JPS58501485A - 半導体基板の領域間に電気接触部を形成する方法 - Google Patents
半導体基板の領域間に電気接触部を形成する方法Info
- Publication number
- JPS58501485A JPS58501485A JP57502848A JP50284882A JPS58501485A JP S58501485 A JPS58501485 A JP S58501485A JP 57502848 A JP57502848 A JP 57502848A JP 50284882 A JP50284882 A JP 50284882A JP S58501485 A JPS58501485 A JP S58501485A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- region
- substrate
- dielectric layer
- interconnect
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 66
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 53
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 7
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 18
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 13
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 8
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 11
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 9
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- -1 boron ions Chemical class 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 2
- 241000251169 Alopias vulpinus Species 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- WTDRDQBEARUVNC-LURJTMIESA-N L-DOPA Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C(O)=C1 WTDRDQBEARUVNC-LURJTMIESA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
- H01L21/285—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
- H01L21/28506—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers
- H01L21/28512—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table
- H01L21/28525—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table the conductive layers comprising semiconducting material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (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】
この発明は半導体基板の領域と相互接続層との間に電気接触をなす方法に関する
0
背景技術
半導体基板の電界効果トランジスタのソース及びドレイン領域のようなドープし
た(又はドープド)領域とドーノド多結晶シリコン(以下、醪り ” (pol
y )と呼ぶ)相互接続層との間に電気接触をなすために用いることができる1
つの方法は能動領域を郭成するためのLOCO8(local oxidati
on of 5ilicon ;シリコンの局部酸化)法の使用に続き、ケ゛−
ト酸化物層の形成、基板を露出するための相当大きなコンタクト・カットの形成
、ポリ層の付着、処方された間隔に対するポリ層の郭成とエツチング、残留ケ゛
−ト酸化物の除去、ポリ及び露出した基板に対するド〜・マント又はドーピング
材の同時拡散などの各工程を含む。ポリ層と基板との間に接触又はコンタクトを
形成するための工程を含む代表的な前述の方法は米国特許第4.268,321
号の第14図乃至第19図に描かれている。
この発明の好ましい実施例を説明するに際し、この発明による方法又はプロセス
を以下パ前の方法(又はプロセス) ” (former process )
と呼ぶ上記の方法と対比し、比較するのが有用である。
発明の開示
この発明によると、この発明が提供する半導体基板の第1領域と相互接続層との
間に電気接触又はコンタクトをなす方法は前記基板に第2領域を郭成し、前記第
1領域に隣り合う前記第2領域を誘電層でカバーし、デプリーション・モード・
チャンネルを形成するに適切な濃度まで力見られた不純物形のドーパントで前記
郭成した第2領域をドーピングし、前記誘電層の区分又はセグメントを除去して
