JPS5933984B2 - 絶縁ゲイト型電界効果半導体装置の作製方法 - Google Patents
絶縁ゲイト型電界効果半導体装置の作製方法Info
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- JPS5933984B2 JPS5933984B2 JP53105762A JP10576278A JPS5933984B2 JP S5933984 B2 JPS5933984 B2 JP S5933984B2 JP 53105762 A JP53105762 A JP 53105762A JP 10576278 A JP10576278 A JP 10576278A JP S5933984 B2 JPS5933984 B2 JP S5933984B2
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- Japan
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- semiconductor
- source
- lead
- drain
- gate
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D88/00—Three-dimensional [3D] integrated devices
Landscapes
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明ぱ集積回路特にMIS−FET(絶縁ゲイト型電
界効果トランジスタ)をーケ又は複数ケを一体とした半
導体装置の作製方法に関するものである。
界効果トランジスタ)をーケ又は複数ケを一体とした半
導体装置の作製方法に関するものである。
従来、半導体装置特にMIS−FETはその・構造およ
び作製方法!てより区別して幾つかの型が知られている
が、その代表的なものとしてはシリコンゲイト・セルフ
アライン型MIS−FETがある。
び作製方法!てより区別して幾つかの型が知られている
が、その代表的なものとしてはシリコンゲイト・セルフ
アライン型MIS−FETがある。
これはゲイト電極のみをシリコンで構成するものであり
、その作製順序は、アクティブエレメント外周辺の絶縁
物を咋るゲイト絶縁膜及びその上に密着してシリコン半
導体をゲイト電極として構成し、更に、フォトエッチで
ソース、ドレイン穴を作りこれら全体を熱拡散する。こ
のときゲイトがあらかじめ作られているため、ソース、
ドレインのゲイトとの位置は自動的に決められる。即ち
、セルフアライン方式になる。更に、これら全体に酸化
珪素被膜を形成レ ソース、ドレイン用電極穴を作方、
最後にアルミニウムでソース、ドレインのリードを作製
するものである。この方式の長所はゲイト電極がセルフ
アライン方式になつている点である。また、ゲイト導体
がソース。ドレインを構成する不純物領域の導電型と同
一であつてかつその導電型がP型を有するドーブドシリ
コンであるため基板との間に仕事関数差が少ない、シリ
コンとアルミニュームとの二層配線が可能であるといつ
た特徴が指摘でき、現在知られているMIS−FETの
最も優れた構造及び作製方法であるとされている。しか
しながら、このMIS、F−ETぱPチャネル方式のI
Cのみしかできない。さらにソース、ドレインのリード
がソース、ドレインの電極部分で段差が大きいため断線
しやすい、二層配線のみのため高密度集積化が不可能で
あり、特にキャパシタのようなチップ内に大面積を必要
とするIC(D作製には不適当である、ゲイトを作製し
た後1100℃〜1200℃で熱処理するためゲイトに
特殊な物質を用いることができない等少なからぬ欠点を
有する。本発明は従来のMIS−FETの特長を有する
ばかbでなく、かかる欠点を除去したものであつて、そ
の技術思想として、フイールド絶縁物上に半導体を主成
分とする電極またはリードを設けたこと、およびそのリ
ードを延在させてソースまたはドレインを構成する不純
物領域に密接せしめたこと、さらにリードを半導体又は
半導体に金属を密着させた多層リードとすること、加え
て、第2の半導体を主成分とする電極またはリードを絶
縁物を介して第1の電極またはリード上に設け、しかも
そのリードを延在せしめ同一主成分材料のゲイト電極に
連続せしめたことにある。
、その作製順序は、アクティブエレメント外周辺の絶縁
