JPH06181220A - 半導体装置および、その製造方法 - Google Patents
半導体装置および、その製造方法Info
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- JPH06181220A JPH06181220A JP33323492A JP33323492A JPH06181220A JP H06181220 A JPH06181220 A JP H06181220A JP 33323492 A JP33323492 A JP 33323492A JP 33323492 A JP33323492 A JP 33323492A JP H06181220 A JPH06181220 A JP H06181220A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】半導体装置においてゲート電極層と半導体基板
を短絡し、半導体基板上にゲ−ト絶縁膜を介してゲート
電極を形成した後、イオン注入あるいは、プラズマ処理
を行ない、その後、ゲート電極層と半導体基板を短絡し
ていた配線層を切断する工程を含むことを特徴とする半
導体装置および、その製造方法。 【効果】イオン注入あるいは、プラズマ処理にともない
発生するチャージアップによりMISトランジスタのゲ
ート電極がシリコン基板に対して高電圧になることが避
けられ、ゲート電極下のゲート絶縁膜に高電界ストレス
が印加されることを防止できる。よって、ゲート絶縁膜
の絶縁破壊および、信頼性劣化を低減でき、半導体装置
として高信頼性のデバイスを供給することができる。
を短絡し、半導体基板上にゲ−ト絶縁膜を介してゲート
電極を形成した後、イオン注入あるいは、プラズマ処理
を行ない、その後、ゲート電極層と半導体基板を短絡し
ていた配線層を切断する工程を含むことを特徴とする半
導体装置および、その製造方法。 【効果】イオン注入あるいは、プラズマ処理にともない
発生するチャージアップによりMISトランジスタのゲ
ート電極がシリコン基板に対して高電圧になることが避
けられ、ゲート電極下のゲート絶縁膜に高電界ストレス
が印加されることを防止できる。よって、ゲート絶縁膜
の絶縁破壊および、信頼性劣化を低減でき、半導体装置
として高信頼性のデバイスを供給することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に関し、特に半導体基板の素子形成領域にゲ−ト絶縁膜
を介してゲート電極を形成した後、イオン注入あるい
は、プラズマ処理を行なうMIS型半導体装置の製造方
法に関する。
に関し、特に半導体基板の素子形成領域にゲ−ト絶縁膜
を介してゲート電極を形成した後、イオン注入あるい
は、プラズマ処理を行なうMIS型半導体装置の製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のMIS型半導体装置においては、
ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極は、フローティ
ングのまま、イオン注入及びプラズマエッチング、プラ
ズマCVDの工程を経ていた。
ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極は、フローティ
ングのまま、イオン注入及びプラズマエッチング、プラ
ズマCVDの工程を経ていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の製造方
法では、ゲート電極形成後、イオン注入及びプラズマエ
ッチング、プラズマCVDなどのプラズマ処理を行なう
際、ゲート電極は、フローティングのままであるため、
チャージが発生する工程においてはゲート電極中に電荷
が蓄積され、電位が高くなる。そして、シリコン基板が
接地されることにより、ゲート電極とゲート電極下ノシ
リコン基板との間に高電圧が生じ、ゲート電極下のゲー
ト絶縁膜が破壊されるという課題がある。本発明は、か
かる課題を解決し、高歩留りかつ信頼性の高い半導体装
置の製造方法を提供することにある。
法では、ゲート電極形成後、イオン注入及びプラズマエ
ッチング、プラズマCVDなどのプラズマ処理を行なう
際、ゲート電極は、フローティングのままであるため、
チャージが発生する工程においてはゲート電極中に電荷
が蓄積され、電位が高くなる。そして、シリコン基板が
接地されることにより、ゲート電極とゲート電極下ノシ
リコン基板との間に高電圧が生じ、ゲート電極下のゲー
ト絶縁膜が破壊されるという課題がある。本発明は、か
かる課題を解決し、高歩留りかつ信頼性の高い半導体装
置の製造方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、半導体基板上にゲ−ト絶縁膜を介して
ゲート電極を形成した後、イオン注入あるいは、プラズ
マ処理を行なう半導体装置において、半導体基板上にゲ
ート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜の一部
の領域を除去し、半導体基板の表面を露出させる工程
と、半導体基板上にゲート電極層を堆積する工程と、M
ISトランジスタのゲート電極形成予定領域および、前
記半導体基板を露出させた領域と前記MISトランジス
タのゲート電極形成予定領域を短絡する配線領域とを除
くゲート電極層を選択的に除去する工程と、その後、前
記ゲート電極上に層間絶縁膜を形成する工程と、前記ゲ
ート電極と前記半導体基板を露出させた領域を短絡して
いた領域上の前記層間絶縁膜の一部分を除去する工程
と、前記ゲート電極と前記半導体基板を露出させた領域
を短絡していた領域の前記ゲート電極層の一部を除去す
る工程を含む手段を取ることと、半導体基板上にゲ−ト
絶縁膜を介してゲート電極を形成した後、イオン注入あ
るいは、プラズマ処理を行なう半導体装置において、半
導体基板上にゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲー
ト絶縁膜の一部の領域を除去し、半導体基板を露出させ
る工程と、半導体基板上に第一のゲート電極層を堆積す
る工程と、MISトランジスタのゲート電極形成予定領
域および、前記半導体基板を露出させた領域と前記MI
Sトランジスタのゲート電極形成予定領域を短絡する配
線領域とを除くゲート電極層を選択的に除去する工程
と、その後、前記の第一のゲート電極上に層間絶縁膜を
形成する工程と、前記第一のゲート電極または、前記半
導体基板を露出せしめた領域とを短絡している一部の領
域上の前記層間絶縁膜を除去する工程と、第二のゲート
電極層または、配線層を堆積する工程と、前記第二のゲ
ート電極層または、前記配線層と同時に、前記第一のゲ
ート電極と前記半導体基板を露出させた領域とを短絡し
ていた前記第一のゲート電極層の一部を除去する工程を
含む手段を取ることと、半導体基板上にゲ−ト絶縁膜を
介してゲート電極を形成した後、イオン注入あるいは、
プラズマ処理を行なう半導体装置において、半導体基板
上にゲート絶縁膜を介して設けられる同一材質で構成さ
れるゲート電極に於て、下層電極の膜厚が上層電極の膜
厚より薄くする手段を取ることと、半導体基板上にゲ−
ト絶縁膜を介してゲート電極を形成した後、イオン注入
あるいは、プラズマ処理を行なう半導体装置において、
半導体基板上にゲート絶縁膜を介して設けられる前記同
一材質で構成されるゲート電極を、多結晶シリコン膜と
する手段を取ることと、半導体基板上にゲ−ト絶縁膜を
介してゲート電極を形成した後、イオン注入あるいは、
プラズマ処理を行なう半導体装置において、半導体基板
上にゲート絶縁膜を介して設けられる前記異なる材質で
構成されるゲート電極が、下層は多結晶シリコン膜、上
層は高融点金属とする手段を取ることと、半導体基板上
にゲ−ト絶縁膜を介してゲート電極を形成した後、イオ
ン注入あるいは、プラズマ処理を行なう半導体装置にお
いて、ゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁
膜の一部の領域を除去し、半導体基板を露出させる工程
と、ゲート電極の下層を堆積する工程と、前記半導体基
板を露出させた領域上の前記ゲート電極の下層の一部を
除去する工程と、再度、半導体基板を露出させる工程
と、ゲート電極の上層を堆積する工程と、MISトラン
ジスタのゲート電極形成予定領域および、前記半導体基
板を露出させた領域とゲート電極が短絡する領域と前記
MISトランジスタのゲート電極形成領域を接続する配
線領域を除くゲート電極層を除去する工程と、その後、
前記ゲート電極上に層間絶縁膜を形成する工程と、前記
ゲート電極と前記半導体基板を露出させた領域を短絡し
ていた領域上の前記層間絶縁膜の一部分を除去する工程
