JPH0220146B2 - - Google Patents

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JPH0220146B2
JPH0220146B2 JP58185291A JP18529183A JPH0220146B2 JP H0220146 B2 JPH0220146 B2 JP H0220146B2 JP 58185291 A JP58185291 A JP 58185291A JP 18529183 A JP18529183 A JP 18529183A JP H0220146 B2 JPH0220146 B2 JP H0220146B2
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JP
Japan
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polycrystalline silicon
silicon layer
substrate
opening
insulating film
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JP58185291A
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English (en)
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JPS6076144A (ja
Inventor
Seiji Ueda
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Publication date
Application filed by Matsushita Electronics Corp filed Critical Matsushita Electronics Corp
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Priority to US06/655,672 priority patent/US4610076A/en
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/01Manufacture or treatment
    • H10D30/021Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET]
    • H10D30/0223Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] having source and drain regions or source and drain extensions self-aligned to sides of the gate
    • H10D30/0227Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] having source and drain regions or source and drain extensions self-aligned to sides of the gate having both lightly-doped source and drain extensions and source and drain regions self-aligned to the sides of the gate, e.g. lightly-doped drain [LDD] MOSFET or double-diffused drain [DDD] MOSFET

Landscapes

  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は半導体装置の製造方法に関するもので
あり、とくに配線密度の向上できる多結晶シリコ
ンを有する多層配線構造に関する。
従来例の構成とその問題点 MOS集積回路装置において、近年素子の微細
化が進み、パターン寸法はミクロンないしサブミ
クロン領域に向つている。素子の微細化には写真
食刻法による微細パターンの形成が重要な課題の
一つである。1ミクロン程度の微細なパターンも
実用化段階に近づいている。
一方、半導体集積回路装置の高密度化に伴い、
多層構造化が進んでいる。多層構造においては各
層の重ね合わせ精度の向上が重要である。しか
し、重ね合わせ精度の向上は露光装置の機械的な
精度に依存する点が多く、これが集積度向上の大
きな妨げとなつている。
以下、図面を参照しながら、上述したような従
来のシリコンゲートMOS半導体集積回路装置の
製造方法について説明する。
第1図に従来のシリコンゲートMOS集積回路
装置の一部断面構造を示す。1はP型シリコン基
板、2は選択酸化法により形成された二酸化珪素
膜、3はボロンの拡散層であるチヤンネルストツ
パーであり、4はゲート絶縁膜、5は不純物ドー
プの多結晶シリコン電極、6は基板と反対導電型
