JP2013021262A - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device.
半導体装置の製造において、半導体基板にイオン注入を行う際、ゲート電極上に設けられたハードマスクをマスクとして用いる場合がある。特許文献1には、ゲート電極形成時およびイオン注入時にマスクとして機能するハードマスクに関する技術が開示されている。具体的には、ハードマスク上に補償膜を設けることで、導電膜をエッチングしてゲート電極を形成する際におけるハードマスクの膜減りを防ぎ、イオン注入時においてもハードマスクに十分な厚みを有させることができると記載されている。 In manufacturing a semiconductor device, a hard mask provided over a gate electrode may be used as a mask when ion implantation is performed on a semiconductor substrate. Patent Document 1 discloses a technique related to a hard mask that functions as a mask at the time of gate electrode formation and ion implantation. Specifically, providing a compensation film on the hard mask prevents the hard mask from being reduced when the conductive film is etched to form the gate electrode, and the hard mask has a sufficient thickness even during ion implantation. It is described that it can be made.
また、特許文献2では、ゲート電極を形成するエッチング工程において、ハードマスクが用いられている。特許文献2に記載の技術は、pMOS領域における多結晶シリコンの膜厚のばらつきを抑制しつつ、pMOS領域における多結晶シリコンの膜厚を、nMOS領域における多結晶シリコンの膜厚より薄くするというものである。 In Patent Document 2, a hard mask is used in an etching process for forming a gate electrode. The technique described in Patent Document 2 is to make the thickness of the polycrystalline silicon in the pMOS region thinner than the thickness of the polycrystalline silicon in the nMOS region while suppressing variations in the thickness of the polycrystalline silicon in the pMOS region. It is.
半導体基板にイオン注入を行う際、ゲート電極上にハードマスクを設けることにより、チャネリングによって生ずるゲート酸化膜の劣化等を防止することができる。
一方で、ゲート電極上に設けられたハードマスクをマスクとして半導体基板にイオン注入を行った後、ハードマスクをエッチングにより除去する場合がある。この場合、ハードマスクを除去する際に、ゲート電極の側面がエッチングされてしまうおそれがあった。ゲート電極の側面がエッチングされると、ゲート電極の幅が設計値より小さくなり、所望のトランジスタ特性が得られないという問題が生じる。
When ion implantation is performed on the semiconductor substrate, a hard mask is provided on the gate electrode, whereby deterioration of the gate oxide film caused by channeling can be prevented.
On the other hand, after performing ion implantation on a semiconductor substrate using a hard mask provided over the gate electrode as a mask, the hard mask may be removed by etching. In this case, when the hard mask is removed, the side surface of the gate electrode may be etched. When the side surface of the gate electrode is etched, the width of the gate electrode becomes smaller than the design value, which causes a problem that desired transistor characteristics cannot be obtained.
本発明によれば、半導体基板上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上に、ゲート電極および第1ハードマスクを順に積層してなる積層体を形成する工程と、
前記積層体をマスクとして、前記半導体基板に第1のイオン注入を行う工程と、
前記積層体の側面上に保護膜を形成する工程と、
エッチングにより前記第1ハードマスクを除去する工程と、
エッチングにより前記保護膜を除去する工程と、
を備える半導体装置の製造方法が提供される。
According to the present invention, a step of forming an insulating film on a semiconductor substrate;
Forming a stacked body in which a gate electrode and a first hard mask are sequentially stacked on the insulating film;
Performing a first ion implantation on the semiconductor substrate using the stacked body as a mask;
Forming a protective film on a side surface of the laminate;
Removing the first hard mask by etching;
Removing the protective film by etching;
A method for manufacturing a semiconductor device is provided.
本発明によれば、半導体基板にイオン注入を行う際に用いられる第1ハードマスクを除去する工程の前に、ゲート電極の側面上に保護膜を形成する。このため、第1ハードマスクを除去する際にゲート電極の側面がエッチングされてしまうことを抑制することができる。従って、信頼性の高い半導体装置を製造することが可能となる。 According to the present invention, the protective film is formed on the side surface of the gate electrode before the step of removing the first hard mask used when ion implantation is performed on the semiconductor substrate. For this reason, it is possible to prevent the side surface of the gate electrode from being etched when the first hard mask is removed. Therefore, a highly reliable semiconductor device can be manufactured.
