JPS63194365A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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Publication number
JPS63194365A
JPS63194365A JP2643987A JP2643987A JPS63194365A JP S63194365 A JPS63194365 A JP S63194365A JP 2643987 A JP2643987 A JP 2643987A JP 2643987 A JP2643987 A JP 2643987A JP S63194365 A JPS63194365 A JP S63194365A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diffusion layer
source
drain
oxide film
contact
Prior art date
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Pending
Application number
JP2643987A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshikazu Obayashi
大林 由和
Yasuhiro Funakoshi
舟越 也寿宏
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2643987A priority Critical patent/JPS63194365A/en
Publication of JPS63194365A publication Critical patent/JPS63194365A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To prevent disconnections due to electro-migration, etc., by keeping a space between a contact and a channel on the source electrode side and a space between a contact and a channel on the drain electrode side constant without depending upon the variation of a manufacturing process and thickening an aluminum layer in the lower section of a contact hole. CONSTITUTION:A resist layer is formed onto a gate nitride film 20, and resist patterns are left only to a source contact section 9, a drain contact section 10 and a channel region section 14 through a photoengraving process using one mask. The ions of an N-type impurity such as As<+> are implanted, the resist patterns are removed, and source diffusion layers 5 and drain diffusion layers 6 are shaped. Polysilicon is applied onto the whole surface, gate nitride films 20 in the contact sections 9, 10 are gotten rid of, leaving only a gate electrode 4 section, and a substrate 1 in a lower section is exposed. The ions of the N-type impurity such as phosphorus are implanted, and the N-type impurity is thermally diffused into the substrate 1, thus forming deep source contact diffusion layer 11 and drain contact diffusion layer 12. A non-doped oxide film 7 and a phosphorus glass film 8 are shaped, and a source contact hole is bored. Aluminum wiring layers are applied, and aluminum electrodes 13 are formed.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はMOS  (Metal 0xide Sem
1conductor )型電界効果トランジスタによ
り構成される半導体集積回路又は大規模半導体集積回路
(LS 1.)に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is directed to MOS (Metal Oxide SEM).
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit or a large-scale semiconductor integrated circuit (LS1.) constituted by LS1.1 conductor type field effect transistors.

[従来の技術] 第4図は従来方法により製造したMO8型電界効果トラ
ンジスタ素子の断面図である。第4図において、(1)
は基板、(2)はフィールド酸化膜、(3)はゲート酸
化膜、(4)はゲート電極、(5)はソース拡散層、(
6)はドレイン拡散層、(7)はノンドープCVD酸化
膜、(8〉はリンガラス膜、(9)はソースコンタクト
部分、(10)はドレインコンタクト部分、(11)は
ソースコンタクト拡散層、(12)はドレインコンタク
ト拡散層、(13)はアルミ電極、(14)はチャネル
領域部分である。
[Prior Art] FIG. 4 is a cross-sectional view of an MO8 field effect transistor device manufactured by a conventional method. In Figure 4, (1)
is the substrate, (2) is the field oxide film, (3) is the gate oxide film, (4) is the gate electrode, (5) is the source diffusion layer, (
6) is a drain diffusion layer, (7) is a non-doped CVD oxide film, (8> is a phosphorus glass film, (9) is a source contact portion, (10) is a drain contact portion, (11) is a source contact diffusion layer, ( 12) is a drain contact diffusion layer, (13) is an aluminum electrode, and (14) is a channel region portion.

次に、第5図はこのMO8型電界効果トランジスタ素子
の製造工程図である。
Next, FIG. 5 is a manufacturing process diagram of this MO8 type field effect transistor element.

(1)基板(1)上にLOCO3法により素子間分離用
のフィールド酸化膜(2)を形成する。(第5A図参照
)。
(1) A field oxide film (2) for isolation between elements is formed on the substrate (1) by the LOCO3 method. (See Figure 5A).

(2)基板(1)上にゲート酸化膜(3)を生成する(
第5B図参照)。
(2) Generate a gate oxide film (3) on the substrate (1) (
(See Figure 5B).

(3)基1ft(1)の全面に被着したポリシリコン層
にリンを拡散して電気抵抗を低下させた後に(第50図
参照)、ゲートマスクによる写真製版及びポリシリコン
エツチングによりパターンニングをし、ゲート電極(4
)を形成する。次いで、例えばAsのようなn型不純物
をイオン注入して拡散アニールした後に(第5D図参照
)、ソース拡散層(5)及びドレイン拡散層(6)を形
成する(第5E図参照)。
(3) After diffusing phosphorus into the polysilicon layer deposited on the entire surface of the substrate (1) to lower the electrical resistance (see Figure 50), patterning is performed by photolithography and polysilicon etching using a gate mask. and the gate electrode (4
) to form. Next, after ion implantation of an n-type impurity such as As and diffusion annealing (see FIG. 5D), a source diffusion layer (5) and a drain diffusion layer (6) are formed (see FIG. 5E).

