JPS59100521A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPS59100521A
JPS59100521A JP21013482A JP21013482A JPS59100521A JP S59100521 A JPS59100521 A JP S59100521A JP 21013482 A JP21013482 A JP 21013482A JP 21013482 A JP21013482 A JP 21013482A JP S59100521 A JPS59100521 A JP S59100521A
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JP
Japan
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region
polycrystalline
layer
buried contact
phosphorus
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Pending
Application number
JP21013482A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toru Inaba
稲葉 透
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPS59100521A publication Critical patent/JPS59100521A/en
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
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268

Abstract

PURPOSE:To lower sheet resistance of a semiconductor device by a method wherein after concentration of phosphorus at the upper part region of an opening in an N type polycrystalline silicon layer is made to lower concentration selectively than the other regions, a buried contact region is formed. CONSTITUTION:A non-doped polycrystalline Si layer 19 is formed on a substrate 11 using the chemical vapor phase growth method. Then phosphorus ions are implanted selectively with a high dose to the polycrystalline Si layer 19 using a resist pattern 20 to cover selectively only the upper part region of a buried contact diffusion window 18 to form a high concentration phosphorus implanted region 21'. Then after the resist pattern 20 is removed, a phosphorus ion implanted region 22' of comparatively low concentration is formed on the whole surface of the polycrystalline Si layer 19. Then patterning of the polycrystalline Si layer 19 is performed to form a polycrystalline Si gate electrode, etc.

Description

【発明の詳細な説明】 (a)  発明の技術分野 本発明は半導体装置の製造方法に係り、特に多結晶シリ
コン電極と拡散層を直かに接続するための埋込みコンタ
クト領域(buried contact)の形成方法
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Technical Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and in particular to the formation of a buried contact region for directly connecting a polycrystalline silicon electrode and a diffusion layer. Regarding the method.

(b)  技術の背景 シリコン・ゲートヲ有スるエンハンスメント・デプリー
ション・インバータに於ては、第1図に示す回路図のよ
うに、デグリーシ璽ンートランジスタ(D−Tr)のシ
リコン・ゲートとソース・ドレイン領域(S/D)とが
電気的に接続される。
(b) Technical Background In an enhancement depletion inverter with a silicon gate, as shown in the circuit diagram shown in Figure 1, the silicon gate and source drain of a degree depletion transistor (D-Tr) are connected to each other. The region (S/D) is electrically connected.

(図中E −T r ハエンハンスメント・トランジス
タ)この際上記シリコン・ゲートとS/D領域との電気
的接続を通常のアルミニウム(Az)配線を介して行う
と、素子面積が拡大し集積度が低下するという問題があ
る。
(E-Tr in the figure is an enhancement transistor) At this time, if the electrical connection between the silicon gate and the S/D region is made via ordinary aluminum (Az) wiring, the device area will expand and the degree of integration will increase. There is a problem with the decline.

