JPH0342868A - C―mos薄膜トランジスタ装置とその製造方法 - Google Patents
C―mos薄膜トランジスタ装置とその製造方法Info
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- JPH0342868A JPH0342868A JP1178716A JP17871689A JPH0342868A JP H0342868 A JPH0342868 A JP H0342868A JP 1178716 A JP1178716 A JP 1178716A JP 17871689 A JP17871689 A JP 17871689A JP H0342868 A JPH0342868 A JP H0342868A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、C−MOS薄膜トランジスタ装置とその製造
方法に関する。
方法に関する。
従来からの単結晶ウェハプロセスにおけるCMOSトラ
ンジスタの作成方法はおおむねつぎの順序で行われてい
た。
ンジスタの作成方法はおおむねつぎの順序で行われてい
た。
(1)ウェハn (100)〜2Ω備を用いたpウェル
の形成 (2)PAD酸化膜、Si、N、膜の成長(3)アクテ
ィブホトリソ (4)p−チャネルホトリソ (5)ボロンイオン打込 (6)フィールド酸化 (7)ゲート酸化膜の成長 (8)vthコントロールホトリソ (9)ボロンイオン打込 (10)ポリシリコンの成長 (11)リン拡散(ゲート拡散) (12)ポリシリコンパターニング (13) n”拡散ホトリソ (14)砒素イオン打込:lXl0”aam−”(15
〉 ドライブイン (16) p”拡散ホトリソ (17)ボロンイオン打込:lX10”■−2(18)
PSG膜の成長 (19)アニール (13)〜(19)はソース・ドレイン領域の形成(2
0)コンタクトホトリソ (21)AQ配線形成 (22)シンター (23)パッシベーション膜の形成 この工程順から明らかなように、ゲート電極の低抵抗化
とソース・ドレイン領域の形成とは別々の工程で行われ
ていた。
の形成 (2)PAD酸化膜、Si、N、膜の成長(3)アクテ
ィブホトリソ (4)p−チャネルホトリソ (5)ボロンイオン打込 (6)フィールド酸化 (7)ゲート酸化膜の成長 (8)vthコントロールホトリソ (9)ボロンイオン打込 (10)ポリシリコンの成長 (11)リン拡散(ゲート拡散) (12)ポリシリコンパターニング (13) n”拡散ホトリソ (14)砒素イオン打込:lXl0”aam−”(15
〉 ドライブイン (16) p”拡散ホトリソ (17)ボロンイオン打込:lX10”■−2(18)
PSG膜の成長 (19)アニール (13)〜(19)はソース・ドレイン領域の形成(2
0)コンタクトホトリソ (21)AQ配線形成 (22)シンター (23)パッシベーション膜の形成 この工程順から明らかなように、ゲート電極の低抵抗化
とソース・ドレイン領域の形成とは別々の工程で行われ
ていた。
本発明の第1の目的は、前記2つの工程を同一の工程で
行うことである。
行うことである。
第一の目的を達成するためにnchトランジスタはソー
ス・ドレイン部分にP型とn型の不純物が導入されるこ
とになり、その結果当然n型不純物濃度をp型不純物濃
度より高くする必要があるがそれだけではソース・ドレ
イン部の抵抗が高いという問題が残る。
ス・ドレイン部分にP型とn型の不純物が導入されるこ
とになり、その結果当然n型不純物濃度をp型不純物濃
度より高くする必要があるがそれだけではソース・ドレ
イン部の抵抗が高いという問題が残る。
そこで、本発明の第2の目的は、nchのソース・ドレ
イン部の抵抗を充分下げることである。
イン部の抵抗を充分下げることである。
本発明の1つは、薄膜状の第1の半導体層を能動素子と
して、又第1の半導体層の上層に絶縁膜を介して形成さ
れた第2の半導体層をゲート電極として構成されたC−
MOS薄膜トランジスタ装置においてnchトランジス
タのソース・ドレイン部分の上層部をn型不純物高濃度
領域とし、nchトランジスタのソース・ドレイン部分
およびpchトランジスタのソース・ドレイン部分のそ
れぞれの下層部およびnch。
して、又第1の半導体層の上層に絶縁膜を介して形成さ
れた第2の半導体層をゲート電極として構成されたC−
MOS薄膜トランジスタ装置においてnchトランジス
タのソース・ドレイン部分の上層部をn型不純物高濃度
領域とし、nchトランジスタのソース・ドレイン部分
およびpchトランジスタのソース・ドレイン部分のそ
れぞれの下層部およびnch。
pchのそれぞれのゲート電極をp型不純物高濃度領域
としたことを特徴とするC−MOS薄膜トランジスタ装
置(1)に関するものである。
としたことを特徴とするC−MOS薄膜トランジスタ装
置(1)に関するものである。
前記C−MOS薄膜トランジスタ装!(I)を製造する
には、第1番目にnchトランジスタのソース・ドレイ
ン部分の上層部にのみにn型不純物の注入エネルギーを
制御してn型不純物を導入拡散させ、ついで第2番目に
pchトランジスタのソース・ドレイン部分、ゲート電
極およびnchトランジスタのソース・ドレイン部分、
