JPH0351108B2 - - Google Patents
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- JPH0351108B2 JPH0351108B2 JP59123507A JP12350784A JPH0351108B2 JP H0351108 B2 JPH0351108 B2 JP H0351108B2 JP 59123507 A JP59123507 A JP 59123507A JP 12350784 A JP12350784 A JP 12350784A JP H0351108 B2 JPH0351108 B2 JP H0351108B2
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- H10D84/80—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers characterised by the integration of at least one component covered by groups H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integration of IGFETs
- H10D84/82—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers characterised by the integration of at least one component covered by groups H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integration of IGFETs of only field-effect components
- H10D84/83—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers characterised by the integration of at least one component covered by groups H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integration of IGFETs of only field-effect components of only insulated-gate FETs [IGFET]
- H10D84/85—Complementary IGFETs, e.g. CMOS
- H10D84/856—Complementary IGFETs, e.g. CMOS the complementary IGFETs having different architectures than each other, e.g. high-voltage and low-voltage CMOS
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- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
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- H10D30/67—Thin-film transistors [TFT]
- H10D30/6729—Thin-film transistors [TFT] characterised by the electrodes
- H10D30/673—Thin-film transistors [TFT] characterised by the electrodes characterised by the shapes, relative sizes or dispositions of the gate electrodes
- H10D30/6732—Bottom-gate only TFTs
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- H10D84/03—Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies using Group IV technology, e.g. silicon technology or silicon-carbide [SiC] technology
- H10D84/038—Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies using Group IV technology, e.g. silicon technology or silicon-carbide [SiC] technology using silicon technology, e.g. SiGe
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- H10D88/01—Manufacture or treatment
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- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は半導体装置に係り、特にMOS構造の
半導体装置の製造方法に関する。
半導体装置の製造方法に関する。
超大規模集積回路(VLSI)を製造する際の主
な目標は結合容量が小さく且つ密度の大きな集積
回路を製作することである。半導体装置の形状寸
法がマイクロメートルおよび亜マイクロメートル
の範囲に小さくなつてきているので、シリコンゲ
ート金属酸化物半導体(MOS)の製造方法を更
に開発する必要がある。
な目標は結合容量が小さく且つ密度の大きな集積
回路を製作することである。半導体装置の形状寸
法がマイクロメートルおよび亜マイクロメートル
の範囲に小さくなつてきているので、シリコンゲ
ート金属酸化物半導体(MOS)の製造方法を更
に開発する必要がある。
先行技術では、nチヤンネルおよびpチヤンネ
ル装置の双方に共通なゲートを有するCMOS構
造を作る場合、pチヤンネル装置(下部トランジ
スタ)に対して塊状シリコンを、nチヤンネル装
置(上部トランジスタ)に対してレーザーによる
再結晶シリコン膜を、それぞれ用いて製作されて
きた、(たとえば、IEEE Electron Device
Letters、Vol.DEL−1.No.6(1980年6月)のJ.F.
GibbonsとK.F.Leeとの論文「レーザー再結晶ポ
リシリコン上の単ゲート幅広CMOSインバータ
を参照)。GibbonsとLeeによる構造は垂直形に組
立てられていて、自己整合共通ゲートを用いて詰
込密着度を高くしている。しかし、この共通ゲー
ト装置を生産するために使用するCMOS製造工
程では、上部トランジスタに対して、ソースとド
レインがゲートと完全に重なつてしまう。この重
なりのため結合容量が大きくなり、これは高性能
MOS装置にとつては望ましくない。結合容量を
減らすと装置内の回路速度が早くなり、消費パワ
ーも下る。このように、結合容量を最小限に詰込
み密度を大きくするMOS工程を求めることは重
要である。更に、このような工程に標準のVLSI
製造工程を使用することが望ましい。
ル装置の双方に共通なゲートを有するCMOS構
造を作る場合、pチヤンネル装置(下部トランジ
スタ)に対して塊状シリコンを、nチヤンネル装
置(上部トランジスタ)に対してレーザーによる
再結晶シリコン膜を、それぞれ用いて製作されて
きた、(たとえば、IEEE Electron Device
Letters、Vol.DEL−1.No.6(1980年6月)のJ.F.
