JPS6212124A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS6212124A
JPS6212124A JP15101785A JP15101785A JPS6212124A JP S6212124 A JPS6212124 A JP S6212124A JP 15101785 A JP15101785 A JP 15101785A JP 15101785 A JP15101785 A JP 15101785A JP S6212124 A JPS6212124 A JP S6212124A
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JP
Japan
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diffusion layer
layer
oxide film
polycrystalline silicon
film
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JP15101785A
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English (en)
Inventor
Masaki Sato
正毅 佐藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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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。

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の製造方法に関し、特に半導体基板
表面に形成された拡散層と電極配線との良好なコンタク
トをとるための方法に係る。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来、半導体基板上に形成された拡散層と接続された電
極配線を形成するためには、半導体基板の全面に絶縁膜
を形成し、拡散層上の一部を選択的にエツチングしてコ
ンタクトホールを形成した後、全面にA℃金合金蒸着し
、バターニングするという方法がとられている。
しかし、素子が微細化するにつれ、拡散層の接合深さが
浅くなってきているため、上記方法を用いると電極配線
用のAR金合金浅い拡散層とのコンタクト部でAj2と
81との反応が起り、A2が拡散m*深くまで侵入する
ため、接合における逆方向リーク電流が増大するという
問題が生じる。
上記現象を防止する方法として、例えば特公昭57−3
8028号公報に記載されている方法が知られている。
この方法は、拡散層上に多結晶シリコン躾を介してA2
合金からなる電極配線を形成するものである。
この方法を利用して例えばNチャネルMOSトランジス
タを製造する場合について第2因を参照して説明する。
まず、例えばP型シリコン基板1表面に選択酸化法によ
りフィールド酸化1!12を形成する。次に、フィール
ド酸化膜2に囲まれた素子領域表面にゲート酸化lI3
を形成し、更に全面に不純物ドープ多結晶シリコン膜を
堆積した後、バターニングしてゲート電極4及び多結晶
シリコン配線4′を形成する。つづいて、ゲート電極4
をマスクとして例えばヒ素をイオン注入することにより
N+型ソース、ドレイン領域5.6を形成する。次いで
、グー!〜電極4、多結晶シリコン配線4′及びソース
、ドレイン領域5.6の露出面に熱酸化Il!7を形成
した後、全面にCVD酸化膜8を堆積する。つづいて、
ソース、ドレイン領域5.6上のCVD酸化膜8及び熱
酸化lll7の一部をエツチングしてコンタクトホール
を開孔する。
つづいて、全面に不純物ドープ多結晶シリコン膜を堆積
した後、バターニングしてソース、ドレイン領域5.6
と接続された多結晶シリコン膜パターン9、・・・を形
成する。つづいて、全面に層間絶縁1110を堆積した
後、前記多結晶シリコン膜パターン9、・・・上の一部
を選択的にエツチングしてコンタクトホールを開孔する
。つづいて、全面にA1合金を蒸着した後、バターニン
グして電極配線11、・・・を形成する。
しかし、この方法には以下のような問題があり、半導体