と、第二のゲート電極または、前記配線層を堆積する工
程と、前記第二のゲート電極または、前記配線層と同時
に、前記第一のゲート電極と前記半導体基板を露出させ
た領域を短絡していた前記第一のゲート電極の上層の一
部をエッチングする工程を含む手段を取ることと、半導
体基板上にゲ−ト絶縁膜を介してゲート電極を形成した
後、イオン注入あるいは、プラズマ処理を行なう半導体
装置において、半導体基板上にゲート絶縁膜を介して設
けられる前記同一材質で構成されるゲート電極が、多結
晶シリコン膜であることを特徴とすることと、半導体基
板上にゲ−ト絶縁膜を介してゲート電極を形成した後、
イオン注入あるいは、プラズマ処理を行なう半導体装置
において、半導体基板上にゲート絶縁膜を介して設けら
れる前記異なる材質で構成されるゲート電極が、下層は
多結晶シリコン膜、上層を高融点金属とする手段を取
る。
解決するために、半導体基板上にゲ−ト絶縁膜を介して
ゲート電極を形成した後、イオン注入あるいは、プラズ
マ処理を行なう半導体装置において、半導体基板上にゲ
ート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜の一部
の領域を除去し、半導体基板の表面を露出させる工程
と、半導体基板上にゲート電極層を堆積する工程と、M
ISトランジスタのゲート電極形成予定領域および、前
記半導体基板を露出させた領域と前記MISトランジス
タのゲート電極形成予定領域を短絡する配線領域とを除
くゲート電極層を選択的に除去する工程と、その後、前
記ゲート電極上に層間絶縁膜を形成する工程と、前記ゲ
ート電極と前記半導体基板を露出させた領域を短絡して
いた領域上の前記層間絶縁膜の一部分を除去する工程
と、前記ゲート電極と前記半導体基板を露出させた領域
を短絡していた領域の前記ゲート電極層の一部を除去す
る工程を含む手段を取ることと、半導体基板上にゲ−ト
絶縁膜を介してゲート電極を形成した後、イオン注入あ
るいは、プラズマ処理を行なう半導体装置において、半
導体基板上にゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲー
ト絶縁膜の一部の領域を除去し、半導体基板を露出させ
る工程と、半導体基板上に第一のゲート電極層を堆積す
る工程と、MISトランジスタのゲート電極形成予定領
域および、前記半導体基板を露出させた領域と前記MI
Sトランジスタのゲート電極形成予定領域を短絡する配
線領域とを除くゲート電極層を選択的に除去する工程
と、その後、前記の第一のゲート電極上に層間絶縁膜を
形成する工程と、前記第一のゲート電極または、前記半
導体基板を露出せしめた領域とを短絡している一部の領
域上の前記層間絶縁膜を除去する工程と、第二のゲート
電極層または、配線層を堆積する工程と、前記第二のゲ
ート電極層または、前記配線層と同時に、前記第一のゲ
ート電極と前記半導体基板を露出させた領域とを短絡し
ていた前記第一のゲート電極層の一部を除去する工程を
含む手段を取ることと、半導体基板上にゲ−ト絶縁膜を
介してゲート電極を形成した後、イオン注入あるいは、
プラズマ処理を行なう半導体装置において、半導体基板
上にゲート絶縁膜を介して設けられる同一材質で構成さ
れるゲート電極に於て、下層電極の膜厚が上層電極の膜
厚より薄くする手段を取ることと、半導体基板上にゲ−
ト絶縁膜を介してゲート電極を形成した後、イオン注入
あるいは、プラズマ処理を行なう半導体装置において、
半導体基板上にゲート絶縁膜を介して設けられる前記同
一材質で構成されるゲート電極を、多結晶シリコン膜と
する手段を取ることと、半導体基板上にゲ−ト絶縁膜を
介してゲート電極を形成した後、イオン注入あるいは、
プラズマ処理を行なう半導体装置において、半導体基板
上にゲート絶縁膜を介して設けられる前記異なる材質で
構成されるゲート電極が、下層は多結晶シリコン膜、上
層は高融点金属とする手段を取ることと、半導体基板上
にゲ−ト絶縁膜を介してゲート電極を形成した後、イオ
ン注入あるいは、プラズマ処理を行なう半導体装置にお
いて、ゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁
膜の一部の領域を除去し、半導体基板を露出させる工程
と、ゲート電極の下層を堆積する工程と、前記半導体基
板を露出させた領域上の前記ゲート電極の下層の一部を
除去する工程と、再度、半導体基板を露出させる工程
と、ゲート電極の上層を堆積する工程と、MISトラン
ジスタのゲート電極形成予定領域および、前記半導体基
板を露出させた領域とゲート電極が短絡する領域と前記
MISトランジスタのゲート電極形成領域を接続する配
線領域を除くゲート電極層を除去する工程と、その後、
前記ゲート電極上に層間絶縁膜を形成する工程と、前記
ゲート電極と前記半導体基板を露出させた領域を短絡し
ていた領域上の前記層間絶縁膜の一部分を除去する工程
と、第二のゲート電極または、前記配線層を堆積する工
程と、前記第二のゲート電極または、前記配線層と同時
に、前記第一のゲート電極と前記半導体基板を露出させ
た領域を短絡していた前記第一のゲート電極の上層の一
部をエッチングする工程を含む手段を取ることと、半導
体基板上にゲ−ト絶縁膜を介してゲート電極を形成した
後、イオン注入あるいは、プラズマ処理を行なう半導体
装置において、半導体基板上にゲート絶縁膜を介して設
けられる前記同一材質で構成されるゲート電極が、多結
晶シリコン膜であることを特徴とすることと、半導体基
板上にゲ−ト絶縁膜を介してゲート電極を形成した後、
イオン注入あるいは、プラズマ処理を行なう半導体装置
において、半導体基板上にゲート絶縁膜を介して設けら
れる前記異なる材質で構成されるゲート電極が、下層は
多結晶シリコン膜、上層を高融点金属とする手段を取
る。
【0005】
【作用】本発明の半導体装置の製造方法においては、ゲ
ート電極形成後、イオン注入、プラズマ処理によって発
生する電荷は、ゲート電極とシリコン基板が接続されて
いるためにゲート電極に滞まることなく、シリコン基板
に逃げていく。したがって、ゲート絶縁膜を挟む、ゲー
ト電極とシリコン基板間に高電圧が印加されることを防
ぐことが出来る。
ート電極形成後、イオン注入、プラズマ処理によって発
生する電荷は、ゲート電極とシリコン基板が接続されて
いるためにゲート電極に滞まることなく、シリコン基板
に逃げていく。したがって、ゲート絶縁膜を挟む、ゲー
ト電極とシリコン基板間に高電圧が印加されることを防
ぐことが出来る。
【0006】
【実施例】図1は、本発明の実施例により、製造された
MISトランジスタ領域のウェハーの平面図である。図
2〜図4は、本発明の実施例を工程順に沿ってみたMI
Sトランジスタ領域のウェハーの断面図であり、図1に
おいる一点鎖線ABで割ったもので、以下に詳細に説明
する。
MISトランジスタ領域のウェハーの平面図である。図
2〜図4は、本発明の実施例を工程順に沿ってみたMI
Sトランジスタ領域のウェハーの断面図であり、図1に
おいる一点鎖線ABで割ったもので、以下に詳細に説明
する。
【0007】まず、図2の実施例は、写真食刻法により
Nチャンネル素子形成領域を開孔しB(ボロン)イオン
を注入し、Pウェル202を形成し、同様に写真食刻法
によりPチャンネル素子形成領域にP(リン)イオンを
注入し、Nウェルを形成する。
Nチャンネル素子形成領域を開孔しB(ボロン)イオン
を注入し、Pウェル202を形成し、同様に写真食刻法
によりPチャンネル素子形成領域にP(リン)イオンを
注入し、Nウェルを形成する。
【0008】その後、1100℃から1200℃の熱処
理を行いB(ボロン)とP(リン)の不純物を拡散させ
る。
理を行いB(ボロン)とP(リン)の不純物を拡散させ
る。
【0009】次に、シリコン基板上に100nmの膜厚
の二酸化シリコン膜を形成し、さらに前記二酸化シリコ
ン膜上にCVD法によりシリコン窒化膜を160nm程
度堆積した後、写真食刻法により素子形成領域にのみ前
記シリコン窒化膜を残し、更に、写真食刻法によりP型
ストッパ形成領域を開孔し、B(ボロン)イオンを注入
してP型ストッパ203を形成する。
の二酸化シリコン膜を形成し、さらに前記二酸化シリコ
ン膜上にCVD法によりシリコン窒化膜を160nm程
度堆積した後、写真食刻法により素子形成領域にのみ前
記シリコン窒化膜を残し、更に、写真食刻法によりP型
ストッパ形成領域を開孔し、B(ボロン)イオンを注入
してP型ストッパ203を形成する。
【0010】次に、前記シリコン窒化膜をマスクとし
て、水蒸気酸化により選択的にフィールド酸化膜として
厚さ400nm以上の二酸化シリコン膜204(以降、
LOCOS酸化膜と称する)を形成した後、前記シリコ
ン窒化膜を除去する。
て、水蒸気酸化により選択的にフィールド酸化膜として
