JPS5857746A - 相補型半導体装置 - Google Patents
相補型半導体装置Info
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- JPS5857746A JPS5857746A JP56156684A JP15668481A JPS5857746A JP S5857746 A JPS5857746 A JP S5857746A JP 56156684 A JP56156684 A JP 56156684A JP 15668481 A JP15668481 A JP 15668481A JP S5857746 A JPS5857746 A JP S5857746A
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- H01L29/0649—Dielectric regions, e.g. SiO2 regions, air gaps
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は5PIIチヤネル電界効果トランジスタとnm
チャネル電界効果トランジスタを伴せ形成してなる相補
型半導体に関するものである。
チャネル電界効果トランジスタを伴せ形成してなる相補
型半導体に関するものである。
xpから成るC ko S (gomp lemen
t ary Ne t a IC)xid Ejemi
conductor)がよく仰られている・従来のCM
O8fi、シリコン単結晶基板上の一部にその基板の導
嶌夕1ブとは極性の異なる鋤板(F9r蘭ワエル)を鹸
け、基板領域又はシェル領域のhずれかにp型チャネル
M(7S)ランジスタを設は他方にはn型チャネルMO
Sトランジスタをそれぞれ設けて形成してhた・しかる
にこうした従来捕造では1次に示すような欠点を有して
hた・翫i GCh p 型チャネルトランジスタとn
型チャネルトランジスタとの間にウェルを介してバイボ
ー2トランジスタが寄生的に形成されることがめげられ
る。これはsWtrMの入力時にサージ電圧が加わると
、多数キャリアが発生しンース又はドレインのpH合に
順方向のバイアスが印加され、基体又はシェル中に電流
が流九る現象(所謂ラッチアップ)が生じJIJbとb
う欠点和結びつぐ、このラッチアップ現象を防止するた
めにp型チャネルトランジスタおよびn1Mチャネルト
ランジスタの形成領域間の距離を1G7jm以上随した
夛、それぞれの領域の囲りにガードリング層を設けたり
する手法が従来採用されて騒たが、好ましい結果を得て
はいな−、その理由V!種々あるが、第1Fi集積回路
のチップ画積の増加を招き、高集積化や高密度化が困鼎
となることであシ、第2Vip型およびn疲の拡散領域
が多く存在するために、寄生のpn接合が増え、高速化
の障害となること、であろう。
t ary Ne t a IC)xid Ejemi
conductor)がよく仰られている・従来のCM
O8fi、シリコン単結晶基板上の一部にその基板の導
嶌夕1ブとは極性の異なる鋤板(F9r蘭ワエル)を鹸
け、基板領域又はシェル領域のhずれかにp型チャネル
M(7S)ランジスタを設は他方にはn型チャネルMO
Sトランジスタをそれぞれ設けて形成してhた・しかる
にこうした従来捕造では1次に示すような欠点を有して
hた・翫i GCh p 型チャネルトランジスタとn
型チャネルトランジスタとの間にウェルを介してバイボ
ー2トランジスタが寄生的に形成されることがめげられ
る。これはsWtrMの入力時にサージ電圧が加わると
、多数キャリアが発生しンース又はドレインのpH合に
順方向のバイアスが印加され、基体又はシェル中に電流
が流九る現象(所謂ラッチアップ)が生じJIJbとb
う欠点和結びつぐ、このラッチアップ現象を防止するた
めにp型チャネルトランジスタおよびn1Mチャネルト
ランジスタの形成領域間の距離を1G7jm以上随した
夛、それぞれの領域の囲りにガードリング層を設けたり
する手法が従来採用されて騒たが、好ましい結果を得て
はいな−、その理由V!種々あるが、第1Fi集積回路
のチップ画積の増加を招き、高集積化や高密度化が困鼎
となることであシ、第2Vip型およびn疲の拡散領域
が多く存在するために、寄生のpn接合が増え、高速化
の障害となること、であろう。
こうした従来構造の欠点を改善する方法として808