(4)イントープCVD酸化膜(7)を被着し、その上
にリフローのためのリンガラス膜(8)を被着しく第5
F図参照)、ソース電極及びドレイン電極を形成すべき
位置にコンタクトホールマスクを用いて写真製版、酸化
膜エツチングを行い、ソースコンタクト部分(9)とド
レインコンタクト部分(10)を形成する(第5G図参
照)。
(4) Deposit the intop CVD oxide film (7), and then deposit the phosphor glass film (8) for reflow on top of it.
(See Figure F), photolithography and oxide film etching are performed using a contact hole mask at the positions where the source and drain electrodes are to be formed to form a source contact portion (9) and a drain contact portion (10) (5th G). (see figure).

(5)ソースコンタクト部分(9)及びドレインコンタ
クト部分(10)を介して、それぞれリンを拡散し、ア
ルミ−シリコン相互拡散によるアルミ配線と基板との短
絡を防止するための深いn形波散層(kl)、(12)
 (ソースコンタクト拡散層、ドレインコンタクト拡散
層)を形成する(第5H図参照)。
(5) A deep n-type dispersion layer for diffusing phosphorus through the source contact portion (9) and drain contact portion (10) to prevent short circuits between the aluminum wiring and the substrate due to aluminum-silicon interdiffusion. (kl), (12)
(source contact diffusion layer, drain contact diffusion layer) (see FIG. 5H).

(6)アルミ配線マスクを用いて写真製版、アルミエツ
チングを行ないパターンニングされたアルミ電極(13
)により、ソースコンタクト拡散層(11)、ドレイン
コンタクト拡散層(12)及びゲート電極(4)等を相
互配線する(第51図参照)。
(6) Aluminum electrode patterned by photolithography and aluminum etching using an aluminum wiring mask (13
), the source contact diffusion layer (11), drain contact diffusion layer (12), gate electrode (4), etc. are interconnected (see FIG. 51).

[発明が解決しようとする問題点] ところで、上記構成の従来のMO3型電界効果トランジ
スタ素子は、以下に述べるような問題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] By the way, the conventional MO3 field effect transistor element having the above configuration has the following problems.

・第1に、ゲート電極(4)直下のチャンネル部分(1
4)をゲート電極用マスクで、ソース拡散層(5)、ド
レイン拡散層(6)とアルミ電極(13)のコンタクト
部分をコンタクトホールマスクでそれぞれ形成する。こ
のため、コンタクトパターンとゲートパターンのマスク
の合わせのズレにより、ソース電極側のコンタクト−チ
ャンネル間隔L【とドレイン電極側のコンタクト−チャ
ンネル間隔L2を一定にすることが困難になる。例えば
、設計値でLL−L2と等間隔にしても、コンタクトホ
ール−ゲート電極(4)間のマスク合わせに、ズレΔL
が生じた場合、ソース電極(4)とチャンネル間隔及び
ドレイン電極−チャンネル間隔の差は2ΔLになる。こ
のマスク合わせのズレは半導体装置の量産段階において
大きく変動し、例えばソース電極(4)とチャンネルま
での直列抵抗が大きくなったり、ウェハ又はロット毎に
変わり、相互コンタグタンスg 等のトランジスタの電
気特性が大きくばらっく。
・First, the channel part (1) directly under the gate electrode (4)
4) is formed using a gate electrode mask, and the contact portions of the source diffusion layer (5), drain diffusion layer (6), and aluminum electrode (13) are formed using a contact hole mask. Therefore, due to misalignment of the masks of the contact pattern and the gate pattern, it becomes difficult to make constant the contact-channel distance L on the source electrode side and the contact-channel distance L2 on the drain electrode side. For example, even if the design value is equal to LL-L2, the mask alignment between the contact hole and the gate electrode (4) will result in a misalignment ΔL.
When this occurs, the difference between the source electrode (4) and channel spacing and the drain electrode-channel spacing becomes 2ΔL. This mismatch in mask alignment varies greatly during the mass production stage of semiconductor devices. For example, the series resistance between the source electrode (4) and the channel increases, or changes from wafer to wafer or lot to lot, resulting in changes in transistor electrical characteristics such as mutual contagance g. Characteristics vary greatly.