ゲート電極にp型不純物の注入エネルギーを制御してp
型不純物を導入拡散させればよい。
には、第1番目にnchトランジスタのソース・ドレイ
ン部分の上層部にのみにn型不純物の注入エネルギーを
制御してn型不純物を導入拡散させ、ついで第2番目に
pchトランジスタのソース・ドレイン部分、ゲート電
極およびnchトランジスタのソース・ドレイン部分、
ゲート電極にp型不純物の注入エネルギーを制御してp
型不純物を導入拡散させればよい。
本発明の他の1つは、薄膜状の第1の半導体層を能動素
子として、又第1の半導体層の上層に絶縁膜を介して形
成された第2の半導体層をゲート電極として構成された
C−MOS薄膜トランジスタ装置において、pchトラ
ンジスタのソース・ドレイン部分の上層部をp型不純物
高濃度領域とし、pchトランジスタのソース・ドレイ
ン部分およびnchトランジスタのソース・ドレイン部
分のそれぞれの下層部、およびnch、pchのそれぞ
れのゲート電極をn型不純物高濃度領域としたことを特
徴とするC−MOS薄膜トランジスタ装置(II)に関
するものである。
子として、又第1の半導体層の上層に絶縁膜を介して形
成された第2の半導体層をゲート電極として構成された
C−MOS薄膜トランジスタ装置において、pchトラ
ンジスタのソース・ドレイン部分の上層部をp型不純物
高濃度領域とし、pchトランジスタのソース・ドレイ
ン部分およびnchトランジスタのソース・ドレイン部
分のそれぞれの下層部、およびnch、pchのそれぞ
れのゲート電極をn型不純物高濃度領域としたことを特
徴とするC−MOS薄膜トランジスタ装置(II)に関
するものである。
前記C−MOS薄膜トランジスタ装置(II)を製造す
るには、第1番目にpChトランジスタのソース・ドレ
イン部分の上層部にのみにp型不純物の注入エネルギー
を制御してp型不純物を導入拡散させ、ついで第2番目
にnchトランジスタのソース・ドレイン部分、ゲート
電極およびpchトランジスタのソース・ドレイン部分
、ゲート電極にn型不純物の注入エネルギーを制御して
n型不純物を導入拡散させればよい。
るには、第1番目にpChトランジスタのソース・ドレ
イン部分の上層部にのみにp型不純物の注入エネルギー
を制御してp型不純物を導入拡散させ、ついで第2番目
にnchトランジスタのソース・ドレイン部分、ゲート
電極およびpchトランジスタのソース・ドレイン部分
、ゲート電極にn型不純物の注入エネルギーを制御して
n型不純物を導入拡散させればよい。
本発明の製法の特色は、注入エネルギーを制御すること
により不純物の飛程を制御している点である。したがっ
て、不純物の種類の選択は自由であるが、不純物の種類
により注入エネルギーはそれぞれ異なってくる。
により不純物の飛程を制御している点である。したがっ
て、不純物の種類の選択は自由であるが、不純物の種類
により注入エネルギーはそれぞれ異なってくる。
図面(第1〜4図)を参照して本発明を説明する。
1は石英、ガラス等の絶縁基板であり、その上にポリシ
リコンよりなる活性層2が形成されており、この活性層
2の表面は熱酸化によりゲート酸化膜3が形成されてい
る。n型不純物高濃度領域は、nchトランジスタのソ
ース・ドレイン部分の上層部に形成(図中0000で表
示)されており、p型不純物高濃度領域はpQhトラン
ジスタのソース・ドレイン部分、nchトランジスタの
ソース・ドレイン部分のそれぞれの下層部およびnch
、pchのそれぞれのゲート電極に形成(図中××××
で表示)されている。
リコンよりなる活性層2が形成されており、この活性層
2の表面は熱酸化によりゲート酸化膜3が形成されてい
る。n型不純物高濃度領域は、nchトランジスタのソ
ース・ドレイン部分の上層部に形成(図中0000で表
示)されており、p型不純物高濃度領域はpQhトラン
ジスタのソース・ドレイン部分、nchトランジスタの
ソース・ドレイン部分のそれぞれの下層部およびnch
、pchのそれぞれのゲート電極に形成(図中××××
で表示)されている。
実施例1
第1図に示すとおり石英基板1の上にPo1y Si
をLP−CVD法を用いて1200人堆積し、フォトリ
ソエツチング技術でpch、nchトランジスタの活性
層2を形成する。ドライ02雰囲気中で1020℃で熱
酸化を行いPo1ySiの表面に800人の熱酸化膜3
を成長させる。
をLP−CVD法を用いて1200人堆積し、フォトリ
ソエツチング技術でpch、nchトランジスタの活性
層2を形成する。ドライ02雰囲気中で1020℃で熱
酸化を行いPo1ySiの表面に800人の熱酸化膜3
を成長させる。
次にPo1y 5itrLP−CVD法を用いて30
00人堆積しフォトリソエツチング技術でゲート電極4
を形成する。この時フォトリソで形成されたレジストパ
ターン5はそのまま残しておく(第1図)。次に第2図
に示すようにフォトリソ技術でpchトランジスタの上
にレジスト6を形成しイオン注入法でリン(P”)7を
注入エネルギー80KeV、ドーズ量4 X 10”a
toa+s/dの条件で注入する(第2図)。この工程
でnchトランジスタのソース・ドレイン領域が形成さ
れる。続いてレジストをO,プラズマアッシング法で全