(8i1icon on 8apphire)基板を使
用した0MO8が提案されている。しかしこのようなJ
!!穏基板基板に成長させたエピタキシャルシリコン瞑
には、高密度の欠陥が存在し、欠陥を起因とし九接合リ
ークが発生し易IAことがあシ、更には808基板の鳥
価格化等々の問題もあるので、特殊な用途のみに使用さ
れて匹るに過ぎなかり友・これらO問題点の−〈つかを
解決する丸めK。
(8i1icon on 8apphire)基板を使
用した0MO8が提案されている。しかしこのようなJ
!!穏基板基板に成長させたエピタキシャルシリコン瞑
には、高密度の欠陥が存在し、欠陥を起因とし九接合リ
ークが発生し易IAことがあシ、更には808基板の鳥
価格化等々の問題もあるので、特殊な用途のみに使用さ
れて匹るに過ぎなかり友・これらO問題点の−〈つかを
解決する丸めK。
さら(部分的に形成した非晶1m電体験を有するシリコ
ン基板を用すて、非晶質#S電体膜上に堆積した多結晶
シリコンを電界効果トランジスタのソース・ドレイン領
域としたChO8gH造が提案されるに到りた。これは
BO−0MO8(!!uried U−xide 0M
O8)と称されており1例えばジャパニーズ・ジャーナ
ル・オプ・ア7゛ライド・フィジイックス(Japan
ese Journal of Appl 1edPh
ysics)誌、1979年、第18°巻、45頁〜5
゜頁に報告されている。しかしこうした従来の所謂BO
CMC)844成では、−載体表面に堆積されたシリコ
ンは多結晶型であるために、スイッチング速度を決める
トランジスタのチャネル領域又はその一部に使用するこ
とは困難であり、″また単結晶と多結晶シリコンとのr
E!Jに、遷移髄域が存在するので素子数g[時に余裕
を見込む必要が生じ、素子の微細化に対して欠点となっ
ていた。
ン基板を用すて、非晶質#S電体膜上に堆積した多結晶
シリコンを電界効果トランジスタのソース・ドレイン領
域としたChO8gH造が提案されるに到りた。これは
BO−0MO8(!!uried U−xide 0M
O8)と称されており1例えばジャパニーズ・ジャーナ
ル・オプ・ア7゛ライド・フィジイックス(Japan
ese Journal of Appl 1edPh
ysics)誌、1979年、第18°巻、45頁〜5
゜頁に報告されている。しかしこうした従来の所謂BO
CMC)844成では、−載体表面に堆積されたシリコ
ンは多結晶型であるために、スイッチング速度を決める
トランジスタのチャネル領域又はその一部に使用するこ
とは困難であり、″また単結晶と多結晶シリコンとのr
E!Jに、遷移髄域が存在するので素子数g[時に余裕
を見込む必要が生じ、素子の微細化に対して欠点となっ
ていた。
本発明はp型チャネル−界効果トランジスタおよび0型
チヤネル屯界効果トランジスタを伴せ形成して成る相補
型半導体装置において、単結晶シリコン基板上に部分的
に設けた非晶質誘電体と前記シリコン基板表面および前
記非晶質誘電体又はその一部を含むように成長したシリ
コン単結晶膜とから構成され、前記非晶質1lIIE体
上に堆積したシリコン単結、all[に前記9社チャネ
ルトランジスタのソース拡散領域、ドレイン拡散領域、
ゲート領域の少くともいずれか1つ、もしくはn型チャ
ネルトランジ・スタのソース拡散領域、ドレイン拡散領
域、ゲート領域の少くともいずれか1つを設けたことを
特徴とする相補型半導体装置を提供するものである− 以下1図を用すて従来のBO−CMUS構成と本発Ql
illl成とを比較し、詳しく説明する・耐1図は、従
来のBO−0MO8構成の特徴を説明するために示した
CM(JSインバータの模式的断面図i図である・通常
、1がnff1シリコン基板、2が91Mウェル、3が
非晶質誘電体膜−えはシリコンの酸化膜、4が単結畠シ
リコン膜、5がエピタキシャル成長時に堆積された多結
晶シリコン−16がフィールド酸化膜、7がゲート酸化
1に、8がaWiチャネルMO8)ランジスタのゲート
用多結晶シリコン、9がそのソース・ドレイン拡散祐域
、10がPJflチャネルλ108トランジスタのゲー
ト用多結晶シリコン、11がそのソース・ドレイン拡り
領域で、12が層間絶縁膜例えばCVD法によるP8G
@、そして13がコンタクト穴の上に配騙されるアルミ
ニウム、という構成が多用されてしる・こうした従来の
BO−CMO8F4成はトランジスタのソース・ドレイ
