JPH0230585B2 - - Google Patents
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- JPH0230585B2 JPH0230585B2 JP56053062A JP5306281A JPH0230585B2 JP H0230585 B2 JPH0230585 B2 JP H0230585B2 JP 56053062 A JP56053062 A JP 56053062A JP 5306281 A JP5306281 A JP 5306281A JP H0230585 B2 JPH0230585 B2 JP H0230585B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/7827—Vertical transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
- H01L21/76877—Filling of holes, grooves or trenches, e.g. vias, with conductive material
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/30—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/39—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the capacitor and the transistor being in a same trench
- H10B12/395—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the capacitor and the transistor being in a same trench the transistor being vertical
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体装置、さらに詳しく言えば、V
―MOS装置などの垂直構造的特徴をもつ半導体
装置に自己整合接点をもたらすための装置構造お
よび方法に関するものである。
―MOS装置などの垂直構造的特徴をもつ半導体
装置に自己整合接点をもたらすための装置構造お
よび方法に関するものである。
半導体製造技術において、半導体装置のコスト
は、単一の半導体チツプ上に配置できる装置およ
びその関連機能、ならびに装置の製造に必要な製
造ステツプの数および複雑さに、直接関係してい
る。
は、単一の半導体チツプ上に配置できる装置およ
びその関連機能、ならびに装置の製造に必要な製
造ステツプの数および複雑さに、直接関係してい
る。
従来、装置密度を増加させようとする努力は、
写真製版上の寸法の限界によつて幾分制限されて
きた。しかし最近になつて1ミクロン以下の寸法
を写真製版処理に使用できるようにする技術が利
用できるようになつた。また垂直に集積された装
置構造にも、最近関心が向けられるようになつて
きた。例えば、F.B.Jemeの論文“Grooves add
new dimension to V―MOS structure and
performance”Electronics1977年8月18日号
p.100〜106には、V―MOS技術のいくつかの側
面について考察し、V―MOS技術の使用によつ
て有効装置密度を増加させるための様々な技術が
例示されている。
写真製版上の寸法の限界によつて幾分制限されて
きた。しかし最近になつて1ミクロン以下の寸法
を写真製版処理に使用できるようにする技術が利
用できるようになつた。また垂直に集積された装
置構造にも、最近関心が向けられるようになつて
きた。例えば、F.B.Jemeの論文“Grooves add
new dimension to V―MOS structure and
performance”Electronics1977年8月18日号
p.100〜106には、V―MOS技術のいくつかの側
面について考察し、V―MOS技術の使用によつ
て有効装置密度を増加させるための様々な技術が
例示されている。
加工ステツプの数および/またはその複数さを
減らすことのできる半導体加工技術は、臨界的な
マスク整合ステツプの数を減らすことができる場
合には、製造収率を増加させあるいは密度を増加
させることによつて、半導体装置のコストを低下
させるのにも役立つ。すなわち、高度の自己整合
素子をもたらす製造工程、すなわち、写真製版マ
スクの整合およびそれに付随する整合許容幅を必
要としない工程ステツプは、半導体装置のコスト
低減に間接的に役立つことができる。
減らすことのできる半導体加工技術は、臨界的な
マスク整合ステツプの数を減らすことができる場
合には、製造収率を増加させあるいは密度を増加
させることによつて、半導体装置のコストを低下
させるのにも役立つ。すなわち、高度の自己整合
素子をもたらす製造工程、すなわち、写真製版マ
スクの整合およびそれに付随する整合許容幅を必
要としない工程ステツプは、半導体装置のコスト
低減に間接的に役立つことができる。
垂直加工を自己整合工程ステツプと組合せて使
用している、先行技術には、以下の引用文献が含
まれる。
用している、先行技術には、以下の引用文献が含
まれる。
T.J.Rogersらの論文“VMOS ROM”IEEE J.