面除去した後イオン注入法でボロン(B”)9を注入エ
ネルギー40KaV、ドーズ量2 X 10”ato闘
/dの条件で注入する(第3図)。
00人堆積しフォトリソエツチング技術でゲート電極4
を形成する。この時フォトリソで形成されたレジストパ
ターン5はそのまま残しておく(第1図)。次に第2図
に示すようにフォトリソ技術でpchトランジスタの上
にレジスト6を形成しイオン注入法でリン(P”)7を
注入エネルギー80KeV、ドーズ量4 X 10”a
toa+s/dの条件で注入する(第2図)。この工程
でnchトランジスタのソース・ドレイン領域が形成さ
れる。続いてレジストをO,プラズマアッシング法で全
面除去した後イオン注入法でボロン(B”)9を注入エ
ネルギー40KaV、ドーズ量2 X 10”ato闘
/dの条件で注入する(第3図)。
この工程でpchトランジスタのソース・ドレイン領域
の形成とpch、nchトランジスタのゲート電極4の
不純物注入が同時に行なわれる。注入イオンの活性化は
N3雰囲気中で900℃、30分行う、ここでnchト
ランジスタの活性層2には80KaVで打込んだリン8
と40にeVで打込んだボロン10が混在しているが前
述エネルギーに於いてはリンの平均イオン飛程はボロン
のそれに比べ小さく活性層2の上層にリン8下層にボロ
ン10がコントロールされて注入されている。
の形成とpch、nchトランジスタのゲート電極4の
不純物注入が同時に行なわれる。注入イオンの活性化は
N3雰囲気中で900℃、30分行う、ここでnchト
ランジスタの活性層2には80KaVで打込んだリン8
と40にeVで打込んだボロン10が混在しているが前
述エネルギーに於いてはリンの平均イオン飛程はボロン
のそれに比べ小さく活性層2の上層にリン8下層にボロ
ン10がコントロールされて注入されている。
従って活性層2のソース・ドレイン部分のシート抵抗は
充分低く〜500Ω八程度Ω八ツた。平均イオン飛程が
ほぼ等しいリン90KeVボロン30KaVでは〜5に
Ωへ程度の非常に高いシート抵抗しか得られなかった。
充分低く〜500Ω八程度Ω八ツた。平均イオン飛程が
ほぼ等しいリン90KeVボロン30KaVでは〜5に
Ωへ程度の非常に高いシート抵抗しか得られなかった。
なおこの時のゲート電極4のシート抵抗は〜200Ω八
であった。最後に層間1f!1m膜11とり、てLP−
CVD法でSiO。
であった。最後に層間1f!1m膜11とり、てLP−
CVD法でSiO。
を堆積し、コンタクトホールをフォトリソエツチング技
術で形成する。メタル電極にはスパッタリング法でAQ
を堆積しフォトリソエツチング技術でパターニングして
本発明のC−MOSトランジスタ装!i(第4図)が完
成する。
術で形成する。メタル電極にはスパッタリング法でAQ
を堆積しフォトリソエツチング技術でパターニングして
本発明のC−MOSトランジスタ装!i(第4図)が完
成する。
実施例2
実施例1ではゲート電極4にボロン10を注入したがリ
ンを注入するプロセスも可能である。
ンを注入するプロセスも可能である。
即ち第1図までは全く同様であるが、第5図でボロン(
Bo)を注入エネルギー25KeV、ドーズ量5 X
10”atoms/dの条件で注入する。次に第6図の
工程でリン(P9)を注入エネルギー100KeV、ド
ーズ量2 X 10”atoms/aJの条件で注入す
る。後の工程は実施例1と同様である。実施例1と異な
る点は前述のゲート電極の不純物がリンであることと、
異種の不純物が混在しているソース・ドレイン領域をも
ったトランジスタがnchではなくpchhランジスタ
であることである(第7図参照)。
Bo)を注入エネルギー25KeV、ドーズ量5 X
10”atoms/dの条件で注入する。次に第6図の
工程でリン(P9)を注入エネルギー100KeV、ド
ーズ量2 X 10”atoms/aJの条件で注入す
る。後の工程は実施例1と同様である。実施例1と異な
る点は前述のゲート電極の不純物がリンであることと、
異種の不純物が混在しているソース・ドレイン領域をも
ったトランジスタがnchではなくpchhランジスタ
であることである(第7図参照)。
なお、ゲート電極のシート抵抗、pchトランジスタの
ソース・ドレイン領域のシート抵抗は実施例1とほぼ同
等の値が得られた。
ソース・ドレイン領域のシート抵抗は実施例1とほぼ同
等の値が得られた。
本発明の構成とその製法により、従来、ゲート電極の低
抵抗化とソース・ドレイン領域の形成が別々に行われて
いたのを1つの工程で実施できるようになった。
抵抗化とソース・ドレイン領域の形成が別々に行われて
いたのを1つの工程で実施できるようになった。
また、本発明は、nchトランジスタのソース・ドレイ
ン部分を上層部と下層部に分けてn型不純物とp型不純
物の高濃度領域を形成することにより、nchトランジ
スタのソース・ドレイン領域を低抵抗とすることができ
た。
ン部分を上層部と下層部に分けてn型不純物とp型不純
物の高濃度領域を形成することにより、nchトランジ
スタのソース・ドレイン領域を低抵抗とすることができ
た。
第1図〜第4図は、本発明のC−MOS薄膜トランジス
タ装置の製造工程を示すためのものであり、第5図〜第
7図は、その変形例を示す。 なお、いずれも各工程における製品の断面図である。 1・・・基板 2・・・活性層3・・・酸化膜