厚さ400nm以上の二酸化シリコン膜204(以降、
LOCOS酸化膜と称する)を形成した後、前記シリコ
ン窒化膜を除去する。
【0011】次に、犠牲酸化として素子形成領域に膜厚
約20nm〜40nmの二酸化シリコン膜を形成した
後、弗酸を含む溶液中で前記二酸化シリコン膜をエッチ
ングする。
約20nm〜40nmの二酸化シリコン膜を形成した
後、弗酸を含む溶液中で前記二酸化シリコン膜をエッチ
ングする。
【0012】ついで、850℃の水蒸気酸化を行い、素
子形成領域上にMISトランジスタのゲート絶縁膜とし
て膜厚15nmの二酸化シリコン膜205を形成した
後、MISトランジスタのしきい値電圧を調整するため
に、B(ボロン)または、BF2のイオン注入を行な
う。
子形成領域上にMISトランジスタのゲート絶縁膜とし
て膜厚15nmの二酸化シリコン膜205を形成した
後、MISトランジスタのしきい値電圧を調整するため
に、B(ボロン)または、BF2のイオン注入を行な
う。
【0013】次に、写真食刻法により、MISトランジ
スタのゲート電極とゲート電極材を用いてシリコン基板
と接続する素子形成領域を開孔し、その領域の二酸化シ
リコン膜205を除去する。この際、同時に他のMIS
トランジスタのゲート電極とゲート電極材を用いて接続
するMISトランジスタのソースまたは、ドレイン領域
の一部を開孔し、その領域の二酸化シリコン膜205を
除去する。
スタのゲート電極とゲート電極材を用いてシリコン基板
と接続する素子形成領域を開孔し、その領域の二酸化シ
リコン膜205を除去する。この際、同時に他のMIS
トランジスタのゲート電極とゲート電極材を用いて接続
するMISトランジスタのソースまたは、ドレイン領域
の一部を開孔し、その領域の二酸化シリコン膜205を
除去する。
【0014】ついで、多結晶シリコン膜208をCVD
法によりウェハー全面に約100nmから450nm堆
積させ、POCl3 を用いて900℃前後で数10分の
熱処理により多結晶シリコン膜中にP(リン)イオンを
拡散させ、同時にソースまたは、ドレインの一部の領域
207aおよび、MISトランジスタのゲート電極とゲ
ート電極材を用いてシリコン基板と接続する素子形成領
域207bを高濃度不純物領域とする。
法によりウェハー全面に約100nmから450nm堆
積させ、POCl3 を用いて900℃前後で数10分の
熱処理により多結晶シリコン膜中にP(リン)イオンを
拡散させ、同時にソースまたは、ドレインの一部の領域
207aおよび、MISトランジスタのゲート電極とゲ
ート電極材を用いてシリコン基板と接続する素子形成領
域207bを高濃度不純物領域とする。
【0015】そして、写真食刻法により、パターニング
を行った後、フロン123とO2 及びSF6 の混合ガス
を用い、数mTorrの圧力下でゲート電極材のエッチ
ングを行い、ゲート電極208を形成し且つ、MISト
ランジスタのゲート電極とシリコン基板と接続している
ゲート電極材を残す。
を行った後、フロン123とO2 及びSF6 の混合ガス
を用い、数mTorrの圧力下でゲート電極材のエッチ
ングを行い、ゲート電極208を形成し且つ、MISト
ランジスタのゲート電極とシリコン基板と接続している
ゲート電極材を残す。
【0016】そして、写真食刻法によりPch形成領域
及びPchのMISトランジスタのゲート電極を完全に
レジストで被覆して、エネルギー60keVから120
keV、ドーズ量1×1012cmー2から1×1014cm
ー2の条件下でNch形成領域にP(リン)または、As
(砒素)イオン209の注入を行い、N型の低濃度不純
物拡散領域210(オフセット領域)を形成する。
及びPchのMISトランジスタのゲート電極を完全に
レジストで被覆して、エネルギー60keVから120
keV、ドーズ量1×1012cmー2から1×1014cm
ー2の条件下でNch形成領域にP(リン)または、As
(砒素)イオン209の注入を行い、N型の低濃度不純
物拡散領域210(オフセット領域)を形成する。
【0017】次に、Nch形成領域及びNchのMIS
トランジスタのゲート電極を完全にレジストで被覆し
て、エネルギー60keVから120keV、ドーズ量
1×1012cmー2から1×1014cmー2の条件下でPc
h形成領域にB(ボロン)または、BF2イオンの注入
を行い、P型の低濃度不純物拡散領域(オフセット領
域)を形成する。ここで、仮にイオン注入により、チャ
ージが発生しても、ゲート電極は、シリコン基板に接続
されているため、チャージはゲート電極材を通じてシリ
コン基板に流れる。そのため、ゲート電極下のゲート絶
縁膜は、絶縁破壊を起こすことはない。
トランジスタのゲート電極を完全にレジストで被覆し
て、エネルギー60keVから120keV、ドーズ量
1×1012cmー2から1×1014cmー2の条件下でPc
h形成領域にB(ボロン)または、BF2イオンの注入
を行い、P型の低濃度不純物拡散領域(オフセット領
域)を形成する。ここで、仮にイオン注入により、チャ
ージが発生しても、ゲート電極は、シリコン基板に接続
されているため、チャージはゲート電極材を通じてシリ
コン基板に流れる。そのため、ゲート電極下のゲート絶
縁膜は、絶縁破壊を起こすことはない。
【0018】ついで、ウェハー全面にCVD法により二
酸化シリコン膜を500nm〜1μm程度堆積した後、
反応ガスCHF3により二酸化シリコン膜を平坦部に堆
積した二酸化シリコン膜の膜厚分だけ異方性エッチング
することによりゲ−ト電極に側壁211を設ける。ここ
においても、エッチングにより、チャージが発生して
も、ゲート電極208は、シリコン基板に接続されてい
るため、チャージはゲート電極材、素子形成領域207
bを通じて、シリコン基板に流れる。そのため、ゲート
電極下のゲート絶縁膜205は、絶縁破壊を起こすこと
はない。
酸化シリコン膜を500nm〜1μm程度堆積した後、
反応ガスCHF3により二酸化シリコン膜を平坦部に堆
積した二酸化シリコン膜の膜厚分だけ異方性エッチング
することによりゲ−ト電極に側壁211を設ける。ここ
においても、エッチングにより、チャージが発生して
も、ゲート電極208は、シリコン基板に接続されてい
るため、チャージはゲート電極材、素子形成領域207
bを通じて、シリコン基板に流れる。そのため、ゲート
電極下のゲート絶縁膜205は、絶縁破壊を起こすこと
はない。
【0019】つぎに、ウェハー全面にCVD法により二
酸化シリコン膜を10nm〜30nm程度堆積した後、
写真食刻法によりPch形成領域及びPchのMISト
ランジスタのゲート電極を完全にレジストで被覆して、
エネルギー60keVから120keV、ドーズ量4×
1015cmー2以上の条件下でNch形成領域にP(リ
ン)または、As(砒素)212のイオン注入を行った
後、レジスト表面をO2のプラズマ中で剥離し、更に、
H2SO4によりレジストを完全に剥離する。
酸化シリコン膜を10nm〜30nm程度堆積した後、
写真食刻法によりPch形成領域及びPchのMISト
ランジスタのゲート電極を完全にレジストで被覆して、
エネルギー60keVから120keV、ドーズ量4×
1015cmー2以上の条件下でNch形成領域にP(リ
ン)または、As(砒素)212のイオン注入を行った
後、レジスト表面をO2のプラズマ中で剥離し、更に、
H2SO4によりレジストを完全に剥離する。
【0020】次に、Nch形成領域及びNchのMIS
トランジスタのゲート電極を完全にレジスト214で被
覆して、エネルギー60keVから120keV、ドー
ズ量2×1015cmー2以上の条件下でPch形成領域に
BF2のイオン注入を行った後、レジスト表面をO2 の
プラズマ中で剥離し、更に、H2SO4によりレジスト2
14を完全に剥離する。ここにおいても、イオン注入お
よびレジスト剥離に伴い、チャージが発生しても、ゲー
ト電極208は、シリコン基板に接続されているため、
チャージはゲート電極材を通じてシリコン基板に流れ、
ゲート電極下のゲート絶縁膜は、絶縁破壊を起こすこと
はない。
トランジスタのゲート電極を完全にレジスト214で被
覆して、エネルギー60keVから120keV、ドー
ズ量2×1015cmー2以上の条件下でPch形成領域に
BF2のイオン注入を行った後、レジスト表面をO2 の
プラズマ中で剥離し、更に、H2SO4によりレジスト2
14を完全に剥離する。ここにおいても、イオン注入お
よびレジスト剥離に伴い、チャージが発生しても、ゲー
ト電極208は、シリコン基板に接続されているため、
チャージはゲート電極材を通じてシリコン基板に流れ、
ゲート電極下のゲート絶縁膜は、絶縁破壊を起こすこと
はない。
【0021】そして、写真食刻法により、MISトラン
ジスタのゲート電極とゲート電極材を用いてシリコン基
