JPH0281439A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH0281439A JPH0281439A JP23321888A JP23321888A JPH0281439A JP H0281439 A JPH0281439 A JP H0281439A JP 23321888 A JP23321888 A JP 23321888A JP 23321888 A JP23321888 A JP 23321888A JP H0281439 A JPH0281439 A JP H0281439A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gate electrode
- forming
- polycrystalline silicon
- insulating film
- conductive layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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〕
この発明は半導体装置の製造方法に関し、特にLigh
tly Doped Drain (以下LDDと称
す)構造の絶縁ゲート(MOS)電界効果半導体装置の
製造方法に関するものである。
tly Doped Drain (以下LDDと称
す)構造の絶縁ゲート(MOS)電界効果半導体装置の
製造方法に関するものである。
第2図(al〜(flは従来の半導体装置の製造工程を
示す断面図である。図において、1はp型シリコン基板
、2はフィールド酸化膜、3はゲート電極、4はゲート
絶縁膜、5は絶縁膜、6.6aは多結晶シリコンフィル
ム、7.7aは熱酸化膜、8aはn−型ソース領域、8
bはn°型ソース領域、9aはn−型ドレイン領域、9
bはn゛型トドレイン領域10はCVD酸化膜、11a
、11bはコンタクトホール、12はアルミ配線層であ
る。
示す断面図である。図において、1はp型シリコン基板
、2はフィールド酸化膜、3はゲート電極、4はゲート
絶縁膜、5は絶縁膜、6.6aは多結晶シリコンフィル
ム、7.7aは熱酸化膜、8aはn−型ソース領域、8
bはn°型ソース領域、9aはn−型ドレイン領域、9
bはn゛型トドレイン領域10はCVD酸化膜、11a
、11bはコンタクトホール、12はアルミ配線層であ
る。
次に製造方法について説明する。
p型シリコン基板1の主面上に選択的にフィールド酸化
膜2を形成した後、フィールド酸化膜2に囲まれた領域
にゲート絶縁膜となるべき酸化膜を堆積し、その上にゲ
ート電極となるべき多結晶シリコンを堆積し、パターン
ニングによりゲート電極3を形成する。次にゲート電極
3をマスクとして余分な酸化膜を除去し、ゲート絶縁膜
4を形成する。そしてゲート電極3とゲート絶縁膜4を
マスクにして比較的低濃度(1016〜10 ”cm−
’)の砒素またはリンをイオン注入する(第2図(a)
)。
膜2を形成した後、フィールド酸化膜2に囲まれた領域
にゲート絶縁膜となるべき酸化膜を堆積し、その上にゲ
ート電極となるべき多結晶シリコンを堆積し、パターン
ニングによりゲート電極3を形成する。次にゲート電極
3をマスクとして余分な酸化膜を除去し、ゲート絶縁膜
4を形成する。そしてゲート電極3とゲート絶縁膜4を
マスクにして比較的低濃度(1016〜10 ”cm−
’)の砒素またはリンをイオン注入する(第2図(a)
)。
次に厚さ400人の絶縁膜5をゲート電極3と基板1の
表面に形成し、その上に基板全体を覆うように多結晶シ
リコンフィルム6を0.5μmの厚さで形成する。この
多結晶シリコンフィルム6の厚みはソース・ドレインn
−61域8a、9aの幅を決定する重要な因子である。
表面に形成し、その上に基板全体を覆うように多結晶シ
リコンフィルム6を0.5μmの厚さで形成する。この
多結晶シリコンフィルム6の厚みはソース・ドレインn
−61域8a、9aの幅を決定する重要な因子である。
多結晶シリコンフィルム6はゲート電極3の形に対して
良いステップカバレッジを持つので事実上垂直な壁が得
られる0次に熱酸化膜7を多結晶シリコンフィルム6の
上に500人の厚みで形成する。この酸化膜7もまた、
ソース・ドレインn−1f、5域8a、9aの幅を決定
する重要な因子である(第2図(b))。
良いステップカバレッジを持つので事実上垂直な壁が得
られる0次に熱酸化膜7を多結晶シリコンフィルム6の
上に500人の厚みで形成する。この酸化膜7もまた、
ソース・ドレインn−1f、5域8a、9aの幅を決定
する重要な因子である(第2図(b))。
次に熱酸化膜7を、ゲート電極3の形に対応する多結晶
シリコンフィルム6の側壁上にのみ残るように、異方性
エツチングにより除去する(第2図(C))。
シリコンフィルム6の側壁上にのみ残るように、異方性
エツチングにより除去する(第2図(C))。
