JPS61245566A - 半導体装置とその製法 - Google Patents

半導体装置とその製法

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JPS61245566A JP60111306A JP11130685A JPS61245566A JP S61245566 A JPS61245566 A JP S61245566A JP 60111306 A JP60111306 A JP 60111306A JP 11130685 A JP11130685 A JP 11130685A JP S61245566 A JPS61245566 A JP S61245566A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 L1上五旦旦遣1 この発明は絶縁体上のシリコン(801’)0MOS装
置、更に特定して云えば、1個のN+多結晶シリコン層
を用いてN及びPチャンネルSOI−0MOS装置の両
方に対する埋込み接点を形成する方法とこういう装置と
に関する。
従来の技術及び問題、 大規模集積回路(VLSI)を製造する時、部品の詰込
み密度を高くしなければならない。
VLSIレベルでは、詰込み密度は装置内にある相互接
続部のレベルの数の関数である。アルミニウム・レベル
の他に、少なくとも更に1つの埋込みレベルの相互接続
部を設けなければならない。
このレベルはCM’0’S装置の製造過程で、P及びN
チャンネル装置の両方のソース、ドレイン及びゲートに
接触することが出来る様にすべきである。
更に、この追加のルベルは、余分の処理工程が処埋コス
トを高め、歩留りを低下するので、余分の処理工程を最
小限にして設けるべきである。
例えばN+にドープされた多結晶シリコンの庖をNチャ
ンネル及びPチャンネルの両方のCMOS装置に対する
ゲート材料として使うことが出来ることが知られている
。多結晶シリコン層はN+にドープされるのが普通であ
るから、ソース及びドレインがN+にドープされている
Nチャンネル装置に埋込み接点をつけるのは比較的容易
である。然し、Pチャンネル装置にこの様な埋込み接点
をつけるのは簡単な作業ではない。
従来、埋込み接点の相互接続レベルを実現する方式があ
る。こういう方式は、例えば珪化物で覆われたN+及び
P十多結晶シリコン層を利用する。
こういう方式は、十分機能を持つ相互接続レベルを実現
する。然し、従来の方式は、N十及びP+形の両方の多
結晶シリコン層を必要とし、これは本質的に複雑な処哩
方法を必要とする欠点がある。
問題点を解決する為の手段及び作用 この発明では、N十多結晶シリコンの上に珪化物の単一
レベルだけを用いて、十分な機能を有する埋込みレベル
の相互接続部を実現する方法を提供する。このN十多結
晶シリコンが形成されるNチャンネル及びPチャンネル
装置の両方に対するゲート材料として作用する。ここで
説明する方法では、上に述べたことが出来る様にする為
に、1個の余分のマスクしか必要としない。
簡単に云うと、標準的なSOI処理手順に従って、シリ
コンのアイランド又は基板領域が、バルク・シリコン上
(SOI)に形成された酸化シリコン内に隔離される。
アイランドが選択的にドープされ、一方のグループはP
形、使方のグループはN形になる。次にゲート酸化物を
成長させ、埋込み接点を形成しようとする区域で、エツ
チングによってパターンを定める。
次に酸化物の上、並びにこの酸化物を取去った領域の上
に多結晶シリコン層をデポジットし、この多結晶シリコ
ンをN+にドープする。これによって酸化物を除去した
基板領域は、それに対してN+ドーパントが移動する為
に、N十形に変換され、各々のアイランドにあるゲート
酸化物の両側にN十領域が出来る。次に多結晶シリコン
層をマスクし、N十領域に隣接した各々のシリコン・ア
イランドの一部分並びにN+にドープしたシリコン領域
を露出する為にエッチする。その後、Pチャンネル装置
のゲート酸化物とN子基板領域の間にある露出した基板
の領域の上にマスクを配置し、N+の打込みを実施する
。これによって露出したNチャンネルのソース−ドレイ