板と接続していた一部分の領域上のレジスト216を開
孔した後、フロン123とO2 及びSF6の混合ガスを
用い、数mTorrの圧力下でゲート電極材のエッチン
グを行い、MISトランジスタのゲート電極とゲート電
極材を用いてシリコン基板と接続していた一部分を切断
し、MISトランジスタのゲート電極217を残す。
ジスタのゲート電極とゲート電極材を用いてシリコン基
板と接続していた一部分の領域上のレジスト216を開
孔した後、フロン123とO2 及びSF6の混合ガスを
用い、数mTorrの圧力下でゲート電極材のエッチン
グを行い、MISトランジスタのゲート電極とゲート電
極材を用いてシリコン基板と接続していた一部分を切断
し、MISトランジスタのゲート電極217を残す。
【0022】以降の工程は、通常の方法に従って、ウェ
ハー全面に層間絶縁膜としてNSG膜218を約100
nm程度堆積し、写真食刻法によりソースおよびドレイ
ンの引出し用のコンタクト・ホール219を形成したの
ち、電極配線用のアルミニウムをスパッタして、写真食
刻法によりアルミニウム配線のパターニングを行い、ア
ルミニウム配線221を形成する。
ハー全面に層間絶縁膜としてNSG膜218を約100
nm程度堆積し、写真食刻法によりソースおよびドレイ
ンの引出し用のコンタクト・ホール219を形成したの
ち、電極配線用のアルミニウムをスパッタして、写真食
刻法によりアルミニウム配線のパターニングを行い、ア
ルミニウム配線221を形成する。
【0023】そして、パッシベーション膜として二酸化
シリコン膜222をCVD法を用いて堆積し、写真食刻
法により、パッドを開孔した後、弗酸を含む溶液によ
り、パッシベーション膜を除去し、電極引出し口を形成
する。
シリコン膜222をCVD法を用いて堆積し、写真食刻
法により、パッドを開孔した後、弗酸を含む溶液によ
り、パッシベーション膜を除去し、電極引出し口を形成
する。
【0024】このように形成された半導体装置では、半
導体基板の素子形成領域上にゲート電極を形成した後の
イオン注入あるいは、プラズマ処理により、チャージが
発生しても、ゲート電極は、シリコン基板に接続されて
いるため、チャージはゲート電極材を通じてシリコン基
板に流れる。そのため、ゲート電極下のゲート絶縁膜
は、絶縁破壊を起こすことはない。したがって、高歩留
りかつ、高信頼性の半導体装置を提供できる。
導体基板の素子形成領域上にゲート電極を形成した後の
イオン注入あるいは、プラズマ処理により、チャージが
発生しても、ゲート電極は、シリコン基板に接続されて
いるため、チャージはゲート電極材を通じてシリコン基
板に流れる。そのため、ゲート電極下のゲート絶縁膜
は、絶縁破壊を起こすことはない。したがって、高歩留
りかつ、高信頼性の半導体装置を提供できる。
【0025】また、図3の実施例は、写真食刻法により
Nチャンネル素子形成領域を開孔しB(ボロン)イオン
を注入し、Pウェル302を形成し、同様に写真食刻法
によりPチャンネル素子形成領域にP(リン)イオンを
注入し、Nウェルを形成する。
Nチャンネル素子形成領域を開孔しB(ボロン)イオン
を注入し、Pウェル302を形成し、同様に写真食刻法
によりPチャンネル素子形成領域にP(リン)イオンを
注入し、Nウェルを形成する。
【0026】その後、1100℃から1200℃の熱処
理を行いB(ボロン)とP(リン)の不純物を拡散させ
る。
理を行いB(ボロン)とP(リン)の不純物を拡散させ
る。
【0027】次に、シリコン基板上に100nmの膜厚
の二酸化シリコン膜を形成し、さらに前記二酸化シリコ
ン膜上にCVD法によりシリコン窒化膜を160nm程
度堆積した後、写真食刻法により素子形成領域にのみ前
記シリコン窒化膜を残し、更に、写真食刻法によりP型
ストッパ形成領域を開孔し、B(ボロン)イオンを注入
してP型ストッパ303を形成する。
の二酸化シリコン膜を形成し、さらに前記二酸化シリコ
ン膜上にCVD法によりシリコン窒化膜を160nm程
度堆積した後、写真食刻法により素子形成領域にのみ前
記シリコン窒化膜を残し、更に、写真食刻法によりP型
ストッパ形成領域を開孔し、B(ボロン)イオンを注入
してP型ストッパ303を形成する。
【0028】次に、前記シリコン窒化膜をマスクとし
て、水蒸気酸化により選択的にフィールド酸化膜として
厚さ400nm以上の二酸化シリコン膜304(以降、
LOCOS酸化膜と称する)を形成した後、前記シリコ
ン窒化膜を除去する。
て、水蒸気酸化により選択的にフィールド酸化膜として
厚さ400nm以上の二酸化シリコン膜304(以降、
LOCOS酸化膜と称する)を形成した後、前記シリコ
ン窒化膜を除去する。
【0029】次に、犠牲酸化として素子形成領域に膜厚
約20nm〜40nmの二酸化シリコン膜を形成した
後、弗酸を含む溶液中で前記二酸化シリコン膜をエッチ
ングする。
約20nm〜40nmの二酸化シリコン膜を形成した
後、弗酸を含む溶液中で前記二酸化シリコン膜をエッチ
ングする。
【0030】ついで、850℃の水蒸気酸化を行い、素
子形成領域上にMISトランジスタのゲート絶縁膜とし
て膜厚15nmの二酸化シリコン膜305を形成した
後、MISトランジスタのしきい値電圧を調整するため
に、B(ボロン)または、BF2のイオン注入を行な
う。
子形成領域上にMISトランジスタのゲート絶縁膜とし
て膜厚15nmの二酸化シリコン膜305を形成した
後、MISトランジスタのしきい値電圧を調整するため
に、B(ボロン)または、BF2のイオン注入を行な
う。
【0031】次に、写真食刻法により、MISトランジ
スタのゲート電極とゲート電極材を用いてシリコン基板
と接続する素子形成領域を開孔し、その領域の二酸化シ
リコン膜305を除去する。この際、同時に他のMIS
トランジスタのゲート電極とゲート電極材を用いて接続
するMISトランジスタのソースまたは、ドレイン領域
の一部を開孔し、その領域の二酸化シリコン膜305を
除去する。
スタのゲート電極とゲート電極材を用いてシリコン基板
と接続する素子形成領域を開孔し、その領域の二酸化シ
リコン膜305を除去する。この際、同時に他のMIS
トランジスタのゲート電極とゲート電極材を用いて接続
するMISトランジスタのソースまたは、ドレイン領域
の一部を開孔し、その領域の二酸化シリコン膜305を
除去する。
【0032】ついで、多結晶シリコン膜308をCVD
法によりウェハー全面に約100nmから450nm堆
積させ、POCl3 を用いて900℃前後で数10分の
熱処理により多結晶シリコン膜中にP(リン)イオンを
拡散させ、同時にソースまたは、ドレインの一部の領域
307aおよび、MISトランジスタのゲート電極とゲ
ート電極材を用いてシリコン基板と接続する素子形成領
域307bを高濃度不純物領域とする。
法によりウェハー全面に約100nmから450nm堆
積させ、POCl3 を用いて900℃前後で数10分の
熱処理により多結晶シリコン膜中にP(リン)イオンを
拡散させ、同時にソースまたは、ドレインの一部の領域
307aおよび、MISトランジスタのゲート電極とゲ
ート電極材を用いてシリコン基板と接続する素子形成領
域307bを高濃度不純物領域とする。
【0033】更に、CVD法により前記多結晶シリコン
膜上にMo(モリブデン)309を100nmから25
0nm堆積する。
膜上にMo(モリブデン)309を100nmから25
0nm堆積する。
【0034】そして、写真食刻法により、パターニング
を行った後、フロン123とO2 及びSF6 の混合ガス
を用い、数mTorrの圧力下でゲート電極材のエッチ
ングを行い、ゲート電極308を形成し且つ、MISト
ランジスタのゲート電極とシリコン基板と接続している
ゲート電極材を残す。
を行った後、フロン123とO2 及びSF6 の混合ガス
を用い、数mTorrの圧力下でゲート電極材のエッチ
ングを行い、ゲート電極308を形成し且つ、MISト
ランジスタのゲート電極とシリコン基板と接続している
ゲート電極材を残す。
【0035】そして、写真食刻法によりPch形成領域
及びPchのMISトランジスタのゲート電極を完全に
レジストで被覆して、エネルギー60keVから120
keV、ドーズ量1×1012cmー2から1×1014cm
ー2の条件下でNch形成領域にP(リン)または、As
(砒素)イオン310の注入を行い、N型の低濃度不純
物拡散領域311(オフセット領域)を形成する。
及びPchのMISトランジスタのゲート電極を完全に
レジストで被覆して、エネルギー60keVから120
keV、ドーズ量1×1012cmー2から1×1014cm
ー2の条件下でNch形成領域にP(リン)または、As
(砒素)イオン310の注入を行い、N型の低濃度不純
物拡散領域311(オフセット領域)を形成する。
【0036】次に、Nch形成領域及びNchのMIS