ンの大部分が誘電体である酸化膜を介して基板と接続さ
れていることが特徴的であり、このため接合u 17が
低減され@fdh速動作が期待される・しかるrcts
m体上#cjll横されたシリコン膜は多結晶であるが
故に、スイッチング特注に著しい影響を及tzすキャリ
ア移動度が小さく、チャネル領:或もしくはその一部に
使用することは困難である・ それに対して第2図は本発明の特徴的な構成を第1図に
対比して示した模式的断面図でおり、飼えば、101が
n型シリコン基板、102がp^Vつニル、103が非
晶質誘電体内えばシリコンの酸化膜、1G4が多結晶シ
リコン膜、105がゲート酸化1[,106がn1jl
チャネルMO8)ランジスタのゲート用多結晶シリコン
、107がそのソース・ドレイン拡散領域で、108が
p型チャネルMO8)7ンジスタのゲート用多結晶シリ
コン。
チヤネル屯界効果トランジスタを伴せ形成して成る相補
型半導体装置において、単結晶シリコン基板上に部分的
に設けた非晶質誘電体と前記シリコン基板表面および前
記非晶質誘電体又はその一部を含むように成長したシリ
コン単結晶膜とから構成され、前記非晶質1lIIE体
上に堆積したシリコン単結、all[に前記9社チャネ
ルトランジスタのソース拡散領域、ドレイン拡散領域、
ゲート領域の少くともいずれか1つ、もしくはn型チャ
ネルトランジ・スタのソース拡散領域、ドレイン拡散領
域、ゲート領域の少くともいずれか1つを設けたことを
特徴とする相補型半導体装置を提供するものである− 以下1図を用すて従来のBO−CMUS構成と本発Ql
illl成とを比較し、詳しく説明する・耐1図は、従
来のBO−0MO8構成の特徴を説明するために示した
CM(JSインバータの模式的断面図i図である・通常
、1がnff1シリコン基板、2が91Mウェル、3が
非晶質誘電体膜−えはシリコンの酸化膜、4が単結畠シ
リコン膜、5がエピタキシャル成長時に堆積された多結
晶シリコン−16がフィールド酸化膜、7がゲート酸化
1に、8がaWiチャネルMO8)ランジスタのゲート
用多結晶シリコン、9がそのソース・ドレイン拡散祐域
、10がPJflチャネルλ108トランジスタのゲー
ト用多結晶シリコン、11がそのソース・ドレイン拡り
領域で、12が層間絶縁膜例えばCVD法によるP8G
@、そして13がコンタクト穴の上に配騙されるアルミ
ニウム、という構成が多用されてしる・こうした従来の
BO−CMO8F4成はトランジスタのソース・ドレイ
ンの大部分が誘電体である酸化膜を介して基板と接続さ
れていることが特徴的であり、このため接合u 17が
低減され@fdh速動作が期待される・しかるrcts
m体上#cjll横されたシリコン膜は多結晶であるが
故に、スイッチング特注に著しい影響を及tzすキャリ
ア移動度が小さく、チャネル領:或もしくはその一部に
使用することは困難である・ それに対して第2図は本発明の特徴的な構成を第1図に
対比して示した模式的断面図でおり、飼えば、101が
n型シリコン基板、102がp^Vつニル、103が非
晶質誘電体内えばシリコンの酸化膜、1G4が多結晶シ
リコン膜、105がゲート酸化1[,106がn1jl
チャネルMO8)ランジスタのゲート用多結晶シリコン
、107がそのソース・ドレイン拡散領域で、108が
p型チャネルMO8)7ンジスタのゲート用多結晶シリ
コン。
109がそのソース・ドレイン拡散領域、110が層関
絶縁娯、111がアルミニウム、という構成が好都合で
ある・ここで露出したシリコン基板表面に近接した非晶
*1111E体103の少くとも一部に多結晶シリコン
−が堆積されて−ることが′#値的で、これはエピタキ
シャルシリコン成長時K。
絶縁娯、111がアルミニウム、という構成が好都合で
ある・ここで露出したシリコン基板表面に近接した非晶
*1111E体103の少くとも一部に多結晶シリコン
−が堆積されて−ることが′#値的で、これはエピタキ
シャルシリコン成長時K。
たトエばジクロルシラン(Sif′1fC1t )のよ
うな塩素が含まれ友ソースガスを水素をキャリアガスと
して反応チャンバーに導入することKよって実現できる
。
うな塩素が含まれ友ソースガスを水素をキャリアガスと
して反応チャンバーに導入することKよって実現できる
。
こうして得た本発明の構成では、非晶質誘電体上のシリ
コン#IIiにソース・ドレイン領域のみならず、チャ