次に熱酸化膜の残部7aをマスクにして多結晶シリコン
フィルム6を異方性エツチングし、ゲート電極3の側壁
上にのみ残るようにする。この時熱酸化1!J7aは多
結晶シリコンフィルム6のサイドエツチングを防ぐので
、多結晶シリコンフィルムの残部6aの幅は実際には多
結晶シリコンフィルム6の膜厚とほぼ同じになる。ゲー
ト電極3と多結晶シリコンフィルム6aをマスクとして
今度ハ比較的高曙度(10”〜10 ”am−’)の砒
素あるいはリンをイオン注入する(第2図(d))。
フィルム6を異方性エツチングし、ゲート電極3の側壁
上にのみ残るようにする。この時熱酸化1!J7aは多
結晶シリコンフィルム6のサイドエツチングを防ぐので
、多結晶シリコンフィルムの残部6aの幅は実際には多
結晶シリコンフィルム6の膜厚とほぼ同じになる。ゲー
ト電極3と多結晶シリコンフィルム6aをマスクとして
今度ハ比較的高曙度(10”〜10 ”am−’)の砒
素あるいはリンをイオン注入する(第2図(d))。
次に多結晶シリコンフィルム6aをフロサン系ガス、ハ
ロゲン系ガス、あるいはアルカリ液(例KOH)で等方
性エツチングにより除去する。この時熱酸化膜7aもリ
フトオフされる。その後、2度のイオン注入によって生
じた層に熱処理を施して活性化させる。すなわちn−型
ソース領域8aと、隣接するnゝ型ソース領域8b、n
−型ドレイン領域9aと、隣接するn゛型トドレイン領
域9b形成する(第4図(e))。
ロゲン系ガス、あるいはアルカリ液(例KOH)で等方
性エツチングにより除去する。この時熱酸化膜7aもリ
フトオフされる。その後、2度のイオン注入によって生
じた層に熱処理を施して活性化させる。すなわちn−型
ソース領域8aと、隣接するnゝ型ソース領域8b、n
−型ドレイン領域9aと、隣接するn゛型トドレイン領
域9b形成する(第4図(e))。
最後にCVD酸化膜10を基板全面に堆積し、コンタク
トホールIla、llbを開孔し、全面にアルミを堆積
後、例えばフォトレジストを用いてアルミ配線層12を
形成する。以上のようにしてLDD構造を持つMO3半
導体装置が完成する(第2図(f))。
トホールIla、llbを開孔し、全面にアルミを堆積
後、例えばフォトレジストを用いてアルミ配線層12を
形成する。以上のようにしてLDD構造を持つMO3半
導体装置が完成する(第2図(f))。
従来の半導体装置の製造方法では、LDD構造を得るた
めのイオン注入用マスクとしてゲート側壁部に形成され
た多結晶シリコンフィルムを除去してしまうために、素
子完成時には、ゲート側壁部は絶縁膜のみで形成されて
いる。このためMO3FET動作中にホットキャリアが
ドレイン側のゲート側壁の絶縁膜に注入され、これによ
り低濃度n型(n−型)領域が空乏化し、このn−型領
域の抵抗が上昇し、MOSFETのトランスコンダクタ
ンスが劣化するという問題点があった。
めのイオン注入用マスクとしてゲート側壁部に形成され
た多結晶シリコンフィルムを除去してしまうために、素
子完成時には、ゲート側壁部は絶縁膜のみで形成されて
いる。このためMO3FET動作中にホットキャリアが
ドレイン側のゲート側壁の絶縁膜に注入され、これによ
り低濃度n型(n−型)領域が空乏化し、このn−型領
域の抵抗が上昇し、MOSFETのトランスコンダクタ
ンスが劣化するという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、ホントキャリアがゲート側壁部に注入されて
もトランスコンダクタンスの低下のないMO3電界効果
半導体装置を得る製造方法を提供することを目的とする
。
たもので、ホントキャリアがゲート側壁部に注入されて
もトランスコンダクタンスの低下のないMO3電界効果
半導体装置を得る製造方法を提供することを目的とする
。
この発明に係る半導体装置の製造方法では、LDD構造
を得るためのイオン注入用マスクの一部であるゲート電
極側壁の部材に多結晶シリコンあるいは高融点金属また
はそのシリサイドを用い、さらにこれをゲート電極側壁
に残すようにしたものである。
を得るためのイオン注入用マスクの一部であるゲート電
極側壁の部材に多結晶シリコンあるいは高融点金属また
はそのシリサイドを用い、さらにこれをゲート電極側壁
に残すようにしたものである。
この発明においては、ゲート”を極側壁部に多結晶シリ
コンあるいは高融点金属またはそのシリサイドを残すよ
うにしたので、MOSFETの動作中にホントキャリア
の注入があってもドレイン電極から引き抜くことができ
、トランスコンダクタンスの低下を防ぐことができる。
コンあるいは高融点金属またはそのシリサイドを残すよ
うにしたので、MOSFETの動作中にホントキャリア
の注入があってもドレイン電極から引き抜くことができ
、トランスコンダクタンスの低下を防ぐことができる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第1図(a)、 (b)、 (C1,(d)、 (e)