Solid―state Ciraiits SC―11巻第5号、1976年
10月刊、p.614―622にはp.619に、V字溝にエツ
チしたMOSFETの周りの拡散ビツト・ラインの
伝導性を確保するための、自己整合式拡散技術が
教示されている。単一マスキング酸化物層が、拡
散およびV―エツチ・マスクのために使用されて
いる。
Solid―state Ciraiits SC―11巻第5号、1976年
10月刊、p.614―622にはp.619に、V字溝にエツ
チしたMOSFETの周りの拡散ビツト・ラインの
伝導性を確保するための、自己整合式拡散技術が
教示されている。単一マスキング酸化物層が、拡
散およびV―エツチ・マスクのために使用されて
いる。
Ouyangの米国特許第4065783号は、イオン注
入したMOSFETチヤネル領域およびV字溝エツ
チ構造を画定するために、同様のマスキング技術
を使用している。
入したMOSFETチヤネル領域およびV字溝エツ
チ構造を画定するために、同様のマスキング技術
を使用している。
Vinsonの米国特許第4116720号は、動的メモ
リ・セル用のV字溝および埋込みイオン注入貯蔵
ノードを画定するために、同様の技術を使用して
いる。
リ・セル用のV字溝および埋込みイオン注入貯蔵
ノードを画定するために、同様の技術を使用して
いる。
K.P.Lisiakらの論文“Optimization of
Nonplanar power Mos Transister”、IEEE
Tr.Electron Devices、ED―25巻第10号、1978年
10月刊p.1229〜34には、第7d図に、完全に自己
整合された垂直チヤネル、パワートランジスタが
教示されているが、この種の装置を製造するため
の方法は示唆されていない。
Nonplanar power Mos Transister”、IEEE
Tr.Electron Devices、ED―25巻第10号、1978年
10月刊p.1229〜34には、第7d図に、完全に自己
整合された垂直チヤネル、パワートランジスタが
教示されているが、この種の装置を製造するため
の方法は示唆されていない。
Jenneの米国特許第4003036号は、ここに述べ
る発明の良好な実施例を使用した形式の単一
FET/コンデンサ・メモリ・セルを記載してい
る。
る発明の良好な実施例を使用した形式の単一
FET/コンデンサ・メモリ・セルを記載してい
る。
従つて、V字溝技術において製造される集積回
路の密度を増加させることが本発明の1目的であ
る。
路の密度を増加させることが本発明の1目的であ
る。
より特定の目的は、V―MOS装置、特に動的
メモリ・セル用の自己整合電極に改良をもたらす
ことである。
メモリ・セル用の自己整合電極に改良をもたらす
ことである。
簡単に言えば、これらの目的は、米国特許出願
第103981号に記述されている自己整合式電極の形
成工程を、基本的に自己整合式の追加的加工ステ
ツプと組合せて使用し、自己整合ゲート、ソー
ス/ドレイン領域および接点層を形成して、装置
密度に追加的な制約を負わせずに、半導体基板の
表面より下に形成された接点構造を含む高密度自
己整合MOSFETメモリ・セルをもたらすことに
よつて実現される。
第103981号に記述されている自己整合式電極の形
成工程を、基本的に自己整合式の追加的加工ステ
ツプと組合せて使用し、自己整合ゲート、ソー
ス/ドレイン領域および接点層を形成して、装置
密度に追加的な制約を負わせずに、半導体基板の
表面より下に形成された接点構造を含む高密度自
己整合MOSFETメモリ・セルをもたらすことに
よつて実現される。
第1図および第2図には、一般的にJenneの米
国特許第4003036号で教示されている如き、加工
途中のV―MOSメモリ装置が示してあるが、そ
こには埋込みN+領域12およびP型エピタキシ
ヤル半導体層14を含む、例えばシリコンのP+
半導体基板10がもたらされている。埋込まれた
領域12は、次に単一FET/コンデンサ・メモ
リ・セルを半導体基板中に形成するための電荷貯
蔵ノードとして働く。技術の専門家なら気付くよ
うに、エピタキシヤル層14は、領域12の容量
特性を制御し、また/あるいは次に形成する
MOSFETの伝導特性を制御するために、P型不
純物を段階的濃度で含むことができる。エピタキ
シヤル層14を形成した後、できれば熱成長させ
た二酸化ケイ素のマスキング層16を形成する。
マスキング層は、厚さが約5000〜6000オングスト
ロームで、形成しようとする装置のためのフイー
ルド酸化物として働くことができる。周知の写真
製版マスキング・エツチング技術によつて、層1
6中に多数の方形孔を形成する。図には1個の孔
しか示していないが、複数のメモリ・セルを形成