ンがN十形にドープされると共に、露出したPチャンネ
ルのソース−ドレイン領域の一部分もN十形に変換され
る。
その後、マスクを取除き、装置の表面全体をP+形トド
−パントドープするが、その量は、マスクを取去った区
域にP十領域が出来、N十領域はN+のままであるが、
若干その程度が弱くなる様にする。
その後、基板の表面の上に酸化物層を形成し、それをエ
ッチして、N十多結晶シリコンの露出した垂直壁に沿っ
て側壁酸化物を設ける。珪化タングステン、白金又はチ
タンの様な珪化物を次に基板の表面の上に形成して、シ
リコンの上にチタンをデポジットすること等により、奇
生抵抗値を減少する。その後のウェット・エッチがチタ
ンを除去するが、珪化物は除去しない。この珪化物が、
P+及びN+領領域両方に対する導体であるから、この
珪化物がPチャンネル装置のソース又はドレインで、N
±シリコンとP+シリコンの間に埋込み接点を形成する
。珪化物は多結晶シリコン導体のシート抵抗値をも減少
する。次に、ゲート領域を除く装置全体の上に、化学蒸
気デポジション(CV、D)酸化物をデポジットし、接
点区域のパターンを定める。次にアルミニウムのデポジ
ション及びパターン区画を行なうことにより、このアル
ミニウムがゲートの多結晶シリコンの上にあるデポジッ
トされた珪化物と接触して、装置の間の相互接続部とな
る。
上に述べた方法の主な特徴は、十分な機能を持つ埋込み
相互接続能力を得る為に、1個のN十多結晶シリコン層
を使うことである。Nチャンネル及びPチャンネル装置
の両方のソース、ドレイン及びゲート電極に対する埋込
み接点が得られる。
更に、従来のN十及びP十多結晶シリコン方式の場合の
様に、処理を複雑にすることなく、詰込み密度が高くな
る。
実施例 図面には、この発明のプロセス工程を用いてSOT−0
MOS装置を形成することが示されている。装置を製造
する為、第1図aに示す様に、好ましくはN形のバルク
・シリコン1を用意する。
酸化シリコン層3をバルク・シリコン1の上に形成し又
はデポジットし、酸化シリコン層内にP形シリコン5及
びN形シリコン7のアイランド又は基板領域を形成する
が、こういうことは全て標準的に行なわれる。1つのP
形アイランド5及び1つのN形アイランド7しか示して
ないが、1個のチツプーヒに、以下説明する様にして、
数多くの隣接したP形及びN形アイランド5.7を形成
し且つ処理することが出来る。
次に第1図aに示す装置の上面全体の上に酸化シリコン
層(図に示してない)を成長させる。この酸化物をマス
クし、後で各々の装置のゲート領域が形成される部分に
、第2図すに示す様なパターンを定めた酸化物層(ゲー
ト酸化物)9を形成する様にエッヂする。次に、形成し
ている装置の上面全体の上に多結晶シリコン層11を形
成し、この多結晶シリコンをN十形ドーパントでドープ
してN+5結晶シリコン11を作ると共に、領域5.7
の内、酸化物9を取去った部分をN+ドーパントを用い
て、領域13.15,17.19でドープする。これら
の領域が、それを一部分とする装置のソース及びドレイ
ン領域となる。N十領113.15.17.19が、多
結晶シリコン領域11内に形成されたN+ドーパントの
移動によって形成されることが理解されよう。このN+
ドーパントは、後でチャンネル領域になる所からは、ゲ
ート酸化物層9によって阻止されている。
第1図Cについて説明すると、各々のN十領域13.1
5.17.19の一部分並びにアイランド5.7の内、
ゲート酸化物9の下に入り込む隣接部分を露出する為に
、N十多結晶シリコン11を酸化物層9の一部分と共に
選択的に除去する。
これは周知の適当なマスク及びエツチングによって行な
われる。次に、Pチャンネル装置の領域9の内、前にN
十にドープされていないで且つゲート酸化物に隣接した
露出部分(第1図dの領域21.23>の上にマスクを
形成する。次に硼素(N+)の−面打込みを実施して、
第1図dに示す様に、全ての露出領域内にN+のソース
及びドレイン領域を形成する。第1図dの領域21及び
23からマスクを取除き、チップの表面全体にP+ドー
バン1〜を適用する。このP+ドーパントが領域21.