第2に、コンタクト開孔部は例えば異方性酸化膜エツチ
ングを用いた場合、第6図に示すようにリンガラス膜(
8)及びノンドープCVD酸化膜(7)の側壁(22)
と基板面が垂直になる。このため、アルミ電極(13)
を被着した場合、スパッタ法の性質として開孔部分(2
3)の径が2μm以下と狭いとき、アルミ電極(13)
は特に垂直側壁(22)の下部に被着し難く、又被着し
ても薄いので、エレクトロマイグレーション等による断
線の原因となることがある。
Second, if the contact hole is etched using anisotropic oxide film etching, for example, a phosphor glass film (
8) and the sidewall (22) of the non-doped CVD oxide film (7)
and the board surface becomes vertical. For this reason, aluminum electrode (13)
When the sputtering method is applied, the open pores (2
3) When the diameter of the aluminum electrode (13) is narrow, 2 μm or less,
It is particularly difficult to adhere to the lower part of the vertical side wall (22), and even if it is applied, it is thin, which may cause wire breakage due to electromigration or the like.

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
ソース電極側のコンタクトーチャンネル間隔L1とドレ
イン電極側のコンタクト−チャンネル間隔L2を製造プ
ロセスの変動によらず一定にし、かつコンタクトホール
下部のアルミ層を厚くして、エレクトロマイグレーショ
ン等による断線が生じない半導体装置の製造方法を提供
することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems,
The contact-channel distance L1 on the source electrode side and the contact-channel distance L2 on the drain electrode side are kept constant regardless of variations in the manufacturing process, and the aluminum layer at the bottom of the contact hole is made thick to prevent disconnection due to electromigration, etc. The purpose of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device.

[問題点を解決するための手段] そこで、本発明ではLOCO3法により基板上に素子間
分離用の厚いフィールド酸化膜及びゲート酸化膜を順次
形成する工程、このゲート酸化膜に窒化膜を形成し、1
枚のマスクを用いた写真製版により、窒化膜上のソース
コンタクト部分、ドレインコンタクト部分及びチャンネ
ル領域部分にレジスト層を形成する工程、基板にn型不
純物イオンを注入した後にレジスト層を除去し、注入し
たn型不純物イオンを拡散してソースコンタクト部分及
びドレインコンタクト部分にソース拡散層及びドレイン
拡散層を各々形成する工程、LOCOS酸化により、ソ
ースコンタクト部分、ドレインコンタクト部分及びチャ
ンネル領域部分以外に、第2のLOCOS酸化膜を形成
した後、ソース拡散層及びドレイン拡散層上にゲート電
極を形成し、ソースコンタクト部分及びドレインコンタ
クト部分の窒化膜を除去してプリデポジョンした基板中
に、n型不純物を熱拡散し、深いソースコンタクト拡散
層及びドレインコンタクト拡散層を形成する工程、ノン
ドープ酸化膜及びリンガラス膜を形成し、ソースコンタ
クト部分及びドレインコンタクト部分を各々内部に含む
ようにソース拡散層及びドレイン拡散層へのコンタクト
ホールを開孔し、この開孔部分にアルミ電極を形成する
工程により半導体装置を製造する。
[Means for Solving the Problems] Therefore, in the present invention, a step of sequentially forming a thick field oxide film and a gate oxide film for isolation between elements on a substrate by the LOCO3 method, and forming a nitride film on this gate oxide film are performed. ,1
A process of forming a resist layer on the source contact part, drain contact part, and channel region part on the nitride film by photolithography using a mask, and removing the resist layer after implanting n-type impurity ions into the substrate. A step of diffusing n-type impurity ions to form a source diffusion layer and a drain diffusion layer in the source contact portion and the drain contact portion, respectively, and LOCOS oxidation to form a second After forming a LOCOS oxide film, a gate electrode is formed on the source and drain diffusion layers, and the nitride film on the source and drain contact areas is removed and an n-type impurity is thermally diffused into the predeposited substrate. Then, a step of forming a deep source contact diffusion layer and a drain contact diffusion layer, forming a non-doped oxide film and a phosphorus glass film, and forming a deep source contact diffusion layer and a drain contact diffusion layer to include the source contact portion and the drain contact portion therein. A semiconductor device is manufactured by a process of opening a contact hole and forming an aluminum electrode in the opening.

