JP2010161400A - Semiconductor device and production method of the same - Google Patents

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義和 中川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device of high performance and low threshold voltage, and its manufacturing method. <P>SOLUTION: The device has: an isolation region which is formed on a substrate and insulates and isolates an NMOS formation region wherein an NMOS transistor is formed and a PMOS formation region wherein a PMOS transistor is formed; a gate insulating film of NMOS and PMOS formed of a High-k material formed on the substrate; an NMOS gate electrode formed on the gate insulating film of the NMOS; a PMOS gate electrode which has a first nickel silicide layer formed on the PMOS gate insulating film and a second nickel silicide layer which is formed on the first nickel silicide layer and is thicker than the first nickel silicide layer and has a larger nickel density than the first nickel silicide layer; and a sidewall spacer which is formed in a sidewall of the NMOS gate electrode and the PMOS gate electrode. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置とその製造方法に係り、特に、CMOS型半導体装置とその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a CMOS type semiconductor device and a manufacturing method thereof.

CMOS型半導体装置では、ゲート絶縁膜に酸化シリコン(SiO2)を用いるのが一般的であるが、高性能化のためには、ゲート絶縁膜のSiO2を薄くするか、又は、ゲート絶縁膜を、いわゆるHigh-k材料と呼ばれる高誘電率の材料に変えていく必要がある(下記非特許文献を参照)。ただ、従来のゲート絶縁膜であるSiO2膜を薄くするだけでは、その膜厚が2nm以下くらいから、ゲート絶縁膜を通してのリーク電流が大きくなりすぎ、SiO2膜を用いることには限界が見え始めている。   In a CMOS type semiconductor device, it is common to use silicon oxide (SiO2) for the gate insulating film, but for high performance, the gate insulating film SiO2 is made thin or the gate insulating film is It is necessary to change to a high dielectric constant material called a so-called High-k material (see the following non-patent document). However, if the SiO2 film, which is a conventional gate insulating film, is made thin, the leakage current through the gate insulating film becomes too large because the film thickness is about 2 nm or less, and there is a limit to using the SiO2 film. .

また、その一方で、高集積化、低電圧、高速動作化のために、これまで一般にデュアルポリシリゲートが用いられてきた(下記特許文献を参照)。しかし、ポリシリゲートでは、ゲート電極の空乏化の問題があり、ゲート絶縁膜が薄くなると問題はさらに深刻となる。なかでも、PMOSでは特に深刻である。すなわち、ゲート電極には、ポリシリコンにボロンを不純物としてドーピングしたものが用いられているが、ボロンの活性化が十分にされないといった問題以外に、ボロンが拡散して薄いゲート絶縁膜を突き抜けシリコン基板にまでドーピングされるといった問題が発生する。   On the other hand, dual polysilicon gates have been generally used so far for high integration, low voltage, and high speed operation (see the following patent document). However, the polysilicon gate has a problem of depletion of the gate electrode, and the problem becomes more serious as the gate insulating film becomes thinner. Especially in PMOS, it is especially serious. That is, for the gate electrode, polysilicon doped with boron as an impurity is used, but in addition to the problem that boron is not sufficiently activated, boron diffuses and penetrates through the thin gate insulating film to form a silicon substrate. There arises a problem of being doped to a maximum.

特開2002−359295号公報JP 2002-359295 A

2003 Symposium on VLSI Technology Digest of Technical Papers:Fermi Level Pinning at the PolySi/Metal Oxide Interface2003 Symposium on VLSI Technology Digest of Technical Papers: Fermi Level Pinning at the PolySi / Metal Oxide Interface

前記のSiO2ゲート絶縁膜の薄膜化にも限界が見え始めたこともあり、High-k材料の試みがされ始めているが、この場合、デュアルポリシリゲートができにくいという問題がある。すなわち、FermiLevelのPinningと呼ばれている現象で、例えば、High-k材料として、HfO2を用いた場合、NMOS用のN+ドーピングのポリシリゲート電極の仕事関数も、PMOS用のP+ドーピングのポリシリゲート電極の仕事関数も、シリコンの伝導帯に近い値となり、両者の差が小さくなる。NMOSにとっては、ポリシリゲート電極が適しているが、PMOSでは、この場合、閾値が大きくなりすぎ、駆動電流が小さくなってしまう。   The limit of the thinning of the SiO2 gate insulating film has begun to appear, and attempts have been made to use a high-k material. In this case, however, there is a problem that it is difficult to form a dual polysilicon gate. In other words, this phenomenon is called FermiLevel Pinning.For example, when HfO2 is used as the high-k material, the work function of the N + doped polysilicon gate electrode for NMOS is also the work function of the P + doped polysilicon gate electrode for PMOS. The function also has a value close to the conduction band of silicon, and the difference between the two becomes small. For NMOS, a polysilicon gate electrode is suitable. However, in the case of PMOS, in this case, the threshold value becomes too large and the drive current becomes small.

