JP2001345442A - Mis-type fet and manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

Mis-type fet and manufacturing method of semiconductor device

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JP2001345442A
JP2001345442A JP2000164247A JP2000164247A JP2001345442A JP 2001345442 A JP2001345442 A JP 2001345442A JP 2000164247 A JP2000164247 A JP 2000164247A JP 2000164247 A JP2000164247 A JP 2000164247A JP 2001345442 A JP2001345442 A JP 2001345442A
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JP
Japan
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layer
diffusion layer
conductor
substrate
gate electrode
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JP2000164247A
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Kiyoshi Takeuchi
潔 竹内
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an MIS-type FET which has low resistance, and is suitable for miniaturizing, easy to manufacture and proper for fine type whose gate length is approximately 0.2 μm or less and an SOI structure, and a method for manufacturing a semiconductor device of such an MIS-type FET or the like. SOLUTION: The semiconductor device has a gate electrode 10 on a substrate 50, and a source diffusion layer 30 and a drain diffusion layer 30 which are adjacent each via an insulation film 20 in the gate electrode 10. The semiconductor device has a gate side wall insulation film 60 which is formed in a side surface of the gate electrode 10 and covers a part of the source diffusion layer 30 and the drain diffusion layer 30 each; and first and second conductor layers 70A which are in contact with at least a part of a region excepting an area below the gate sidewall insulation film 60 of the source diffusion layer 30, and the drain diffusion layer 30 and extend from the contact position onto an isolation insulation film 40 which is adjacent to the source diffusion layer 30 and the drain diffusion layer 30 each.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁ゲート電界効
果型トランジスタ(MIS型FET:Metal Insulator Semicond
uctor Field Effect Transistor)等の半導体装置及びそ
の製造方法に関し、特に、微細化に適した浅いpn接
合、低寄生抵抗及び低寄生容量が得られ、かつ製造が容
易なソース・ドレイン構造を有する半導体装置、及び、
その製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an insulated gate field effect transistor (MIS type FET: Metal Insulator Semiconductor).
In particular, the present invention relates to a semiconductor device having a source / drain structure which can provide a shallow pn junction suitable for miniaturization, a low parasitic resistance and a low parasitic capacitance, and is easy to manufacture. ,as well as,
It relates to the manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】MIS型FETでは、ソース拡散層及びドレイ
ン拡散層に低抵抗金属を貼り付けることが、ソース・ド
レイン領域の寄生抵抗を低減して、良好なトランジスタ
物性を得るために必要である。この実現のため、ソース
拡散層上及びドレイン拡散層上に、自己整合的に金属シ
リサイド膜を形成する「サリサイド法」が広く用いられ
ている。
2. Description of the Related Art In an MIS type FET, it is necessary to attach a low-resistance metal to a source diffusion layer and a drain diffusion layer in order to reduce parasitic resistance in source / drain regions and obtain good transistor physical properties. . To achieve this, the “salicide method” of forming a metal silicide film on the source diffusion layer and the drain diffusion layer in a self-aligned manner is widely used.

【0003】図11は、一般的なサリサイド法によるMI
S型FETの製造手順を示す断面図である(第1の従来
例)。まず、図11(a)に示すように、シリコン基板2
50上に素子分離絶縁体240を形成し、所定の位置に
ゲート絶縁膜220を形成する。次いで、ゲート絶縁膜
220上に、ポリシリコンから成るゲート電極210を
成膜、加工する。
[0003] FIG. 11 is a diagram showing a MI by the general salicide method.
It is sectional drawing which shows the manufacturing procedure of S type FET (1st conventional example). First, as shown in FIG.
An element isolation insulator 240 is formed on 50, and a gate insulating film 220 is formed at a predetermined position. Next, a gate electrode 210 made of polysilicon is formed and processed on the gate insulating film 220.

【0004】更に、ゲート電極210をマスクとしたイ
オン注入により、浅いソース・ドレイン領域230Aを
形成する。引き続き、ゲート電極210の両側面及びソ
ース・ドレイン領域230A上に、絶縁体から成るゲー
ト側壁260を形成し、ゲート電極210及びゲート側
壁260をマスクとしたイオン注入により、ソース・ド
レイン領域230Aの外側に、ソース・ドレイン領域2
30Aよりも深いソース・ドレイン領域230Bを形成
する。
Further, a shallow source / drain region 230A is formed by ion implantation using the gate electrode 210 as a mask. Subsequently, a gate side wall 260 made of an insulator is formed on both side surfaces of the gate electrode 210 and on the source / drain region 230A, and ion implantation using the gate electrode 210 and the gate side wall 260 as a mask allows the outside of the source / drain region 230A to be formed. And source / drain region 2
A source / drain region 230B deeper than 30A is formed.

【0005】次に、図11(b)に示すように、ゲート電
極210、ゲート側壁260、ソース・ドレイン拡散層
(領域)230B、及び素子分離絶縁体240を含むシ
リコン基板250上の全面に、チタン、コバルトなどか
ら成る金属膜270を堆積する。
Next, as shown in FIG. 11B, the entire surface of the silicon substrate 250 including the gate electrode 210, the gate side wall 260, the source / drain diffusion layer (region) 230B, and the element isolation insulator 240 is formed. A metal film 270 made of titanium, cobalt, or the like is deposited.

【0006】更に、図11(c)に示すように、金属膜2
70の全面に加熱処理を行い、金属膜270とシリコン
とが接触した部分にのみ選択的にシリサイド化反応を起
こさせ、ソース・ドレイン領域及びゲート電極上にのみ
金属シリサイド(金属層)270A及び270Bを形成
する。このとき、シリコンと接触しない金属層270C
は、シリサイド化されない。
[0006] Further, as shown in FIG.
A heat treatment is performed on the entire surface of the semiconductor layer 70 to selectively cause a silicidation reaction only in a portion where the metal film 270 and silicon are in contact with each other. To form At this time, the metal layer 270C that does not contact the silicon
Is not silicided.

【0007】次に、図11(d)に示すように、シリサイ
ド化されなかった金属膜270Cをウェットエッチング
で除去した後に、ゲート側壁260及び金属シリサイド
270Bを含むシリコン基板250上の全面に層間絶縁
膜300を成膜する。更に、層間絶縁膜300の各金属
シリサイド270Aに対応する位置にコンタクト孔28
0を形成してから、コンタクト孔280内に形成した金
属プラグを介して金属配線290を接続する。
Next, as shown in FIG. 11D, after the metal film 270C that has not been silicided is removed by wet etching, an interlayer insulating film is formed on the entire surface of the silicon substrate 250 including the gate sidewall 260 and the metal silicide 270B. The film 300 is formed. Further, contact holes 28 are formed at positions corresponding to metal silicides 270A of interlayer insulating film 300.
After forming 0, a metal wiring 290 is connected via a metal plug formed in the contact hole 280.

【0008】ところで、MIS型FETの製造において金属の
選択成長を利用してソース・ドレイン拡散層に金属を貼
り付ける方法が、1992年のInternational Electron Dev
iceMeetingでHisamotoらにより提案されている(第2の
従来例)。この例は、図12(a)〜(c)に示すSOI(Silic
on-On-Insulator)基板を用いたMIS型FETに適用され
る。図12では、図11と共通する構成部分及び要素に
は同じ符号を付した。
A method of attaching a metal to a source / drain diffusion layer by utilizing selective growth of a metal in the manufacture of an MIS type FET is disclosed in International Electron Dev.
proposed by Hisamoto et al. in iceMeeting (second conventional example). This example is based on SOI (Silic) shown in FIGS.
On-On-Insulator) Applied to MIS type FET using substrate. 12, the same reference numerals are given to the components and elements common to FIG.

【0009】まず、SOI基板250に公知の手法を施し
て、図12(a)に示す構造を得る。ただし、SOI基板25
0を用いたことにより、MIS型FETのソース・ドレイン領
域230及びチャネル領域320は、素子分離絶縁体2
40と一体になった埋込み絶縁膜330上の絶縁された
シリコン膜に形成される。このシリコン膜が薄いため、
本例では、図11に示した深いソース・ドレイン拡散層
230Bは形成されない。ゲート電極210上の絶縁膜
330は、ゲート電極210上にタングステンの成長を
起こさせない目的で設けられている。
First, a known technique is applied to the SOI substrate 250 to obtain a structure shown in FIG. However, the SOI substrate 25
0, the source / drain region 230 and the channel region 320 of the MIS type FET are
The insulating film is formed on the buried insulating film 330 integrated with the insulating film 40. Because this silicon film is thin,
In this example, the deep source / drain diffusion layer 230B shown in FIG. 11 is not formed. The insulating film 330 on the gate electrode 210 is provided for the purpose of preventing tungsten from growing on the gate electrode 210.

【0010】次いで、図12(b)に示すように、CVD
法によってソース・ドレイン拡散層230の露出した部
分にのみタングステンを選択的に成長して、金属層27
1Aを形成する。金属層271Aは、ソース・ドレイン
領域を概ね侵食することなく上方に堆積されるので、ソ
ース・ドレイン・エクステンション構造が不要となる。
このため、ゲート側壁260の厚さ及びソース・ドレイ
ン領域の幅を、深いソース・ドレイン領域230Bによ
る制約と無関係に縮小させて集積度を高めることが可能
になる。
Next, as shown in FIG.
The tungsten is selectively grown only on the exposed portions of the source / drain diffusion layers 230 by the
Form 1A. Since the metal layer 271A is deposited above without substantially eroding the source / drain regions, the source / drain extension structure is not required.
For this reason, the thickness of the gate sidewall 260 and the width of the source / drain region can be reduced irrespective of the restrictions imposed by the deep source / drain region 230B, thereby increasing the degree of integration.

【0011】更に、図12(c)に示すように、埋込み絶
縁膜330、ゲート側壁260及び金属層271Aを含
む素子分離絶縁体240上の全面に層間絶縁膜300を
形成する。引き続き、層間絶縁膜300における金属層
271Aに対応する位置にコンタクト孔280を形成し
てから、コンタクト孔280内に形成した金属プラグを
介して金属配線290を接続する。
Further, as shown in FIG. 12C, an interlayer insulating film 300 is formed on the entire surface of the element isolation insulator 240 including the buried insulating film 330, the gate side wall 260, and the metal layer 271A. Subsequently, after a contact hole 280 is formed at a position corresponding to the metal layer 271A in the interlayer insulating film 300, a metal wiring 290 is connected via a metal plug formed in the contact hole 280.

【0012】第1及び第2の従来例における異なる手法
では、金属層270Aまたは271Aがシリコンの露出
部分に対して自己整合的に形成されるため、金属層27
0A又は271Aが、ソース・ドレイン領域の露出部全
域における特にゲート電極の直近までを自動的に覆うこ
ととなり、寄生抵抗が効果的に低減される。
According to the different methods in the first and second conventional examples, the metal layer 270A or 271A is formed in a self-aligned manner with respect to the exposed portion of silicon.
0A or 271A automatically covers the entire exposed portion of the source / drain region, particularly up to the immediate vicinity of the gate electrode, and the parasitic resistance is effectively reduced.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】第1の従来例では、サ
リサイド法を用いて、堆積した金属とシリコンとを反応
させることで金属層270Aを形成するので、シリコン
拡散層が金属層270Aによって浸食される。このた
め、形成された金属層270Aは、シリコン基板内に沈
みこむ。金属層270Aの底面がソース・ドレイン拡散
層230Bの底面に接近すると、接合リーク電流が増大
するため、ソース・ドレイン拡散層230Bを金属層2
70Aの厚さよりも十分に深く形成する必要がある。一
方、短チャネル効果を抑えつつMIS型FETを微細化するた
めには、特にゲート電極210の近傍でソース・ドレイ
ン拡散層を十分に浅くするという要請がある。
In the first prior art, the metal layer 270A is formed by reacting the deposited metal with silicon using the salicide method, so that the silicon diffusion layer is eroded by the metal layer 270A. Is done. Therefore, the formed metal layer 270A sinks into the silicon substrate. When the bottom surface of the metal layer 270A approaches the bottom surface of the source / drain diffusion layer 230B, the junction leakage current increases.
It must be formed sufficiently deeper than the thickness of 70A. On the other hand, in order to miniaturize the MIS type FET while suppressing the short channel effect, there is a demand for making the source / drain diffusion layers sufficiently shallow especially in the vicinity of the gate electrode 210.

【0014】このような相反する2つの要求を同時に満
足させるため、ゲート長が0.5μm程度以下のMIS型FETに
サリサイド法を使用する場合には、ソース・ドレイン領
域をゲート電極210の近傍の領域230Aでは浅く、
金属層270Aを形成する領域230Bでは厚くすると
いう、図11(d)に示したソース・ドレイン・エクステ
ンション構造が採用される。この構造は、領域230A
が比較的低濃度の場合には、LDD構造とも呼ばれる。
In order to satisfy these two conflicting requirements at the same time, when the salicide method is used for an MIS type FET having a gate length of about 0.5 μm or less, the source / drain region is formed in a region near the gate electrode 210. 230A is shallow,
In the region 230B where the metal layer 270A is formed, the source / drain extension structure shown in FIG. This structure corresponds to the area 230A
Is relatively low, it is also called an LDD structure.

