JP2002353331A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JP2002353331A
JP2002353331A JP2001158821A JP2001158821A JP2002353331A JP 2002353331 A JP2002353331 A JP 2002353331A JP 2001158821 A JP2001158821 A JP 2001158821A JP 2001158821 A JP2001158821 A JP 2001158821A JP 2002353331 A JP2002353331 A JP 2002353331A
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JP
Japan
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film
forming
mask
insulating film
manufacturing
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JP2001158821A
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English (en)
Inventor
Toshimitsu Taniguchi
敏光 谷口
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低抵抗化が図られたゲート電極と、同一材料
の上部電極及び下部電極から成る容量を有する半導体装
置の製造方法の合理化を図る。 【解決手段】 半導体基板1上に素子分離膜2及びゲー
ト絶縁膜3を形成し、全面にポリシリコン膜、容量絶縁
膜形成膜及びポリシリコン膜を形成する。次に、フォト
レジスト膜をマスクに前記素子分離膜2上のポリシリコ
ン膜及び容量絶縁膜形成膜をパターニングし上部電極6
及び容量絶縁膜5を形成する。そして、全面にタングス
テンシリサイド膜を形成し、フォトレジスト膜をマスク
にトランジスタ形成領域上にのみタングステンシリサイ
ド膜を残膜させ、フォトレジスト膜をマスクに当該タン
グステンシリサイド膜及びポリシリコン膜をパターニン
グし、前記トランジスタ形成領域上にタングステンポリ
サイド構造のゲート電極11を形成すると共に、前記素
子分離膜2上に下部電極4を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関し、更に言えば、低抵抗化が図られたゲート電
極と、上部電極と下部電極から成る容量との混載プロセ
スにおける当該容量の容量値の電圧依存性調整を容易に
する半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】以下、従来の半導体装置の製造方法につ
いて図面を参照しながら説明する。
【0003】(従来技術1)先ず、図9において、一導
電型、例えばP型の半導体基板51上にLOCOS酸化
膜から成る素子分離膜52を形成し、当該素子分離膜5
2以外の基板51上にゲート絶縁膜53を形成する。
【0004】次に、図10において、全面にポリシリコ
ン膜54A、タングステンシリサイド(WSix)膜5
5A、容量絶縁膜形成膜56A及びポリシリコン膜57
Aを形成する。尚、前記ポリシリコン膜54A,57A
は、成膜後にリンドープ処理し導電化しておく。
【0005】続いて、図11において、フォトレジスト
膜(図示省略)をマスクにして前記ポリシリコン膜57
A及び前記容量絶縁膜56Aをパターニングして上部電
極57及び容量絶縁膜56を形成する。
【0006】更に、図12において、フォトレジスト膜
(図示省略)をマスクにして前記タングステンシリサイ
ド(WSix)膜55A及びポリシリコン膜54Aをパ
ターニングし、MOSトランジスタ形成領域上にポリシ
リコン膜54Bとタングステンシリサイド(WSix)
膜55Bとから成るゲート電極58を形成すると共に、
ポリシリコン膜54とタングステンシリサイド(WSi
x)膜55とから成る下部電極59を形成していた。
【0007】ここで、従来の製造方法によると、上述し
たように前記ゲート電極58としてポリシリコン膜54
B上にタングステンシリサイド(WSix)膜55Bが
積層されて成るタングステンポリサイドを用いた場合
に、容量を構成する前記下部電極59もポリシリコン膜
54上にタングステンシリサイド(WSix)膜55が
積層された構造となってしまう。
【0008】このように下部電極55がタングステンシ
リサイド(WSix)膜を有し、上部電極がポリシリコ
ン膜のみの、異なる材料の膜で各電極を構成した場合、
容量値の電圧依存性を調整するのが難しいという問題が
あった。
【0009】(従来技術2)また、上部電極並びに下部
電極を同一材料の膜、例えばポリシリコン膜で形成した
場合には、以下に説明するように製造工程数が長くなる
といった問題があった。
【0010】即ち、図13において、MOSトランジス
タ形成(前述した図9〜図12に示したゲート電極58
の形成工程後に、更にソース・ドレイン領域60,61
を形成した)後に、全面に層間絶縁膜62を形成し、そ
の上からリンドープ処理が施されたポリシリコン膜63
