JP3431653B2

JP3431653B2 - Ｍｉｓ型半導体装置の作製方法

Info

Publication number: JP3431653B2
Application number: JP02328893A
Authority: JP
Inventors: 舜平山崎; 保彦竹村
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 1993-01-18
Filing date: 1993-01-18
Publication date: 2003-07-28
Anticipated expiration: 2018-07-28
Also published as: JPH06216157A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属（Ｍ）−絶縁物
（Ｉ）−半導体（Ｓ）型半導体装置、いわゆるＭＩＳ型
半導体装置（絶縁ゲイト型半導体装置ともいう）の作製
方法に関する。ＭＩＳ型半導体装置には、例えば、ＭＯ
Ｓトランジスタ、薄膜トランジスタ等が含まれる。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＭＩＳ型半導体装置は自己整合法
（セルフアライン法）を用いて作製されてきた。この方
法は半導体基板もしくは半導体被膜上にゲイト絶縁膜を
介してゲイト電極を形成し、このゲイト電極をマスクと
して、前記半導体基板もしくは半導体被膜中に不純物を
導入するものである。不純物を導入する手段としては、
熱拡散法、イオン注入法、プラズマドーピング法、レー
ザードーピング法が用いられる。このような手段によっ
て、ゲイト電極との端部と不純物領域（ソース、ドレイ
ン）の端部がほぼ一致し、ゲイト電極と不純物領域が重
なるオーバーラップ状態（寄生容量の発生の原因）やゲ
イト電極と不純物領域が離れるオフセット状態（実効移
動度の低下の原因）をなくすことができた。

【０００３】ただし、従来の工程では、不純物領域と、
それに隣接し、ゲイト電極の下部にある活性領域（チャ
ネル形成領域）のキャリヤ濃度の空間的変化が大きすぎ
て、著しく大きな電界を生じせしめ、特にゲイト電極に
逆バイアス電圧を印加した場合のリーク電流（ＯＦＦ電
流）が増大するという問題があった。

【０００４】この問題に対しては、本発明人らは、ゲイ
ト電極と不純物領域とをわずかにオフセット状態とする
ことによって改善できることを見出し、さらには、この
オフセット状態を実現せしめるために、ゲイト電極を陽
極酸化可能な材料によって形成し、陽極酸化の結果、生
成された陽極酸化膜をもマスクとして不純物導入をおこ
なうことによって、３００ｎｍ以下のオフセット状態を
再現性よく得ることを見出した。

【０００５】また、イオン注入法、プラズマドーピング
法のごとき高速イオンを半導体基板もしくは半導体被膜
に照射することによって不純物導入をおこなう方法にお
いては、イオンの侵入した部分の半導体基板もしくは半
導体被膜の結晶性が損なわれるため、結晶性を改善せし
めること（活性化）が必要とされた。従来は、主として
６００℃以上の温度において熱的に結晶性の改善をおこ
なったが、近年にはプロセスの低温化が求められる傾向
にあり、本発明人等は、レーザーもしくはそれと同等な
強光を照射することによっても活性化をおこなえるこ
と、およびその量産性が優れていることをも示した。

【０００６】図２に示すのは、上記の思想に基づいた薄
膜トランジスタの作製工程である。まず、基板２０１上
に下地絶縁膜２０２を堆積し、さらに、島状の結晶性半
導体領域２０３を形成し、これを覆って、ゲイト絶縁膜
として機能する絶縁膜２０４を形成する。そして、陽極
酸化可能な材料を用いてゲイト配線２０５を形成する。
（図２（Ａ））

【０００７】次に、ゲイト配線を陽極酸化し、ゲイト配
線の表面に厚さ３００ｎｍ以下、好ましくは２５０ｎｍ
以下の陽極酸化物２０６を形成する。そして、この陽極
酸化物をマスクとして、イオン注入法、イオンドーピン
グ法等の手段によって、自己整合的に不純物（例えば、
燐（Ｐ））を照射し、不純物領域２０７を形成する。
（図２（Ｂ））