を有する不純物拡散層のソース、ドレイン領域で
あり、7は二酸化珪素膜、8はアルミニウム合金
からなり、二酸化珪素膜7の開孔部9を介して、
同不純物拡散層6と導通している。このソース、
ドレイン領域6から、アルミニウム合金8により
電極を取り出すには、開孔部9を形成するために
1回写真食刻工程が必要となり、開孔部9と多結
晶シリコン電極5とは間隔をあける必要がある。
この間隔はマスク合せでの重ね合せ精度、二酸化
珪素膜7のエツチング精度に依存しており、集積
度の向上に伴つて、間隔を小さくすることが大き
な課題となる。
次に第1図に示したMOS集積回路装置の製造
工程順断面図を第2図に示す。第2図aにおい
て、1はP型シリコン基板、2,3は選択酸化法
により形成された二酸化珪素膜、ボロン拡散層か
らなるチヤンネルストツパーである。次に第2図
bの如く、ゲート酸化膜4、多結晶シリコン膜5
を成長し、写真食刻法によりゲート電極パターン
を作る。次に砒素により、N+拡散領域6を形成
する。次に第2図cの如く、二酸化珪素膜7を堆
積し、次に第2図dの如く、写真食刻法により開
孔部9を設ける。これには、例えば紫外光を用い
た縮小投影露光を行つた場合、開孔の大きさAを
1.5ミクロンとすると、開孔部9と多結晶シリコ
ン電極5の間隔Bは、重ね合せ精度を考慮し、少
くとも2ミクロン以上必要である。次に、開孔部
より、N+拡散領域6と同じ導電型を有する不純
物を拡散した後、第2図eに示す如く、アルミニ
ウム合金8を蒸着、パターン形成し、N+拡散領
域6より電極を取り出す。これにパツシベーシヨ
ン膜10を堆積して、第1図の構造となる。
以上のような従来方法では、第2図dの如く、
縮小投影露光装置を用いても、重ね合せずれと開
口部9を通しての不純物拡散により形成される
N+拡散領域の横方向の広がりが約1ミクロンあ
り、これらを考慮すればBは2ミクロン程度必要
である。すなわち、パターン寸法の方は、1ミク
ロン近くの窓の開孔まで縮小可能であるが、重ね
合せ精度の向上が追随しないため、集積度の大幅
な向上が達成できない。
発明の目的 本発明はかかる従来方法でのMOS集積回路装
置の電極取り出しにおいて、開孔部の形成が、マ
スクの重ね合せ精度に依存することなく、自己整
合的に行われ、これにより、パターンずれなしに
電極を取り出すことを可能とし、集積回路装置の
集積度の向上を図る半導体装置の製造方法を提供
するものである。
発明の構成 本発明は半導体基板に絶縁膜及び多結晶シリコ
ン層を順次堆積する工程と、前記多結晶シリコン
層を写真食刻法により所定のゲート電極又は配線
層を形成すると同時に、基板から電極を取り出す
部分に多結晶シリコン層を残置する工程と、基板
に不純物を拡散する工程と、前記基板上に層間絶
縁膜を堆積する工程と、基板から電極を取り出す
部分に残置した多結晶シリコン層上の層間絶縁膜
を写真食刻法により除去した後、層間絶縁膜をマ
スクとして残置した多結晶シリコン層を選択的に
除去する工程と、この開孔部に不純物を拡散する
工程と、導電性を有する被膜を形成し、この開孔
部にて基板に形成された不純物拡散領域と接続す
る工程からなることを特徴とする半導体装置の製
造方法である。これにより、ソース、ドレイン領
域との電極接触用開孔部とゲート電極との間隔は
マスク重ね合せ精度に依存しなくなり、このこと
によつて、高集積化が容易になる。
実施例の説明 次に本発明に係る半導体装置の製造方法の一実
施例について、図面を参照しながら説明する。第
3図は本発明実施例を説明するための工程順断面
図である。第3図aで1はP型シリコン基板、2
は選択酸化法により形成された二酸化珪素膜、3
はボロン拡散層からなるチヤンネルストツパーで
ある。次に第3図bの如くゲート酸化膜4を
40nm、多結晶シリコン膜5を400nm堆積し、リ
ンをドープする。次に第3図cの如く、フオトリ
ソグラフイ工程によりゲート電極領域11a、配
線(図中不記載)、及び基板に形成された拡散領
域から電極を取り出す部分11bに、多結晶シリ
コン層5を残置するようにパターン形成する。こ
のパターン形成において、縮小投影露光方式を用
いると、線幅C及び間隔Dを、それぞれ1ミクロ
ンにすることが可能である。次に第3図dの如
く、基板と反対の導電型を有する不純物拡散領域
6を形成し、この上に膜厚が1.0ミクロンのリン
ケイ酸ガラス層7を堆積する。次に第3図eの如
く、電極取り出し用の窓13を写真食刻法により
形成する。フオトレジスト12を用い、レジスト
パターンの窓が多結晶シリコン層5′に重なるよ
うにする。多結晶シリコン層5′の幅Cを1ミク
ロン、間隔Dを1ミクロンとした構造について、
この部分を拡大図第3図e′で説明する。レジスト
12の窓幅を2ミクロンとすることにより多結晶
シリコン層5′に対して重ね合せ余裕は左右に各
0.5ミクロンとなる。リンケイ酸ガラス層7は、
第3図eで示したように多結晶シリコン膜5,
5′の側壁を被覆するように形成されるため、溝
幅は0.1ミクロン以下の非常に狭いスリツト状と
なる。したがつて、多結晶シリコン間の溝部E
は、狭小で深い溝となるためレジストが残存し埋
まる。この状態で残存レジストとともに多結晶シ
リコン層5′上のリンケイ酸ガラス層7をエツチ