トランジスタのゲート電極を完全にレジストで被覆し
て、エネルギー60keVから120keV、ドーズ量
1×1012cmー2から1×1014cmー2の条件下でPc
h形成領域にB(ボロン)または、BF2イオンの注入
を行い、P型の低濃度不純物拡散領域(オフセット領
域)を形成する。ここで、仮にイオン注入により、チャ
ージが発生しても、ゲート電極は、シリコン基板に接続
されているため、チャージはゲート電極材を通じてシリ
コン基板に流れる。そのため、ゲート電極下のゲート絶
縁膜は、絶縁破壊を起こすことはない。
トランジスタのゲート電極を完全にレジストで被覆し
て、エネルギー60keVから120keV、ドーズ量
1×1012cmー2から1×1014cmー2の条件下でPc
h形成領域にB(ボロン)または、BF2イオンの注入
を行い、P型の低濃度不純物拡散領域(オフセット領
域)を形成する。ここで、仮にイオン注入により、チャ
ージが発生しても、ゲート電極は、シリコン基板に接続
されているため、チャージはゲート電極材を通じてシリ
コン基板に流れる。そのため、ゲート電極下のゲート絶
縁膜は、絶縁破壊を起こすことはない。
【0037】ついで、ウェハー全面にCVD法により二
酸化シリコン膜を500nm〜1μm程度堆積した後、
反応ガスCHF3により二酸化シリコン膜を平坦部に堆
積した二酸化シリコン膜の膜厚分だけ異方性エッチング
することによりゲ−ト電極に側壁312を設ける。ここ
においても、エッチングにより、チャージが発生して
も、ゲート電極308は、シリコン基板に接続されてい
るため、チャージはゲート電極材、素子形成領域307
bを通じて、シリコン基板に流れる。そのため、ゲート
電極下のゲート絶縁膜305は、絶縁破壊を起こすこと
はない。
酸化シリコン膜を500nm〜1μm程度堆積した後、
反応ガスCHF3により二酸化シリコン膜を平坦部に堆
積した二酸化シリコン膜の膜厚分だけ異方性エッチング
することによりゲ−ト電極に側壁312を設ける。ここ
においても、エッチングにより、チャージが発生して
も、ゲート電極308は、シリコン基板に接続されてい
るため、チャージはゲート電極材、素子形成領域307
bを通じて、シリコン基板に流れる。そのため、ゲート
電極下のゲート絶縁膜305は、絶縁破壊を起こすこと
はない。
【0038】つぎに、ウェハー全面にCVD法により二
酸化シリコン膜を10nm〜30nm程度堆積した後、
写真食刻法によりPch形成領域及びPchのMISト
ランジスタのゲート電極を完全にレジストで被覆して、
エネルギー60keVから120keV、ドーズ量4×
1015cmー2以上の条件下でNch形成領域にP(リ
ン)または、As(砒素)313のイオン注入を行った
後、レジスト表面をO2のプラズマ中で剥離し、更に、
H2SO4によりレジストを完全に剥離する。
酸化シリコン膜を10nm〜30nm程度堆積した後、
写真食刻法によりPch形成領域及びPchのMISト
ランジスタのゲート電極を完全にレジストで被覆して、
エネルギー60keVから120keV、ドーズ量4×
1015cmー2以上の条件下でNch形成領域にP(リ
ン)または、As(砒素)313のイオン注入を行った
後、レジスト表面をO2のプラズマ中で剥離し、更に、
H2SO4によりレジストを完全に剥離する。
【0039】次に、Nch形成領域及びNchのMIS
トランジスタのゲート電極を完全にレジスト315で被
覆して、エネルギー60keVから120keV、ドー
ズ量2×1015cmー2以上の条件下でPch形成領域に
BF2316のイオン注入を行った後、レジスト表面を
O2 のプラズマ中で剥離し、更に、H2SO4によりレジ
スト315を完全に剥離する。ここにおいても、イオン
注入およびレジスト剥離に伴い、チャージが発生して
も、ゲート電極308は、シリコン基板に接続されてい
るため、チャージはゲート電極材を通じてシリコン基板
に流れ、ゲート電極下のゲート絶縁膜は、絶縁破壊を起
こすことはない。
トランジスタのゲート電極を完全にレジスト315で被
覆して、エネルギー60keVから120keV、ドー
ズ量2×1015cmー2以上の条件下でPch形成領域に
BF2316のイオン注入を行った後、レジスト表面を
O2 のプラズマ中で剥離し、更に、H2SO4によりレジ
スト315を完全に剥離する。ここにおいても、イオン
注入およびレジスト剥離に伴い、チャージが発生して
も、ゲート電極308は、シリコン基板に接続されてい
るため、チャージはゲート電極材を通じてシリコン基板
に流れ、ゲート電極下のゲート絶縁膜は、絶縁破壊を起
こすことはない。
【0040】そして、写真食刻法により、MISトラン
ジスタのゲート電極とゲート電極材を用いてシリコン基
板と接続していた一部分の領域上のレジスト317を開
孔した後、フロン123とO2 及びSF6の混合ガスを
用い、数mTorrの圧力下でゲート電極材のエッチン
グを行い、MISトランジスタのゲート電極とゲート電
極材を用いてシリコン基板と接続していた一部分を切断
し、MISトランジスタのゲート電極318,319を
残す。
ジスタのゲート電極とゲート電極材を用いてシリコン基
板と接続していた一部分の領域上のレジスト317を開
孔した後、フロン123とO2 及びSF6の混合ガスを
用い、数mTorrの圧力下でゲート電極材のエッチン
グを行い、MISトランジスタのゲート電極とゲート電
極材を用いてシリコン基板と接続していた一部分を切断
し、MISトランジスタのゲート電極318,319を
残す。
【0041】以降の工程は、通常の方法に従って、ウェ
ハー全面に層間絶縁膜としてNSG膜320を約100
nm程度堆積し、写真食刻法によりソースおよびドレイ
ンの引出し用のコンタクト・ホール321上のレジスト
322を開孔したのち、電極配線用のアルミニウムをス
パッタして、写真食刻法によりアルミニウム配線のパタ
ーニングを行い、アルミニウム配線323を形成する。
ハー全面に層間絶縁膜としてNSG膜320を約100
nm程度堆積し、写真食刻法によりソースおよびドレイ
ンの引出し用のコンタクト・ホール321上のレジスト
322を開孔したのち、電極配線用のアルミニウムをス
パッタして、写真食刻法によりアルミニウム配線のパタ
ーニングを行い、アルミニウム配線323を形成する。
【0042】そして、パッシベーション膜として二酸化
シリコン膜324をCVD法を用いて堆積し、写真食刻
法により、パッドを開孔した後、弗酸を含む溶液によ
り、パッシベーション膜を除去し、電極引出し口を形成
する。
シリコン膜324をCVD法を用いて堆積し、写真食刻
法により、パッドを開孔した後、弗酸を含む溶液によ
り、パッシベーション膜を除去し、電極引出し口を形成
する。
【0043】このように形成された半導体装置では、半
導体基板の素子形成領域上にゲート電極を形成した後の
イオン注入あるいは、プラズマ処理により、チャージが
発生しても、ゲート電極は、シリコン基板に接続されて
いるため、チャージはゲート電極材を通じてシリコン基
板に流れる。そのため、ゲート電極下のゲート絶縁膜
は、絶縁破壊を起こすことはない。したがって、高歩留
りかつ、高信頼性の半導体装置を提供できる。
導体基板の素子形成領域上にゲート電極を形成した後の
イオン注入あるいは、プラズマ処理により、チャージが
発生しても、ゲート電極は、シリコン基板に接続されて
いるため、チャージはゲート電極材を通じてシリコン基
板に流れる。そのため、ゲート電極下のゲート絶縁膜
は、絶縁破壊を起こすことはない。したがって、高歩留
りかつ、高信頼性の半導体装置を提供できる。
【0044】また、図4の実施例は、写真食刻法により
Nチャンネル素子形成領域を開孔しB(ボロン)イオン
を注入し、Pウェル402を形成し、同様に写真食刻法
によりPチャンネル素子形成領域にP(リン)イオンを
注入し、Nウェルを形成する。
Nチャンネル素子形成領域を開孔しB(ボロン)イオン
を注入し、Pウェル402を形成し、同様に写真食刻法
によりPチャンネル素子形成領域にP(リン)イオンを
注入し、Nウェルを形成する。
【0045】その後、1100℃から1200℃の熱処
理を行いB(ボロン)とP(リン)の不純物を拡散させ
る。
理を行いB(ボロン)とP(リン)の不純物を拡散させ
る。
【0046】次に、シリコン基板上に100nmの膜厚
の二酸化シリコン膜を形成し、さらに前記二酸化シリコ
ン膜上にCVD法によりシリコン窒化膜を160nm程
度堆積した後、写真食刻法により素子形成領域にのみ前
記シリコン窒化膜を残し、更に、写真食刻法によりP型
ストッパ形成領域を開孔し、B(ボロン)イオンを注入
してP型ストッパ403を形成する。
の二酸化シリコン膜を形成し、さらに前記二酸化シリコ
ン膜上にCVD法によりシリコン窒化膜を160nm程
