JPH01100972A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH01100972A
JPH01100972A JP62259160A JP25916087A JPH01100972A JP H01100972 A JPH01100972 A JP H01100972A JP 62259160 A JP62259160 A JP 62259160A JP 25916087 A JP25916087 A JP 25916087A JP H01100972 A JPH01100972 A JP H01100972A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gate
film
channel transistor
transistors
layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP62259160A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirobumi Watanabe
博文 渡辺
Koji Mori
孝二 森
Zenichi Akiyama
善一 秋山
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.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH01100972A publication Critical patent/JPH01100972A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/60Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
    • H10D30/67Thin-film transistors [TFT]

Landscapes

  • Thin Film Transistor (AREA)

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】 狡!立互 本発明は半導体装置、特にC−MO8型薄膜トランジス
ター(T P T)のゲート電極の改良に関する。
災米技宜 同−基板上にn−チャンネルTPT及びp−チャンネル
TPTを隣接して設けた半導体装置。
例えばC−MO8型TPTには活性層(ソース・ドレイ
ン領域を含む)の材料としてポリシリコン(poly−
S i)のようなSi半導体が、またゲート電極の材料
として高融点金属の他にpoly−S Lが広く使用さ
れている。この種のTPTの製造方法としては例えば第
1図に示すように、まずガラス板のような絶縁基板1上
に減圧CVD法でSi半導体、例えばpoly−S i
膜を形成し、n−チャンネル及びP−チャンネルのトラ
ンジスターとなる部分を残してパターンニングしてpo
ly−si活性層2,2′を形成する〔第1図a)〕。
ついで熱酸化によりゲート絶縁膜3.3″を形成し、引
続き両トランジスターに前述のような方法でpoly−
S iゲート膜4を形成し、その上からイオン打込法に
より不純物イオン、例えばP0イオン5を打込んでこの
poly−S i膜4全体にこの不純物イオンを拡散、
低抵抗化させる〔第1図b))。次に両トランジスター
をレジスト膜6,6′を残してパターンニングしてゲー
ト絶縁膜はゲート絶縁層、ゲート膜はゲート電極とする
〔第1図C)〕0次に一方のトランジスター、例えばn
−チャンネルトランジスター全体を新たなレジスト膜7
で被覆した後、前述のような方法でB0イオン8を打込
んでp−チャンネルトランジスターの活性層2′内ソー
ス・ドレイン領域にこの不純物イオンを拡散、低抵抗化
させる〔第1図d)〕、引続きレジスト膜6.6’、7
を剥離後、今度はP−チャンネルトランジスターを新た
なレジスト膜9で被覆して前記とは異種の不純物イオン
、例えばP0イオンlOを打込んでn−チャンネルトラ
ンジスターの活性層2内ソース・ドレイン領域にこの不
純物イオンを拡散、低抵抗化させる〔第1図e)〕。
レジスト膜9を除去後、最後に両トランジスターに常法
によりSin、のような層間絶縁膜11を形成し、更に
コンタクトホール形成後、AΩのような金属を蒸着して
金属電極12を形成後、パターンニングすればC−MO
5型TPTが得られる〔第1図f)〕、なおこのC−M
O3型TPTの平面図を第2図〔図中A−B部分の断面
図は第1図f)に相当〕に示す。
第1図の製造方法ではゲート電極は例えばn型の単一極
性となるが、 d)及びe)の工程でフォトリソグラフ
ィー・エツチングが2回必要なこと及びイオン打込法を
採用しているため、コスト高は免がれない、そこで第3
図のような製造方法が提案されている。この方法ではま
ず第1図a)の工程と同様に基板1上にpoly−S 
i活性層2,2′を形成する〔第3図a)〕0次にゲー
ト膜の低抵抗化を行なわない他は第1図b)の工程と同
様にして各活性層2,2′上にゲート絶縁膜3,3′を
形成し、引続き両トランジスターにpoly−S i膜
4を形成する〔第3図b))、次にレジスト膜を残さな
い他は第1図C)の工程と同様に各トランジスターのゲ
ート膜及び絶縁膜をパターンニングする〔第3図C)〕
次に一方のトランジスター、例えばn−チャンネ、ルト
ランジスターを塗布又はCVD法により燐系(燐ガラス
系)不純物拡散剤膜13で被覆し。
引続き両トランジスターを一塗布又はCVD法により硼
素系(硼素ガラス系)拡散剤膜14で被覆した後、これ
を900〜1100℃で高温熱処理することによりn−
チャンネルトランジスターのゲート層及び活性層2内ソ
ース・ドレイン領域にはP9イオンを、またp−チャン
ネルトランジスターのゲート層及び活性層2′内ソース
・ドレイン領域にはB0イオンを拡散、低抵抗化させる
〔第3図d)〕、以下、第1図f)の場合と同様、不要
