JPS6131637B2 - - Google Patents
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- JPS6131637B2 JPS6131637B2 JP56170618A JP17061881A JPS6131637B2 JP S6131637 B2 JPS6131637 B2 JP S6131637B2 JP 56170618 A JP56170618 A JP 56170618A JP 17061881 A JP17061881 A JP 17061881A JP S6131637 B2 JPS6131637 B2 JP S6131637B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/30—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
Landscapes
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
（MIST）を用いた集積回路の製造方法に関し、
半導体記憶装置（ICメモリ）として論理処理装
置の情報記憶に用いられるものである。
（MIST）を用いた集積回路の製造方法に関し、
半導体記憶装置（ICメモリ）として論理処理装
置の情報記憶に用いられるものである。
情報処理に用いられるICメモリは、集積回路
技術の発展により大規模高密度化し、且つ特性上
の向上も著じるしい。近来主として用いられる
ICメモリはMISTを用いた集積回路であり、メモ
リセルとしてMISTと容量素子とを有し、MIST
によるスイツチング作用で容量素子への電荷量を
情報として蓄積・検出するものである。大規模化
に伴ない容量素子の容量の効率化が必要となり、
既知の技術では容量素子として半導体表面に絶縁
ゲート膜を介して電極を設け、該電極に電源電圧
を印加して電極と半導体表面に誘起される表面反
転層との容量効果を容量素子として用いている。
しかし乍ら、容量素子の効率化はメモリセルの占
有面積を大きく支配するため、単に反転層の利用
による容量効果では現在の大規模の傾向に不充分
である。
技術の発展により大規模高密度化し、且つ特性上
の向上も著じるしい。近来主として用いられる
ICメモリはMISTを用いた集積回路であり、メモ
リセルとしてMISTと容量素子とを有し、MIST
によるスイツチング作用で容量素子への電荷量を
情報として蓄積・検出するものである。大規模化
に伴ない容量素子の容量の効率化が必要となり、
既知の技術では容量素子として半導体表面に絶縁
ゲート膜を介して電極を設け、該電極に電源電圧
を印加して電極と半導体表面に誘起される表面反
転層との容量効果を容量素子として用いている。
しかし乍ら、容量素子の効率化はメモリセルの占
有面積を大きく支配するため、単に反転層の利用
による容量効果では現在の大規模の傾向に不充分
である。
この発明の目的は、効率の高い容量素子と
MISTから成るメモリセルを有する集積回路の製
造方法を提供することにある。
MISTから成るメモリセルを有する集積回路の製
造方法を提供することにある。
この発明の集積回路は、一導電形の半導体基体
の一主面に選択的に一部埋設せる厚い絶縁膜を形
成し、該厚い絶縁膜に隣接せる活性領域を設ける
工程と、前記活性領域上に絶縁ゲート膜を形成す
る工程と、前記活性領域の一部にイオン注入のマ
スク材を被覆する工程と、前記マスク材および前
記厚い絶縁膜の一部をマスクとして二重にイオン
注入を施し、半導体表面に該半導体基体より高濃
度の一導電型領域と、該一導電型領域に含まれる
〓〓〓〓〓
逆導電型領域を形成する工程と、しかる後に前記
マスクを除去し前記絶縁ゲート膜上に、前記逆導
電型領域に対向する容量素子の電極と、絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタのゲート電極とを設
け、該電極をマスクとして前記一主面に前記トラ
ンジスタのソース、ドレイン領域を設ける工程と
を含むことを特徴とする集積回路の製造方法であ
る。
の一主面に選択的に一部埋設せる厚い絶縁膜を形
成し、該厚い絶縁膜に隣接せる活性領域を設ける
工程と、前記活性領域上に絶縁ゲート膜を形成す
る工程と、前記活性領域の一部にイオン注入のマ
スク材を被覆する工程と、前記マスク材および前
記厚い絶縁膜の一部をマスクとして二重にイオン
注入を施し、半導体表面に該半導体基体より高濃
度の一導電型領域と、該一導電型領域に含まれる
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逆導電型領域を形成する工程と、しかる後に前記
マスクを除去し前記絶縁ゲート膜上に、前記逆導
電型領域に対向する容量素子の電極と、絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタのゲート電極とを設
け、該電極をマスクとして前記一主面に前記トラ
ンジスタのソース、ドレイン領域を設ける工程と