前記基板のセグメントを露出し、前記基板の前記区分を完全にカバーするようド
ーピング可能な(ドー・やプル)相互接続層を形成し、前記基板の前記区分を露
出せずに前記ドーパプル相互接続層をエツチングし、前記与えられた不純物形の
1゛−パントによシ前記基板の前記第1領域と前記相互接続層をドーピングする
各工程を含む方法を提供する。
この発明による方法の利益は、コンタクトの隣りの基板表面に対する損傷は誘電
層のおかげで避けることができるということである。この方法は自己整合ゲート
及びあまねく単一不純物形ポリを有する絶縁ゲート電界効果トランジスタ(IG
FET)の製造に役立つものである。その上、この方法はそれによってポリ層、
ソース及びドレイン(S/D)領域、その他基板のいかなるコンダクティブ領域
でも同時:Iこドープする各工程のシーケンスを維持又は保留することが可能で
ある。
上記の簡単な要約において説明した実施例はウエノ・の製造の初期に注入工程を
含む。その工程は企図したコンタクト・カットの領域を大体取囲む基板面に隣シ
合う寄生デプリーション・チャンネルを形成する。処理の後期で、パターン化し
たホトレノストとシリコン基板を攻撃しないエツチング材(又は液)とを用い、
保護誘電層を通してコンタクト・カット(contactcut )が作られる
。これは下に横たわる基板表面のコンタクト・カットの領域を露出する。そこで
、第1のポリ層がウェハの上に付着される。ホトレジストのiPターニング(p
atternin); )とそれに続くポリ・エツチング・シーケンス中、コン
タクト・カットにおいて露出した基板をカバーするポリはその1ま残シ、そこか
られずかに隣シの誘電層に延びてそれとわずか重複する。このような方法で該カ
ットにおける基板表面はポリによってマスクされることになるため、希望しない
ポリ領域の除去に使用されるエツチング材で攻撃されない。さもなければ、その
エツチング材は基板シリコンを容易に攻撃するなろう。後続する処理工程は露出
した誘電体を除去し、露出したポリ及び基板の領域にドープヤントを拡散する。
普通の処理中、ポリは誘電層がエツチングされるときに、エツチング材のマスク
として作用する。この工ノチノグさノtなか;)だ誘電体:は該露出したポリ及
び基板にズ・4するその後のドー・ξントの拡散中、ドーパント・バリー゛(障
壁)よして働く。それによって、コンタクト・カットを取囲む誘電体はド−・セ
ントが直下の基板に達するのを防き゛、実際には、ポリ層をオーム的に減結合(
デカソー)ノ・)する。ポリ層は基板のドープド領域からコンタスト・カットを
通して接続される。しかし、この処理工程の初期に行ったイオンま人は寄生デブ
リーンヨン形−7−八・ンネルの看在が埋められたコンタクトにより、コンタ−
スト・カフ・トと直隣接する導電的にドープ0され/こ基板領域とコンタクト・
カットに発生L /、二h?すχ・4基%(po)y−to−substr訂e
)ノートンクンヨン′とf 4電的i’iZ l)ンクするのを保証する。通常
、この隣接する領it it IGFET ノs7T電%テある。
ポリ相互接続電極を基板の4電性ドープド領域に結合′−4゛る寄4f■GFE
Tはその電流搬送容量に限定されるが、導市領域ヵ′1IGFET C) 8A
J領域であるときには、その領域(()、活扱C)導7b4的にドーコパされた
ドープド領域の通路り【1山して同[L・■に乙・−クセース[す肯りである。
従っ・て、このIGFE′ll” Q) 8A) 市fN l−、F、 % 全
製造処理工程を”>mIC1,’ivす、基板f)−fi I)j破損を招くこ
、となく、基板の高電流ドーリPt” ;+1!路又:寸低宙流ポリ仕]q接続
通路を介して直接接続−ンへく党カドCきろ。こノ1ら及びぞの他のこの発明の
有411 ;:面((j l゛〕、−ト(“)鉗、明((−ある開示を理解する
ことによって明確となる。
図面の簡単な説明
第1図乃至第5図は、ポリ層と基板の拡散領域との間ノコンタクトを製造するた
めに用いる前のプロセス”の重要段階を概略的に例示するようIGFET装置の
直角に切断した斜視図を含む。
第6図乃至第9図は、この発明の一実施例に従ってコンタクトを作成するための
アプローチを概略的に例示し、た類似する1群の直角に切断した斜視図を含む。
第1O図は、上から児だときのコンタクト・カットの領域の相対的・Pターンを
概略的に例示した図である。
第11図は、ここに開示した方法で製1ffi L、たポリ・コンタクトを持つ
完成したIGFETのための等価電子概略図を表わす。
第12図は、第11図のIGF″ETのフリソノ・プロップ構造を概略描いた回
路図である・
発明を実施するための最良の形態
ここに記載の実施例は、周知のシリコンの局部酸化、すなわちI、0CO8法を
)l−1j用して、し」−不純物IP′lQり層と自己整合ケ゛−1・構造とを
持つ1GFETを製造する過程において、ポリ層とI GFETの拡散SIDコ
ンタクトとの間にコノタクトを形成するための方法()゛ロセス)を開示t ル
o ” 前のノロセス”とこの実施例()ζよるノロセスとの差異は個々:てそ
のアプローチを考察1−た後でょ最初、”1iti 17)ノロセス”とそのI
GFETの性能の結果とを考察l−よう。第1図、第2図、第3図及び第5図は
ポリ層と基板との間のコンタクトの形成に特に興味o 4’l 心’装置いて、
” nfIのノ゛コセス″ニ従ってZGFET 装炭の製造の重要な段階を要約
した図である。これらのし1は、直角な平面:(沿って切断し7た断面とともに
斜めにその構造を表わしl−ン1である。第1図は、特に能動領域の一角を表わ