そこで、第2図に示す平面図のように、デプリーション
・トランジスタ(D−Tr)のゲート電極(CD)の一
部をソース・ドレイン領域(S/D)上に延長し、該ゲ
ート電極延長部(GD’)から選択的に不純物を固相−
固相・拡散させて形成した埋込みコンタクト領域(B 
C)を介してゲート電極GDをソース・ドレイン領域(
S/D)と電気的に接続することによυ、集積度や設計
自由度の向上が図られる。(図中GEはエンハンスメン
ト・トランジスタのゲート電極) 第3図は上記埋込みコンタクトを有するエンハンスメン
ト・デプリーション・インバータの一断面を模式的に示
したもので、図中1はp型シリコン(St)基板、2は
p生型チャネル−カット層、3はフィールド酸化膜、4
はグー)ff化膜、5は多結晶Stからなるエンハンス
メント・トランジスタ(E −T r )のゲート電極
(第2図GEに相当)、6は多結晶Siからなるデプリ
ーション・トランジスタ(D −T r )のゲート電
極の延長部(第2図GD′に相当)、7はn生型ドレイ
ン領域(第2図S/D領域に相当)、8はn十型ソース
領域、9はn生型埋込みコンタクト領域(第2図BCに
相当)、1oは絶縁膜を表わしている。
Therefore, as shown in the plan view of FIG. 2, a part of the gate electrode (CD) of the depletion transistor (D-Tr) is extended over the source/drain region (S/D), and the gate electrode extension (GD') to selectively remove impurities from the solid phase -
Buried contact region (B) formed by solid phase/diffusion
C) connect the gate electrode GD to the source/drain region (
By electrically connecting with S/D), the degree of integration and design freedom can be improved. (GE in the figure is the gate electrode of the enhancement transistor) Figure 3 schematically shows a cross section of the enhancement depletion inverter having the above-mentioned buried contacts, in which 1 is a p-type silicon (St) substrate; 2 is a p-type channel-cut layer, 3 is a field oxide film, and 4 is a p-type channel-cut layer.
5 is a gate electrode of an enhancement transistor (E-Tr) made of polycrystalline St (corresponding to GE in FIG. 2), 6 is a depletion transistor (D-Tr) made of polycrystalline Si. ) (corresponding to GD' in Figure 2), 7 is an n-type drain region (corresponding to S/D region in Figure 2), 8 is an n-type source region, and 9 is an n-type buried region. In the contact region (corresponding to BC in FIG. 2), 1o represents an insulating film.

(c)  従来技術と問題点 一方シリコン・グー)MOS ICに於ては、多結晶S
tゲグー電極の抵抗を下げスイッチング速度の遅れを防
止するために、多結晶Si層に、そのシート抵抗が30
〔Ω/口〕程度になるようガス拡散法等を用いシん(P
)が高濃度にドープされる。
(c) Conventional technology and problems On the other hand, in silicon goo (MOS) IC, polycrystalline S
In order to lower the resistance of the t-gegu electrode and prevent delays in switching speed, the polycrystalline Si layer has a sheet resistance of 30
Using a gas diffusion method, etc., the thickness is approximately [Ω/mouth].
) is heavily doped.

そして通常通シ基板面にイオン注入されたグ素(As)
を熱拡散させてn十型ンース・ドレイン領域(第3図7
)を形成する際、同時にシん(P)が高濃度にドープさ
れた多結晶Siゲート電極から基板内にシん(P)を固
相−面相・拡散させてn生型埋込みコンタクト領域(第
3図9)を形成した場合、シん(P)の拡散係数がひ素
(As)に比べて5〔倍〕程度あるために、埋込みコン
タクト領域(第3図9)が著しく拡がって形成され、例
えばソース・ドレイン領域(第3図7)の深さを0.5
〔μm〕程度に形成する場合埋込みコンタクト領域(第
3図9)の拡がシは1,5〜2〔μm〕程度に達する。
Then, ions of nitrogen (As) are usually implanted into the substrate surface.
is thermally diffused to form an n-type drain region (Fig. 3, 7
), at the same time, thin (P) is diffused in the substrate from the polycrystalline Si gate electrode doped with a high concentration of thin (P) into the substrate to form an n-type buried contact region (n-type buried contact region). 3), the buried contact region (Fig. 3, 9) is formed to be significantly expanded because the diffusion coefficient of silver (P) is about 5 times that of arsenic (As). For example, the depth of the source/drain region (Fig. 3, 7) is set to 0.5
In the case of forming the buried contact region (FIG. 3, 9) to a thickness of about [μm], the expansion of the buried contact region (FIG. 3, 9) reaches about 1.5 to 2 [μm].

そのため該埋込みコンタクト領域の拡がりが素子間分離
領域の幅を狭めることになシ、高積化されたICに於て
は接続するトランジスタ等との分離を不完全にする。そ
こで分離を完全にするために、素子間分離領域の幅を標
準設計寸法よりも1〜2〔μm〕程度広くとる必要があ
り、ICの集積度を低下させるという問題があった。
Therefore, the expansion of the buried contact region narrows the width of the element isolation region, and in highly integrated ICs, the isolation from connected transistors, etc. becomes incomplete. Therefore, in order to achieve complete isolation, it is necessary to make the width of the element isolation region approximately 1 to 2 [μm] wider than the standard design dimension, which poses a problem of lowering the degree of integration of the IC.