を含むことを特徴とする集積回路の製造方法であ
る。
この発明の集積回路は、容量素子の半導体表面
に二重の不純物導入領域を有し、この導入領域間
のPN接合の容量を逆導電型領域と電極との間の
容量に付加して容量素子を構成して居り、各容量
が半導体表面に対して縦重みされているため表面
の占有面積を増大することなく大容量とすること
ができ、効率の高い容量素子を含んでいる。従つ
てこの発明によれば、大規模化に好適なメモリセ
ルのための集積回路が得られる。
に二重の不純物導入領域を有し、この導入領域間
のPN接合の容量を逆導電型領域と電極との間の
容量に付加して容量素子を構成して居り、各容量
が半導体表面に対して縦重みされているため表面
の占有面積を増大することなく大容量とすること
ができ、効率の高い容量素子を含んでいる。従つ
てこの発明によれば、大規模化に好適なメモリセ
ルのための集積回路が得られる。
そして本発明の製造方法によれば、埋設せる絶
縁膜をマスクの一部としてイオン注入するからマ
スクの合せが容易となる。又、埋設せる絶縁膜で
あるから、各領域は横方向の拡散が無くなり、も
つて各領域の位置が正確に特定できる。又、高濃
度の一導電型領域と逆導電型領域とを二重にイオ
ン注入して形成するから、同一の開孔を通して行
うことができる。そしてこの場合セルフアライメ
ントの注入であるために二重領域の位置ずれによ
る面積効率低下が無くなる。しかも本願発明では
多結晶シリコン等の電極をマスクとして自己整合
的にソース、ドレイン領域を形成するからこれら
領域の形成に特別のPR工程を必要とせず、正確
に位置定めができる。
縁膜をマスクの一部としてイオン注入するからマ
スクの合せが容易となる。又、埋設せる絶縁膜で
あるから、各領域は横方向の拡散が無くなり、も
つて各領域の位置が正確に特定できる。又、高濃
度の一導電型領域と逆導電型領域とを二重にイオ
ン注入して形成するから、同一の開孔を通して行
うことができる。そしてこの場合セルフアライメ
ントの注入であるために二重領域の位置ずれによ
る面積効率低下が無くなる。しかも本願発明では
多結晶シリコン等の電極をマスクとして自己整合
的にソース、ドレイン領域を形成するからこれら
領域の形成に特別のPR工程を必要とせず、正確
に位置定めができる。
次にこの発明の特徴をより良く理解するため
に、この発明の実施例につき図を用いて説明す
る。
に、この発明の実施例につき図を用いて説明す
る。
第１図Ａ〜第１図Ｄはこの発明の一実施例を実
現する主たる製造工程における断面図である。こ
の実施例は比抵抗10Ω−cmのＰ型シリコン単結晶
基体１０１の一主表面の活性領域部に選択的にシ
リコン窒化膜（図示しない）を形成し、該窒化膜
をマスクとして表面濃度1016cm-3程度のボロンを
導入して非活性領域部にＰ型領域１０２を形成
し、同時に熱酸化法によりこの部分に1.3μ程度
の厚いシリコン酸化膜１０３を成長する。このよ
うなシリコン窒化膜をマスクとする基体の非活性
領域部への厚いシリコン酸化膜１０３の成長は選
択酸化法もしくはフラツトMOS技術と呼ばれ、
例えば特公昭50−1379号公報に詳細があるため、
こゝでの説明は省略される。
現する主たる製造工程における断面図である。こ
の実施例は比抵抗10Ω−cmのＰ型シリコン単結晶
基体１０１の一主表面の活性領域部に選択的にシ
リコン窒化膜（図示しない）を形成し、該窒化膜
をマスクとして表面濃度1016cm-3程度のボロンを
導入して非活性領域部にＰ型領域１０２を形成
し、同時に熱酸化法によりこの部分に1.3μ程度
の厚いシリコン酸化膜１０３を成長する。このよ
うなシリコン窒化膜をマスクとする基体の非活性
領域部への厚いシリコン酸化膜１０３の成長は選
択酸化法もしくはフラツトMOS技術と呼ばれ、
例えば特公昭50−1379号公報に詳細があるため、
こゝでの説明は省略される。
選択酸化法を施した試料は次に活性領域部から
シリコン窒化膜を除去し、再度熱酸化処理して活
性領域部に約1500Åのシリコン酸化膜１０４を形
成する。この薄いシリコン酸化膜１０４は絶縁ゲ
ート膜と呼ばれる絶縁膜である。活性領域部は一
部が第１図Ａに示すように厚さ1.5μ程度のフオ
トレジスト１０５で被覆され、このレジスト１０
５および厚いシリコン酸化膜１０３をマスクとし
て二重にイオン注入が施される。イオン注入は初
めに70KeVで５×1013cm-2のドース量のボロンが
注入され、次に30KeVで1014cm-2の燐が注入され
る。
シリコン窒化膜を除去し、再度熱酸化処理して活
性領域部に約1500Åのシリコン酸化膜１０４を形
成する。この薄いシリコン酸化膜１０４は絶縁ゲ
ート膜と呼ばれる絶縁膜である。活性領域部は一
部が第１図Ａに示すように厚さ1.5μ程度のフオ
トレジスト１０５で被覆され、このレジスト１０
５および厚いシリコン酸化膜１０３をマスクとし
て二重にイオン注入が施される。イオン注入は初
めに70KeVで５×1013cm-2のドース量のボロンが
注入され、次に30KeVで1014cm-2の燐が注入され
る。
イオン注入後の基体表面には高濃度のＰ型領域