しf(LOGO8処、理の過程の19の段階を・概略例示する。基板=2の能動
領域(全体的に1で表わす)に1熱成長し、た二酸化シリコンのフィールド領域
(フィー 4ド酸化物)3に縁どられる。フィールド酸化物の1・に8戸及びチ
ャンネ刀2・ストノー′9(図示してい、Sい) −z、 H没′i1−するた
V)・、イ)fオン注入は確立さJLンへr−ocos力弐による処理方1太て
フ0ロ十スの初期に行われた。二酸fト、7リコン(′r゛−ト酸化物)のケ゛
−1−誘電層1(1能動領域1の露出した面をカバーする。
し+71’ l’・く話;にセ〔、しで、各種層の相’ZJ □□f法がわふれ
(、べ後杓°ピr−Z)−長、:“(LJ OI惺のちi)ものを理解する助け
に、全て、)かもしt”1.、 ;、S:い6、Lう11−1その点において、
各図は実際のF%¥ ;?、を& i)ずように各部が比例してはおらず、むし
ろ−ぞtlら組織の全体的描写であり、連続する処理段階の結1長1で対する洞
察力を与えるにすぎないもので多帳3ということに注意するべきである。典型的
な実施例は約700 Xのケ゛−ト酸化物層と、1.3,0OOX厚の範囲に及
ぶフィールド酸化物と、各約4,0OOX厚を持ち以下説明するポリ層とを含む
。
′前のプロセス″を特徴づける柱々の工程を理解するなかで、ある処理工程とI
GFETの、を〕る構造物知織とは望ましいものである占いうことを見落すべき
ではない。例えば、そのあるものはケ゛−ト電極と相互接続電極との両刀に対す
るポリ層を同時に形成するブ゛「Iセスや、ケ゛−1−電極、相互接続電極、基
板の導電領域がj’171−不純物形で同時にドープさオ′することを保証する
プロセスや、自己整合ケ゛−1・構造が形成される各工程のソーケンスを処方す
るプロセスなどの開発を探求し7ている。これら多数の目的に適応するために、
“前のノロセス″はIGFETの意図したS、4)領域:′こ相当大きなコンタ
クト°カットを描いている。第2図のアウトライン6で例示するカットの7<?
ターンはホトレノストマスクと露出した二酸化シリコンを除去−するンケめの弗
化水素(HF )酸のウェット・エツチングとを使用して従来方法で作成する。
酸化物エッチ、/グの、り1;5理期間&−1,相当厚いフィールド酸化物3に
対し過度の侵透をなすことなく、基板表面の領域7を露出するべく明瞭に選ばれ
る。
通常、ケ゛−ト酸化物領域の除去に使用されるT(F酸エツチング材は基板2の
表面7を攻撃せず、認めつるほどに反応を−ない。”前のプロセス″に個有な問
題は代表的に製造プロセスの次の工程、すなわちポリ層のデポジション又は付着
及びディフィニノンヨン又は郭成において現われる。
第3図の描写は従来のホトIJソゲラフ技術を使用して、デポノット(又は付着
)され、・やターン化された後のポリ層を表わす。全体として領域11と指定さ
れたゲート電極ポリ層8のエツジ8AとS/D相互接続ポリ層9のエツジ9Aと
の間のギャップ又は分離の存在に注目しよう。それら2つの間のいかなる重複で
もポリのドーピング後、ゲート対S/D短絡回路を発生して、しまうなろうこと
は疑いなく明らかである。これら三者間を分離するギャップの代表的な寸法は4
ミクロンの範囲に存在する。同様に、ケ゛−ト酸化物4のエツジ4Aとエツジ9
Aとの間の領域11における基板表面7の露出(exposure )に注意し
よう。エツジ4Aと9Aとの間の典型的な分離は約1ミクロンであり、処紳装置
の精度によって大きな部分となるであろう。
領域11における基板7の露出(exposure )はパ前のプロセス″によ
って処理する場合は意図的である。
第4図は、もしポリ層9が領域11でケ゛−ト酸化物層4に重複することが許さ
れた場合の結果を例示する。
露出しているケ゛−ト酸化物、すなわち8又は9のようなポリ層でカバーされて
いないケ゛−ト酸化物4は通常f■F酸でエツチング除去される。これは次のド
ーピング工程のために基板面を露出する。しかし、例えば、第4図の区分12の
ように、ポリ層でカバーされているゲート酸化物が幾分残されるなろう。そして
、不幸にも、ポリ層及び露出した基板がドーピングを受けたときに、ケ゛−ト酸
化物の区分12はドーパント・バリヤ又は障壁として作用することになる。符号
的に’xs”として表わすド−・マント不純物は領域13のケ゛−ト酸化物区分
12を浸透せず、ドープド・コンタクト領域14とドープドS/D領域16との
間の導電路の形成を効果的に防止する。第4図はnチャンネルI GFETの環
境における問題を例示する。異なる深さの拡散的にドープしたドープド領域14
及び16はドーパントを浸透する。l リ層9の効果を表わす。
第5図は、”前のプロセス″に従うときに主なI GFETのS/D領域とポリ
相互接続との間のジャンクションの構造を例示する。すなわち、第3図の構造体
に続き、酸化物エツチング及び露出したポリと基板のドーピングが行われる。疑
いなく、ドーピングはイオン注入又は拡散プロセスのいずれかによって実行する
ことができることがわかる。
前に注目したように、°゛前のプロセス′″は領域1]に1ミクロンの分離を残
すことによって、相互接続、I5りとダート酸化物との重複を特に避けるように
している。しかし、露出した基板表面それ自体の処理は製造している主なI G
FETの性能を減じる特性を招くことになる。大部分、これは8及び9のような
領域をパターニング中に、希望しないポリを除去するに使用されるカーボン・テ
トラクロライド・ガス・プラズマ・エツチング材の影響のためである。この工”
ソテング材又は0
エノテヤ/トは基板2の単結晶シリコンの有効なエツチング材でもある。従って
、電極及び相互接続のデフィニノションに対する希望しないポリの除去中に、第