物を咋るゲイト絶縁膜及びその上に密着してシリコン半
導体をゲイト電極として構成し、更に、フォトエッチで
ソース、ドレイン穴を作りこれら全体を熱拡散する。こ
のときゲイトがあらかじめ作られているため、ソース、
ドレインのゲイトとの位置は自動的に決められる。即ち
、セルフアライン方式になる。更に、これら全体に酸化
珪素被膜を形成レ ソース、ドレイン用電極穴を作方、
最後にアルミニウムでソース、ドレインのリードを作製
するものである。この方式の長所はゲイト電極がセルフ
アライン方式になつている点である。また、ゲイト導体
がソース。ドレインを構成する不純物領域の導電型と同
一であつてかつその導電型がP型を有するドーブドシリ
コンであるため基板との間に仕事関数差が少ない、シリ
コンとアルミニュームとの二層配線が可能であるといつ
た特徴が指摘でき、現在知られているMIS−FETの
最も優れた構造及び作製方法であるとされている。しか
しながら、このMIS、F−ETぱPチャネル方式のI
Cのみしかできない。さらにソース、ドレインのリード
がソース、ドレインの電極部分で段差が大きいため断線
しやすい、二層配線のみのため高密度集積化が不可能で
あり、特にキャパシタのようなチップ内に大面積を必要
とするIC(D作製には不適当である、ゲイトを作製し
た後1100℃〜1200℃で熱処理するためゲイトに
特殊な物質を用いることができない等少なからぬ欠点を
有する。本発明は従来のMIS−FETの特長を有する
ばかbでなく、かかる欠点を除去したものであつて、そ
の技術思想として、フイールド絶縁物上に半導体を主成
分とする電極またはリードを設けたこと、およびそのリ
ードを延在させてソースまたはドレインを構成する不純
物領域に密接せしめたこと、さらにリードを半導体又は
半導体に金属を密着させた多層リードとすること、加え
て、第2の半導体を主成分とする電極またはリードを絶
縁物を介して第1の電極またはリード上に設け、しかも
そのリードを延在せしめ同一主成分材料のゲイト電極に
連続せしめたことにある。
本発明の特長としては以下のことが示される。即ち、第
1図または第2図の実施例においては、フオトマスク5
枚で三層配線が可能である。もちろん、第1図または第
2図を組合せた場合は、6枚のフオトマスクを必要とす
る。また、コンデンサー(キャパシタ)をMIS−FE
Tの作製と同時に作ることが可能である。MIS−FE
Tは側周辺を埋置した誘電体(フイールド絶縁物)に囲
まへ又下側はPN逆バイアスアイソレーシヨンが可能な
ため大規模集積回路(LSI)構成が可能である。第1
および第2の半導体を主成分とする電極またはリードが
全く独立した別工程で作製しうるため、それぞれの導電
型を同一にもまた実施例のように異種導電型とすること
も可能である等の、多くの特長を有するものであつて以
下に実施例に従つて詳しくその作製方法を説明する。図
面において、第1図、第2図はnチャネルMIS−FE
Tの例である。
1図または第2図の実施例においては、フオトマスク5
枚で三層配線が可能である。もちろん、第1図または第
2図を組合せた場合は、6枚のフオトマスクを必要とす
る。また、コンデンサー(キャパシタ)をMIS−FE
Tの作製と同時に作ることが可能である。MIS−FE
Tは側周辺を埋置した誘電体(フイールド絶縁物)に囲
まへ又下側はPN逆バイアスアイソレーシヨンが可能な
ため大規模集積回路(LSI)構成が可能である。第1
および第2の半導体を主成分とする電極またはリードが
全く独立した別工程で作製しうるため、それぞれの導電
型を同一にもまた実施例のように異種導電型とすること
も可能である等の、多くの特長を有するものであつて以
下に実施例に従つて詳しくその作製方法を説明する。図
面において、第1図、第2図はnチャネルMIS−FE
Tの例である。
図面に}いてはMIS・FETを一つ及びリード、コン
デンサー(キャパシタ)、更にはリードとその接点又は
電極の部分を示してあるが、これらの要素が半導体装置
の基本であつて、IC又はLSIは本発明を複合化した
のみであることを附記する。そして、従来より知られた
MIS−FELたとえば本発明者による特公昭50−3
7500号等に示されている第1の半導体をゲイト電極
として用いるMIS−FETとを同一基板に組合せると
いうような自由度を有している。又、図面の説明に訃い
て、リード又はその構成体とは不純物がドープされる等
により導電性の極めて優れた状態、即ちそのままリード