そこで、本発明は、高性能(高集積化、低電圧、高速動作化)で、かつ閾値電圧の低い半導体装置とその製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor device having high performance (high integration, low voltage, high speed operation) and a low threshold voltage, and a method for manufacturing the same.

本発明の半導体装置は、基板と、該基板に形成され、NMOSトランジスタが形成されるNMOS形成領域とPMOSトランジスタが形成されるPMOS形成領域とを絶縁分離するための素子分離領域と、該基板上に形成されたHigh−k材料からなるNMOSおよびPMOSのゲート絶縁膜と、該NMOSのゲート絶縁膜上に形成されたポリシリコンからなるNMOSゲート電極と、該PMOSゲート絶縁膜上に形成された第1ニッケルシリサイド層と、該第1ニッケルシリサイド層上に形成されていて、該第1ニッケルシリサイド層よりも大きな膜厚を有しかつ該第1ニッケルシリサイド層よりニッケル密度が大きい第2ニッケルシリサイド層と、を有するPMOSゲート電極と、該NMOSゲート電極および該PMOSゲート電極の側壁に形成されたサイドウォールスペーサとを備えたことを特徴とする。   A semiconductor device according to the present invention includes a substrate, an element isolation region formed on the substrate for insulatingly isolating the NMOS formation region where the NMOS transistor is formed and the PMOS formation region where the PMOS transistor is formed, and the substrate. NMOS and PMOS gate insulating films made of a high-k material formed on the NMOS, an NMOS gate electrode made of polysilicon formed on the gate insulating film of the NMOS, and a first gate formed on the PMOS gate insulating film. A first nickel silicide layer, and a second nickel silicide layer formed on the first nickel silicide layer, having a larger film thickness than the first nickel silicide layer, and having a nickel density greater than that of the first nickel silicide layer A PMOS gate electrode, and the NMOS gate electrode and the PMOS gate electrode Characterized in that a sidewall spacer formed on the wall.

本発明の半導体装置の製造方法は、基板に、NMOSトランジスタが形成されるNMOS形成領域とPMOSトランジスタが形成されるPMOS形成領域とを絶縁分離するための素子分離部を形成する工程と、該基板上に絶縁膜およびポリシリコン膜を成膜する工程と、該ポリシリコン膜上にフォトレジストを形成してパターニングを行った後、異方性エッチングを行って該NMOSおよびPMOSのゲート電極およびゲート絶縁膜を形成する工程と、該NMOSおよびPMOSのゲート電極の側壁にシリコン酸化膜およびサイドウォールスペーサを形成する工程と、該PMOSのポリシリコンゲート電極を選択的にエッチングして該PMOSのポリシリコンゲート電極の膜厚を該NMOSのポリシリコンゲート電極の膜厚よりも小さくする工程と、該基板の全面にNiを含有する積層膜を堆積し、該NMOSのポリシリコンゲート電極の上部をシリサイド化するとともに、該PMOSのポリシリコンゲート電極全部をシリサイド化する工程を備えたことを特徴とする。   According to a method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, a step of forming an element isolation portion on a substrate for insulating and separating an NMOS formation region where an NMOS transistor is formed and a PMOS formation region where a PMOS transistor is formed; A step of forming an insulating film and a polysilicon film thereon, a photoresist is formed on the polysilicon film, patterning is performed, and then anisotropic etching is performed to form gate electrodes and gate insulation of the NMOS and PMOS. Forming a film, forming a silicon oxide film and sidewall spacers on sidewalls of the NMOS and PMOS gate electrodes, and selectively etching the PMOS polysilicon gate electrode to form the PMOS polysilicon gate The film thickness of the electrode is made smaller than that of the NMOS polysilicon gate electrode. And a step of depositing a multilayer film containing Ni on the entire surface of the substrate, silicidizing the upper portion of the polysilicon gate electrode of the NMOS, and silicidizing the entire polysilicon gate electrode of the PMOS. It is characterized by.