4図に例示した問題を避けながら、基板20面7が変化する程度のエツチングを
受ける。そのようなエツチングによってひきおこされる表面7のくぼみ又は割れ
目などは暮々層の深さの公差、終点検出の正確さ及びオーバー・エツチングの要
求などに関するプロセス制限によって程度が悪化する。
これら基板表面の破損の影響は主なIGFETの電気的性能の劣化として後で現
われる。典型的な劣化は漏洩電流の超過、早い損壊及び他のジャンクション特性
の再生可能性(reproducibility)の信頼性の喪失などを含む。
個有の容量特性を使用するデータの記憶及び高い回路インピーダンスに向う最近
の傾向と共に、IGFETに対する性能の要求は漏洩電流の公差のよシ少ないも
のを望んでいる。
以上説明したプロセスは多重ポリ層を持つ構造を包含するように拡張することも
できる。例えば、第3図の構造体の上に他の誘電層を形成又はデポジット(de
positing ) L、第2のポリ層をデポノットし、第2のポリ層をデフ
ィニソション及びエツチングし、次にケ゛−ト酸化物層4と他の誘電体層の両方
を含むすべての露出した誘電体を除去する各工程を通して、その結果作られた構
造は多重ポリ層を持つものである。その後、慣習的方法で、ドーピング、金属化
、及び表面の受動性化の各工程を続ける。′前のプロセス”の単一ポリ層板も又
多重ポリ層板でも基板の表面に生じる破損を軽減するようにしていないというこ
とを見落してはいけない。
IGFET及びその相互接続の製造に使用される前のプロセス″の基本的理解が
与えられたので、次に第1図に描いた開始構造体からこの発明による差異を展開
することによって、ここでこの発明の実施例に注意を集中しよう。その後、新プ
ロセスに従って形成されたICEFTのその独特な特性を特に適応した典型的な
応用の状況について説明する。この実施例はダート電極とS/D相互接続電極の
両方の形成に使用される単一ポリ層を持つnチャンネルIGFETの製造状況の
下で提供される。ドー・やントと誘電材料の変更可能性は疑いなく自明である。
同様に、多重ポリ層構造への実施例の拡張も又、前述の説明が与えられ、それに
従うことによって、当業者か容易に会得しうる範囲内にあるということを信じる
ものである。
この発明の差異又は特徴を理解するために第1図に描いたLOCO3形構造から
始まり、それに適用した種々のプロセスを考察する前のプロセス” ハIGFE
T 又1tiコンタクトの形を変更するように要求しないイオン注入工程をその
工程の初期に含んでいる。その第1はIGFETの閾値レベルを調節するように
作用し、その第2はどの主なI GFETがエンハンスメントモート装置である
へきか及びデプリーション・モード装置であるべきかを決定した。典型的に、第
1の注入は約40keVのエネルギ及び全ウェハの上に4.3X10 cm の
ドーズ量を持つボロン・イオンを含んでいた。この総括的な注入に続き、後でデ
プリーション・モードで動作させるへきであるこのIGFET装置のチャンネル
領域を除くすべてをマスクして、約140 keVのエネルギ及び1,3X10
鑞 の範囲のドーズ量を持つ燐イオンが注入された。′前のプロセス″による
と、このデゾリーシ1ン注入中\エンハンスメント・モード装置の能動領域は完
全にホトレジストでマスクされた。デプリーションIGFETのケ゛−ト領域に
対する注入は前に紹介したボロン・ドーピング効果を克服するために十分大であ
った0
ここに開示したプロセスの第1の大きな°前のプロセス″からの離脱は後者で説
明したデプリーンヨン注入玉稈の直r:iTで行われる。完全にマスクする代シ
に、エンハンスメント・モードIGFETのS/D領域の選ばれた領域が燐イオ
ンにさらされ(expose )で注入される。
エンハンスメント・モード装置のために、好ましくは注入にさらされる領域は、
そこで、j? IJ相互接続と基板とが結合されるべき領域を越えて延長される
べきであるが、IGFET固有の部分を後で構成するようないかなる領域にも壕
だ延長されるべきではない。nチャンネル・エンハンスメント・モードIGFE
Tの実施のために、イオン注入マスクを通して露出又は露光される領域は第6図
の点線17で表わされる。n形燐イオンでドープされる軽いデプリーションはド
ツト18で表わした。
デプリーション・モード装置の能動領域は閾値電圧の要求に適合するように完全
に露光又は仕立ることかできる。
ところが、第2図の前のプロセス″の酸化物層4を通したコンタクト・カットは
基板面にポリ相互接続を結合するように意図するコンタクト領域より大きい基板
面領域7を露光するよう考えたが、この発明の実施例によるコンタクト・カット
は相当に小さい。意図的に、マスキング及びHF酸エソテング工程は、ポリがパ
ターン化された後、ポリ相互接続21でカバーされて残る範囲が十分に小さい寸
法の基板面領域19たけを露光する。第8図を見ると、この時点で、又第10図
に描いたようなレイアウトの平面図を参照するのが有益であるかもしれない。第
10図で注目することは、この実施例はそれ自体注入領域より小さいポリ相互接
続領域より更に小さいコンタクト・カット領域を提供する。この注入は、残留二
酸化シリコン層4の除去に使用されるエツチング材が単結晶シリコンを攻撃しな
いということを思い出すと、更に明らかとなる。
第8図に例示した構造体はまずデIノット又は付着され、マスクされて後エツチ
ングされて、要求した相互接続及びケ゛−1・電極ノPターンを作成した単一ポ
リ層の存在を表わす。コンタクト22の領域の相互接続ポリ2]はケ゛−ト酸化
物4に完全に重複して、希望しないポリの除去に使用されるクーボ゛ン・テトラ
