JPH04109630A - Mos型半導体装置の製造方法 - Google Patents

Mos型半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JPH04109630A
JPH04109630A JP2227832A JP22783290A JPH04109630A JP H04109630 A JPH04109630 A JP H04109630A JP 2227832 A JP2227832 A JP 2227832A JP 22783290 A JP22783290 A JP 22783290A JP H04109630 A JPH04109630 A JP H04109630A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
gate electrode
type semiconductor
semiconductor device
forming
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
Application number
JP2227832A
Other languages
English (en)
Inventor
Ichiro Murai
一郎 村井
Kenji Anzai
賢二 安西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2227832A priority Critical patent/JPH04109630A/ja
Publication of JPH04109630A publication Critical patent/JPH04109630A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、MOS型半導体装置の製造方法に関し、例え
ばMO3LSIの製造に適用して好適なものである。
〔従来の技術〕
従来のMOS型半導体装置の製造方法を第2図に示す。
この従来のMOS型半導体装置の製造方法においては、
第2図Aに示すように、まずシリコン基板1010表面
にLOCO3法によりフィールド絶縁膜102を形成し
て素子分離を行った後、このフィールド絶縁膜102で
囲まれたチャンネル領域の表面に熱酸化法によりゲート
絶縁膜103を形成する。次に、このゲート絶縁膜10
3を介してシリコン基板101中にしきい値電圧調整用
の不純物をイオン注入する。
次に、CVD法により全面に多結晶シリコン膜を形成し
、この多結晶シリコン膜に不純物をドープして低抵抗化
した後、この多結晶シリコン膜をエツチングにより所定
形状にバターニングする。
これによって、第2図Bに示すように、ゲート電極10
4が形成される。なお、このゲート電極104は、例え
ばポリサイド膜(不純物がドープされた多結晶シリコン
膜上に高融点金属シリサイド膜を重ねた複合膜)により
形成することも可能である。次に、このゲート電極10
4及びフィールド絶縁膜102をマスクとしてシリコン
基板1゜1中にこのシリコン基板101と逆導電型の不
純物を高濃度にイオン注入することにより、ゲート電極
104に対して自己整合的にソース領域105及びドレ
イン領域106を形成する。これらのゲート電極104
、ソース領域105及びドレイン領域106によりMO
S)ランジスタが形成される。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述の従来のMOS型半導体装置の製造方法においては
、エツチングによるバターニングによりゲート電極10
4を形成していることから、ゲート長のばらつきが大き
い。このため、MOS)ランジスタの性能を決定する実
効チャンネル長のばらつきが大きく、従ってMO3I−
ランジスタの特性のばらつきが大きかった。
また、このMOS型半導体装置の集積密度は、フィール
ド絶縁膜1020寸法とゲート長とにより決まってしま
うため、高集積、高密度化を図ることは難しかった。
更に、このMOS型半導体装置における素子分離は、L
OCO3法によりフィールド絶縁膜102を形成するこ
とにより行っているため、このフィールド絶縁膜102
の端部にバーズビークが形成されることに起因する狭チ
ャンネル効果によりMOSトランジスタのしきい値電圧
が高くなってしまうという問題があった。
そこで、本発明の目的は、MO3I−ランジスタの実効
チャンネル長のばらつきを低減することにより、MOS
)ランジスタの特性のばらつきを低減することができる
MOS型半導体装置の製造方法を提供することである。
本発明の他の目的は、高集積、高密度化を図ることがで
きるMOS型半導体装置の製造方法を提供することであ
る。
本発明の更に他の目的は、狭チャンネル効果を防止する
ことができるMOS型半導体装置の製造方法を提供する
ことである。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するために、本発明によるMOS型半導
体装置の製造方法は、 絶縁基板上にゲート電極を形成する工程と、上記ゲート
電極及び上記絶縁基板を覆うようにゲート絶縁膜及び半
導体膜を順次形成する工程と、上記絶縁基板の表面に対
して傾斜した方向から上記半導体膜にチャンネル領域の
導電型及び不純物濃度を決定するための不純物をイオン