本発明の半導体装置とその製造方法によると、ゲート絶縁膜にいわゆるHigh-k材料を用いることによりゲート絶縁膜の薄膜化によるゲートリーク電流の増加が抑制され、また、NMOS、PMOSともに閾値電圧を低い値に設定でき、PMOSでは、ゲート電極の空乏化がなくなりことにより、電流駆動能力が向上し、同時に、ソース/ドレイン、ゲートがシリサイドにより低抵抗化されたことにより、高性能な半導体装置を実現できる。   According to the semiconductor device and the manufacturing method thereof of the present invention, an increase in gate leakage current due to the thinning of the gate insulating film is suppressed by using a so-called High-k material for the gate insulating film, and the threshold voltage is increased for both NMOS and PMOS. A PMOS can be set to a low value, and in PMOS, the current drive capability is improved by eliminating the depletion of the gate electrode, and at the same time, the resistance of the source / drain and gate is reduced by silicide, which enables high performance semiconductor devices. realizable.

本発明に係るCMOS型半導体装置の製造工程図である。It is a manufacturing process figure of the CMOS type semiconductor device concerning the present invention. 本発明に係るCMOS型半導体装置の製造工程図である。It is a manufacturing process figure of the CMOS type semiconductor device concerning the present invention. 本発明に係るCMOS型半導体装置の製造工程図である。It is a manufacturing process figure of the CMOS type semiconductor device concerning the present invention. 本発明に係るCMOS型半導体装置の製造工程図である。It is a manufacturing process figure of the CMOS type semiconductor device concerning the present invention. 本発明に係るCMOS型半導体装置の製造工程図である。It is a manufacturing process figure of the CMOS type semiconductor device concerning the present invention. 本発明に係るCMOS型半導体装置の製造工程図である。It is a manufacturing process figure of the CMOS type semiconductor device concerning the present invention. 本発明に係るCMOS型半導体装置の製造工程図である。It is a manufacturing process figure of the CMOS type semiconductor device concerning the present invention. 本発明に係るCMOS型半導体装置の製造工程図である。It is a manufacturing process figure of the CMOS type semiconductor device concerning the present invention. 本発明に係るCMOS型半導体装置の製造工程図である。It is a manufacturing process figure of the CMOS type semiconductor device concerning the present invention.

以下、本発明の最良の形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, the best mode of the present invention will be described with reference to the drawings.

この実施例においては、シリコン基板上に形成するゲート絶縁膜にハフニウム(Hf)若しくはジルコニウム(Zr)の酸化膜又はシリケート膜を用いる。NMOSのゲート電極にポリシリを用いることにより、仕事関数は、シリコンの伝導帯に近くに位置することになり、閾値を低く設定することが可能となる。また、移動度の劣化を防ぐために、前記Hf若しくはZrの酸化膜又はシリケート膜の下層に2nm以下の酸化シリコン(SiO2)膜を形成してもよい。   In this embodiment, a hafnium (Hf) or zirconium (Zr) oxide film or a silicate film is used as a gate insulating film formed on a silicon substrate. By using polysilicon for the gate electrode of NMOS, the work function is located close to the conduction band of silicon, and the threshold can be set low. In order to prevent mobility degradation, a silicon oxide (SiO 2) film having a thickness of 2 nm or less may be formed below the Hf or Zr oxide film or the silicate film.

前記ゲート絶縁膜直上のゲート電極には、NMOSでは、ポリシリを用いる。ただし、ゲート抵抗を下げるため、前記ポリシリ上部にシリサイド層を形成してもよい。   In the NMOS, polysilicon is used for the gate electrode immediately above the gate insulating film. However, in order to reduce the gate resistance, a silicide layer may be formed on the polysilicon.

前記ゲート絶縁膜直上のゲート電極には、PMOSでは、Ni又はNiシリサイドを用いる。本発明によるゲート電極の仕事関数は、シリコンの価電子帯の近くに位置することになり、閾値を低く設定することが可能となる。   In the PMOS, Ni or Ni silicide is used for the gate electrode immediately above the gate insulating film. The work function of the gate electrode according to the present invention is located near the valence band of silicon, and the threshold value can be set low.

以下に、製造工程を説明する。まず、図1に示すように、シリコン基板10に素子分離領域11を形成した後、NMOS領域にPウェル12を、PMOS領域にはNウェル13をそれぞれ形成する。   The manufacturing process will be described below. First, as shown in FIG. 1, after an element isolation region 11 is formed in a silicon substrate 10, a P well 12 is formed in the NMOS region, and an N well 13 is formed in the PMOS region.