はこの発明の一実施例による半導体装置の製造工程を示
す断面図であり、第1図(d)゛ は第1図+d)の装
置を上から見た平面図である。図において、第2図と同
一符号は同一部分を示し、13はフォトレジストである
。
はこの発明の一実施例による半導体装置の製造工程を示
す断面図であり、第1図(d)゛ は第1図+d)の装
置を上から見た平面図である。図において、第2図と同
一符号は同一部分を示し、13はフォトレジストである
。
次に製造方法について説明する。
p型シリコン基板1の主面上に選択的にフィールド酸化
膜2を形成した後、フィールド酸化膜に囲まれた領域に
ゲート絶縁膜となるべき酸化膜を形成し、その上にゲー
ト電極となるべき多結晶シリコンを堆積し、パターンニ
ングによりゲート電極3を形成する。ゲート電極3をマ
スクにして余分な酸化膜、を除去し、ゲート絶縁膜4を
形成する。
膜2を形成した後、フィールド酸化膜に囲まれた領域に
ゲート絶縁膜となるべき酸化膜を形成し、その上にゲー
ト電極となるべき多結晶シリコンを堆積し、パターンニ
ングによりゲート電極3を形成する。ゲート電極3をマ
スクにして余分な酸化膜、を除去し、ゲート絶縁膜4を
形成する。
そしてゲート電極3とゲート絶縁膜4をマスクにして比
較的低濃度(10”〜10 ”cm−”)の砒素または
リンをイオン注入する(第1図(a))。
較的低濃度(10”〜10 ”cm−”)の砒素または
リンをイオン注入する(第1図(a))。
次に厚さ400人の絶縁膜5をゲート電極3と基板1の
表面に形成し、その上に基板全体を覆うように多結晶シ
リコンフィルム6を0.5μmの厚さで形成する。この
多結晶シリコンフィルム6の厚みはソース・ドレインn
−jI域8 a、9 aの幅を決定する重要な因子であ
る。多結晶シリコンフィルム6はゲート電極3の形に対
して良いステップカバレッジを持つので事実上垂直な壁
が得られる(第1図(b))。
表面に形成し、その上に基板全体を覆うように多結晶シ
リコンフィルム6を0.5μmの厚さで形成する。この
多結晶シリコンフィルム6の厚みはソース・ドレインn
−jI域8 a、9 aの幅を決定する重要な因子であ
る。多結晶シリコンフィルム6はゲート電極3の形に対
して良いステップカバレッジを持つので事実上垂直な壁
が得られる(第1図(b))。
次に多結晶シリコンフィルム6を、ゲート電極3の側壁
上にのみ残るように異方性エツチングで除去する。ゲー
ト電極3と多結晶シリコンフィルムの残部6aをマスク
として今度は比較的高濃度(l O”〜10 ”am−
’)の砒素あるいはリンをイオン注入する。次にソース
・ドレインの短絡防止のためにフォトレジスト13をマ
スクとして、ソース・ドレイン領域上を除くフィールド
酸化膜2上のゲート電極側壁上の多結晶シリコンフィル
ム6a(第1図(d)゛斜線部)をフロリン系ガス、ハ
ロゲン系ガスあるいはアルカリ液(例KOH)で等方性
エツチングにより除去する。
上にのみ残るように異方性エツチングで除去する。ゲー
ト電極3と多結晶シリコンフィルムの残部6aをマスク
として今度は比較的高濃度(l O”〜10 ”am−
’)の砒素あるいはリンをイオン注入する。次にソース
・ドレインの短絡防止のためにフォトレジスト13をマ
スクとして、ソース・ドレイン領域上を除くフィールド
酸化膜2上のゲート電極側壁上の多結晶シリコンフィル
ム6a(第1図(d)゛斜線部)をフロリン系ガス、ハ
ロゲン系ガスあるいはアルカリ液(例KOH)で等方性
エツチングにより除去する。
その後、2度のイオン注入によって生じた層に熱処理を
施して活性化し、n−型ソース領域8aとn°°ソース
領域8b、n−型ドレイン領域9aとn°型トドレイン
領域9b形成する。次に基板全面にCVD酸化膜10を
堆積し、ゲート側壁部の多結晶シリコンフィルム6aと
n9型ソース領域8b及びn゛型ドレイン領域9bを共
通とするコンタクトホール11a、11bを開孔し、そ
の上にアルミを堆積し、フォトレジストを用いてアルミ
配線層12を形成する(第1図(e))。このようにし
てLDD構造を持つMO3型半導体装置が完成する。
施して活性化し、n−型ソース領域8aとn°°ソース
領域8b、n−型ドレイン領域9aとn°型トドレイン
領域9b形成する。次に基板全面にCVD酸化膜10を
堆積し、ゲート側壁部の多結晶シリコンフィルム6aと
n9型ソース領域8b及びn゛型ドレイン領域9bを共
通とするコンタクトホール11a、11bを開孔し、そ
の上にアルミを堆積し、フォトレジストを用いてアルミ
配線層12を形成する(第1図(e))。このようにし
てLDD構造を持つMO3型半導体装置が完成する。
このように本実施例では、LDD構造を得るためのイオ
ン注入用マスクとしてゲート電極3の側壁に形成された
多結晶シリコンフィルム6aをソース・ドレイン領域上
に残すようにしたので、MO5FET動作中にホットキ
ャリアがドレイン側のゲート側壁部に注入されても、ド