度堆積した後、写真食刻法により素子形成領域にのみ前
記シリコン窒化膜を残し、更に、写真食刻法によりP型
ストッパ形成領域を開孔し、B(ボロン)イオンを注入
してP型ストッパ403を形成する。
【0047】次に、前記シリコン窒化膜をマスクとし
て、水蒸気酸化により選択的にフィールド酸化膜として
厚さ400nm以上の二酸化シリコン膜404(以降、
LOCOS酸化膜と称する)を形成した後、前記シリコ
ン窒化膜を除去する。
て、水蒸気酸化により選択的にフィールド酸化膜として
厚さ400nm以上の二酸化シリコン膜404(以降、
LOCOS酸化膜と称する)を形成した後、前記シリコ
ン窒化膜を除去する。
【0048】次に、犠牲酸化として素子形成領域に膜厚
約20nm〜40nmの二酸化シリコン膜を形成した
後、弗酸を含む溶液中で前記二酸化シリコン膜をエッチ
ングする。
約20nm〜40nmの二酸化シリコン膜を形成した
後、弗酸を含む溶液中で前記二酸化シリコン膜をエッチ
ングする。
【0049】ついで、850℃の水蒸気酸化を行い、素
子形成領域上にMISトランジスタのゲート絶縁膜とし
て膜厚15nmの二酸化シリコン膜405を形成した
後、MISトランジスタのしきい値電圧を調整するため
に、B(ボロン)または、BF2のイオン注入を行な
う。
子形成領域上にMISトランジスタのゲート絶縁膜とし
て膜厚15nmの二酸化シリコン膜405を形成した
後、MISトランジスタのしきい値電圧を調整するため
に、B(ボロン)または、BF2のイオン注入を行な
う。
【0050】次に、写真食刻法により、MISトランジ
スタのゲート電極とゲート電極材を用いてシリコン基板
と接続する素子形成領域を開孔し、その領域の二酸化シ
リコン膜405を除去する。この際、同時に他のMIS
トランジスタのゲート電極とゲート電極材を用いて接続
するMISトランジスタのソースまたは、ドレイン領域
の一部を開孔し、その領域の二酸化シリコン膜405を
除去する。
スタのゲート電極とゲート電極材を用いてシリコン基板
と接続する素子形成領域を開孔し、その領域の二酸化シ
リコン膜405を除去する。この際、同時に他のMIS
トランジスタのゲート電極とゲート電極材を用いて接続
するMISトランジスタのソースまたは、ドレイン領域
の一部を開孔し、その領域の二酸化シリコン膜405を
除去する。
【0051】ついで、多結晶シリコン膜408をCVD
法によりウェハー全面に約100nmから450nm堆
積させ、POCl3 を用いて900℃前後で数10分の
熱処理により多結晶シリコン膜中にP(リン)イオンを
拡散させ、同時にソースまたは、ドレインの一部の領域
407aおよび、MISトランジスタのゲート電極とゲ
ート電極材を用いてシリコン基板と接続する素子形成領
域407bを高濃度不純物領域とする。
法によりウェハー全面に約100nmから450nm堆
積させ、POCl3 を用いて900℃前後で数10分の
熱処理により多結晶シリコン膜中にP(リン)イオンを
拡散させ、同時にソースまたは、ドレインの一部の領域
407aおよび、MISトランジスタのゲート電極とゲ
ート電極材を用いてシリコン基板と接続する素子形成領
域407bを高濃度不純物領域とする。
【0052】つぎに、写真食刻法によりMISトランジ
スタのゲート電極とゲート電極材を用いてシリコン基板
と接続している一部分の領域上のレジストを開孔した
後、フロン123とO2 及びSF6の混合ガスを用い、
数mTorrの圧力下でゲート電極材のエッチングを行
い、MISトランジスタのゲート電極とゲート電極材を
用いてシリコン基板と接続していた一部分を切断する。
スタのゲート電極とゲート電極材を用いてシリコン基板
と接続している一部分の領域上のレジストを開孔した
後、フロン123とO2 及びSF6の混合ガスを用い、
数mTorrの圧力下でゲート電極材のエッチングを行
い、MISトランジスタのゲート電極とゲート電極材を
用いてシリコン基板と接続していた一部分を切断する。
【0053】そして、CVD法により前記多結晶シリコ
ン膜上にMo(モリブデン)409を100nmから2
50nm堆積する。
ン膜上にMo(モリブデン)409を100nmから2
50nm堆積する。
【0054】そして、写真食刻法により、パターニング
を行った後、フロン123とO2 及びSF6 の混合ガス
を用い、数mTorrの圧力下でゲート電極材のエッチ
ングを行い、ゲート電極を形成し且つ、MISトランジ
スタのゲート電極とシリコン基板と接続しているMo
(モリブデン)409を残す。
を行った後、フロン123とO2 及びSF6 の混合ガス
を用い、数mTorrの圧力下でゲート電極材のエッチ
ングを行い、ゲート電極を形成し且つ、MISトランジ
スタのゲート電極とシリコン基板と接続しているMo
(モリブデン)409を残す。
【0055】そして、写真食刻法によりPch形成領域
及びPchのMISトランジスタのゲート電極を完全に
レジストで被覆して、エネルギー60keVから120
keV、ドーズ量1×1012cmー2から1×1014cm
ー2の条件下でNch形成領域にP(リン)または、As
(砒素)イオン410の注入を行い、N型の低濃度不純
物拡散領域411(オフセット領域)を形成する。
及びPchのMISトランジスタのゲート電極を完全に
レジストで被覆して、エネルギー60keVから120
keV、ドーズ量1×1012cmー2から1×1014cm
ー2の条件下でNch形成領域にP(リン)または、As
(砒素)イオン410の注入を行い、N型の低濃度不純
物拡散領域411(オフセット領域)を形成する。
【0056】次に、Nch形成領域及びNchのMIS
トランジスタのゲート電極を完全にレジストで被覆し
て、エネルギー60keVから120keV、ドーズ量
1×1012cmー2から1×1014cmー2の条件下でPc
h形成領域にB(ボロン)または、BF2イオンの注入
を行い、P型の低濃度不純物拡散領域(オフセット領
域)を形成する。ここで、仮にイオン注入により、チャ
ージが発生しても、ゲート電極は、シリコン基板に接続
されているため、チャージはゲート電極材を通じてシリ
コン基板に流れる。そのため、ゲート電極下のゲート絶
縁膜は、絶縁破壊を起こすことはない。
トランジスタのゲート電極を完全にレジストで被覆し
て、エネルギー60keVから120keV、ドーズ量
1×1012cmー2から1×1014cmー2の条件下でPc
h形成領域にB(ボロン)または、BF2イオンの注入
を行い、P型の低濃度不純物拡散領域(オフセット領
域)を形成する。ここで、仮にイオン注入により、チャ
ージが発生しても、ゲート電極は、シリコン基板に接続
されているため、チャージはゲート電極材を通じてシリ
コン基板に流れる。そのため、ゲート電極下のゲート絶
縁膜は、絶縁破壊を起こすことはない。
【0057】ついで、ウェハー全面にCVD法により二
酸化シリコン膜を500nm〜1μm程度堆積した後、
反応ガスCHF3により二酸化シリコン膜を平坦部に堆
積した二酸化シリコン膜の膜厚分だけ異方性エッチング
することによりゲ−ト電極に側壁412を設ける。ここ
においても、エッチングにより、チャージが発生して
も、ゲート電極は、シリコン基板に接続されているた
め、チャージはゲート電極材、素子形成領域407bを
通じて、シリコン基板に流れる。そのため、ゲート電極
下のゲート絶縁膜405は、絶縁破壊を起こすことはな
い。
酸化シリコン膜を500nm〜1μm程度堆積した後、
反応ガスCHF3により二酸化シリコン膜を平坦部に堆
積した二酸化シリコン膜の膜厚分だけ異方性エッチング
することによりゲ−ト電極に側壁412を設ける。ここ
においても、エッチングにより、チャージが発生して
も、ゲート電極は、シリコン基板に接続されているた
め、チャージはゲート電極材、素子形成領域407bを
通じて、シリコン基板に流れる。そのため、ゲート電極
下のゲート絶縁膜405は、絶縁破壊を起こすことはな
い。
【0058】つぎに、ウェハー全面にCVD法により二
酸化シリコン膜を10nm〜30nm程度堆積した後、
写真食刻法によりPch形成領域及びPchのMISト
ランジスタのゲート電極を完全にレジストで被覆して、
エネルギー60keVから120keV、ドーズ量4×
1015cmー2以上の条件下でNch形成領域にP(リ
ン)または、As(砒素)413のイオン注入を行った
後、レジスト表面をO2のプラズマ中で剥離し、更に、
H2SO4によりレジストを完全に剥離する。
酸化シリコン膜を10nm〜30nm程度堆積した後、
写真食刻法によりPch形成領域及びPchのMISト
ランジスタのゲート電極を完全にレジストで被覆して、
エネルギー60keVから120keV、ドーズ量4×
1015cmー2以上の条件下でNch形成領域にP(リ
ン)または、As(砒素)413のイオン注入を行った