[作 用] 上記方法により製造した半導体装置は、1枚のマスクを
用いた写真製版により、ソース拡散層及びドレイン拡散
層を各々形成するので、コンタクトホールと各ゲートチ
ャンネルとの距離がマスク合わせズレのバラツキによる
変動がなく、一定になり、又ソースコンタクト部分、ド
レインコンタクト部分及びチャンネル領域部分以外に、
第2のLOGO3酸化膜を形成した後、ゲート電極を形
成するので、コンタクトホール部分の側壁下部にテーパ
一部分が形成され、アルミ電極の被着性が改善され、エ
レクトロマイグレーション等による断線が生じない。
[Function] In the semiconductor device manufactured by the above method, the source diffusion layer and the drain diffusion layer are each formed by photolithography using one mask, so the distance between the contact hole and each gate channel is determined by mask alignment misalignment. There are no fluctuations due to variations in the area, and it remains constant.
Since the gate electrode is formed after forming the second LOGO3 oxide film, a tapered portion is formed at the lower part of the side wall of the contact hole, improving adhesion of the aluminum electrode and preventing disconnection due to electromigration or the like.

[実施例] 以下、本発明の一実施例を添付図面を参照して詳細に説
明する。
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明に係る半導体装置の製造方法により製造
した半導体装置の断面図である。第1図において、(1
)はP型半導体基板、(2)は素子間を分離するフィー
ルド酸化膜、(3)はゲート酸化膜、(20)はゲート
酸化膜(3)上に形成されたゲート窒化膜であり、MN
OSタイプのゲート絶縁膜を構成している。又、(4)
はゲート電極、(5)はn型ソース拡散層、(6)はn
型ドレイン拡散層、(7)はノンドープCVD酸化膜、
(8)はリンガラス膜、(9)はソースコンタクト部分
、(10)はドレインコンタクト部分、(11)はソー
スコンタクト拡散層、(12〉はドレインコンタクト層
、(13)はアルミ電極、(14)はチャネル領域部分
、(21)は第2のLOGO3酸化膜である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor device manufactured by the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention. In Figure 1, (1
) is a P-type semiconductor substrate, (2) is a field oxide film that isolates elements, (3) is a gate oxide film, (20) is a gate nitride film formed on the gate oxide film (3), and MN
It constitutes an OS type gate insulating film. Also, (4)
is the gate electrode, (5) is the n-type source diffusion layer, and (6) is the n-type source diffusion layer.
type drain diffusion layer, (7) is a non-doped CVD oxide film,
(8) is a phosphor glass film, (9) is a source contact part, (10) is a drain contact part, (11) is a source contact diffusion layer, (12> is a drain contact layer, (13) is an aluminum electrode, (14) is a ) is the channel region portion, and (21) is the second LOGO3 oxide film.

上記半導体装置はソースコンタクト部分(9)とドレイ
ンコンタクト部分(lO)及びチャンネル領域部分(1
4)以外の領域のうち、活性領域になる部分の基板(1
)内にn型ソース拡散層(5)とn型ドレイン拡散層(
6)が拡散されている。n型ソース拡散層(5)とn型
ドレイン拡散層(6)の真上には各々第2のLOCO8
酸化膜(21)が形成されている。又、チャンネル部分
(14)の上にゲート酸化膜(3)、(20)があり、
ゲート酸化膜(3) 、(20)の上にゲート電極(4
)がある。又、ソースコンタクト部分(9)、ドレイン
コンタクト部分(10)の直下に深いリンのソースコン
タクト拡散層(11)、ドレインコンタクト層(12)
が各々形成されている。さらに、それらの上にノ・ンド
ープCVD酸化膜(7)とリンガラス膜(8)が被着さ
れ、アルミ電極(13)により相互に接続されている。
The semiconductor device has a source contact portion (9), a drain contact portion (lO), and a channel region portion (lO).
4) Of the regions other than the substrate (1), the part that will become the active region
) an n-type source diffusion layer (5) and an n-type drain diffusion layer (
6) is being spread. A second LOCO 8 is provided directly above the n-type source diffusion layer (5) and the n-type drain diffusion layer (6), respectively.
An oxide film (21) is formed. Further, there are gate oxide films (3) and (20) on the channel part (14),
A gate electrode (4) is formed on the gate oxide film (3), (20).
). Further, a deep phosphorus source contact diffusion layer (11) and a drain contact layer (12) are formed directly under the source contact portion (9) and drain contact portion (10).
are formed respectively. Further, a non-doped CVD oxide film (7) and a phosphorus glass film (8) are deposited thereon, and are connected to each other by an aluminum electrode (13).

次に、本発明に係る半導体装置の製造方法による半導体
装置の製造工程を第2図の製造工程図を参照して説明す
る。
Next, the manufacturing process of a semiconductor device by the semiconductor device manufacturing method according to the present invention will be explained with reference to the manufacturing process diagram of FIG.