ネル領域もしくはその一部をも形成しであることになる
ため、従来のBO−CM(78と比較してソース・ドレ
インi[埴の接合面積は少〈なシ、拡散答綾の低下がよ
ル以上可能となシ、さらに単結晶シリコンと多結晶シリ
コンとの遷移領域が存在しないので素子の微細化をも同
時に実現できる利点を得る。第3図(a)(b)(c)
は本発明構成の他のガを示した模式的な断面図である0
図中xFip型チャネルMO8)ランジスタ領域、Yは
allチャネルMvsト>ンジスタ領域を示しており、
さらKAは戒W4圧VDDを、Bはインバータ出力Vo
を、 C−は接地電圧VGNDをそれぞれ示しさらKl
)はn型チャネルトランジスタの基板電位で通常VDD
と同−位にして用いられ、Edn型チャネルトランジス
タの基板電位で通常VGNDと同電位にして用いられて
いる・第3図(a)に示した実施列は、籐2図に示した
実施列のようにp型ウェル102を用匹たpΩ接合によ
りてn型チャネルトランジスタの基板を分離して−るの
ではなく。
コン#IIiにソース・ドレイン領域のみならず、チャ
ネル領域もしくはその一部をも形成しであることになる
ため、従来のBO−CM(78と比較してソース・ドレ
インi[埴の接合面積は少〈なシ、拡散答綾の低下がよ
ル以上可能となシ、さらに単結晶シリコンと多結晶シリ
コンとの遷移領域が存在しないので素子の微細化をも同
時に実現できる利点を得る。第3図(a)(b)(c)
は本発明構成の他のガを示した模式的な断面図である0
図中xFip型チャネルMO8)ランジスタ領域、Yは
allチャネルMvsト>ンジスタ領域を示しており、
さらKAは戒W4圧VDDを、Bはインバータ出力Vo
を、 C−は接地電圧VGNDをそれぞれ示しさらKl
)はn型チャネルトランジスタの基板電位で通常VDD
と同−位にして用いられ、Edn型チャネルトランジス
タの基板電位で通常VGNDと同電位にして用いられて
いる・第3図(a)に示した実施列は、籐2図に示した
実施列のようにp型ウェル102を用匹たpΩ接合によ
りてn型チャネルトランジスタの基板を分離して−るの
ではなく。
非晶質錦域体1id103を介して基板分離しているこ
とを特徴として^る1萬3図(b)に示した実m例はp
智チャネルトランジスタを形成すべきX領域における非
晶質St体103の窓開は部分を大きくシ、pIIkト
ランジスタを形成すべきalll基体104が低抵抗の
シリコン基板201と接触できるようにしたもので、電
源電圧VDDが低抵抗シリコン基板端子りに印加しても
電圧降下が小さく、スイッチング速度もよ〕速くなると
いう効果を有する。tた窓開は寸法がトランジスタのゲ
ート寸法よ)−太き一場合にはトランジスタのドレイン
領域は非晶質誘電体上に形成し、ソース領域を窓開は部
分の一部に配置することにより、ソースに印加される電
界はl!効的には小さく、拡散容量の増大はまぬがれる
・第3図(c) K示した実施例はD置チャンネルトラ
ンジスタの基板配線をもシリコン基板の一部102で行
うことを考慮したものでそれぞれのトランジスタのソー
ス領域は窓開は部分の1%に配置し、拡散容量の増大を
防止している。K 3114 (a) (b) (c)
各図に味発明によるCMO8構威〇−例を示したが、非
晶質誘電体上に琳結晶シリコン膜が堆積し、その領域を
トランジスタの一部もしくは全部に利用していることが
、これら(共通する特徴に他ならなり、この結果拡散容
量は808並みで、電子移#b度やリークwL流はシリ
コン基板を用すたnチャネルMO8並みとなプ、極めて
高速で且つ高信頼性の素子を得ることが可能となる。
とを特徴として^る1萬3図(b)に示した実m例はp
智チャネルトランジスタを形成すべきX領域における非
晶質St体103の窓開は部分を大きくシ、pIIkト
ランジスタを形成すべきalll基体104が低抵抗の
シリコン基板201と接触できるようにしたもので、電
源電圧VDDが低抵抗シリコン基板端子りに印加しても
電圧降下が小さく、スイッチング速度もよ〕速くなると
いう効果を有する。tた窓開は寸法がトランジスタのゲ
ート寸法よ)−太き一場合にはトランジスタのドレイン
領域は非晶質誘電体上に形成し、ソース領域を窓開は部
分の一部に配置することにより、ソースに印加される電
界はl!効的には小さく、拡散容量の増大はまぬがれる
・第3図(c) K示した実施例はD置チャンネルトラ
ンジスタの基板配線をもシリコン基板の一部102で行