GibbonsとK.F.Leeとの論文「レーザー再結晶ポ
リシリコン上の単ゲート幅広CMOSインバータ
を参照)。GibbonsとLeeによる構造は垂直形に組
立てられていて、自己整合共通ゲートを用いて詰
込密着度を高くしている。しかし、この共通ゲー
ト装置を生産するために使用するCMOS製造工
程では、上部トランジスタに対して、ソースとド
レインがゲートと完全に重なつてしまう。この重
なりのため結合容量が大きくなり、これは高性能
MOS装置にとつては望ましくない。結合容量を
減らすと装置内の回路速度が早くなり、消費パワ
ーも下る。このように、結合容量を最小限に詰込
み密度を大きくするMOS工程を求めることは重
要である。更に、このような工程に標準のVLSI
製造工程を使用することが望ましい。
本発明は上部トランジスタに対して、ゲートと
ソースおよびドレインとの重なりを防止すること
によつて先行技術の問題を解決するものである。
ソースおよびドレインとの重なりを防止すること
によつて先行技術の問題を解決するものである。
本発明はCMOS技術あるいはNMOS技術のい
ずれかにおいて、垂直型(積層型)に組立てられ
たMOS構造を作るための新しいMOS製造シーケ
ンスを含むものであり、化学気相沈積法(CVD)
でドープした酸化物(例えばリンケイ素ガラス)
の層からCVDでレーザー再結晶したポリシリコ
ンの層にドーパントの外部拡散が起る。この外部
拡散は普通中間構造に高温酸化処理を施して行わ
れる。続いてソースと、ドレインとマスク合わせ
は、境界限界におけるCVDガラスからのドーパ
ントの外部拡散と注入したソースおよびドレイン
のイオンの拡散とが出会うように選定される。
ずれかにおいて、垂直型(積層型)に組立てられ
たMOS構造を作るための新しいMOS製造シーケ
ンスを含むものであり、化学気相沈積法(CVD)
でドープした酸化物(例えばリンケイ素ガラス)
の層からCVDでレーザー再結晶したポリシリコ
ンの層にドーパントの外部拡散が起る。この外部
拡散は普通中間構造に高温酸化処理を施して行わ
れる。続いてソースと、ドレインとマスク合わせ
は、境界限界におけるCVDガラスからのドーパ
ントの外部拡散と注入したソースおよびドレイン
のイオンの拡散とが出会うように選定される。
熱的に成長した応力除去された二酸化シリコン
(SRO)層と低圧化学気相沈積(LPCLD)法に
より形成された窒化シリコンの層とは、続く酸化
に対するマスクとして、レーザー再結晶ポリシリ
コンの選択した領域上に使用される。高温で行わ
れるこの酸化の間に、ドーパントはドープされた
酸化物から外部拡散し、隣接するレーザー再結晶
ポリシリコン領域にドープする。それでソースと
ドレイン領域はSROと窒化シリコンの異方性エ
ツチングにより画成される。マスク合わせは、レ
ーザー再結晶ポリシリコン中へのドーパントの境
界限界をカバーするように選定される。これら外
部拡散領域の他に、ソースとドレインの注入物の
別の拡散が高温アニールと打込みの期間中に起
る。
(SRO)層と低圧化学気相沈積(LPCLD)法に
より形成された窒化シリコンの層とは、続く酸化
に対するマスクとして、レーザー再結晶ポリシリ
コンの選択した領域上に使用される。高温で行わ
れるこの酸化の間に、ドーパントはドープされた
酸化物から外部拡散し、隣接するレーザー再結晶
ポリシリコン領域にドープする。それでソースと
ドレイン領域はSROと窒化シリコンの異方性エ
ツチングにより画成される。マスク合わせは、レ
ーザー再結晶ポリシリコン中へのドーパントの境
界限界をカバーするように選定される。これら外
部拡散領域の他に、ソースとドレインの注入物の
別の拡散が高温アニールと打込みの期間中に起
る。
第1A−1N図は本発明の第1の実施例および
その製造工程を示す。第1A図において代表的に
n−ドーパントをドープされたシリコン基板10
0上に応力除去された酸化物(SRO)層130
が形成される。この層は典型的には熱的に成長さ
れた二酸化シリコンから構成される。第1のマス
キング層120、たとえば、低圧化学気相沈積法
(LPCVD)により形成された窒化シリコン膜が
第1のSRO層130の上方に形成される。第1
の窒化シリコン層120の上面にフオトレジスト
層110が形成される。このフオトレジスト層1
10は、たとえば過ふつ化炭化水素のプラズマで
エツチングすることにより基板100上の領域1
01の第1窒化シリコン層120を除くために使
われる。領域101で窒化シリコン層120が完
全に除かれると深い溝103が形成される。第1
の窒化物120、第1のSRO130、およびフ
オトレジスト110の層が溝103の上方に張り
出しのないメサ104を形成する。次いで望むな
らばチヤンネルトツプ(たとえば、n+ドーパン
ト)を溝103に注入することができる。
その製造工程を示す。第1A図において代表的に
n−ドーパントをドープされたシリコン基板10
0上に応力除去された酸化物(SRO)層130
が形成される。この層は典型的には熱的に成長さ
れた二酸化シリコンから構成される。第1のマス
キング層120、たとえば、低圧化学気相沈積法
(LPCVD)により形成された窒化シリコン膜が
第1のSRO層130の上方に形成される。第1
の窒化シリコン層120の上面にフオトレジスト
層110が形成される。このフオトレジスト層1
10は、たとえば過ふつ化炭化水素のプラズマで
エツチングすることにより基板100上の領域1
