JPS6038876B2 - Misトランジスタを有する半導体装置の製法 - Google Patents

Misトランジスタを有する半導体装置の製法

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JPS6038876B2
JPS6038876B2 JP51078606A JP7860676A JPS6038876B2 JP S6038876 B2 JPS6038876 B2 JP S6038876B2 JP 51078606 A JP51078606 A JP 51078606A JP 7860676 A JP7860676 A JP 7860676A JP S6038876 B2 JPS6038876 B2 JP S6038876B2
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徹夫 細矢
淳一 室田
進 村本
実 平井
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はMISトランジスタを有する半導体装置の製法
に関する。
先づ本発明の理解を容易ならしめる為従来提案されてい
るMISトランジスタを有する半導体装置の製法を第1
図を伴って述べるに、予め第1図Aに示す如き平らな主
面2を有する例えばP型のシリコン基板1が用意され、
而してその主面2上のトランジスタ実効部形成領域対応
部2a以外の領域上に耐酸化性材料層(図示せず)を附
して熱酸化処理をなし然る後耐酸化性材料層を除去し、
斯くて第1図Bに示す如く主面2上に部2aを残した関
係で比較的厚いシリコン酸化層3を形成する。
次に熱酸化処理によって第1図Cに示す如く基板1の主
面2上の部2aの全域に亘つてシリコン酸化層3に連接
して薄いシリコン酸化層4aを形成し、次にこのシリコ
ン酸化層4aに対する選択的エッチング処理によってそ
の主面2上の部2a内に於けるソース領域外側部形成領
域対応部2s′に対応する部を除去し、依って第1図D
に示す如く部2s′を残した関係で比較的薄いシリコン
酸化層4aによるシリコン酸化層4bを形成する。
次に第1図Eに示す如くシリコン酸化層3及び4b:及
び主面2上の部2s′上に延長して多結晶シリコン層5
aを形成し、次にこの多結晶シリコン層5aに対する選
択的エッチング処理によってそのソース領域内側部形成
領域対応部及びドレィン領域形成領域対応部を除去し、
依って第1図Fに示す如くこの多結晶シリコン層5aに
よる互に連接せざるチャンネル領域形成領域対応部を有
する多結晶シリコン層部5g及びソース領域外側部形成
領域対応部を有する多結晶シリコン層部5sを形成する
。次にシリコン酸化層4bに対するエッチング処理によ
りこの層4bのこの層4b上にシリコン層部5g及び5
sの有さざる部を除去し第1図Gに示す如くチャンネル
領域形成領域対応部を有する層4bによるシリコン酸化
層4gを形成する。
次にN型の導電型式を与える不純物の全面拡散処理によ
り、第1図印こ示す如く多結晶シリコン層部5g及び5
sを導電性化された部5g′及び5s′として導軍性化
し、且シリコン基板1のその上に部5g及び5s′の存
せざる部に対応する部内に於けるソース領域内側部形成
領域対応部及びドレィン領域形成領域対応部内にソース
領域内側部6s′及びドレィン領域6dを形成すると共
に基板1の5s′のソース領域外側部形成領域対応部下
のソース領域外側部形成領域対応都内にソース領域内側
部6s′と連接せるソース領域外側部6s″を形成する
。次に第1図1に示す如く導電性化された部5s′及び
5g′、シリコン酸化層3のその上に部5s′及び5g
′の存せざる部、及び基板1内に形成された部6s′及
び6d上に延長して熱分解手段によってシリコン酸化層
7aを形成する。
次にこのシリコン酸化層7aに対する選択的なエッチン
グ処理によって第1図Jに示す如く導軍性化された部5
s′及び5g′、及び領域6dの少くとも一部を外部に
露呈すべ〈この層7aに窓8s,8g及び8dを穿設し
、依って斯く窓8s,8g及び8dの穿設されたシリコ
ン酸化層7aに基くシリコン酸化層7bを形成する。
次に蒸着手段により第1図Kに示す如くシリコン酸化層
7b、導電性化された部5s′及び5gのそれ等の上に
層7bの形成されていない部、領域6dのその上に層7
bの形成されていない都上に延長して導電性金属層9a
を形成する。
次に導電性金属層9aに対する選択的エッチング手段に
よって部5s′及び5g′、及び領域6d上に夫々互に
連接することなしに延長せる導電性金属層9aによる導
電性金属層部9s,9g、及び9dを形成する。
斯くてソ−ス領域外側部6s″及びソース領域内側部6
s′を以つてソース領域、ドレィン領域6dを以つてド
レィン領域、シリコン酸化層4gのシリコン基板1の主
面2上に直接形成されている部を実効ゲート絶縁層、シ
リコン基板1の実効ゲート絶縁層下の表面部をチャンネ
ル領域、導電性化された多結晶シリコン層部5gのゲー
ト絶縁層上の部を実効ゲート電極、導電性化された多結
晶シリコン層部5s′をソース電極、導電性金属層部9
dをドレィン電極兼ドレィン用IJ−ド、導電性金属層
部9g及び9sを夫々ゲート用リード及びドレィン用リ
ードとせるMISトランジスタを有し、且シリコン酸化
層7bの上面を配線層用面として有する目的とするMI
Sトランジスタを有する半導体装置を得る。
以上が従釆提案されているMISトランジスタを有する
半導体装置の製法であるが、斯る製法による場合、得ら
れる半導体装置の有するMISトランジスタの実効ゲー
ト電極が、第1図Eにて上述せる多結晶シリコン層5a
のエッチング処理により得られる第1図Fにて上述せる
多結晶シリコン層部5gに基くものであり、一方斯くエ
ッチング処理により得られる部5gは、これを得る場合
に於けるエッチング処理時に於ける時間、それに使用す
るエッチャントの性質等の条件に大きく依存して、これ
を所期の高精度で得ることが困難であり、従って得られ
るMISトランジスタのゲート電極の長さを所期の高精
度で得ることが困難であった。
又得られる半導体装置の有するMISトランジスタのゲ
ート用リード、ソース用リード、及びドレィン電極兼ド