うことを考慮したものでそれぞれのトランジスタのソー
ス領域は窓開は部分の1%に配置し、拡散容量の増大を
防止している。K 3114 (a) (b) (c)
各図に味発明によるCMO8構威〇−例を示したが、非
晶質誘電体上に琳結晶シリコン膜が堆積し、その領域を
トランジスタの一部もしくは全部に利用していることが
、これら(共通する特徴に他ならなり、この結果拡散容
量は808並みで、電子移#b度やリークwL流はシリ
コン基板を用すたnチャネルMO8並みとなプ、極めて
高速で且つ高信頼性の素子を得ることが可能となる。
これらの実施列のなさでも、特に第3図(b)およびf
s3図(c)に示し九構成は、従来のBO−CMO=8
法を用すて実現することは極めて困難な構成であろう、
すなわち誘電体上あるいFi銹電体側面に堆積されたシ
リコンは従来のBU−CMO8では多結晶あるいは多結
晶・単結晶の遷移状!1にあり、トランジスタのチャネ
ルとして適用することはトランジスタの特性を低下させ
る原因となるからである・ このように1本発明を用することにより従来の所w4c
MO8)ランジスタでは成し得なかつた隔速化を計るこ
とができ、従来の所Bsusトランジスタでは成し得な
かった高信頼性、低価格化を実現可能とし、しかも烏装
置化や高集積化を容易に行うことができる等1本発明は
極めて有効性が高いことがわかる拳さらに本発lIO特
許請求の範囲の記載からも判るように、非晶質IWIE
体上に堆積された単結晶性シリコンは、ゲート領域やソ
ース・ドレイン領域のいずれにも用いることが可能であ
シ、第2図及び第3図(a)(b)(c)に例として示
した実jII内の構成に限定されるものではなり。
s3図(c)に示し九構成は、従来のBO−CMO=8
法を用すて実現することは極めて困難な構成であろう、
すなわち誘電体上あるいFi銹電体側面に堆積されたシ
リコンは従来のBU−CMO8では多結晶あるいは多結
晶・単結晶の遷移状!1にあり、トランジスタのチャネ
ルとして適用することはトランジスタの特性を低下させ
る原因となるからである・ このように1本発明を用することにより従来の所w4c
MO8)ランジスタでは成し得なかつた隔速化を計るこ
とができ、従来の所Bsusトランジスタでは成し得な
かった高信頼性、低価格化を実現可能とし、しかも烏装
置化や高集積化を容易に行うことができる等1本発明は
極めて有効性が高いことがわかる拳さらに本発lIO特
許請求の範囲の記載からも判るように、非晶質IWIE
体上に堆積された単結晶性シリコンは、ゲート領域やソ
ース・ドレイン領域のいずれにも用いることが可能であ
シ、第2図及び第3図(a)(b)(c)に例として示
した実jII内の構成に限定されるものではなり。
次に本発明の実施岡をその製造の一列と共に図を使って
更に詳細#/c鋭羽する。第4図(a)(b)(c)(
d)の各図は本発明を実現するためのC皿OSインバー
タ回路の製造プロセスを順を追って示したもので& f
illシリコン基板41に熱酸化法によって約500O
A(D@化@42を形成し、たとえば通常の写真蝕刻技
術とエツチング法(よりトランジスタのゲート領竣とな
すべき領域のシリコン酸化膜を除去する。その後たとえ
ば水素をキャリアガスとし、ジ・クロルシラン(E31
)4C1l)をソースガスとして反忠糸内に導入し、
80 torr8[の減圧下、1080℃の基板温度で
熱分牌によってシリコンのエピタキシャル成畏を行うと
、シリコン基板表Mおよび酸化l[42上の一部を含む
ように平滑なn型単結晶シリコン43が堆積できる・仮
)Kエピタキシャルシリコン膜厚と撤化膜42の膜厚と
の差へtに比して、醸化1![42のパターン寸法tの
半分が同8度もしくはそれ以下の場合には酸化膜上のシ
リコンは単結晶状態で両側から接続され、酸化膜42は
第5因で示されるように単結晶シリコンの中に埋め込ま
れる。第4図では酸化膜パターン寸法が比較的大きい場
合のE/11″’c’、gr4図(a)か得られる°0
次にゲート酸化膜44を形成後1通常の′4Tc蝕刻技
術とイオン注入等の手段によシ&ttIJ1チャネルト
ランジスタを形成すべき領域のみの基板表面Kp型不純
物を制御して導入し、適当な熱処浬後、イオン注入によ
りて所望のatLを有するp型ウェル領域45を形成し
、その後、イオン注入によって所望のトランジスタしき
い値電圧値を得ゐ0次に多結晶シリコン46とシリコン