するには、孔のアレイ乃至マトリツクスが必要で
ある。層16中の各孔間の厳密な間隔は、半導体
装置を実現する特定の加工技術で許容される最小
許容ライン幅を含む、いくつかの因子によつて左
右される。マスキング層16を作つた後、ヒドラ
ジン水溶液などの異方性エツチ剤を使用して自己
終端性V字形ピツト18をエツチする。100方向
に配位したシリコン基板10を使用するとすれ
ば、異方性エツチングにより、側壁が111面によ
つて画定された角錐形エツチ・ピツトがもたらさ
れることになる。M.J.Declevcqらの論文
“Optimization of the Hydrazine―water
solution for Anisotropic Etching of silicon in
Integrated Circuit Technology”、J.Electro―
Chem.Soc、1975年5月号、p.545―552を参照す
るとシリコンの異方性エツチングに関するより詳
しい情報が与えられる。エツチ・ビツト18が埋
込み領域12と交叉するのが望ましいので、層1
4の厚さと層16中の孔の大きさは、予め定めた
関係でなければならない。ピツト18をエツチし
た後、浸潤エツチを使用して層16の各ピツト1
8の頂部エツジを越えて伸びる部分を除去するこ
とができる。
国特許第4003036号で教示されている如き、加工
途中のV―MOSメモリ装置が示してあるが、そ
こには埋込みN+領域12およびP型エピタキシ
ヤル半導体層14を含む、例えばシリコンのP+
半導体基板10がもたらされている。埋込まれた
領域12は、次に単一FET/コンデンサ・メモ
リ・セルを半導体基板中に形成するための電荷貯
蔵ノードとして働く。技術の専門家なら気付くよ
うに、エピタキシヤル層14は、領域12の容量
特性を制御し、また/あるいは次に形成する
MOSFETの伝導特性を制御するために、P型不
純物を段階的濃度で含むことができる。エピタキ
シヤル層14を形成した後、できれば熱成長させ
た二酸化ケイ素のマスキング層16を形成する。
マスキング層は、厚さが約5000〜6000オングスト
ロームで、形成しようとする装置のためのフイー
ルド酸化物として働くことができる。周知の写真
製版マスキング・エツチング技術によつて、層1
6中に多数の方形孔を形成する。図には1個の孔
しか示していないが、複数のメモリ・セルを形成
するには、孔のアレイ乃至マトリツクスが必要で
ある。層16中の各孔間の厳密な間隔は、半導体
装置を実現する特定の加工技術で許容される最小
許容ライン幅を含む、いくつかの因子によつて左
右される。マスキング層16を作つた後、ヒドラ
ジン水溶液などの異方性エツチ剤を使用して自己
終端性V字形ピツト18をエツチする。100方向
に配位したシリコン基板10を使用するとすれ
ば、異方性エツチングにより、側壁が111面によ
つて画定された角錐形エツチ・ピツトがもたらさ
れることになる。M.J.Declevcqらの論文
“Optimization of the Hydrazine―water
solution for Anisotropic Etching of silicon in
Integrated Circuit Technology”、J.Electro―
Chem.Soc、1975年5月号、p.545―552を参照す
るとシリコンの異方性エツチングに関するより詳
しい情報が与えられる。エツチ・ビツト18が埋
込み領域12と交叉するのが望ましいので、層1
4の厚さと層16中の孔の大きさは、予め定めた
関係でなければならない。ピツト18をエツチし
た後、浸潤エツチを使用して層16の各ピツト1
8の頂部エツジを越えて伸びる部分を除去するこ
とができる。
次に、第3図では、ゲート酸化物に適した誘電
体層20例えば約500オングストロームの二酸化
シリコンをエツチ・ピツト18の露出シリコン表
面上に成長させあるいは沈着させることができ
る。ゲート電極に適した導電性材料22の層を、
誘電体層16および20の上にブランケツト沈着
させる。層22の厚さは使用する特定材料の種類
に応じて変わるが、その材料としては、ケイ化タ
ングステン、ポリシリコンなどのケイ化物あるい
はモリブデンなどの高融点金属を使用することが
できる。層22の沈着に続いて、安定化層24を
形成するが、これは熱処理を加えると流動化でき
る点でリンをドープした酸化物とするのがよい。
適当な物質の例については、Mooreの米国特許
第3825442号を参照のこと。
体層20例えば約500オングストロームの二酸化
シリコンをエツチ・ピツト18の露出シリコン表
面上に成長させあるいは沈着させることができ
る。ゲート電極に適した導電性材料22の層を、
誘電体層16および20の上にブランケツト沈着
させる。層22の厚さは使用する特定材料の種類