4・・・ゲート電極5・・・レジストパターン 6・・・レジスト 7・・・リンイオン8・・・リ
ンの高濃度領域 9・・・ボロンイオン 10・・・ボロンの高濃度領域
11・・・層間絶縁膜 12・・・メタル電極第 図 ncnトフシンAγ
タ装置の製造工程を示すためのものであり、第5図〜第
7図は、その変形例を示す。 なお、いずれも各工程における製品の断面図である。 1・・・基板 2・・・活性層3・・・酸化膜
4・・・ゲート電極5・・・レジストパターン 6・・・レジスト 7・・・リンイオン8・・・リ
ンの高濃度領域 9・・・ボロンイオン 10・・・ボロンの高濃度領域
11・・・層間絶縁膜 12・・・メタル電極第 図 ncnトフシンAγ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、薄膜状の第1の半導体層を能動素子として、又第1
の半導体層の上層に絶縁膜を介して形成された第2の半
導体層をゲート電極として構成されたC−MOS薄膜ト
ランジスタ装置において、nchトランジスタのソース
・ドレイン部分の上層部をn型不純物高濃度領域とし、
nchトランジスタのソース・ドレイン部分およびpc
hトランジスタのソース・ドレイン部分のそれぞれの下
層部、およびnch、pchのそれぞれのゲート電極を
p型不純物高濃度領域としたことを特徴とするC−MO
S薄膜トランジスタ装置。 2、第1番目にnchトランジスタのソース・ドレイン
部分の上層部にのみにn型不純物の注入エネルギーを制
御してn型不純物を導入拡散させ、ついで第2番目にp
chトランジスタのソース・ドレイン部分、ゲート電極
およびnchトランジスタのソース・ドレイン部分、ゲ
ート電極にp型不純物の注入エネルギーを制御してp型
不純物を導入拡散させることを特徴とする請求項1記載
のC−MOS薄膜トランジスタ装置の製造方法。 3、薄膜状の第1の半導体層を能動素子として、又第1
の半導体層の上層に絶縁膜を介して形成された第2の半
導体層をゲート電極として構成されたC−MOS薄膜ト
ランジスタ装置において、pchトランジスタのソース
・ドレイン部分の上層部をp型不純物高濃度領域とし、
pchトランジスタのソース・ドレイン部分およびnc
hトランジスタのソース・ドレイン部分のそれぞれの下
層部、およびnch、pchのそれぞれのゲート電極を
n型不純物高濃度領域としたことを特徴とするC−MO
S薄膜トランジスタ装置。 4、第1番目にpchトランジスタのソース・ドレイン
部分の上層部にのみにp型不純物の注入エネルギーを制
御してp型不純物を導入拡散させ、ついで第2番目にn
chトランジスタのソース・ドレイン部分、ゲート電極
およびpchトランジスタのソース・ドレイン部分、ゲ
ート電極にn型不純物の注入エネルギーを制御してn型
不純物を導入拡散させることを特徴とする請求項1記載
のC−MOS薄膜トランジスタ装置の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1178716A JP2850251B2 (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | C―mos薄膜トランジスタ装置とその製造方法 |
| US08/078,409 US5316960A (en) | 1989-07-11 | 1993-06-17 | C-MOS thin film transistor device manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1178716A JP2850251B2 (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | C―mos薄膜トランジスタ装置とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0342868A true JPH0342868A (ja) | 1991-02-25 |
| JP2850251B2 JP2850251B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=16053317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1178716A Expired - Lifetime JP2850251B2 (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | C―mos薄膜トランジスタ装置とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2850251B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5320975A (en) * | 1992-03-27 | 1994-06-14 | International Business Machines Corporation | Method of forming thin film pseudo-planar FET devices and structures resulting therefrom |