窒化Ill!47をたとえばCVD法で堆積し。
更に詳細#/c鋭羽する。第4図(a)(b)(c)(
d)の各図は本発明を実現するためのC皿OSインバー
タ回路の製造プロセスを順を追って示したもので& f
illシリコン基板41に熱酸化法によって約500O
A(D@化@42を形成し、たとえば通常の写真蝕刻技
術とエツチング法(よりトランジスタのゲート領竣とな
すべき領域のシリコン酸化膜を除去する。その後たとえ
ば水素をキャリアガスとし、ジ・クロルシラン(E31
)4C1l)をソースガスとして反忠糸内に導入し、
80 torr8[の減圧下、1080℃の基板温度で
熱分牌によってシリコンのエピタキシャル成畏を行うと
、シリコン基板表Mおよび酸化l[42上の一部を含む
ように平滑なn型単結晶シリコン43が堆積できる・仮
)Kエピタキシャルシリコン膜厚と撤化膜42の膜厚と
の差へtに比して、醸化1![42のパターン寸法tの
半分が同8度もしくはそれ以下の場合には酸化膜上のシ
リコンは単結晶状態で両側から接続され、酸化膜42は
第5因で示されるように単結晶シリコンの中に埋め込ま
れる。第4図では酸化膜パターン寸法が比較的大きい場
合のE/11″’c’、gr4図(a)か得られる°0
次にゲート酸化膜44を形成後1通常の′4Tc蝕刻技
術とイオン注入等の手段によシ&ttIJ1チャネルト
ランジスタを形成すべき領域のみの基板表面Kp型不純
物を制御して導入し、適当な熱処浬後、イオン注入によ
りて所望のatLを有するp型ウェル領域45を形成し
、その後、イオン注入によって所望のトランジスタしき
い値電圧値を得ゐ0次に多結晶シリコン46とシリコン
窒化Ill!47をたとえばCVD法で堆積し。
写真蝕刻技術およびエツチング技術とを用いてp星基板
上(形成すべきn型チャネルトランジスタのゲートに相
当するシリコン窒化、1I47と多結晶シリコン46と
を連続的にエツチングして形成する6次にヒ素又はリン
等のn型導電性を生ぜしめる不純物を10cm 以上
のドーズ量でイオン注入してn型チャネルトランジスタ
のソース・ドレイン領域48を形成し、@4図(b)を
得る。続すて熱陵化処理を施して、ソース・ドレイン領
域48の上にのみ300OAllfの酸化膜を形成する
・次にシリコン窒化![47を全f的に除去し、ボロン
等のpFJ導電性を生ぜしめる不純物を拡散すると多結
晶シリコンはp型の導!!性を呈し、低抵抗化される6
次Kp型チャネルトランジスタのゲートに相当する多結
晶シリコン46を同様な写真蝕刻技術とエツチング技術
とを用いてパターン化し続すてポロン等のp型導電性を
生ぜしめる不純物をイオン注入してp型チャネルトラン
ジスタのソース・ドレイン領域49を形成すると111
4図(c)を得る・適当な熱処理を行うととKよりイオ
ン注入による損障を回復させた後1wI関絶縁慣として
P8Gi[50をたとえばCVD法で准覆し1表面の平
滑化を計る・次にコンタクトホールのパターン化を行t
A、導電性材料たとえばアルミニタム51を破着させ、
配線電極のパターン化を行い。
上(形成すべきn型チャネルトランジスタのゲートに相
当するシリコン窒化、1I47と多結晶シリコン46と
を連続的にエツチングして形成する6次にヒ素又はリン
等のn型導電性を生ぜしめる不純物を10cm 以上
のドーズ量でイオン注入してn型チャネルトランジスタ
のソース・ドレイン領域48を形成し、@4図(b)を
得る。続すて熱陵化処理を施して、ソース・ドレイン領
域48の上にのみ300OAllfの酸化膜を形成する
・次にシリコン窒化![47を全f的に除去し、ボロン
等のpFJ導電性を生ぜしめる不純物を拡散すると多結
晶シリコンはp型の導!!性を呈し、低抵抗化される6
次Kp型チャネルトランジスタのゲートに相当する多結
晶シリコン46を同様な写真蝕刻技術とエツチング技術
とを用いてパターン化し続すてポロン等のp型導電性を
生ぜしめる不純物をイオン注入してp型チャネルトラン
ジスタのソース・ドレイン領域49を形成すると111
4図(c)を得る・適当な熱処理を行うととKよりイオ
ン注入による損障を回復させた後1wI関絶縁慣として
P8Gi[50をたとえばCVD法で准覆し1表面の平
滑化を計る・次にコンタクトホールのパターン化を行t
A、導電性材料たとえばアルミニタム51を破着させ、
配線電極のパターン化を行い。
水素中でアルミニタムとシリコンの合金化を施すと本発