A、容量絶縁膜形成膜64A及びリンドープ処理が施さ
れたポリシリコン膜65Aを形成する。66は、サイド
ウォールスペーサ膜である。
【0011】続いて、図14において、フォトレジスト
膜(図示省略)をマスクにして前記ポリシリコン膜65
A及び前記容量絶縁膜64Aをパターニングして上部電
極65及び容量絶縁膜64を形成する。
【0012】更に、図15において、フォトレジスト膜
(図示省略)をマスクにして前記ポリシリコン膜63A
をパターニングし、下部電極63を形成する。
【0013】このように上部電極並びに下部電極を同一
膜で形成する場合には、一度MOSトランジスタを形成
した後に、あらためて容量を形成するプロセスとなり、
製造工程数が増大してしまう。
【0014】また、トランジスタ形成後の熱処理が増
え、微細化の妨げとなるという問題もあった。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】このため本発明では、
MOSトランジスタのゲート電極をタングステンポリサ
イドで構成する際に、容量の上部電極並びに下部電極を
同一材料で構成可能にする簡便な製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明の半導体
装置の製造方法は、半導体基板上に素子分離膜及びゲー
ト絶縁膜を形成する工程と、全面に第1の導電膜、容量
絶縁膜形成膜及び第2の導電膜を形成する工程と、フォ
トレジスト膜をマスクにして前記素子分離膜上の第2の
導電膜及び容量絶縁膜形成膜をパターニングし上部電極
及び容量絶縁膜を形成する工程と、全面にシリサイド膜
を形成し、フォトレジスト膜をマスクにしてトランジス
タ形成領域上にのみシリサイド膜を残膜させる工程と、
フォトレジスト膜をマスクにして前記シリサイド膜及び
第1の導電膜をパターニングし、前記トランジスタ形成
領域上に第1の導電膜とシリサイド膜とから成るゲート
電極を形成すると共に、前記素子分離膜上に下部電極を
形成する工程と、前記ゲート電極に隣接するようにソー
ス・ドレイン領域を形成する工程とを具備することを特
徴とする。
【0017】また、前記第1の導電膜及び第2の導電膜
が同一材料から成るポリシリコン膜であることを特徴と
する。
【0018】更に、前記ゲート電極がポリシリコン膜と
タングステンシリサイド膜とが積層されたタングステン
ポリサイドから成ることを特徴とするものである。
【0019】これにより、ゲート電極をタングステンポ
リサイドで構成しても、上部電極並びに下部電極をポリ
シリコン膜で構成することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の半導体装置の製造
方法に係る一実施形態について図面を参照しながら説明
する。
【0021】先ず、図1において、一導電型、例えばP
型の半導体基板1上に500nm程度のLOCOS酸化
膜から成る素子分離膜2を形成し、当該素子分離膜2以
外の基板1上に7nm程度のゲート絶縁膜3を形成す
る。
【0022】次に、図2において、全面に100nm程
度のポリシリコン膜4A、10nm程度の容量絶縁膜形
成膜5A及び100nm程度のポリシリコン膜6Aを形
成する。尚、前記ポリシリコン膜4Aは、前記容量絶縁
膜形成膜5Aを形成する前にリンドープ処理され導電化
されている。また、当該容量絶縁膜形成膜5Aは、シリ
コン窒化膜の単層膜やシリコン酸化膜とシリコン窒化膜
との積層膜から成る。
【0023】続いて、図3において、フォトレジスト膜
7をマスクにして前記ポリシリコン膜6A及び前記容量
絶縁膜5Aをパターニングして上部電極6及び容量絶縁
膜5を形成する。
【0024】更に、図4において、全面に200nm程
度のタングステンシリサイド(WSix)膜8Aを形成
し、図5において、フォトレジスト膜9をマスクにして
MOSトランジスタ形成領域上にのみタングステンシリ
サイド(WSix)膜8Bを残膜させる。
【0025】次に、図6において、フォトレジスト膜1
0をマスクにして前記タングステンシリサイド(WSi
x)膜8B及びポリシリコン膜4Aをパターニングし、
前記MOSトランジスタ形成領域上にポリシリコン膜4
Bとタングステンシリサイド(WSix)膜8Cとから
成るゲート電極11を形成すると共に、下部電極4を形
成する。
【0026】続いて、図7において、前記ゲート電極1
1をマスクにN型不純物、例えばリンイオンをおよそ2
0KeVの加速電圧で、およそ5×1013/cm2の注
入量でイオン注入することで低濃度のN−型ソース・ド
レイン領域12,13を形成する。
【0027】更に、図8において、全面に絶縁膜を形成
し、当該絶縁膜を異方性エッチングすることで前記ゲー
ト電極11、下部電極4、容量絶縁膜5及び上部電極6
の側壁部にサイドウォールスペーサ膜14を形成する。
【0028】そして、前記サイドウォールスペーサ膜1
4及びゲート電極11をマスクにN型不純物、例えばヒ
素イオンをおよそ80KeVの加速電圧で、およそ5×
10 15/cm2の注入量でイオン注入することで高濃度
のN+型ソース・ドレイン領域15,16を形成する。
【0029】以下、図示した説明は省略するが、全面に
層間絶縁膜を形成し、前記ソース・ドレイン領域15,
16にコンタクトするソース・ドレイン電極を形成し、