注入する工程と、 上記半導体膜の凹部の側壁にマスクを形成する工程と、 マスクを用いて上記絶縁基板の表面に対して傾斜した方
向から上記半導体膜中にソース領域及びドレイン領域を
形成するための不純物をイオン注入する工程とを具備す
る。
〔作用〕
上述のように構成された本発明のMOS型半導体装置の
製造方法によれば、ゲート電極の側壁に隣接する部分の
半導体膜によってMOSトランジスタのチャンネル領域
が形成されるので、このMOSトランジスタの実効チャ
ンネル長はゲート電極の高さ、即ち、このゲート電極形
成用の導体膜の膜厚により決定することができる。この
ため、従来に比べて例えば10倍程度の高い精度で実効
チャンネル長を決定することができ、従って、このMO
Sトランジスタの特性のばらつきを低減することができ
る。
また、このMOS型半導体装置は、いわゆるSo 1 
 (Silicon on In5ulator)構造
となるので、従来のようにLOCO3法によりフィール
ド絶縁膜を形成することなく素子分離を行うことができ
る。しかも、このMOS型半導体装置においては、MO
3I−ランジスタは従来のように平面構造ではなく縦型
構造となる。これによって、従来に比べてMOSトラン
ジスタ1個当たりの占有面積を小さくすることができ、
従って、MO3型半導体装置の高集積、高密度化を図る
ことができる。
更に、素子分離のためにLOCO3法によりフィールド
絶縁膜を形成する必要がないので、このフィールド絶縁
膜の端部にバーズビークが形成されることがなく、従っ
て、このバーズビークに起因する狭チャンネル効果を防
止することができる。
[実施例] 以下、本発明を実施例につき図面を参照しながら説明す
る。
第1図A〜第1図Fは本発明の一実施例によるMO3型
半導体装置の製造方法を示す。
この実施例においては、第1図Aに示すように、まず、
シリコン基板1上に絶縁膜2を形成する。
ここで、このシリコン基板1の導電型はP型であっても
n型であってもよい。また、絶縁M2は、寄生容量を低
減するために、膜厚が十分に大きく且つ誘電率が小さい
ことが望ましい。具体的には、この絶縁膜2として、熱
酸化法やCVD法により形成された、膜厚が例えば0.
5〜10am程度の二酸化シリコン膜を形成する。
次に、例えばCVD法により全面に例えば膜厚が0.3
〜1.0μm程度の多結晶シリコン膜を形成し、この多
結晶シリコン膜にリンやヒ素やホウ素のような不純物を
例えば10”/cd程度のドーズ量でイオン注入して低
抵抗化した後、この多結晶シリコン膜をエツチングによ
りバターニングしてゲート電極3を形成する。
なお、このゲート電極3は、例えばポリサイド膜(不純
物がドープされた多結晶シリコン膜上に高融点金属シリ
サイド膜を重ねた複合膜)により形成することも可能で
あり、この場合には、上述の不純物がドープされた多結
晶シリコン膜上にスパッタ法やCVD法により例えばタ
ングステンシリサイド膜のような高融点金属シリサイド
膜を形成した後に、これらの高融点金属シリサイド膜及
び多結晶シリコン膜をバターニングすることによりゲー
ト電極3を形成する。
次に、第1図Bに示すように、例えばCVD法により全
面に例えば膜厚が0.01〜0.05μm程度の二酸化
シリコン膜や窒化シリコン膜のようなゲート絶縁膜4を
形成する。この後、例えばCVD法により全面に例えば
膜厚が0.02〜0.05μm程度の多結晶若しくは非
晶質のシリコン膜5を形成する。
次に、例えばレーザービーム照射を利用した再結晶化法
によりこのシリコン膜5の再結晶化を行い、第1図Cに
示すように、単結晶シリコンWA6を形成する。この単
結晶シリコン膜6がチャンネル領域として用いられる。
次に、第1図りにおいて矢印で示すように、この単結晶
シリコン膜6の全面に、チャンネル領域の導電型及び不
純物濃度を決定するためのP型又はn型の不純物を低濃
度にイオン注入する。この場合、この単結晶シリコン膜
6にはゲート電極3による段差に起因する凹部が形成さ
れていることから、この凹部の側壁及び底部にも不純物
がイオン注入されるようにするため、このイオン注入は
基板表面に対して例えば最大45°程度傾斜した方向か
ら行う。このイオン注入のドーズ量は、例えばlXl0
”〜I X 10 ′3/cj程度である。
次に、例えばCVD法により全面に例えば膜厚が0.2
〜1.0μm程度の二酸化シリコン膜を形成した後、こ
の二酸化シリコン膜を例えば反応性イオンエツチング(
RIE)法により基板表面に対して垂直な方向に異方性
エツチングする。これによって、第1図Eに示すように
、単結晶シリコン膜6の凹部の側壁に、この二酸化シリ
コン膜からなるマスク7がサイドウオールスペーサ状に
形成される。
この後、このマスク7を用いて、基板表面に対して例え
ば最大45°程度傾斜した方向からソース領域及びドレ
イン領域形成用の不純物を単結晶シリコン膜6に高濃度
にイオン注入することによって、ソース領域又はドレイ
ン領域として用いられる半導体領域8及び9を形成する
。そして、ゲート電極3とこれらの半導体領域8及び9
とによりMO5I−ランジスタが形成される。
具体的には、nチャンネルMO3)ランジスタの場合に
は、ヒ素やリンのようなn型不純物を例えばlXl0”
〜lXl0”/d程度のドーズ量でイオン注入すること
によって例えばn゛型の半導体領域8及び9を形成し、
PチャンネルMOSトランジスタの場合には、ホウ素の