に応じて変わるが、その材料としては、ケイ化タ
ングステン、ポリシリコンなどのケイ化物あるい
はモリブデンなどの高融点金属を使用することが
できる。層22の沈着に続いて、安定化層24を
形成するが、これは熱処理を加えると流動化でき
る点でリンをドープした酸化物とするのがよい。
適当な物質の例については、Mooreの米国特許
第3825442号を参照のこと。
次に、第4図に示すように、層24の上に自己
水準設定フオトレジスト層を実現し、自己整合フ
オトレジスト・マスクを形成する。簡単に言え
ば、この工程は、基板の上にマスキング材料の層
を沈着させて、エツチ・ピツト18を完全に充填
させ平面状の上面をもたらすステツプを含んでい
る。
水準設定フオトレジスト層を実現し、自己整合フ
オトレジスト・マスクを形成する。簡単に言え
ば、この工程は、基板の上にマスキング材料の層
を沈着させて、エツチ・ピツト18を完全に充填
させ平面状の上面をもたらすステツプを含んでい
る。
次に制御可能な指向性エツチング技術を使用し
て、自己整合プラグ26がエツチ・ピツト18中
に残るまでフオトレジスト層の頂部を取去る。ピ
ツト18中に残るフオトレジストの量は、その上
面が層14の元の頂面より充分下方になり、次に
述べるようにエツチ・ピツト18の側壁にソース
乃至ドレイン領域およびそれに結びつく接点が形
成できるようなものでなければならない。
て、自己整合プラグ26がエツチ・ピツト18中
に残るまでフオトレジスト層の頂部を取去る。ピ
ツト18中に残るフオトレジストの量は、その上
面が層14の元の頂面より充分下方になり、次に
述べるようにエツチ・ピツト18の側壁にソース
乃至ドレイン領域およびそれに結びつく接点が形
成できるようなものでなければならない。
フオトレジスト・プラグ26を形成した後、第
2のフオトレジスト・マスキング層を沈着させ露
光し現像して後でメモリ・アレイ中のワード・ア
クセス回線となるゲート電極を形成するのに使用
される層22および24の部分を保護する。第5
図および第6図には、層24およびプラグ26の
1部分上に重なる、第2のフオトレジスト層28
が示してある。フオトレジスト層28を画定する
ためのマスクの位置設定は、第5図および第6図
に示すように1部がフオトレジスト・プラグ26
の両側に重なる場合には、厳密にする必要はな
い。
2のフオトレジスト・マスキング層を沈着させ露
光し現像して後でメモリ・アレイ中のワード・ア
クセス回線となるゲート電極を形成するのに使用
される層22および24の部分を保護する。第5
図および第6図には、層24およびプラグ26の
1部分上に重なる、第2のフオトレジスト層28
が示してある。フオトレジスト層28を画定する
ためのマスクの位置設定は、第5図および第6図
に示すように1部がフオトレジスト・プラグ26
の両側に重なる場合には、厳密にする必要はな
い。
フオトレジスト層28を画定した後、都合のよ
い任意の技術を使つてエツチして、層24および
22の露出部分を除去する。伝導層22用の選択
的エツチ剤を使用して、第7図および第8図に示
すように、絶縁層24の露出エツジにオーバーハ
ング部分を実現する。伝導層22をモリブデン、
ケイ化物その他の簡単には酸化しない、あるいは
自己安定化となる導電性材料から形成する場合に
は、このステツプは特に重要である。次に、上記
のMooreの特許で教示されている如く、基板を
加熱ステツプにかけて、ドープされた多孔性酸化
物層24を伝導層22の露出エツジ上で流動させ
る。伝導層22の高い導電性が重大問題にならな
い場合には、層22としてポリシリコンを使用
し、上記のオーバーハング形成および加熱ステツ
プの代りに露出するゲート酸化物20の厚さを著
しく増加させずに、層22上の安定化酸化物の厚
さを著しく成長させることができる工程を使用す
ることを条件として、酸化ステツプを用いること
ができる。例えばR.Silvermanらの論文“Low
Tomperature Oxadation Method for Self―
passivating of Polysilicon Conductors During
Gate Oxide Growth”IBM Technical
Disclosure Bulletin、1979年8月号、p.935にそ
のような工程が示されている。
い任意の技術を使つてエツチして、層24および
22の露出部分を除去する。伝導層22用の選択
的エツチ剤を使用して、第7図および第8図に示
すように、絶縁層24の露出エツジにオーバーハ
ング部分を実現する。伝導層22をモリブデン、
ケイ化物その他の簡単には酸化しない、あるいは
自己安定化となる導電性材料から形成する場合に
は、このステツプは特に重要である。次に、上記