ングすると、第3図fのように、ゲート電極用多
結晶シリコン層5の側面のリンケイ酸ガラス層を
残すことができる。次に第3図gの如く、リンケ
イ酸ガラス層7をマスクとして、多結晶シリコン
層5′を選択的にエツチング除去し、続いて絶縁
膜4′をエツチングし、電極接続用開孔部14を
形成する。次にホスフイン雰囲気で開孔部14よ
り不純物拡散すると同時に、リンケイ酸ガラス層
7をフローし、開孔部14の周辺を滑らかにす
る。次に第3図hの如く、アルミニウム配線8を
形成し、パツシベーシヨン膜10を堆積する。
また、配線8を導電性を有する第2層多結晶シ
リコン層で形成する場合、開孔部14の形成後、
第2層多結晶シリコン層を堆積し、これにリンを
ドープすることによつても接続可能である。
基板に形成された不純物拡散領域に形成する開
孔部とゲート電極との間隔は、多結晶シリコン層
5のパターン形成によつて決まり、この部分はリ
ンケイ酸ガラス層などによる層間絶縁膜で分離さ
れる。すなわち、開口部形成の過程では、本実施
例の場合、0.5ミクロンのマスク合せずれが発生
しても、開口部14の底部とゲート電極となる多
結晶シリコン層5との間隔を第3図eで示したD
に保つことができる。したがつて、開口部14か
ら不純物を拡散しても横方向の広がりが1ミクロ
ン以内であるため素子の特性に影響が及ぶことは
ない。
本実施例では、ゲート電極となる多結晶シリコ
ン層5の端とレジストマスク12の開口部の間隔
が0.5ミクロンであるため、0.5ミクロン以内のず
れの範囲内では合せずれの影響は全くない。
なお、本実施例では、多結晶シリコン層5と
5′の間隔を1ミクロンまで縮小したが、従来例
で示したように、開口の大きさAを1.5ミクロン、
間隔Bを2ミクロンに設定した場合、本発明の方
法によれば1.5ミクロン近傍までの合せずれに対
して影響を受けることがない。
以上のように、本発明によれば、開口部形成の
過程におけるマスク合せ精度の依存性が小さい方
法が実現される。
発明の効果 以上のように本発明によれば基板への開孔部の
形成が、多結晶シリコン層へのマスクの重ね合せ
精度に依存することなく、自己整合的に多結晶シ
リコン層と分離絶縁され、電極層を形成すること
が可能となり、集積回路装置の集積度の向上を図
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のMOS型装置の構造を示す断面
図、第2図a〜eはその製造工程順断面図、第3
図a〜hは本発明にかかるMOS型装置の製造工
程順断面図である。 5……多結晶シリコン層、6……ソース・ドレ
ーン領域、7……リンケイ酸ガラス層、8……ア
ルミニウム合金、14……電極接続用開孔部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 所定半導体基板に絶縁膜及び多結晶シリコン
    層を順次堆積する工程と、前記多結晶シリコン層
    を写真食刻法により所定のゲート電極又は配線層
    に成形すると同時に、前記基板から電極を取り出
    す部分に前記多結晶シリコン層を残置する工程
    と、前記基板にセルフアライン法によつて不純物
    を拡散する工程と、前記基板上に層間絶縁膜を堆
    積する工程と、前記基板から電極を取り出す部分
    に残置した前記多結晶シリコン層上の層間絶縁膜
    を写真食刻法により除去した後、前記層間絶縁膜
    をマスクとして残置した前記多結晶シリコン層を
    選択的に除去して開口部を形成する工程と、前記
    開孔部を通して半導体基板内に不純物を拡散する
    工程と、導電性を有する被膜を形成し、前記開孔
    部において前記基板内に形成された不純物拡散領
    域と接続する工程とをそなえた半導体装置の製造
    方法。
JP58185291A 1983-10-03 1983-10-03 半導体装置の製造方法 Granted JPS6076144A (ja)

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JP58185291A JPS6076144A (ja) 1983-10-03 1983-10-03 半導体装置の製造方法
US06/655,672 US4610076A (en) 1983-10-03 1984-09-28 Method of manufacturing an insulated gate field effect transistor

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JPS6076144A JPS6076144A (ja) 1985-04-30
JPH0220146B2 true JPH0220146B2 (ja) 1990-05-08

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US4610076A (en) 1986-09-09
JPS6076144A (ja) 1985-04-30

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