装置の製造歩留りを低下させる一因となっている。すな
わち、ソース、ドレイン領域5.6、多結晶シリコン膜
パターン9及び電極配線11の相互間のコンタクト抵抗
を極力小さくするために一般にソース、ドレイン領域5
.6及び多結晶シリコン膜パターン9の不純物濃度は 1X1020α゛3以上が適当であるとされている。
ところが、このように高濃度の不純物を含んだシリコン
基板は通常のシリコン基板と比べて酸化されやすい。こ
のため、拡散層上の絶縁膜にコンタクトホールを開孔し
、多結晶シリコン膜を堆積する際の前処理時に酸化され
たり、CVD炉内に残留している微量の酸素により酸化
されて拡散層表面に数人〜10数人の酸化膜12が形成
される。
この現象については拡散層の不純物濃度が高いほど発生
率と酸化!1112の膜厚の増大が顕著となる。
この酸化膜の発生により、拡散層と多結晶シリコンとの
電気的接続が妨げられ、半導体装置の製造歩留りの低下
をもたらす。そして、この酸化膜の発生に起因する半導
体装置の不良の発生率は素子の微細化、高集積化に伴っ
て上昇することが判明している。
〔発明の目的〕
本発明は上記欠点を解消するためになされたものであり
、素子が微細化してもコンタクト部での電気的な接続不
良の発生を防止して半導体装置の製造歩留りを向上し得
る方法を提供しようとするものである。
〔発明の概要〕
本発明の半導体装置の製造方法は、第1導電型の半導体
基板表面に第2導電型の低濃度拡散層(不純物濃度lX
101”α°3以下であることが望ましい)を形成する
工程と、該低濃度拡散層の一部に選択的に第2導電型の
高濃度拡散層を形成する工程と、全面に第1の絶縁膜を
形成する工程と、該第1の絶縁膜の一部を選択的にエツ
チングして前記低濃度拡散層の一部を露出させる工程と
、露出した低濃度拡散層と接続された、第2導電型の不
純物を含む第1の導体層(多結晶シリコン、金属シリサ
イド等)を形成する工程と、該第1の導体層から第2導
電型の不純物を拡散させて前記低濃度拡散層内に第2導
電型の高濃度拡散層を形成する工程と、全面に第2の絶
縁膜を堆積する工程と、該第2の絶縁膜の一部をエツチ
ングして前2第1の導体層の一部を露出させる工程と、
露出した第1の導体層と接続された第2の導体層(Aβ
合金等)を形成する工程とを具備したことを特徴とする
ものである。
このような方法によれば、第1の導体層を形成する前に
、第1の絶縁膜に形成されたコンタクトホールから露出
している拡散層は低濃度であるので、その表面は酸化さ
れにクク、第1の導体層形成時に拡散層表面に酸化膜が
形成されて電気的接続不良が生じるようなことはない。
また、第1の導体層は最終的には第1の導電層から拡散
された不純物により高濃度となった拡散層と接続される
ので、コンタクト抵抗が小さく、良好なオーミックコン
タクトを得ることができる。
なお、高濃度拡散層の接合深さが低濃度拡散層の接合深
さよりも浅くなるように形成すれば、逆方向接合耐圧を
高くでき、また逆方向リーク電流の上昇を防止できる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明方法をNチャネルMoSトランジスタの製
造に適用した実施例を第1図(a)〜(f)を参照して
説明する。
まず、P型シリコン基板21表面に選択酸化法によりフ
ィールド酸化Il!22を形成する。次に、フィールド
酸化l!22により囲まれた素子領域表面にゲート酸化
11123を形成する。つづいて、全面にリンドープ多
結晶シリコン膜を堆積した後、パターニングしてゲート
電極24及び多結晶シリコン配線24′を形成する。つ
づいて、ゲート電極をマスクとして例えばリンを加速エ
ネルギー40keV、ドーズ1i7X10”Ca+4の
条件でイオン注入することによりN−型拡散層25.2
5を形成する(第1図(a)図示)。次いで、ホトレジ
ストパターン26を形成した後、このホトレジストパタ
ーン26をマスクとして例えばヒ素を加速エネルギー4
0keV、ドーズ量 2.0X101’の条件でイオン注入することにより、
N−型拡散層25.25の一部にN+型型数散層272
7を形成し、これらの拡散層からなるソース、ドレイン
領域28.29を形成する。なお、N中型拡散層27の
接合深さはN−型拡散層25の接合深さよりも浅く形成
されている。また、N+型型数散層27ソース領域28
側ではゲート電極24端部の下まで伸びているが、ドレ