次に、図2に示すように、Pウェル12及びNウェル13に閾値電圧調整用の不純物をそれぞれ導入した後、ゲート絶縁膜14を形成する。このゲート絶縁膜14は、例えば、Hf又はZrを含有した材料を用い、MOCVD法により形成されたHfO2又はZrO2、あるいは、前記材料にSiを含有した材料も加えることにより形成されるHfSiO4又はZrSiO4を用いることができる。その膜厚は1.0〜4.0nmとする。   Next, as shown in FIG. 2, an impurity for adjusting a threshold voltage is introduced into each of the P well 12 and the N well 13, and then a gate insulating film 14 is formed. The gate insulating film 14 is made of, for example, a material containing Hf or Zr, HfO2 or ZrO2 formed by MOCVD, or HfSiO4 or ZrSiO4 formed by adding a material containing Si to the material. Can be used. The film thickness is 1.0 to 4.0 nm.

これらのゲート絶縁膜14を用いた場合には、仕事関数がシリコンの伝導帯近くになるポリシリをNMOS用のゲート電極として用いることができる。前記HfO2、ZrO2、HfSiO4又はZrSiO4の下層に2nm以下のSiO2膜を熱酸化で形成してもよい。次に、前記ゲート絶縁膜14上に、ポリシリ15を、SiH4又はSiD4を原材料としたLPCVD法にて、膜厚100〜200nmとして成膜する。   When these gate insulating films 14 are used, polysilicon having a work function close to the conduction band of silicon can be used as a gate electrode for NMOS. A SiO2 film of 2 nm or less may be formed by thermal oxidation below the HfO2, ZrO2, HfSiO4 or ZrSiO4. Next, the polysilicon 15 is formed on the gate insulating film 14 to a thickness of 100 to 200 nm by LPCVD using SiH4 or SiD4 as a raw material.

次に、図3において、フォトレジストのパターニングと異方性エッチングにより、PMOS領域とNMOS領域に、それぞれゲート電極16,17を形成する。その際、ゲート絶縁膜は、ゲート電極16,17の直下にのみ残すこととする。   Next, in FIG. 3, gate electrodes 16 and 17 are formed in the PMOS region and the NMOS region, respectively, by patterning the photoresist and anisotropic etching. At that time, the gate insulating film is left only immediately below the gate electrodes 16 and 17.

次に、図4に示すように、全面にシリコン酸化膜18を形成する。このシリコン酸化膜18は、TEOSを原材料としたLPCVD法により成膜する。その膜厚は1.0〜5.0nmとする。   Next, as shown in FIG. 4, a silicon oxide film 18 is formed on the entire surface. The silicon oxide film 18 is formed by LPCVD using TEOS as a raw material. The film thickness is 1.0 to 5.0 nm.

次に、図5に示すように、NMOSのLDD領域19とPMOSのLDD領域20をそれぞれイオン注入法にて形成する。   Next, as shown in FIG. 5, an NMOS LDD region 19 and a PMOS LDD region 20 are respectively formed by ion implantation.

次に、図6に示すように、LPCVD法によりシリコン窒化膜を成膜後、エッチバックによりサイドウォールスペーサ21を形成する。   Next, as shown in FIG. 6, after a silicon nitride film is formed by LPCVD, sidewall spacers 21 are formed by etch back.

次に、図7に示すように、NMOSのソ−ス/ドレイン領域22とPMOSのソ−ス/ドレイン領域23をそれぞれイオン注入法により形成する。   Next, as shown in FIG. 7, an NMOS source / drain region 22 and a PMOS source / drain region 23 are formed by ion implantation.

次に、図8に示すように、エッチングにより、PMOSのゲート電極24のポリシリの膜厚を、後工程で成膜するNiの膜厚より薄くする。   Next, as shown in FIG. 8, the thickness of the polysilicon of the PMOS gate electrode 24 is made thinner than the thickness of Ni to be formed in a later step by etching.

次に、全面にTiN/Niの積層膜をスパッタ法を用いて堆積した後、400〜550℃で、数秒〜数十分、窒素雰囲気でアニールすることにより、Niは、基板のシリコン、又はゲート電極のポリシリとの間で、Niシリサイド(NiSi)を形成する。このとき、スパッタするNiの膜厚は、5〜20nmとし、前記PMOSのゲートポリシリ膜厚より厚くする。   Next, after depositing a TiN / Ni laminated film on the entire surface by sputtering, Ni is annealed in a nitrogen atmosphere at 400 to 550 ° C. for several seconds to several tens of minutes, so that Ni is the silicon or gate of the substrate. Ni silicide (NiSi) is formed between the polysilicon of the electrode. At this time, the thickness of Ni to be sputtered is 5 to 20 nm, which is larger than the thickness of the PMOS gate polysilicon.