な皮膜を除去後、層間絶縁膜11.コンタクトホール及
び金属電極12を形成すればC−MO8型TPTが完成
する。なおこのC−MO8型TPTの平面図を第4図(
図中A−B部分は第3図f)に相当〕に示した。
第3図の製造方法では両トランジスターのゲート層及び
ソース・ドレイン領域に不純物を同時に拡散することが
可能であるが、第4図に示すように不純物拡散剤膜の高
温熱処理の際得られるゲート電極間に高抵抗のp−n接
合が生じる結果、駆動速度の低下を招く原因となる。
l−一孜 本発明の目的はn−1p−両チヤンネルトランジスター
のゲート層及びソース・ドレイン領域への不純物拡散を
1回の熱処理で行なって工程の簡略化及び低コスト化を
計ると共に、p−n接合部を低抵抗化して駆動速度の向
上を計った半導体装置を提供することである。
l−一良 本発明の半導体装置は同一絶縁基板上に、各々Si半導
体系活性層及びpoly−S L系ゲート電極を有し、
且つn−チャンネルトランジスターのゲート電極とP−
チャンネルトランジスターのゲート電極との接触部分に
p−n接合が形成された。n−チャンネル薄膜トランジ
スター及びP−チャンネル薄膜トランジスターを隣接し
て設けた半導体装置において1、前記両ゲートの少なく
ともp−n接合部分及びその近傍と基板との間にW、M
o、Ti、Ta、Cr又はそれらの合金からなる金属層
を設けたことを特徴とするものである。
このように本発明の半導体装置は第4図の半導体装置を
改良したもので、第6図に示すように両ゲート電極の接
触部分に形成されたp−n接合部及びその近傍と基板1
との間に金属層15を有している。
本発明の半導体装置を作るにはまず従来の第1図a)工
程と同様に基板1上にSL半導体活性層1例えばpol
y−S L活性層2,2′を形成し、引続き熱酸化を行
なって各トランジスターにSio、ゲート絶縁膜3,3
′を形成した後、W、Mo、Ti、Ta、Cr又はそれ
らの合金の1種、例えばCrを蒸着、スパッタリング等
の方法で成膜して1000〜5000人厚程度の金属膜
を形成する。以下の工程は第6図によっつで説明する。
第6図は第5図C−D部の製造工程の断面図で、まず前
述のようにして形成された金属膜をp−n接合が生じる
位置でパターンニングし、金属層15とする〔第6図a
))。続いて両トランジスターに減圧CVD法によりp
oly−S iゲート膜4を形成する〔第6図b)〕0
次に第3図C)〜e)工程と同様に各トランジスターの
ゲート膜及び絶縁膜をパターンニングし〔第6図b))
、更に一方のトランジスター、例えばn−チャンネルト
ランジスター全体を塗布又はCVD法により燐系(燐ガ
ラス系)不純物拡散剤膜13で被覆し、引続き両トラン
ジスターを塗布又はCVD法により硼素系(硼素ガラス
系)拡散剤膜14で被覆した後、これを900〜110
0℃で高温熱処理することによりn−チャンネルトラン
ジスターのゲート層及び活性層2内ソース・ドレイン領
域にはP0イオンを、またp−チャンネルトランジスタ
ーのゲート層及び活性層2′内ソース・ドレイン領域に
はB0イオンを拡散、低抵抗化させる〔第6図C)に相
当〕。以下、第1図f)の場合と同様、不要な皮膜を除
去後1層間絶縁膜11、コンタクトホール及び金属電極
12を形成すれば本発明のC−MO8型TPTが完成す
る〔第6図d)に相当〕、なお以上の説明がら判るよう
に、第3図d)、即ち第6図C)の工程でゲート膜4は
金属層15上でn型ゲート電極4とp型ゲート電極4′
とに分かれ、p−n接合を形成するが、このp−n接合
は下層の金属層により低抵抗(又は導通)状態となる。
以上の方法で用いられる金属層以外の材料、各層又は膜
の厚さ、形成法、不純物ドーズ量等は従来と全く同様で
よい。
羞−一米 本発明の半導体装置は両トランジスターのゲート層及び
ソース・ドレイン領域への不純物拡散を1回の高温熱処
理で行ない、しかもこの時雨ゲート電極のp−n接合部
も低抵抗されるので、製造工程が簡略化される上、安価
で高速駆動も可能である等の利点を有している。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第3図は各々従来のC−MO8型TPTの一
例の製造工程図、第2図及び第4図は夫々第1図f)及
び第3図e)に対応する平面図、第5図は本発明のC−
MO8型TPTの一例の平面図、第6図は第5図のTP
TのC−D部分を形成するための製造工程断面図である
。 1・・・絶縁基板 2.2’−5i半導体、特にpoly−S i活性層3
.3′・・・Sio、ゲート酸化膜 4 、4 ’ −poly−S iゲート膜又は電極5
・・・不純物イオン、特にP0打込み6.6’、7.9
・・・レジスト膜 8・・・不純物イオン、特に80打込み10・・・不純
物イオン、特にP0打込み11・・・層間絶縁膜   
  12・・・金属電極13・・・不純物拡散剤膜、特
に燐系拡散剤膜14・・・不純物拡散剤膜、特に硼素系
拡散剤膜15・・・金属層 第1図 第2図 第4図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、同一絶縁基板上に各々Si半導体系活性層及びpo
    ly−Si系ゲート電極を有し、且つp−チャンネルト
    ランジスターのゲート電極とn−チャンネルトランジス
    ターのゲート電極との接触部分にp−n接合が形成され
    た、n−チャンネル薄膜トランジスター及びp−チャン
    ネル薄膜トランジスターを隣接して設けた半導体装置に
    おいて、前記両ゲートの少なくともp−n接合部分及び
    その近傍と基板との間にW、Mo、Ti、T、Cr又は
    それらの合金からなる金属層を設けたことを特徴とする
    半導体装置。
JP62259160A 1987-10-14 1987-10-14 半導体装置 Pending JPH01100972A (ja)

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