パッシベーション膜を形成することで本発明の半導体装
置が完成する。
【0030】以上説明したように、本発明によれば比較
的簡便な製造工程により、MOSトランジスタのゲート
電極11をタングステンポリサイドで構成し、容量の上
部電極6並びに下部電極4を同一材料のポリシリコン膜
で構成可能となる。
【0031】そして、上部電極6並びに下部電極4が同
一材料で構成されるため、容量の電圧依存性調整が容易
になるといった利点がある。
【0032】更に、本発明の製造方法は、従来の製造方
法に比してトランジスタ形成後の熱処理工程が削減でき
るため、微細化に適したプロセスである。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、MOSトランジスタの
ゲート電極をタングステンポリサイドで構成する際に、
容量の上部電極並びに下部電極を同一材料で構成可能に
する簡便な製造方法を提供できる。
【0034】また、上部電極並びに下部電極が同一材料
で構成されるため、容量の電圧依存性調整が容易にな
る。
【0035】更に、従来の製造方法に比してトランジス
タ形成後の熱処理工程が削減できるため、微細化を図る
上で有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図である。
【図2】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図である。
【図3】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図である。
【図4】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図である。
【図5】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図である。
【図6】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図である。
【図7】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図である。
【図8】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図である。
【図9】従来の半導体装置の製造方法を示す断面図であ
る。
【図10】従来の半導体装置の製造方法を示す断面図で
ある。
【図11】従来の半導体装置の製造方法を示す断面図で
ある。
【図12】従来の半導体装置の製造方法を示す断面図で
ある。
【図13】従来の半導体装置の製造方法を示す断面図で
ある。
【図14】従来の半導体装置の製造方法を示す断面図で
ある。
【図15】従来の半導体装置の製造方法を示す断面図で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── 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 29/43

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上に素子分離膜及びゲート絶
    縁膜を形成する工程と、 全面に第1の導電膜、容量絶縁膜形成膜及び第2の導電
    膜を形成する工程と、 フォトレジスト膜をマスクにして前記素子分離膜上の第
    2の導電膜及び容量絶縁膜形成膜をパターニングし上部
    電極及び容量絶縁膜を形成する工程と、 全面にシリサイド膜を形成し、フォトレジスト膜をマス
    クにしてトランジスタ形成領域上にのみシリサイド膜を
    残膜させる工程と、 フォトレジスト膜をマスクにして前記シリサイド膜及び
    第1の導電膜をパターニングし、前記トランジスタ形成
    領域上に第1の導電膜とシリサイド膜とから成るゲート
    電極を形成すると共に、前記素子分離膜上に下部電極を
    形成する工程と、 前記ゲート電極に隣接するようにソース・ドレイン領域
    を形成する工程とを具備することを特徴とする半導体装
    置の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記第1の導電膜及び第2の導電膜が同
    一材料から成る膜であることを特徴とする請求項1に記
    載の半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記ゲート電極がポリシリコン膜とタン
    グステンシリサイド膜とが積層されたタングステンポリ
    サイドから成ることを特徴とする請求項1に記載の半導
    体装置の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7601580B2 (en) 2006-02-15 2009-10-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Image sensor and method of fabricating the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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