別に多結晶Siゲート電極の抵抗を下げる手段として、
多結晶Si層にひ素(As)を高濃度にドーズする方法
もあるが、ひ素(As)の同相−固相・拡散により埋込
みコンタクト領域を形成した際には、ひ素(As)の拡
散係数が少さいため充分な深さが得られず、良好なコン
タクト抵抗が得られない。従って、埋込みコンタクトの
形成には従来から専らシん(P)が用いられておシ、前
述したような問題を生じていた。
Separately, as a means of lowering the resistance of the polycrystalline Si gate electrode,
There is a method of dosing a polycrystalline Si layer with arsenic (As) at a high concentration, but when a buried contact region is formed by in-phase-solid-phase diffusion of arsenic (As), the diffusion coefficient of arsenic (As) Due to the small size, sufficient depth cannot be obtained and good contact resistance cannot be obtained. Therefore, in the past, only thin (P) was used to form buried contacts, which caused the problems described above.

(d)  発明の目的 本発明は、それ自体のシート抵抗が低く、且つ低いコン
タクト抵抗を有し拡が)の少ない埋込みコンタクトが得
られる多結晶シリコン・ゲート電極の形成方法を提供す
るものであシ、その目的とするところは埋込みコンタク
トを有するシリコン・グー)MO8ICの集積度を向上
せしめるにある。
(d) Object of the Invention The present invention provides a method for forming a polycrystalline silicon gate electrode that has a low sheet resistance and provides a buried contact with low contact resistance and low spreading. Its purpose is to improve the integration density of silicon MO8 ICs with buried contacts.

(e)  発明の構成 即ち本廃明は半導体装置の製造方法に於て、絶縁膜の開
孔を介して該絶縁膜の上部に形成されたシん(P)を含
むn型の多結晶シリコン層からn型不純物を固相−固相
・拡散させて半導体基板面にn型の埋込みコンタクト(
buried contact)領域を形成するに際し
て、該n型多結晶シリコン層に於ける前記開孔の上部領
域のシん(P)濃度を他の領域よシ低濃度にする工程を
有することを特徴とする。
(e) The structure of the invention, that is, the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device, in which n-type polycrystalline silicon containing a thin film (P) is formed on an upper part of an insulating film through an opening in the insulating film. An n-type buried contact (
In forming the buried contact region, the method is characterized by comprising a step of making the concentration of phosphorus (P) in the region above the opening in the n-type polycrystalline silicon layer lower than that in other regions. .

(f)  発明の実施例 以下本発明を実施例について、図を用いて詳細に説明す
る。
(f) Embodiments of the Invention The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第4図(イ)乃至(イ)は本発明の一実施例に於ける工
程断面図で、第5図(イ)乃至(ホ)は他の一実施例に
於ける工程断面図である。
FIGS. 4(A) to 4(A) are process cross-sectional views in one embodiment of the present invention, and FIGS. 5(A) to (E) are process cross-sectional views in another embodiment.

なお上記工程断面図は、第2図に於けるA −A’矢視
断面を表わしたものである。
The process cross-sectional diagrams above are taken along the line A-A' in FIG. 2.

本発明の方法によシ埋込みコンタクトを有するエンハン
スメント・デプリーションΦインバータを形成するに際
しては、例えばp型シリコン(Si)基板を用い、通常
通シ硼素(B)の選択イオン注入、選択酸化(LOGO
8)、ゲート酸化を行って、第4−〇)に示すようKp
型St基板11面にフィールド酸化膜12及びp中型チ
ャネル・カット層13で分離され、例えば500〜xo
oo(JL)程度の厚さのゲート酸化膜14で覆われた
インバータ15を形成する。
When forming an enhancement depletion Φ inverter having buried contacts by the method of the present invention, for example, a p-type silicon (Si) substrate is used, and selective ion implantation of boron (B) and selective oxidation (LOGO) are usually performed.
8) Perform gate oxidation to obtain Kp as shown in 4-0).
It is separated by a field oxide film 12 and a p medium channel cut layer 13 on the surface of the St type substrate 11, for example, 500~xo
An inverter 15 covered with a gate oxide film 14 having a thickness of approximately oo (JL) is formed.