レィン用リードが、第1図1にて上述せるシリコン酸化
層7aに対する第1図Jにて上述せる窓8g,8s及び
8dの穿設されてなるシリコン酸化層7bを得る為の選
択的エッチング処理、第1図Kにて上述せる導電性金属
層9aを得る為の蒸着処理、及び導電性金属層9aに対
する第1図Lにて上述せる導電性金属層部9g,9s及
び9dを得る為の選択的エッチング処理を経て得られる
、その導電性金属層部9g,9s及び9dに基くもので
あり、一方斯く選択的エッチング処理により得られる窓
8g,8s及び8dの穿穀されてなるシリコン酸化層7
bの、その窓8g,8s及び8d、及び選択的エッチン
グ処理により得られる導電性金属層部9g,9s及び9
dは、得られる肌Sトランジスタをより4・型化するに
応じて之等を得る場合に於ける選択的エッチング処理時
に使用されるマスク(通常フオトレジスト膜)のマスク
合せに、より高精度が要求されることにより、得られる
MISトランジスタをより4・型化する場合之等を容易
に得ることが出来ないものであった。
更に得られる半導体装置の有するMISトランジスタの
ドレィン電極兼ドレィン用リードを得る為の第1図Jに
て上述せるシリコン酸化層7bの窓8dをドレィン領域
の一部を露呈する形状寸法の窓部を有する関係で形成す
るを要し、又ソース領域の内側部を得る為の第1図Fに
て上述せる多結晶シリコン層部5s及び5gを、爾後第
1図日に示す如く得られるソース領域内側部の大いさに
対応する形状寸法の部を有する関係で形成するを要し、
この為ドレィン領域及びソース領域内側部の面積が比較
的大となって、得られるMISトランジスタを小型化す
るに一定の限度を有すると共に得られるソース領域及び
ドレイン領域の容量が大となり、得られるMISトラン
ジスタを所期の特性を以って得ることが困難であった。
尚更に得られる半導体装置の有するMISトランジスタ
のドレィン電極兼ドレィン用リードが第1図Lにて上述
せる如く導電性金属層部9dでなり、従ってその金属が
不必要にドレィン領域内に拡散し、得られるMISトラ
ンジスタの特性を所期の特性を以つて得ることが困難で
あった等の種々の欠点を有していた。依って本発明は上
述せる従来のMISトランジスタを有する半導体装置の
製法にみられる如き欠点の伴うことのない新規なMIS
トランジスタを有する半導体装置の製法を提案せんとす
るもので、第2図以下につき詳述する所より明らかとな
るであろう。
先づ第2図を伴なつて本発明に依る製法の第1の実施例
を述べるに、第1図A及びBにて上述せると同様に、予
め第2図Aに示す如き平らな主面12を有する例えばP
型のシリコン基板11が用意され、而してこの主面12
上のトランジスタ実効部形成領域対応部12a以外の領
域上に耐酸化性材料層(図示せず)を附して熱酸化処理
をなし、然る後耐酸化性材料層を除去し、斯くて第2図
Bに示す如く主面12上に部12aを残した関係で比較
的厚いシリコン酸化層13を形成する。
次に熱酸化処理によって第2図Cに示す如く基板11の
主面12上の部12aの全域に亘つてシリコン酸化層1
3に蓮援して薄いシリコン酸化層14aを形成し、次に
このシリコン酸化層14aに対するフオトレジスト膜を
使用する選択的エッチング処理によってその主面12上
の部12a上に於けるソース領域外側部形成領域対応部
及びドレィン領域外側部形成領域対応部を除去し、依っ
て第2図Dに示す如くソース領域外側部形成領域対応部
及びドレィン領域外側部形成領域対応部以外の部を残し
た関係で比較的薄いシリコン酸化層14aによるシリコ
ン酸化層14bを形成する。次に第2図日こ示す如くシ
リコン酸化層14b及び13、及びシリコン基板11の
主面12上のソース領域外側部形成領域対応部12s及
びドレィン領域外側部形成領域対応部12d上に延長し
てN型の導電型式を与える不純物を含み且導電性を有す
る多結晶シリコン層15aを形成し、次に第2図F‘こ
示す如くこの多結晶シリコン層15a上に延長して例え
ばシリコン窒化物でなる耐酸化性材料層16aを形成す
る。次に熱処理をなして第2図Gに示す如くシリコン基
板11のソース領域外側部形成領域対応部及びドレィン
領域外側部形成領域対応部内に多結晶シリコン層15a
に含むN型不純物を所要の深さを以つて拡散せしめてこ
のシリコン基板11内にN型のソース領域外側部17s
″及びドレィン領域外側部17d″を形成する。
次に第2図印こ示す如く耐酸化性材料層16a上に例え
ばMoでなる耐イオン注入性材料層18aを形成し、次
に第2図1に示す如くフオトレジスト膜でなるマスクを
使用せる選択的エッチング処理によって層18aの少く
ともソース領域内側部形成領域対応部及びドレィン領域
内側部形成領域対応部を除去して互に連接せざる層18
aによるチャンネル領域形成領域対応部を有する耐イオ
ン注入性材料層部18g、ソース領域内側部形成領域対
応部を有する耐イオン注入性材料層部18s及びドレィ
ン領域内側部形成領域対応部を有する耐イオン性材料層
部18dを形成する。
この場合耐イオン注入性材料層18a従って耐イオン性
材料層部18g,18s及び18dの材料としては、耐
イオン性材料層18aより耐イオン性材料層部18g,
18s及び18dを形成するにマスクとして用いられる
フオトレジスト膜の材料如き後述するイオンの注入処理
時に於けるイオンに対するマスク効果が小さくしかもイ
オンが注入されることにより硬化してイオンに対するマ
スク効果が薄れるという材料は好ましくなく、上述せる
如く例えばMoでなるを可とするものである。次に層部
18g,18s及び18dをマスクとせるエッチング処
理により、第2図Jに示す如く耐酸化性材料層16aの
その上に層部18g,18s及び18dの形成されてい
ない部を除去して互に連接せざる層16aによるチャン
ネル領域形成領域対応部を有する耐酸化性材料層部16
g、ソース領域内側部形成領域対応部を有する耐酸化性
材料層部16s及びドレィン領域内側部形成領域対応部
を有する耐酸化性材料層部16dを形成する。次に層部
16g及び18gの積層体、層部16s及び18sでな
る積層体、及び層部16d及び18dでなる積層体をを
マスクとせるN型不純物イオンの注入処理により、第2
図Kに示す如く多結晶シリコン層15aのその上に耐酸