【０００８】その後、上面からレーザー光等の強光を照
射することによって不純物の導入された領域の活性化を
おこなう。（図２（Ｃ））最後に、層間絶縁物２０８を堆積し、不純物領域にコン
タクトホールを形成して、これに接続する電極２０９を
形成して、薄膜トランジスタが完成する。（図２
（Ｄ））

【０００９】

【発明が解決しようする課題】しかしながら、上記に示
した方法では、不純物領域と活性領域（ゲイト電極の直
下の半導体領域で不純物領域に挟まれている）の境界
（図２（Ｃ）において、Ｘで指示する）が不安定であ
り、長時間の使用においてはリーク電流の増大等の問題
が生じ、信頼性が低下することが明らかになった。すな
わち、工程から明らかなように、活性領域は実質的に、
最初から結晶性は変化しない。一方、活性領域に隣接す
る不純物領域は、最初、活性領域と同じ結晶性を有して
いるが、不純物導入の過程で結晶性が破壊される。不純
物領域は後のレーザー照射工程によって回復されるが、
当初の結晶性と同じ状態を再現することは難しく、特に
不純物領域の中でも活性領域に接する部分は、レーザー
照射の際に影となる可能性が高く、十分な活性化がおこ
なえないことが明らかになった。すなわち、不純物領域
と活性領域の結晶性が不連続であり、このためトラップ
準位等が発生しやすい。特に不純物の導入方法として高
速イオンを照射する方式を採用した場合には、不純物イ
オンが散乱によって、ゲイト電極部の下に回り込み、そ
の部分の結晶性を破壊する。そして、このようなゲイト
電極部の下の領域はゲイト電極部が影となってレーザー
等によって活性化することが不可能であった。

【００１０】この問題点を解決する一つの方法は、裏面
からレーザー等の光照射をおこなって、活性化すること
である。この方法では、ゲイト配線が影とならないの
で、活性領域と不純物領域の境界も十分に活性化され
る。しかし、この場合には基板材料が光を透過すること
が必要であり、当然のことながら、シリコンウェファー
等を用いる場合には利用できない。また、多くのガラス
基板は３００ｎｍ以下の紫外光を透過することは難しい
ので、例えば、量産性に優れたＫｒＦエキシマーレーザ
ー（波長２４８ｎｍ）は利用できない。

【００１１】本発明は、かかる問題点を顧みてなされた
ものであり、活性領域と不純物領域の結晶性の連続性を
達成することによって、信頼性の高いＭＩＳ型半導体装
置、例えば、ＭＯＳトランジスタや薄膜トランジスタを
得ることを課題とする。

【００１２】

【問題を解決するための手段】本発明は、レーザーもし
くはフラッシュランプ等の強力な光源より発せられる光
エネルギーを上面より不純物領域に照射してこれを活性
化せしめる際に、不純物領域のみでなくそれに隣接する
活性領域の一部、特に不純物領域と活性領域の境界部分
にも光エネルギーを照射するものであり、かかる目的を
遂行するためにゲイト電極部を構成する材料の一部を除
去することを特徴とする。

【００１３】本発明の第一の構成は、結晶性の半導体基
板もしくは半導体被膜上に不純物領域を形成するための
マスクとして機能する材料を形成したのち、これをマス
クとして不純物を半導体基板もしくは半導体被膜中に導
入する工程と、このマスク材料を除去して、不純物領域
と活性領域の双方に光エネルギーが照射できる状態と
し、この状態で光エネルギーを照射して、活性化をおこ
なう工程と、その後、活性領域上にゲイト電極（ゲイト
配線）を形成する工程とを有する。このような方法を採
用する場合に、オフセット領域を形成せんとすれば不純
物領域形成のためのマスク材のパターンは、ゲイト電極
のパターンよりもその幅を広くする必要がある。もし、
ゲイト電極のパターンの法が不純物注入のマスク材のパ
ターンよりも大きければ不純物領域とゲイト電極が重な
る（オーバーラップする）からである。

【００１４】また、異なるフォトマスクを使用して良く
似たパターンを厳密に重ねることは難しい。特に本発明
が必要とするような１μｍ以下のオフセット状態を量産
的に実現することはほとんど不可能である。これに対
し、同じフォトマスクを使用して重ねることは比較的容
易である。しかし、例えば、あるフォトマスクを使用し
て、あるパターンの配線を形成して、これをマスク材と
して不純物領域を形成した後、この配線を除去し、さら
に同じフォトマスクを使用して配線を形成した場合に
は、オフセット状態はほとんど形成されない。しかし、
その後、配線の表面を陽極酸化すれば、導電面が後退す
ることによりオフセット状態が実現される。

【００１５】また、最初に形成した配線を陽極酸化する
と陽極酸化物の表面が前進するので、これをマスクとし
て不純物領域を形成すれば、最初の配線のパターンより
も外側に不純物領域が形成される。そして、２度目の配
線を陽極酸化すれば、導電面の後退により、さらにオフ
セット状態が拡大される。

【００１６】このように、ゲイト電極を陽極酸化可能な
材料によって構成し、これを陽極酸化することによって
比較的容易にオフセット状態を実現できる。陽極酸化物
はその他に、層間の短絡を防止するという効果も有して
いることはいうまでもない。また、ゲイト電極（配線）
を陽極酸化物で被覆し、さらに層間絶縁物等を設けて上
部配線との容量結合を低下させる構造としてもよいこと
はいうまでもない。

【００１７】本発明の第二の構成は、結晶性の半導体基
板もしくは半導体被膜上にゲイト絶縁膜として機能する
絶縁被膜を形成したのち、これをマスクとして自己整合
的に不純物を半導体基板もしくは半導体被膜中に導入す
る工程と、ゲイト電極の端部を選択的にエッチングする
ことによって、不純物領域とゲイト電極とをオフセット
状態とし、かつ、不純物領域と活性領域との境界に光エ
ネルギーが照射できる状態とし、この状態で光エネルギ
ーを照射して、活性化をおこなう工程とを有する。

【００１８】必要であれば、ゲイト電極を陽極酸化可能
な材料によって構成し、光エネルギーを照射した後、陽
極酸化することによってその表面を絶縁性の高い陽極酸
化物で被覆し、また、層間絶縁物等を設けて上部配線と
の容量結合を低下させる構造としてもよいことはいうま
でもない。

【００１９】本発明において陽極酸化をおこなう場合に
用いることが好ましい陽極酸化可能な材料としては、ア
ルミニウム、チタン、タンタル、シリコン、タングステ
ン、モリブテンである。これらの材料の単体もしくは合
金を単層もしくは多層構造としてゲイト電極とするとよ
い。これらの材料にさらに微量の他の元素を加えてもよ
いことは言うまでもない。また、陽極酸化は、通常、電
解溶液中で電気化学的におこなわれるが、公知のプラズ
マ陽極酸化法のように、減圧プラズマ雰囲気においてお
こなってもよいことはいうまでもない。

【００２０】本発明において用いられる光エネルギーの
源泉（ソース）としては、ＫｒＦレーザー（波長２４８
ｎｍ）、ＸｅＣｌレーザー（３０８ｎｍ）、ＡｒＦレー
ザー（１９３ｎｍ）、ＸｅＦレーザー（３５３ｎｍ）等
のエキシマーレーザーや、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー（１０
６４ｎｍ）およびその第２、第３、第４高調波、炭酸ガ
スレーザー、アルゴンイオンレーザー、銅蒸気レーザー
等のコヒーレント光源、およびキセノンフラッシュラン
プ、クリプトンアークランプ等の非コヒーレント光源が
適している。

【００２１】

【実施例】〔実施例１〕図１に本実施例を示す。本実
施例は絶縁基板上に薄膜トランジスタを形成するもので
ある。基板１０１は、ガラス基板で、例えば、コーニン
グ７０５９等の無アルカリガラス基板や石英基板等を使
用できる。コストを考慮して、ここではコーニング７０
５９基板を用いた。これに下地の酸化膜として酸化珪素
膜１０２を堆積した。酸化珪素膜の堆積方法は、例え
ば、スパッタ法や化学的気相成長法（ＣＶＤ法）を使用
できる。ここでは、ＴＥＯＳ（テトラ・エトキシ・シラ
ン）と酸素を材料ガスとして用いて、プラズマＣＶＤ法
によって成膜をおこなった。基板温度は２００〜４００
℃とした。この下地酸化珪素膜の厚さは、５００〜２０
００Åとした。

【００２２】次いで、アモルファスシリコン膜を堆積
し、これを島状にパターニングした。アモルファスシリ
コン膜の堆積方法としてはプラズマＣＶＤ法や減圧ＣＶ
Ｄ法が用いられる。ここでは、モノシラン（ＳｉＨ₄）
を材料ガスとして、プラズマＣＶＤ法によってアモルフ
ァスシリコン膜を堆積した。このアモルファスシリコン
膜の厚さは２００〜７００Åとした。そして、これにレ
ーザー光（ＫｒＦレーザー、波長２４８ｎｍ、パルス幅
２０ｎｓｅｃ）を照射した。レーザー照射前には基板を
真空中で０．１〜３時間、３００〜５５０℃に加熱し
て、アモルファスシリコン膜に含有されている水素を放
出させた。レーザーのエネルギー密度は２５０〜４５０
ｍＪ／ｃｍ²とした。また、レーザー照射時には、基板
を２５０〜５５０℃に加熱した。この結果、アモルファ
スシリコン膜は結晶化し、結晶性シリコン膜１０３とな
った。

【００２３】次いで、ゲイト絶縁膜として機能する酸化
珪素膜１０４を厚さ８００〜１２００Å形成した。ここ
ではその作製方法は下地酸化珪素膜１０２と同じ方法を
採用した。さらに、ポリイミド等の有機材料や多くの導
電材料、例えば、アルミニウム、タンタル、チタン等の
金属、シリコン等の半導体、窒化タンタル、窒化チタン
等の導電性金属窒化物を用いてマスク材１０５を形成し
た。ここでは感光性ポリイミドを使用し、その厚さは２
０００〜１００００Åとした。（図１（Ａ））さらに、
プラズマドーピング法によって、ボロン（Ｂ）もしくは
燐（Ｐ）のイオンを照射して不純物領域１０６を形成し
た。イオンの加速エネルギーはゲイト絶縁膜１０４の厚
さによって変更されるが、典型的にはゲイト絶縁膜が１
０００Åの場合には、ボロンでは５０〜６５ｋｅＶ、燐
では６０〜８０ｋｅＶが適していた。また、ドーズ量は
２×１０^１４ｃｍ^−２〜６×１０^１５ｃｍ^−２が適して
いたが、ドーズ量が低いほど信頼性の高い素子が得られ
ることが明らかになった。なお、図で示した不純物領域
の範囲は名目的なもので、実際にはイオンの散乱等によ
って回り込みがあることはいうまでもない。（図１
（Ｂ））

【００２４】さて、不純物ドーピングが終了した後、ポ
リイミドのマスク材１０５をエッチングした。エッチン
グは、酸素のプラズマ雰囲気中でおこなった。その結
果、図１（Ｃ）に示すように不純物領域１０６とそれに
はさまれた活性領域が現れた。そして、このような状態
でレーザー照射によって不純物領域の活性化をおこなっ
た。レーザーはＫｒＦエキシマーレーザー（波長２４８
ｎｍ、パルス幅２０ｎｓｅｃ）を使用し、レーザーのエ
ネルギー密度は２５０〜４５０ｍＪ／ｃｍ²とした。ま
た、レーザー照射時には、基板を２５０〜５５０℃に加
熱すると、より効果的に活性化できた。典型的には、燐
がドープされたものでドーズ量が１×１０¹⁵ｃｍ^-2、基
板温度２５０℃、レーザーエネルギー３００ｍＪ／ｃｍ
²で５００〜１０００Ω／□のシート抵抗が得られた。
また、本実施例では不純物領域と活性領域の境界もレー
ザーによって照射されるので、従来の作製プロセスで問
題となった境界の部分の劣化による信頼性の低下は著し
く減少した。（図１（Ｃ））

【００２５】その後、先のマスク材１０５よりも０．２
μｍ幅の狭いタンタルのゲイト電極（配線）をパターニ
ングし、これにに電流を通じて陽極酸化をおこない、陽
極酸化物を厚さ１０００〜２５００Å形成した。陽極酸
化は、１〜５％のクエン酸のエチレングリコール溶液中
に基板を浸し、全てのゲイト配線を統合して、これを正
極とし、一方、白金を負極として、印加する電圧を１〜
５Ｖ／分で昇圧することによっておこなった。このよう
にして形成したゲイト電極部１０７は明らかに不純物領
域とはオフセットの状態であった。このゲイト電極部の
陽極酸化物は薄膜トランジスタのオフセットの大きさを
決定するだけでなく、上部配線との短絡を防止するため
のものであるので、その目的に適切な厚さが選択されれ
ばよく、場合によってはこのような陽極酸化物を形成せ
ずともよい。（図１（Ｄ））

【００２６】最後に層間絶縁物として酸化珪素膜１０８
を厚さ２０００〜１０００Å、例えばＴＥＯＳを材料ガ
スとしたプラズマＣＶＤ法によって形成し、これにコン
タクトホールを穿って金属等の材料、例えば厚さ２００
Åの窒化チタンと厚さ５０００Åのアルミニウムの多層
膜からなる電極１０９を不純物領域に接続して、薄膜ト
ランジスタが完成された。（図１（Ｅ））

【００２７】〔実施例２〕図３および図４に本実施例
を示す。図３は、図４（上面図）の一点鎖線での断面図
である。まず、基板（コーニング７０５９）３０１上に
下地の酸化珪素膜を形成し、さらに、アモルファスシリ
コン膜を厚さ１０００〜１５００Å形成した。そして、
窒素もしくはアルゴン雰囲気において、６００℃で２４
〜４８時間アニールすることにより、アモルファスシリ
コンを結晶化せしめ、これをパターニングした。このよ
うにして結晶性の島状シリコン３０２を形成した。さら
に、ゲイト絶縁膜として機能する厚さ１０００Åの酸化
珪素膜３０３を堆積し、タンタルの配線（厚さ５０００
Å）３０４、３０５、３０６を形成した。（図３
（Ａ））

【００２８】そして、これらの配線３０４〜３０６に電
流を通じ、その表面に厚さ２０００〜２５００Åの第１
の陽極酸化物３０７、３０８、３０９を形成した。そし
て、このような処理がなされた配線をマスクとして、プ
ラズマドーピング法によってシリコン膜３０２中に不純
物を導入し、不純物領域３１０を形成した。（図３
（Ｂ）および図４（Ａ））

【００２９】次にこのような処理をおこなったタンタル
の配線と陽極酸化物を除去し、活性領域面を露出させ、
この状態でＫｒＦエキシマーレーザー光を照射すること
によって活性化をおこなった。（図３（Ｃ））その後、再び、タンタルで先の配線３０４〜３０６と全
く同じパターン（配線３１１、３１２、３１３）を形成
した。配線３１３のうち、コンタクトホールを形成する
部分にのみ厚さ１〜５μｍのポリイミドの被膜３１４を
設けた。ポリイミドとしては、パターニングの容易さか
ら感光性のものが使用しやすい。（図３（Ｄ）および図
４（Ｂ））そして、この状態で配線３１１〜３１３に電流を通じ、
厚さ２０００〜２５００Åの第２の陽極酸化物３１５、
３１６、３１７を形成した。ただし、先にポリイミドが
設けられた部分は陽極酸化されず、コンタクトホール３
１８が残る。（図３（Ｅ））

【００３０】最後に層間絶縁物として厚さ２０００〜５
０００Åの酸化珪素膜３１９を堆積し、コンタクトホー
ルを形成した。また、配線３１２の一部（図４（Ｃ）の
点線で囲まれた部分３２２）では層間絶縁物を全て除去
して第２の陽極酸化物３１６を露出せしめた。そして、
窒化タンタル（厚さ５００Å）とアルミニウム（厚さ３
５００Å）の多層膜を用いた配線・電極３２０、３２１
を形成し、回路を完成させた。このとき、配線３２１は
３２２で配線３１２とキャパシタンスを構成し、さら
に、コンタクト３２３で配線３１３に接続している。
（図３（Ｆ）および図４（Ｃ））

【００３１】〔実施例３〕図５に本実施例を示す。図
５は薄膜トランジスタの作製工程の断面図である。ま
ず、基板（コーニング７０５９）５０１上に下地の酸化
珪素膜５０２を形成し、さらに、島状のアモルファスシ
リコン膜を厚さ１０００〜１５００Å形成した。そし
て、窒素もしくはアルゴン雰囲気において、５００〜６
００℃で２〜４８時間アニールすることにより、アモル
ファスシリコンを結晶化せしめた。このようにして結晶
性の島状シリコン５０３を形成した。さらに、ゲイト絶
縁膜として機能する厚さ１０００Åの酸化珪素膜５０４
を堆積した。その後、１〜２％のシリコンを含むアルミ
ニウム被膜（厚さ５０００Å）をスパッタリング法によ
って堆積し、さらにフォトレジストをスピンコーティン
グ法によって形成した。そして、公知のフォトリソグラ
フィー法によってパターニングし、この工程によって生
じたフォトレジスト５０６をマスクとしてＲＩＥ（反応
性イオンエッチング）法によって異方性エッチングをお
こない、アルミニウムのゲイト電極・配線５０５を形成
した。（図５（Ａ））

【００３２】ついで、エッチングモードを通常のプラズ
マモードとし、等方性エッチングをおこなった。この結
果、アルミニウムのゲイト電極・配線の側面が後退し
た。エッチング時間を調節することにより、ゲイト電極
の後退を２０００〜３０００Åに制御した。そして、プ
ラズマドーピング法によってシリコン膜５０３中に不純
物を導入し、不純物領域５０７を形成した。（図５
（Ｂ））

【００３３】次に、フォトレジスト５０６を剥離して、
ゲイト電極・配線を露出せしめ、この状態でＫｒＦエキ
シマーレーザー光を照射することによって活性化をおこ
なった。この活性化工程では不純物領域と活性領域の境
界（図５（Ｃ）においてＸと指示）もレーザー照射され
る。（図５（Ｃ））その後、基板を酒石酸のエチレングリコール溶液に浸
し、ゲイト配線を陽極酸化して、その表面に２０００〜
２５００Åの陽極酸化物５０８を形成した。（図５
（Ｄ））

【００３４】最後に層間絶縁物５０９として厚さ２００
０〜５０００Åの酸化珪素膜を堆積し、不純物領域にコ
ンタクトホールを形成した。そして、窒化タンタル（厚
さ５００Å）とアルミニウム（厚さ３５００Å）の多層
膜を用いた配線・電極５１０を形成して薄膜トランジス
タを完成させた。（図５（Ｅ））

【００３５】〔実施例４〕図６に本実施例を示す。基
板（コーニング７０５９）６０１上に下地の酸化珪素膜
を形成し、さらに、島状のアモルファスシリコン膜を厚
さ１０００〜１５００Å形成した。そして、窒素もしく
はアルゴン雰囲気において、５００〜６００℃で２〜４
８時間アニールすることにより、アモルファスシリコン
を結晶化せしめた。このようにして結晶性の島状シリコ
ン６０２を形成した。さらに、ゲイト絶縁膜として機能
する厚さ１０００Åの酸化珪素膜６０３を堆積し、アル
ミニウムの配線（厚さ５０００Å）６０４、６０５、６
０６を形成した。（図６（Ａ））

【００３６】さらに、これらの配線６０４〜６０６の表
面を厚さ１０００〜２０００Åの陽極酸化物６０７、６
０８、６０９で覆った。そして、このような処理を施さ
れた配線部をマスクとして、プラズマドーピング法によ
ってシリコン膜６０２中に不純物を導入し、不純物領域
６１０を形成した。（図６（Ｂ））次にアルミニウム配線６０４〜６０６を陽極酸化物ごと
全てエッチングして、半導体領域６０２の表面を露出さ
せ、この状態でＫｒＦエキシマーレーザー光を照射する
ことによって活性化をおこなった。（図６（Ｃ））

【００３７】その後、再び、アルミニウム配線６１１、
６１２、６１３を形成した。このときの配線のパターン
は先に形成された配線６０４〜６０６と同じであった。
そして、配線６１１を覆って、厚さ１〜５μｍのポリイ
ミドの被膜を設けた。ポリイミドとしては、パターニン
グの容易さから感光性のものが使用しやすい。（図６
（Ｄ））そして、この状態で配線６１１〜６１３に電流を通じ、
厚さ２０００〜２５００Åの陽極酸化物６１５、６１６
を形成した。ただし、配線６１１のうち先にポリイミド
が設けられた部分は陽極酸化されなかった。（図６
（Ｅ））

【００３８】最後に層間絶縁物として厚さ２０００〜５
０００Åの酸化珪素膜６１７を堆積し、不純物領域６１
０にコンタクトホールを形成した。また、配線６１３の
一部６２０では層間絶縁物を全て除去して陽極酸化物６
１６を露出せしめた。そして、窒化タンタル（厚さ５０
０Å）とアルミニウム（厚さ３５００Å）の多層膜を用
いた配線・電極６１８、６１９を形成し、回路を完成さ
せた。このとき、配線６１９は６２０で配線６１３と陽
極酸化物６１６を誘電体とするキャパシタを構成する。
（図６（Ｆ））

【００３９】

【発明の効果】本発明によって、低温プロセスによって
作製されるＭＯＳトランジスタ、薄膜トランジスタ等の
ＭＩＳ型半導体素子の信頼性を向上せしめることができ
た。具体的には、ソースを接地し、ドレインもしくはゲ
イトの一方もしくは双方に＋２０Ｖ以上、もしくは−２
０Ｖ以下の電位を加えた状態で１０時間以上放置した場
合でもトランジスタの特性には大きな影響はなかった。
実施例は薄膜トランジスタが中心であったが、いまでも
なく、本発明の効果は、単結晶半導体基板上に作製され
るＭＩＳ型半導体装置でも同じく得られるものであり、
また、半導体材料に関しても、実施例で取り上げたシリ
コン以外にも、シリコン−ゲルマニウム合金、炭化珪
素、ゲルマニウム、セレン化カドミウム、硫化カドミウ
ム、砒化ガリウム等においても同等な効果が得られる。
以上のように、本発明は工業上有益な発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す。（断面図）

【図２】従来の技術の実施例を示す。（断面図）

【図３】本発明の実施例を示す。（断面図）

【図４】本発明の実施例を示す。（上面図）

【図５】本発明の実施例を示す。（断面図）

【図６】本発明の実施例を示す。（断面図）

【符号の説明】

１０１・・・基板１０２・・・下地絶縁膜１０３・・・島状半導体領域１０４・・・ゲイト絶縁膜１０５・・・マスク材１０６・・・不純物領域１０７・・・ゲイト電極部（ゲイト電極とその周囲の陽
極酸化物）１０８・・・層間絶縁物１０９・・・電極（配線）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−360581（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−206121（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−145146（ＪＰ，Ａ) 特開平１−173635（ＪＰ，Ａ) 特開平４−360580（ＪＰ，Ａ) 特開平５−235031（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 29/786 H01L 21/336 H01L 21/265 602

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】フォトマスクを用いて陽極酸化可能な第１
の導電材料をパターニングし、半導体領域上に絶縁被膜
を介して第１の配線を形成する第１のパターニング工程
と、前記第１の配線表面を陽極酸化して第１の配線部を形成
する工程と、前記第１の配線部をマスクとして半導体領域に不純物を
導入して不純物領域とそれに狭まれた活性領域を形成す
る工程と、前記第１の配線部を除去して不純物領域とそれに挟まれ
た活性領域を露出せしめ、これにレーザーもしくはそれ
と同等な強光を照射することによって不純物領域の結晶
性を改善せしめる工程と、前記フォトマスクを用いて第２の導電材料をパターニン
グし、第２の配線を形成する第２のパターニング工程と
を有することを特徴とするＭＩＳ型半導体装置の作製方
法。
【請求項２】請求項１において、第２の配線表面を陽極
酸化する工程を有することを特徴とするＭＩＳ型半導体
装置の作製方法。