として用い得る場合をリードと称し、その構交体とはア
ンドーブの半導体又は多層用の金属が密着して形成され
ていない状態、即ち図面の構造上では実質的にリードで
あるが、機能的にはリードとしてよりも抵抗として働き
得る状態を示す。尚、本実施例においては、半導体とは
シリコンを用いたが、本発明の技術思想はその他の半導
体例えばゲルマニウム、ヒ化ガリウム、その他の化合物
半導体等に対しても適用されるものである。
デンサー(キャパシタ)、更にはリードとその接点又は
電極の部分を示してあるが、これらの要素が半導体装置
の基本であつて、IC又はLSIは本発明を複合化した
のみであることを附記する。そして、従来より知られた
MIS−FELたとえば本発明者による特公昭50−3
7500号等に示されている第1の半導体をゲイト電極
として用いるMIS−FETとを同一基板に組合せると
いうような自由度を有している。又、図面の説明に訃い
て、リード又はその構成体とは不純物がドープされる等
により導電性の極めて優れた状態、即ちそのままリード
として用い得る場合をリードと称し、その構交体とはア
ンドーブの半導体又は多層用の金属が密着して形成され
ていない状態、即ち図面の構造上では実質的にリードで
あるが、機能的にはリードとしてよりも抵抗として働き
得る状態を示す。尚、本実施例においては、半導体とは
シリコンを用いたが、本発明の技術思想はその他の半導
体例えばゲルマニウム、ヒ化ガリウム、その他の化合物
半導体等に対しても適用されるものである。
又、ゲイト絶縁物としては酸化珪素、窒化珪素、酸化ア
ルミニウムをその基本材料としている八その他酸化チタ
ン、酸化タンタル等他の材料を用いてもよいことは同様
であり1又後述する如くこのゲイト絶縁物の内部に金属
又は半導体クラスタ又は薄膜を介在させてもよく、その
他この薄膜をあたかもゲイト形状としたいわゆるフロー
テイングゲイト構造としてもよい。いずれにしてもこれ
らゲイトに多くの変形が行ない得ることが本発明の特長
の一つである。実施例 1 第1図に本発明装置及び作製方法が示してある。
ルミニウムをその基本材料としている八その他酸化チタ
ン、酸化タンタル等他の材料を用いてもよいことは同様
であり1又後述する如くこのゲイト絶縁物の内部に金属
又は半導体クラスタ又は薄膜を介在させてもよく、その
他この薄膜をあたかもゲイト形状としたいわゆるフロー
テイングゲイト構造としてもよい。いずれにしてもこれ
らゲイトに多くの変形が行ない得ることが本発明の特長
の一つである。実施例 1 第1図に本発明装置及び作製方法が示してある。
基板材料としてはp型シリコン(結晶方位(100)、
比抵抗1〜10ΩCm)を用いた。基板材料及びその道
電型は必要に応じて選べばよい。作製方法をまず記す。
比抵抗1〜10ΩCm)を用いた。基板材料及びその道
電型は必要に応じて選べばよい。作製方法をまず記す。
第1図Aに示される如く、充分清浄された基板1表面上
に700℃〜950℃の温度範囲でまず窒化珪素被膜を
1000〜3000Aの厚さにシランとアンモニアの反
応により形成し、更にその上面にシランと酸素との反応
により酸化珪素被膜を1000〜3000Aの厚さに形
成した。次に、素子(半導体装置)の部分の外周辺のフ
イールドに相当する部分の酸化珪素、および窒化珪素を
第一のフオトマスク1を用いて選択的に除去する。なお
、図面中では、フオトマスクで形成された境界部に1の
記号を付してある。(以下、2,3・・・・・・も同様
である)この後、フオトレジストを熱硫酸中にサンプル
を浸して除去した。次に、窒化珪素膜は酸素又は酸化物
気体に対するマスク作用があるため、この性質を用いて
第1図Aの2の部分にのみ5000A〜2μの厚さに半
導体基板を選択的に酸化してフイールド絶縁物2を半導
体基板にその一部を埋置して設けた。これは湿酸素中1
100℃〜1250℃の加熱にて行なつた。次に、この
フイールド絶縁物2以外の部分、即ち図面に卦いては中
央部分の基板上に形成されている酸化珪素、窒化珪素被
膜を弗酸系のエツチ液及び熱燐酸液で除去した。こうし
た後、これらの上部にn型の導電型を有するシリコン膜
3を0.5〜2μの厚さにシランの気相法により形成し
た。更にこの上面に高融点金属、例えば白金、タンタル
、タングステン、モリブデン、ニツケル、クロム、また
はチタン等を蒸着、スパツタ法又は気相法によ勺形成し
てもよい。この第1の半導体層3がソースまたはドレイ