イン領域29側ではゲート電極24端部の下まで達して
いない(同図(b)図示)a 次いで、前記ホトレジストパターン26を除去した後、
酸素雰囲気中、920℃で熱酸化を行ない、ゲート電極
24、多結晶シリコン配線24′及びソース、ドレイン
領域28.29の露出面に膜厚500人の熱酸化fi1
30を形成する。つづいて、全面に膜厚3000人のC
VD酸化[131を堆積する(同図(C)図示)。次い
で、CVD酸化膜31及び熱酸化膜30の一部を選択的
にエツチングして、ソース、ドレイン領域28.29を
構成するN−型拡散層25.25の一部が露出するよう
にコンタクトホールを開孔する。つづいて、減圧CVD
法により全面に膜厚1000人の多結晶シリコン膜を堆
積した後、パターニングしてN−型拡散層25.25と
接続された多結晶シリコン膜パターン32、・・・を形
成する(同図(d)図示)。
次いで、ヒ素を加速エネルギー60 keV、ドーズ量
4X10”0m4の条件でイオン注入して多結晶シリコ
ン膜パターン32、・・・を低抵抗化する。
つづいて、全面に層間絶縁膜としてCVD酸化膜33を
堆積する。つづいて、N2中、約900℃でアニールを
行ない、多結晶シリコン膜パターン32、・・・からヒ
素を拡散させ、ソース、ドレイン領域28.29を構成
するN−型拡散層25.25内にN+型型数散層343
4を形成する(同図(e)図示)。次いで、CVD酸化
膜33の一部を選択的にエツチングして多結晶シリコン
膜パターン32、・・・及び多結晶シリコン配線24′
の一部を露出させてコンタクトホールを開孔する。
つづいて゛、全面にAg−5rを蒸着した後、パターニ
ングして多結晶シリコン膜パターン32、・・・、多結
晶シリコン配線24′とそれぞれ接続された電極配置3
5、・・・を形成する(同図(f)図示)。
このような方法によれば、第1図(d)図示の工程でC
VD酸化!1131及び熱酸化膜30の一部をエツチン
グしてソース、ドレイン領域28.29上に多結晶シリ
コン膜パターンとのコンタクトホールを開孔した際、露
出しているのは酸化されにくい低濃度のN′″型拡散拡
散層255であるので、その表面に酸化膜が形成される
のを防止することができる。また、最終的には多結晶シ
リコン膜パターン32、・・・は高濃度のN+型型数散
層34・・・と接続されるので、両者の間のコンタクト
抵抗を低くし、良好なオーミックコンタクトを得ること
ができる。したがって、ソース、ドレイン領域28.2
9と電極配線35、・・・との電気的接続不良の発生を
著しく抑制することができ、製造歩留りを向上すること
ができる。
また、拡散層と接続された多結晶シリコン膜パターン3
2をフィールド酸化wA22まで延ばし、フィールド酸
化膜22上にコンタクトホールを開孔して多結晶シリコ
ン−へ℃合金間のコンタクトをとることもできるので、
拡散層上にコンタクトホールを開孔してA2合金とのコ
ンタクトをとる場合よりもコンタクトホール配置上の余
裕が増え、素子の高集積化に有利である。
更に、上記実施例では、コンタクトがとられる拡散層(
ソース、ドレイン領域28.29)では高濃度のN+型
型数散層27りも低濃度のN−型拡散層の方が接合深さ
が深くなっているので、逆方向接合耐圧を高くし、逆方
向リーク電流の増大を防止することができる。このこと
は特に、上記実施例のように微111MOsトランジス
タでいわゆるL D D (L ightly  D 
oped  D rain)構造を採用した場合、ホッ
トキャリア耐性を向上するとと ″もに、ドレインブレ
ークダウン耐圧を向上することができ、非常に有利とな
る。
なお、上記実施例では第1図(d)の工程でソース、ド
レイン領域28.29とのコンタクトホールを開孔する
際、N−型拡散層25のみが露出するように酸化膜をエ
ツチングしたが、N+型拡敢層27の一部も露出するよ
うにエツチングを行なってもよい。この場合、多結晶シ
リコン膜堆積時にN+型型数散層27上は酸化膜が形成
されるおそれがあるが、N−型拡散層25上には酸化膜
は形成されないので、本発明の効果を得ることができる
また、上記実施例では第11g(e)の工程で多結晶シ
リコン膜パターン32を形成した後、ヒ素をイオン注入
したが、パターニング前にイオン注゛入を行なってもよ
い。また、多結晶シリコン膜の気相成長時に不純物を導
入してもよい。この不純物はヒ素に限らず、リンを用い
てもよい。