【0015】MIS型FETの微細化を進めるとき、それに伴
ってソース・ドレイン領域全体の面積、及びゲート側壁
260の幅も縮小させ、集積度を向上させることが望ま
しい。しかし、金属層270Aの厚さは、低抵抗化のた
めに十分大きく保つ必要があるので、ソース・ドレイン
領域を浅くすることが困難である。このため、深いソー
ス・ドレイン拡散層230Bをゲート電極210から遠
ざける機能を持つゲート側壁260を薄くすることがで
きず、その分だけソース・ドレイン領域の幅が大きくな
る。
When miniaturization of the MIS type FET is advanced, it is desirable to reduce the area of the entire source / drain region and the width of the gate side wall 260 to improve the degree of integration. However, it is necessary to keep the thickness of the metal layer 270A sufficiently large for lowering the resistance, so that it is difficult to make the source / drain regions shallow. For this reason, the gate side wall 260 having a function of keeping the deep source / drain diffusion layer 230B away from the gate electrode 210 cannot be thinned, and the width of the source / drain region increases accordingly.

【0016】このようにサリサイド法では、深いソース
・ドレイン拡散層230Bが必要であることから、ゲー
ト電極210の微細化を進めてもそれに見合うソース・
ドレイン領域の微細化ができず、MIS型FETの集積度の向
上が阻害されるという問題がある。この問題は、ゲート
長が小さくなるほど深刻化し、概ねゲート長が、深いソ
ース・ドレイン拡散層230Bの深さ(通常80〜10
0nm以上)の2倍程度以下となる場合(即ちゲート長が
0.2μm以下)において顕著となる。
As described above, since the salicide method requires the deep source / drain diffusion layer 230B, even if the gate electrode 210 is miniaturized, the source / drain diffusion layer 230B is suitable.
There is a problem that the drain region cannot be miniaturized, and improvement in the integration degree of the MIS type FET is hindered. This problem becomes more serious as the gate length becomes shorter, and the gate length is generally greater than the depth of the source / drain diffusion layer 230B (typically 80 to 10).
0 nm or more) (ie, the gate length is
(0.2 μm or less).

【0017】また、サリサイド法における他の問題とし
て、高温の熱処理を必要とする点がある。すなわち、サ
リサイド化反応においては900℃程度の加熱が必要であ
り、これにより、ソース・ドレイン領域に不純物が拡散
する。この拡散量は、従来の比較的ゲート長が大きいMI
S型FETでは特に問題にはならないが、微細なMIS型FETで
は、短チャネル効果を増大させるなどの問題を引き起こ
すことになる。
Another problem in the salicide method is that a high-temperature heat treatment is required. That is, in the salicidation reaction, heating at about 900 ° C. is required, whereby impurities diffuse into the source / drain regions. This diffusion amount is the same as that of the conventional MI with a relatively large gate length.
This is not a problem in the S-type FET, but a problem such as an increase in the short channel effect is caused in the fine MIS-type FET.

【0018】一方、第2の従来例では、上記のようにタ
ングステンの選択成長を用いることで、上記問題を軽減
することができるが、選択成長法を用いるため、高集積
度の回路を歩留まり良く生産することが難しい。すなわ
ち、選択成長法は、下地の微妙な状態差に応じて膜成長
の有無を制御するので、成長が必要な領域で成長しな
い、あるいは、成長が不要な領域で成長するような現象
(選択性の破綻)が生じやすいという問題がある。
On the other hand, in the second conventional example, the above problem can be reduced by using the selective growth of tungsten as described above. However, since the selective growth method is used, a highly integrated circuit can be manufactured with a high yield. Difficult to produce. That is, in the selective growth method, the presence or absence of film growth is controlled according to the subtle state difference of the underlayer. Therefore, a phenomenon such that the film does not grow in the region where growth is necessary or grows in the region where growth is unnecessary (selectivity). Failure).

【0019】また、微細なMIS型FETにおける他の課題と
して、ソース・ドレイン拡散層における寄生容量が挙げ
られる。MIS型FETを高速に動作させるためには、寄生容
量を極力小さくすることが望ましく、そのためには、ソ
ース・ドレイン拡散層の面積を縮小することが有効であ
る。図11(d)及び図12(c)に示したいずれの構造にお
いても、金属層は、ソース・ドレイン拡散層の直上にの
み形成されるが、一方でコンタクト孔280は、金属層
に覆われた領域内部に開口される必要がある。
Another problem in a fine MIS type FET is a parasitic capacitance in a source / drain diffusion layer. In order to operate the MIS type FET at high speed, it is desirable to reduce the parasitic capacitance as much as possible. For that purpose, it is effective to reduce the area of the source / drain diffusion layers. In each of the structures shown in FIGS. 11D and 12C, the metal layer is formed only immediately above the source / drain diffusion layers, while the contact hole 280 is covered with the metal layer. It is necessary to open the inside of the area.

【0020】従って、ソース・ドレイン拡散層の開口部
として、コンタクト孔の大きさに位置合わせ余裕分を加
算した十分な面積の確保が必要となる。このため、ソー
ス・ドレイン拡散層の面積が、リソグラフィ技術によっ
て決まる最小加工可能寸法に比して大きくなり、その分
だけ寄生容量が大きくなるという問題がある。
Therefore, it is necessary to secure a sufficient area for the opening of the source / drain diffusion layer, which is obtained by adding a positioning margin to the size of the contact hole. For this reason, there is a problem that the area of the source / drain diffusion layer is larger than the minimum processable dimension determined by the lithography technique, and the parasitic capacitance is increased accordingly.

【0021】また、深いソース・ドレイン拡散層を用い
ない図12(c)に示した構造では、深いソース・ドレイ
ン拡散層をゲート電極から遠ざける手法が不要であるの
で、ゲート側壁260を薄くでき、図11(d)に示した
構造に比べて、ソース・ドレイン拡散層の面積削減に関
して有利であるが、高性能化のため更なる拡散層面積の
削減が望まれる。
Further, in the structure shown in FIG. 12C, which does not use a deep source / drain diffusion layer, there is no need for a method of keeping the deep source / drain diffusion layer away from the gate electrode. Compared to the structure shown in FIG. 11D, this is advantageous in reducing the area of the source / drain diffusion layers, but it is desired to further reduce the diffusion layer area for higher performance.

【0022】本発明は、上記に鑑み、低抵抗で、微細化
に適し、製造が容易で、ゲート長が概ね0.2μm以下の微
細な形式やSOI構造のものに好適なMIS型FET、及び、こ
のようなMIS型FET等の半導体装置を製造する製造方法を
提供することを目的とする。
In view of the above, the present invention provides a MIS type FET which has low resistance, is suitable for miniaturization, is easy to manufacture, and is suitable for a fine type or SOI structure having a gate length of about 0.2 μm or less, and It is an object of the present invention to provide a manufacturing method for manufacturing a semiconductor device such as the MIS type FET.

【0023】本発明は更に、上記目的を達成した上で、
ソース・ドレイン拡散層における寄生容量を、コンタク
ト孔形成の制約を受けることなく削減可能な構造のMIS
型FETを提供することを目的とする。
The present invention further achieves the above object,
MIS with a structure that can reduce parasitic capacitance in source / drain diffusion layers without being restricted by contact hole formation
It is intended to provide a type FET.

【0024】本発明は更に、上記目的を達成した上で、
ソース・ドレイン拡散層と金属層との間にある接触抵抗
を低減した構造のMIS型FETを提供することを目的とす
る。
The present invention further achieves the above object,
An object of the present invention is to provide an MIS type FET having a structure in which contact resistance between a source / drain diffusion layer and a metal layer is reduced.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のMIS型FETは、基板上に、ゲート電極と、該
ゲート電極に絶縁膜を介して夫々隣接するソース拡散層
及びドレイン拡散層とを備えたMIS型FETにおいて、前記
ゲート電極の側面に形成され、前記ソース拡散層及び前
記ドレイン拡散層の各一部を覆うゲート側壁絶縁膜と、
前記ソース拡散層及び前記ドレイン拡散層のうちの前記
ゲート側壁絶縁膜下を除く領域の少なくとも一部に接触
し、該接触位置から前記ソース拡散層及び前記ドレイン
拡散層に隣接する絶縁体上に夫々延在する第1及び第2
の導電体層とを備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an MIS type FET according to the present invention comprises a gate electrode, a source diffusion layer and a drain adjacent to the gate electrode via an insulating film. In a MIS type FET including a diffusion layer, a gate sidewall insulating film formed on a side surface of the gate electrode and covering each part of the source diffusion layer and the drain diffusion layer;
The source diffusion layer and the drain diffusion layer are in contact with at least a part of a region except under the gate sidewall insulating film, and are respectively formed on the insulators adjacent to the source diffusion layer and the drain diffusion layer from the contact position. First and second extending
And a conductor layer of

【0026】本発明のMIS型FETでは、導電体層の沈み込
みを受け止めるための従来の深いソース・ドレイン領域
が不要で、ゲート側壁絶縁膜を薄くして導電体層をゲー
ト電極にできる限り近づけることができるので、寄生抵
抗が低減し、微細化に適しかつ製造が容易で、ゲート長
が概ね0.2μm以下の微細な形式やSOI構造のものに好適
な構造が得られる。また、第1及び第2の導電体層がソ
ース・ドレイン拡散層の少なくとも一部に接触する構造
を有するので、コンタクト孔を通じて金属配線と導通す
べきソース・ドレイン拡散層の面積を削減することがで
き、これに伴い、寄生容量を低減することができる。
In the MIS type FET of the present invention, a conventional deep source / drain region for receiving the sink of the conductive layer is unnecessary, and the gate side wall insulating film is thinned to make the conductive layer as close as possible to the gate electrode. Therefore, a parasitic resistance is reduced, a structure suitable for miniaturization and easy to manufacture is obtained, and a structure suitable for a fine type or SOI structure having a gate length of about 0.2 μm or less is obtained. Further, since the first and second conductor layers have a structure in contact with at least a part of the source / drain diffusion layers, the area of the source / drain diffusion layers which should be electrically connected to the metal wiring through the contact holes can be reduced. Accordingly, the parasitic capacitance can be reduced.

【0027】ここで、本発明の好ましいMIS型FETでは、
前記第1及び第2の導電体層の各上面が、前記ゲート電
極の下面よりも前記基板から離れた位置にある。この場
合、導電体層の上面がもともとの基板表面に位置するゲ
ート絶縁膜よりも上方に位置するので、第1及び第2の
導電体層の厚さを十分に確保しつつ、導電体層のソース
・ドレイン拡散層への沈み込みを抑えることができる。
Here, in the preferred MIS type FET of the present invention,
The respective upper surfaces of the first and second conductor layers are located farther from the substrate than the lower surface of the gate electrode. In this case, since the upper surface of the conductor layer is located above the gate insulating film originally located on the surface of the substrate, the thickness of the conductor layer is ensured while ensuring sufficient thickness of the first and second conductor layers. Sinking into the source / drain diffusion layers can be suppressed.

【0028】また、前記第1及び第2の導電体層が夫
々、2種以上の異なる材料から成る積層膜で構成される
ことが好ましい。例えば、積層膜の最下層を半導体で構
成する場合に、第1及び第2の導電体層とソース・ドレ
イン拡散層との間の接触抵抗が低減できる。
Preferably, each of the first and second conductor layers is formed of a laminated film made of two or more different materials. For example, when the lowermost layer of the laminated film is composed of a semiconductor, the contact resistance between the first and second conductor layers and the source / drain diffusion layers can be reduced.

【0029】更に、前記積層膜における最下層が、前記
ソース拡散層及び前記ドレイン拡散層と同じ導電型の半
導体から成ることが好ましい。この場合、半導体層とソ
ース・ドレイン拡散層とは通常同一導電型の不純物によ
りドーピングする必要があるので、特に接触抵抗に起因
するソース・ドレイン領域の寄生抵抗を低減できる。ソ
ース・ドレイン領域と半導体層とを同時にドーピングす
ることにより、接触抵抗を低減する構造を短い工程で容
易に製造することができる。更に、この方法により、浅
いソース・ドレイン接合を容易に形成できる。
Furthermore, it is preferable that the lowermost layer in the laminated film is made of a semiconductor having the same conductivity type as the source diffusion layer and the drain diffusion layer. In this case, since the semiconductor layer and the source / drain diffusion layers usually need to be doped with impurities of the same conductivity type, the parasitic resistance of the source / drain regions caused by the contact resistance can be reduced. By simultaneously doping the source / drain region and the semiconductor layer, a structure that reduces contact resistance can be easily manufactured in a short process. Further, a shallow source / drain junction can be easily formed by this method.