本発明によれば、信頼性の高い半導体装置の製造が可能となる。 According to the present invention, a highly reliable semiconductor device can be manufactured.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.
図1は、第1の実施形態に係る半導体装置を示す断面図である。また、図2〜図6は、図1に示す半導体装置の製造方法を示す断面図である。
本実施形態における半導体装置の製造方法は、半導体基板50上にシリコン酸化膜40を形成する工程と、シリコン酸化膜40上に、ゲート電極20およびハードマスク34を順に積層してなる積層体10を形成する工程と、積層体10をマスクとして、半導体基板50に第1のイオン注入を行う工程と、積層体10の側面上に保護膜44を形成する工程と、エッチングによりハードマスク34を除去する工程と、エッチングにより保護膜44を除去する工程と、を備える。
以下、本実施形態における半導体装置の構成、および半導体装置の製造方法について、詳細に説明する。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the semiconductor device according to the first embodiment. 2 to 6 are sectional views showing a method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG.
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, a step of forming a
Hereinafter, the configuration of the semiconductor device and the method for manufacturing the semiconductor device in the present embodiment will be described in detail.
本実施形態に係る半導体装置は、図1に示すように、半導体基板50と、ゲート絶縁膜42と、ゲート電極20と、ゲート側壁膜70と、ソース・ドレインエクステンション領域52と、ソース・ドレイン領域54と、シリサイド層72と、からなるトランジスタ100を備えている。
トランジスタ100は、N型MOSFETまたはP型MOSFETである。また、トランジスタ100は、例えばコアトランジスタやI/Oトランジスタ等である。トランジスタ100のゲート長は、例えば50nmである。
As shown in FIG. 1, the semiconductor device according to this embodiment includes a
The
ゲート絶縁膜42は、半導体基板50上に設けられている。ゲート絶縁膜42は、例えばシリコン酸化膜により構成される。トランジスタ100が高電圧トランジスタである場合、ゲート絶縁膜42の膜厚は、例えば10〜20nmである。また、トランジスタ100が低電圧トランジスタである場合、ゲート絶縁膜42の膜厚は、例えば1.5〜3nmである。
The
ゲート電極20は、ゲート絶縁膜42上に設けられている。ゲート電極20は、例えば多結晶シリコンにより構成される。また、ゲート電極20の膜厚は、例えば50〜120nmである。ゲート電極20の上面には、シリサイド層72が設けられている。
ゲート絶縁膜42およびゲート電極20の側壁には、ゲート側壁膜70が形成されている。ゲート側壁膜70は、例えばシリコン酸化膜により構成される。
The
A
半導体基板50には、ソース・ドレインエクステンション領域52が形成されている。ソース・ドレインエクステンション領域52は、ゲート電極20の両側に設けられる。
また、半導体基板50にはソース・ドレイン領域54が形成されている。ソース・ドレイン領域54は、ゲート電極20の両側に設けられる。また、ソース・ドレイン領域54は、ゲート電極20からみて、ソース・ドレインエクステンション領域52の外側に形成される。ソース・ドレイン領域54の上面には、シリサイド層72が形成されている。
Source /
A source /
次に、図2〜図6を用いて、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する。
まず、図2(a)に示すように、半導体基板50上に、熱酸化法等を用いてシリコン酸化膜40を形成する。シリコン酸化膜40は、例えばトランジスタ種ごとに形成することができる。
次いで、シリコン酸化膜40上に、多結晶シリコン膜22、シリコン酸化膜36および多結晶シリコン膜38を順に成膜する。次いで、多結晶シリコン膜38上にレジスト膜を形成した後、当該レジスト膜を露光・現像してパターニングを行う。これにより、パターニングされたレジスト膜60が形成される。
Next, a method for manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