ンを構成する不純物領域にコンタクトしたリードになる
。次に、フオトマスクを用い第1図Bを作製する。
に700℃〜950℃の温度範囲でまず窒化珪素被膜を
1000〜3000Aの厚さにシランとアンモニアの反
応により形成し、更にその上面にシランと酸素との反応
により酸化珪素被膜を1000〜3000Aの厚さに形
成した。次に、素子(半導体装置)の部分の外周辺のフ
イールドに相当する部分の酸化珪素、および窒化珪素を
第一のフオトマスク1を用いて選択的に除去する。なお
、図面中では、フオトマスクで形成された境界部に1の
記号を付してある。(以下、2,3・・・・・・も同様
である)この後、フオトレジストを熱硫酸中にサンプル
を浸して除去した。次に、窒化珪素膜は酸素又は酸化物
気体に対するマスク作用があるため、この性質を用いて
第1図Aの2の部分にのみ5000A〜2μの厚さに半
導体基板を選択的に酸化してフイールド絶縁物2を半導
体基板にその一部を埋置して設けた。これは湿酸素中1
100℃〜1250℃の加熱にて行なつた。次に、この
フイールド絶縁物2以外の部分、即ち図面に卦いては中
央部分の基板上に形成されている酸化珪素、窒化珪素被
膜を弗酸系のエツチ液及び熱燐酸液で除去した。こうし
た後、これらの上部にn型の導電型を有するシリコン膜
3を0.5〜2μの厚さにシランの気相法により形成し
た。更にこの上面に高融点金属、例えば白金、タンタル
、タングステン、モリブデン、ニツケル、クロム、また
はチタン等を蒸着、スパツタ法又は気相法によ勺形成し
てもよい。この第1の半導体層3がソースまたはドレイ
ンを構成する不純物領域にコンタクトしたリードになる
。次に、フオトマスクを用い第1図Bを作製する。
即ち、フオトエツチ法により第1の半導体層3を選択的
にエツチ、除去することによ択ソースまたはドレインを
構成する不純物領域にコンタクトを構成し、それよ勺延
在するリードまたはキヤパシタの一方の電極等の設計上
有効な領域を半導体基板に一部を埋置したフイ―ルド絶
縁物2上に形成した。この第1の半導体被膜3の残置し
た部分はその他複合半導体の場合と向様に、その他の機
能部のリード又は電極をも兼ねるように設計上の必要に
したがつて構成できる。第1図Bにおいて、4はソース
の電極、5はドレインの電極に相当する。もし被膜3が
高濃度のゲルマニウムを用いた場合はこれら4,5は異
種物資の接面であるため、いわゆる電極的になるが、基
板と同一物質の場合は被膜3を作製する際、4,5は合
成温度が、900〜1200℃にあつてはエピタキシャ
ル成長するため、電極という言葉は必ずしも適当ではな
いであろう。次に、本実施例は通常のスイツチまたは増
巾機能を有するMIS−FET(7)作製例であるため
、まず全体を熱酸化し酸化珪素被膜6を100〜200
0A昨る。次に、信頼性を向上させるため窒化珪素被膜
7を50〜2000A作製する。この被膜は、半導体基
板1上のみならず、第1の半導体の上面にも同時に形成
される。図面に示した実施例では被膜6,7の上面に、
更に酸化珪素被膜を100〜1000A昨製した。これ
は従来窒化珪素被膜は多くの不純物、特にナトリウムに
対しマスク作用があるにもかかわらず、その中にはシリ
コンのクラスタの存在によると思われる電子、ホールの
捕獲中心が存在し、このためゲイトを基板と同一物質で
あるシリコンで作製した場合このゲイトシリコンと窒化
膜との間に電荷のやDとbが行なわれる。この作用を除
去するためこの両者の間にトンネル電流が起こらない厚
さ以上、実際は100A以上の酸化珪素被膜を作製した
もので、かくの如くすることにより窒化珪素被膜をゲイ
ト絶縁物として用い、更にシリコンゲイトの構造をとる
ことができるようになつた。勿論このゲイト絶縁物とし
てぱ酸化珪素のみ、酸化珪素及びリンガラス又は酸化ア
ルミニウム等の多層構造としてもよい。図面に示されて
いる如く、本実施例における第2の半導体はp型の導電
型を有する高濃度シリコンの半導体9をシランの熱分解
法によ勺形成せしめた。ソース、ドレインを構成する不
純物領域の作製を熱拡散法でなくイオン注入法で行なう
場合は、ゲイトの半導体を他の半導体材料、たとえばp
+型のゲルマニウムとしてもよい。更に、本実施例では
この上面にマスク作用のある被膜10、例えばモリブデ
ンを500〜4000A形成し、被膜9をみかけ上、よ
り導電性とせしめた。かくの如くにして第1図Bを構成
させた。次に、第1図Cに示されている如くソースまた
