コンタクトホール
８とフィールド酸化膜２の余裕は轟然小さくなる傾向に
あや、コンタクトホール８はフィールド領域にオーバー
ラッグして開孔される場合もある。第２図にその断面図
を示すが、コンタクトホール８がフィールド酸化膜２に
オーバーラツプした場合、：ｙンタクＦホール８を開孔
する時。

アクティブ領域近傍のフィールド酸化膜２′がエツチン
グされてしまい、後に形成されるアルミニウム配線９と
基板ｌが電気的に短絡してしまった夛。

両者間のリーク電流が増大した如する。

そヒで、これらの欠点を解決するため、コンタクトホー
ルを開孔した後、Ｐｏα、０雰囲気中でデ４ジションを
行い、コンタクト部の抵抗を下げようとする試みが一般
に行われている。

この方法を採用すれば、上記２つの欠点は解決される。

しかし、Ｐ２Ｏ３［表面に高濃度のリンがａｍされる木
め、ＰＥＧ膜の吸湿性が極めて増速され、上層のアルミ
ニウム配線の腐食を誘発する　　　ｉという問題が新た
な欠点として生じる。

この発明は上記の点に鑑みなされたもので、素子の耐湿
性を劣化させることなく、コンタクト部でＯオーミック
性を嵐好にすることができ、かつコンタクト抵抗を減少
させることかで自、しかも高集積化を達成することがで
きる半導体装置の製造方法を提供することを一的とする
。

以下この発明Ｏ実施例として、この発明を鳳チャンネル
シリコングー）ＭＯＳの製造方法に適用し丸場合につい
て第３図を参照して説明する。

実施例においては、ＰＥＧ膜を平滑化させるための熱飽
塩工ｍまで、第１図の従来の方法と同一の工程を進める
。その工ａｔでの説明はここでは省略し、ＰＥＧ膜が平
滑化された後の状態を第３図（ａ）に示す。この図にお
いて、１１はＰ型シリコン基板（半導体基板）、１２は
フィールド酸化＃。

１３はｆｆ−）酸化膜、１４は不純物を含んだ多結晶シ
リコンｒ−）電ｆｆｉ、１５ｔ；ｊンース・ドレイン領
域（導電層）、１６は酸化膜、１７はＰ　Ｓ　ＧＭ（不
純物を含んだガラス膜）である。

熱処理を加えてＰＳＧ膜１膜管７滑化したならば１次に
、ソース・ドレイン領域１５上において。

写真蝕刻法を用いて、Ｐ８Ｇｌ［１７および酸化膜１６
に菖３図（ｋ＋）に示すようにコンタクトホール１８を
形成する。写真蝕刻法においては％ＰＳＧ膜１７上に形
成され九同図に示すレジスト（レジストノぐターン）１
９をマスクとして、ＰＳＧｊｉｌ１７の露出部をエツチ
ングすることによｐコンタクトホール１８を形成する訳
であるが、このレジスト１９は、コンタクトホール１８
の形成後除去しないで。

＠　３１Ｗ（ｂ）に示すようにそのｔま残しておく。

そして、レジスト１９を残した′を箇、同図に示すよう
に基板全面に対してリンのイオン注入を行う。この時、
イオン注入されたリンは、コンタクトホール１８を介し
てソース［相］　ドレイン領域１５のコンタクト部のみ
に入り、厚いレノスト１９で覆われたＰ８Ｇ膜１７には
殆ど入らない。

次に、レジスト１９を除去した後、前記コンタクト部に
注入されたリンが活性化されるように、基板全面一対し
て８００℃以上の熱処理を施す。

この熱処理を行うことにより、ソース・ドレイン領域１
５のコンタクト部における接合は、＃Ｉ３図Ｃに示すよ
うに他の部分における接合（よ）深くなる。その深さは
、前記イオン注入条件と、その后Ｏ前記熱処理条件で調
整可能である。なお、前記熱処ｍはイオン注入によるダ
メージの回復４兼ねている。まえ、この熱処理は、ソー
ス・ドレイン領域１５のコンタクト部表面が酸化されな
いようにするためにも、窒素やアルジン中で行うことが
望ましい。

そして、しかる後は、第３図（ｄ）に示すごとくコンタ
クトホール１８を介してソース・ドレイン領域１５と電
気的に接続されるようにアルミニウム配＠２０（金属配
線）をＰＳＧ膜１膜上７上成する。