化性材料層部16g,16s及び16dの存せざる部を
通じてシリコン基板11のソース領域内側部形成領域対
応部及びドレィン領域内側部形成領域対応部内にN型不
純物イオンを所要の深さを以つて注入してこのシリコン
基板11内に上述せるソース領域外側部17s″及びド
レィン領域外側部17d″に夫々連接せるソース領域内
側部17s′及びドレィン領域内側部17d′を形成す
る。
次に第2図Lに示す如く耐イオン注入性材料層部18g
,18s及び18dを除去し、次に耐酸化性材料層部1
6g,16s及び16dをマスクとせる熱酸化処理をな
して、多結晶シリコン層15aのその上に耐酸化性材料
層16g,16s及び16dの存せざる部をその全厚に
亘つて酸化して、シリコン酸化層19を形成し、依って
第2図Mに示す如く互に連接せざる多結晶シリコン層1
5aによるチャンネル領域形成領域対応部を有する多結
晶シリコン層部15g;ソース領域外側部形成領域対応
部を有する多結晶シリコン層部15s及びドレィン領域
外側部形成領域対応部を有する多結晶シリコン層部15
dを形成する。
次にフオトレジスト膜を使用する選択的エッチング処理
により第2図Nに示す如く耐酸化性材料層部16g,1
6s及び16dの少くとも一部を除いて他部を除去し、
之等部16g,16s及び16dによる部16g′,1
6s′及び16dが形成される。
尚図では耐酸化性材料層部16sのみが一部を除いて除
去されている様に示されているが、耐酸化性材料層部1
6gはともかく耐酸化性材料層部16dが一部を除いて
除去されることは注意すべきものである。次に耐酸化性
材料層部16g′,16s′及び16d′をマスクせる
熱酸化処理によって、第2図0に示す如く多結晶シリコ
ン層部15g,15s及び15gのそれ等上に部16g
,16s′及び16d′の存せミーる部を所要の深さを
以つて酸化してシリコン酸化層20を形成する。
尚図では多結晶シリコン層部15sのその上に部16s
′の存せざる部のみがシリコン酸化層19と連接して酸
化されている様に示されているが、多結晶シリコン層部
15gに関してはともかく、多結晶シリコン層部15d
に関しても酸化されることは注意すべきである。次にエ
ッチング処理により第2図Pに示す如く耐酸化性材料層
部16g′,16s′及び16d′が多結晶シリコン層
部15g,15s及び15d上より全て除去される。次
に例えば蒸着手段により図示しないがシリコン酸化層1
9及び20、及び多結晶シリコン層15g,15s及び
15d上に延長して導電性金属層を形成し、次に第2図
Qに示す如くその導電性金属層に対するフオトレジスト
膜を使用せる選択的エッチング手段によつ多結晶シリコ
ン層部15g,15s及び15d上に延長せる導電性金
属層21g,21s及び21dを形成する。
斯くてソース領域外側部17s″及びソース領域内側部
17s′を以つてソース領域、ドレィン領域外側部17
d″及びドレィン領域内側部17d′を以つてドレイン
領域、シリコン酸化層14bのシリコン基板11の主面
12上に直接形成されている部を実効ゲート絶縁層、シ
リコン基板11の実効ゲート絶縁層下の表面部をチャン
ネル領域、多結晶シリコン層部15gの実効ゲート絶縁
層上の部を実効ゲート電極、多結晶シリコン層部15s
及び15dを夫々ソース電極及びドレィン電極、導電性
金属層21g,21s及び21dを夫々ゲート用リード
、ソース用リード及びドレイン用リードとせるMISト
ランジスタを有し、且シリコン酸化層20の上面を配線
層用面として有する目的とするMISトランジスタを有
する半導体装置を得る。
以上が本発明による肌Sトランジスタを有する半導体装
置の製法の第1の実施例であるが、斯る製法による場合
、得られる半導体装置の有するMISトランジスタの実
効ゲート電極が、第2図Mにて上述せる多結晶シリコン
層部15g,15s及び15dを得る為の熱酸化処理に
よって得られる、その多結晶シリコン層部16gに基〈
ものであり、一方斯く得られる多結晶シリコン層部15
gは、第1図にて上述せる従釆の場合に於けるゲート電
極の如くにエッチング処理により得られるのではないの
で、又熱酸化により多結晶シリコン層部15gを形成す
る場合の耐酸化性材料層部16gのマスク効果が良いの
で、これを所期の高精度で得ることが容易であり、依っ
て得られるMISトランジスタのゲート電極の長さを所
期の高精度で得ることが容易なものである。
又ソース領域及びドレィン領域を夫々構成するソース領
域内側部17s′及びドレィン領域内側部17d′が、
耐酸化性材料層部及び耐イオン注入性材料層部の積層体
をマスクとせるイオン注入処理により得られる、その耐
イオン注入性材料層部がイオン注入処理時に於けるイオ
ンに対して大なるマスク効果を発揮するので、ソース領
域内側部17s′及びドレィン領域内側部17d′を正
確、容易、高精度に形成することが出来るものである。
又得られる半導体装置の有するMISトランジスタのゲ
ート用リード、ソース用リード及びドレイン用リードが
第2図Qにて上述せる導電‘性金属層21g,21s及
び21dを得る為の選択的エッチング処理という、1回
丈けの選択的エッチング処理を経て得られるという、そ
の金属層21g,21s及び21dに基〈ものであり、
従って第1図にて上述せる従釆の場合のゲート用リード
、ソース用リード及びドレイン電極兼ドレイン用リ−ド
の如くに2回の選択的エッチング処理を経て始めて得ら
れるというものでなく、依ってMISトランジスタをよ
り小型化して得る場合でもこれを容易に得ることが出来
るものである。更に得られる半導体装置の有するMIS
トランジスタのソース電極及びドレィン電極は夫々ソー
ス領域外側部及びドレィン領域外側部に連接し、第1図
のドレィン電極兼ドレィン用リードの如く実効ソース領
域に連接していないので、之等ソース電極及びドレィン
電極を得る為の第2図Dにて上述せるシリコン酸化層1
4bを得る工程が楽となり、又ソース領域内側部及びド
レィン領域内側部を得る為の第2図1にて上述せる耐イ
オン注入性材料層部18g,18s及び18dを得る工
程も楽となり、結局ソース領域及びドレィン領域の面積
を第1図の場合に比し小とすることが出来、従ってMI
Sトランジスタをより小型化して得ることが出来ると共