はドレイン及びそれらを含めたリードの作製をフオトマ
スク3を用いて行なう。この際、化学エツチ液は既に公
知のものを用いればよい。例えば、酸化珪素は弗酸、弗
化アンモニウム及び水の混合液を、窒化珪素は熱燐酸を
、又シリコンはバツフアエツチ液を用いればよい。かく
の如くにして窓あけがなされた総てに対しフオスヒンを
ドーバントとして熱拡散法によりソース、ドレイン用の
不純物領域13,14を作製する。かくして、ゲイト電
極の両端と、その両端を概略一致させて、ソース、ドレ
イン用の不純物領域を対をなして設けた。加えて、この
不純物領域の側周辺は、埋置したフイールド絶縁物の一
部側面に隣接して形成させることができた。この結果、
トランジスタの小型化ひいては、高速化が可能となb1
加えて、第1の半導体をゲイトとしたMIS−FETの
みではなく、第2の半導体をゲイトとしたMIS−FE
Tを同一基板に設けることができるため、IC・LSI
としてきわめて高密度化が可能となつた。この時、本実
施例では、10はマスク作用がある必要がある。なぜな
らば、もしない場合はゲイト15の電極はp+及びn+
の混合になつてしまうため、初期の目的であるMIS−
FETのスレツシユホールド電圧を下げることができな
くなるからである。もちろん、第1、第2の半導体が同
一導電型である場合は、この限Dでない。かくの如くに
してnチャネルMIS−FETが形成される。然る後、
これら総てを酸化珪素膜16で覆い、必要部分にコンタ
クト用の穴あけ(例えば17)をフオトマスク4で作択
更に全面にアルミニウムを真空蒸着法で作製し金属リー
ド18をフオトマスク5で形成した。かかる場合、19
はキャパシタになるため実質的にハイブリツト構造にな
つたことがわかる。又、16のオーバーコート用の酸化
珪素を作る場合ナトリウム等の汚染に強いようこれを窒
化珪素被膜との多層構造とし、これら半導体装置を構成
する総ての信頼性の向上に努めてもよい。かくの如くに
した場合、プラスチツクモールドのないいわゆるベアI
Cを作ることが可能となる。勿論500℃以下で窒化珪
素膜を合成し、金属アルミニユームリード18を含む第
1図Dの上面総てにこれを形成してもよい。第1図Dに
おいては、ソースまたはドレインの電極・リード4,5
は主成分がシリコンよりなる半導体であり、ソース13
、ドレイン14とは完全にオーム接触をしている。
にエツチ、除去することによ択ソースまたはドレインを
構成する不純物領域にコンタクトを構成し、それよ勺延
在するリードまたはキヤパシタの一方の電極等の設計上
有効な領域を半導体基板に一部を埋置したフイ―ルド絶
縁物2上に形成した。この第1の半導体被膜3の残置し
た部分はその他複合半導体の場合と向様に、その他の機
能部のリード又は電極をも兼ねるように設計上の必要に
したがつて構成できる。第1図Bにおいて、4はソース
の電極、5はドレインの電極に相当する。もし被膜3が
高濃度のゲルマニウムを用いた場合はこれら4,5は異
種物資の接面であるため、いわゆる電極的になるが、基
板と同一物質の場合は被膜3を作製する際、4,5は合
成温度が、900〜1200℃にあつてはエピタキシャ
ル成長するため、電極という言葉は必ずしも適当ではな
いであろう。次に、本実施例は通常のスイツチまたは増
巾機能を有するMIS−FET(7)作製例であるため
、まず全体を熱酸化し酸化珪素被膜6を100〜200
0A昨る。次に、信頼性を向上させるため窒化珪素被膜
7を50〜2000A作製する。この被膜は、半導体基
板1上のみならず、第1の半導体の上面にも同時に形成
される。図面に示した実施例では被膜6,7の上面に、
更に酸化珪素被膜を100〜1000A昨製した。これ
は従来窒化珪素被膜は多くの不純物、特にナトリウムに
対しマスク作用があるにもかかわらず、その中にはシリ
コンのクラスタの存在によると思われる電子、ホールの
捕獲中心が存在し、このためゲイトを基板と同一物質で
あるシリコンで作製した場合このゲイトシリコンと窒化
膜との間に電荷のやDとbが行なわれる。この作用を除
去するためこの両者の間にトンネル電流が起こらない厚
さ以上、実際は100A以上の酸化珪素被膜を作製した
もので、かくの如くすることにより窒化珪素被膜をゲイ
ト絶縁物として用い、更にシリコンゲイトの構造をとる
ことができるようになつた。勿論このゲイト絶縁物とし
てぱ酸化珪素のみ、酸化珪素及びリンガラス又は酸化ア
ルミニウム等の多層構造としてもよい。図面に示されて