明による構成の仕上り図の第4図(d)を得る。そして
必IIK応じてCVD法で保護膜を堆積させ、電極バッ
ド上の櫟1g15gを写真蝕刻技法にエツチング法によ
ル除去する。こうして得られた本発明のトランジスタ特
性は極めて良好で、例えばドレインリークを流はドレイ
ン電圧5vの時ジスタと同程度の憾を示したー 以上説明したように本発明の構成によれば、電圧の加わ
るドレイン拡散領域が基板および従来構成における所蒙
チャネルストッパー拡歌領斌から誘電的に分離されるた
め、拡散容量の大幅なる削減を可#!にせしめ、高速動
作を実現でき、しか4黴細化を容易たらしめる利点をも
たらすことが明らかとなった。
明による構成の仕上り図の第4図(d)を得る。そして
必IIK応じてCVD法で保護膜を堆積させ、電極バッ
ド上の櫟1g15gを写真蝕刻技法にエツチング法によ
ル除去する。こうして得られた本発明のトランジスタ特
性は極めて良好で、例えばドレインリークを流はドレイ
ン電圧5vの時ジスタと同程度の憾を示したー 以上説明したように本発明の構成によれば、電圧の加わ
るドレイン拡散領域が基板および従来構成における所蒙
チャネルストッパー拡歌領斌から誘電的に分離されるた
め、拡散容量の大幅なる削減を可#!にせしめ、高速動
作を実現でき、しか4黴細化を容易たらしめる利点をも
たらすことが明らかとなった。
なお、王妃の各夷1例としては非晶質誘電体としてシリ
コン−出城を用^たものを説明してきたが、シリコン窒
化膜ヤP8G等を用−ても良く。
コン−出城を用^たものを説明してきたが、シリコン窒
化膜ヤP8G等を用−ても良く。
その上に成長し九エピタキシャルシリコンの結晶性やそ
の効果についてめても同様に有効であった。
の効果についてめても同様に有効であった。
鮮1図は、従来OBCI−CMO8構成の飼を示す多結
晶シリコンゲートHChaOSインバータの模式的断面
図で、諺2図は本発明の構成の一同を菖IIi!JK対
比して示した模式的断面図である0図中の番号は。 1.101・−・シリコン基板、2,102−plil
ミラエル、103−一非晶質紡電体@、4,104−・
エピタキシャルシリコン@* s−1結晶シリコン、6
・−フィールド酸化膜、7,105− ゲート酸化g!
、8゜106・−nfflチャネルトランジスタのゲー
ト多結晶シリコン、9,107−n雛チャネルトランジ
スタのソース・ドレイン拡散領域、10.108・・・
pをチャネルトランジスタのゲート多結晶シリコン。 11s109=pliチヤネルト2ンジスタのソース・
ドレイン拡散領域、12.110一層間絶縁膜。 13.111・−アルミニウム2線、をそれぞれ示す・
謳3図(a)(b)(c)の各図は本発明の他の実施間
を示す模式的It rfiIAで1図中201は抵抗が
よ〕#にいシリコン基板を示して匹る。 第4図は本発明の実−列についてそれを東男するための
製造工程の一例を工8順に示した断面図であり、図中の
番号は。 41 ・−・シ!J コア&Di、 42−*A!#
1llE体候。 43・・・エピタキシャルシリコンml、44−・ケー
ト数比@、45・・・p型ウェル領域、46−・・多結
晶シリコン、47・・・シリコン窒化映、48−・n型
チャネルトランジスタのソース・ドレイン領域、49・
・・p蟹チャネルトランジスタのソース・ドレイン饋域
、SO−・・層間絶縁1i、51・・・金属配線、をそ
れぞれ示す。 語5図はエピタキシャルシリコン膜厚と醪ピ化膜厚との
差Δtと酸化膜パターン寸法tとの間にΔt≧−という
関係がある場合のエピタキシャルシリコンの堆樵さ九た
形状を示したものである。 図中の番号・記号は。 51・−シリコン基板、52−非晶質8M体膜。 53・・・エピタキシャルシリコン&I。 Δを−・エピタキシャル7リコン1IIPIi!Lと非
晶質窮電体編厚との差。 L・・・非晶質誘電体窓開は部にはさまれた非晶質パタ
ーン寸法、t−それぞれ示す− 代理人 弁理士 V3 原 晋 第 1 図 鬼 ! ぐ シ Cb) (Cン 第4図
晶シリコンゲートHChaOSインバータの模式的断面
図で、諺2図は本発明の構成の一同を菖IIi!JK対
比して示した模式的断面図である0図中の番号は。 1.101・−・シリコン基板、2,102−plil
ミラエル、103−一非晶質紡電体@、4,104−・
エピタキシャルシリコン@* s−1結晶シリコン、6
・−フィールド酸化膜、7,105− ゲート酸化g!