ようなp型不純物を例えばI X 10”〜I X 1
0”/cd程度のドーズ量でイオン注入することによっ
て例えばP“型の半導体領域8及び9を形成する。
なお、この場合、このイオン注入は基板表面に対して傾
斜した方向から行っていることから、ソース領域又はド
レイン領域として用いられる半導体領域8及び9がゲー
ト電極3からオフセットするのを防止することができる
次に、マスク7をエツチング除去した後、第1図Fに示
すように、互いに隣接するゲート電極3間の部分の単結
晶シリコン膜6をエツチング除去してトランジスタ間の
分離を行う。
この後、例えばCVD法による膜厚が例えば0.3〜1
.0μm程度の層間絶縁膜の形成、この眉間絶縁膜への
コンタクトホールの形成、例えばスパッタ法により形成
されたアルミニウム膜のバターニングによる金属配線の
形成、パッシベーション膜の形成などを行って、目的と
するMOS型半導体装置を完成させる。
以上のように、この実施例によれば、ゲートを極3の側
壁に隣接する部分の単結晶シリコン膜6によりMOS)
ランジスタのチャンネル領域が形成されているので、こ
のMOS)ランジスタの実効チャンネル長はゲート電極
3の高さ、即ち、このゲート電極3形成用の導体膜の膜
厚により決定することができる。このため、サブミクロ
ン程度以下の高い精度で実効チャンネル長を決定するこ
とができ、このMOS)ランジスタの特性のばらつきを
低減することができる。
また、このMOS型半導体装置はSol構造となるので
、素子分離を行うために従来のようにLocos法によ
りフィールド絶縁膜を形成する必要がない。しかも、こ
のMOS型半導体装置におけるMOSトランジスタは、
チャンネル領域がゲート電極3の側壁にゲート絶縁膜4
を介して形成され、ソース領域又はドレイン領域として
用いられる半導体領域8がゲート電極3上に形成された
縦型構造となるので、従来のような平面構造のMOSト
ランジスタに比べてMOS)ランジメタ1個当たりの占
有面積を小さくすることができ、従って、その分だけM
OS型半導体装置の高集積、高密度化を図ることができ
る。
更に、上述のように素子分離を行うためにLOCO5法
によりフィールド絶縁膜を形成する必要がないので、こ
のフィールド絶縁膜の端部に形成されるバーズビークに
起因する狭チャンネル効果を防止することができる。ま
た、フィールド絶縁膜の端部にバーズビークが形成され
ることによるパターン変換差などを考慮に入れる必要も
ない。
以上、本発明を一実施例につき具体的に説明したが、本
発明は上述の実施例に限定されるものではなく、上述の
実施例は、本発明の技術的思想に基づく各種の有効な変
形が可能である。
例えば、ソース領域又はドレイン領域として用いられる
半導体領域8及び9をイオン注入により形成する際に、
第1図Eに示す一方のゲート電極3の上面及び側壁の部
分の単結晶シリコン膜6をレジストパターンで覆った状
態で、例えばまずn型不純物をイオン注入することによ
りn゛型の半導体領域8及び9を形成し、このレジスト
パターンを除去した後に、他方のゲート電極3の上面及
び側壁の部分の単結晶シリコン膜6を、新たに形成され
たレジストパターンで覆った状態でp型不純物をイオン
注入することによりP゛型の半導体領域8及び9を形成
するようにすれば、nチャンネルMOS)ランジスタ及
びPチャンネルMOSトランジスタを互いに隣接して形
成することが可能であり、これによってCMOSを形成
することが可能である。
また、上述の実施例においては、絶縁基板としてシリコ
ン基板1上に絶縁膜2を形成したものを用いたが、これ
以外の各種の絶縁基板を用いることも可能である。
更に、ゲート電極3は多結晶シリコン膜やポリサイド膜
ばかりでな(、例えばタングステン膜のような高融点金
属膜により形成することも可能である。
〔発明の効果〕
本発明は、以上説明したように構成しているので、MO
S)ランジスタの特性のばらつきを低減することができ
、高集積、高密度化を図ることができ、更に狭チャンネ
ル効果を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図A〜第1図Fは本発明の一実施例によるMO3型
半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図、第2図A
及び第2図Bは従来のMO3型半導体装置の製造方法を
工程順に示す断面図である。 なお、図面に用いた符号において、 1−−−−一・シリコン基板 2 ・−−−m−絶縁膜 3 ・−・・・−ゲート電極 4−−−−−−・ゲート絶縁膜 5−・−・−シリコン膜 6−・・・−・単結晶シリコン膜 8.9 ・−−−−−一半導体領域 である。 第 図 り 第

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 絶縁基板上にゲート電極を形成する工程と、上記ゲート
    電極及び上記絶縁基板を覆うようにゲート絶縁膜及び半
    導体膜を順次形成する工程と、上記絶縁基板の表面に対
    して傾斜した方向から上記半導体膜にチャンネル領域の
    導電型及び不純物濃度を決定するための不純物をイオン
    注入する工程と、 上記半導体膜の凹部の側壁にマスクを形成する工程と、 上記マスクを用いて上記絶縁基板の表面に対して傾斜し
    た方向から上記半導体膜中にソース領域及びドレイン領