レイン電極がら引き抜くことができるので、n−型領域
の抵抗が上昇することがなく、トランスコンダクタンス
の劣化を防ぐことができる。
ン注入用マスクとしてゲート電極3の側壁に形成された
多結晶シリコンフィルム6aをソース・ドレイン領域上
に残すようにしたので、MO5FET動作中にホットキ
ャリアがドレイン側のゲート側壁部に注入されても、ド
レイン電極がら引き抜くことができるので、n−型領域
の抵抗が上昇することがなく、トランスコンダクタンス
の劣化を防ぐことができる。
なお上記の実施例では、ゲート側壁部に残す部材6a及
びゲート電極3に多結晶シリコンを用いたが、高融点金
属やそのシリサイドである導電体層を用いてもよい。
びゲート電極3に多結晶シリコンを用いたが、高融点金
属やそのシリサイドである導電体層を用いてもよい。
以上のようにこの発明によれば、LDD構造形成のため
のイオン注入用マスクであるゲート電極側壁の多結晶シ
リコンフィルムをドレイン電極とすることで、ゲート電
極側壁部にホットキャリアが注入されてもこれを引き抜
くことができ、MOSFETのトランスコンダクタンス
の劣化を防止する効果がある。
のイオン注入用マスクであるゲート電極側壁の多結晶シ
リコンフィルムをドレイン電極とすることで、ゲート電
極側壁部にホットキャリアが注入されてもこれを引き抜
くことができ、MOSFETのトランスコンダクタンス
の劣化を防止する効果がある。
第1図(al、 (b)、 (C1,(dl、 +e)
は本発明の一実施例による半導体装置の製造方法を示す
断面図、第1図(d)° は第1図(dlの装置を上か
ら見た平面図、第2図(al〜(f)は従来の半導体装
置の製造方法を示す断面図である。 図において、lはp型シリコン基板、2はフィールド酸
化膜、3はゲート電極、4はゲート絶縁膜、5は熱酸化
膜、6,6aは多結晶シリコンフィルム、7,7aは熱
酸化膜、8aはn−型ソース領域、8bはn゛型ソース
領域、9aはn−型ドレイン領域、9bはn°型トドレ
イン領域lOはCVD酸化膜、lla、llbはコンタ
クトホール(シェアドコンタクト)12はアルミ配線、
13はフォトレジストである。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
は本発明の一実施例による半導体装置の製造方法を示す
断面図、第1図(d)° は第1図(dlの装置を上か
ら見た平面図、第2図(al〜(f)は従来の半導体装
置の製造方法を示す断面図である。 図において、lはp型シリコン基板、2はフィールド酸
化膜、3はゲート電極、4はゲート絶縁膜、5は熱酸化
膜、6,6aは多結晶シリコンフィルム、7,7aは熱
酸化膜、8aはn−型ソース領域、8bはn゛型ソース
領域、9aはn−型ドレイン領域、9bはn°型トドレ
イン領域lOはCVD酸化膜、lla、llbはコンタ
クトホール(シェアドコンタクト)12はアルミ配線、
13はフォトレジストである。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- (1)第1導電型半導体基板上に、第1の絶縁膜及び第
1の導電層からなるゲート電極を形成する第1の工程と
、 該ゲート電極をマスクとして、上記半導体基板内に第2
導電型の低濃度不純物ドープ領域を形成する第2の工程
と、 上記ゲート電極及び上記不純物ドープ領域上に第2の絶
縁膜を形成する第3の工程と、 全面に第2の導電層を形成し、異方性エッチングにより
、該第2の導電層を上記ゲート電極側壁にのみ残して他
の部分は除去する第4の工程と、上記ゲート電極及び上
記第2の導電層をマスクとして、上記半導体基板内に第
2導電型の高濃度不純物ドープ領域を形成する第5の工
程と、上記第2の導電層の一部を選択的に除去する第6
の工程と、 全面に第3の絶縁膜を形成し、該絶縁膜を貫通し上記不
純物ドープ領域と上記第2の導電層を共通とするコンタ
クトホールを開孔する第7の工程と、 全面に金属膜を形成し、パターンニングによってソース
・ドレイン配線を形成する第8の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 (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23321888A JPH0281439A (ja) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | 半導体装置の製造方法 |
| US07/399,947 US5146291A (en) | 1988-08-31 | 1989-08-31 | MIS device having lightly doped drain structure |