| JPH08242004A (ja) * | 1995-12-22 | 1996-09-17 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 絶縁ゲイト型電界効果半導体装置の作製方法 |
| JPH08250747A (ja) * | 1991-05-16 | 1996-09-27 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 絶縁ゲイト型電界効果半導体装置 |
| US6017783A (en) * | 1991-05-16 | 2000-01-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor device using an insulated gate electrode as a mask |
| US6323069B1 (en) | 1992-03-25 | 2001-11-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing a thin film transistor using light irradiation to form impurity regions |
| US7097712B1 (en) | 1992-12-04 | 2006-08-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Apparatus for processing a semiconductor |
-
1989
- 1989-07-11 JP JP1178716A patent/JP2850251B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08250747A (ja) * | 1991-05-16 | 1996-09-27 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 絶縁ゲイト型電界効果半導体装置 |
| US6017783A (en) * | 1991-05-16 | 2000-01-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor device using an insulated gate electrode as a mask |
| US6555843B1 (en) | 1991-05-16 | 2003-04-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for forming the same |
| US6323069B1 (en) | 1992-03-25 | 2001-11-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing a thin film transistor using light irradiation to form impurity regions |
| US6569724B2 (en) | 1992-03-25 | 2003-05-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Insulated gate field effect transistor and method for forming the same |
| US6887746B2 (en) | 1992-03-25 | 2005-05-03 | Semiconductor Energy Lab | Insulated gate field effect transistor and method for forming the same |
| US5320975A (en) * | 1992-03-27 | 1994-06-14 | International Business Machines Corporation | Method of forming thin film pseudo-planar FET devices and structures resulting therefrom |
| US7097712B1 (en) | 1992-12-04 | 2006-08-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Apparatus for processing a semiconductor |
| JPH08242004A (ja) * | 1995-12-22 | 1996-09-17 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 絶縁ゲイト型電界効果半導体装置の作製方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2850251B2 (ja) | 1999-01-27 |
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