にソース領域及びドレイン領域の容量をを小とし得るこ
とが出来て所期の特性を有するMISトランジスタを得
ることが出釆ることとなるものである。
又得られるMISトランジスタのソース電極及びドレィ
ン電極がソース領域外側部及びドレィン領域外側部に連
接しソース領域内側部及びトレイン領域内側部従って有
効ソース領域及び有効ドレィン領域内に連接せざる多結
晶シリコン層部15s及び15dでなり、従って第1図
の場合の如くに有効ドレィン領域内に連接せる金属では
ないので、得られるMISトランジスタの特性を所期の
特性を以って得ることが容易となるものである。
更に得られる半導体装置の有する配線層用面が第2図0
にて上述せる如くに得られるシリコン酸化層20の上面
でなり、一方その酸化層2川ま第2図Eにて上述せる如
く得られる表面の比較的平らな多結晶シリコン層15a
に基くものであるので、配線層用面をこれにより適する
比較的平坦な面で得ることが出来る等の大なる特徴を有
するものである。次に第3図を伴なつて本発明に依る製
法の第2の実施例を述べるに、本例に於て第2図との対
応部分には同一符号を附して詳細説明はこれを省略する
も、第2図A〜Dに対応して示されている第3図A〜D
に示す如く第2図A〜Dにて上述せると同様の工程を経
て後、第2図Eに対応して示されている第3図Eに示す
如くN型鷺導亀型式を与える不純物を含まず且導電性を
有さざる多結晶シリコン層35aを形成し、次に第2図
日こ対応する第3図Fに示す如く第2図Fと同様の工程
を経、然し乍ら第2図Gに対応する工程をとることない
こ従ってソース領域外側部17s″及びドレィン領域外
側部17d″を形成せず、次に第2図日,1,J,K,
L,M,N,0及びPに対応して示されている第3図G
,日,1,J,K,L,M,N及び0に示す如く第2図
日,1,J,K,L,M,N,0及びPにて上述せると
同様の工程を経(但し第3図F〜0に於て第2図F〜P
に於ける多結晶シリコン層15a、及び多結晶シリコン
層部15g,15s及び15dに対応する多結晶シリコ
ン層、及び多結晶シリコン層部には夫々35a、及び3
5g,35s及び35dなる符号が附されている。
)、次に第3図Pに示す如くN型不純物の拡散処理によ
り多結晶シリコン層部35g,35s及び35dを導電
性化ち且部35s及び35dを通じて第2図Pに於てみ
られると同様のソース領域外側部17s″及びドレィン
領域外側部17d′′を形成し、然る後第2図Qに対応
して示されている第3図Qに示す如く第2図Qにて上述
せると同様の工程を経て、第2図にて上述せると同様の
MISトランジスタを有し、且シリコン酸化層20の上
面に配線層用面を有する目的とせるMISトランジスタ
を有する半導体装置を得る。以上が本発明に依る製法の
第2の実施例であるが、詳細説明はこれを省略するも、
新る製法によっても、第2図にて上述せる第1の実施例
の場合と同様の特徴が得られること明らかであろう。次
に第4図を伴なつて本発明の第3の実施例を述べるに、
本例は第2図Mに対応して示されている第4図Aに示す
如く第2図A〜Lにて上述せると全く同様の工程を経て
、第2図Mにて上述せると同様の工程を得、次に耐酸化
性材料層部16g,16s及び16dに対する選択的エ
ッチング処理によって第4図Bに示す如く部16g,1
6s、及び16dの少くとも一部を、部16g,16g
及び16dの少くとも何れか1つに関して全でが除去さ
れることないこ除去する尚第4図Bに於ては部16g、
及び16dの全てが除去されている様に示されているが
、実際上部16gはともかく図示されてはいないが部1
6dの全ては除去されないものである。又第4図Bに於
て23は斯くて除去されることないこ多結晶シリコン層
部上に残された耐酸化性材料層部を示し、第2図0にて
上述せる工程によって得られるシリコン酸化層201こ
対応するものである。次に第2図Qに対応して示されて
いる第4図Cに示す如く、第2図Qにて上述せると同様
の工程をとって、第2図Qに於けるシリコン酸化層20
が耐酸化性材料層23に置換され、而してその上面が配
線層用面となされていることを除いては、第2図Qに示
すと同様の目的とするMISトランジスタを有する半導
体装置を得る。以上が本発明の第3の実施例であるが、
斯る実施例によっても詳細説明はこれを省略するも、第
2図につき上述せる第1の実施例と同様の特徴が得られ
ること明らかであろう。
次に第5図を伴なつて本発明の第4の実施例を述べるに
、本例は第3図Lに対応して示されている第5図Aに示
す如く、第3図A〜Kにて上述せると全く同様の工程を
経て、第3図Lにて上述せると同様の工程をを経、次に
第5図Bに示す如く第4図Bにて上述せると同様の工程
を経て耐酸化性材料層20を得る。
次に第5図Cに示す如く第3図Pにて上述せると同機の
工程を経てソース領域外側部17s″及びドレィン領域
外側部17d″を形成する。
次に第4図Cに対応して示されている第5図Dに示す如
く、第4図Cにて上述せると同様の工程をとって、第4
図Cに示されていると同様の目的とする肌Sトランジス
タを有する半導体装置を得る。
以上が本発明の第3の実施例であるが、斯る実施例によ
っても詳細説明はこれを省略するも、第2図につき上述
せる第1の実施例と同様の特徴が得られること明らかで
あろう。
尚、上述に於ては本発明の僅かな実施例を示したに留ま
り、本発明の精神を脱することなしに種々の変型変更を
なし得るであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のMISトランジスタを有する半導体装置
の製法を示す略線的断面図、第2図は本発明によるMI
Sトランジスタを有する半導体装置の製法の一例を示す
略線的断面図、第3図、第4図及び第5図は夫々本発明
の他の例をを示す略線的断面図である。 図中11はシリコン基板、12は主面、13,14a及
び14bはシリコン酸化層、15a及び35aは多結晶
シリコン層、16aは耐酸化性材料層、17s″はソー
ス領域外側部、17d″はドレィン領域外側部、18a
は耐イオン注入材料層、15g,15s,15d,35
g,35s及び35dは多結晶シリコン層部、16g,
16s及び16d,16g′,16s′,16d′及び