First, as shown in FIG. 2A, a
Next, a
図2(a)において成膜される各層の膜厚は次のようである。シリコン酸化膜40の膜厚は、例えば10〜20nmである。また、多結晶シリコン膜22の膜厚は、50〜120nmである。また、シリコン酸化膜36の膜厚は、例えば20〜30nmである。また、多結晶シリコン膜38の膜厚は、例えば50〜100nmである。なお、この場合、製造される半導体装置が有するトランジスタ100のゲート長は、例えば50nmとすることができる。
シリコン酸化膜36は、後述するように、イオン注入においてマスクとして機能するハードマスク32を構成する。同様に、多結晶シリコン膜38は、イオン注入においてマスクとして機能するハードマスク34を構成する。このため、シリコン酸化膜36および多結晶シリコン膜38の膜厚は、後述するイオン注入における注入エネルギーに応じて、適切な値に設定することが可能である。
In FIG. 2A, the thickness of each layer formed is as follows. The film thickness of the
As will be described later, the
次に、パターニングされたレジスト膜60をマスクとしてエッチングすることにより、多結晶シリコン膜38、シリコン酸化膜36および多結晶シリコン膜22を順に除去する。次いで、レジスト膜60を除去する。これにより、図2(b)に示すように、シリコン酸化膜40上に、ゲート電極20、ハードマスク32およびハードマスク34を順に積層してなる積層体10を形成することができる。
このとき、ゲート電極20は、多結晶シリコンにより構成されることとなる。また、ハードマスク32は、シリコン酸化膜により構成される。また、ハードマスク34は、多結晶シリコン膜により構成される。
Next, the
At this time, the
次に、図3(a)に示すように、積層体10をマスクとして、半導体基板50にイオン注入を行う。これにより、ソース・ドレインエクステンション領域52が形成される。
当該イオン注入は、例えば半導体基板50上にレジスト膜を設け、トランジスタ種ごとに行う。この場合、例えばN型MOSFETとP型MOSFETに分けてイオン注入を行う。また、例えばコアトランジスタとI/Oトランジスタに分けてイオン注入を行うこともできる。
Next, as illustrated in FIG. 3A, ion implantation is performed on the
The ion implantation is performed for each transistor type, for example, by providing a resist film on the
本実施形態においては、ゲート電極20上にハードマスク32およびハードマスク34が設けられている。このため、当該イオン注入の際に、ゲート電極20においてチャネリングが発生することを防止することができる。なお、チャネリングとは、ゲート電極に用いる多結晶シリコンが配向性を有するため、特定の方向にイオンが侵入しやすくなる現象をいう。チャネリングが発生した場合、ゲート電極下に位置する絶縁膜等の劣化を招く場合がある。すなわち、本実施形態によれば、シリコン酸化膜40の劣化を抑制することが可能となる。
In the present embodiment, a
次に、図3(b)に示すように、積層体10の側面上および上面上に、保護膜44を形成する。保護膜44は、例えばLP−CVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition)やALD(Atomic Layer Deposition)により成膜することができる。
保護膜44は、例えばシリコン酸化膜により構成される。また、保護膜44の膜厚は、例えば3〜8nmである。
Next, as illustrated in FIG. 3B, the
The
次に、図4(a)に示すように、積層体10の側面上に形成された保護膜44を残しつつ、積層体10の上面上に形成された保護膜44を除去する。これにより、ハードマスク34の上面が露出することとなる。
本実施形態において、保護膜44は、シリコン酸化膜により構成される。このため、積層体10の上面上に形成された保護膜44を除去する当該工程において、保護膜44とともに、平面視で積層体10と重ならない領域に位置するシリコン酸化膜40の一部が除去されることとなる。
Next, as shown in FIG. 4A, the
In the present embodiment, the
積層体10の上面上に形成された保護膜44の除去は、例えば異方性ドライエッチングによるエッチバックにより行われる。この場合、例えばCHF3およびCH2F2からなるエッチングガスを用いることができる。
また、図2(a)に示す工程において半導体基板50上に形成されたシリコン酸化膜40の膜厚は、図3(b)において積層体10の上面上に形成された保護膜44の膜厚よりも厚いことが好ましい。この場合、積層体10の上面上に形成された保護膜44を除去する工程において、半導体基板50の表面が露出してしまうことを防止することができる。