その後、未反応となって残ったTiN/Niは、硫酸に過酸化水素を加えた液等で除去する。その結果を、図9に示した。ソ−ス/ドレイン領域、PMOSのゲート電極及びNMOSのゲート電極に、それぞれNiシリサイド25、26及び27が形成される。NiとSiのシリサイド反応では、Niが可動原子であるため、PMOSのゲート電極では、過剰なニッケル28が、ゲート絶縁膜直上にまで拡散することになる。   Thereafter, the unreacted TiN / Ni remaining is removed with a solution obtained by adding hydrogen peroxide to sulfuric acid or the like. The results are shown in FIG. Ni silicides 25, 26, and 27 are formed in the source / drain regions, the PMOS gate electrode, and the NMOS gate electrode, respectively. In the silicide reaction between Ni and Si, since Ni is a movable atom, excess nickel 28 diffuses to a position just above the gate insulating film in the PMOS gate electrode.

この後は、図に表していないが、全面に絶縁膜を成膜し、CMP処理により平坦化を行い、ソース、ドレイン及びゲートに対してコンタクトを開口し、タングステンの埋め込みを行い、最後に配線を形成して、CMOS型半導体装置は完成する。   After this, although not shown in the figure, an insulating film is formed on the entire surface, planarized by CMP treatment, contacts are opened to the source, drain and gate, tungsten is buried, and finally wiring is performed. The CMOS type semiconductor device is completed.

10…シリコン基板、11…素子分離領域、12…Pウェル、13…Nウェル、14…ゲート絶縁膜、15…ポリシリ、16…NMOSのゲート電極、17…PMOSのゲート電極、18…シリコン酸化膜、19…NMOSのLDD領域、20…PMOSのLDD領域、21…サイドウォールスペーサ、22…NMOSのソ−ス/ドレイン領域、23…PMOSのソ−ス/ドレイン領域、24…PMOSのゲート電極、25,26,27…ニッケルシリサイド(NiSi)、28…ニッケル(Ni)   10 ... silicon substrate, 11 ... element isolation region, 12 ... P well, 13 ... N well, 14 ... gate insulating film, 15 ... polysilicon, 16 ... NMOS gate electrode, 17 ... PMOS gate electrode, 18 ... silicon oxide film , 19 ... NMOS LDD region, 20 ... PMOS LDD region, 21 ... Side wall spacer, 22 ... NMOS source / drain region, 23 ... PMOS source / drain region, 24 ... PMOS gate electrode, 25, 26, 27 ... Nickel silicide (NiSi), 28 ... Nickel (Ni)

Claims (11)