、8゜106・−nfflチャネルトランジスタのゲー
ト多結晶シリコン、9,107−n雛チャネルトランジ
スタのソース・ドレイン拡散領域、10.108・・・
pをチャネルトランジスタのゲート多結晶シリコン。 11s109=pliチヤネルト2ンジスタのソース・
ドレイン拡散領域、12.110一層間絶縁膜。 13.111・−アルミニウム2線、をそれぞれ示す・
謳3図(a)(b)(c)の各図は本発明の他の実施間
を示す模式的It rfiIAで1図中201は抵抗が
よ〕#にいシリコン基板を示して匹る。 第4図は本発明の実−列についてそれを東男するための
製造工程の一例を工8順に示した断面図であり、図中の
番号は。 41 ・−・シ!J コア&Di、 42−*A!#
1llE体候。 43・・・エピタキシャルシリコンml、44−・ケー
ト数比@、45・・・p型ウェル領域、46−・・多結
晶シリコン、47・・・シリコン窒化映、48−・n型
チャネルトランジスタのソース・ドレイン領域、49・
・・p蟹チャネルトランジスタのソース・ドレイン饋域
、SO−・・層間絶縁1i、51・・・金属配線、をそ
れぞれ示す。 語5図はエピタキシャルシリコン膜厚と醪ピ化膜厚との
差Δtと酸化膜パターン寸法tとの間にΔt≧−という
関係がある場合のエピタキシャルシリコンの堆樵さ九た
形状を示したものである。 図中の番号・記号は。 51・−シリコン基板、52−非晶質8M体膜。 53・・・エピタキシャルシリコン&I。 Δを−・エピタキシャル7リコン1IIPIi!Lと非
晶質窮電体編厚との差。 L・・・非晶質誘電体窓開は部にはさまれた非晶質パタ
ーン寸法、t−それぞれ示す− 代理人 弁理士 V3 原 晋 第 1 図 鬼 ! ぐ シ Cb) (Cン 第4図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 p型チャネル電界効果トランジスタおよびn型チャネル
電界効果トランジスタを伴せ形成して成る相補型半導体
装置(おりて、単結晶シリコン基板上に部分的に設けた
非晶質鍔電体と前記シリコン基板表置および前記非晶質
誘電体又はその一部を含むように成長したシリコン単結
晶膜とから情成され、前記非晶質pj1/を体上に堆積
したシリコン単結晶膜に前記p型チャネルトランジスタ
のソース拡散領域、ドレイン拡散領域、ゲート領域の少
くともいずれか1つ、もしくは態量チャネルトランジス
タのソース拡散領域、ドレイン拡散領域。 ゲート領域の少くともいずれか1つを設けた。ことを特
徴とする相補型半導体装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56156684A JPS5857746A (ja) | 1981-10-01 | 1981-10-01 | 相補型半導体装置 |
US06/395,110 US4637127A (en) | 1981-07-07 | 1982-07-06 | Method for manufacturing a semiconductor device |
DE19823225398 DE3225398A1 (de) | 1981-07-07 | 1982-07-07 | Halbleitervorrichtung und verfahren zu ihrer herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56156684A JPS5857746A (ja) | 1981-10-01 | 1981-10-01 | 相補型半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5857746A true JPS5857746A (ja) | 1983-04-06 |
Family
ID=15633061
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56156684A Pending JPS5857746A (ja) | 1981-07-07 | 1981-10-01 | 相補型半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5857746A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03231471A (ja) * | 1990-02-06 | 1991-10-15 | Agency Of Ind Science & Technol | 絶縁ゲート電界効果トランジスタ |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4944554A (ja) * | 1972-09-04 | 1974-04-26 | ||
JPS556831A (en) * | 1978-06-29 | 1980-01-18 | Fujitsu Ltd | Complementary mis integrated circuit device |
-
1981
- 1981-10-01 JP JP56156684A patent/JPS5857746A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4944554A (ja) * | 1972-09-04 | 1974-04-26 | ||
JPS556831A (en) * | 1978-06-29 | 1980-01-18 | Fujitsu Ltd | Complementary mis integrated circuit device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03231471A (ja) * | 1990-02-06 | 1991-10-15 | Agency Of Ind Science & Technol | 絶縁ゲート電界効果トランジスタ |
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