【0030】更に、前記ゲート電極、前記ソース拡散
層、前記ドレイン拡散層、前記ゲート側壁絶縁膜、及び
前記導電体層を含む前記基板上に堆積された層間絶縁膜
と、該層間絶縁膜上に形成された金属配線とを更に備
え、前記層間絶縁膜には、前記金属配線からその対応す
る前記第1及び第2の導電体層に連通するコンタクト孔
が形成され、前記コンタクト孔内に形成された金属プラ
グの底面の少なくとも一部が、前記ソース拡散層及び前
記ドレイン拡散層よりも外側に位置することが好まし
い。
Further, an interlayer insulating film deposited on the substrate including the gate electrode, the source diffusion layer, the drain diffusion layer, the gate side wall insulating film, and the conductor layer; A contact hole communicating from the metal wire to the corresponding first and second conductor layers is formed in the interlayer insulating film, and formed in the contact hole. It is preferable that at least a portion of the bottom surface of the metal plug is located outside the source diffusion layer and the drain diffusion layer.

【0031】この場合、第1及び第2の導電体層が、ソ
ース・ドレイン拡散層の上面に接触し、かつその外側で
ある素子分離絶縁体上にまで延長されているので、ソー
ス・ドレイン拡散層と金属配線とを接続するコンタクト
孔が当初からソース・ドレイン拡散層の外側にはみ出す
ように設計することができ、設計上の自由度が増す。或
いは、このような設計がなされない場合に、製造時の位
置ズレに起因してコンタクト孔が設計上の位置から若干
量ずれたとしても、ソース・ドレイン拡散層の外側への
コンタクト孔のはみ出しを許容することができる。
In this case, the first and second conductor layers are in contact with the upper surfaces of the source / drain diffusion layers and extend to the outside of the element isolation insulator. The contact hole for connecting the layer and the metal wiring can be designed so as to protrude outside the source / drain diffusion layer from the beginning, and the degree of freedom in design increases. Alternatively, when such a design is not made, even if the contact hole slightly deviates from the designed position due to a positional deviation at the time of manufacturing, the contact hole may protrude outside the source / drain diffusion layer. Can be tolerated.

【0032】本発明第1の視点の半導体装置の製造方法
は、基板上に段差を形成する工程と、前記基板上に導電
体を異方的に堆積し、前記段差の側面よりも前記基板の
上面に前記導電体を厚く付着させる工程と、等方性エッ
チングにより前記段差の側面から前記導電体を除去する
工程と、前記基板上に残存する前記導電体を所望の平面
形状に加工する工程とを含むことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: forming a step on a substrate; depositing an anisotropic conductor on the substrate anisotropically; A step of thickly attaching the conductor to an upper surface, a step of removing the conductor from the side surface of the step by isotropic etching, and a step of processing the conductor remaining on the substrate into a desired planar shape. It is characterized by including.

【0033】本発明の半導体装置の製造方法では、異方
性堆積と等方性エッチングとによるソース・ドレイン拡
散層への導電体層の貼り付けにより、サリサイド法を用
いた場合に比して小面積で低抵抗のソース・ドレイン領
域を得ることができ、選択成長法に比べて高い歩留まり
でこれを実現できる。また、この構成に基づき、基板の
侵食が小さく、微細なMIS型FETやSOI構造のMIS型FETに
適したソース・ドレイン構造を実現することができる。
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the conductor layer is attached to the source / drain diffusion layers by anisotropic deposition and isotropic etching, so that the size is smaller than when the salicide method is used. A source / drain region having a low resistance can be obtained in an area, and this can be realized with a higher yield as compared with the selective growth method. Further, based on this configuration, it is possible to realize a source / drain structure suitable for a fine MIS FET or an MIS FET having an SOI structure, in which the erosion of the substrate is small.

【0034】本発明第2の視点の半導体装置の製造方法
は、基板上にゲート電極を形成する工程と、前記ゲート
電極の側面を覆う側面絶縁体を形成する工程と、前記基
板上に導電体を異方的に堆積し、前記ゲート電極の側面
よりも前記基板の上面に前記導電体を厚く付着させる工
程と、等方性エッチングにより前記ゲート電極の側面か
ら前記導電体を除去する工程と、前記基板上に残存する
前記導電体を所望の平面形状に加工する工程とを含むこ
とを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: forming a gate electrode on a substrate; forming a side insulator covering side surfaces of the gate electrode; Anisotropically depositing, a step of attaching the conductor thicker to the upper surface of the substrate than the side surface of the gate electrode, and a step of removing the conductor from the side surface of the gate electrode by isotropic etching. Processing the conductor remaining on the substrate into a desired planar shape.

【0035】本発明の半導体装置の製造方法では、異方
性堆積と等方性エッチングとによるソース・ドレイン拡
散層への導電体層の貼り付けにより、サリサイド法を用
いた場合に比して小面積で低抵抗のソース・ドレイン領
域を得ることができ、選択成長法に比べて高い歩留まり
でこれを実現できる。この構成に基づき、基板の侵食が
小さく、微細なMIS型FETやSOI構造のMIS型FETに適した
ソース・ドレイン構造を実現できる。
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the conductor layer is attached to the source / drain diffusion layers by anisotropic deposition and isotropic etching, so that the size is smaller than that in the case where the salicide method is used. A source / drain region having a low resistance can be obtained in an area, and this can be realized with a higher yield as compared with the selective growth method. Based on this configuration, it is possible to realize a source / drain structure suitable for a fine MIS type FET or a MIS type FET having an SOI structure with little erosion of the substrate.

【0036】ここで、前記導電体の付着工程及び前記導
電体の除去工程のうちの少なくとも一方を複数回含むこ
とが好ましい。この場合、複数層の第1層から第n層を
同一の手段で連続的にエッチングできる際に有効であ
る。
Here, it is preferable that at least one of the step of attaching the conductor and the step of removing the conductor is performed a plurality of times. This case is effective when a plurality of first to n-th layers can be continuously etched by the same means.

【0037】本発明第3の視点の半導体装置の製造方法
は、基板上にゲート電極を形成する工程と、前記ゲート
電極の側面を覆う側面絶縁体を形成する工程と、前記基
板上に半導体を異方的に堆積し、前記ゲート電極の側面
よりも前記基板の上面に前記半導体を厚く付着させる工
程と、等方性エッチングにより前記ゲート電極の側面か
ら前記半導体を除去する工程と、前記半導体及び該半導
体の下面に接触する前記基板の一部に不純物を導入する
工程と、前記半導体を所望の平面形状に加工する工程と
を含むことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a gate electrode on a substrate; forming a side insulator covering the side surface of the gate electrode; Anisotropically depositing, attaching the semiconductor thicker to the upper surface of the substrate than to the side surface of the gate electrode, removing the semiconductor from the side surface of the gate electrode by isotropic etching, A step of introducing an impurity into a part of the substrate in contact with the lower surface of the semiconductor; and a step of processing the semiconductor into a desired planar shape.

【0038】本発明の半導体装置の製造方法では、異方
性堆積と等方性エッチングとによるソース・ドレイン拡
散層への導電体層の貼り付けにより、サリサイド法を用
いた場合に比して小面積で低抵抗のソース・ドレイン領
域を得ることができ、選択成長法に比べて高い歩留まり
でこれを実現できる。この構成に基づき、基板の侵食が
小さく、微細なMIS型FETやSOI構造のMIS型FETに適した
ソース・ドレイン構造を実現できる。
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the conductor layer is attached to the source / drain diffusion layers by anisotropic deposition and isotropic etching, so that the size is smaller than when the salicide method is used. A source / drain region having a low resistance can be obtained in an area, and this can be realized with a higher yield as compared with the selective growth method. Based on this configuration, it is possible to realize a source / drain structure suitable for a fine MIS type FET or a MIS type FET having an SOI structure with little erosion of the substrate.

【0039】[0039]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実
施形態例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。図1
及び図2は、本発明の第1実施形態例におけるMIS型FET
の製造方法を示す断面図であり、図1(a)〜(d)及び図2
(a)〜(c)は各工程を段階的に示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on embodiments of the present invention with reference to the drawings. FIG.
And FIG. 2 shows an MIS type FET according to the first embodiment of the present invention.
FIGS. 1A to 1D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device.
(a)-(c) show each process step by step.

【0040】まず、本製造方法を説明する前に、完成状
態を示す図2(c)を挙げて、本発明に係るMIS型FETの構
造を説明する。本MIS型FETは、シリコン等から成る基板
50に形成された素子分離絶縁膜40と、素子分離絶縁
膜40に挟まれた領域に形成されたソース・ドレイン拡
散層30と、ソース・ドレイン拡散層30にゲート絶縁
膜20を介して隣接する段差を成すゲート電極10と、
ゲート電極10の双方の側面に形成されたゲート側壁絶
縁膜60と、ゲート電極10の上面に形成された導電体
層70Bと、ゲート電極10の両側に位置しゲート電極
10側を向いた各端面がゲート側壁絶縁膜60に接触す
る一対の導電体層70Aとを備える。一対の導電体層7
0Aは、ソース・ドレイン拡散層30のうちのゲート側
壁絶縁膜60下を除く領域の少なくとも一部に接触し、
この接触位置からソース・ドレイン拡散層30に隣接す
る素子分離絶縁膜40(絶縁体)上に夫々延在する。
First, before describing this manufacturing method, the structure of the MIS type FET according to the present invention will be described with reference to FIG. 2C showing a completed state. This MIS type FET includes an element isolation insulating film 40 formed on a substrate 50 made of silicon or the like, a source / drain diffusion layer 30 formed in a region sandwiched between the element isolation insulating films 40, and a source / drain diffusion layer. A gate electrode 10 forming a step adjacent to the gate electrode 30 via a gate insulating film 20;
A gate sidewall insulating film 60 formed on both side surfaces of the gate electrode 10, a conductor layer 70B formed on the upper surface of the gate electrode 10, and respective end faces located on both sides of the gate electrode 10 and facing the gate electrode 10 side; And a pair of conductor layers 70 </ b> A in contact with the gate sidewall insulating film 60. A pair of conductor layers 7
0A contacts at least a part of a region of the source / drain diffusion layer 30 except under the gate sidewall insulating film 60;
From this contact position, each of them extends on the element isolation insulating film 40 (insulator) adjacent to the source / drain diffusion layer 30.

【0041】MIS型FETは更に、ゲート電極10、ゲート
側壁絶縁膜60、導電体層70A、及び素子分離絶縁膜
40を含む基板50の全面に形成された層間絶縁膜10
0と、層間絶縁膜100の導電体層70Aに対応する位
置に開口されたコンタクト孔80と、コンタクト孔80
内に充填した金属プラグを介して導電体層70Aに導通
する金属配線90とを備える。
The MIS type FET further includes an interlayer insulating film 10 formed on the entire surface of the substrate 50 including the gate electrode 10, the gate side wall insulating film 60, the conductor layer 70A, and the element isolation insulating film 40.
0, a contact hole 80 opened at a position corresponding to the conductor layer 70A of the interlayer insulating film 100, and a contact hole 80
And a metal wiring 90 electrically connected to the conductor layer 70A via a metal plug filled therein.

【0042】本MIS型FETでは、導電体層70Aが、ソー
ス・ドレイン拡散層30の上面に接触し、かつその外側
である素子分離絶縁体40上にまで延長されているの
で、ソース・ドレイン拡散層30と金属配線90とを接
続するコンタクト孔80が当初からソース・ドレイン拡
散層30の外側にはみ出すように設計することができ、
設計上の自由度が増す。或いは、このような設計がなさ
れない場合に、製造時の位置ズレに起因してコンタクト
孔80が設計上の位置から若干量ずれたとしても、ソー
ス・ドレイン拡散層30の外側へのコンタクト孔のはみ
出しを許容することができる。
In the present MIS type FET, the conductor layer 70A is in contact with the upper surface of the source / drain diffusion layer 30 and extends to the outside of the element isolation insulator 40. The contact hole 80 connecting the layer 30 and the metal wiring 90 can be designed so as to protrude outside the source / drain diffusion layer 30 from the beginning,
The degree of freedom in design increases. Alternatively, when such a design is not made, even if the contact hole 80 is slightly deviated from the designed position due to a positional shift at the time of manufacturing, the contact hole 80 may be out of the source / drain diffusion layer 30. Extrusion can be tolerated.

