JP3175700B2 - メタルゲート電界効果トランジスタの製造方法 - Google Patents
メタルゲート電界効果トランジスタの製造方法Info
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- H—ELECTRICITY
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は低抵抗ソースドレイ
ン領域を有するメタルゲート電界効果トランジスタの製
造方法に関する。
ン領域を有するメタルゲート電界効果トランジスタの製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】この種のメタルゲートMISFETの構
造及び製造方法がIEDM Tech.Dig.,pp.821-824,1997に開
示されている。図6はこの従来のメタルゲート電界効果
トランジスタを示す断面図、図7(a)乃至(e)はそ
の製造方法を工程順に示す断面図である。
造及び製造方法がIEDM Tech.Dig.,pp.821-824,1997に開
示されている。図6はこの従来のメタルゲート電界効果
トランジスタを示す断面図、図7(a)乃至(e)はそ
の製造方法を工程順に示す断面図である。
【0003】図7(a)に示すように、半導体基板1上
に、ダミーのゲート絶縁膜6を形成した後、何らかの材
料を使用してダミーのゲート電極2を形成しておき、こ
のダミーゲート電極2をマスクとして半導体基板1の表
面にイオン注入することにより低濃度ソースドレイン領
域5を形成し、その後、ゲート電極2の側壁に側壁絶縁
膜3を形成し、更に、この側壁絶縁膜3をマスクとして
半導体基板1の表面にイオン注入することにより高濃度
ソースドレイン領域4を形成する。なお、ゲート電極2
及び側壁絶縁膜3は絶縁膜7に埋め込まれてその表面が
平坦化されている。
に、ダミーのゲート絶縁膜6を形成した後、何らかの材
料を使用してダミーのゲート電極2を形成しておき、こ
のダミーゲート電極2をマスクとして半導体基板1の表
面にイオン注入することにより低濃度ソースドレイン領
域5を形成し、その後、ゲート電極2の側壁に側壁絶縁
膜3を形成し、更に、この側壁絶縁膜3をマスクとして
半導体基板1の表面にイオン注入することにより高濃度
ソースドレイン領域4を形成する。なお、ゲート電極2
及び側壁絶縁膜3は絶縁膜7に埋め込まれてその表面が
平坦化されている。
【0004】次いで、図7(b)に示すように、ダミー
のゲート電極2を除去する。
のゲート電極2を除去する。
【0005】その後、図7(c)に示すように、ゲート
電極の下方のゲート絶縁膜6を除去する。
電極の下方のゲート絶縁膜6を除去する。
【0006】更に、図7(d)に示すように、ゲート部
の半導体基板表面を酸化してゲート絶縁膜8を形成す
る。
の半導体基板表面を酸化してゲート絶縁膜8を形成す
る。
【0007】その後、図7(e)に示すように、金属膜
を全面に形成してゲート部をこの金属膜で埋め込み、フ
ォトレジスト10によりこの金属膜をパターニングし
て、ゲート部に埋め込まれたメタルゲート電極9を形成
する。
を全面に形成してゲート部をこの金属膜で埋め込み、フ
ォトレジスト10によりこの金属膜をパターニングし
て、ゲート部に埋め込まれたメタルゲート電極9を形成
する。
【0008】そして、フォトレジスト10を除去するこ
とにより、図6に示す構造のメタルゲートMISFET
が形成される。
とにより、図6に示す構造のメタルゲートMISFET
が形成される。
【0009】このように、従来、この種のメタルゲート
MISFETを製造する場合には、ゲート電極とソース
ドレイン領域を自己整合的に形成するために、予め何ら
かの材料をゲート電極2としてMISFET構造を形成
しておき、後の工程でこのダミーとなっているゲート電
極2を除去し、その下のダミーのゲート絶縁膜6を除去
した後、ゲート酸化を行い、金属を埋め込んで本来のメ
タルゲート電極9としている。
MISFETを製造する場合には、ゲート電極とソース
ドレイン領域を自己整合的に形成するために、予め何ら
かの材料をゲート電極2としてMISFET構造を形成
しておき、後の工程でこのダミーとなっているゲート電
極2を除去し、その下のダミーのゲート絶縁膜6を除去
した後、ゲート酸化を行い、金属を埋め込んで本来のメ