次いで第4図(ロ)に示すように、該基板上にデプリー
ション・トランジスタ形成領域を表出する窓を有するレ
ジスト膜16を形成し、該レジスト膜16をマスクにし
、ゲート酸化膜14を通してシん(P)又はひ素(As
)の選択イオン注入を行い、p型Si基板11のデプリ
ーション・トランジスタ形成領域面に浅い低濃度のn型
不純物注入領域17’を形成する。(P+はりんイオン
sAs+はひ素イオン) 次いで通常の選択エツチング方法にょう、第4図(ハ)
に示すようにゲート酸化膜14にp型Si基板11面を
表出するburied contact拡散窓18を形
成する。
Next, as shown in FIG. 4(b), a resist film 16 having a window exposing the depletion transistor forming region is formed on the substrate, and using the resist film 16 as a mask, a thin film is formed through the gate oxide film 14. (P) or arsenic (As
) to form a shallow, low concentration n-type impurity implantation region 17' on the surface of the depletion transistor formation region of the p-type Si substrate 11. (P+ is a phosphorus ion sAs+ is an arsenic ion) Next, use the usual selective etching method, Figure 4 (c)
As shown in FIG. 2, a buried contact diffusion window 18 exposing the surface of the p-type Si substrate 11 is formed in the gate oxide film 14.

以上の工程は従来と変わりがない。The above process is the same as before.

次いで本発明の方法の一実施例に於ては、第4図に)に
示すように、上記基板上に化学気相成長法を用いて厚さ
3000〜5000 (人〕程度のノンドープ多結晶S
i層19を形成し、次いで通常フォト・プロセスを用い
該多結晶St層19上に前記埋込みコンタクト拡散窓1
8の上部領域のみを選択的に覆うレジスト・パターン2
0を形成し、該レジスト・パターン20をマスクにして
多結晶81層19面に選択的に)2X10I8Catm
/cy71:]程度の高ドーズ量でシん(P)をイオン
注入し、前記埋込みコンタクト拡散窓18の上部を除く
領域に高濃度りん(P)注入領域21を形成する。)ん
イオン(P+)の注入エネルギーは40〜80〔Kev
〕程度でよい。
Next, in one embodiment of the method of the present invention, as shown in FIG.
An i-layer 19 is formed, and then the buried contact diffusion window 1 is formed on the polycrystalline St layer 19 using a normal photo process.
Resist pattern 2 selectively covering only the upper region of 8
0, and using the resist pattern 20 as a mask, selectively coat the 19th surface of the polycrystalline 81 layer with 2
Phosphorus (P) is ion-implanted at a high dose of about /cy71:] to form a high-concentration phosphorus (P) implantation region 21 in the region excluding the upper part of the buried contact diffusion window 18. ) The implantation energy of ions (P+) is 40 to 80 [Kev
] is sufficient.

次いで前記レジスト・パターン20を除去した後、第4
図(ホ)に示すように多結晶Si層19の全面に、ドー
ズ量I X 10” (atm/ cd〕以下、例えば
4〜8×10111〔atm/crA〕程度のりん(P
)を40〜80(KeV’:l程度の注入エネルギーで
注入し、多結晶Si層19の全面に比較的低濃度のりん
(P)注入領域22を形成する。
Next, after removing the resist pattern 20, the fourth resist pattern 20 is removed.
As shown in FIG.
) is implanted with an implantation energy of approximately 40 to 80 KeV':1 to form a relatively low concentration phosphorus (P) implanted region 22 over the entire surface of the polycrystalline Si layer 19.

なお上記高濃度に注入されるシん(P)は埋込みコンタ
クト領域の上部を除く多結晶Si層19のシート抵抗を
下げるのに機能するものであるから、出来るだけ高濃度
であることが望ましい、又比較的低濃度に注入されるシ
ん(P)は、埋込みコンタクト領域の拡がシを制御する
ものであるから、所定の濃度に厳密に調節する必要があ
る。
Note that the high concentration of phosphorus (P) implanted above functions to lower the sheet resistance of the polycrystalline Si layer 19 except for the upper part of the buried contact region, so it is desirable that the concentration is as high as possible. Further, since the phosphorus (P) implanted at a relatively low concentration controls the expansion of the buried contact region, it is necessary to precisely adjust the concentration to a predetermined value.