【0043】これにより、コンタクト孔80の収容のた
めの制約を受けることなく、ソース・ドレイン拡散層の
面積を小さくし、これに伴って寄生容量を低減すること
ができる。また、導電体層70Aの上面が、本来の基板
表面上に位置するゲート絶縁膜20よりも上方に位置す
るので、導電体層70Aの厚さを十分に確保しつつ、ソ
ース・ドレイン拡散層30への導電体層70Aの沈み込
みを小さく抑えることができる。これにより、ソース・
ドレイン拡散層30を浅く形成でき、MIS型FETの短チャ
ネル効果を抑制できる。同時に、導電体層の沈み込みを
受け止めるための深いソース・ドレイン拡散層が不要と
なるため、ソース・ドレイン拡散層の面積を小さくで
き、寄生容量を低減することができる。また、深いソー
ス・ドレイン拡散層が不要であることにより、ゲート側
壁絶縁膜60を薄くして導電体層70Aをゲート電極に
近接できるので、寄生抵抗が低減する。
As a result, the area of the source / drain diffusion layers can be reduced without any restrictions for accommodating the contact holes 80, and the parasitic capacitance can be reduced accordingly. In addition, since the upper surface of the conductor layer 70A is located above the gate insulating film 20 originally located on the substrate surface, the source / drain diffusion layer 30A can be formed while sufficiently securing the thickness of the conductor layer 70A. Sinking of the conductor layer 70A into the conductor layer 70A can be reduced. This allows the source
The drain diffusion layer 30 can be formed shallowly, and the short channel effect of the MIS type FET can be suppressed. At the same time, since a deep source / drain diffusion layer for receiving the sink of the conductor layer is not required, the area of the source / drain diffusion layer can be reduced, and the parasitic capacitance can be reduced. Further, since a deep source / drain diffusion layer is not required, the gate sidewall insulating film 60 can be thinned and the conductor layer 70A can be close to the gate electrode, so that the parasitic resistance is reduced.

【0044】次に、本実施形態例に係るMIS型FETの製造
方法について説明する。まず、図1(a)に示すように、
基板50上に素子分離絶縁体40を形成し、ゲート絶縁
膜20を形成してから、ゲート絶縁膜20上に、ポリシ
リコンから成るゲート電極10を成膜し、加工する。こ
の後、ゲート電極10をマスクとしたイオン注入によっ
て、ソース・ドレイン拡散層30を形成する。
Next, a method of manufacturing the MIS type FET according to this embodiment will be described. First, as shown in FIG.
After the element isolation insulator 40 is formed on the substrate 50 and the gate insulating film 20 is formed, the gate electrode 10 made of polysilicon is formed on the gate insulating film 20 and processed. Thereafter, the source / drain diffusion layer 30 is formed by ion implantation using the gate electrode 10 as a mask.

【0045】引き続き、図1(b)に示すように、CVD
法などによって、ゲート電極10の両側面、ソース・ド
レイン拡散層30及び素子分離絶縁膜40上に、ゲート
電極10の側面も充分に覆うように、シリコン酸化膜や
シリコン窒化膜等から成る絶縁膜60を堆積する。次い
で、図1(c)に示すように、公知の手法により、ゲート
側壁絶縁膜60を異方的にエッチングして、ゲート電極
10の側面にのみ絶縁膜60を残存させる。
Subsequently, as shown in FIG.
An insulating film made of a silicon oxide film, a silicon nitride film, or the like is formed on both side surfaces of the gate electrode 10, the source / drain diffusion layers 30 and the element isolation insulating film 40 by a method or the like so as to sufficiently cover the side surfaces of the gate electrode 10. Deposit 60. Next, as shown in FIG. 1C, the gate side wall insulating film 60 is anisotropically etched by a known method, and the insulating film 60 is left only on the side surfaces of the gate electrode 10.

【0046】更に、図1(d)に示すように、導電体70
をその構成粒子が基板50に対して上方から垂直に入射
するように異方的に堆積する。これにより、導電体70
は、基板50上面には厚く、基板50に対して垂直なゲ
ート電極側壁60の表面には薄く堆積される。粒子の入
射が垂直であれば、理想的には垂直面に粒子が付着しな
いはずであるが、実際には垂直からずれた方向に入射す
る粒子が存在するため、ゲート電極側壁60の側面にも
薄く導電体70が付着する。
Further, as shown in FIG.
Are deposited anisotropically so that the constituent particles thereof are perpendicularly incident on the substrate 50 from above. Thereby, the conductor 70
Is deposited thick on the upper surface of the substrate 50 and thinly on the surface of the gate electrode side wall 60 perpendicular to the substrate 50. If the incidence of the particles is vertical, the particles should ideally not adhere to the vertical surface, but actually, there are particles incident in a direction deviated from the vertical, so that the side surface of the gate electrode side wall 60 also exists. The conductor 70 adheres thinly.

【0047】引き続き、図2(a)に示すように、等方性
のエッチングによって、ゲート電極側壁60の側面に付
着した薄い導電体70は除去されるが、上面の厚い導電
体70は残存するように導電体70をエッチングする。
すなわち、側面と上面との厚さの違いを利用し、側面の
みから選択的に導電体70を除去する。
Subsequently, as shown in FIG. 2A, the thin conductor 70 attached to the side surface of the gate electrode side wall 60 is removed by isotropic etching, but the thick conductor 70 on the upper surface remains. The conductor 70 is etched as described above.
That is, the conductor 70 is selectively removed only from the side surface by utilizing the difference in thickness between the side surface and the upper surface.

【0048】次いで、図2(b)に示すように、フォトリ
ソグラフィ法などを用いて、導電体70を所望の平面形
状に切り分ける。このときの加工平面パターンは、必要
に応じて2つ以上のMIS型FETを相互に接続する配線が形
成されるようなものなど、その他必要に応じて適宜設定
することができる。これにより、導電体70を配線層と
しても利用することが可能になる。
Next, as shown in FIG. 2B, the conductor 70 is cut into a desired planar shape by using a photolithography method or the like. At this time, the processing plane pattern can be appropriately set as necessary, such as a pattern in which two or more MIS type FETs are connected to each other as necessary. Thereby, the conductor 70 can be used also as a wiring layer.

【0049】引き続き、図2(c)に示すように、ゲート
電極10及び導電体層70Aを含む基板50上の全面に
層間絶縁膜100を堆積する。更に、層間絶縁膜100
における導電体層70Aに対応する位置にコンタクト孔
80を開口し、コンタクト孔80に充填した金属プラグ
を介して導電体層70Aを金属配線90に接続する。な
お、図2(c)は図4(c)のA-A線に沿う断面構造を示す。
Subsequently, as shown in FIG. 2C, an interlayer insulating film 100 is deposited on the entire surface of the substrate 50 including the gate electrode 10 and the conductor layer 70A. Further, the interlayer insulating film 100
A contact hole 80 is opened at a position corresponding to the conductor layer 70A in the above, and the conductor layer 70A is connected to the metal wiring 90 via a metal plug filled in the contact hole 80. FIG. 2 (c) shows a cross-sectional structure along the line AA in FIG. 4 (c).

【0050】従来構造のMIS型FETであれば、コンタクト
孔80は、導電体70Aが覆うソース・ドレイン拡散層
30内に収まるように開口されるべきである。しかし、
本実施形態例におけるMIS型FETは、上記構造を有するの
で、ソース・ドレイン拡散層30の外側に延長された導
電体70Aがソース・ドレイン領域の外側に乗り上げる
ことにより、ソース・ドレイン拡散層30が実質的に広
くなり、コンタクト孔80形成時の制約が小さくなる。
このため、ソース・ドレイン拡散層30を適宜小さく設
計でき、寄生容量の削減を図ることができる。
In the case of the MIS type FET having the conventional structure, the contact hole 80 should be opened so as to fit in the source / drain diffusion layer 30 covered by the conductor 70A. But,
Since the MIS type FET according to the present embodiment has the above structure, the conductor 70A extended outside the source / drain diffusion layer 30 rides outside the source / drain region, so that the source / drain diffusion layer 30 The contact hole 80 is substantially widened, and the restriction when forming the contact hole 80 is reduced.
For this reason, the source / drain diffusion layers 30 can be designed appropriately small, and the parasitic capacitance can be reduced.

【0051】図2(a)における等方性エッチング工程
と、図2(b)における平面形状加工工程との順番を入れ
替えることが可能である。等方性エッチングを2段階以
上に分けて行う場合には、一部の等方性エッチング工程
を平面形状加工の後で行うことができる。
The order of the isotropic etching step in FIG. 2A and the planar shape processing step in FIG. 2B can be interchanged. When the isotropic etching is performed in two or more stages, some of the isotropic etching steps can be performed after the planar shape processing.

【0052】異方的な導電体70の堆積工程では、コリ
メータ・スパッタ法、遠隔距離スパッタ法、イオン化蒸
着法など、公知の手法を流用することができる。これら
は本来、主として深いコンタクト孔の底に金属を堆積す
る目的で開発された手法であるが、本発明を実施するの
に適している。
In the step of depositing the anisotropic conductor 70, known methods such as a collimator sputtering method, a remote distance sputtering method, and an ionization evaporation method can be used. These are techniques originally developed primarily for depositing metal at the bottom of deep contact holes, but are suitable for implementing the present invention.

【0053】次に、図1(a)〜(d)及び図2(a)〜(c)に対
応する平面図である図3(a)〜(d)及び図4(a)〜(c)を参
照して、本実施形態例のMIS型FETを説明する。
Next, FIGS. 3 (a) to 3 (d) and FIGS. 4 (a) to 4 (c) which are plan views corresponding to FIGS. 1 (a) to 1 (d) and 2 (a) to 2 (c), respectively. ), The MIS type FET of this embodiment will be described.

【0054】図1(a)に対応する図3(a)では、基板50
上の全面に素子分離絶縁膜40が形成され、素子分離絶
縁膜40の中央部分にはソース・ドレイン拡散層30が
矩形状に形成され、ソース・ドレイン拡散層30の中央
を二分するゲート電極10が延在している。ゲート電極
10は、ソース・ドレイン拡散層30上に位置しない部
分が、他部分よりも面積が大きい正方形状に形成されて
いる。
In FIG. 3A corresponding to FIG.
An element isolation insulating film 40 is formed on the entire upper surface, and a source / drain diffusion layer 30 is formed in a rectangular shape at a central portion of the element isolation insulating film 40, and a gate electrode 10 that bisects the center of the source / drain diffusion layer 30. Extends. The portion of the gate electrode 10 that is not located on the source / drain diffusion layer 30 is formed in a square shape having a larger area than other portions.

【0055】図1(b)に対応する図3(b)では、素子分離
絶縁膜40、ソース・ドレイン拡散層30及びゲート電
極10を含む基板50の全面に絶縁膜60が形成されて
いる。図1(c)に対応する図3(c)では、ゲート側壁絶縁
膜60が異方性エッチングされて、ゲート電極10の側
面にのみ絶縁膜60が残存し、ゲート電極10の上面、
素子分離絶縁膜40、及びソース・ドレイン拡散層30
が露出している。図1(d)に対応する図3(d)では、導電
体70が、基板50上面には厚く、ゲート電極側壁60
の側面には、基板50上面よりも薄く堆積されている。
In FIG. 3B corresponding to FIG. 1B, an insulating film 60 is formed on the entire surface of the substrate 50 including the element isolation insulating film 40, the source / drain diffusion layers 30, and the gate electrode 10. In FIG. 3C corresponding to FIG. 1C, the gate side wall insulating film 60 is anisotropically etched, and the insulating film 60 remains only on the side surface of the gate electrode 10.
Element isolation insulating film 40 and source / drain diffusion layer 30
Is exposed. In FIG. 3D corresponding to FIG. 1D, the conductor 70 is thick on the upper surface of the substrate 50 and the gate electrode side wall 60 is formed.
Is deposited thinner than the upper surface of the substrate 50.

【0056】図2(a)に対応する図4(a)では、ゲート電
極側壁60の側面に付着した導電体70が所定の厚み分
除去され、ゲート電極10の上面の厚い導電体70が残
存している。この状態で、導電体70はゲート電極10
で分断されているが、ゲート電極10の外側の領域で連
続し、導通している。
In FIG. 4A corresponding to FIG. 2A, the conductor 70 attached to the side surface of the gate electrode side wall 60 is removed by a predetermined thickness, and the thick conductor 70 on the upper surface of the gate electrode 10 remains. are doing. In this state, the conductor 70 is connected to the gate electrode 10.
, But are continuous and conductive in a region outside the gate electrode 10.

【0057】図2(b)に対応する図4(b)では、導電体7
0が平面形状に切り分けられて、導電体層70Aとして
形成されている。図4(a)に示した領域110を残して
導電体70がエッチングにより除去され、領域110が
ゲート電極10の図中の両端部近傍を横切るように構成
されることで、FETを成す図1の左右のソース拡散層及
びドレイン拡散層ごとに対応するように導電体70が分
離されている。
In FIG. 4B corresponding to FIG. 2B, the conductor 7
0 is cut into a planar shape to form a conductor layer 70A. The conductor 70 is removed by etching while leaving the region 110 shown in FIG. 4A, and the region 110 is configured to cross the vicinity of both ends of the gate electrode 10 in FIG. The conductor 70 is separated so as to correspond to each of the left and right source diffusion layers and drain diffusion layers.

【0058】図2(c)に対応する図4(c)では、基板50
上の全面に堆積した層間絶縁膜100の導電体層70A
に対応する位置にコンタクト孔80が開口され、コンタ
クト孔80に充填した金属プラグを介して、導電体層7
0Aが金属配線に接続されている。図4(c)では、図2
(c)に示した金属配線90を図示省略することで視認性
を明瞭にしている。
In FIG. 4C corresponding to FIG.
Conductor layer 70A of interlayer insulating film 100 deposited on the entire upper surface
A contact hole 80 is opened at a position corresponding to the conductive layer 7 through a metal plug filled in the contact hole 80.
0A is connected to the metal wiring. In FIG. 4C, FIG.
The visibility is made clear by omitting the metal wiring 90 shown in FIG.