01の第1窒化シリコン層120を除くために使
われる。領域101で窒化シリコン層120が完
全に除かれると深い溝103が形成される。第1
の窒化物120、第1のSRO130、およびフ
オトレジスト110の層が溝103の上方に張り
出しのないメサ104を形成する。次いで望むな
らばチヤンネルトツプ(たとえば、n+ドーパン
ト)を溝103に注入することができる。
第1B図は、更にマスキングを進めるためにフ
オトレジストマスク110を除去した図であり、
第1の窒化物120と第1のSRO130の層と
を上積みしたメサ104を示してある。第1の
SRO層130は溝103の部分において残つて
いる。
オトレジストマスク110を除去した図であり、
第1の窒化物120と第1のSRO130の層と
を上積みしたメサ104を示してある。第1の
SRO層130は溝103の部分において残つて
いる。
第1C図は溝103の中にあつて、第1の
SRO層130に載つている第1のフイールド酸
化(FOX)層140の成長を示す。第1のSRO
130と第1のFOX層140とは、別個のもの
として示してあるが、実際には離れているのでは
なく、化学的には同じ材質であるから互いに融合
しているということに注意しなければならない。
SRO層130に載つている第1のフイールド酸
化(FOX)層140の成長を示す。第1のSRO
130と第1のFOX層140とは、別個のもの
として示してあるが、実際には離れているのでは
なく、化学的には同じ材質であるから互いに融合
しているということに注意しなければならない。
第1D図ではメサ領域104上の第1の窒化物
120と第1のSRO130とが除去されて基板
100が露出しているところを示している。
120と第1のSRO130とが除去されて基板
100が露出しているところを示している。
第1E図に示すように、第1のゲート酸化
(GOX)層150は基板100の露出面上に熱的
に成長される。望むならば、次に第1のGOX層
150にゲート閾値制御注入が行なわれる、次に
第1のポリシリコン(POLY)層160が基板1
00の全面に付着し第1のSRO層130、第1
のFOX層140、および第1のGOX層150を
覆う。第1のPOLY層160は代表的には低圧化
学気相沈積法(LPCVD)で形成される。続いて
第1のPOLY層160全体にたとえばp+ホウ素が
ドープされる。
(GOX)層150は基板100の露出面上に熱的
に成長される。望むならば、次に第1のGOX層
150にゲート閾値制御注入が行なわれる、次に
第1のポリシリコン(POLY)層160が基板1
00の全面に付着し第1のSRO層130、第1
のFOX層140、および第1のGOX層150を
覆う。第1のPOLY層160は代表的には低圧化
学気相沈積法(LPCVD)で形成される。続いて
第1のPOLY層160全体にたとえばp+ホウ素が
ドープされる。
次に第1F図に示すようにポジ型フオトレジス
ト層162を使用して領域164を画成し、そし
て第1のPOLY層160を表面165の残りの部
分からエツチングで除く。このようにして溝16
7と168とができ上る。次に第1G図に示すよ
うにソース170とドレイン171とのイオン注
入物(たとえば、p+材料)がそれぞれ溝167
および168に高温打込みされる。この注入シー
ケンスによりPOLY層160にもドープが行われ
る。
ト層162を使用して領域164を画成し、そし
て第1のPOLY層160を表面165の残りの部
分からエツチングで除く。このようにして溝16
7と168とができ上る。次に第1G図に示すよ
うにソース170とドレイン171とのイオン注
入物(たとえば、p+材料)がそれぞれ溝167
および168に高温打込みされる。この注入シー
ケンスによりPOLY層160にもドープが行われ
る。
フオトマスク162を除去してから、第1の注
入ガラス層172(たとえば、n+りんを注入し
た二酸化シリコン)を第1H図に示すとおり16
5全面と第1のPOLY層160との上に形成され
る。
入ガラス層172(たとえば、n+りんを注入し
た二酸化シリコン)を第1H図に示すとおり16
5全面と第1のPOLY層160との上に形成され
る。
続いて第1I図に示すように方向性プラズマを
用いて注入ガラス層172を異方的にエツチす
る。異方性エツチングの後、注入ガラスの二つの
小領域173と174とが第1のPOLY層160
に隣接して残る。次いで第2のゲート酸化
(GOX)層180を165の全面とPOLY層16
0との上に熱的に成長させ、そしてエツチして第
1のPOLY領域160の上に第2のGOX層18
0を残す。
用いて注入ガラス層172を異方的にエツチす
る。異方性エツチングの後、注入ガラスの二つの
小領域173と174とが第1のPOLY層160
に隣接して残る。次いで第2のゲート酸化
(GOX)層180を165の全面とPOLY層16
0との上に熱的に成長させ、そしてエツチして第
1のPOLY領域160の上に第2のGOX層18
0を残す。
第1J図に示すように第2のポリシリコン
(POLY)層190を165の全面、小領域17
3と174、および第2のGOX180上に形成
される。第2のPOLY層190を典型的には
LPCVD法で形成し、続いてたとえばp-材をドー
プする。次いで第2のPOLY層190を、たとえ
ばレーザーを用いて再結晶させる。
(POLY)層190を165の全面、小領域17