タルゲート電極9としている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のメタルゲートMISFETは、ソースドレインの寄
生抵抗が大きいという問題点があった。
来のメタルゲートMISFETは、ソースドレインの寄
生抵抗が大きいという問題点があった。
【0011】仮に、本発明のように、メタルゲート電界
効果トランジスタのソースドレイン領域の上にシリサイ
ド膜を形成すれば、ソースドレイン領域の寄生抵抗を低
下させることができる。しかし、従来方法においては、
ソースドレイン領域上にこのようなシリサイド膜を形成
することはできなかった。
効果トランジスタのソースドレイン領域の上にシリサイ
ド膜を形成すれば、ソースドレイン領域の寄生抵抗を低
下させることができる。しかし、従来方法においては、
ソースドレイン領域上にこのようなシリサイド膜を形成
することはできなかった。
【0012】即ち、従来方法において、金属製のゲート
電極を形成した後、これを自己整合用のマスクとしてソ
ースドレイン領域を形成するためにイオン注入すると、
金属の溶融を回避するために、注入イオンの活性化を行
う温度を、高々、800℃程度に規制する必要がある。
しかしながら、このような熱処理温度では、注入イオン
の活性化が不十分になる。また、ダミーのゲート電極及
びゲート絶縁膜を除去した後、ゲート酸化を行う際に、
ソースドレイン領域上にシリサイド膜が存在すると、シ
リサイド膜が酸化されて電気特性が劣化する。このよう
な理由で、従来のメタルゲートMISFETのソースド
レイン領域上にはシリサイド膜を形成することができな
かった。
電極を形成した後、これを自己整合用のマスクとしてソ
ースドレイン領域を形成するためにイオン注入すると、
金属の溶融を回避するために、注入イオンの活性化を行
う温度を、高々、800℃程度に規制する必要がある。
しかしながら、このような熱処理温度では、注入イオン
の活性化が不十分になる。また、ダミーのゲート電極及
びゲート絶縁膜を除去した後、ゲート酸化を行う際に、
ソースドレイン領域上にシリサイド膜が存在すると、シ
リサイド膜が酸化されて電気特性が劣化する。このよう
な理由で、従来のメタルゲートMISFETのソースド
レイン領域上にはシリサイド膜を形成することができな
かった。
【0013】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、ソースドレインの寄生抵抗が低いメタルゲ
ート電界効果トランジスタの製造方法を提供することを
目的とする。
のであって、ソースドレインの寄生抵抗が低いメタルゲ
ート電界効果トランジスタの製造方法を提供することを
目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明に係るメタルゲー
ト電界効果トランジスタの製造方法は、半導体基板表面
のソースドレイン領域と半導体基板上のダミ−ゲート絶
縁膜、前記ダミーゲート絶縁膜上のダミーゲート電極、
前記ダミーゲート電極の側壁の側壁絶縁膜、前記ダミー
ゲート電極上の第1のシール膜及び前記半導体基板上の
前記ダミーゲート電極と前記側壁絶縁膜が形成された領
域以外の領域の酸化ケイ素膜とを形成する工程と、前記
側壁絶縁膜及び第1のシール膜をマスクにして前記ソー
スドレイン領域上の酸化ケイ素膜をゲート電極に対して
自己整合的にエッチングする工程と、このソースドレイ
ン領域上の開口を金属で埋め込み導電膜を形成する工程
と、この導電膜の表面に第2のシール膜を形成する工程
と、前記ダミーゲート電極の表面を露出する工程と、前
記ダミーゲート電極及びダミーゲート絶縁膜を除去しゲ
ート部の基板表面を酸化してゲート酸化膜を形成しゲー
ト部を金属で埋め込んでメタルゲート電極を形成する工
程と、を有することを特徴とする。
ト電界効果トランジスタの製造方法は、半導体基板表面
のソースドレイン領域と半導体基板上のダミ−ゲート絶
縁膜、前記ダミーゲート絶縁膜上のダミーゲート電極、
前記ダミーゲート電極の側壁の側壁絶縁膜、前記ダミー
ゲート電極上の第1のシール膜及び前記半導体基板上の
前記ダミーゲート電極と前記側壁絶縁膜が形成された領
域以外の領域の酸化ケイ素膜とを形成する工程と、前記
側壁絶縁膜及び第1のシール膜をマスクにして前記ソー