Removal of the
In addition, the film thickness of the
次に、図4(b)に示すように、ハードマスク34を除去する。ハードマスク34の除去は、例えばドライエッチングにより行われる。ハードマスク34のエッチングは、シリコン酸化膜に対する多結晶シリコン膜のエッチングレートが高い条件において行うことができる。
このため、多結晶シリコン膜からなるハードマスク34を除去する当該工程において、ゲート電極20の側面上に設けられたシリコン酸化膜からなる保護膜44が除去されることを抑制することができる。これにより、ゲート電極20の側面がエッチングされてしまうことを防止することができる。
また、ハードマスク34を除去する当該工程において、ゲート電極20の上面上に設けられたシリコン酸化膜からなるハードマスク32が除去されることを抑制することもできる。これにより、ゲート電極20の上面がエッチングされてしまうことを防止することができる。
Next, as shown in FIG. 4B, the
For this reason, it is possible to suppress the removal of the
Further, in the step of removing the
ハードマスク34のエッチングにおいては、例えばHBrとO2を含有するエッチングガスや、SF6とN2を含有するエッチングガスを用いることができる。具体的には、ハードマスク34のエッチングにおいて、Cl2とHBrとO2からなるエッチングガスを用いることができる。
このようなエッチングガスを用いることにより、シリコン酸化膜に対する多結晶シリコン膜のエッチングレートを10倍以上とすることができる。これにより、ゲート電極20の側面上に設けられた保護膜44が薄くとも、ゲート電極20の側面がエッチングされることを十分に抑制することができる。
In the etching of the
By using such an etching gas, the etching rate of the polycrystalline silicon film with respect to the silicon oxide film can be increased 10 times or more. Thereby, even if the
次に、図5(a)に示すように、保護膜44を除去する。保護膜44の除去は、例えばウェットエッチングにより行われる。保護膜44のエッチングには、例えばDHF(Diluted HF)やBHF(Buffered HF)等を用いることができる。
なお、ハードマスク32は、保護膜44に対して十分に膜厚が大きい。このため、図5(a)に示すように、保護膜44の除去工程後、ハードマスク32の一部は、ゲート電極20上に残存することとなる。
次いで、ゲート電極20と重ならない領域に位置するシリコン酸化膜40を除去する。これにより、ゲート電極20下のみに、ゲート絶縁膜42が残ることとなる。また、ゲート電極20と重ならない領域において、半導体基板50の表面が露出することとなる。
Next, as shown in FIG. 5A, the
The
Next, the
次に、ゲート電極20上および半導体基板50上に、絶縁膜を堆積する。当該絶縁膜は、例えばシリコン酸化膜によって構成される。次いで、当該絶縁膜に対し異方性ドライエッチングを行う。これにより、図5(b)に示すように、ゲート電極20およびゲート絶縁膜42の側面上にゲート側壁膜70が形成されることとなる。なお、当該エッチング工程により、ゲート電極20上および半導体基板50上に堆積した絶縁膜とともに、ゲート電極20上に形成されたハードマスク32が除去される。
Next, an insulating film is deposited on the
次に、ゲート電極20およびゲート側壁膜70をマスクとして、半導体基板50にイオン注入を行う。これにより、図6(a)に示すように、ソース・ドレイン領域54が形成される。
次に、図6(b)に示すように、ゲート電極20上、および半導体基板50のうち露出している領域上にシリサイド層72を形成する。すなわち、ゲート電極20上およびソース・ドレイン領域54上に、シリサイド層72が形成されることとなる。シリサイド層72は、半導体基板50上およびゲート電極20上に、Ti、Co、またはNi等の金属膜を堆積し、これを熱処理することにより形成される。ゲート電極20上にシリサイド層72を形成することにより、トランジスタのコンタクト抵抗を低減することができる。
これにより、本実施形態に係る半導体装置が形成されることとなる。
Next, ion implantation is performed on the
Next, as shown in FIG. 6B, a
Thereby, the semiconductor device according to the present embodiment is formed.