後、レジスト表面をO2のプラズマ中で剥離し、更に、
H2SO4によりレジストを完全に剥離する。
【0059】次に、Nch形成領域及びNchのMIS
トランジスタのゲート電極を完全にレジスト415で被
覆して、エネルギー60keVから120keV、ドー
ズ量2×1015cmー2以上の条件下でPch形成領域に
BF2416のイオン注入を行った後、レジスト表面を
O2 のプラズマ中で剥離し、更に、H2SO4によりレジ
スト415を完全に剥離する。ここにおいても、イオン
注入およびレジスト剥離に伴い、チャージが発生して
も、ゲート電極308は、シリコン基板に接続されてい
るため、チャージはゲート電極材を通じてシリコン基板
に流れ、ゲート電極下のゲート絶縁膜は、絶縁破壊を起
こすことはない。
トランジスタのゲート電極を完全にレジスト415で被
覆して、エネルギー60keVから120keV、ドー
ズ量2×1015cmー2以上の条件下でPch形成領域に
BF2416のイオン注入を行った後、レジスト表面を
O2 のプラズマ中で剥離し、更に、H2SO4によりレジ
スト415を完全に剥離する。ここにおいても、イオン
注入およびレジスト剥離に伴い、チャージが発生して
も、ゲート電極308は、シリコン基板に接続されてい
るため、チャージはゲート電極材を通じてシリコン基板
に流れ、ゲート電極下のゲート絶縁膜は、絶縁破壊を起
こすことはない。
【0060】つぎに、ウェハー全面に層間絶縁膜として
NSG膜417を約100nm程度堆積し、写真食刻法
によりソースおよびドレインの引出し用のコンタクト・
ホール418aと同時にMISトランジスタのゲート電
極とゲート電極材を用いてシリコン基板と接続していた
一部の領域418bを開孔する。そののち、電極配線用
のアルミニウム1419をスパッタして、写真食刻法に
よりアルミニウム配線のパターニングを行い、アルミニ
ウム配線323を形成すると同時に、MISトランジス
タのゲート電極とゲート電極材を用いてシリコン基板と
接続していた一部の領域上のMo(モリブデン)409
を除去し、MISトランジスタのゲート電極とゲート電
極材を用いてシリコン基板と接続していた一部分を切断
する。
NSG膜417を約100nm程度堆積し、写真食刻法
によりソースおよびドレインの引出し用のコンタクト・
ホール418aと同時にMISトランジスタのゲート電
極とゲート電極材を用いてシリコン基板と接続していた
一部の領域418bを開孔する。そののち、電極配線用
のアルミニウム1419をスパッタして、写真食刻法に
よりアルミニウム配線のパターニングを行い、アルミニ
ウム配線323を形成すると同時に、MISトランジス
タのゲート電極とゲート電極材を用いてシリコン基板と
接続していた一部の領域上のMo(モリブデン)409
を除去し、MISトランジスタのゲート電極とゲート電
極材を用いてシリコン基板と接続していた一部分を切断
する。
【0061】そして、パッシベーション膜として二酸化
シリコン膜421をCVD法を用いて堆積し、写真食刻
法により、パッド部のレジストを開孔した後、弗酸を含
む溶液により、パッシベーション膜を除去し、電極引出
し口を形成する。
シリコン膜421をCVD法を用いて堆積し、写真食刻
法により、パッド部のレジストを開孔した後、弗酸を含
む溶液により、パッシベーション膜を除去し、電極引出
し口を形成する。
【0062】このように形成された半導体装置では、半
導体基板の素子形成領域上にゲート電極を形成した後の
イオン注入あるいは、プラズマ処理により、チャージが
発生しても、ゲート電極は、シリコン基板に接続されて
いるため、チャージはゲート電極材を通じてシリコン基
板に流れる。そのため、ゲート電極下のゲート絶縁膜
は、絶縁破壊を起こすことはない。したがって、高歩留
りかつ、高信頼性の半導体装置を提供できる。
導体基板の素子形成領域上にゲート電極を形成した後の
イオン注入あるいは、プラズマ処理により、チャージが
発生しても、ゲート電極は、シリコン基板に接続されて
いるため、チャージはゲート電極材を通じてシリコン基
板に流れる。そのため、ゲート電極下のゲート絶縁膜
は、絶縁破壊を起こすことはない。したがって、高歩留
りかつ、高信頼性の半導体装置を提供できる。
【0063】したがって、高歩留りかつ、高信頼性の半
導体装置を低コストで提供できる。
導体装置を低コストで提供できる。
【0064】尚、図3において、第一のゲート電極の上
層膜は、高融点金属Mo(モリブデン)としたが、多結
晶シリコン膜または、W(タングステン)、Ti(チタ
ン)などの高融点金属を用いてもよい。
層膜は、高融点金属Mo(モリブデン)としたが、多結
晶シリコン膜または、W(タングステン)、Ti(チタ
ン)などの高融点金属を用いてもよい。
【0065】
【発明の効果】以上、述べたように本発明の半導体装置
では、半導体基板の素子形成領域上にゲート電極を形成
した後のイオン注入あるいは、プラズマ処理により、チ
ャージが発生しても、ゲート電極は、シリコン基板に接
続されているため、チャージはゲート電極材を通じてシ
リコン基板に流れる。そのため、ゲート電極下のゲート
絶縁膜は、絶縁破壊を起こすことはない。
では、半導体基板の素子形成領域上にゲート電極を形成
した後のイオン注入あるいは、プラズマ処理により、チ
ャージが発生しても、ゲート電極は、シリコン基板に接
続されているため、チャージはゲート電極材を通じてシ
リコン基板に流れる。そのため、ゲート電極下のゲート
絶縁膜は、絶縁破壊を起こすことはない。
【0066】したがって、ゲート絶縁膜の不良を低減
し、高信頼性のゲート絶縁膜を維持することができ、半
導体装置として高歩留り且つ、高信頼性のデバイスを供
給することができる。
し、高信頼性のゲート絶縁膜を維持することができ、半
導体装置として高歩留り且つ、高信頼性のデバイスを供
給することができる。
【図1】 本発明の実施例の半導体装置の平面図であ
る。
る。
【図2】 本発明の実施例の半導体装置の断面図であ
る。
る。
【図3】 本発明の実施例の半導体装置の断面図であ
る。
る。
【図4】 本発明の実施例の半導体装置の断面図であ
る。
る。
101 MISトランジスタのソース 102 MISトランジスタのゲート 103 MISトランジスタのドレイン 104 MISトランジスタのドレインと配線の接続領
域 105 配線 106 コンタクト 107 配線 201,301,401 半導体基板 202,302,402 P型ウェル領域 203,303,403 ストッパ 204,304,404 LOCOS 205,305,405 二酸化シリコン膜 206,306,406 レジスト 207a,307a,407a 配線とMISトランジ
スタのドレインの接続領域 207b,307b,407b MISトランジスタの
ゲ−ト電極と接続されるシリコン基板の不純物拡散層領
域 208,308,408 多結晶シリコン膜 209,310,410 P(リン)イオンまたは、A
s(砒素)イオン 210,311,411 N型低濃度不純物拡散層オフ
セット領域 211,312,412 側壁 212,313,413 P(リン)イオンまたは、A
s(砒素)イオン 213,314,414 N型高濃度不純物拡散層領域 214,315,416 レジスト 215,316,415 B(ボロン)またはBF2イ
オン 216,317 レジスト 217,319 多結晶シリコン膜から成るMISトラ
ンジスタのゲ−ト電極 218,320,417 層間絶縁膜 219,321,418a コンタクト・ホール 220,322 レジスト 221,323,419 アルミニウム配線 222,324,421 パッシベーション膜 309,409 Mo(モリッブデン) 318 Mo(モリッブデン)から成るMISトランジ
スタのゲ−ト電極 418b、420 MISトランジスタのゲ−ト電極と
シリコン基板の接続領域
域 105 配線 106 コンタクト 107 配線 201,301,401 半導体基板 202,302,402 P型ウェル領域 203,303,403 ストッパ 204,304,404 LOCOS 205,305,405 二酸化シリコン膜 206,306,406 レジスト 207a,307a,407a 配線とMISトランジ
スタのドレインの接続領域 207b,307b,407b MISトランジスタの
ゲ−ト電極と接続されるシリコン基板の不純物拡散層領
域 208,308,408 多結晶シリコン膜 209,310,410 P(リン)イオンまたは、A
s(砒素)イオン 210,311,411 N型低濃度不純物拡散層オフ
セット領域 211,312,412 側壁 212,313,413 P(リン)イオンまたは、A
s(砒素)イオン 213,314,414 N型高濃度不純物拡散層領域 214,315,416 レジスト 215,316,415 B(ボロン)またはBF2イ