以上説明しえように、実施例では、コンタクトホール１
８を形成した後、リンをイオン注入しているので、ソー
ス・ドレイン領域１５のコンタクト部の不純物濃度を充
分高くすることが可能とな９、したがって、アルミニウ
ム配線２０とソース・ドレイン領域１５とのオーミック
性を良好にする仁とができ、かつコンタクト抵抗を減少
させることがてきる。

加えて、コンタクトホール１８がフィールド領域にオー
バーラツプして開孔された時、たとえコンタクトホール
１８下部のフィールド酸化膜１２がエツチングされてＰ
製シリコン基板１１が嵩出し九としても、上記リンがコ
ンタクトホール１８を介して基板１１にイオン注入され
るので、アル７ニクム配線２０が直接シリコン基板シ１
に触れることはない、したがって、実施１’ｌｌＫよれ
ハ、コンタクトホール１８がフィールド領域にオーバー
ラッグして開孔されて一問題がなく、高集積化を達成で
きる。

さらに、実施例によれば、コンタクトホール１８を形成
しえ後、レジスト１９を残し九まま・リンをイオン注入
しているのでＰＳＧ展１７にはリンが注入されることが
なく、シたがって、むやみにＰ８０Ｉ１１７のｅＬｉｌ
性を高めずに上記２つの効果を得ることができる。換首
すれば、周知のように　　　１Ｐ８Ｇ膜１７０１１ｆｆ
ｌ性が高いと、水分とＰ８ＧＩ［１７Ｃ）反応が起ｐ、
その反応生成物が原因してアルｉｘりム配＠２０の腐食
や断−を引き起すが。

実施例ではそれがないのでＩＩＩＩｌｉ性が向上しえり
。

水分の透過性は高いが安価なプラスチックノ譬ツヶージ
ヘＯｇＡ鋏が可能とな）コストダウンが図れる。

會た。実施例によれば、ソース・ドレイン領域１５０コ
ンタクト部の接合深さだけを容易に他の部分よ）深くす
ることができるので、高集積化が進みソース・ドレイン
領域１５の接合深さが極めて浅くなり九時゛でも、アル
建ニウム配＠２０がコンタクトホール１８下の接合を央
き抜けてシリコン基板１１と短絡したシすることがなく
なる。

以上詳述し友ように、この発明の方法においては、コン
タクトホールを写真蝕刻法により形成した後、その時用
いたレジストを残したまｔ、導電層と同一導電製の不純
物をコンタクトホールを介して導電層にイオン注入する
ようにしたので、素子の耐湿性を劣化させることなく、
コンタクト部でのオーミック性を良好にすることができ
、かつコンタクト抵抗を減少させることができる。さら
に、フィールド領域と；ンタクトホールとの余裕Ｏ低減
中導電層０＠合深さを浅くすることも可能とな）、高集
積化を達成できる。なお、実施例では、ＭＯＢ）ランジ
スタの製造方法にこの発明を応用し九場合について説明
し九が、この発明は、パイｆ−２トランジスタを始めと
してＬＳＩ全般の製造に応用できる。

【図面の簡単な説明】

絡１図は従来ＯｎチャンネルシリコンゲートＭＯＢＣ）
製造方法を説明する丸めの断面図、第２図は従来の方法
においてコンタクトホールがフィールド領域にオーバー
ラツプして開孔された場合を示す断面図、第３図はこの
発明の牛導体装置の製造方法の実施例を説明するための
断面図である。 １１・・・ＰＭ！シリコン基板、１５・・・ソース・ド
レイン領域、１７・・・ＰＳＧ膜、１８・・・コンタク
トホール、１９・・・レジスト、２０・・・アルミニウ
ム配線。 特許出願人　　沖電気工業株式会社 第１図 第１図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体基板の一部に、その基板と反対の導電層をもつ不
   純物を拡散して導電層を形成する工程と、前記基板Ｏ全
   面に、不純物を含んだガラス族を被着させる工程と、そ
   のガラス膜に、前記導電層上において写真食刻法を用い
   てコンタクトホールを形成し、さらに写真食刻の際に用
   い九レジストを残した１１．前記導電層と同一導電型の
   ′不純物を前記コンタクトホールを介して導電層にイオ
   ン注入する工程と、前記コンタクトホールを介して前記
   導電層に電気的に接続される金属配線を前記ガラス膜上
   に形成する工程とを具備してなる半導体装置の製造方法
   。