    域を形成するための不純物をイオン注入する工程とを具
    備するMOS型半導体装置の製造方法。
JP2227832A 1990-08-29 1990-08-29 Mos型半導体装置の製造方法 Pending JPH04109630A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2227832A JPH04109630A (ja) 1990-08-29 1990-08-29 Mos型半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2227832A JPH04109630A (ja) 1990-08-29 1990-08-29 Mos型半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04109630A true JPH04109630A (ja) 1992-04-10

Family

ID=16867074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2227832A Pending JPH04109630A (ja) 1990-08-29 1990-08-29 Mos型半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04109630A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07307476A (ja) * 1994-05-12 1995-11-21 Lg Semicon Co Ltd 薄膜トランジスタの構造及びその製造方法
JPH07321340A (ja) * 1994-05-12 1995-12-08 Lg Semicon Co Ltd 薄膜トランジスタの構造及びその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07307476A (ja) * 1994-05-12 1995-11-21 Lg Semicon Co Ltd 薄膜トランジスタの構造及びその製造方法
JPH07321340A (ja) * 1994-05-12 1995-12-08 Lg Semicon Co Ltd 薄膜トランジスタの構造及びその製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2605008B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US4803176A (en) Integrated circuit structure with active device in merged slot and method of making same
US4948745A (en) Process for elevated source/drain field effect structure
US5804858A (en) Body contacted SOI MOSFET
US6388296B1 (en) CMOS self-aligned strapped interconnection
JP2969341B2 (ja) Mos 電界効果トランジスタ素子及びその製造方法
JPH08250728A (ja) 電界効果型半導体装置及びその製造方法
JP2001148472A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2550235B2 (ja) Gold構造を有する半導体素子の製造方法
JP3274638B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH07153969A (ja) 分離型多結晶シリコン内構成体の製造方法
US20010002058A1 (en) Semiconductor apparatus and method of manufacture
JPH0821694B2 (ja) 超高集積半導体メモリ装置の製造方法
JPH0697192A (ja) 半導体装置及びその製造方法
US5731240A (en) Manufacturing method for semiconductor depositing device
JP3324648B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US20040169224A1 (en) Semiconductor device and manufacturing method therefor
JPH04109630A (ja) Mos型半導体装置の製造方法
JPH08181327A (ja) 薄膜トランジスタ及びその製造方法
JP2888857B2 (ja) 半導体装置
JPS6160589B2 (ja)
JP2660013B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6251248A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0521455A (ja) 半導体集積回路装置の製造方法
JPH0734453B2 (ja) 半導体集積回路装置の製造方法