また、上記実施例では第1図(e)の工程で層間絶縁膜
であるCVD酸化l1133を堆積した後、アニールを
行ない、多結晶シリコン膜パターン32から不純物を拡
散させたが、このアニールは多結晶シリコン膜に不純物
を導入した後、どの段階で行なってもよい。
また、上記実施例では拡散層(ソース、ドレイン領域A
域28.29)上に形成する第1の導体層として多結晶
シリコンを用いる場合について説明したが、これに限ら
ず例えば不純物をドープしたMOシリサイド、Tiシリ
サイドなどの金属シリサイドを用いることもできる。
更に、上記実施例では本発明方法をNチャネルMOSト
ランジスタの製造に適用した場合について説明したが、
これに限らず本発明方法はPチャネルMOSトランジス
タ、CM OS半導体装置、バイポーラ半導体装置にも
同様に適用可能なことは勿論である。
〔発明の効果〕
以上詳述した如く本発明の半導体装置の製造方法によれ
ば、素子が微細化してもコンタクト部での電気的接続不
良の発生を防止し、半導体装置の製造歩留りを向上でき
る等顕著な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(f)は本発明の実施例におけるNチャ
ネルMoSトランジスタの製造方法を示す断面図、第2
図は従来の方法により製造されたNチャネルMOSトラ
ンジスタの断面図である。 21・・・P型シリコン基板、22・・・フィールド酸
化膜、23・・・ゲート酸化膜、24・・・ゲート電極
、24′・・・多結晶シリコン配線、25・・・N−型
拡散層、26・・・ホトレジストパターン、27・・・
N+型型数散層28.29・・・ソース、ドレイン領域
、30・・・熱酸化膜、31・・・CVD酸化膜、32
・・・多結晶シリコン膜パターン、33・・・CVD酸
化膜、34・・・N+型型数散層35・・・電極配線。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 : 第 1 図 第2図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1導電型の半導体基板表面に第2導電型の低濃
    度拡散層を形成する工程と、該低濃度拡散層の一部に選
    択的に第2導電型の高濃度拡散層を形成する工程と、全
    面に第1の絶縁膜を形成する工程と、該第1の絶縁膜の
    一部を選択的にエッチングして前記低濃度拡散層の一部
    を露出させる工程と、露出した低濃度拡散層と接続され
    た、第2導電型の不純物を含む第1の導体層を形成する
    工程と、該第1の導体層から第2導電型の不純物を拡散
    させて前記低濃度拡散層内に第2導電型の高濃度拡散層
    を形成する工程と、全面に第2の絶縁膜を堆積する工程
    と、該第2の絶縁膜の一部をエッチングして前記第1の
    導体層の一部を露出させる工程と、露出した第1の導体
    層と接続された第2の導体層を形成する工程とを具備し
    たことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. (2)低濃度拡散層の不純物濃度を 1×10^1^9cm^−^3以下とすることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の半導体装置の製造方法
  3. (3)高濃度拡散層の接合深さを低濃度拡散層の接合深
    さよりも浅くすることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の半導体装置の製造方法。
JP15101785A 1985-07-09 1985-07-09 半導体装置の製造方法 Pending JPS6212124A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0221652A (ja) * 1988-07-08 1990-01-24 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0221652A (ja) * 1988-07-08 1990-01-24 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置

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