23を第1図dに示す様にP+にドープするが、N+領
領域N+ドーパント・レベル未満にドープする程の量で
はない。
次に第1図eについて説明すると、チップの表面全体を
酸化してエッチして、側壁酸化物領域25を残す。次に
、チップの表面の上にチタンをデポジットし、公知の形
で接触するシリコンと共に珪化物を形成して、N+5結
晶シリコン11の上のソース及びドレイン領域13,1
5.17゜19.21.23の上に珪化物層27を設け
る。
珪化物27がN十多結晶シリコンとPチャンネル装置の
ソース又はドレインの間、並びにPチャンネル装置のソ
ース及びトレインである領域17〜21及び19〜23
の間にも接点を形成することに注意されたい。N十多結
晶シリコンとNチャンネルのソース及びドレインの間の
接点も出来る。
次に、CVD酸化物29をデポジットし、接点区域のパ
ターンを定める。次にアルミニウムのデポジション及び
パターンの決定31がゲート酸化物上の珪化物に対して
行なわれ、相互接続部を完成して、第1図eに示す最終
的な装置となる。
ごく簡単で少ない数の処理工程を用いて、Nチャンネル
及びPチャンネルの両方の装置に対する埋込み接点を持
つ、絶縁体上シリコ20MOS装置が得られたことが理
解されよう。
この発明を特定の好ましい実施例について説明した″が
、当業者には、これまでの説明からいろいろな変更が考
えられよう。従って、特許請求の範囲の記載は、この−
な全での゛変更を包括する様に、従来技術からみて出来
る限り広く解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に従って装置を形成するのに使われる
処理工程を示す略図である。 主な符号の説明 3:酸化シリコン層 5:P形シリコンのアイランド 7:N形シリコンのアイランド 17.19:N十形領域 21.23:P十形領域 27:珪化物

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)絶縁性基部部材と、該基部部材上に配置されてい
    て互いに電気的に隔離された反対導電型の相隔たる半導
    体材料の領域とを有し、該領域の一方にN及びPチャン
    ネルMOS装置の内の一方が形成され、前記領域の内の
    他方に前記P及びNチャンネル装置の内の他方が形成さ
    れ、前記装置の内の一方はソース領域及びドレイン領域
    を持つていて、その各々がP+形材料並びに隣接するN
    +形材料の部分を持つており、更に、前記N+形及びP
    +形部分を電気的に相互接続する手段を有する半導体装
    置。
  2. (2)特許請求の範囲第1項に記載した半導体装置に於
    て、前記電気的に相互接続する手段が珪化物である半導
    体装置。
  3. (3)特許請求の範囲第2項に記載した半導体装置に於
    て、前記珪化物が、珪化タングステン、珪化チタン、及
    び珪化白金から成る群から選ばれている半導体装置。
  4. (4)特許請求の範囲第1項に記載した半導体装置に於
    て、前記ソース領域及びドレイン領域を持つ一方のMO
    S装置がPチャンネルMOS装置であり、前記P+部分
    が前記チャンネルに隣接し、前記N+部分が前記P+部
    分に接すると共に前記チャンネルから離れている半導体
    装置。
  5. (5)特許請求の範囲第2項に記載した半導体装置に於
    て、前記一方のMOS装置がPチャンネルMOS装置で
    あり、前記P+部分が前記チャンネルに隣接し、前記N
    +部分が前記P+部分に接すると共に前記チャンネルか
    ら離れている半導体装置。
  6. (6)特許請求の範囲第3項に記載した半導体装置に於
    て、前記一方のMOS装置がPチャンネルMOS装置で
    あり、前記P+部分が前記チャンネルに隣接し、前記N
    +部分が前記P+部分に接すると共に前記チャンネルか
    ら離れている半導体装置。
  7. (7)特許請求の範囲第1項に記載した半導体装置に於
    て、予定の装置の予定のソース及びドレイン領域を相互
    接続するドープされた多結晶シリコンを含む半導体装置
  8. (8)特許請求の範囲第2項に記載した半導体装置に於
    て、予定の装置の予定のソース及びドレイン領域を相互
    接続するドープされた多結晶シリコンを含む半導体装置
  9. (9)特許請求の範囲第3項に記載した半導体装置に於