3と174、および第2のGOX180上に形成
される。第2のPOLY層190を典型的には
LPCVD法で形成し、続いてたとえばp-材をドー
プする。次いで第2のPOLY層190を、たとえ
ばレーザーを用いて再結晶させる。
第1K図に示したとおりもう一つのSRO層2
00をレーザー再結晶POLY層190の上に成長
させる。次にもう一つのマスキング層210、た
とえばLPCVD窒化シリコンを第2のSRO層20
0上に形成させると共に、層210の上にポジ型
フオトレジスト層220を用いて活性領域230
を形成する。次に第2の窒化層210と第2の
SRO層200とを領域240から除去してレー
ザー再結晶POLY層190を露出させる。領域2
30からフオトレジスト層220を除去してから
もう一つのフイールド酸化(FOX)層250を
領域240内のレーザー再結晶ROLY層190
の露出面上に成長させる。第2のFOX層250
の成長中、領域173と174とからのドーパン
トがレーザー再結晶POLY層190内の境界限界
273と274とにそれぞれ拡散する。更に、領
域240中のレーザー再結晶POLY層190の一
部は酸化して酸化POLY層190′を形成する。
00をレーザー再結晶POLY層190の上に成長
させる。次にもう一つのマスキング層210、た
とえばLPCVD窒化シリコンを第2のSRO層20
0上に形成させると共に、層210の上にポジ型
フオトレジスト層220を用いて活性領域230
を形成する。次に第2の窒化層210と第2の
SRO層200とを領域240から除去してレー
ザー再結晶POLY層190を露出させる。領域2
30からフオトレジスト層220を除去してから
もう一つのフイールド酸化(FOX)層250を
領域240内のレーザー再結晶ROLY層190
の露出面上に成長させる。第2のFOX層250
の成長中、領域173と174とからのドーパン
トがレーザー再結晶POLY層190内の境界限界
273と274とにそれぞれ拡散する。更に、領
域240中のレーザー再結晶POLY層190の一
部は酸化して酸化POLY層190′を形成する。
第1L図で領域230の第2の窒化層210
と、第2のSRO層200とが除去されてレーザ
ー再結晶POLY層190を露出する。領域270
内のレーザー再結晶POLY層190の露出面上の
ポジ型フオトレジスト層260をマスクとして使
用し溝280と290とを形成する。これで溝2
80と290とは導電材料(たとえばn+材料)
を注入して注入POLY層292と293とを形成
することができる。領域270内のレーザー再結
晶POLY層190の上のポジ型フオトレジスト層
260の位置合わせは重要であつて、続く処理シ
ーケンスの間に、領域292と293とからの注
入されたイオンと、領域173と174とからの
ドーパントの外部拡散が融合するように選ばなけ
ればならない。
と、第2のSRO層200とが除去されてレーザ
ー再結晶POLY層190を露出する。領域270
内のレーザー再結晶POLY層190の露出面上の
ポジ型フオトレジスト層260をマスクとして使
用し溝280と290とを形成する。これで溝2
80と290とは導電材料(たとえばn+材料)
を注入して注入POLY層292と293とを形成
することができる。領域270内のレーザー再結
晶POLY層190の上のポジ型フオトレジスト層
260の位置合わせは重要であつて、続く処理シ
ーケンスの間に、領域292と293とからの注
入されたイオンと、領域173と174とからの
ドーパントの外部拡散が融合するように選ばなけ
ればならない。
第1M図に示すように、ポジ型フオトレジスト
層260を除去し次に加熱することにより、溝2
80と290の導電材料はレーザ再結晶POLY層
190中に再分布形成される。すなわち、上部ト
ランジスタ(一方のトランジスタ)に対するソー
ス領域295とドレイン領域296とが形成され
る。加熱の間、領域280と290内の導電物質
は、ポジ型フオトレジスト層260が正しく位置
合わせされていれば、それぞれ領域173と17
4とからのドーパントと出会うことになる。ま
た、図示するとおりこの加熱期間中POLY層19
0の一部分は領域295と296とからのドーピ
ングの影響を受けないで残る。
層260を除去し次に加熱することにより、溝2
80と290の導電材料はレーザ再結晶POLY層
190中に再分布形成される。すなわち、上部ト
ランジスタ(一方のトランジスタ)に対するソー
ス領域295とドレイン領域296とが形成され
る。加熱の間、領域280と290内の導電物質
は、ポジ型フオトレジスト層260が正しく位置
合わせされていれば、それぞれ領域173と17
4とからのドーパントと出会うことになる。ま
た、図示するとおりこの加熱期間中POLY層19
0の一部分は領域295と296とからのドーピ
ングの影響を受けないで残る。
これで第1N図に示すように、構造の全表面に
第1のCVD酸化層300を形成させ、エツチン
グで第1のCVD酸化層300に溝310と32
0とを形成し、次に構造の全表面に金属層330
を形成させて溝310,320を埋め、さらに金
属層330を選択的にエツチして領域340と3
50とを形成すれば構造が完成する。最後のバツ
シベーシヨン層360はCVD法によつて構造の
全表面に形成される。次にバツシベーシヨン層3
60を選択的にエツチして領域370,380、