１０６と、該Ｐ型領域の内部に含まれるＮ型領域
１０７が形成されている。これらの領域１０６，
１０７はフオトレジストの同一開孔からのイオン
注入で薄いシリコン酸化膜１０４を通過して活性
領域中に選択形成される。薄いシリコン酸化膜１
０４の上面には次に容量素子の電極１０８と
MISTのゲート電極１０９とが選択的に形成され
る〔第１図Ｂ〕。これらの電極１０８，１０９は
0.4μ程度の多結晶シリコンを選択蝕刻して得ら
れ、容量素子の電極１０８はＮ型領域１０７とシ
リコン酸化膜１０４を介して対向する。又、Ｐ型
領域１０６およびＮ型領域１０７の端部は電極１
０８，１０９の間にある。
１０６と、該Ｐ型領域の内部に含まれるＮ型領域
１０７が形成されている。これらの領域１０６，
１０７はフオトレジストの同一開孔からのイオン
注入で薄いシリコン酸化膜１０４を通過して活性
領域中に選択形成される。薄いシリコン酸化膜１
０４の上面には次に容量素子の電極１０８と
MISTのゲート電極１０９とが選択的に形成され
る〔第１図Ｂ〕。これらの電極１０８，１０９は
0.4μ程度の多結晶シリコンを選択蝕刻して得ら
れ、容量素子の電極１０８はＮ型領域１０７とシ
リコン酸化膜１０４を介して対向する。又、Ｐ型
領域１０６およびＮ型領域１０７の端部は電極１
０８，１０９の間にある。
電極１０８，１０９はこれの電極間の活性領域
部への燐導入のマスクとして用いられる。燐導入
は熱拡散法が好適であり、電極１０８，１０９お
よび厚いシリコン酸化膜１０３をマスクとして基
体表面に表面濃度1020cm-3で接合深さ1.5μのＮ型
領域１１０，１１１を形成する〔第１図Ｃ〕。
こゝで電極１０８，１０９の間のＮ型領域１１０
はMISTの一方の出力領域であると共にＮ型領域
１０７に結合する結合部である。又、Ｎ型領域１
１１はMISTの他の出力領域である。Ｎ型領域１
１０，１１１の形成の後に基体表面には気相成長
が施され、一様に厚さ0.5μ程度のリンガラスを
主成分とする層間絶縁膜１１２が形成される。
部への燐導入のマスクとして用いられる。燐導入
は熱拡散法が好適であり、電極１０８，１０９お
よび厚いシリコン酸化膜１０３をマスクとして基
体表面に表面濃度1020cm-3で接合深さ1.5μのＮ型
領域１１０，１１１を形成する〔第１図Ｃ〕。
こゝで電極１０８，１０９の間のＮ型領域１１０
はMISTの一方の出力領域であると共にＮ型領域
１０７に結合する結合部である。又、Ｎ型領域１
１１はMISTの他の出力領域である。Ｎ型領域１
１０，１１１の形成の後に基体表面には気相成長
が施され、一様に厚さ0.5μ程度のリンガラスを
主成分とする層間絶縁膜１１２が形成される。
而後、既知の写真蝕刻法を駆使して試料は第１
〓〓〓〓〓
図Ｄに示すように、Ｎ型領域１１１の上面の開孔
を通して層間絶縁膜１１２の上面を伸びるアルミ
ニウムの電極配線１１３が導出され、且つ基体１
０１の裏面に基体バイアスを与える基体電極１１
４が導電結合する。
〓〓〓〓〓
図Ｄに示すように、Ｎ型領域１１１の上面の開孔
を通して層間絶縁膜１１２の上面を伸びるアルミ
ニウムの電極配線１１３が導出され、且つ基体１
０１の裏面に基体バイアスを与える基体電極１１
４が導電結合する。
このように完成された試料は電極１０８とＮ型
領域１０７との間の容量と並列にＮ型領域１０７
と基体電極１１４との間にPN接合による容量を
有する。このPN接合の容量はＮ型領域１０７と
高濃度のＰ型領域１０６とのPN接合容量である
ため容量効果が大きい。この実施例においてはシ
リコン酸化膜１０４を用いた容量が約0.2×10-15
F/μ2であるのに対し、PN接合容量はほゞ同容量
の約0.2×10-15F/μ2である。これらの容量は基
体表面に対して縦方向に形成されるため、素子の
占有面積が小さく且つ効率的な容量素子を得る。
領域１０７との間の容量と並列にＮ型領域１０７
と基体電極１１４との間にPN接合による容量を
有する。このPN接合の容量はＮ型領域１０７と
高濃度のＰ型領域１０６とのPN接合容量である
ため容量効果が大きい。この実施例においてはシ
リコン酸化膜１０４を用いた容量が約0.2×10-15
F/μ2であるのに対し、PN接合容量はほゞ同容量
の約0.2×10-15F/μ2である。これらの容量は基
体表面に対して縦方向に形成されるため、素子の
占有面積が小さく且つ効率的な容量素子を得る。
第２図は上述の実施例の等価回路図である。即
ち、この実施例は、ゲート電極がアドレス線Ｗに
接続し、出力領域の他方がデイジツト線に接続す
るトランジスタＱと、一方の出力領域に負荷する
絶縁膜を用いた容量CoとPN接合容量Cxから成る
容量素子とを含む。容量Coは表面の電極を電源
の低電位端子GNDに接続し、PN接合容量Cxは基
体端子SBを基体バイアス源に結合することによ
り共に直流電位に固定されて、情報蓄積のための
容量として効率の高い電荷蓄積を行う。この図に
１ビツトのメモリセルを示したが、この実施例は
同一基体の表面に多数ビツトのメモリセルをを有
する集積回路の製造方法である。
ち、この実施例は、ゲート電極がアドレス線Ｗに
接続し、出力領域の他方がデイジツト線に接続す