いる如く、本実施例における第2の半導体はp型の導電
型を有する高濃度シリコンの半導体9をシランの熱分解
法によ勺形成せしめた。ソース、ドレインを構成する不
純物領域の作製を熱拡散法でなくイオン注入法で行なう
場合は、ゲイトの半導体を他の半導体材料、たとえばp
+型のゲルマニウムとしてもよい。更に、本実施例では
この上面にマスク作用のある被膜10、例えばモリブデ
ンを500〜4000A形成し、被膜9をみかけ上、よ
り導電性とせしめた。かくの如くにして第1図Bを構成
させた。次に、第1図Cに示されている如くソースまた
はドレイン及びそれらを含めたリードの作製をフオトマ
スク3を用いて行なう。この際、化学エツチ液は既に公
知のものを用いればよい。例えば、酸化珪素は弗酸、弗
化アンモニウム及び水の混合液を、窒化珪素は熱燐酸を
、又シリコンはバツフアエツチ液を用いればよい。かく
の如くにして窓あけがなされた総てに対しフオスヒンを
ドーバントとして熱拡散法によりソース、ドレイン用の
不純物領域13,14を作製する。かくして、ゲイト電
極の両端と、その両端を概略一致させて、ソース、ドレ
イン用の不純物領域を対をなして設けた。加えて、この
不純物領域の側周辺は、埋置したフイールド絶縁物の一
部側面に隣接して形成させることができた。この結果、
トランジスタの小型化ひいては、高速化が可能となb1
加えて、第1の半導体をゲイトとしたMIS−FETの
みではなく、第2の半導体をゲイトとしたMIS−FE
Tを同一基板に設けることができるため、IC・LSI
としてきわめて高密度化が可能となつた。この時、本実
施例では、10はマスク作用がある必要がある。なぜな
らば、もしない場合はゲイト15の電極はp+及びn+
の混合になつてしまうため、初期の目的であるMIS−
FETのスレツシユホールド電圧を下げることができな
くなるからである。もちろん、第1、第2の半導体が同
一導電型である場合は、この限Dでない。かくの如くに
してnチャネルMIS−FETが形成される。然る後、
これら総てを酸化珪素膜16で覆い、必要部分にコンタ
クト用の穴あけ(例えば17)をフオトマスク4で作択
更に全面にアルミニウムを真空蒸着法で作製し金属リー
ド18をフオトマスク5で形成した。かかる場合、19
はキャパシタになるため実質的にハイブリツト構造にな
つたことがわかる。又、16のオーバーコート用の酸化
珪素を作る場合ナトリウム等の汚染に強いようこれを窒
化珪素被膜との多層構造とし、これら半導体装置を構成
する総ての信頼性の向上に努めてもよい。かくの如くに
した場合、プラスチツクモールドのないいわゆるベアI
Cを作ることが可能となる。勿論500℃以下で窒化珪
素膜を合成し、金属アルミニユームリード18を含む第
1図Dの上面総てにこれを形成してもよい。第1図Dに
おいては、ソースまたはドレインの電極・リード4,5
は主成分がシリコンよりなる半導体であり、ソース13
、ドレイン14とは完全にオーム接触をしている。
同時に、図面より明らかなように1〜5で示した5回の
フオトマスクで三層配線が可能となつた。又、半導体又
は半導体と金属とが密着したリードはそのシート抵抗が
必ずしも小さくないため例えば相互接続用のりードなど
は構成物の総てがアルミニユームのような金属からでき
ているリード18を、第3の配線材料として用いればよ
い。この実施例においては6二層目の配線を構成する第
2の半導体の電極またはリードは必ずしも第一層目の配
線を構成する第1の半導体の電極またはリードとは実施
例2のように独立ではなくキャパシタ19により容量的
には結合している構成を有する。
フオトマスクで三層配線が可能となつた。又、半導体又
は半導体と金属とが密着したリードはそのシート抵抗が
必ずしも小さくないため例えば相互接続用のりードなど
は構成物の総てがアルミニユームのような金属からでき
ているリード18を、第3の配線材料として用いればよ
い。この実施例においては6二層目の配線を構成する第
2の半導体の電極またはリードは必ずしも第一層目の配
線を構成する第1の半導体の電極またはリードとは実施
例2のように独立ではなくキャパシタ19により容量的
には結合している構成を有する。
このような状態ではなく、それぞれを独立な状態とする
ため、次の実施例を示す。実施例 2 この実施例においては、その作製順序は実施例1と全く
同様である。
ため、次の実施例を示す。実施例 2 この実施例においては、その作製順序は実施例1と全く