および390を残すことができる。領域310と
320を通して下層構造との接触を作ることがで
きる。この製作法は第2図に概要図を示す相補型
MOSインバータとして使用できる構造体を提供
できる。即ちこの構造体は、ソース領域295と
ドレイン領域296とをもつp型トランジスタ5
00(上部トランジスタ)と、ソース領域170
とドレイン領域171とをもつn型トランジスタ
510(下部トランジスタ)と、酸化物領域18
0と150とを接続する共通ゲートとして働く
p+ドープ領域160とをもつものである。
第1のCVD酸化層300を形成させ、エツチン
グで第1のCVD酸化層300に溝310と32
0とを形成し、次に構造の全表面に金属層330
を形成させて溝310,320を埋め、さらに金
属層330を選択的にエツチして領域340と3
50とを形成すれば構造が完成する。最後のバツ
シベーシヨン層360はCVD法によつて構造の
全表面に形成される。次にバツシベーシヨン層3
60を選択的にエツチして領域370,380、
および390を残すことができる。領域310と
320を通して下層構造との接触を作ることがで
きる。この製作法は第2図に概要図を示す相補型
MOSインバータとして使用できる構造体を提供
できる。即ちこの構造体は、ソース領域295と
ドレイン領域296とをもつp型トランジスタ5
00(上部トランジスタ)と、ソース領域170
とドレイン領域171とをもつn型トランジスタ
510(下部トランジスタ)と、酸化物領域18
0と150とを接続する共通ゲートとして働く
p+ドープ領域160とをもつものである。
第3図は第1A〜1N図の方法を用いる他の方
法を示し、他方のトランジスタのソースおよびド
レイン領域170と171がどのように接続され
るかを示している。これは第1A図に使用したマ
スクを領域296を越えて延在し酸化POLY層1
90′と交差するように修正して行える。領域3
15内の酸化POLY層190′は領域327内の
接点部325を隔離している。
法を示し、他方のトランジスタのソースおよびド
レイン領域170と171がどのように接続され
るかを示している。これは第1A図に使用したマ
スクを領域296を越えて延在し酸化POLY層1
90′と交差するように修正して行える。領域3
15内の酸化POLY層190′は領域327内の
接点部325を隔離している。
第4図は本発明の他の実施例を示す。第4図の
製造体を作るためのはじめの段階は第1図のステ
ツプAからNまでと同じである。しかし、この第
2の実施例では第1のGOX層150が選択した
領域400においてエツチされ、下層のシリコン
基板の表面部分を露出させている。続くPOLY層
410のたとえばn+材料の付着と注入とにより
この領域400が埋められる。これは領域171
への埋設接触部を構成する。
製造体を作るためのはじめの段階は第1図のステ
ツプAからNまでと同じである。しかし、この第
2の実施例では第1のGOX層150が選択した
領域400においてエツチされ、下層のシリコン
基板の表面部分を露出させている。続くPOLY層
410のたとえばn+材料の付着と注入とにより
この領域400が埋められる。これは領域171
への埋設接触部を構成する。
第5図は本発明の第3の実施例を示す。第5図
のはじめの段階は第3図および4図のプロセスと
同じであるが。更に、CVD酸化層420が注入
POLY層415の上に付着している。開口425
がCVD酸化層420を通してエツチされ注入
POLY層415の表面を露出させると共に金属層
430を付着させ、これにより先にエツチした開
口425を埋める。
のはじめの段階は第3図および4図のプロセスと
同じであるが。更に、CVD酸化層420が注入
POLY層415の上に付着している。開口425
がCVD酸化層420を通してエツチされ注入
POLY層415の表面を露出させると共に金属層
430を付着させ、これにより先にエツチした開
口425を埋める。
第6図は本発明の第4の実施例を示す。第6図
のステツプは第4図および第5図とほとんど同じ
であるが、4つのトランジスタ505,510,
515、および520が第1のフイールド酸化領
域140と酸化POLY領域190′との間に一度
に形成される。ソースとドレイン領域525〜5
30がすべて基板100のドーピングとは極性が
反対の同じ型のドーパント(たとえば、n+型の
材料)から形成されている。トランジスタ505
と510とに関係するチヤンネル領域531と5
32とはドープされエンハンスメント形トランジ
スタ(たとえば、p-ドーピング)を作るが、ト
ランジスタ515と520とに関係するチヤンネ
ル領域535と536とは注入されて(たとえ
ば、n+型)デイスプレツシヨン形トランジスタ
を作る。このようにポリシリコンゲート540
(たとえば、n+材料)はエンハンスメント形トラ
ンジスタ505と510とに共通なゲートとなる
が、ポリシリコンゲート545(たとえば、n+
材料)はデイスプレツシヨン形トランジスタ51
5と520とに共通なゲートとなる。領域527
とポリシリコンゲート545とは金属付着(図示
せず)により電気的に互いに接続され、金属接触
550,552、および554は前のように酸化
層250と560とにより分離されるとともにパ
ツシベーシヨン層360で覆われている。結果は
第7図に概要図を示すように垂直積重ねゲートN
−MOSインバータが得られる。