クロライド・ガス・プラズマ・エツチングが基板2の表面19に達するのを防止
する。従って、表面破損が生じない。
燐イオン18が注入された領域外にポリを残すことが可能であるが、最大に上動
なチャンネル幅を作成するという観点から、能動領域のほとんどすべての相互接
続ポリ21が注入領域内に入るのが好ましい。再び第10図を参照する。
“前のプロセス″′同様、すべての露出または露光した酸化物はHF酸エツチン
グによって除去される。その後、燐のn形ドー・やントが露出したポリ及び基板
に拡散される。その結果を第9図に表わす。
IGFETの拡散S/D領域+L′:Lポリ相互接続電極から物理的に分離され
るということが第9図の構造体からも完全に明らかである。し、かじ、この場合
、全体的に23で指定した電気的に導電性の(conductive )寄生デ
シリージョン・チャンネルを通して前記三者が結合される。燐ドー・マントは再
び酸化物層24を通して拡散しなかったが、“前のゾロセス″の基本シーケンス
から大きく離れることなく用いられたこのプロセスの初期の適時な注入はチャン
ネル23を介して電気的に導電性の接続を形成する。寄生チャンネル及びその他
デプリーンヨン・モードIGFETは同時に注入されたので、該チャンネルは不
純物の普通のドーズ量に相当する典型的な一3■閾値を提示する。
第11図は、第9図に表わした構造のだめの等価電気回路を表わす概略図である
。ノード26は第8図のポリ相互接続電極に相当する。寄生デプリーションTG
FET 27は第9図の寄生チャンネル23を表わす。
ノード29は参照番号28で指定する主なIGFETのS/D電極を表わす。ノ
ード30は第9図のポリ、ケ・−上電極に相当する。ノード31で表わしたIG
FET 28のためのもう一方のS/D電極は好廿しくは基板の拡散領域を構成
する。この時点で疑いなく、27のような他方の寄生IGFETは、もしそのS
/D領域が前述のような方法で結合されたならば、3]において作られるという
ことは誰れも認めるであろう。この形式の多能性はIC設計者が回路レイアウト
及び装置の作用を処方する際に大きな自由範囲を提供することになる。
ある寄生デプリーション・チャンイ・ルはそれらの電流搬送容量に制限があると
いうことが認められるので少くとも回路構造のあるかかわり合いについて考慮す
るべき価値がある。どのように低い電流の供給でも一般に適合しつるものである
が、寄生チャンネルを通して結合する相互接続ポリの使用はI GFETケ゛−
上電極の負荷特性と特に両立性がある。
これを心に置いて、第12図に概略的に例示したンリノグ・フロツノ回路を考察
しよう。回路の種々電気的ノードは、又夫々基板自体に拡散され(Diffus
ed )、又は多分74:入された導電路と、ポリ(ヱ01y)導電路とを表示
する符号り及びPを用いてマークし、た。典型的に使用される方法で、電蝕電圧
V及び接地電位が基板内の同様にl゛−グした導電路を介して接続される。抵抗
32 、 :3:3は、相互接続ポリのドーズ計より相当少いドーピングの範囲
で、選択的にドープしたポリのセグメントであるのが好ましい。
主なIGFET 34 、36は周囲の点線37.38内に随伴する寄’4=デ
ノリーンコンIGFETと共に表わすことかで゛きど)。例えば、主なIGFE
T 34の拡散S/D’@極は、寄生TGFET 41 、−12を通して別の
組の相互接続ポリ電極に電気的に結合される。それら相互接続ポリ電極自体夫々
主なIGFET 36のケ゛−ト電、極及び抵抗32に71する接縮−を導く。
ポリ及び拡散電極レベルの両方に才、・ける結合の一般的両立性に注目しよう。
ここに説明し/、−フリ2・−10・フロ270回路の構造は好11〜い動作条
14[の1・−で、匡ゴ1路に1けプロセスの複稚さについて犠牲を強いること
なく、ここに説明したプロセスを形成するコンタクトの完や−を利益を享受する
ことができるということは疑いもなく明らかでちる。
S/D領域に7・1して相互接続ポリ電極を結合するだめの寄生デノリーら1ン
IGFETの使用は小さな電流負荷に制限されるのが好まし、いが、この制限は
第1に考えなけわばならない程厳格(・二近いものではない。注入された燐イオ
ンの濃度はチャンネルの電流搬送容量を一トげるように増加することができると
いうことを認識できることは疑問がない。しかし、主に、好ましいプロセスは有
効に大きな幅対長さ比を持つ寄生ナヤンネハを創生ずるJでいうことに注目する
べきて′ある。第10図の投影39によって表わしたチ\・ノネルIdコンタク
ト・カット領域をS/D領域に結合−J−るための3つの連続側部を含む。故に
、コンタクト・カット領域はほとんどS/D領域によって包囲されている。と−
の高い幅対長さ比は大きな電流搬送容量を提供する。ここに示したチャンネルの
形は、斗に例示であるから、疑いなく、注入領域同様、コンタ、クト・カッ[・
及びS/′D領域は形状を変えて有効な電気特性のチ・、ノネルに震央すること
ができるというととがわかる。
ここに説明1.た実施例のために企図し、た変Tヒのなかにても材料及びドーパ
ントのかたちが異なるゾロセスがある。その土1.准でもが訂ユめるように、こ
こに例示し7た構造はポリ相互接続層とIGFET L′DS/D電極との[]
41の接続以外の使用の;化めにも適応性がある。例えば、第9図のS/D電極
として説明したドープド領域は基板層の導電路としても等しく良好にイ/[用さ
せることができる。
企図した実施例に加える他の太施例としては、第1のポリ層を第2のポリ層から
分離する第2の誘電層が第1のポリ層のパターン化の後に形成さJするようなプ
ロセスに74シても前述のプロセスを拡張することができる。第2の誘電層は第