同様である。
図面において、21は第1の半導体の電極またはリード
3上に多重にして設けられた高融点金属でみかけ上、そ
の導電率を向上せしめるために形成したものである。又
、p型の導電型を有する第2の半導体の電極またはりー
ド22と第1の半導体の電極またはリードとの間には図
面におけるリード4とリード22に示されるように絶縁
膜が5000A〜2μの厚さに形成されているため、そ
れぞれの電極またはリードは互いに電気的には全く独立
とすることができる。その他は実施例1と同様である。
勿論、フオトマスクの種類すなわち数を6枚とする場合
は第2の半導体22はその一部を第1の半導体(図面で
は4)との間に、実施例1におけるキャパシタ19に示
される如く静電容量(キャパシタ)とし、他の部分には
厚い絶縁物を分在せしめて第1および第2の電極または
リードを互いに独立のリードとした組合わせを行なえば
よい。いずれにしても、これら実施例1,2は絶縁ゲイ
ト型MIS−FETにおいて、ソース、ドレインのリー
ド又はその構成体が形成された後ゲイトが作製され、さ
らに、このゲットが作製された後、ソース、ドレインを
構成する不純物領域が形成されたことをその特徴とレ加
えて、ソース、ドレインのリードソース、ドレインが完
全にオーム接触であるため、従来から言われているソー
ス、ドレインの電極はみかけ上または実質的にはなくな
つてしまつている点である。
3上に多重にして設けられた高融点金属でみかけ上、そ
の導電率を向上せしめるために形成したものである。又
、p型の導電型を有する第2の半導体の電極またはりー
ド22と第1の半導体の電極またはリードとの間には図
面におけるリード4とリード22に示されるように絶縁
膜が5000A〜2μの厚さに形成されているため、そ
れぞれの電極またはリードは互いに電気的には全く独立
とすることができる。その他は実施例1と同様である。
勿論、フオトマスクの種類すなわち数を6枚とする場合
は第2の半導体22はその一部を第1の半導体(図面で
は4)との間に、実施例1におけるキャパシタ19に示
される如く静電容量(キャパシタ)とし、他の部分には
厚い絶縁物を分在せしめて第1および第2の電極または
リードを互いに独立のリードとした組合わせを行なえば
よい。いずれにしても、これら実施例1,2は絶縁ゲイ
ト型MIS−FETにおいて、ソース、ドレインのリー
ド又はその構成体が形成された後ゲイトが作製され、さ
らに、このゲットが作製された後、ソース、ドレインを
構成する不純物領域が形成されたことをその特徴とレ加
えて、ソース、ドレインのリードソース、ドレインが完
全にオーム接触であるため、従来から言われているソー
ス、ドレインの電極はみかけ上または実質的にはなくな
つてしまつている点である。
以上の説明よりわかるように、本発明は単一の半導体装
置として用いるよりもむしろ複数個を組合わせた集積回
路又は複合集積回路とした方が優れている特徴を有する
ものである。
置として用いるよりもむしろ複数個を組合わせた集積回
路又は複合集積回路とした方が優れている特徴を有する
ものである。
特に、本発明の特徴とする、半導体基板上のフイールド
絶縁物特にその一部を基板内に埋置した絶縁物上に設け
られた第1の半導体の電極またはリードと、この電極ま
たけリードまたはフイールド絶縁物を介して設けられた
第2の半導体の電極またはリードとが設けられたこと、
さらにそれらの第1、第2の電極またはリードがMIS
●FETの不純物領域またはゲイト電極に連続している
こと、しかもこれらの上面に絶縁物を介して第3の電極
またはリードがアルミニユームのごとき金属でできてい
ること等の点は、高密度集積回路を設けるとききわめて
有効であつて、工業上必要かくべからざるものと信じら
れる。
絶縁物特にその一部を基板内に埋置した絶縁物上に設け
られた第1の半導体の電極またはリードと、この電極ま
たけリードまたはフイールド絶縁物を介して設けられた
第2の半導体の電極またはリードとが設けられたこと、
さらにそれらの第1、第2の電極またはリードがMIS
●FETの不純物領域またはゲイト電極に連続している
こと、しかもこれらの上面に絶縁物を介して第3の電極
またはリードがアルミニユームのごとき金属でできてい
ること等の点は、高密度集積回路を設けるとききわめて
有効であつて、工業上必要かくべからざるものと信じら
れる。
さらに本発明の作製方法を利用することによりMIS型