のMooreの特許で教示されている如く、基板を
加熱ステツプにかけて、ドープされた多孔性酸化
物層24を伝導層22の露出エツジ上で流動させ
る。伝導層22の高い導電性が重大問題にならな
い場合には、層22としてポリシリコンを使用
し、上記のオーバーハング形成および加熱ステツ
プの代りに露出するゲート酸化物20の厚さを著
しく増加させずに、層22上の安定化酸化物の厚
さを著しく成長させることができる工程を使用す
ることを条件として、酸化ステツプを用いること
ができる。例えばR.Silvermanらの論文“Low
Tomperature Oxadation Method for Self―
passivating of Polysilicon Conductors During
Gate Oxide Growth”IBM Technical
Disclosure Bulletin、1979年8月号、p.935にそ
のような工程が示されている。
伝導層22を安定化した後、安定化されたゲー
ト電極22および厚い酸化物16をマスクとして
使用して、自己整合N+領域30および32を形
成する。有利な技術は、第9図に示すようにn型
不純物を層14にイオン注入してメモリ・セルに
対するビツト回線接点として働く領域30および
32を形成する前に、あるいはその後に、ゲート
酸化物層20の露出部分をエツチ・ピツト18の
頂部エツジから剥取ることである。領域30およ
び32の表面領域は、全て基本的に最初に形成し
たエツチ・ピツト18内に形成されるので基板の
水平な表面部分を消費せず、従つて形成されるメ
モリ・セルの密度を最大にすることができること
を指摘しておく。
ト電極22および厚い酸化物16をマスクとして
使用して、自己整合N+領域30および32を形
成する。有利な技術は、第9図に示すようにn型
不純物を層14にイオン注入してメモリ・セルに
対するビツト回線接点として働く領域30および
32を形成する前に、あるいはその後に、ゲート
酸化物層20の露出部分をエツチ・ピツト18の
頂部エツジから剥取ることである。領域30およ
び32の表面領域は、全て基本的に最初に形成し
たエツチ・ピツト18内に形成されるので基板の
水平な表面部分を消費せず、従つて形成されるメ
モリ・セルの密度を最大にすることができること
を指摘しておく。
領域30および32の形成後、第2の導電性材
料の層を沈着させて画定し、メモリ・アレイのビ
ツト回線用の相互接続配線層を形成する。例え
ば、第10図に示すように導電性アルミニウム、
ポリシリコンまたはケイ化物の層34を沈着させ
ることができる。層34は半導体基板とやはり自
己整合式に形成された領域30および32でのみ
自己整合オーム性接触する。第2の伝導層34を
画定する際には、第11図からわかるように写真
製版整合の許容幅はそれほど厳密にする必要はな
い。第11図は、ビツト回線導体34とエツチ・
ピツト18の間の垂直方向から見た不整合を図示
したものである。ビツト回線34とドープ領域3
0および32の間の接触は斜線36で示してあ
る。ビツト回線34に使用する特定の導電性材料
の種類に応じて、いくつかの技術が適する。例え
ば、ビツト回線34にポリシリコンその他の自己
安定化材料を選ぶ場合には、酸化ポリシリコンな
どの誘電体層を安定化層として使用することがで
きる。ビツト回線34が自己安定化性でない場合
は、前述のリン・ドープ酸化物再流動技術を、ワ
ード回線の形成にも使用することができる。第1
2図は、誘電性安定化層38をビツト回線34上
に形成した後の、完成したメモリ・セルの断面図
である。
料の層を沈着させて画定し、メモリ・アレイのビ
ツト回線用の相互接続配線層を形成する。例え
ば、第10図に示すように導電性アルミニウム、
ポリシリコンまたはケイ化物の層34を沈着させ
ることができる。層34は半導体基板とやはり自
己整合式に形成された領域30および32でのみ
自己整合オーム性接触する。第2の伝導層34を
画定する際には、第11図からわかるように写真
製版整合の許容幅はそれほど厳密にする必要はな
い。第11図は、ビツト回線導体34とエツチ・
ピツト18の間の垂直方向から見た不整合を図示
したものである。ビツト回線34とドープ領域3
0および32の間の接触は斜線36で示してあ
る。ビツト回線34に使用する特定の導電性材料
の種類に応じて、いくつかの技術が適する。例え
ば、ビツト回線34にポリシリコンその他の自己
安定化材料を選ぶ場合には、酸化ポリシリコンな
どの誘電体層を安定化層として使用することがで
きる。ビツト回線34が自己安定化性でない場合
は、前述のリン・ドープ酸化物再流動技術を、ワ
ード回線の形成にも使用することができる。第1
2図は、誘電性安定化層38をビツト回線34上
に形成した後の、完成したメモリ・セルの断面図