2のポリ層の72ターンのエツチング中、バリヤとして働く。単一ポリ層のプロ
セスについてもそうであったように、露出した誘電体は多重ポリ層と基板とが同
時にドープされる前に除去される。この実施例の他の形式の実施:・二おける第
2の誘電層は二酸化、/リコン及び窒化シリコンのような積層した材料の複合層
(composite)である。このゾロ→ニス工程の精製は共通の一フェノ・
にMNO8装置とIGFETとの両方の形成に両立可能な製造/−ダンスにも導
入しつるものである。
24
’−f/LF
国際調査報告
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 第1領域(S/D )に隣υ合い誘電体層(4)でカバーされた第2領域( 17)を半導体基板(2)に郭成し、デノリーション・モード・チャンネル(2 3)を形成するに適切な濃度に与えられた不純物形のドーパントで該郭成した第 2領域(17)をドーピングし、前記誘電体層(4)の区分を除去して前記基板 (2)の区分(1つ)を露出し、前記基板の前記区分(19)を完全にカバーす るよう1゛−・モブル相互接続層(21)を形成し2、前記基板の前記区分(] 9)を露出することなく前記ドーパプル相互接続層(21)をエツチングし7、 前記基板の前記第1領域(S/D )と前記相互接続層(21)を前記与えられ た不純物形のドーパントでドー 1!ングする各工程を含み、相互接続層(21 )と半導体基板(2)の第1領域(S/D )との間に電気コンタクトを形成す る方法。 2 前記誘電体層(4)は前記与えられた不純物形のドー・り/トに対し、及び 前記ドーパプル相互接続層(2J)のエツチング材に対する相対的バリヤである 請求の範囲1項記載の方法。 3 M記第]領域は絶縁ケ゛−ト電界効果トランジスタのソース及びドレイン領 域を規定する請求の範囲2項記載の方法。 4 前記基板(2)及び前記ドー/−、Oプル相互接続層(21)はシリコンで 形成され、前記誘電体層(4)は二酸化シリコンで形成される請求の範囲3項記 載の方法。 5 前記与えられた不純物形はn形である請求の範囲4項記載の方法。 6 前記規定された第2領域(]7)をト°−ピングする前記工程は前記力えら れた不純物形のIo−・Pントのイオン注入によって達成される請求の範囲1項 記載の方法。 7 前記ドーパプル相互接続層(21)をエツチングする前記工程は、第2の誘 電体層を形成し、第2のドー・9プル相互接続層を形成し、前記第2の誘電体層 をエツチング材に対する相対的バリヤとして用いて前記第2のドーパプル相互接 続層をエツチングし、前記誘電体層(4)と前記第2の誘電体層の残留領域を除 去してドーパプル相互接続層と前記基板(2)の領域とを露出し、前記相互接続 層(21)の露出した領域と、前記第2の相互接続層と前記基板(2)の前記露 出した領域とを前記与えられた不純物形のド−2・々ントで1−”−ピノダする 各−[程を含める請求の範囲1項記載の方法。 8 前記誘電体層(4)と前記第2の誘電体層とは前記与えられた不純物形のド ーパントに対し、前記相互接続層(21)及び前記第2の相互接続層の夫々のエ ツチング材に対する相対的バリヤである請求の範囲7項記載の方法。 9 前記基板(2)と前記ドー・Pプル相互接続層と前記第2のドー・ぐグル相 互接続層とはシリコンで形成され、前記第2の誘電体層は二酸化シリコン及び窒 化シリコン層を含む請求の範囲8項記載の方法。 10 前記第]の誘電体層(4)の該除去される区分は、前記基板の前記露出し た区分(19)が前記第1領域(S/D )で大体包囲されるように形成された 請求の範囲1項、2項、3項、4項、5項、6項、7項、8項又は9項記載の方 法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US301557 | 1981-09-14 | ||
US06/301,557 US4397076A (en) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | Method for making low leakage polycrystalline silicon-to-substrate contacts |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58501485A true JPS58501485A (ja) | 1983-09-01 |
JPH058572B2 JPH058572B2 (ja) | 1993-02-02 |
Family
ID=23163903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57502848A Granted JPS58501485A (ja) | 1981-09-14 | 1982-09-09 | 半導体基板の領域間に電気接触部を形成する方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4397076A (ja) |
EP (1) | EP0087472B1 (ja) |
JP (1) | JPS58501485A (ja) |
DE (1) | DE3277152D1 (ja) |
WO (1) | WO1983001152A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4698900A (en) * | 1986-03-27 | 1987-10-13 | Texas Instruments Incorporated | Method of making a non-volatile memory having dielectric filled trenches |