【0059】図5は、本発明の第2実施形態例に係るMI
S型FETを示す断面図である。本実施形態例では、図2
(c)に示した基板50に代えて、SOI基板が用いられてい
る。本MIS型FETは、ソース・ドレイン拡散層30及びチ
ャネル領域120の下部に埋込み酸化膜130が位置
し、素子分離絶縁膜40が埋込み酸化膜130と一体化
されている点を除き、図2(c)に示した第1実施形態例
のMIS型FETと同様の構造を備える。
FIG. 5 is a block diagram showing an MI according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an S-type FET. In the present embodiment, FIG.
An SOI substrate is used instead of the substrate 50 shown in FIG. This MIS type FET has the configuration shown in FIG. 2 () except that the buried oxide film 130 is located below the source / drain diffusion layer 30 and the channel region 120, and the element isolation insulating film 40 is integrated with the buried oxide film 130. It has the same structure as the MIS type FET of the first embodiment shown in c).

【0060】本実施形態例におけるSOI基板では、短チ
ャネル効果を抑制するために、埋込み酸化膜130上の
半導体層の厚みを抑える必要があり、深いソース・ドレ
イン拡散層を設けることは困難である。本実施形態例で
は、第1実施形態例と同様に、導電体層70Aの上面が
ゲート絶縁膜20より上方に位置するように形成され
て、従来のような深いソース・ドレイン拡散層が不要で
あるので、SOI基板を好適に利用できる。
In the SOI substrate of this embodiment, it is necessary to suppress the thickness of the semiconductor layer on the buried oxide film 130 in order to suppress the short channel effect, and it is difficult to provide a deep source / drain diffusion layer. . In the present embodiment, similarly to the first embodiment, the upper surface of the conductor layer 70A is formed so as to be located above the gate insulating film 20, and a deep source / drain diffusion layer as in the related art is not required. Therefore, the SOI substrate can be suitably used.

【0061】ところで、図2(c)及び図5では、導電体
層70Aが単一の材料で構成されたものとして説明した
が、これは一例であって、後述する図6〜図8に示すよ
うな導電体層70Aが2種の材料より成る導電体層71
Aと72Aとの積層でも良く、或いは、3種以上の材料
の積層構造であっても良い。使用する材料の種類や層数
は、導電体層70A(図2(c)の70Aは種々の積層構
造を包含するものとする)に所望の性能を発揮させ、あ
るいは製造を容易とするのに適切な組み合わせを選択す
れば良い。
In FIG. 2C and FIG. 5, the conductor layer 70A has been described as being made of a single material. However, this is an example, and is shown in FIGS. Such a conductor layer 70A is made of two kinds of materials.
A laminate of A and 72A may be used, or a laminate structure of three or more materials may be used. The kind and the number of layers of the material to be used are required to make the conductor layer 70A (70A in FIG. 2 (c) include various laminated structures) exhibit desired performance or to facilitate manufacture. You just need to select a suitable combination.

【0062】まず、図2(c)に示したような1層の導電
体層70Aを用いる場合の望ましい第1構成例は、製造
工程が単純になるという利点を有しており、上下層との
密着性、低抵抗性、上下層間でのバリア性(2層間で物
質の拡散・混合を防止する性能)などをバランス良く実
現できる材料を選択する必要がある。この場合には、窒
化チタン、窒化タングステン、窒化タンタルなどの各種
金属窒化物や、チタンシリサイド、コバルトシリサイ
ド、タングステンシリサイド、ニッケルシリサイド、白
金シリサイドなどの各種金属シリサイドが利用できる。
First, the preferred first configuration example in the case of using one conductive layer 70A as shown in FIG. 2C has the advantage that the manufacturing process is simplified, It is necessary to select a material that can achieve a good balance of adhesion, low resistance, and barrier properties between the upper and lower layers (performance of preventing diffusion and mixing of a substance between the two layers). In this case, various metal nitrides such as titanium nitride, tungsten nitride, and tantalum nitride, and various metal silicides such as titanium silicide, cobalt silicide, tungsten silicide, nickel silicide, and platinum silicide can be used.

【0063】一方、導電体層70Aを2層構造にした場
合の望ましい第2構成例では、下層に、特に下地である
ソース・ドレイン拡散層30との低抵抗な接触に優れた
材料を用い、上層に、ソース・ドレイン拡散層30とコ
ンタクト材料との間でバリア性を有する材料を用いる。
下層の材料としてはチタンが、上層の材料としては各種
金属窒化物や金属シリサイドなどが適する。このような
材料の組み合わせにより、接触に起因する抵抗が低減さ
れ、MIS型FETの駆動能力が向上する。
On the other hand, in a desirable second configuration example in which the conductor layer 70A has a two-layer structure, a material excellent in low-resistance contact with the source / drain diffusion layer 30, which is an underlying layer, is used for the lower layer. For the upper layer, a material having a barrier property between the source / drain diffusion layer 30 and the contact material is used.
Titanium is suitable for the material of the lower layer, and various metal nitrides and metal silicides are suitable for the material of the upper layer. By such a combination of materials, the resistance due to the contact is reduced, and the driving capability of the MIS type FET is improved.

【0064】導電体層70Aの望ましい第3構成例で
は、下層には密着性に優れかつ上層と下地との間でバリ
ア性を有する材料を用い、上層には特に低抵抗性に優れ
る材料を組み合わせる。この場合に、下層の材料として
は各種金属窒化物や金属シリサイドなどが適し、上層の
材料としては、タングステン、銅、銀、アルミニウムな
どが適する。このような材料の組み合わせにより、金属
膜の層抵抗が低減され、特に導電体層70Aを配線とし
て用いた場合の性能及び設計自由度が向上する。
In a third preferred embodiment of the conductor layer 70A, a material having excellent adhesion and a barrier property between the upper layer and the base is used for the lower layer, and a material having particularly low resistance is used for the upper layer. . In this case, various materials such as metal nitride and metal silicide are suitable as the material of the lower layer, and tungsten, copper, silver, aluminum and the like are suitable as the material of the upper layer. By such a combination of materials, the layer resistance of the metal film is reduced, and the performance and the degree of design freedom particularly when the conductor layer 70A is used as the wiring are improved.

【0065】導電体層70Aの望ましい第4構成例で
は、下層に、下地であるソース・ドレイン拡散層30と
の低抵抗な接触に優れた材料を用い、中間層に、ソース
・ドレイン拡散層30と上層との間でバリア性を有する
材料を用い、上層に、特に低抵抗性に優れる材料を組み
合わせる。この場合に、下層の材料としてはチタンなど
が適し、中間層の材料としては各種金属窒化物や金属シ
リサイドなどが適し、上層の材料としてはタングステ
ン、銅、銀、アルミニウムなどが適する。このような材
料の組み合わせにより、接触に起因する抵抗と金属膜の
層抵抗が同時に低減される。
In a fourth preferred configuration example of the conductor layer 70A, a material excellent in low-resistance contact with the source / drain diffusion layer 30 as a base is used for the lower layer, and the source / drain diffusion layer 30 is used for the intermediate layer. A material having a barrier property between the material and the upper layer is used, and a material having particularly low resistance is combined with the upper layer. In this case, titanium or the like is suitable as the material of the lower layer, various metal nitrides or metal silicides are suitable as the material of the intermediate layer, and tungsten, copper, silver, aluminum, or the like is suitable as the material of the upper layer. With such a combination of materials, the resistance caused by the contact and the layer resistance of the metal film are simultaneously reduced.

【0066】導電体層70Aの望ましい第5構成例で
は、第3構成例及び第4構成例の各構成に、更に最上層
として低抵抗性材料とコンタクト材料との間でバリア性
を有する層を付加する。この付加する材料としては、各
種金属窒化物や金属シリサイドが適する。
In a fifth preferred configuration example of the conductor layer 70A, a layer having a barrier property between the low-resistance material and the contact material is further provided as the uppermost layer in each of the third configuration example and the fourth configuration example. Add. As the material to be added, various metal nitrides and metal silicides are suitable.

【0067】第1、第2及び第5構成例では、最上層と
してバリア性に優れる材料を用いることにより、コンタ
クトの形成を容易にすることができる。すなわち、通常
のコンタクト形成においては、コンタクト孔の開口後
に、コンタクトの底にバリア性を有する金属を埋め込む
が、微細コンタクトにおいてはコンタクト孔が開口面積
に比べて深く(アスペクト比が高く)、コンタクト孔の
底までバリア性を有する金属を埋め込むことが困難であ
る。しかし、第1、第2及び第5構成例のように、コン
タクト孔の開口前にバリア性を有する金属を堆積するこ
とにより、コンタクト孔開口後のバリア性金属形成が省
略できる。
In the first, second and fifth configuration examples, the use of a material having excellent barrier properties as the uppermost layer facilitates the formation of contacts. That is, in the normal contact formation, after the contact hole is opened, a metal having a barrier property is buried at the bottom of the contact. However, in the case of a fine contact, the contact hole is deeper (having a higher aspect ratio) than the opening area, and It is difficult to embed a metal having a barrier property to the bottom of the substrate. However, by depositing a metal having a barrier property before the opening of the contact hole as in the first, second, and fifth configuration examples, the formation of the barrier metal after the opening of the contact hole can be omitted.

【0068】導電体層70Aの好適な第6構成例では、
第1ないし第5構成例に、更に最下層としてソース・ド
レイン拡散層30と同一導電型(n型またはp型)の半
導体層を追加する。上述のように、異なる材料から成る
層を積層した場合に、層と層との間の接触抵抗は、金属
の相互間や同じ導電型の半導体の相互間では比較的小さ
いが、金属と半導体との間では、上記場合に比して高
く、これが問題となることがある。
In a preferred sixth configuration example of the conductor layer 70A,
A semiconductor layer of the same conductivity type (n-type or p-type) as the source / drain diffusion layer 30 is further added as the lowermost layer to the first to fifth configuration examples. As described above, when layers made of different materials are stacked, the contact resistance between the layers is relatively small between the metals or between the semiconductors of the same conductivity type. Is higher than the above case, and this may be a problem.

【0069】図1及び図2で説明したように、導電体層
70Aをすべて金属から成る構成とした場合に、金属層
と半導体であるソース・ドレイン拡散層30との接触面
積は、ソース・ドレイン拡散層30の面積によって制約
される。図6は、半導体と金属との接触面積を増大させ
た例を示す断面図である。この例では、下層の導電体層
71Aが半導体から成り、上層の導電体層72Aが金属
から成り、半導体と金属との接触面積が、導電体層71
A及び72Aが素子分離絶縁体40上に延長されること
で増大しているので、ソース・ドレイン拡散層30の面
積を縮小して寄生容量を低減しつつ、接触抵抗による寄
生抵抗の増大を防止することができる。追加した最下層
の材料としては、シリコン、ゲルマニウム、或いは、シ
リコンとゲルマニウムとの混晶などを選択することがで
きる。特に、ゲルマニウムの混入は、半導体の禁制帯幅
を減少させるので、接触抵抗の低減に有効である。この
ような材料の組み合わせにより、接触に起因する抵抗を
一層低減することができる。
As described with reference to FIGS. 1 and 2, when the conductor layer 70A is entirely made of metal, the contact area between the metal layer and the source / drain diffusion layer 30 which is a semiconductor becomes It is limited by the area of the diffusion layer 30. FIG. 6 is a sectional view showing an example in which the contact area between the semiconductor and the metal is increased. In this example, the lower conductive layer 71A is made of a semiconductor, the upper conductive layer 72A is made of a metal, and the contact area between the semiconductor and the metal is smaller than the conductive layer 71A.
Since A and 72A are increased by being extended on the element isolation insulator 40, the area of the source / drain diffusion layer 30 is reduced to reduce the parasitic capacitance, while preventing an increase in parasitic resistance due to contact resistance. can do. As the material of the added lowermost layer, silicon, germanium, a mixed crystal of silicon and germanium, or the like can be selected. In particular, the incorporation of germanium reduces the forbidden band width of the semiconductor, and is thus effective in reducing the contact resistance. With such a combination of materials, resistance due to contact can be further reduced.