(1) LOCO3法により、基板(1)上に素子間分
離のための厚いフィールド酸化膜(2)を形成しく第2
A図参照)、フィールド酸化膜(2)上にゲート酸化膜
(3)を形成する。
(1) A thick field oxide film (2) for isolation between elements is formed on the substrate (1) by the LOCO3 method.
(See Figure A), a gate oxide film (3) is formed on the field oxide film (2).

(2)ゲート酸化膜(2)にゲート窒化膜(20)を形
成する(第2B図参照)。ゲート窒化膜(20)は次の
工程で第2回目のLOCOS酸化を行なうときに酸化防
止膜となる。
(2) Form a gate nitride film (20) on the gate oxide film (2) (see FIG. 2B). The gate nitride film (20) becomes an oxidation prevention film when the second LOCOS oxidation is performed in the next step.

(3)ゲート窒化膜(20)上にレジスト層(19)を
形成しく第2C図参照)、1枚のマスクを用いた写真製
版工程により、ソースコンタクト部分(9)、ドレイン
コンタクト部分(lO)及びチャンネル領域部分(14
)のみレジストパターン(19)を残す窒化膜エツチン
グを行なう。(第2D図参照)。
(3) A resist layer (19) is formed on the gate nitride film (20) (see Figure 2C), and the source contact portion (9) and drain contact portion (lO) are formed by a photolithography process using one mask. and channel area portion (14
) The nitride film is etched leaving only the resist pattern (19). (See Figure 2D).

(4) レジストパターン(19)を残したまま、例え
ばAS+のようなn型不純物イオンを注入した後、レジ
ストパターン(19)を除去し、注入されたAS+を拡
散してソース拡散層(5)及びドレイン拡散層(6)を
形成する(第2E図参照)。
(4) After implanting n-type impurity ions such as AS+ while leaving the resist pattern (19), the resist pattern (19) is removed and the implanted AS+ is diffused to form the source diffusion layer (5). and a drain diffusion layer (6) is formed (see FIG. 2E).

(5)第2回目のLOCOS酸化を行なうことにより、
ソースコンタクト部分(9)、ドレインコンタクト部分
(10)及びチャンネル領域部分(I4)以外に厚い酸
化膜層を形成し、第2のLOCO8酸化膜(21)とす
る。(第2F図参照)。
(5) By performing the second LOCOS oxidation,
A thick oxide film layer is formed in areas other than the source contact portion (9), drain contact portion (10), and channel region portion (I4) to form a second LOCO8 oxide film (21). (See Figure 2F).

(6)ゲート電極用の例えばポリシリコンを全面に被着
しく第2G図参照)、写真製版及びエツチングにより、
ポリシリコンをゲート電極(4)部分のみ残し、コンタ
クト部分(9) 、(10)のゲート窒化膜(20)を
除去する(第2H図参照)。
(6) For example, polysilicon for the gate electrode is coated on the entire surface (see Figure 2G), by photolithography and etching.
The gate nitride film (20) in the contact areas (9) and (10) is removed, leaving only the polysilicon on the gate electrode (4) (see Figure 2H).

(7)ゲート酸化膜(3)の厚さ分だけエツチングし、
ソースコンタクト部分(9)及びドレインコンタクト部
分(10)の下の基板(1)を露出しく第2I図参照)
、リンなどのn型不純物をイオン注入又は高温拡散炉に
よりプリデポジョンした後、n型不純物を基板(1)中
に熱拡散させ、深いソースコンタクト拡散層(11)と
ドレインコンタクト拡散層(12)を形成する。このソ
ースコンタクト拡散層(11)及びドレインコンタクト
拡散層(12)はメタルと基板シリコンの相互拡散によ
るショートを防止するためのものである(第21図参照
)・。
(7) Etch by the thickness of the gate oxide film (3),
(See Figure 2I) to expose the substrate (1) under the source contact part (9) and drain contact part (10).
After ion implantation or pre-deposition of n-type impurities such as phosphorus using a high-temperature diffusion furnace, the n-type impurities are thermally diffused into the substrate (1) to form a deep source contact diffusion layer (11) and drain contact diffusion layer (12). Form. The source contact diffusion layer (11) and drain contact diffusion layer (12) are for preventing short circuits due to mutual diffusion between metal and substrate silicon (see FIG. 21).

(8)ノンドープ酸化膜(7)及びリンガラス膜(8)
を形成した後、ソース拡散層(5)及びドレイン拡散層
(6)へのソースコンタクトホール(30)及び(31
)を開孔する。このコンタクトホールは先にLOCO8
法により形成されたソースコンタクト部分(9)及びド
レインコンタクト部分(lO)を内部に含むように開孔
される(第2に図参照)。
(8) Non-doped oxide film (7) and phosphorus glass film (8)
After forming source contact holes (30) and (31) to the source diffusion layer (5) and drain diffusion layer (6),
) is drilled. This contact hole is first LOCO8
A hole is opened so as to contain therein a source contact portion (9) and a drain contact portion (lO) formed by the method (see second figure).