基板と、
前記基板に形成され、NMOSトランジスタが形成されるNMOS形成領域とPMOSトランジスタが形成されるPMOS形成領域とを絶縁分離するための素子分離領域と、
前記基板上に形成されたHigh−k材料からなるNMOSおよびPMOSのゲート絶縁膜と、
前記NMOSのゲート絶縁膜上に形成されたポリシリコンからなるNMOSゲート電極と、
前記PMOSゲート絶縁膜上に形成された第1ニッケルシリサイド層と、前記第1ニッケルシリサイド層上に形成されていて、前記第1ニッケルシリサイド層よりも大きな膜厚を有しかつ前記第1ニッケルシリサイド層よりニッケル密度が大きい第2ニッケルシリサイド層と、を有するPMOSゲート電極と、
前記NMOSゲート電極および前記PMOSゲート電極の側壁に形成されたサイドウォールスペーサと、を備えたことを特徴とする半導体装置。
A substrate,
An element isolation region formed on the substrate for insulatingly isolating the NMOS formation region where the NMOS transistor is formed and the PMOS formation region where the PMOS transistor is formed;
NMOS and PMOS gate insulating films made of a High-k material formed on the substrate;
An NMOS gate electrode made of polysilicon formed on the gate insulating film of the NMOS;
A first nickel silicide layer formed on the PMOS gate insulating film; and a first nickel silicide layer formed on the first nickel silicide layer and having a thickness greater than that of the first nickel silicide layer. A PMOS gate electrode having a second nickel silicide layer having a nickel density greater than the layer;
A semiconductor device comprising: a sidewall spacer formed on a sidewall of the NMOS gate electrode and the PMOS gate electrode.
前記PMOSゲート電極の厚みは前記サイドウォールスペーサの膜厚より小さいことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein a thickness of the PMOS gate electrode is smaller than a thickness of the sidewall spacer. 前記基板と前記NMOSおよびPMOSのゲート絶縁膜との間にシリコン酸化膜が形成されていることを特徴とする請求項1または2のいずれか1項に記載の半導体装置。   3. The semiconductor device according to claim 1, wherein a silicon oxide film is formed between the substrate and the gate insulating films of the NMOS and PMOS. 前記NMOSのポリシリゲート電極上にはシリサイド層が形成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の半導体装置。   4. The semiconductor device according to claim 1, wherein a silicide layer is formed on the NMOS polysilicon gate electrode. 前記NMOSおよびPMOSのゲート絶縁膜は、ハフニウムもしくはジルコニウムの酸化膜またはシリケート膜からなることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の半導体装置。   5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the NMOS and PMOS gate insulating films are made of an oxide film or a silicate film of hafnium or zirconium. 基板に、NMOSトランジスタが形成されるNMOS形成領域とPMOSトランジスタが形成されるPMOS形成領域とを絶縁分離するための素子分離部を形成する工程と、
前記基板上に絶縁膜およびポリシリコン膜を成膜する工程と、
前記ポリシリコン膜上にフォトレジストを形成してパターニングを行った後、異方性エッチングを行って前記NMOSおよびPMOSのゲート電極およびゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記NMOSおよびPMOSのゲート電極の側壁にシリコン酸化膜およびサイドウォールスペーサを形成する工程と、
前記PMOSのポリシリコンゲート電極を選択的にエッチングして前記PMOSのポリシリコンゲート電極の膜厚を前記NMOSのポリシリコンゲート電極の膜厚よりも小さくする工程と、
前記基板の全面にNiを含有する積層膜を堆積し、前記NMOSのポリシリコンゲート電極の上部をシリサイド化するとともに、前記PMOSのポリシリコンゲート電極全部をシリサイド化する工程と、を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Forming, on the substrate, an element isolation part for insulating and separating an NMOS formation region in which an NMOS transistor is formed and a PMOS formation region in which a PMOS transistor is formed;
Forming an insulating film and a polysilicon film on the substrate;
Forming a photoresist on the polysilicon film and performing patterning, and then performing anisotropic etching to form the gate electrode and gate insulating film of the NMOS and PMOS; and
Forming a silicon oxide film and sidewall spacers on the sidewalls of the NMOS and PMOS gate electrodes;
Selectively etching the PMOS polysilicon gate electrode to make the thickness of the PMOS polysilicon gate electrode smaller than the thickness of the NMOS polysilicon gate electrode;
Depositing a multilayer film containing Ni on the entire surface of the substrate, silicidizing the upper portion of the NMOS polysilicon gate electrode, and silicidating the entire polysilicon gate electrode of the PMOS. A method of manufacturing a semiconductor device.
前記積層膜の膜厚は、前記PMOSの膜厚が小さくされたポリシリコンゲート電極の膜厚よりも大きくされることを特徴とする請求項6に記載の半導体装置の製造方法。   7. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein the thickness of the laminated film is made larger than the thickness of the polysilicon gate electrode in which the thickness of the PMOS is reduced. 前記積層膜の膜厚および前記PMOSの膜厚が小さくされたポリシリコンゲート電極の膜厚の和は前記サイドウォールスペーサの膜厚よりも小さくされることを特徴とする請求項6または7のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。   The sum of the thickness of the laminated film and the thickness of the polysilicon gate electrode in which the thickness of the PMOS is reduced is smaller than the thickness of the sidewall spacer. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1. 前記絶縁膜は、シリコン酸化膜およびHigh−k絶縁膜からなることを特徴とする請求項6ないし8のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。   9. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein the insulating film is made of a silicon oxide film and a high-k insulating film. 前記積層膜は、チタンナイトライドおよびニッケルからなる積層膜であることを特徴とする請求項6ないし9のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein the laminated film is a laminated film made of titanium nitride and nickel. 前記NMOSおよびPMOSのポリシリコンゲート電極のシリサイド化工程は、アニール工程をさらに備え、前記アニール工程は窒素雰囲気下で行われることを特徴とする請求項6ないし10のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。   11. The semiconductor according to claim 6, wherein the silicidation process of the NMOS and PMOS polysilicon gate electrodes further includes an annealing process, and the annealing process is performed in a nitrogen atmosphere. Device manufacturing method.
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