オン 216,317 レジスト 217,319 多結晶シリコン膜から成るMISトラ
ンジスタのゲ−ト電極 218,320,417 層間絶縁膜 219,321,418a コンタクト・ホール 220,322 レジスト 221,323,419 アルミニウム配線 222,324,421 パッシベーション膜 309,409 Mo(モリッブデン) 318 Mo(モリッブデン)から成るMISトランジ
スタのゲ−ト電極 418b、420 MISトランジスタのゲ−ト電極と
シリコン基板の接続領域
Claims (8)
- 【請求項1】半導体基板上にゲ−ト絶縁膜を介してゲー
ト電極を形成した後、イオン注入あるいは、プラズマ処
理を行なう半導体装置において、半導体基板上にゲート
絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜の一部の領
域を除去し、半導体基板の表面を露出させる工程と、半
導体基板上にゲート電極層を堆積する工程と、MISト
ランジスタのゲート電極形成予定領域および、前記半導
体基板を露出させた領域と前記MISトランジスタのゲ
ート電極形成予定領域を短絡する配線領域とを除くゲー
ト電極層を選択的に除去する工程と、その後、前記ゲー
ト電極上に層間絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート電
極と前記半導体基板を露出させた領域を短絡していた領
域上の前記層間絶縁膜の一部分を除去する工程と、前記
ゲート電極と前記半導体基板を露出させた領域を短絡し
ていた領域の前記ゲート電極層の一部を除去する工程を
含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】半導体基板上にゲ−ト絶縁膜を介してゲー
ト電極を形成した後、イオン注入あるいは、プラズマ処
理を行なう半導体装置において、半導体基板上にゲート
絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜の一部の領
域を除去し、半導体基板を露出させる工程と、半導体基
板上に第一のゲート電極層を堆積する工程と、MISト
ランジスタのゲート電極形成予定領域および、前記半導
体基板を露出させた領域と前記MISトランジスタのゲ
ート電極形成予定領域を短絡する配線領域とを除くゲー
ト電極層を選択的に除去する工程と、その後、前記の第
一のゲート電極上に層間絶縁膜を形成する工程と、前記
第一のゲート電極または、前記半導体基板を露出せしめ
た領域とを短絡している一部の領域上の前記層間絶縁膜
を除去する工程と、第二のゲート電極層または、配線層
を堆積する工程と、前記第二のゲート電極層または、前
記配線層と同時に、前記第一のゲート電極と前記半導体
基板を露出させた領域とを短絡していた前記第一のゲー
ト電極層の一部を除去する工程を含むことを特徴とする
半導体装置の製造方法。 - 【請求項3】半導体基板上にゲ−ト絶縁膜を介してゲー
ト電極を形成した後、イオン注入あるいは、プラズマ処
理を行なう半導体装置において、半導体基板上にゲート
絶縁膜を介して設けられる同一材質で構成されるゲート
電極に於て、下層電極の膜厚が上層電極の膜厚より薄い
ことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項4】半導体基板上にゲ−ト絶縁膜を介してゲー
ト電極を形成した後、イオン注入あるいは、プラズマ処
理を行なう半導体装置において、半導体基板上にゲート
絶縁膜を介して設けられる前記同一材質で構成されるゲ
ート電極が、多結晶シリコン膜であることを特徴とする
請求項3記載の半導体装置。 - 【請求項5】半導体基板上にゲ−ト絶縁膜を介してゲー
ト電極を形成した後、イオン注入あるいは、プラズマ処
理を行なう半導体装置において、半導体基板上にゲート
絶縁膜を介して設けられる前記異なる材質で構成される
ゲート電極が、下層は多結晶シリコン膜、上層は高融点
金属であることを特徴とする請求項3記載の半導体装
置。 - 【請求項6】半導体基板上にゲ−ト絶縁膜を介してゲー
ト電極を形成した後、イオン注入あるいは、プラズマ処
理を行なう半導体装置において、ゲート絶縁膜を形成す
る工程と、前記ゲート絶縁膜の一部の領域を除去し、半
導体基板を露出させる工程と、ゲート電極の下層を堆積
する工程と、前記半導体基板を露出させた領域上の前記
ゲート電極の下層の一部を除去する工程と、再度、半導
体基板を露出させる工程と、ゲート電極の上層を堆積す
る工程と、MISトランジスタのゲート電極形成予定領
域および、前記半導体基板を露出させた領域とゲート電
極が短絡する領域と前記MISトランジスタのゲート電
極形成領域を接続する配線領域を除くゲート電極層を除
去する工程と、その後、前記ゲート電極上に層間絶縁膜
を形成する工程と、前記ゲート電極と前記半導体基板を
露出させた領域を短絡していた領域上の前記層間絶縁膜
の一部分を除去する工程と、第二のゲート電極または、
前記配線層を堆積する工程と、前記第二のゲート電極ま
たは、前記配線層と同時に、前記第一のゲート電極と前
記半導体基板を露出させた領域を短絡していた前記第一
のゲート電極の上層の一部をエッチングする工程を含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項7】半導体基板上にゲ−ト絶縁膜を介してゲー
ト電極を形成した後、イオン注入あるいは、プラズマ処
理を行なう半導体装置において、半導体基板上にゲート
絶縁膜を介して設けられる前記同一材質で構成されるゲ
ート電極が、多結晶シリコン膜であることを特徴とする
請求項6記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項8】半導体基板上にゲ−ト絶縁膜を介してゲー
ト電極を形成した後、イオン注入あるいは、プラズマ処
理を行なう半導体装置において、半導体基板上にゲート
絶縁膜を介して設けられる前記異なる材質で構成される
ゲート電極が、下層は多結晶シリコン膜、上層は高融点
金属であることを特徴とする請求項6記載の半導体装置
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33323492A JPH06181220A (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 半導体装置および、その製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33323492A JPH06181220A (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 半導体装置および、その製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06181220A true JPH06181220A (ja) | 1994-06-28 |
Family
ID=18263827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33323492A Pending JPH06181220A (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 半導体装置および、その製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06181220A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6284614B1 (en) | 1998-08-31 | 2001-09-04 | Nec Corporation | Method of manufacturing semiconductor device in which damage to gate insulating film can be reduced |
-
1992
- 1992-12-14 JP JP33323492A patent/JPH06181220A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6284614B1 (en) | 1998-08-31 | 2001-09-04 | Nec Corporation | Method of manufacturing semiconductor device in which damage to gate insulating film can be reduced |
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