【0070】以上説明した実施形態例より明らかなよう
に、本発明によるMIS型FETの製造方法の根幹を成す特徴
は、段差パターンと異方的な導電体膜堆積の組み合わせ
により、段差に対して自己整合的に分離された導電体層
を得る点にある。これにより、ソース・ドレイン拡散層
上に所望の導電体層を、基板を侵食することなくゲート
電極に対して自己整合的に形成することができるので、
サリサイド法で必要であった深いソース・ドレイン拡散
層が削除でき、ソース・ドレイン拡散層の微細化が容易
となるほか、SOI構成の実現も容易となる。
As is clear from the embodiments described above, the feature that forms the basis of the method of manufacturing the MIS type FET according to the present invention is that the step pattern and the anisotropic conductor film deposition combine to reduce the step. It is to obtain a conductor layer separated in a self-aligned manner. As a result, a desired conductor layer can be formed on the source / drain diffusion layers in a self-aligned manner with respect to the gate electrode without eroding the substrate.
The deep source / drain diffusion layers required by the salicide method can be eliminated, so that the source / drain diffusion layers can be easily miniaturized and the SOI structure can be easily realized.

【0071】また、選択成長法を用いる必要がなく、ス
パッタ法や蒸着法を用いることができるため、安定した
製造が可能である。更に、導電体層をソース・ドレイン
拡散層の外側に延長して形成することが容易である。こ
のため、すでに説明したコンタクト孔開口の制約を受け
ずにソース・ドレイン拡散層寄生容量を削減する構造、
あるいは半導体と金属との積層膜を用いてソース・ドレ
イン拡散層における接触抵抗を削減する構造などを容易
に形成することができる。
Further, since it is not necessary to use the selective growth method and the sputtering method or the vapor deposition method can be used, stable production is possible. Further, it is easy to extend the conductor layer outside the source / drain diffusion layers. For this reason, a structure that reduces the source / drain diffusion layer parasitic capacitance without being restricted by the contact hole opening already described,
Alternatively, it is possible to easily form a structure for reducing the contact resistance in the source / drain diffusion layers using a stacked film of a semiconductor and a metal.

【0072】また、導電体層形成のために高温の熱処理
が不要であるので、不純物の無用な拡散が抑えられ、微
小なMIS型FETを形成するのに有利である。更に、スパッ
タ法や蒸着法など、特定の化学反応に依存しない堆積手
段により膜形成が可能であり、かつ堆積後に高温の熱処
理が必須ではないことから、堆積する膜として幅広い材
料(例えば化合物、熱に弱い材料など)を選択すること
が可能となる。更に、ゲート側壁絶縁膜を薄くすること
ができ、ソース・ドレイン拡散層面積を削減して寄生容
量を低減し、あるいは低抵抗の導電体層をゲートに近づ
けることで寄生抵抗を低減することができる。
Further, since high-temperature heat treatment is not required for forming the conductor layer, unnecessary diffusion of impurities is suppressed, which is advantageous for forming a fine MIS type FET. Furthermore, since a film can be formed by a deposition method that does not depend on a specific chemical reaction such as a sputtering method or a vapor deposition method, and a high-temperature heat treatment is not essential after the deposition, a wide range of materials (for example, compounds, heat Materials that are weak to the light). Furthermore, the gate sidewall insulating film can be made thinner, the parasitic capacitance can be reduced by reducing the source / drain diffusion layer area, or the parasitic resistance can be reduced by bringing a low-resistance conductor layer closer to the gate. .

【0073】導電体70を形成する方法として、例えば
異方的に堆積する金属として窒化チタン膜を用い、等方
性エッチングとして、アンモニアと過酸化水素との混合
液を用いたウェットエッチングを採用することができ
る。あるいは、異方的に堆積する金属としてアルミニウ
ムを用い、等方性エッチングとして、塩素ガスを用いた
ドライエッチングを採用することができる。
As a method for forming the conductor 70, for example, a titanium nitride film is used as a metal to be deposited anisotropically, and wet etching using a mixed solution of ammonia and hydrogen peroxide is used as isotropic etching. be able to. Alternatively, dry etching using chlorine gas can be adopted as the isotropic etching using aluminum as the metal deposited anisotropically.

【0074】導電体70を単一材料で構成した場合に、
すでに触れたような複数材料の積層によって導電体70
を構成するときでも、以上説明した方法を援用すること
で容易に実現することができる。従来のサリサイド法や
選択成長法では、多層構成の実現は困難であったが、本
発明によれば複数種類の膜を積層することも容易であ
る。このとき、導電体膜堆積とそのエッチングの手順に
ついて、本発明の根幹を成す特徴を変更しない範囲内に
おいて種々の変形例が考えられるが、用いる材料に応じ
て最も適する方法を選択すれば良い。
When the conductor 70 is made of a single material,
The conductor 70 is formed by laminating a plurality of materials as described above.
Can be easily realized by using the method described above. It has been difficult to realize a multilayer structure by the conventional salicide method or selective growth method, but according to the present invention, it is also easy to stack a plurality of types of films. At this time, with respect to the procedure of depositing the conductor film and etching the same, various modifications can be considered within a range that does not change the feature forming the basis of the present invention, but the most suitable method may be selected according to the material used.

【0075】次に、複数層から成る導電体70を形成す
る第1方法例として、まず、第1層から第n層までを順
次に異方的に堆積し、次に、第n層から第1層までを順
次に等方エッチングによって除去する方法を挙げる。こ
こで、nは2以上の整数である。本方法例では、第1層
から第n層を同一の手段で連続的にエッチングできる場
合に有効である。本方法例に該当する望ましい実例とし
て、第1層をチタン膜、第2層を窒化チタン膜で形成す
る方法が挙げられる。チタン及び窒化チタン積層膜の等
方性エッチングには、例えばアンモニアと過酸化水素と
の混合液を用いたウェットエッチングを採用することが
できる。
Next, as a first example of a method of forming the conductor 70 composed of a plurality of layers, first, the first layer to the n-th layer are sequentially deposited anisotropically, and then the n-th layer to the n-th layer are deposited. A method of sequentially removing up to one layer by isotropic etching will be described. Here, n is an integer of 2 or more. This method is effective when the first to n-th layers can be continuously etched by the same means. As a desirable example corresponding to this method example, there is a method in which the first layer is formed of a titanium film and the second layer is formed of a titanium nitride film. For the isotropic etching of the titanium and titanium nitride stacked films, for example, wet etching using a mixed solution of ammonia and hydrogen peroxide can be employed.

【0076】また、複数層から成る導電体70を形成す
る第2方法例として、まず、第1層を異方的に堆積し、
次に、第1層の薄い部分を等方エッチングにより除去
し、更に、第2層を異方的に堆積してから、第2層の薄
い部分を等方エッチングにより除去する方法を挙げる。
このように、各層ごとに堆積とエッチングとを繰り返
す。ここで、各層がそれぞれ、複数の層で構成されてい
ても良い。
As a second example of a method of forming the conductor 70 having a plurality of layers, first, a first layer is deposited anisotropically.
Next, a method of removing the thin portion of the first layer by isotropic etching, further depositing the second layer anisotropically, and then removing the thin portion of the second layer by isotropic etching will be described.
Thus, the deposition and etching are repeated for each layer. Here, each layer may be composed of a plurality of layers.

【0077】第2方法例は、各層ごとに適切なエッチン
グ方法が異なる場合に適する。本方法例に該当する望ま
しい実例として、第1層をチタン上の窒化チタン膜、第
2層をタングステンで形成する方法を挙げることができ
る。第1層を成すチタン/窒化チタン積層膜の等方性エ
ッチングには、例えばアンモニアと過酸化水素との混合
液を用いたウェットエッチングを、また、第2層を成す
タングステンの等方性エッチングには、例えば塩素と酸
素との混合ガスを用いたドライエッチングを採用すれば
良い。
The second method example is suitable when the appropriate etching method differs for each layer. As a desirable example corresponding to this method example, a method in which the first layer is formed of a titanium nitride film on titanium, and the second layer is formed of tungsten. The isotropic etching of the titanium / titanium nitride laminated film forming the first layer is, for example, wet etching using a mixed solution of ammonia and hydrogen peroxide, and isotropic etching of tungsten forming the second layer. For example, dry etching using a mixed gas of chlorine and oxygen may be employed.

【0078】第2方法例に該当する望ましい実例では、
第1層をシリコン膜、第2層をチタン上の窒化チタン
膜、第3層をタングステンで形成する。この場合に、第
1層を成すシリコン膜の等方性エッチングには、例えば
塩素ガスによるドライエッチングを、第2層を成すチタ
ン/窒化チタン積層膜の等方性エッチングには、例えば
アンモニアと過酸化水素との混合液を用いたウェットエ
ッチングを、また、第3層を成すタングステンの等方性
エッチングには、例えば塩素と酸素との混合ガスを用い
たドライエッチングを採用すれば良い。
In a preferred example corresponding to the second method example,
The first layer is formed of a silicon film, the second layer is formed of a titanium nitride film on titanium, and the third layer is formed of tungsten. In this case, the isotropic etching of the silicon film forming the first layer is, for example, dry etching using chlorine gas, and the isotropic etching of the titanium / titanium nitride stacked film forming the second layer is, for example, ammonia and excess. Wet etching using a mixed solution with hydrogen oxide, and isotropic etching of tungsten forming the third layer may be dry etching using a mixed gas of chlorine and oxygen, for example.

【0079】以上のように、導電体層70を成す各層を
必ず異方的に堆積する例を述べたが、多層膜を用いる場
合、必ずしも全層を異方的に堆積する必要はない。例え
ば、或る層Xが全層の厚さに占める割合が小さく、層Xを
等方的に堆積したとしても、全層堆積した状態でなお側
面での全層の厚さが上面での厚さより小さく、後続の等
方性エッチングによって側面を除去できる場合には、層
Xを等方的に堆積しても構わない。あるいは、等方的に
堆積した下層Xを、異方的に堆積した上層Yをマスクとし
てエッチングできる場合もこれに該当する。すなわち、
下層Xを等方的に堆積し、次に上層Yを異方的に堆積し、
次に上層Yを等方エッチングしてその段差の側面にある
薄い部分を除去し、次に段差側面に露出した下層Xを露
出部分のみエッチングする。このためには、層Yをエッ
チングせず層Xのみをエッチングする適切なエッチング
手段の存在が必要である。
As described above, an example has been described in which the layers constituting the conductor layer 70 are always deposited anisotropically. However, when a multilayer film is used, it is not always necessary to deposit all layers anisotropically. For example, the ratio of a certain layer X to the total thickness of the layer is small, and even if the layer X is deposited isotropically, the thickness of the entire layer on the side surface is still the thickness on the top surface in the state where the entire layer is deposited. Layer if it is smaller and can be removed by a subsequent isotropic etch.
X may be deposited isotropically. Alternatively, this also applies to the case where the isotropically deposited lower layer X can be etched using the anisotropically deposited upper layer Y as a mask. That is,
Lower layer X is deposited isotropically, then upper layer Y is deposited anisotropically,
Next, the upper layer Y is isotropically etched to remove a thin portion on the side surface of the step, and then the lower layer X exposed on the side surface of the step is etched only on the exposed portion. For this, it is necessary to have an appropriate etching means for etching only the layer X without etching the layer Y.

【0080】以上のように、導電体層70が多層膜であ
る場合の製造方法には種々の変形があるが、それに応じ
て完成時の形状においても微妙な差異が生じることにな
る。その例を図6〜図8に示す。これらの図では、図2
(c)と共通の構成部分及び要素に同じ符号を付してい
る。
As described above, the manufacturing method in the case where the conductor layer 70 is a multilayer film has various modifications, and accordingly, there is a slight difference in the shape at the time of completion. The example is shown in FIGS. In these figures, FIG.
The same reference numerals are given to the same components and elements as those in (c).

【0081】図6は、複数層から成る導電体層を形成す
る第2方法例を2層膜に適用した場合の結果を示す断面
図である。この方法では、層71Aを堆積した後、直ち
にエッチングするので、層71Aが、ゲート側壁60に
至るまで平坦に形成される。次いで、層71A上に層7
2Aが形成される。ゲート電極10の上面には、層71
Aと共に形成された層71Bと、層72Aと共に形成さ
れた層72Bとが配設される。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the result when the second example of the method of forming a conductor layer composed of a plurality of layers is applied to a two-layer film. In this method, since the layer 71A is etched immediately after the layer 71A is deposited, the layer 71A is formed flat up to the gate side wall 60. Next, the layer 7 is formed on the layer 71A.
2A is formed. On the upper surface of the gate electrode 10, a layer 71
A layer 71B formed with A and a layer 72B formed with the layer 72A are provided.

【0082】図7は、複数層から成る導電体層を形成す
る第1方法例を2層膜に適用した場合の結果を示す断面
図である。この方法例では、層71Aと層72Aとを順
次に堆積してから層71A及び72Aの双方をエッチン
グするので、上層72Aが、下層71Aによってゲート
側壁60からわずかに離隔されることになる。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the result when the first example of the method of forming a conductor layer composed of a plurality of layers is applied to a two-layer film. In this example method, layer 71A and layer 72A are deposited sequentially and then both layers 71A and 72A are etched, so that upper layer 72A is slightly separated from gate sidewall 60 by lower layer 71A.