次に、本実施形態の作用および効果を説明する。
ゲート電極上に設けられたハードマスクをマスクとして半導体基板にイオン注入を行った後、ハードマスクをエッチングにより除去する場合がある。この場合、ハードマスクを除去する際に、ゲート電極の側面がエッチングされてしまうおそれがあった。これは、ゲート電極と当該ハードマスクが、ともに多結晶シリコン膜により構成されている場合に、特に顕著となる。
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
In some cases, ion implantation is performed on a semiconductor substrate using a hard mask provided over the gate electrode as a mask, and then the hard mask is removed by etching. In this case, when the hard mask is removed, the side surface of the gate electrode may be etched. This is particularly noticeable when both the gate electrode and the hard mask are formed of a polycrystalline silicon film.
本実施形態によれば、半導体基板50にイオン注入を行う際に用いられるハードマスク34を除去する工程の前に、ゲート電極20の側面上に保護膜44を形成する。すなわち、ハードマスク34を除去する工程において、ゲート電極20の側面は、保護膜44により保護されることとなる。このため、ハードマスク34を除去する際にゲート電極20の側面がエッチングされてしまうことを抑制することができる。従って、信頼性の高い半導体装置を製造することが可能となる。
According to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、保護膜44は、シリコン酸化膜によって構成されている。このため、多結晶シリコン膜からなるハードマスク34を除去する際に、シリコン酸化膜に対する多結晶シリコン膜のエッチングレートが高い条件においてエッチングを行うことで、保護膜44が除去されることが抑制される。これにより、ハードマスク34を除去する際に、ゲート電極20の側面を保護膜44によって十分に保護し、ゲート電極20の側面がエッチングされてしまうことを防止することができる。
Further, according to the present embodiment, the
低電圧トランジスタと高電圧トランジスタを搭載したSoCにおいては、例えば低電圧トランジスタと高電圧トランジスタにおいてゲート電極の膜厚を等しくすることにより、製造工程数を減らして、製造コストを低減することが求められる。しかし、高電圧トランジスタでは、半導体基板へ拡散層を形成する際のイオン注入エネルギーが高くなるため、低電圧トランジスタに合わせた薄い膜厚のゲート電極では、チャネリングが発生しやすくなり、ゲート電極直下の領域までイオンが注入されやすくなる。 In a SoC equipped with a low-voltage transistor and a high-voltage transistor, for example, it is required to reduce the number of manufacturing steps and reduce the manufacturing cost by making the gate electrode film thickness equal in the low-voltage transistor and the high-voltage transistor . However, in a high-voltage transistor, ion implantation energy when forming a diffusion layer on a semiconductor substrate is high, and therefore channeling is likely to occur in a thin gate electrode that matches the low-voltage transistor. Ions are easily implanted into the region.
本実施形態によれば、ハードマスク34およびハードマスク32をマスクとしたイオン注入により、ソース・ドレインエクステンション領域52を形成する。このため、高電圧トランジスタのゲート電極の膜厚を、低電圧トランジスタのゲート電極に合わせた薄い膜厚としても、イオン注入の際に高電圧トランジスタのゲート電極においてチャネリングが発生することを抑制することができ、ゲート電極直下の領域までイオンが注入されることを抑制することができる。従って、半導体装置の製造工程数を減らし、製造コストを低減しつつ、高品質の半導体装置を提供することが可能となる。
According to the present embodiment, the source /
また、本実施形態によれば、ソース・ドレインエクステンション領域52を形成するイオン注入の際に用いるハードマスクを、ハードマスク32およびハードマスク34を積層した2層構造としている。このため、ゲート電極20の膜厚を薄くした場合でも、ゲート電極20におけるチャネリングを十分に抑制することが可能となる。
Further, according to the present embodiment, the hard mask used for ion implantation for forming the source /
第2の実施形態に係る半導体装置の製造方法は、保護膜44の形成方法を除いて、第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法と同様である。
The manufacturing method of the semiconductor device according to the second embodiment is the same as the manufacturing method of the semiconductor device according to the first embodiment, except for the method of forming the
本実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する。
まず、半導体基板50上にシリコン酸化膜40、多結晶シリコン膜22、シリコン酸化膜36、および多結晶シリコン膜38を順に積層する。次いで、多結晶シリコン膜38、シリコン酸化膜36、および多結晶シリコン膜22をエッチングし、ハードマスク34、ハードマスク32、およびゲート電極20を順に積層してなる積層体10を形成する。次いで、積層体10をマスクとして、半導体基板50にイオン注入を行い、ソース・ドレインエクステンション領域52を形成する。これらの工程については、第1の実施形態と同様に行うことができる。
A method for manufacturing a semiconductor device according to this embodiment will be described.