のステツプは第4図および第5図とほとんど同じ
であるが、4つのトランジスタ505,510,
515、および520が第1のフイールド酸化領
域140と酸化POLY領域190′との間に一度
に形成される。ソースとドレイン領域525〜5
30がすべて基板100のドーピングとは極性が
反対の同じ型のドーパント(たとえば、n+型の
材料)から形成されている。トランジスタ505
と510とに関係するチヤンネル領域531と5
32とはドープされエンハンスメント形トランジ
スタ(たとえば、p-ドーピング)を作るが、ト
ランジスタ515と520とに関係するチヤンネ
ル領域535と536とは注入されて(たとえ
ば、n+型)デイスプレツシヨン形トランジスタ
を作る。このようにポリシリコンゲート540
(たとえば、n+材料)はエンハンスメント形トラ
ンジスタ505と510とに共通なゲートとなる
が、ポリシリコンゲート545(たとえば、n+
材料)はデイスプレツシヨン形トランジスタ51
5と520とに共通なゲートとなる。領域527
とポリシリコンゲート545とは金属付着(図示
せず)により電気的に互いに接続され、金属接触
550,552、および554は前のように酸化
層250と560とにより分離されるとともにパ
ツシベーシヨン層360で覆われている。結果は
第7図に概要図を示すように垂直積重ねゲートN
−MOSインバータが得られる。
以上の説明より明らかなように、マスク合わせ
を調節することにより、ドレインおよびソース領
域とゲートとの重なりを最小限にすることがで
き、結合容量を減らすと同時に垂直組立構造によ
り詰め込み密度を増すことができる。さらに、こ
の製造工程は従来のVLSIの製造技術しか必要と
しない。
を調節することにより、ドレインおよびソース領
域とゲートとの重なりを最小限にすることがで
き、結合容量を減らすと同時に垂直組立構造によ
り詰め込み密度を増すことができる。さらに、こ
の製造工程は従来のVLSIの製造技術しか必要と
しない。
第1A〜第1N図は本発明の一実施例による半
導体装置の断面図およびその製造工程部、第2図
は第1図の装置で構成できる電気的回路図、第3
図は第1図の装置を変形した半導体装置の断面
図、第4図〜第6図は本発明の他の実施例による
半導体装置の断面図、第7図は第6図の装置の電
気的回路図である。 100:基板、130,200,300:酸化
物層、120,210:マスク層、110,22
0,260:フオトレジスト層、104:メサ、
140,250:フイールド酸化層、160,1
90:ポリシリコン層、103,167,16
8,280,290,310,320:溝、18
0:ゲート酸化層、230:活性領域、19
0′:酸化ポリシリコン層、330:金属層、3
60:パシベーシヨン層。
導体装置の断面図およびその製造工程部、第2図
は第1図の装置で構成できる電気的回路図、第3
図は第1図の装置を変形した半導体装置の断面
図、第4図〜第6図は本発明の他の実施例による
半導体装置の断面図、第7図は第6図の装置の電
気的回路図である。 100:基板、130,200,300:酸化
物層、120,210:マスク層、110,22
0,260:フオトレジスト層、104:メサ、
140,250:フイールド酸化層、160,1
90:ポリシリコン層、103,167,16
8,280,290,310,320:溝、18
0:ゲート酸化層、230:活性領域、19
0′:酸化ポリシリコン層、330:金属層、3
60:パシベーシヨン層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 (a) 第1ドーピング型の半導体基板100の
表面上に第1絶縁物質の第1層130,150
を形成すること、 (b) 前記第1層130,150の選択した部分上
に第2ドーピング型の半導体物質の第2層16
0を形成すること、 (c) 前記第2層160によつて覆われていない前
記半導体基板100中の選択部分に第2ドーピ
ング型の第1、第2注入領域170,171を
形成すること、 (d) 第1ドーピング型のドーパントを含み、そし
て形成後に前記第2層160の側部を除いて除
去される第2絶縁層の第3層172,173,
174を形成すること、 (e) 前記第2層160の露出された上部に前記第
1絶縁物質の第4層180を形成すること、 (f) 前記第1、第3、第4層130,150,1
73,174,180の上に第2ドーピング型
の半導体物質の第5層190を形成すること、 (g) 前記第5層190中の選択した境界部分まで
前記第3層173,174から第1ドーピング
型のドーパントを拡散すること、 (h) 前記第5層190の選択した領域中に第1ド
ーピング型のドーパントを注入すること、 (i) 前記第5層190中のドーパントをそれが前
記境界部分に達するまで拡散すると共に、前記
第4層180の上部に前記第5層190を元の
状態で残存層として残すこと、 の工程を含み、前記第2層160は前記第1層1
50と第4層180とを接続する共通ゲートとな
り、前記第1、第2注入領域170,171は一
方のトランジスタのソース、ドレインとなり、前
記境界部分および前記残存層で分離された前記第
5層190が他方のトランジスタのソース、ドレ
インとなるようにした垂直型のMOS型半導体の