次いで通常の方法によし上記多結晶St層19のパター
ンニングを行い、第4図(へ)に示すように、前記n型
不純物注入領域17′ゴ高濃度りん(P)注入領域21
及び低濃度りん(P)注入領域22を有するデプリーシ
ョン拳トランジスタの多結晶Stゲグー電極19Dを、
埋込みコンタクト拡散窓18上に低濃度りん(P)注入
領域22′のみを有し、図示し々い領域でデプリーシ1
ハトランジスタのゲート電極19Dに接続する多結晶S
i埋込みコンタクト電極19nを、又p属領域の上部に
高濃度シん(P)注入領域21と低濃度)ん(P)注入
領域22 ’t[するエンハンスメント・トランジスタ
の多結晶Siゲート電極19Eを形成する。次いで通常
通り前記多結晶St電極190.19B、19Kをマス
クにし、ゲート酸化膜14を通して基板面に、例えば4
〜5 X 10 Il+ (、atm/ ca〕程度の
濃度にひ素(As)をイオン注入し、ソース・ドレイン
領域となるひ素注入領域23′を形成する。
Next, the polycrystalline St layer 19 is patterned using a conventional method, and as shown in FIG.
and a polycrystalline St gegu electrode 19D of a depletion fist transistor having a low concentration phosphorus (P) implantation region 22,
It has only a low concentration phosphorus (P) implanted region 22' on the buried contact diffusion window 18, and depletion 1 is performed in a region not shown in the figure.
Polycrystalline S connected to the gate electrode 19D of the transistor
A buried contact electrode 19n is formed on the top of the p-type region, and a polycrystalline Si gate electrode 19E of an enhancement transistor is formed on the upper part of the p-type region. Form. Next, as usual, using the polycrystalline St electrodes 190.19B and 19K as a mask, for example, 4
Arsenic (As) is ion-implanted to a concentration of about 5×10 Il+ (, atm/ca) to form arsenic-implanted regions 23' that will become source/drain regions.

次いで通常通り1050〜1100(1,1の温度で所
定の時間アニール処理を行い、第4図(ト)に示すよう
に例えば深さ0.4〜0.5〔μm〕程度のn十型ソー
ス領域23a、n”!ドレイン領域23cを形成する。
Next, an annealing treatment is performed as usual at a temperature of 1050 to 1100 (1,1) for a predetermined time, and as shown in FIG. Regions 23a, n''! A drain region 23c is formed.

この除前記埋込みコンタクト拡散窓18上の多結晶St
埋込みコンタクト電極19Bから主としてりん(P)が
固相−固相・拡散され、p型S1基板11面に前記n+
型ソース・ドレイン領域23bに接するn型埋込みコン
タクト領域24が形成され、該埋込みコンタクト領域2
4及び埋込みコンタクト電極19Bを介してn十型ソー
ス・ドレイン領域23bとデプリーション・トランジス
タのゲート電極19Dとが電気的に接続される。
This removed polycrystalline St on the buried contact diffusion window 18
Mainly phosphorus (P) is solid-phase-solid-phase diffused from the buried contact electrode 19B, and the n+
An n-type buried contact region 24 is formed in contact with the type source/drain region 23b, and the buried contact region 2
The n+ type source/drain region 23b and the gate electrode 19D of the depletion transistor are electrically connected through the buried contact electrode 19B and the buried contact electrode 19B.

そして埋込みコンタクト電極19Bへのシん(P)のド
ーズ量が前記のように4〜8 X 1015Cat%/
ctl)程度に制御された場合、埋込みコンタクト領域
19Bの拡がシは1〔μm〕程度に抑えられ、且つ充分
に低いコンタクト抵抗が得られる。
Then, the dose of phosphor (P) to the buried contact electrode 19B is 4 to 8 x 1015Cat%/as described above.
ctl), the expansion of the buried contact region 19B can be suppressed to about 1 [μm], and a sufficiently low contact resistance can be obtained.