First, the
次に、保護膜44を形成する。保護膜44は、積層体10の側面および上面を酸素雰囲気に曝して酸化することにより、積層体10の側面上および上面上に形成される。このように、積層体10の表面を酸素雰囲気で酸化することにより保護膜44を形成するため、1〜2nm程度の薄い膜厚を有する保護膜44を形成することができる。保護膜44は、例えば酸素アッシング等を用いて形成することができる。
Next, the
次に、積層体10の上面上に形成された保護膜44を、例えば異方性ドライエッチングによってエッチバックすることにより、除去する。当該エッチングでは、例えばCHF3とCH2F2からなるエッチングガスを用いることができる。
Next, the
次いで、多結晶シリコン膜からなるハードマスク34を除去する。ハードマスク34の除去は、例えばドライエッチングにより行われる。当該ドライエッチングにおいては、例えばSF6とO2を含有するエッチングガスを用いる。これにより、シリコン酸化膜に対する多結晶シリコン膜のエッチングレートを10倍以上となる。
このため、多結晶シリコン膜からなるハードマスク34を除去する当該工程において、シリコン酸化膜からなる保護膜44によりゲート電極20の側面を保護し、ゲート電極20の側面がエッチングされてしまうことを防止することができる。
なお、保護膜44は、1〜2nm程度の薄い膜厚を有するため、ハードマスク34を除去する当該工程において、ハードマスク34と同時に除去することができる。
次いで、ゲート電極20と重ならない領域に位置するシリコン酸化膜40を除去して、ゲート電極20下にゲート絶縁膜42を形成する。
Next, the
Therefore, in the step of removing the
Since the
Next, the
次に、ゲート電極20およびゲート絶縁膜42の側面上にゲート側壁膜70を形成する。次いで、ゲート電極20およびゲート側壁膜70をマスクとしたイオン注入により、ソース・ドレイン領域54を形成する。そして、ゲート電極20上およびソース・ドレイン領域54上に、シリサイド層72を形成する。これらの工程についても、第1の実施形態と同様に行うことができる。
これにより、本実施形態に係る半導体装置が製造される。
Next, the
Thereby, the semiconductor device according to the present embodiment is manufactured.
本実施形態においても、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、本実施形態によれば、酸素雰囲気に曝して積層体10の表面を酸化することにより、保護膜44を形成する。このため、第1の実施形態と比較して、より簡便な方法によって、薄い保護膜を形成することが可能となる。
さらに、本実施形態によれば、保護膜44は、例えば1〜2nm程度の薄い膜厚を有する膜とすることができる。このため、保護膜44は、ハードマスク34を除去する工程において、ハードマスク34と同時に除去することができる。これにより、保護膜44をウェットエッチングにより除去する工程が不要となる。従って、第1の実施形態と比較して、半導体装置の製造を容易に行うことができる。
Also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
Further, according to the present embodiment, the
Furthermore, according to the present embodiment, the
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, these are the illustrations of this invention, Various structures other than the above are also employable.