(9)アルミ配線層を被着し写真製版、エツチングする
ことにより、アルミ電極(13)を形成し、最終的な半
導体装置を形成する(第2L図参照)。
(9) By depositing an aluminum wiring layer, photolithography and etching, an aluminum electrode (13) is formed to form the final semiconductor device (see FIG. 2L).

上記構成の半導体装置は、1枚のマスクによりパターン
ニングするLOCO8法により、ソースコンタクト部分
(9)及びドレインコンタクト部分(I0)の深い拡散
層とチャンネル領域部分(14)との位置決めを行なっ
ているので、コンタクトとチャンネル間隔Ll、 I2
とが常に一定になっている。
In the semiconductor device having the above configuration, the deep diffusion layer of the source contact portion (9) and drain contact portion (I0) and the channel region portion (14) are positioned by the LOCO8 method of patterning using one mask. Therefore, the contact and channel spacing Ll, I2
is always constant.

又、ソースコンタクト部分(9)及びドレインコンタク
ト部分くlO)のまわりにLOCO8法による厚い酸化
膜(21)を形成し、その上に形成したリンガラス膜(
8)及びノンドープCVD酸化膜(7)に開孔部を開け
ることにより、アルミ電極(13)を被着したとき第3
図に示すようにコンタクトの側壁(22)の下部のコー
ナーに厚い酸化膜(21)のテーパ一部分(25)がで
き、コーナー角が90°以上になっている。
In addition, a thick oxide film (21) is formed by the LOCO8 method around the source contact part (9) and the drain contact part (9), and a phosphorus glass film (21) is formed on top of the thick oxide film (21).
8) and the non-doped CVD oxide film (7), when the aluminum electrode (13) is deposited, the third
As shown in the figure, a tapered portion (25) of the thick oxide film (21) is formed at the lower corner of the side wall (22) of the contact, and the corner angle is 90° or more.

なお、本実施例ではゲート絶縁膜部分を窒化膜と酸化膜
で構成したMNO8型素子の例で示したが、形成工程で
第2回目のLOCOS酸化を行なった後、窒化膜酸化膜
を順次に除去し、ゲート酸化のみを行なうことにより、
通常のMO9型素、子で形成することも可能であり、こ
のときにも本実施例と同様の効果を奏する。
In this example, an example of an MNO8 type element in which the gate insulating film portion is composed of a nitride film and an oxide film is shown, but after the second LOCOS oxidation is performed in the formation process, the nitride film and oxide film are sequentially formed. By removing and performing only gate oxidation,
It is also possible to form it with a normal MO9 type element or element, and in this case, the same effects as in this embodiment can be obtained.

又、本実施例ではP型基板にN型不純物によるソース拡
散層(5)及びドレイン拡散層(6)を形成する、いわ
ゆるNチャンネル型素子を示したが、逆極性になるN型
基板にP型不純物を拡散させたソース拡散層、ドレイン
拡散層を形成したPチャンネル型素子を作る場合でも、
本実施例と同じ構造を採用することにより、−同様の効
果を期待することができる。
Furthermore, in this example, a so-called N-channel type element is shown in which a source diffusion layer (5) and a drain diffusion layer (6) are formed using N-type impurities on a P-type substrate. Even when making a P-channel type device with a source diffusion layer and a drain diffusion layer in which type impurities are diffused,
By employing the same structure as this embodiment, similar effects can be expected.

[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、1枚のマスクによ
りパターンニングするLOCO8法により、ソースコン
タクト部分及びドレインコンタクト部分の深い拡散層と
チャンネル領域になる部分との位置決めを行なっている
ので、コンタクトとチャンネル間隔とが常に一定となり
、従来法のようにマスク合わせのズレによるコンタクト
とチャンネル間隔の製造バラツキが全くない。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the deep diffusion layer of the source contact portion and the drain contact portion and the portion that will become the channel region are positioned by the LOCO8 method of patterning using one mask. Therefore, the spacing between the contacts and the channels is always constant, and there is no manufacturing variation in the spacing between the contacts and the channels due to misalignment of the mask unlike in the conventional method.