23は耐酸化性材料層部、18g,18s及び18dは
耐イオン注入材料層部、19及び20はシリコン酸化層
、21g,21s及び21dは導電性金属層を夫々示す
。 第1図 第1図 第1図 第2図 第2図 第3図 第3図 第4図 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 第1の導電型式を有するシリコン基板の主面上にそ
    のトランジスタ実効部形成領域対応部を残した関係で比
    較的厚い第1のシリコン酸化層を形成する第1の工程と
    、 該第1の工程後上記シリコン基板の主面上の上記ト
    ランジスタ実効部形成領域対応部内に於けるソース領域
    外側部形成領域対応部及びドレイン領域外側部形成領域
    対応部を残した関係で比較的薄い第2のシリコン酸化層
    を形成する第2の工程と、 該第2の工程後上記第1の
    シリコン酸化層、上記第2のシリコン酸化層、及び上記
    シリコン基板の主面上の上記ソース領域外側部形成領域
    対応部及びドレイン領域外側部形成領域対応部上に延長
    して第2の導電型式を与える不純物を含み且導電性を有
    する多結晶シリコン層及び該多結晶シリコン層上に延長
    せる耐酸化性材料層を形成する第3の工程と、 該第3
    の工程後上記シリコン基板のソース領域外側部形成領域
    対応部及びドレイン領域外側部形成領域対応部内に上記
    多結晶シリコン層に含む不純物を所要の深さを以つて拡
    散して当該シリコン基板内にソース領域外側部及びドレ
    イン領域外側部を形成する第4の工程と、 該第4の工
    程後上記耐酸化性材料層上に耐イオン注入性材料層を形
    成する第5の工程と、 該第5の工程後上記耐イオン注
    入性材料層に対するフオトレジスト膜によるマスクを用
    いた選択的エツチング処理によつて、上記耐酸化性材料
    層上に上記耐イオン注入性材料層のソース領域内側部形
    成領域対応部及びドレイン領域内側部形成領域対応部を
    除去して互に連接せざる上記耐イオン注入性材料層によ
    るチヤンネル領域形成領域対応部を有する第1の耐イオ
    ン注入性材料層部、、ソース領域外側部形成領域対応部
    を有する第2の耐イオン注入性材料層部、及びドレイン
    領域外側部形成領域対応部を有する第3の耐イオン注入
    性材料層部を形成する第6の工程と、 該第6の工程後
    上記耐酸化性材料層の当該耐酸化性材料層上に上記第1
    、第2及び第3の耐イオン注入性材料層部の形成されて
    いない部を除去して互に連接せざる上記耐酸化性材料層
    による上記第1の耐イオン注入性材料層部下の第1の耐
    酸化性材料層部、上記第2の耐イオン注入性材料層部下
    の第2の耐酸化性材料層部、及び上記第3の耐イオン注
    入性材料層部下の第3の耐酸化性材料層部を形成する第
    7の工程と、 該第7の工程後上記第1の耐酸化性材料
    層部及び上記第1の耐イオン注入性材料層部の積層体、
    上記第2の耐酸化性材料層部及び上記第2の耐イオン注
    入性材料層部の積層体、及び上記第3の耐酸化性材料層
    部及び上記第3の耐イオン注入性材料層部の積層体をマ
    スクとせる上記シリコン基板に対する第2の導電型式を
    与えるイオンの注入処理により、上記多結晶シリコン層
    の当該多結晶シリコン層上に上記第1、第2及び第3の
    耐酸化性材料層部の存せざる部を通じて上記シリコン基
    板のソース領域内側部形成領域対応部及びドレイン領域
    内側部形成領域対応部内に上記イオンを所要の深さを以
    つて注入して当該シリコン基板内に上記ソース領域外側
    部及びドレイン領域外側部に夫々連接せるソース領域内
    側部及びドレイン領域内側部を形成する第8の工程と、
    該第8の工程後上記第1、第2及び第3の耐イオン注
    入性材料層部を除去し、次に上記多結晶シリコン層の当
    該多結晶シリコン層上に上記第1、第2及び第3の耐酸
    化性材料層部の存せざる部をその全厚さに亘つて酸化し
    て互に連接せざる上記多結晶シリコン層によるチヤンネ
    ル領域形成領域対応部を有する第1の多結晶シリコン層
    部、ソース領域外側部形成領域対応部を有する第2の多
    結晶シリコン層部、及びドレイン領域外側部形成領域対
    応部を有する第3の多結晶シリコン層部を形成する第9
    の工程と、 該第9の工程後上記第1、第2及び第3の
    耐酸化性材料層部の少くとも一部を除いて他部を除去す
    る第10の工程と、 該第10の工程後上記第1、第2
    及び第3の多結晶シリコン層部の上記第10の工程によ
    つて上記第1、第2及び第3の耐酸化性材料層部の除去
    された部に対応する部を所要の深さを以つて酸化して第
    3のシリコン酸化層を形成する第11の工程と、 該第
    11の工程後上記第10の工程によつて上記第1、第2
    及び第3の耐酸化性材料層部の除去された部以外の部を
    除去する第12の工程と、 該第12の工程後上記第1
    、第2及び第3の多結晶シリコン層部の上記第10の工
    程によつて上記第1、第2及び第3の耐酸化性材料層部
    の除去された部以外の部に対応する部に夫々延長して第
    1、第2及び第3の導電性金属層を形成する第13の工
    程とを具備し、上記ソース領域外側部及びソース領域内
    側部を以つてソース領域、上記ドレイン領域外側部及び
    ドレイン領域内側部を以つてドレイン領域、上記第2の
    シリコン酸化層の上記シリコン基板の主面上に直接形成
    されている部を実効ゲート絶縁層、上記シリコン基板の
    上記実効ゲート絶縁層下の表面部をチヤンネル領域、上
    記第1の多結晶シリコン層部の上記実効ゲート絶縁層上
    の部を実効ゲート電極、上記第2及び第3の多結晶シリ
    コン層部を夫々ソース電極及びドレイン電極、上記第1
    、第2及び第3の導電性金属層を夫々ゲート用リード、
    ソース用リード及びドレイン用リードとせるMISトラ