10 積層体
20 ゲート電極
22 多結晶シリコン膜
32 ハードマスク
34 ハードマスク
36 シリコン酸化膜
38 多結晶シリコン膜
40 シリコン酸化膜
42 ゲート絶縁膜
44 保護膜
50 半導体基板
52 ソース・ドレインエクステンション領域
54 ソース・ドレイン領域
60 レジスト膜
70 ゲート側壁膜
72 シリサイド層
100 トランジスタ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記絶縁膜上に、ゲート電極および第1ハードマスクを順に積層してなる積層体を形成する工程と、
前記積層体をマスクとして、前記半導体基板に第1のイオン注入を行う工程と、
前記積層体の側面上に保護膜を形成する工程と、
エッチングにより前記第1ハードマスクを除去する工程と、
エッチングにより前記保護膜を除去する工程と、
を備える半導体装置の製造方法。 Forming an insulating film on the semiconductor substrate;
Forming a stacked body in which a gate electrode and a first hard mask are sequentially stacked on the insulating film;
Performing a first ion implantation on the semiconductor substrate using the stacked body as a mask;
Forming a protective film on a side surface of the laminate;
Removing the first hard mask by etching;
Removing the protective film by etching;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
前記保護膜は、シリコン酸化膜により構成される半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the protective film is formed of a silicon oxide film.
前記ゲート電極および前記第1ハードマスクは、多結晶シリコンにより構成される半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1 or 2,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the gate electrode and the first hard mask are made of polycrystalline silicon.
前記積層体を形成する前記工程において、前記積層体は、前記ゲート電極、第2ハードマスクおよび前記第1ハードマスクを順に積層することにより形成され、
前記第2ハードマスクは、シリコン酸化膜により構成される半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 3,
In the step of forming the stacked body, the stacked body is formed by sequentially stacking the gate electrode, the second hard mask, and the first hard mask,
The second hard mask is a method for manufacturing a semiconductor device comprising a silicon oxide film.
前記保護膜を形成する前記工程は、前記積層体の側面上および上面上に前記保護膜を成膜する工程と、前記積層体の上面上に形成された前記保護膜を除去する工程と、を有している半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1,
The step of forming the protective film includes a step of forming the protective film on a side surface and an upper surface of the laminate, and a step of removing the protective film formed on the upper surface of the laminate. A method for manufacturing a semiconductor device.
前記保護膜を形成する前記工程は、前記積層体の側面および上面を酸素雰囲気に曝して酸化することにより前記積層体の側面上および上面上に前記保護膜を形成する工程と、前記積層体の上面上に形成された前記保護膜を除去する工程と、を有している半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1,
The step of forming the protective film includes the step of forming the protective film on the side surface and the upper surface of the stacked body by exposing the side surface and the upper surface of the stacked body to an oxygen atmosphere to oxidize, and And a step of removing the protective film formed on the upper surface.
前記絶縁膜を形成する前記工程において前記半導体基板上に形成された前記絶縁膜の膜厚は、前記保護膜を形成する前記工程において前記積層体の上面上に形成された前記保護膜の膜厚よりも大きい半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 5 or 6,
The film thickness of the insulating film formed on the semiconductor substrate in the step of forming the insulating film is the film thickness of the protective film formed on the upper surface of the stacked body in the step of forming the protective film. A method of manufacturing a larger semiconductor device.
前記保護膜を除去する前記工程の後において、
前記ゲート電極の側面上にゲート側壁膜を形成する工程と、
前記ゲート電極および前記ゲート側壁膜をマスクとして、前記半導体基板に第2のイオン注入を行う工程と、
を備える半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1,
After the step of removing the protective film,
Forming a gate sidewall film on a side surface of the gate electrode;
Performing a second ion implantation on the semiconductor substrate using the gate electrode and the gate sidewall film as a mask;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
前記第2のイオン注入を行う前記工程の後において、
前記ゲート電極上、および前記半導体基板のうち露出している領域上にシリサイド層を形成する工程を備える半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 8,
After the step of performing the second ion implantation,
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a silicide layer on the gate electrode and on an exposed region of the semiconductor substrate.
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