るトランジスタＱと、一方の出力領域に負荷する
絶縁膜を用いた容量CoとPN接合容量Cxから成る
容量素子とを含む。容量Coは表面の電極を電源
の低電位端子GNDに接続し、PN接合容量Cxは基
体端子SBを基体バイアス源に結合することによ
り共に直流電位に固定されて、情報蓄積のための
容量として効率の高い電荷蓄積を行う。この図に
１ビツトのメモリセルを示したが、この実施例は
同一基体の表面に多数ビツトのメモリセルをを有
する集積回路の製造方法である。
以上この発明の一実施例を示したが、この発明
は実施例に示さない他の材料もしくは導電型領域
を用いても実現される。
は実施例に示さない他の材料もしくは導電型領域
を用いても実現される。
第１図Ａ〜第１図Ｄはこの発明の一実施例の主
要な製造工程におけるそれぞれ断面図、第２図は
第１図の実施例により得られた集積回路の等価回
路図である。図中、１０１はＰ型シリコン単結晶
基体、１０４は薄いシリコン酸化膜、１０８は容
量素子の電極、１０６は高濃度のＰ型領域、１０
７は容量素子を形成するＮ型領域、１１０は容量
素子とトランジスタとを結合するＮ型領域であ
る。 〓〓〓〓〓
要な製造工程におけるそれぞれ断面図、第２図は
第１図の実施例により得られた集積回路の等価回
路図である。図中、１０１はＰ型シリコン単結晶
基体、１０４は薄いシリコン酸化膜、１０８は容
量素子の電極、１０６は高濃度のＰ型領域、１０
７は容量素子を形成するＮ型領域、１１０は容量
素子とトランジスタとを結合するＮ型領域であ
る。 〓〓〓〓〓
Claims (1)
- １ 一導電形の半導体基体の一主面に選択的に一
部埋設せる厚い絶縁膜を形成し、該厚い絶縁膜に
隣接せる活性領域を設ける工程と、前記活性領域
上に絶縁ゲート膜を形成する工程と、前記活性領
域の一部にイオン注入のマスク材を被覆する工程
と、前記マスク材および前記厚い絶縁膜の一部を
マスクとして二重にイオン注入を施し、半導体表
面に該半導体基体より高濃度の一導電型領域と、
該一導電型領域に含まれる逆導電型領域を形成す
る工程と、しかる後に前記マスクを除去し前記絶
縁ゲート膜上に、前記逆導電型領域に対向する容
量素子の電極と、絶縁ゲート型電界効果トランジ
スタのゲート電極とを設け、該電極をマスクとし
て前記一主面に前記トランジスタのソース、ドレ
イン領域を設ける工程とを含むことを特徴とする
集積回路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56170618A JPS57141954A (en) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | Manufacture of integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56170618A JPS57141954A (en) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | Manufacture of integrated circuit |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51024791A Division JPS604595B2 (ja) | 1976-03-08 | 1976-03-08 | 集積回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57141954A JPS57141954A (en) | 1982-09-02 |
| JPS6131637B2 true JPS6131637B2 (ja) | 1986-07-21 |
Family
ID=15908203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56170618A Granted JPS57141954A (en) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | Manufacture of integrated circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57141954A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2507306B2 (ja) * | 1985-11-01 | 1996-06-12 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
-
1981
- 1981-10-23 JP JP56170618A patent/JPS57141954A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57141954A (en) | 1982-09-02 |
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