父上記熱処理によシ、埋込みコンタクト電極19B部以
外のシん(P)が高濃度に注入されているデプリーシ7
ン働トランジスタのゲート電極19.n及びエンハンス
メント・トランジスタのゲート電極19Eは低シート抵
抗に形成される。更に又デプリーション・トランジスタ
のゲート電極19D下部には前記n型不純物注入領域1
7′が活性化されて、n−型チャネル領域17が形成さ
れる。
Depletion 7 in which a high concentration of phosphorus (P) is implanted in areas other than the buried contact electrode 19B due to the heat treatment described above.
gate electrode of the active transistor 19. The n and enhancement transistor gate electrodes 19E are formed to have low sheet resistance. Furthermore, the n-type impurity implantation region 1 is formed under the gate electrode 19D of the depletion transistor.
7' is activated to form an n-type channel region 17.

次いで第4図(ホ)に示すように、通常通り該基板上に
シん硅酸ガラス等の絶縁膜25が形成され、該絶縁膜2
5に電極コンタクト窓26が形成され、該絶縁膜25上
に前記電極コンタクト窓26に於てソース・ドレイン領
域23bに接続するアルミニウム(A t)配線(出力
配線)27、及び図示しない領域に於ける入力配線等が
形成され、次いで図示しないが、表面保護膜の形成等が
なされて、埋込みコンタクトを具備するエンハンスメン
ト・デプリーション・インバータが提供される。
Next, as shown in FIG. 4(e), an insulating film 25 made of silicate glass or the like is formed on the substrate as usual, and the insulating film 2
5, an electrode contact window 26 is formed on the insulating film 25, and an aluminum (At) wiring (output wiring) 27 connected to the source/drain region 23b in the electrode contact window 26, and an aluminum (output wiring) 27 in a region not shown. Then, although not shown, a surface protective film is formed, etc., to provide an enhancement depletion inverter with buried contacts.

他の一実施例に於ては低抵抗のゲート電極を得るための
多結晶St層への高濃度のシん(P)のドーズがガス拡
散によシなされ、拡がシの少ない埋込みコンタクト領域
を得るだめの比較的低濃度のシん(P)のドーズがイオ
ン注入によってなされる。
In another embodiment, a high concentration of phosphorus (P) is applied to the polycrystalline St layer to obtain a low-resistance gate electrode by gas diffusion, resulting in a buried contact region with little spread. A relatively low concentration of phosphorus (P) is used by ion implantation to obtain the desired results.

即ち例えば第5図(イ)に示すように、前記実施例と同
様の工程を経てゲート酸化膜14に埋込みコンタクト拡
散窓18を形成した後、該基板上に前記実施例よシも例
えば2000[久]程度厚いノンに ドープ多結晶St層19j形成し、次いで熱酸化法によ
り該多結晶S i 層19上に例えば厚さ4000〔^
〕程度の二酸化シリコン(S i O2)膜28′を形
成する。なお図中11はp型St基板、12はフィール
ド酸化膜、13はp十型チャネル・カット領域、17は
低濃度シん拡散領域を示す。
That is, as shown in FIG. 5(a), for example, after forming a buried contact diffusion window 18 in the gate oxide film 14 through the same process as in the previous embodiment, a 2000[deg.] A moderately thick non-doped polycrystalline St layer 19j is formed on the polycrystalline Si layer 19 by a thermal oxidation method to a thickness of, for example, 4000[^].
] A silicon dioxide (S i O2) film 28' is formed. In the figure, 11 is a p-type St substrate, 12 is a field oxide film, 13 is a p-type channel cut region, and 17 is a low concentration thin diffusion region.