    ンジスタを有し、且上記第3のシリコン酸化層の上面を
    配線層用面として有するMISトランジスタを有する半
    導体装置の製法。 2 第1の導電型式を有するシリコン基板の主面上にそ
    のトランジスタ実効部形成領域対応部を残した関係で比
    較的厚い第1のシリコン酸化層を形成する第1の工程と
    、 該第1の工程後上記シリコン基板の主面上の上記ト
    ランジスタ実効部形成領域対応部内に於けるソース領域
    外側部形成領域対応部及びドレイン領域外側部形成領域
    対応部を残した関係で比較的薄い第2のシリコン酸化層
    を形成する第2の工程と、 該第2の工程後上記第1の
    シリコン酸化層、上記第2のシリコン酸化層、及及び上
    記シリコン基板の主面上の上記ソース領域外側部形成領
    域対応部及びドレイン領域外側部形成領域対応部上に延
    長して多結晶シリコン層及び該多結晶シリコン層上に延
    長せる耐酸化性材料層を形成する第3の工程と、 該第
    3の工程後上記耐酸化性材料層上に耐イオン注入性材料
    層を形成する第4の工程と、 該第4の工程後上記耐イ
    オン注入性材料層に対するフオトレジスト膜によるマス
    クを用いた選択的エツチング処理によつて、上記耐酸化
    性材料層上に上記耐イオン注入性材料層のソース領域内
    側部形成領域対応部及びドレイン領域内側部形成領域対
    応部を除去して互に連接せざる上記耐イオン注入性材料
    層によるチヤンネル領域形成領域対応部を有する第1の
    耐イオン注入性材料層部、ソース領域外側部形成領域対
    応部を有する第2の耐イオン注入性材料層部、及びドレ
    イン領域外側部形成領域対応部を有する第3の耐イオン
    注入性材料層部を形成する第5の工程と、 該第5の工
    程後上記耐酸化性材料層の当該耐酸化性材料層上に上記
    第1、第2及び第3の耐イオン注入性材料層部の形成さ
    れていない部を除去して互に連接せざる上記耐酸化性材
    料層による上記第1の耐イオン注入性材料層部下の第1
    の耐酸化性材料層部、上記第2の耐イオン注入性材料層
    部下の第2の耐酸化性材料層部、及び上記第3の耐イオ
    ン注入性材料層部下の第3の耐酸化性材料層部を形成す
    る第6の工程と、 該第6の工程後上記第1の耐酸化性
    材料層部及び上記第1の耐イオン注入性材料層部の積層
    体、上記第2の耐酸化性材料層部及び上記第2の耐イオ
    ン注入性材料層部の積層体、及び上記第3の耐酸化性材
    料層部及び上記第3の耐イオン注入性材料層部の積層体
    をマスクとせる上記シリコン基板に対する第2の導電型
    式を与えるイオンの注入処理により、上記多結晶シリコ
    ン層の当該多結晶シリコン層上に上記第1、第2及び第
    3の耐酸化性材料層部の存せざる部を通じて上記シリコ
    ン基板のソース領域内側部形成領域対応部及びドレイン
    領域内側部形成領域対応部内に第2の導電型式を与える
    イオンを所要の深さを以つて注入して当該シリコン基板
    内にソース領域内側部及びドレイン領域内側部を形成す
    る第7の工程と、 該第7の工程後上記第1、第2及び
    第3の耐イオン注入性材料層部を除去し、次に上記多結
    晶シリコン層の当該多結晶シリコン層上に上記第1、第
    2及び第3の耐酸化性材料層部の在せざる部をその全厚
    さに亘つて酸化して互に連接せざる上記多結晶シリコン
    層によるチヤンネル領域形成領域対応部を有する第1の
    多結晶シリコン層部、ソース領域外側部形成領域対応部
    を有する第2の多結晶シリコン層部、及びドレイン領域
    外側部形成領域対応部を有する第3の多結晶シリコン層
    部を形成する第8の工程と、 該第8の工程後上記第1
    、第2及び第3の耐酸化性材料層部の少くとも一部を除
    いて他部を除去する第9の工程と、 該第9の工程後上
    記第1、第2及び第3の多結晶シリコン層部の上記第9
    の工程によつて上記第1、第2及び第3の耐酸化性材料
    層部の除去された部に対応する部を所要の深さを以つて
    酸化して第3のシリコン酸化層を形成する第10の工程
    と、 該第10の工程後上記第9の工程によつて上記第
    1、第2及び第3の耐酸化性材料層部の除去された部以
    外の部を除去する第11の工程と、 該第11の工程後
    上記第1、第2及び第3の多結晶シリコン層部に第2の
    導電型式を与える不純物を拡散して之等を導電性化され
    た第1、第2及び第3の多結晶シリコン層部として得、
    且上記シリコン基板のソース領域外側部形成領域対応部
    及びドレイン領域外側部形成領域対応部内に上記ソース
    領域内側部及びドレイン領域内側部に夫々連接せるソー
    ス領域外側部及びドレイン領域外側部を形成する第12
    の工程と、 該第12の工程後上記第12の工程によつ
    て導電性化された第1、第2及び第3の多結晶シリコン
    層部の上記第11の工程によつて上記第1、第2及び第
    3の耐酸化性材料層部の除去された部上に夫々延長して
    第1、第2及び第3の導電性金属層を形成する第13の
    工程とを具備し、上記ソース領域外側部及びソース領域
    内側部を以つてソース領域、上記ドレイン領域外側部及
    びドレイン領域内側部を以つてドレイン領域、上記第2
    のシリコン酸化層の上記シリコン基板の主面上に直接形
    成されている部を実効ゲート絶縁層、上記シリコン基板
    の上記実効ゲート絶縁層下の表面部をチヤンネル領域、
    上記導電性化された第1の多結晶シリコン層部の上記実
    効ゲート絶縁層上の部を実効ゲート電極、上記導電性化
    された第2及び第3の多結晶シリコン層部を夫々ソース
    電極及びドレイン電極、上記第1、第2及び第3の導電
    性金属層を夫々ゲート用リード、ソース用リード及びド
    レイン用リードとせるMISトランジスタを有し、且上
    記第3のシリコン酸化層の上面を配線層用面として有す