又、ソースコンタクト部分及びドレインコンタクト部分
のまわりにLOCO9法による厚い酸化膜を形成し、そ
の上に形成したリンガラス膜及びノンドープCVD酸化
膜に開孔部を開けることにより、アルミ電極を被着した
ときに、コンタクトの側壁の下部のコーナーに厚い酸化
膜のテーパ一部分ができ、コーナー角が90°以上にな
るので、この部分でのアルミ電極の被着性が改善され、
回路動作時のエレクトロマイグレーション等によるコン
タクト部分でのアルミ電極の断線が極めて少なくなる。
In addition, a thick oxide film was formed around the source contact portion and drain contact portion by the LOCO9 method, and an aluminum electrode was deposited by opening holes in the phosphor glass film and non-doped CVD oxide film formed thereon. Sometimes, a tapered part of the thick oxide film forms at the lower corner of the contact sidewall, resulting in a corner angle of 90° or more, which improves the adhesion of the aluminum electrode at this part.
Breaking of the aluminum electrode at the contact portion due to electromigration or the like during circuit operation is extremely reduced.

又、酸化膜の厚さの分だけ上部のリンガラス膜及びノン
ドープCVD酸化膜を薄くし、コンタクト部分の垂直側
面を浅くして、アルミ電極の側壁の厚さが厚くなり、ス
テップ力バレッチが改善される。
In addition, the upper phosphor glass film and non-doped CVD oxide film are made thinner by the thickness of the oxide film, and the vertical side surfaces of the contact portion are made shallower, thereby increasing the thickness of the side walls of the aluminum electrode and improving step force bulleting. be done.

又、コンタクト部分の開孔部とチャンネル部分をLOC
O8法により構成したので、 第1に、ゲート長精度はチャンネル部分の2回目のLO
CO8法に用いる、厚さが最大1000A程度の窒化膜
のパターンニングエッチング精度に依存している。この
ため、エツチング加工によるサイドエッチ量の製造バラ
ツキは、従来構造の膜厚soo。
Also, LOC the aperture and channel part of the contact part.
Since it was constructed using the O8 method, firstly, the gate length accuracy was determined by the second LO of the channel part.
It depends on the patterning and etching accuracy of the nitride film, which is used in the CO8 method and has a maximum thickness of about 1000 Å. Therefore, manufacturing variations in the amount of side etching due to etching are due to the film thickness of the conventional structure.

A以上のポリシリコンをエツチングして加工するときの
サイドエッチ量の製造バラツキに比べて少ない。
This is smaller than the manufacturing variation in the amount of side etching when etching and processing polysilicon of grade A or higher.

第2に、LOGO3構造によりゲート電極のソース及び
トレイン電極に近い部分で、ゲート酸化膜厚が厚くなっ
ている構造なので、従来の半導体装置に比べて、ドレイ
ン近傍でのゲート電界が弱くなり、ドレイン電極からゲ
ート酸化膜へのホットキャリアの注入が抑制し易くなり
、閾値電圧、相互コンダクタンスの経時変化がショート
チャンネル化しても生じ難くなる。
Second, because the LOGO3 structure has a thicker gate oxide film in the parts of the gate electrode near the source and train electrodes, the gate electric field near the drain is weaker than in conventional semiconductor devices, and the drain Injection of hot carriers from the electrode into the gate oxide film can be easily suppressed, and changes in threshold voltage and mutual conductance over time are less likely to occur even when a short channel is formed.

第3に、ゲート電極とソース及びドレイン電極とソース
間の容量(ミラー容量)が小さくなり、回路の遅延時間
がより少なくなる。
Third, the capacitance (Miller capacitance) between the gate electrode and the source and between the drain electrode and the source is reduced, and the delay time of the circuit is further reduced.

第4に、ソースドレイン、コンタクト部への深いN型拡
散とポリシリコン抵抗降下のための、拡散を同時に行な
える構造になっており、従来構造に比べ熱処理工程を少
なくすることができる。
Fourth, the structure allows simultaneous deep N-type diffusion into the source/drain and contact portions and diffusion for lowering the polysilicon resistance, making it possible to reduce the number of heat treatment steps compared to the conventional structure.