次いで第5図(ロ)に示すように、通常のエツチング手
段によシ前記S i 02 M 28’を選択エツチン
グし、埋込みコンタクト拡散窓18の上部領域に選択的
に5i02膜パターン28を残留形成させ、次いで該S
tow膜パターン28をマスクにし、多結晶81層19
内に通常のガス拡散法を用いて高濃度にシん(P)をド
ーズし、埋込みコンタクト拡散窓18の上部を除く領域
に選択的に、例えば30 CQ/D:]程度の低シート
抵抗を有するn中型領域19aを形成する。
Next, as shown in FIG. 5B, the S i 02 M 28' is selectively etched by a conventional etching means to selectively form a 5i02 film pattern 28 in the upper region of the buried contact diffusion window 18. and then the S
Using the tow film pattern 28 as a mask, a polycrystalline 81 layer 19 is formed.
A low sheet resistance of, for example, 30 CQ/D: is selectively applied to the region excluding the upper part of the buried contact diffusion window 18 by dosing a high concentration of phosphorus (P) using a conventional gas diffusion method. An n medium-sized region 19a is formed.

次いで第5図(ハ)に示すように、該多結晶St層19
の全面に、例えば4〜8 x 10 ” (a tm/
eJ]程度のドーズ蓋でりん(P)を比較的低濃度にイ
オン注入する。図中22′は低濃度シん(P)注入領域
を示す。
Next, as shown in FIG. 5(c), the polycrystalline St layer 19
For example, 4 to 8 x 10” (atm/
Phosphorus (P) is ion-implanted at a relatively low concentration using a dose cap of about 1000 yen (eJ). In the figure, reference numeral 22' indicates a low concentration phosphorus (P) implantation region.

次いで該多結晶St層19のパターンコンタを行い、第
5図に)に示すように、前記n中型多結晶St層19a
からなるデプリーション・トランジスタのゲート電極1
9Dとエンハンスメント・トランジスタのゲート電極1
9E1及び前記低濃度りん注入領域22′のみを有する
ノンドープ多結晶St層19からなシ、図示しない領域
でデプリーシ画ン譬トランジスタのゲート電極19Dに
接続する埋込みコンタクト電極19Bを形成し、次いで
これら電極をマスクにして前記実施例同様ひ素(八8)
のイオン注入を行う0図中23′はひ素(A8)注入領
域を示している。
Next, the pattern of the polycrystalline St layer 19 is contoured, and as shown in FIG.
Gate electrode 1 of a depletion transistor consisting of
9D and enhancement transistor gate electrode 1
9E1 and the non-doped polycrystalline St layer 19 having only the low concentration phosphorus implanted region 22', a buried contact electrode 19B connected to the gate electrode 19D of the depletion transistor is formed in a region not shown, and then these electrodes are Arsenic (88) as in the previous example using
In the figure, reference numeral 23' indicates an arsenic (A8) implantation region.

次いで前記実施例同様のアニール処理を施して第5図(
ホ)に示すようにn生型ソース領域23a*n十型ソー
ス・ドレイン領域23b、n中型ドレイン領域23cを
形成すると同時に、埋込みコンタクト電極19Bからの
主としてシん(P)の固相−固相・拡散によりn型埋込
みコンタクト領域24を形成する。なお該埋込みコンタ
クト領域24の拡がシは、前記実施例の場合と同様1〔
μm〕程度となる。
Next, annealing treatment similar to the above example was performed to obtain the result shown in FIG.
As shown in e), at the same time an n-type source region 23a*n-type source/drain region 23b and an n-medium-type drain region 23c are formed, a solid phase-solid phase of mainly thin (P) is formed from the buried contact electrode 19B. - Form an n-type buried contact region 24 by diffusion. Incidentally, the expansion of the buried contact region 24 is the same as in the above embodiment.
μm].

そして以後前記実施例と同様の工程を経て埋込みコンタ
クトを具備するエンハンスメント・デプリーション・イ
ンバータが提供される。
Thereafter, an enhancement depletion inverter having buried contacts is provided through the same steps as in the previous embodiment.