【0083】図8は、図7と同様に第1方法例を適用し
た場合の結果を示す断面図である。これは、層71のエ
ッチングの進行が層72Aに比べて早いエッチング手段
を用いた際の結果である。これにより、層71Aがゲー
ト側壁に添う部分において下方に後退することになる。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the result when the first method example is applied as in FIG. This is a result of using etching means in which the progress of etching of the layer 71 is faster than that of the layer 72A. As a result, the layer 71A recedes downward at a portion along the gate side wall.

【0084】このように、導電体層71A及び72Aの
完成した構造には種々の変形があり得るが、いずれも本
発明に基づき得られるものである。
As described above, the completed structures of the conductor layers 71A and 72A can have various modifications, but all of them can be obtained based on the present invention.

【0085】図9及び図10は、図6を参照して説明し
たMIS型FETの製造方法を詳細に示す断面図であり、図9
(a)〜(d)及び図10(a)〜(d)は各工程を段階的に示す。
本例では、特に導電体層が複数層75A、76Aから成
り、最下層75Aが半導体で構成されている。本例にお
ける多くの部分は、図1を参照して説明した第1実施形
態例と共通であるので、主として図1との違いを中心に
述べる。
FIGS. 9 and 10 are sectional views showing in detail the method of manufacturing the MIS type FET described with reference to FIG.
10 (a) to 10 (d) and FIGS. 10 (a) to 10 (d) show each step in a stepwise manner.
In this example, the conductor layer is composed of a plurality of layers 75A and 76A, and the lowermost layer 75A is composed of a semiconductor. Many parts in this example are common to those in the first embodiment described with reference to FIG. 1, and therefore, the description will mainly focus on differences from FIG. 1.

【0086】図9(a)に示すように、基板50上に、ゲ
ート電極10及び素子分離絶縁体40が形成されてい
る。ただし、図1(a)では既に形成されていたソース・
ドレイン拡散層30が、本例ではまだ形成されていな
い。次に、図9(b)に示すように、CVD法などによっ
て、ゲート電極10の側面を覆うように、シリコン酸化
膜やシリコン窒化膜などから成る絶縁膜60を堆積す
る。更に、図9(c)に示すように、ゲート電極1の側面
にのみ絶縁膜60が残留するように、絶縁膜60を異方
的にエッチングする。
As shown in FIG. 9A, a gate electrode 10 and an element isolation insulator 40 are formed on a substrate 50. However, in FIG. 1 (a), the source
In this example, the drain diffusion layer 30 has not been formed yet. Next, as shown in FIG. 9B, an insulating film 60 made of a silicon oxide film, a silicon nitride film, or the like is deposited by a CVD method or the like so as to cover the side surface of the gate electrode 10. Further, as shown in FIG. 9C, the insulating film 60 is anisotropically etched so that the insulating film 60 remains only on the side surface of the gate electrode 1.

【0087】引き続き、図9(d)に示すように、シリコ
ン、ゲルマニウム、あるいはこれらの混晶などから成る
半導体層75Aを、その構成粒子が基板50に対して上
方から垂直に入射するように異方的に堆積する。更に、
等方性のエッチングを用いてゲート側壁絶縁膜60に付
着した半導体層を除去することにより、半導体層75A
及び75Bを得る。
Subsequently, as shown in FIG. 9D, a semiconductor layer 75A made of silicon, germanium, or a mixed crystal thereof is differently arranged so that its constituent particles are perpendicularly incident on the substrate 50 from above. Deposits anisotropically. Furthermore,
By removing the semiconductor layer adhered to the gate side wall insulating film 60 using isotropic etching, the semiconductor layer 75A is removed.
And 75B.

【0088】次いで、図10(a)に示すように、イオン
注入によって不純物を少なくとも半導体層75A内に導
入し、引き続き、熱処理によってこの不純物を活性化す
る。これらの工程を通じて、半導体層75Aを所定の導
電型にドーピングすると同時に、導入した不純物を基板
50内に浸入させ、ソース・ドレイン拡散層30をもド
ーピングする。ここで、不純物は、nチャネルMIS型FET
においてはn型である砒素、燐、アンチモンなどを、p
チャネルMIS型FETにおいてはp型であるボロン、弗化ボ
ロンなどを夫々用いる。
Next, as shown in FIG. 10A, at least an impurity is introduced into the semiconductor layer 75A by ion implantation, and the impurity is subsequently activated by heat treatment. Through these steps, the semiconductor layer 75A is doped to a predetermined conductivity type, and at the same time, the introduced impurities are penetrated into the substrate 50, and the source / drain diffusion layers 30 are also doped. Here, the impurity is an n-channel MIS type FET
In the above, arsenic, phosphorus, antimony, etc.
In a channel MIS type FET, p-type boron, boron fluoride, or the like is used, respectively.

【0089】次に、図10(b)に示すように、再び異方
性堆積と等方性エッチングとを行って所定の導電体層7
6A及び76Bを形成する。導電体層76A及び76B
には、通常は既に述べた種々の金属を用いる。更に、図
10(c)に示すように、フォトリソグラフィ法などを用
いて、導電体75Aと76Aとを所望の平面形状に切り
分ける。次いで、図10(d)に示すように、基板50の
全面に層間絶縁膜100を堆積してから、層間絶縁膜1
00の所定位置にコンタクト孔80を開口した後に、金
属配線90を形成する。
Next, as shown in FIG. 10 (b), anisotropic deposition and isotropic etching are again performed to
Form 6A and 76B. Conductor layers 76A and 76B
In general, various metals described above are used. Further, as shown in FIG. 10C, the conductors 75A and 76A are cut into a desired planar shape by using a photolithography method or the like. Next, as shown in FIG. 10D, an interlayer insulating film 100 is deposited on the entire surface of the substrate 50, and then the interlayer insulating film 1 is formed.
After opening the contact hole 80 at a predetermined position of 00, a metal wiring 90 is formed.

【0090】図10(d)の構造においては、半導体層7
5Aと導電体層76Aとの接触面積が大きいため、ソー
ス・ドレイン間の寄生抵抗が減少している。この例で
は、導電体層70Aの最下層である層として半導体層7
5Aを用いたので、半導体層75Aとソース・ドレイン
拡散層30とは通常同じ導電型の不純物によってドープ
する必要がある。
In the structure of FIG. 10D, the semiconductor layer 7
Since the contact area between 5A and the conductor layer 76A is large, the parasitic resistance between the source and the drain is reduced. In this example, the semiconductor layer 7 is the lowermost layer of the conductor layer 70A.
Since 5A is used, the semiconductor layer 75A and the source / drain diffusion layer 30 usually need to be doped with impurities of the same conductivity type.

【0091】本例においては、ソース・ドレイン拡散層
30の形成と半導体層75Aのドーピングとを同時に実
施することで、不純物導入工程を簡略化し、特に同一基
板上にn型とp型とのMIS型FETを作製する相補型構成
(通常CMOSと称される)の実現を容易にする。ソース・
ドレイン拡散層30と半導体層75Aとに対して別々の
工程で不純物導入を行なう場合、すなわちnチャネルま
たはpチャネルFETのみを取り出せば図1の製造フロー
に準ずる場合に、以下の工程によってCMOS構成を実現で
きる。
In this embodiment, the impurity introduction process is simplified by simultaneously forming the source / drain diffusion layer 30 and doping the semiconductor layer 75A. In particular, the n-type and p-type MISs are formed on the same substrate. It facilitates the realization of a complementary structure (usually called CMOS) for fabricating a type FET. Source·
In the case where impurities are introduced into the drain diffusion layer 30 and the semiconductor layer 75A in separate steps, that is, if only the n-channel or p-channel FET is taken out and the manufacturing flow shown in FIG. realizable.

【0092】まず、フォトレジストでp型領域を保護し
た後に、n型不純物のイオン注入によってn型のソース
・ドレイン拡散層を形成する。次いで、フォトレジスト
でn型領域を保護した後に、p型不純物のイオン注入に
よってp型のソース・ドレイン拡散層を形成する。更
に、フォトレジストでp型領域を保護した後に、半導体
層にn型不純物をイオン注入し、引き続き、フォトレジ
ストでn型領域を保護してから、半導体層にp型不純物
をイオン注入する。このためには、合計4回のフォトリ
ソグラフィ工程が必要である。
First, after protecting the p-type region with a photoresist, n-type source / drain diffusion layers are formed by ion implantation of n-type impurities. Next, after protecting the n-type region with a photoresist, p-type source / drain diffusion layers are formed by ion implantation of p-type impurities. Further, after the p-type region is protected by the photoresist, an n-type impurity is ion-implanted into the semiconductor layer. Subsequently, the n-type region is protected by the photoresist, and then the p-type impurity is ion-implanted into the semiconductor layer. This requires a total of four photolithography steps.

【0093】これに対し、図9及び図10で説明した本
例では、ソース・ドレイン拡散層30の形成と半導体層
75Aのドーピングとを同時に行うので、リソグラフィ
工程を2回に削減することができ、製造プロセスが簡略
化する。本例は、ソース・ドレイン拡散層30を浅く形
成できる利点も有する。特に、最初に不純物を半導体層
75A内にのみ注入し、ソース・ドレイン拡散層30を
不純物の半導体層75Aからの拡散によって形成した場
合には、ソース・ドレイン拡散層30の深さは、不純物
を直接基板50にイオン注入した場合に比して浅くする
ことができる。
On the other hand, in the present embodiment described with reference to FIGS. 9 and 10, since the formation of the source / drain diffusion layers 30 and the doping of the semiconductor layer 75A are performed simultaneously, the number of lithography steps can be reduced to two. And the manufacturing process is simplified. This example also has an advantage that the source / drain diffusion layer 30 can be formed shallow. In particular, when an impurity is first implanted only into the semiconductor layer 75A and the source / drain diffusion layer 30 is formed by diffusion of the impurity from the semiconductor layer 75A, the depth of the source / drain diffusion layer 30 is reduced The depth can be made shallower than in the case where ions are directly implanted into the substrate 50.

【0094】以上のように、本発明を適用した上述の各
例では、異方性堆積と等方性エッチングとによるソース
・ドレイン拡散層への導電体層貼り付けにより、サリサ
イド法を用いた場合に比して小面積で低抵抗のソース・
ドレイン拡散層を得ることができ、選択成長法に比べて
高い歩留まりでこれを実現できる。また、同構成に基づ
き、基板の侵食が小さく、微細MIS型FET及びSOI構成MIS
型FETに適したソース・ドレイン拡散層構造を実現でき
る。更に、同構成に基づき、ソース・ドレイン拡散層上
の導電体層をソース・ドレイン拡散層の外側に延長する
構造を容易に実現できる。また、導電体層70A、導電
体層71A、72A、或いは、導電体層75A、76A
をソース・ドレイン拡散層30の外側に延長させるとい
う基本構成を有するので、コンタクト孔形成による制約
を受けることなく、ソース・ドレイン拡散層の寄生容量
を低減することができる。更に、導電体層70Aの最下
層である層として半導体層75Aを用いたので、半導体
層75Aとソース・ドレイン拡散層30とは通常同一導
電型の不純物によってドープすることになり、従って、
特に接触抵抗に起因するソース・ドレイン拡散層寄生抵
抗を低減することができる。更に、ソース・ドレイン拡
散層30と半導体層75Aとを同時にドーピングするこ
とにより、接触抵抗を低減する構造を短い工程で容易に
製造し、また、浅いソース・ドレイン接合を容易に形成
することができる。
As described above, in each of the above examples to which the present invention is applied, in the case where the salicide method is used by sticking the conductor layer to the source / drain diffusion layers by anisotropic deposition and isotropic etching. Source with a smaller area and lower resistance than
A drain diffusion layer can be obtained, and this can be realized with a higher yield as compared with the selective growth method. In addition, based on the same configuration, the erosion of the substrate is small, and the fine MIS type FET and SOI configuration MIS
A source / drain diffusion layer structure suitable for a type FET can be realized. Further, based on the same configuration, a structure in which the conductor layer on the source / drain diffusion layer extends outside the source / drain diffusion layer can be easily realized. Further, the conductor layer 70A, the conductor layers 71A and 72A, or the conductor layers 75A and 76A
Is extended to the outside of the source / drain diffused layer 30, the parasitic capacitance of the source / drain diffused layer can be reduced without being restricted by the contact hole formation. Further, since the semiconductor layer 75A is used as the lowermost layer of the conductor layer 70A, the semiconductor layer 75A and the source / drain diffusion layers 30 are usually doped with impurities of the same conductivity type.
In particular, the parasitic resistance of the source / drain diffusion layer caused by the contact resistance can be reduced. Further, by simultaneously doping the source / drain diffusion layer 30 and the semiconductor layer 75A, a structure for reducing contact resistance can be easily manufactured in a short process, and a shallow source / drain junction can be easily formed. .

【0095】以上、本発明をその好適な実施形態例に基
づいて説明したが、本発明のMIS型FET及び半導体装置の
製造方法は、上記実施形態例の構成にのみ限定されるも
のではなく、上記実施形態例の構成から種々の修正及び
変更を施したMIS型FET及び半導体装置の製造方法も、本
発明の範囲に含まれる。
As described above, the present invention has been described based on the preferred embodiment. However, the method of manufacturing the MIS type FET and the semiconductor device of the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment. MIS type FETs and semiconductor device manufacturing methods in which various modifications and changes have been made from the configuration of the above embodiment are also included in the scope of the present invention.