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

第1図は本発明に係る半導体装置の製造方法により製造
した半導体装置の断面図、第2図は本発明に係る半導体
装置の製造方法による半導体装置の製造工程図、第3図
は本発明による半導体装置のコンタクトホール部の拡大
断面図、第4図は従来の半導体装置の断面図、第5図は
従来の半導体装置の製造工程図、第6図は従来の半導体
装置のコンタクトホール部の拡大断面図である。 各図中、1は基板、2はフィールド酸化膜、3はゲート
酸化膜、4はゲート電極、5はソース拡散層、6はドレ
イン拡散層、7はノンドープCVD酸化膜、8はリンガ
ラス膜、9はソースコンタクトホール部、IOはドレイ
ンコンタクトホール部、11はソースコンタクト拡散層
、12はドレインコンタクト拡散層、13はアルミ電極
、14はチャネル部分、20はゲート窒化膜、21は第
2のLOCOS酸化膜である。 なお各図中同一符号は同一部分または相当部分を示す。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor device manufactured by the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, FIG. 2 is a process diagram for manufacturing a semiconductor device according to the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, and FIG. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a contact hole portion of a semiconductor device, FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional semiconductor device, FIG. 5 is a manufacturing process diagram of a conventional semiconductor device, and FIG. 6 is an enlarged view of a contact hole portion of a conventional semiconductor device. FIG. In each figure, 1 is a substrate, 2 is a field oxide film, 3 is a gate oxide film, 4 is a gate electrode, 5 is a source diffusion layer, 6 is a drain diffusion layer, 7 is a non-doped CVD oxide film, 8 is a phosphorous glass film, 9 is a source contact hole part, IO is a drain contact hole part, 11 is a source contact diffusion layer, 12 is a drain contact diffusion layer, 13 is an aluminum electrode, 14 is a channel part, 20 is a gate nitride film, 21 is a second LOCOS It is an oxide film. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or equivalent parts.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)LOCOS法により基板上に素子間分離用の厚い
フィールド酸化膜及びゲート酸化膜を順次形成し、該ゲ
ート酸化膜に窒化膜を形成し、1枚のマスクを用いた写
真製版により、該窒化膜上のソースコンタクト部分、ド
レインコンタクト部分及びチャンネル領域部分にレジス
ト層を形成し、該基板にn型不純物イオンを注入した後
に、該レジスト層を除去し、該注入したn型不純物イオ
ンを拡散して該ソースコンタクト部分及びドレインコン
タクト部分に、ソース拡散層及びドレイン拡散層を各々
形成し、LOCOS酸化により、該ソースコンタクト部
分、ドレインコンタクト部分及びチャンネル領域部分以
外に、第2のLOCOS酸化膜を形成した後、該ソース
拡散層及びドレイン拡散層上にゲート電極を形成し、該
ソースコンタクト部分及びドレインコンタクト部分の窒
化膜を除去して露出し、プリデポジョンした基板中に、
n型不純物を熱拡散し、深いソースコンタクト拡散層及
びドレインコンタクト拡散層を形成し、該基板上にノン
ドープ酸化膜及びリンガラス膜を順次形成し、該ソース
コンタクト部分及びドレインコンタクト部分を内部に含
むように、該ソース拡散層及びドレイン拡散層へのコン
タクトホールを開孔し、該開孔部分にアルミ電極を形成
したことを特徴とする半導体装置の製造方法。
(1) A thick field oxide film and a gate oxide film for device isolation are sequentially formed on the substrate by the LOCOS method, a nitride film is formed on the gate oxide film, and the nitride film is formed by photolithography using a single mask. A resist layer is formed on the source contact portion, drain contact portion, and channel region portion on the nitride film, and after implanting n-type impurity ions into the substrate, the resist layer is removed and the implanted n-type impurity ions are diffused. Then, a source diffusion layer and a drain diffusion layer are respectively formed in the source contact portion and the drain contact portion, and a second LOCOS oxide film is formed in areas other than the source contact portion, drain contact portion and channel region portion by LOCOS oxidation. After the formation, a gate electrode is formed on the source diffusion layer and the drain diffusion layer, the nitride film in the source contact portion and the drain contact portion is removed and exposed, and a gate electrode is formed on the predeposited substrate.
thermally diffusing n-type impurities to form a deep source contact diffusion layer and a drain contact diffusion layer, and sequentially forming a non-doped oxide film and a phosphorous glass film on the substrate, including the source contact portion and the drain contact portion therein. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: opening contact holes to the source diffusion layer and the drain diffusion layer; and forming an aluminum electrode in the opening portions.
(2)フィールド酸化膜及び該ゲート酸化膜に形成した
窒化膜は、ゲート絶縁膜を形成する特許請求の範囲第1
項記載の半導体装置の製造方法。
(2) The field oxide film and the nitride film formed on the gate oxide film form a gate insulating film.
A method for manufacturing a semiconductor device according to section 1.
(3)ゲート絶縁膜は、酸化膜で形成する特許請求の範
囲第1項記載の半導体装置の製造方法。
(3) The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the gate insulating film is formed of an oxide film.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006261227A (en) * 2005-03-15 2006-09-28 Oki Electric Ind Co Ltd Semiconductor device and its manufacturing method

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