スドレイン領域上の酸化ケイ素膜をゲート電極に対して
自己整合的にエッチングする工程と、このソースドレイ
ン領域上の開口を金属で埋め込み導電膜を形成する工程
と、この導電膜の表面に第2のシール膜を形成する工程
と、前記ダミーゲート電極の表面を露出する工程と、前
記ダミーゲート電極及びダミーゲート絶縁膜を除去しゲ
ート部の基板表面を酸化してゲート酸化膜を形成しゲー
ト部を金属で埋め込んでメタルゲート電極を形成する工
程と、を有することを特徴とする。
【0015】この場合、前記第1及び第2のシール膜は
窒化シリコンからなることが好ましい。
窒化シリコンからなることが好ましい。
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施例につい
て添付の図面を参照して具体的に説明する。図1は本発
明の第1参考例に係るメタルゲートMISFETを示す
断面図、図2(a)乃至(e)はこのメタルゲートMI
SFETの製造方法を工程順に示す断面図である。半導
体基板11上にゲート絶縁膜15を介してW等の金属材
料からなるメタルゲート電極12が形成されており、こ
のメタルゲート電極12の両側には側壁絶縁膜13が形
成されている。そして、半導体基板11の表面には、こ
の側壁絶縁膜13の下方に低濃度ソースドレイン領域1
7が形成されており、更にその外側に高濃度ソースドレ
イン領域16が形成されている。そして、本参考例にお
いては、側壁絶縁膜13に被覆されていないソースドレ
イン領域の表面が、シリサイド膜18により被覆されて
いる。このシリサイド膜18は例えばコバルトシリサイ
ド膜である。
て添付の図面を参照して具体的に説明する。図1は本発
明の第1参考例に係るメタルゲートMISFETを示す
断面図、図2(a)乃至(e)はこのメタルゲートMI
SFETの製造方法を工程順に示す断面図である。半導
体基板11上にゲート絶縁膜15を介してW等の金属材
料からなるメタルゲート電極12が形成されており、こ
のメタルゲート電極12の両側には側壁絶縁膜13が形
成されている。そして、半導体基板11の表面には、こ
の側壁絶縁膜13の下方に低濃度ソースドレイン領域1
7が形成されており、更にその外側に高濃度ソースドレ
イン領域16が形成されている。そして、本参考例にお
いては、側壁絶縁膜13に被覆されていないソースドレ
イン領域の表面が、シリサイド膜18により被覆されて
いる。このシリサイド膜18は例えばコバルトシリサイ
ド膜である。
【0020】次に、上述の構造を有するメタルゲートM
ISFETの製造方法について説明する。図2(a)に
示すように、半導体基板11の表面上に、ダミーのゲー
ト絶縁膜21を形成し、更にポリシリコン等からなるダ
ミーのゲート電極20を選択的に形成し、このダミーゲ
ート電極20の側壁に側壁絶縁膜13を形成する。この
側壁絶縁膜13は窒化シリコン等により形成することが
できる。
ISFETの製造方法について説明する。図2(a)に
示すように、半導体基板11の表面上に、ダミーのゲー
ト絶縁膜21を形成し、更にポリシリコン等からなるダ
ミーのゲート電極20を選択的に形成し、このダミーゲ
ート電極20の側壁に側壁絶縁膜13を形成する。この
側壁絶縁膜13は窒化シリコン等により形成することが
できる。
【0021】このように、ダミーのゲート電極によるM
ISFET構造を形成しておき、ソースドレイン領域の
うち、側壁絶縁膜13に覆われていない高濃度ソースド
レイン領域16上に、例えば、厚さが39nmのコバル
トシリサイド膜18を形成し、更に、例えば、厚さが1
00nmの窒化シリコン膜19で全面を被覆する。ま
た、素子の表面を平坦化するために、厚い絶縁膜22を
形成する。その後、化学的機械的研磨法(CMP)によ
りダミーゲート電極20上の絶縁膜22及び窒化シリコ
ン膜19を選択的に除去し、表面を平坦化する。これに
より、ダミーゲート電極20の表面が露出する。この工
程で使用される厚い絶縁膜22としては、一般的に酸化
シリコン膜が使用される。
ISFET構造を形成しておき、ソースドレイン領域の
うち、側壁絶縁膜13に覆われていない高濃度ソースド
レイン領域16上に、例えば、厚さが39nmのコバル
トシリサイド膜18を形成し、更に、例えば、厚さが1
00nmの窒化シリコン膜19で全面を被覆する。ま
た、素子の表面を平坦化するために、厚い絶縁膜22を