| US07/896,535 US5217913A (en) | 1988-08-31 | 1992-06-09 | Method of manufacturing an MIS device having lightly doped drain structure and conductive sidewall spacers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23321888A JPH0281439A (ja) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0281439A true JPH0281439A (ja) | 1990-03-22 |
Family
ID=16951611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23321888A Pending JPH0281439A (ja) | 1988-08-31 | 1988-09-16 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0281439A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04177828A (ja) * | 1990-11-13 | 1992-06-25 | Nec Yamaguchi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
1988
- 1988-09-16 JP JP23321888A patent/JPH0281439A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04177828A (ja) * | 1990-11-13 | 1992-06-25 | Nec Yamaguchi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH05243373A (ja) | 集積回路チップの製造方法 | |
| JPH11251527A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JP3298472B2 (ja) | 絶縁ゲート型半導体装置の製造方法 | |
| JPH05226672A (ja) | 縦型電界効果トランジスタの製造方法およびその方法により製造されるトランジスタ | |
| JPH0311765A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0281439A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH09172063A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPH06216151A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPH0738095A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JP3383933B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6245071A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0127589B2 (ja) | ||
| JPH03145137A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0485968A (ja) | Mos型半導体装置およびその製造方法 | |
| JPH0212960A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2594121B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2874885B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JP3408299B2 (ja) | 絶縁ゲート型電界効果トランジスタ及びその製造方法 | |
| JPS6154661A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH06244415A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPS6286752A (ja) | 半導体集積回路の製造方法 | |
| JPS62147777A (ja) | Mos形電界効果トランジスタの製造方法 | |
| JPH0475346A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0571191B2 (ja) | ||
| JPH0226034A (ja) | 半導体装置の製造方法 |