製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/504,632 US4488348A (en) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | Method for making a self-aligned vertically stacked gate MOS device |
| US504632 | 2000-02-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6016456A JPS6016456A (ja) | 1985-01-28 |
| JPH0351108B2 true JPH0351108B2 (ja) | 1991-08-05 |
Family
ID=24007103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59123507A Granted JPS6016456A (ja) | 1983-06-15 | 1984-06-15 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4488348A (ja) |
| EP (1) | EP0135243B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6016456A (ja) |
| DE (1) | DE3471405D1 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6089953A (ja) * | 1983-10-22 | 1985-05-20 | Agency Of Ind Science & Technol | 積層型半導体装置の製造方法 |
| CA1197628A (en) * | 1984-01-05 | 1985-12-03 | Thomas W. Macelwee | Fabrication of stacked mos devices |
| JPS60194570A (ja) * | 1984-03-16 | 1985-10-03 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US4628589A (en) * | 1984-09-28 | 1986-12-16 | Texas Instruments Incorporated | Method for fabricating stacked CMOS structures |
| US4603468A (en) * | 1984-09-28 | 1986-08-05 | Texas Instruments Incorporated | Method for source/drain self-alignment in stacked CMOS |
| JPS61176614A (ja) * | 1985-02-01 | 1986-08-08 | Mitsui Toatsu Chem Inc | α−ハロゲノイソプロペニルクメン単位含有重合体及びその製造方法 |
| JPS61187362A (ja) * | 1985-02-15 | 1986-08-21 | Nec Corp | 半導体集積回路装置 |
| US4656731A (en) * | 1985-08-05 | 1987-04-14 | Texas Instruments Incorporated | Method for fabricating stacked CMOS transistors with a self-aligned silicide process |
| US4722909A (en) * | 1985-09-26 | 1988-02-02 | Motorola, Inc. | Removable sidewall spacer for lightly doped drain formation using two mask levels |
| US4745086A (en) * | 1985-09-26 | 1988-05-17 | Motorola, Inc. | Removable sidewall spacer for lightly doped drain formation using one mask level and differential oxidation |
| JPH063812B2 (ja) * | 1987-07-13 | 1994-01-12 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
| US4898835A (en) * | 1988-10-12 | 1990-02-06 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Single mask totally self-aligned power MOSFET cell fabrication process |
| US5573964A (en) * | 1995-11-17 | 1996-11-12 | International Business Machines Corporation | Method of making thin film transistor with a self-aligned bottom gate using diffusion from a dopant source layer |