    るMISトランジスタを有する半導体装置の製法。 3 第1の導電型式を有するシリコン基板の主面上にそ
    のトランジスタ実効部形成領域対応部を残した関係で比
    較的厚い第1のシリコン酸化層を形成する第1の工程と
    、 該第1の工程後上記シリコン基板の主面上の上記ト
    ランジスタ実効部形成領域対応部内に於けるソース領域
    外側部形成領域対応部及びドレイン領域外側部形成領域
    対応部を残した関係で比較的薄い第2のシリコン酸化層
    を形成する第2の工程と、 該第2の工程後上記第1の
    シリコン酸化層、上記第2のシリコン酸化層、及び上記
    シリコン基板の主面上の上記ソース領域外側部形成領域
    対応部及びドレイン領域外側部形成領域対応部上に延長
    して第2の導電型式を与える不純物を含み且導電性を有
    する多結晶シリコン層及び該多結晶シリコン層上に延長
    せる耐酸化性材料層を形成する第3の工程と、 該第3
    の工程後上記シリコン基板のソース領域外側部形成領域
    対応部及びドレイン領域外側部形成領域対応部内に上記
    多結晶シリコン層に含む不純物を所要の深さを以つて拡
    散して当該シリコン基板内にソース領域外側部及びドレ
    イン領域外側部を形成する第4の工程と、 該第4の工
    程后上記耐酸化性材料層上に耐イオン注入性材料層を形
    成する第5の工程と、 該第5の工程後上記耐イオン注
    入性材料層に対するフオトレジスト膜によるマスクを用
    いた選択的エツチング処理によつて、上記耐酸化性材料
    層上に上記耐イオン注入性材料層のソース領域内側部形
    成領域対応部及びドレイン領域内側部形成領域対応部を
    除去して互に連接せざる上記耐イオン注入性材料層によ
    るチヤンネル領域形成領域対応部を有する第1の耐イオ
    ン注入性材料層部、ソース領域外側部形成領域対応部を
    有する第2の耐イオン注入性材料層部、及びドレイン領
    域外側部形成領域対応部を有する第3の耐イオン注入性
    材料層部を形成する第6の工程と、 該第6の工程後上
    記耐酸化性材料層の当該耐酸化性材料層上に上記第1、
    第2及び第3の耐イオン注入性材料層部の形成されてい
    ない部を除去して互に連接せざる上記耐酸化性材料層に
    よる上記第1の耐イオン注入性材料層部下の第1の耐酸
    化性材料層部、上記第2の耐イオン注入性材料層部下の
    第2の耐酸化性材料層部、及び上記第3の耐イオン注入
    性材料層部下の第3の耐酸化性材料層部を形成する第7
    の工程と、 該第7の工程後上記第1の耐酸化性材料層
    部及び上記第1の耐イオン注入性材料層部の積層体、上
    記第2の耐酸化性材料層部及び上記第2の耐イオン注入
    性材料層部の積層体、及び上記第3の耐酸化性材料層部
    及び上記第3の耐イオン注入性材料層部の積層体をマス
    クとせる上記シリコン基板に対する第2の導電型式を与
    えるイオンの注入処理により、上記多結晶シリコン層の
    当該多結晶シリコン層上に上記第1、第2及び第3の耐
    酸化性材料層部の存せざる部を通じて上記シリコン基板
    のソース領域内側部形成領域対応部及びドレイン領域内
    側部形成領域対応部内に上記イオンを所要の深さを以つ
    て注入して当該シリコン基板内に上記ソース領域外側部
    及びドレイン領域外側部に夫々連接せるソース領域内側
    部及びドレイン領域内側部を形成する第8の工程と、
    該第8の工程後上記第1、第2及び第3の耐イオン注入
    性材料層部を除去し、次に上記多結晶シリコン層の当該
    多結晶シリコン層上に上記第1、第2及び第3の耐酸化
    性材料層部の在せざる部をその全厚さに亘つて酸化して
    互に連接せざる上記多結晶シリコン層によるチヤンネル
    領域形成領域対応部を有する第1の多結晶シリコン層部
    、ソース領域外側部形成領域対応部を有する第2の多結
    晶シリコン層部部、及びドレイン領域外側部形成領域対
    応部を有する第3の多結晶シリコン層部を形成する第9
    の工程と、 該第9の工程後上記第1、第2及び第3の
    耐酸化性材料層部の少くとも一部を上記第、第2及び第
    3の耐酸化性材料層部の少くとも何れか一つに関し全て
    が除去されることなしに除去する第10の工程と、 該
    第10の工程後上記第1、第2及び第3の多結晶シリコ
    ン層部の上記第10の工程によつて上記第1、第2及び
    第3の耐酸化性材料層部の除去された部に対応する部上
    に夫々延長して第1、第2及び第3の導電性金属層を形
    成する第11の工程とを具備し、上記ソース領域外側部
    及びソース領域内側部を以つてソース領域、上記ドレイ
    ン領域外側部及びドレイン領域内側部を以つてドレイン
    領域、上記第2のシリコン酸化層の上記シリコン基板の
    主面上に直接形成されている部を実効ゲート絶縁層、上
    記シリコン基板の上記実効ゲート絶縁層下の表面部をチ
    ヤンネル領域、上記第1の多結晶シリコン層部の上記実
    効ゲート絶縁層上の部を実効ゲート電極、上記第2及び
    第3の多結晶シリコン層部を夫々ソース電極及びドレイ
    ン電極、上記第1、第2及び第3の導電性金属層を夫々
    ゲート用リード、ソース用リード及びドレイン用リード
    とせるMISトランジスタを有し、且上記第10の工程
    によつて残された耐酸化性材料層部の上面を配線層用面
    として有するMISトランジスタを有する半導体装置の
    製法。 4 第1の導電型式を有するシリコン基板の主面上にそ
    のトランジスタ実効部形成領域対応部を残した関係で比
    較的厚い第1のシリコン酸化層を形成する第1の工程と
    、 該第1の工程後上記シリコン基板の主面上の上記ト
    ランジスタ実効部形成領域対応部内に於けるソース領域
    外側部形成領域対応部及びドレイン領域外側部形成領域
    対応部を残した関係で比較的薄い第2のシリコン酸化層