【0096】[0096]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
低抵抗で、微細化に適し、製造が容易で、ゲート長が概
ね0.2μm以下の微細な形式やSOI構造のものに好適なMIS
型FET、及び、このようなMIS型FET等の半導体装置を製
造する製造方法を得ることができる。
As described above, according to the present invention,
MIS with low resistance, suitable for miniaturization, easy to manufacture, and suitable for fine type and SOI structure with gate length of about 0.2μm or less
It is possible to obtain a manufacturing method for manufacturing a semiconductor device such as a type FET and such an MIS type FET.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態例におけるMIS型FETの製
造方法を示す断面図であり、(a)〜(d)は各工程を段階的
に示す。
FIGS. 1A to 1D are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing an MIS-type FET according to a first embodiment of the present invention, wherein FIGS.

【図2】第1実施形態例におけるMIS型FETの製造方法を
示す断面図であり、(a)〜(c)は各工程を段階的に示す。
FIGS. 2A to 2C are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the MIS type FET according to the first embodiment, and FIGS.

【図3】図1に対応する平面図であり、(a)〜(d)は夫々
図1(a)〜(d)に対応する。
FIG. 3 is a plan view corresponding to FIG. 1, wherein (a) to (d) correspond to FIG. 1 (a) to (d), respectively.

【図4】図2に対応する平面図であり、(a)〜(c)は夫々
図2(a)〜(c)に対応する。
FIG. 4 is a plan view corresponding to FIG. 2, wherein (a) to (c) correspond to FIGS. 2 (a) to (c), respectively.

【図5】本発明の第2実施形態例に係るMIS型FETを示す
断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing an MIS type FET according to a second embodiment of the present invention.

【図6】複数層から成る導電体層を形成する第2方法例
を2層膜に適用した場合の結果を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a result when a second example of a method of forming a conductor layer composed of a plurality of layers is applied to a two-layer film.

【図7】複数層から成る導電体層を形成する第1方法例
を2層膜に適用した場合の結果を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a result when a first example of a method of forming a conductor layer composed of a plurality of layers is applied to a two-layer film.

【図8】図7と同様に第1方法例を適用した場合の結果
を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a result when the first method example is applied, similarly to FIG. 7;

【図9】図6を参照して説明したMIS型FETの製造方法を
詳細に示す断面図であり、(a)〜(d)は各工程を段階的に
示す。
FIGS. 9A to 9D are cross-sectional views illustrating in detail a method of manufacturing the MIS-type FET described with reference to FIGS. 6A to 6D, wherein FIGS.

【図10】図6を参照して説明したMIS型FETの製造方法
を詳細に示す断面図であり、(a)〜(d)は各工程を段階的
に示す。
10A to 10D are cross-sectional views showing in detail a method of manufacturing the MIS-type FET described with reference to FIG. 6, wherein (a) to (d) show steps in a stepwise manner.

【図11】従来のサリサイド法によるMIS型FETの製造手
順を示す断面図であり、(a)〜(d)は各工程を段階的に示
す。
FIGS. 11A to 11D are cross-sectional views illustrating a procedure of manufacturing a MIS-type FET by a conventional salicide method. FIGS.

【図12】従来のSOI基板を用いたMIS型FETの製造手順
を示す断面図であり、(a)〜(c)は各工程を段階的に示
す。
FIGS. 12A to 12C are cross-sectional views illustrating a procedure for manufacturing a MIS type FET using a conventional SOI substrate, and FIGS.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10:ゲート電極 20:ゲート絶縁膜 30:ソース・ドレイン拡散層 40:素子分離絶縁膜 50:基板 60:ゲート側壁絶縁膜(側面絶縁体) 70:導電体 71:各種導電体膜 72:各種導電体膜 75:半導体膜 76:各種導電体膜 80:コンタクト孔 90:金属配線 100:層間絶縁膜 110:平面加工パターン 120:SOIチャネル 130:SOI埋込み絶縁膜 Reference Signs List 10: Gate electrode 20: Gate insulating film 30: Source / drain diffusion layer 40: Element isolation insulating film 50: Substrate 60: Gate side wall insulating film (side surface insulator) 70: Conductor 71: Various conductor films 72: Various conductor films Body film 75: Semiconductor film 76: Various conductive films 80: Contact hole 90: Metal wiring 100: Interlayer insulating film 110: Planar processing pattern 120: SOI channel 130: SOI embedded insulating film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/28 301 H01L 21/28 301T 301Z 29/78 301P 301G 29/786 301S 616K 616S 617L Fターム(参考) 4M104 AA01 AA09 BB01 BB14 BB20 BB21 BB22 BB25 BB28 BB30 BB32 BB33 BB36 BB40 CC01 DD02 DD04 DD08 DD16 DD17 DD34 DD37 DD64 DD65 EE09 EE15 EE17 FF09 FF18 FF22 GG08 GG09 GG10 GG14 HH14 HH15 5F040 DA06 DA10 DA12 DB03 DC01 EB12 EC01 EC04 EC07 EC11 EC12 EC13 EH01 EH02 EH03 EH08 FA05 FA07 FC11 FC21 5F110 AA02 AA03 BB04 CC02 DD05 DD13 EE01 EE02 EE03 EE04 EE05 EE08 EE09 EE14 EE15 EE32 EE43 EE44 GG02 GG12 HJ01 HJ13 HJ16 HJ23 HK01 HK02 HK03 HK04 HK05 HK08 HK09 HK10 HK21 HK25 HK32 HK33 HK39 HL14 HM17 NN02 NN62 NN66 QQ11 QQ17 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/28 301 H01L 21/28 301T 301Z 29/78 301P 301G 29/786 301S 616K 616S 617L F term (reference ) 4M104 AA01 AA09 BB01 BB14 BB20 BB21 BB22 BB25 BB28 BB30 BB32 BB33 BB36 BB40 CC01 DD02 DD04 DD08 DD16 DD17 DD34 DD37 DD64 DD65 EE09 EE15 EE17 FF09 FF18 FF22 GG08 GG09 DG10 EC14 EC15 EC12 EC14 EC15 EC12 EC14 EC12 EC14 EC13 EH01 EH02 EH03 EH08 FA05 FA07 FC11 FC21 5F110 AA02 AA03 BB04 CC02 DD05 DD13 EE01 EE02 EE03 EE04 EE05 EE08 EE09 EE14 EE15 EE32 EE43 EE44 GG02 GG12 HJ01 HJ13 HJ04 HK01 HK21 HK01 HK21 HK01 HK21 HK01 HK02 NN62 NN66 QQ11 QQ17

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に、ゲート電極と、該ゲート電極
に絶縁膜を介して夫々隣接するソース拡散層及びドレイ
ン拡散層とを備えたMIS型FETにおいて、 前記ゲート電極の側面に形成され、前記ソース拡散層及
び前記ドレイン拡散層の各一部を覆うゲート側壁絶縁膜
と、 前記ソース拡散層及び前記ドレイン拡散層のうちの前記
ゲート側壁絶縁膜下を除く領域の少なくとも一部に接触
し、該接触位置から前記ソース拡散層及び前記ドレイン
拡散層に隣接する絶縁体上に夫々延在する第1及び第2
の導電体層とを備えることを特徴とするMIS型FET。
1. An MIS type FET having a gate electrode on a substrate and a source diffusion layer and a drain diffusion layer adjacent to the gate electrode via an insulating film, wherein the MIS FET is formed on a side surface of the gate electrode. A gate sidewall insulating film covering each part of the source diffusion layer and the drain diffusion layer; contacting at least a part of a region of the source diffusion layer and the drain diffusion layer other than below the gate sidewall insulating film; First and second extending from the contact position on an insulator adjacent to the source diffusion layer and the drain diffusion layer, respectively;
An MIS type FET comprising:
【請求項2】 前記第1及び第2の導電体層の各上面
が、前記ゲート電極の下面よりも前記基板から離れた位
置にあることを特徴とする請求項1に記載のMIS型FET。
2. The MIS type FET according to claim 1, wherein upper surfaces of the first and second conductor layers are located farther from the substrate than lower surfaces of the gate electrodes.
【請求項3】 前記第1及び第2の導電体層が夫々、2
種以上の異なる材料から成る積層膜で構成されることを
特徴とする請求項1又は2に記載のMIS型FET。
3. The method according to claim 1, wherein the first and second conductor layers are each composed of 2
3. The MIS type FET according to claim 1, wherein the MIS type FET is formed of a laminated film made of at least one kind of different materials.
【請求項4】 前記積層膜における最下層が、前記ソー
ス拡散層及び前記ドレイン拡散層と同じ導電型の半導体
から成ることを特徴とする請求項3に記載のMIS型FET。
4. The MIS type FET according to claim 3, wherein a lowermost layer in the stacked film is made of a semiconductor having the same conductivity type as the source diffusion layer and the drain diffusion layer.
【請求項5】 前記ゲート電極、前記ソース拡散層、前
記ドレイン拡散層、前記ゲート側壁絶縁膜、及び前記導
電体層を含む前記基板上に堆積された層間絶縁膜と、該
層間絶縁膜上に形成された金属配線とを更に備え、 前記層間絶縁膜には、前記金属配線からその対応する前
記第1及び第2の導電体層に連通するコンタクト孔が形
成され、 前記コンタクト孔内に形成された金属プラグの底面の少
なくとも一部が、前記ソース拡散層及び前記ドレイン拡
散層よりも外側に位置することを特徴とする請求項1乃
至4の内の何れか1項に記載のMIS型FET。
5. An interlayer insulating film deposited on the substrate including the gate electrode, the source diffusion layer, the drain diffusion layer, the gate sidewall insulating film, and the conductor layer; A contact hole communicating with the corresponding first and second conductor layers from the metal wire is formed in the interlayer insulating film, and formed in the contact hole. The MIS type FET according to any one of claims 1 to 4, wherein at least a part of the bottom surface of the metal plug is located outside the source diffusion layer and the drain diffusion layer.
【請求項6】 基板上に段差を形成する工程と、 前記基板上に導電体を異方的に堆積し、前記段差の側面
よりも前記基板の上面に前記導電体を厚く付着させる工
程と、 等方性エッチングにより前記段差の側面から前記導電体
を除去する工程と、 前記基板上に残存する前記導電体を所望の平面形状に加
工する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造
方法。
6. A step of forming a step on a substrate; a step of anisotropically depositing a conductor on the substrate, and attaching the conductor to a top surface of the substrate thicker than a side surface of the step; A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of removing the conductor from a side surface of the step by isotropic etching; and a step of processing the conductor remaining on the substrate into a desired planar shape. .
【請求項7】 基板上にゲート電極を形成する工程と、 前記ゲート電極の側面を覆う側面絶縁体を形成する工程
と、 前記基板上に導電体を異方的に堆積し、前記ゲート電極
の側面よりも前記基板の上面に前記導電体を厚く付着さ
せる工程と、 等方性エッチングにより前記ゲート電極の側面から前記
導電体を除去する工程と、 前記基板上に残存する前記導電体を所望の平面形状に加
工する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造
方法。
7. A step of forming a gate electrode on a substrate, a step of forming a side insulator covering a side surface of the gate electrode, and anisotropically depositing a conductor on the substrate, Attaching the conductor thicker to the upper surface of the substrate than to the side surface, removing the conductor from the side surface of the gate electrode by isotropic etching, and removing the conductor remaining on the substrate by a desired amount. Processing the semiconductor device into a planar shape.
【請求項8】 前記導電体の付着工程及び前記導電体の
除去工程のうちの少なくとも一方を複数回含むことを特
徴とする請求項7に記載の半導体装置の製造方法。
8. The method according to claim 7, wherein at least one of the step of attaching the conductor and the step of removing the conductor is performed a plurality of times.
【請求項9】 基板上にゲート電極を形成する工程と、 前記ゲート電極の側面を覆う側面絶縁体を形成する工程
と、 前記基板上に半導体を異方的に堆積し、前記ゲート電極
の側面よりも前記基板の上面に前記半導体を厚く付着さ
せる工程と、 等方性エッチングにより前記ゲート電極の側面から前記
半導体を除去する工程と、 前記半導体及び該半導体の下面に接触する前記基板の一
部に不純物を導入する工程と、 前記半導体を所望の平面形状に加工する工程とを含むこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。
9. A step of forming a gate electrode on a substrate, a step of forming a side insulator covering a side surface of the gate electrode, and anisotropically depositing a semiconductor on the substrate to form a side surface of the gate electrode. Attaching the semiconductor thicker to the upper surface of the substrate than removing the semiconductor from a side surface of the gate electrode by isotropic etching; and a part of the substrate contacting the semiconductor and the lower surface of the semiconductor. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: introducing an impurity into a semiconductor; and processing the semiconductor into a desired planar shape.
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