    て、予定の装置の予定のソース及びドレイン領域を相互
    接続するドープされた多結晶シリコンを含む半導体装置
  10. (10)特許請求の範囲第4項に記載した半導体装置に
    於て、予定の装置の予定のソース及びドレイン領域を相
    互接続するドープされた多結晶シリコンを含む半導体装
    置。
  11. (11)特許請求の範囲第5項に記載した半導体装置に
    於て、予定の装置の予定のソース及びドレイン領域を相
    互接続するドープされた多結晶シリコンを含む半導体装
    置。
  12. (12)特許請求の範囲第6項に記載した半導体装置に
    於て、予定の装置の予定のソース及びドレイン領域を相
    互接続するドープされた多結晶シリコンを含む半導体装
    置。
  13. (13)ドープされた多結晶シリコンの単一層を用いて
    SOI−CMOS装置を形成する方法に於て、電気的に
    隔離された半導体材料の少なくとも2つのアイランドを
    持つ絶縁性基部部材を用意し、各対のアイランドの内の
    一方は該対の他方とは反対の導電型であり、各々の前記
    アイランドにゲート酸化物を形成し、前記アイランド及
    び前記ゲート酸化物の上にN+多結晶層を形成し、前記
    ゲート酸化物に隣接して前記アイランド内にN+領域を
    形成し、各々の前記N+領域の一部分並びにそれに隣接
    した領域の内、前記ゲート酸化物の下にある一部分を含
    む前記アイランドの表面を露出し、前記ゲート酸化物に
    隣接する、N形にドープされたアイランドだけで、前記
    露出した表面の一部分をマスクし、前記露出してマスク
    しなかつた表面にN+ドーパントを導入し、前記マスク
    を取去り、前にマスクされた領域にP+領域を形成し且
    つそれまでの全てのN+ドープ領域のN+ドーピング・
    レベルを保持するのに十分なP+形ドーパントを用いて
    前記露出された表面をドープし、各々のアイランドの表
    面の上に珪化物を形成し、各々のゲート酸化物領域で前
    記珪化物に結合された導電パターンを形成する工程から
    成る方法。
  14. (14)特許請求の範囲第13項に記載した方法に於て
    、各々のアイランドの表面に珪化物を形成する工程が、
    タングステン、チタン及び白金から成る群から選ばれた
    金属を各々のアイランドの表面の上にデポジットするこ
    とを含む方法。
  15. (15)特許請求の範囲第13項に記載した方法に於て
    、前記ソース及びドレイン領域と接触する前記多結晶シ
    リコン上に形成された前記珪化物と前記導電パターンの
    間に絶縁層を形成する工程を含む方法。
  16. (16)特許請求の範囲第14項に記載した方法に於て
    、前記ソース及びドレイン領域と接触する前記多結晶シ
    リコン上に形成された前記珪化物と前記導電パターンの
    間に絶縁層を形成する工程を含む方法。
JP60111306A 1984-05-24 1985-05-23 半導体装置とその製法 Expired - Lifetime JPH0644603B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US613679 1984-05-24
US06/613,679 US4621276A (en) 1984-05-24 1984-05-24 Buried contacts for N and P channel devices in an SOI-CMOS process using a single N+polycrystalline silicon layer

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JPS61245566A true JPS61245566A (ja) 1986-10-31
JPH0644603B2 JPH0644603B2 (ja) 1994-06-08

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60111306A Expired - Lifetime JPH0644603B2 (ja) 1984-05-24 1985-05-23 半導体装置とその製法

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