である。
半導体基板の非アレイ領域中に支持回路構成を
形成することに関する追加的加工ステツプを、上
記工程のステツプと同時に含めることができ、あ
るいはまたそれらのステツプに続いて含めること
ができる。例えば、ゲートまたはワード回線22
を形成するのに使用した伝導層を支持領域にうま
く使用することができるが、それにはV―MOS
加工を利用してもまたしなくてもよい。
形成することに関する追加的加工ステツプを、上
記工程のステツプと同時に含めることができ、あ
るいはまたそれらのステツプに続いて含めること
ができる。例えば、ゲートまたはワード回線22
を形成するのに使用した伝導層を支持領域にうま
く使用することができるが、それにはV―MOS
加工を利用してもまたしなくてもよい。
以上まとめると、自己整合エツチング技術を使
用して表面のくぼみ中の第1の伝導層の範囲の少
くとも1部を画定し、次にそれを自己整合マスク
として用いて、やはり基本的に同じ表面くぼみ中
に自己整合基板接点領域を形成することにより、
非常にコンパクトなFET装置、特にV―
MOSFETおよびコンデンサを含むメモリ・セル
を実現する工程について説明してきた。
用して表面のくぼみ中の第1の伝導層の範囲の少
くとも1部を画定し、次にそれを自己整合マスク
として用いて、やはり基本的に同じ表面くぼみ中
に自己整合基板接点領域を形成することにより、
非常にコンパクトなFET装置、特にV―
MOSFETおよびコンデンサを含むメモリ・セル
を実現する工程について説明してきた。
技術の専門家なら気付くように、個々の工程ス
テツプのうちのあるものを置換え、あるいは省略
することにより、上記の工程を用いて、ここで説
明したメモリ・セルの他にも様々なMOSFET装
置構造を製造することができる。例えば、埋込み
領域12を実現する最初の数ステツプを省略する
ことにより、平面状V―MOSFETを作ることが
できる。埋込み領域12と半導体基板の頂面また
は底面の間に接点を設けることにより、垂直V―
MOSFETを作ることができる。埋込み領域12
およびP型層14を完全にイオン注入技術だけ
で、すなわちエピタキシヤル沈着工程を使用する
必要なしに形成することもできる。例えば、
Vinsonの米国特許第4116720号およびHoffmann
の米国特許第4194283号を参照のこと。
テツプのうちのあるものを置換え、あるいは省略
することにより、上記の工程を用いて、ここで説
明したメモリ・セルの他にも様々なMOSFET装
置構造を製造することができる。例えば、埋込み
領域12を実現する最初の数ステツプを省略する
ことにより、平面状V―MOSFETを作ることが
できる。埋込み領域12と半導体基板の頂面また
は底面の間に接点を設けることにより、垂直V―
MOSFETを作ることができる。埋込み領域12
およびP型層14を完全にイオン注入技術だけ
で、すなわちエピタキシヤル沈着工程を使用する
必要なしに形成することもできる。例えば、
Vinsonの米国特許第4116720号およびHoffmann
の米国特許第4194283号を参照のこと。
本発明を、正方形マスクを用いて異方性エツチ
したV字溝エツチ・ピツトについて説明してきた
が、他の方形あるいはより複雑な形を異方性エツ
チ・マスクに用いることができる。異方性エツチ
した、V字溝以外の形の半導体表面のくぼみも使
用できる。例えば、上記の特許出願S.N.103981
に記載されているような、U字形または正方形の
くぼみを使用することもできる。このような垂直
側壁をもつくぼみは、異方性エツチングを含む湿
式エツチングによつて、あるいはスパツタリング
または反応性イオン・エツチングなどその他の方
向依存性エツチングによつて形成できる。
したV字溝エツチ・ピツトについて説明してきた
が、他の方形あるいはより複雑な形を異方性エツ
チ・マスクに用いることができる。異方性エツチ
した、V字溝以外の形の半導体表面のくぼみも使
用できる。例えば、上記の特許出願S.N.103981
に記載されているような、U字形または正方形の
くぼみを使用することもできる。このような垂直
側壁をもつくぼみは、異方性エツチングを含む湿
式エツチングによつて、あるいはスパツタリング
または反応性イオン・エツチングなどその他の方
向依存性エツチングによつて形成できる。
第1図乃至第12図は、自己整合式加工技術に
よつてゲート、ソース/ドレイン領域および接点
層を形成する、単一FET/コンデンサ・メモ
リ・セルを形成するための、本発明に基づく各加
工段階における、半導体基板の平面図および断面
図を示したものである。 10,14……半導体基板、18……くぼみ、
22……第1の導体層、34……第2の導体層。
よつてゲート、ソース/ドレイン領域および接点
層を形成する、単一FET/コンデンサ・メモ