1C0作製の容易さ及び従来最も不良品の生じやすかつ
たソース、またはドレインを構成する不純物領域の電極
が除去されたことは本発明方法の工業的価値を高めるも
のと信する。
1C0作製の容易さ及び従来最も不良品の生じやすかつ
たソース、またはドレインを構成する不純物領域の電極
が除去されたことは本発明方法の工業的価値を高めるも
のと信する。
第1図、第2図は本発明のMIS−FET作製方法を示
したものであつて、第1図、第2図はnチアネルの場合
を示している。
したものであつて、第1図、第2図はnチアネルの場合
を示している。
Claims (1)
- 1 半導体基板に選択的にフイールド絶縁物を埋置して
形成する工程と、該絶縁物および前記半導体基板上に第
1の半導体層を含む第1の被膜を形成する工程と、該第
1の被膜を選択的に除去してソースおよび/またはドレ
インの電極およびリードとなるべき部分を形成する工程
と、その後、前記半導体基板上に前記ソースおよび/ま
たは、ドレインの電極およびリードとなるべき部分をも
おおつて絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜上に第2
の半導体層を含む第2の被膜を形成する工程と、該第2
の被膜および前記絶縁膜を選択的に除去して前記絶縁膜
上にゲイト電極およびそれに接続するリードを形成する
とともに、前記ソースおよび/またはドレインの電極お
よびリードとなるべき部分の上にキャパシタを形成する
工程と、前記ゲイト電極および前記フィールド絶縁物を
マスクとしてソースまたはドレインを構成する不純物領
域を形成する工程とを有することを特徴とした絶縁ゲイ
ト型電界効果半導体装置の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53105762A JPS5933984B2 (ja) | 1978-08-30 | 1978-08-30 | 絶縁ゲイト型電界効果半導体装置の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53105762A JPS5933984B2 (ja) | 1978-08-30 | 1978-08-30 | 絶縁ゲイト型電界効果半導体装置の作製方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3062571A Division JPS5624385B1 (ja) | 1971-05-07 | 1971-05-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5522880A JPS5522880A (en) | 1980-02-18 |
| JPS5933984B2 true JPS5933984B2 (ja) | 1984-08-20 |
Family
ID=14416207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53105762A Expired JPS5933984B2 (ja) | 1978-08-30 | 1978-08-30 | 絶縁ゲイト型電界効果半導体装置の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5933984B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE34535E (en) * | 1983-02-23 | 1994-02-08 | Texas Instruments Incorporated | Floating gate memory with improved dielectric |
| US4949154A (en) * | 1983-02-23 | 1990-08-14 | Texas Instruments, Incorporated | Thin dielectrics over polysilicon |
-
1978
- 1978-08-30 JP JP53105762A patent/JPS5933984B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5522880A (en) | 1980-02-18 |
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