US5126285A (en) * | 1990-07-02 | 1992-06-30 | Motorola, Inc. | Method for forming a buried contact |
US5236852A (en) * | 1992-09-24 | 1993-08-17 | Motorola, Inc. | Method for contacting a semiconductor device |
TW250580B (en) * | 1994-08-16 | 1995-07-01 | Holtek Microelectronics Inc | Layout method |
US5629235A (en) * | 1995-07-05 | 1997-05-13 | Winbond Electronics Corporation | Method for forming damage-free buried contact |
US5773346A (en) * | 1995-12-06 | 1998-06-30 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor processing method of forming a buried contact |
JP3539887B2 (ja) * | 1999-04-09 | 2004-07-07 | 沖電気工業株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
KR100348317B1 (ko) * | 2000-11-14 | 2002-08-10 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자 및 그 제조방법 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4052229A (en) * | 1976-06-25 | 1977-10-04 | Intel Corporation | Process for preparing a substrate for mos devices of different thresholds |
JPS54128689A (en) * | 1978-03-27 | 1979-10-05 | Intel Corp | Method of forming contact area between polycrystal sllicon layers |
US4246044A (en) * | 1978-07-05 | 1981-01-20 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Method for fabricating semi-conductor devices |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4127931A (en) * | 1974-10-04 | 1978-12-05 | Nippon Electric Co., Ltd. | Semiconductor device |
JPS5284981A (en) * | 1976-01-06 | 1977-07-14 | Mitsubishi Electric Corp | Production of insulated gate type semiconductor device |
US4138782A (en) * | 1976-09-16 | 1979-02-13 | International Business Machines Corporation | Inverter with improved load line characteristic |
US4192059A (en) * | 1978-06-06 | 1980-03-11 | Rockwell International Corporation | Process for and structure of high density VLSI circuits, having inherently self-aligned gates and contacts for FET devices and conducting lines |
US4282648A (en) * | 1980-03-24 | 1981-08-11 | Intel Corporation | CMOS process |
US4341009A (en) * | 1980-12-05 | 1982-07-27 | International Business Machines Corporation | Method for making an electrical contact to a silicon substrate through a relatively thin layer of silicon dioxide on the surface of the substrate |
-
1981
- 1981-09-14 US US06/301,557 patent/US4397076A/en not_active Expired - Lifetime
-
1982
- 1982-09-09 EP EP82902967A patent/EP0087472B1/en not_active Expired