軸)発明の詳細 な説明したように本発明によれば、充分に低いフート抵
抗を有する多結晶シリコン・ゲート電極を、低いコンタ
クト抵抗を有し且つ拡がシの少ない埋込みコンタクトを
介して拡散領域に電気的に接続せしめることができる0 従って本発明によれば、上記実施例に示したエンハンス
メント・デプリーションインバ・−夕等、ゲート電極が
拡散層に電気的に接続される構造を有するシリコン・グ
ー)MOS  ICの集積度を向上せしめることができ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION As described above, according to the present invention, a polycrystalline silicon gate electrode having a sufficiently low foot resistance is connected to a diffusion region through a buried contact having a low contact resistance and less spreading. Therefore, according to the present invention, silicon having a structure in which the gate electrode is electrically connected to the diffusion layer, such as the enhancement depletion inverter shown in the above embodiment, can be electrically connected to the diffusion layer.・Goo) It is possible to improve the degree of integration of MOS IC.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はエンハンスメント・デプリーション・インバー
タの回路図、第2図は埋込みコンタクトを具備する上記
インバータの平面図、第3図は同インバータの一断面図
、第4図(イ)乃至(ト)は本発明の方法の一実施例に
於ける工程断面図で、第5図(イ)乃至←)は他の一実
施例に於ける工程断面図である。 図に於て、11はp型シリコン基板、14はゲート酸化
膜、18は埋込みコンタクト拡散窓、19は多結晶シリ
コン層、19aはn+’jllJ多結晶シリコ多結晶シ
リコフデプリーション・トランジスタの多結晶シリコン
・ゲート電極、19Bは多結晶シリコン埋込みコンタク
ト電極、19Eはエンハンスメント・トランジスタの多
結晶シリコン・ゲート電極。 20はレジスト・パターン、21は高濃度シん注入領域
、22は低濃度シん注入領域、23′はひ素注入領域、
23aはn生型ソース領域、23bはn+型ソース・ド
レイン領域、23Cはn+型ドレイン領域、24はn型
埋込みコンタクト領域、28は二酸化シリコン・パター
ン、28′は二酸化シリコン膜を示す。 第4 図 第5 珂
Fig. 1 is a circuit diagram of an enhancement depletion inverter, Fig. 2 is a plan view of the inverter with buried contacts, Fig. 3 is a cross-sectional view of the same inverter, and Figs. 4 (a) to (g) are This is a cross-sectional view of a process in one embodiment of the method of the present invention, and FIGS. 5(a) to 5) are cross-sectional views of a process in another embodiment. In the figure, 11 is a p-type silicon substrate, 14 is a gate oxide film, 18 is a buried contact diffusion window, 19 is a polycrystalline silicon layer, and 19a is a polycrystalline silicon layer of an n+'jllJ polysilicon polysilicon polysilicon depletion transistor. A crystalline silicon gate electrode, 19B a polycrystalline silicon buried contact electrode, and 19E a polycrystalline silicon gate electrode of an enhancement transistor. 20 is a resist pattern, 21 is a high-density implantation region, 22 is a low-concentration implantation region, 23' is an arsenic implantation region,
23a is an n-type source region, 23b is an n+-type source/drain region, 23C is an n+-type drain region, 24 is an n-type buried contact region, 28 is a silicon dioxide pattern, and 28' is a silicon dioxide film. Figure 4 Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 絶縁膜の開孔を介して該絶縁膜の上部に形成されたりん
を含むn型の多結晶シリコン層からn型不純物を固相−
固相e拡散させて半導体基板面にn型の埋込みコンタク
ト領域を形成するに際して、該n型多結晶シリコン層に
於ける前記開孔の上部領域のシん濃度を、選択的に他の
領域より低濃度にする工程を有することを特徴とする半
導体装置の製造方法。
An n-type impurity is introduced into the solid phase from an n-type polycrystalline silicon layer containing phosphorus formed on the top of the insulating film through the openings in the insulating film.
When forming an n-type buried contact region on a semiconductor substrate surface by solid-phase e-diffusion, the concentration of phosphorus in the upper region of the opening in the n-type polycrystalline silicon layer is selectively set higher than in other regions. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a step of reducing the concentration.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61279126A (en) * 1985-06-04 1986-12-09 Fuji Electric Co Ltd Manufacture of metal oxide field effect type transistor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS61279126A (en) * 1985-06-04 1986-12-09 Fuji Electric Co Ltd Manufacture of metal oxide field effect type transistor

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