    を形成する第2の工程と、 該第2の工程後上記第1の
    シリコン酸化層、上記第2のシリコン酸化層、及び上記
    シリコン基板の主面上の上記ソース領域外側部形成領域
    対応部及びドレイン領域外側部形成領域対応部上に延長
    して多結晶シリコン層及び該多結晶シリコン層上に延長
    せる耐酸化性材料層を形成する第3の工程と、 該第3
    の工程後上記耐酸化性材料層上に耐イオン注入性材料層
    を形成する第4の工程と、 該第4の工程後上記耐イオ
    ン注入性材料層に対するフオトレジスト膜によるマスク
    を用いた選択的エツチング処理によつて、上記耐酸化性
    材料層上に上記耐イオン注入性材料層のソース領域内側
    部形成領域対応部及びドレイン領域内側部形成領域対応
    部を除去して互に連接せざる上記耐イオン注入性材料層
    によるチヤンネル領域形成領域対応部を有する第1の耐
    イオン注入性材料層部、ソース領域外側部形成領域対応
    部を有する第2の耐イオン注入性材料層部、及びドレイ
    ン領域外側部形成領域対応部を有する第3のの耐イオン
    注入性材料層部を形成する第5の工程と、 該第5の工
    程後上記耐酸化性材料層の当該耐酸化性材料層上に上記
    第1、第2及び第3の耐イオン注入性材料層部の形成さ
    れていない部を除去して互に連接せざる上記耐酸化性材
    料層による上記第1の耐イオン注入性材料層部下の第1
    の耐酸化性材料層部、上記第2の耐イオン注入性材料層
    部下の第2の耐酸化性材料層部、及び上記第3の耐イオ
    ン注入性材料層部下の第3の耐酸化性材料層部を形成す
    る第6の工程と、 該第6の工程後上記第1の耐酸化性
    材料層部及び上記第1の耐イオン注入性材料層部の積層
    体、上記第2の耐酸化性材料層部及び上記第2の耐イオ
    ン注入性材料層部の積層体、及び上記第3の耐酸化性材
    料層部及び上記第3の耐イオン注入性材料層部の積層体
    をマスクとせる上記シリコン基板に対する第2の導電型
    式を与えるイオンの注入処理により、上記多結晶シリコ
    ン層の当該多結晶シリコン層上に上記第1、第2及び第
    3の耐酸化性材料層部の存せざる部を通じて上記シリコ
    ン基板のソース領域内側部形成領域対応部及びドレイン
    領域内側部形成領域対応部内に第2の導電型式を与える
    イオンを所要の深さを以つて注入して当該シリコン基板
    内にソース領域内側部及びドレイン領域内側部を形成す
    る第7の工程と、 該第7の工程後上記第1、第2及び
    第3の耐イオン注入性材料層部を除去し、次に上記多結
    晶シリコン層の当該多結晶シリコン層上に上記第1、第
    2及び第3の耐酸化性材料層部の存せざる部をその全厚
    さに亘つて酸化して互に連接せざる上記多結晶シリコン
    層によるチヤンネル領域形成領域対応部を有する第1の
    多結晶シリコン層部、ソース領域外側部形成領域対応部
    を有する第2の多結晶シリコン層部、及びドレイン領域
    外側部形成領域対応部を有する第3の多結晶シリコン層
    部を形成する第8の工程と、 該第8の工程後上記第1
    、第2及び第3の耐酸化性材料層部の少くとも一部を上
    記第1、第2及び第3の耐酸化性材料層部の少くとも何
    れか1つに関し全てが除去されることないこ除去する第
    9の工程と、 該第9の工程後上記第1、第2及び第3
    の多結晶シリコン層部に第2の導電型式を与える不純物
    を拡散して之等を導電性化された第1、第2及び第3の
    多結晶シリコン層部として得、且上記シリコン基板のソ
    ース領域外側部形成領域対応部及びドレイン領域外側部
    形成領域対応部内に上記ソース領域内側部及びドレイン
    領域内側部に夫々連接せるソース領域外側部及びドレイ
    ン領域外側部を形成する第10の工程と、 該第10の
    工程後上記第10の工程によつて導電性化された第1、
    第2及び第3の多結晶シリコン層部の上記第9の工程に
    よつて上記第1、第2及び第3の耐酸化性材料層部の除
    去された部に対応する部上に夫々延長して第1、第2及
    び第3の導電性金属層を形成する第11の工程とを具備
    し、上記ソース領域外側部及びソース領域内側部を以つ
    てソース領域、上記ドレイン領域外側部及びドレイン領
    域内側部を以つてドレイン領域、上記第2のシリコン酸
    化層の上記シリコン基板の主面上に直接形成されている
    部を実効ゲート絶縁層、上記シリコン基板の上記実効ゲ
    ート絶縁層下の表面部をチヤンネル領域、上記導電性化
    された第1の多結晶シリコン層部の上記実効ゲート絶縁
    層上の部を実効ゲート電極、上記導電性化された第2及
    び第3の多結晶シリコン層部を夫々ソース電極及びドレ
    イン電極、上記第1、第2及び第3の導電性金属層を夫
    々ゲート用リード、ソース用リード及びドレイン用リー
    ドとせるMISトランジスタを有し、且上記第9の工程
    によつて残された耐酸化性材料層の上面をを配線層用面
    として有するMISトランジスタを有する半導体装置の
    製法。
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JPS51112187A (en) * 1975-03-28 1976-10-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd Processing method of semiconductor equipment
JPS5272582A (en) * 1975-12-15 1977-06-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Production of semiconductor device

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