- 1982-09-09 DE DE8282902967T patent/DE3277152D1/de not_active Expired
- 1982-09-09 JP JP57502848A patent/JPS58501485A/ja active Granted
- 1982-09-09 WO PCT/US1982/001232 patent/WO1983001152A1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4052229A (en) * | 1976-06-25 | 1977-10-04 | Intel Corporation | Process for preparing a substrate for mos devices of different thresholds |
US4052229B1 (ja) * | 1976-06-25 | 1985-01-15 | ||
JPS54128689A (en) * | 1978-03-27 | 1979-10-05 | Intel Corp | Method of forming contact area between polycrystal sllicon layers |
US4246044A (en) * | 1978-07-05 | 1981-01-20 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Method for fabricating semi-conductor devices |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1983001152A1 (en) | 1983-03-31 |
US4397076A (en) | 1983-08-09 |
EP0087472A4 (en) | 1985-04-25 |
EP0087472A1 (en) | 1983-09-07 |
DE3277152D1 (en) | 1987-10-08 |
EP0087472B1 (en) | 1987-09-02 |
JPH058572B2 (ja) | 1993-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4420871A (en) | Method of producing a monolithically integrated two-transistor memory cell in accordance with MOS technology | |
US5550072A (en) | Method of fabrication of integrated circuit chip containing EEPROM and capacitor | |
US5232863A (en) | Method of forming electrical contact between a field effect transistor gate and a remote active area | |
JPS5940297B2 (ja) | 大規模集積回路の製造方法 | |
JP2003520417A (ja) | シリサイド層を用いてリバースエンジニエアリングから集積回路を保護する方法および装置 | |
JPS62174966A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPS5940296B2 (ja) | 超大規模集積回路の形成方法 | |
JPS58501485A (ja) | 半導体基板の領域間に電気接触部を形成する方法 | |
JPS61133669A (ja) | 高密度集積mosトランジスタ回路の製造方法 | |
JP4149109B2 (ja) | 半導体集積回路装置およびその製造方法 | |
CN102496568A (zh) | 沟槽功率器件结构的制造方法 | |
JPS59204232A (ja) | 相補形mos構造体の形成方法 | |
TW557516B (en) | Method of manufacturing semiconductor device and method of forming photomask | |
GB2314680A (en) | Semiconductor device with triple well structure | |
JP3426039B2 (ja) | 不揮発性半導体記憶装置の製造方法 | |
JPS62298130A (ja) | 素子分離方法 | |
JPS6253952B2 (ja) | ||
JP2001345389A (ja) | 半導体集積回路装置の製造方法 | |
JP3101516B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH08288406A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JPS6237960A (ja) | 読み出し専用半導体記憶装置の製造方法 | |
JP3457140B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JPH07147327A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JPH01248555A (ja) | 半導体装置 | |
JP2921266B2 (ja) | コンプリメンタリmos型集積回路装置 |