| US6201267B1 (en) | 1999-03-01 | 2001-03-13 | Rensselaer Polytechnic Institute | Compact low power complement FETs |
| CN103178060A (zh) * | 2011-12-23 | 2013-06-26 | 上海中科联和显示技术有限公司 | 场效应晶体管互补反相器及其制备方法 |
| CN107038987B (zh) * | 2017-05-23 | 2020-12-22 | 上海和辉光电股份有限公司 | 一种共栅晶体管、像素电路、驱动方法及显示器 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5915189B2 (ja) * | 1976-02-23 | 1984-04-07 | ソニー株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| US4408385A (en) * | 1978-06-15 | 1983-10-11 | Texas Instruments Incorporated | Semiconductor integrated circuit with implanted resistor element in polycrystalline silicon layer |
| JPS5561037A (en) * | 1978-10-31 | 1980-05-08 | Toshiba Corp | Preparation of semiconductor device |
| US4402761A (en) * | 1978-12-15 | 1983-09-06 | Raytheon Company | Method of making self-aligned gate MOS device having small channel lengths |
| DE2923995C2 (de) * | 1979-06-13 | 1985-11-07 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zum Herstellen von integrierten MOS-Schaltungen mit MOS-Transistoren und MNOS-Speichertransistoren in Silizium-Gate-Technologie |
| JPS56160034A (en) * | 1980-05-14 | 1981-12-09 | Fujitsu Ltd | Impurity diffusion |
| US4409722A (en) * | 1980-08-29 | 1983-10-18 | International Business Machines Corporation | Borderless diffusion contact process and structure |
| DE3037744A1 (de) * | 1980-10-06 | 1982-05-19 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zum herstellen einer monolithisch integrierten zwei-transistor-speicherzelle in mos-technik |
| JPS57192081A (en) * | 1981-05-19 | 1982-11-26 | Ibm | Field effect transistor unit |
| JPS5827363A (ja) * | 1981-08-10 | 1983-02-18 | Fujitsu Ltd | 電界効果トランジスタの製造法 |
| JPS58175846A (ja) * | 1982-04-08 | 1983-10-15 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1983
- 1983-06-15 US US06/504,632 patent/US4488348A/en not_active Expired - Lifetime
-
1984
- 1984-01-26 DE DE8484300463T patent/DE3471405D1/de not_active Expired
- 1984-01-26 EP EP84300463A patent/EP0135243B1/en not_active Expired
- 1984-06-15 JP JP59123507A patent/JPS6016456A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6016456A (ja) | 1985-01-28 |
| EP0135243B1 (en) | 1988-05-18 |
| US4488348A (en) | 1984-12-18 |
| EP0135243A1 (en) | 1985-03-27 |
| DE3471405D1 (en) | 1988-06-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |