JPH0227770A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH0227770A JPH0227770A JP17791388A JP17791388A JPH0227770A JP H0227770 A JPH0227770 A JP H0227770A JP 17791388 A JP17791388 A JP 17791388A JP 17791388 A JP17791388 A JP 17791388A JP H0227770 A JPH0227770 A JP H0227770A
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Landscapes
- Thin Film Transistor (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体装置のMOS型シリコン薄膜トランジ
スターの製造方法に間する。
スターの製造方法に間する。
〔従来の技術l
LSIの集積度の向上につれて、MOS型シリコン薄膜
トランジスターの重要性がますます高くなってきている
。
トランジスターの重要性がますます高くなってきている
。
従来の半導体装置のMOS型シリコン薄膜トランジスタ
ーの製造方法は、第2図(a)〜(e)にある様にであ
った。このことを工程を追って説明していく。
ーの製造方法は、第2図(a)〜(e)にある様にであ
った。このことを工程を追って説明していく。
まず第2図(a)の如く、基板201上に絶縁膜として
第1シリコン酸化膜202を化学気相成長法で1000
オングストローム形成する。そして前記第1シリコン酸
化膜202上に、第1シリコンm 203を2000オ
ンゲス]・ローム化学気相成長法により形成する。
第1シリコン酸化膜202を化学気相成長法で1000
オングストローム形成する。そして前記第1シリコン酸
化膜202上に、第1シリコンm 203を2000オ
ンゲス]・ローム化学気相成長法により形成する。
つぎに第2図(b)の如く、チャネル形成領域204に
する前記第1シリコン膜203上に、レジスト205を
形成しヒ素などの不純物を注入し、ソース領域206及
びドレイン領域207を形成する。
する前記第1シリコン膜203上に、レジスト205を
形成しヒ素などの不純物を注入し、ソース領域206及
びドレイン領域207を形成する。
つぎに第2図(C)の如く、前記レジスト205を除去
する。前記第1シリコンMM 203の不要な部分をフ
ォト・エツチングの工程により除去する。そして、酸素
雰囲気中で熱酸化しゲート酸化111208を形成する
。
する。前記第1シリコンMM 203の不要な部分をフ
ォト・エツチングの工程により除去する。そして、酸素
雰囲気中で熱酸化しゲート酸化111208を形成する
。
つぎに第2図(d)の如く、前記ゲート酸化膜208上
に、第2シリコンl]l 209を2000オングスト
ローム形成する。そして第2不純物注入211を行なう
。
に、第2シリコンl]l 209を2000オングスト
ローム形成する。そして第2不純物注入211を行なう
。
つぎに第2図(e)の如く、前記第2シリコン11!2
09の必要な部分を残す様にフォト・エツチングしてゲ
ート電極212を形成する。そして不純物を活性化する
ために900’C20分の熱処理をする。その後、引き
出し配49213を形成するものであった。
09の必要な部分を残す様にフォト・エツチングしてゲ
ート電極212を形成する。そして不純物を活性化する
ために900’C20分の熱処理をする。その後、引き
出し配49213を形成するものであった。
(発明が解決しようとする課題)
MOS型シリコン薄膜トランジスターは単結晶上のトラ
ンジスターに比ベソースおよびドレイン領域間のリーク
電流が大きく、また0Nil流が低いなどの難点がある
。その改善策としてシリコン膜を薄くする方法がある。
ンジスターに比ベソースおよびドレイン領域間のリーク
電流が大きく、また0Nil流が低いなどの難点がある
。その改善策としてシリコン膜を薄くする方法がある。
最近の一例として”High Performanc
e S01MO5FET Using Ultr
a−thin SOI Film :Toshi
ba VLSIReserch Center:6
40−IEDM 87 に開示された技術である。
e S01MO5FET Using Ultr
a−thin SOI Film :Toshi
ba VLSIReserch Center:6
40−IEDM 87 に開示された技術である。
ソースおよびドレイン領域間のリーク電流を小さく、ま
た0NiJ流を高くするためには、シリコン膜の膜厚を
薄くすればよい、しかし前述の従来の技術では、その場
合ソースおよびドレイン領域の膜厚も同時に薄くなるの
でソースおよびドレイン領域の抵抗値が高くなってしま
うという不都合が生じてしまう。またソースおよびドレ
イン領域を形成するには、ヒ素やリンやボロンなどの不
純物を注入すなわちイオン打ち込みする。その際、シリ
コン膜の膜厚が薄いと不純物がシリコン膜な突き抜けて
しまう、その結果、抵抗値が下がらないうえにその下の
別の素子に影響を与える可能性がある。
た0NiJ流を高くするためには、シリコン膜の膜厚を
薄くすればよい、しかし前述の従来の技術では、その場
合ソースおよびドレイン領域の膜厚も同時に薄くなるの
でソースおよびドレイン領域の抵抗値が高くなってしま
うという不都合が生じてしまう。またソースおよびドレ
イン領域を形成するには、ヒ素やリンやボロンなどの不
純物を注入すなわちイオン打ち込みする。その際、シリ
コン膜の膜厚が薄いと不純物がシリコン膜な突き抜けて
しまう、その結果、抵抗値が下がらないうえにその下の
別の素子に影響を与える可能性がある。
したがって、前述の従来の技術では、低い抵抗値を持つ
ソースおよびドレイン領域を有し、かつソースおよびト
レイン領域間のリーク電流が小さく、またON電流が高
い、MOS型シリコン薄膜トランジスターを作ることは
困難であるという問題点を有する。そこで本発明はこの
ような問題点を解決するもので、その目的とするところ
は、低い抵抗値を持つソースおよびドレイン領域を有し
、かつソースおよびドレイン領域間のリーク電流が小さ
く、またON電流が高く、池の素子に影響を与^ない、
MOS型シリコン薄膜トランジスターの製造方法を提供
するところにある。
ソースおよびドレイン領域を有し、かつソースおよびト
レイン領域間のリーク電流が小さく、またON電流が高
い、MOS型シリコン薄膜トランジスターを作ることは
困難であるという問題点を有する。そこで本発明はこの
ような問題点を解決するもので、その目的とするところ
は、低い抵抗値を持つソースおよびドレイン領域を有し
、かつソースおよびドレイン領域間のリーク電流が小さ
く、またON電流が高く、池の素子に影響を与^ない、
MOS型シリコン薄膜トランジスターの製造方法を提供
するところにある。
[課題を解決するための手段]
本発明の半導体装置は、(1)基板上に絶縁膜を介して
形成されているMOS型シリコン薄膜トランジスターに
おいて、 a)絶縁膜上にシリコン薄膜を形成する工程、b)チャ
ネル形成領域上以外にシリコンチッ化膜をバクーニング
する工程、 C)前記チャネル形成領域が残るように熱酸化する工程 d)前記シリコンチッ化膜を除去する工程、e)前記熱
酸化により形成された酸化膜をマスクにして、不純物注
入する工程、 f)前記酸化膜を除去する工程。
形成されているMOS型シリコン薄膜トランジスターに
おいて、 a)絶縁膜上にシリコン薄膜を形成する工程、b)チャ
ネル形成領域上以外にシリコンチッ化膜をバクーニング
する工程、 C)前記チャネル形成領域が残るように熱酸化する工程 d)前記シリコンチッ化膜を除去する工程、e)前記熱
酸化により形成された酸化膜をマスクにして、不純物注
入する工程、 f)前記酸化膜を除去する工程。
g)ゲート膜を形成する工程、
h)ゲート電極を形成する工程からなることを特徴とす
る。
る。
〔実 施 例1
第1図(a)〜(g)は本発明の1実施例における半導
体装置の製造工程毎の主要断面図である。以下、詳細は
、工程をおいながら説明していく。
体装置の製造工程毎の主要断面図である。以下、詳細は
、工程をおいながら説明していく。
まず第1図(a)の如く、半導体基板101上に他の素
子と分離するために絶縁膜102を1000オングスト
ローム形成する6その上に多結晶シリコンIII 10
3を形成する0通常モノシランガスを620℃で熱分解
させ前記多結晶シリコン膜103を堆積する。この前記
多結晶シリコン膜103の膜厚は、ソース領域104お
よびドレイン領域105の膜厚にし、かつ前記ソース領
域104および前記ドレイン領域105を形成するため
の不純物イオン打ち込みをしたときに、不純物が前記多
結晶シリコン膜103を突き抜けない膜厚すなわち25
00オングストロ一ム以上にする。
子と分離するために絶縁膜102を1000オングスト
ローム形成する6その上に多結晶シリコンIII 10
3を形成する0通常モノシランガスを620℃で熱分解
させ前記多結晶シリコン膜103を堆積する。この前記
多結晶シリコン膜103の膜厚は、ソース領域104お
よびドレイン領域105の膜厚にし、かつ前記ソース領
域104および前記ドレイン領域105を形成するため
の不純物イオン打ち込みをしたときに、不純物が前記多
結晶シリコン膜103を突き抜けない膜厚すなわち25
00オングストロ一ム以上にする。
なお、560℃で堆積させたアモルファスシリコンでも
良い、そして熱酸化炉において前記多結晶シリコン膜1
03を酸素雰囲気中で熱酸化し200オングストローム
の第1シリコン酸化膜106を形成する。そのうλにシ
リコンチッ化膜107を化学気相成長法により2000
オングストローム形成した後、チャネル形成領域108
にする所以外にレジストを形成し前記シリコンチッ化膜
107を熱リン酸で除去する。
良い、そして熱酸化炉において前記多結晶シリコン膜1
03を酸素雰囲気中で熱酸化し200オングストローム
の第1シリコン酸化膜106を形成する。そのうλにシ
リコンチッ化膜107を化学気相成長法により2000
オングストローム形成した後、チャネル形成領域108
にする所以外にレジストを形成し前記シリコンチッ化膜
107を熱リン酸で除去する。
つぎに第1図(b)の如く、熱酸化炉において前記多結
晶シリコンl1i103を酸素雰囲気中で熱酸化し第2
シリコン酸化膜109を形成する。このとき前記チャネ
ル形成領域108になる前記多結晶シリコンIII l
03を残すように熱酸化する。
晶シリコンl1i103を酸素雰囲気中で熱酸化し第2
シリコン酸化膜109を形成する。このとき前記チャネ
ル形成領域108になる前記多結晶シリコンIII l
03を残すように熱酸化する。
また前記第2シリコン酸化膜109の膜厚は、前記ソー
ス領域104および前記ドレイン領域105を形成する
ための不純物イオン打ち込みをしたときに、不純物が突
き抜けない膜厚、すなわち2000オングストロ一ム以
上にする。
ス領域104および前記ドレイン領域105を形成する
ための不純物イオン打ち込みをしたときに、不純物が突
き抜けない膜厚、すなわち2000オングストロ一ム以
上にする。
つぎに第1図(c)の如く、前記チッ化111107を
熱リン酸で除去し、前記ソース領域104および前記ド
レイン領域105を形成するために、リンまたはボロン
などの不純物イオン打ち込みをする。抵抗値が十分下が
るようにDOSEII6X10”6012以上打ち込む
。
熱リン酸で除去し、前記ソース領域104および前記ド
レイン領域105を形成するために、リンまたはボロン
などの不純物イオン打ち込みをする。抵抗値が十分下が
るようにDOSEII6X10”6012以上打ち込む
。
つぎに第1図(d)の如く、前記第1シリコン酸化膜1
06及び前記第2シリコン酸化111109を、フッ酸
水溶液に浸は除去する。そして前記第1多結晶シリコン
膜103の不必要な部分をフォト・エツチングの工程に
より除去する。
06及び前記第2シリコン酸化111109を、フッ酸
水溶液に浸は除去する。そして前記第1多結晶シリコン
膜103の不必要な部分をフォト・エツチングの工程に
より除去する。
つぎに第1図(e)の如く、900℃の酸素雰囲気中で
熱酸化しゲート酸化膜111を500オングストローム
形成する。つぎに、ゲート電極112を形成するために
前記ゲート酸化1[1111上に第2多結晶シリコン膜
113を2000オングストローム形成する。そして前
記第2多結晶シリコン膜113の抵抗を下げるために、
リンまたはボロンなどを第2不純物イオン打ち込みをす
る。
熱酸化しゲート酸化膜111を500オングストローム
形成する。つぎに、ゲート電極112を形成するために
前記ゲート酸化1[1111上に第2多結晶シリコン膜
113を2000オングストローム形成する。そして前
記第2多結晶シリコン膜113の抵抗を下げるために、
リンまたはボロンなどを第2不純物イオン打ち込みをす
る。
抵抗値が十分下がるようにDOSEj16X 10”c
m−”以上打ち込む。
m−”以上打ち込む。
つぎに第1図(f)の如く、前記第2多結晶シJコン1
1113の必要な部分を残す様にフォト・エツチングし
て前記ゲート電極112を形成しその後、不純物を活性
化するために、窒素雰囲気中で900℃40分の熱処理
をする。
1113の必要な部分を残す様にフォト・エツチングし
て前記ゲート電極112を形成しその後、不純物を活性
化するために、窒素雰囲気中で900℃40分の熱処理
をする。
つぎに第1図(g)の如く、他の素子と分離するために
第2絶縁膜114を形成する。化学気相成長法で100
0オングストローム以上形成する。その後、他の素子と
接続するために、フォト・エツチングの工程により、前
記第2絶縁膜114にコンタクトホールを形成する。そ
して、アルミニウムをスパッタし、フォト・・エツチン
グの工程により、不要な部分を取り除き、配49 ]、
l 5を形成する。
第2絶縁膜114を形成する。化学気相成長法で100
0オングストローム以上形成する。その後、他の素子と
接続するために、フォト・エツチングの工程により、前
記第2絶縁膜114にコンタクトホールを形成する。そ
して、アルミニウムをスパッタし、フォト・・エツチン
グの工程により、不要な部分を取り除き、配49 ]、
l 5を形成する。
上述の工程を経て、本発明のMOS型シリコン薄膜トラ
ンジスターが完成する。
ンジスターが完成する。
上述の工程を経て、出来上がった本発明の一実施例のM
OS型シリコン薄膜トランジスターは、前記チャネル形
成領域108上にそれぞれ前記第2シリコン酸化膜10
9を形成することにより。
OS型シリコン薄膜トランジスターは、前記チャネル形
成領域108上にそれぞれ前記第2シリコン酸化膜10
9を形成することにより。
それを前記ソース領域104および前記ドレイン領域1
05を形成するための不純物イオン打ち込みのマスクと
して使用することが、可能であるという長所がある。ま
た、微細化のため、前記チャネル形成領域108の長さ
を短くして使用すると前記チャネル形成領域108に、
かかる電界により空乏層が延びてバンチスルーが生ずる
。しかし、以上述べた実施例においては、前記ソース領
域104および前記ドレイン領域105上の第2シリコ
ン酸化膜109の両端には、バーズビークと呼ばれる前
記ソース領域104および前記ドレイン領域105への
張り出しが生ずる。前記チャネル形成領域108と前記
ソース領域104および前記ドレイン領域105との境
には、このバーズビークを介して不純物がイオン打ち込
みされるため不純物濃度が、薄くなっている。したがっ
て、前記ソース領域104および前記ドレイン領域10
5にかかる電界強度が減少し、空乏層が延びにくくなっ
ている。すなわちパンチスルーが生じにくくなり、より
前記チャネル形成領域108の長さを短くすることがで
き、それだけ微細化が可能である。また電界強度が減少
することによりホットキャリア効果が減少し信頼性が向
上する。
05を形成するための不純物イオン打ち込みのマスクと
して使用することが、可能であるという長所がある。ま
た、微細化のため、前記チャネル形成領域108の長さ
を短くして使用すると前記チャネル形成領域108に、
かかる電界により空乏層が延びてバンチスルーが生ずる
。しかし、以上述べた実施例においては、前記ソース領
域104および前記ドレイン領域105上の第2シリコ
ン酸化膜109の両端には、バーズビークと呼ばれる前
記ソース領域104および前記ドレイン領域105への
張り出しが生ずる。前記チャネル形成領域108と前記
ソース領域104および前記ドレイン領域105との境
には、このバーズビークを介して不純物がイオン打ち込
みされるため不純物濃度が、薄くなっている。したがっ
て、前記ソース領域104および前記ドレイン領域10
5にかかる電界強度が減少し、空乏層が延びにくくなっ
ている。すなわちパンチスルーが生じにくくなり、より
前記チャネル形成領域108の長さを短くすることがで
き、それだけ微細化が可能である。また電界強度が減少
することによりホットキャリア効果が減少し信頼性が向
上する。
なお1本発明は上述の実施例に限定されず、その骨子を
脱しない範囲で種々変更が可能であることはいうまでも
ない。
脱しない範囲で種々変更が可能であることはいうまでも
ない。
以上述べたように発明によれば、MOS型シリコン薄膜
トランジスターにおいて、下記に列挙する効果が得られ
る。
トランジスターにおいて、下記に列挙する効果が得られ
る。
(1)ソース領域及びドレイン領域がチャネル形成領域
よりも厚くなるため、ソース領域及びトレイン領域間の
リーク電流が小さく、またON電流が高いMOS型シリ
コン薄膜トランジスターを作ることが可能である。
よりも厚くなるため、ソース領域及びトレイン領域間の
リーク電流が小さく、またON電流が高いMOS型シリ
コン薄膜トランジスターを作ることが可能である。
(2)下の素子に影響を4久ない信頼性の高いMO8型
シリコン薄膜ト、ランジスクーを作ることが可能である
。
シリコン薄膜ト、ランジスクーを作ることが可能である
。
(3)微細化が可能なMOS型シリコン薄膜トランジス
ターを作ること755可能であり、高集積化できる。
ターを作ること755可能であり、高集積化できる。
(4)ソース領域及びドレイン領域の抵抗値が低いため
、高速動作可能なMOS型シリコン薄膜トランジスター
を作ることが可能である。
、高速動作可能なMOS型シリコン薄膜トランジスター
を作ることが可能である。
第1図(a)〜(g)は本発明の半導体装置の製造方法
の一実施例を示す主要断面図。 第2図(a)〜(e)は従来の半導体装置の製造方法を
示す主要断面図。 101・・・半導体基板 102・・・絶縁膜 103 ・ 104 ・ 105 ・ 106 ・ 107 ・ 108 ・ 109 ・ 110 ・ 111 ・ 112 ・ 113 ・ 114 ・ 115 ・ 201 ・ 202 ・ 203 ・ 204 ・ 205 ・ 206 ・ 207 ・ ・多結晶シリコン膜 ・ソース領域 ・ドレイン領域 ・第1シリコン酸化膜 ・シリコンチッ化膿 ・チャネル形成領域 ・第2シリコン酸化膜 ・不純物イオンビーム ・ゲート酸化膜 ・ゲート電極 ・第2多結晶シリコン膜 ・第2絶縁膜 ・配線 ・基板 ・第1シリコン酸化膜 ・第1シリコン膜 ・チャネル形成領域 ・レジスト ・ソース領域 ・ドレイン領域 ・ゲート酸化膜 ・第2シリコン膜 ・第2不純物注入 ・ゲート電極 ・配線 ・第2絶縁膜 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 上 柳 雅 誉(他1名)ネ (も) 鴨 λ 口 (C) 沸 り巴
の一実施例を示す主要断面図。 第2図(a)〜(e)は従来の半導体装置の製造方法を
示す主要断面図。 101・・・半導体基板 102・・・絶縁膜 103 ・ 104 ・ 105 ・ 106 ・ 107 ・ 108 ・ 109 ・ 110 ・ 111 ・ 112 ・ 113 ・ 114 ・ 115 ・ 201 ・ 202 ・ 203 ・ 204 ・ 205 ・ 206 ・ 207 ・ ・多結晶シリコン膜 ・ソース領域 ・ドレイン領域 ・第1シリコン酸化膜 ・シリコンチッ化膿 ・チャネル形成領域 ・第2シリコン酸化膜 ・不純物イオンビーム ・ゲート酸化膜 ・ゲート電極 ・第2多結晶シリコン膜 ・第2絶縁膜 ・配線 ・基板 ・第1シリコン酸化膜 ・第1シリコン膜 ・チャネル形成領域 ・レジスト ・ソース領域 ・ドレイン領域 ・ゲート酸化膜 ・第2シリコン膜 ・第2不純物注入 ・ゲート電極 ・配線 ・第2絶縁膜 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 上 柳 雅 誉(他1名)ネ (も) 鴨 λ 口 (C) 沸 り巴
Claims (1)
- (1)基板上に絶縁膜を介して形成されているMOS型
シリコン薄膜トランジスターにおいて、a)絶縁膜上に
シリコン薄膜を形成する工程、b)チャネル形成領域上
以外にシリコンチッ化膜をパターニングする工程、 c)前記チャネル形成領域が残るように熱酸化する工程 d)前記シリコンチッ化膜を除去する工程、e)前記熱
酸化により形成された酸化膜をマスクにして、不純物注
入する工程、 f)前記酸化膜を除去する工程、 g)ゲート膜を形成する工程、 h)ゲート電極を形成する工程からなることを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17791388A JPH0227770A (ja) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17791388A JPH0227770A (ja) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0227770A true JPH0227770A (ja) | 1990-01-30 |
Family
ID=16039253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17791388A Pending JPH0227770A (ja) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0227770A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5171698A (en) * | 1991-04-09 | 1992-12-15 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Method of fabrication of MOS transistor |
-
1988
- 1988-07-15 JP JP17791388A patent/JPH0227770A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5171698A (en) * | 1991-04-09 | 1992-12-15 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Method of fabrication of MOS transistor |
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