リ・セルを形成するための、本発明に基づく各加
工段階における、半導体基板の平面図および断面
図を示したものである。 10,14……半導体基板、18……くぼみ、
22……第1の導体層、34……第2の導体層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 表面にくぼみを有する第1導電型半導体基板
と、前記くぼみの下に位置する前記基板中の電荷
貯蔵領域と、 前記くぼみを通り誘電的に絶縁され両縁が前記
くぼみ内において前記基板の表面よりも下に位置
している第1導体層と、 前記くぼみの側壁において前記第1導体層の両
縁から前記基板の表面までの間に位置する前記基
板中の第2導電型第1及び第2領域と、 前記くぼみにおいて前記第1導体層を横切り前
記基板の表面よりも下の位置で前記第1及び第2
領域に接触している第2導体層と、 を備える半導体メモリ・セル。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/158,668 US4364074A (en) | 1980-06-12 | 1980-06-12 | V-MOS Device with self-aligned multiple electrodes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5713770A JPS5713770A (en) | 1982-01-23 |
JPH0230585B2 true JPH0230585B2 (ja) | 1990-07-06 |
Family
ID=22569161
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5306281A Granted JPS5713770A (en) | 1980-06-12 | 1981-04-10 | V-mos device with self centering multiple electrodes |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4364074A (ja) |
EP (1) | EP0042084B1 (ja) |
JP (1) | JPS5713770A (ja) |
CA (1) | CA1159953A (ja) |
DE (1) | DE3165658D1 (ja) |
Families Citing this family (48)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US4542396A (en) * | 1982-09-23 | 1985-09-17 | Eaton Corporation | Trapped charge bidirectional power FET |
US4541001A (en) * | 1982-09-23 | 1985-09-10 | Eaton Corporation | Bidirectional power FET with substrate-referenced shield |
US4553151A (en) * | 1982-09-23 | 1985-11-12 | Eaton Corporation | Bidirectional power FET with field shaping |
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-
1981
- 1981-04-10 JP JP5306281A patent/JPS5713770A/ja active Granted
- 1981-05-08 CA CA000377171A patent/CA1159953A/en not_active Expired
- 1981-05-25 EP EP81104003A patent/EP0042084B1/en not_active Expired
- 1981-05-25 DE DE8181104003T patent/DE3165658D1/de not_active Expired
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JPS5713770A (en) | 1982-01-23 |
CA1159953A (en) | 1984-01-03 |
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EP0042084A1 (en) | 1981-12-23 |
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