形成する。その後、化学的機械的研磨法(CMP)によ
りダミーゲート電極20上の絶縁膜22及び窒化シリコ
ン膜19を選択的に除去し、表面を平坦化する。これに
より、ダミーゲート電極20の表面が露出する。この工
程で使用される厚い絶縁膜22としては、一般的に酸化
シリコン膜が使用される。
【0022】次いで、図2(b)に示すように、ダミー
ゲート電極20を除去する。そして、このゲート部の半
導体基板11の表面に、パンチスルーストッパーとしき
い値Vt決めのためのイオン注入を行う。このしきい値
Vt決めのためのイオン種としては、nMOSFETの
場合はボロン、pMOSFETの場合はリンが一般的で
あるが、製造工程により他のイオン種を採用する場合が
あり、本参考例においても、上記イオン種に限定される
ものではない。
ゲート電極20を除去する。そして、このゲート部の半
導体基板11の表面に、パンチスルーストッパーとしき
い値Vt決めのためのイオン注入を行う。このしきい値
Vt決めのためのイオン種としては、nMOSFETの
場合はボロン、pMOSFETの場合はリンが一般的で
あるが、製造工程により他のイオン種を採用する場合が
あり、本参考例においても、上記イオン種に限定される
ものではない。
【0023】その後、図2(c)に示すように、ダミー
ゲート絶縁膜21を除去する。
ゲート絶縁膜21を除去する。
【0024】次いで、図2(d)に示すように、例え
ば、700℃の酸化雰囲気で酸化することにより、ゲー
ト部の半導体基板表面にゲート絶縁膜(酸化膜)15を
形成する。
ば、700℃の酸化雰囲気で酸化することにより、ゲー
ト部の半導体基板表面にゲート絶縁膜(酸化膜)15を
形成する。
【0025】その後、全面にW等の金属膜を形成して、
ゲート部に金属膜を埋め込み、化学的機械的研磨法(C
MP)により研磨して、メタルゲート電極12の表面を
露出させ、メタルゲートMISFETが完成する。
ゲート部に金属膜を埋め込み、化学的機械的研磨法(C
MP)により研磨して、メタルゲート電極12の表面を
露出させ、メタルゲートMISFETが完成する。
【0026】本参考例においては、ゲート酸化の工程
(図2(d))において、コバルトシリサイド膜18は
窒化シリコン膜19でシールされているため、酸化雰囲
気に曝されずに、その特性が劣化しない。この窒化シリ
コン膜19が存在しないと、コバルトシリサイド膜18
は絶縁膜22に被覆されているだけであり、この絶縁膜
22は前述の如く通常酸化シリコン膜が使用されてお
り、この酸化シリコンは酸化種を通してしまうため、シ
リサイド膜18の酸化を防止できない。これに対し、本
参考例の窒化シリコン膜19は酸化種を通さない性質が
あるため、シリサイド膜18の酸化を防止することがで
きる。
(図2(d))において、コバルトシリサイド膜18は
窒化シリコン膜19でシールされているため、酸化雰囲
気に曝されずに、その特性が劣化しない。この窒化シリ
コン膜19が存在しないと、コバルトシリサイド膜18
は絶縁膜22に被覆されているだけであり、この絶縁膜
22は前述の如く通常酸化シリコン膜が使用されてお
り、この酸化シリコンは酸化種を通してしまうため、シ
リサイド膜18の酸化を防止できない。これに対し、本
参考例の窒化シリコン膜19は酸化種を通さない性質が
あるため、シリサイド膜18の酸化を防止することがで
きる。
【0027】これにより、ゲート酸化処理に高温に曝さ
れても、シリサイド膜18が酸化性雰囲気に曝されない
ので、シリサイド膜18の劣化を防止することができ
る。そして、シリサイド膜18がソースドレイン領域上
に存在するので、ソースドレインの寄生抵抗を低減する
ことができる。
れても、シリサイド膜18が酸化性雰囲気に曝されない
ので、シリサイド膜18の劣化を防止することができ
る。そして、シリサイド膜18がソースドレイン領域上
に存在するので、ソースドレインの寄生抵抗を低減する
ことができる。
【0028】次に、本発明の第2参考例について説明す
る。図3はこの第2参考例に係るメタルゲート電界効果
トランジスタを示す断面図、図4(a)乃至(f)はそ
の製造方法を工程順に示す断面図である。本参考例にお
いては、半導体基板31の表面の素子分離絶縁膜38に
より囲まれた領域に、低濃度ソースドレイン領域35及
び高濃度ソースドレイン領域34が形成されており、チ
ャネル領域上には、ゲート絶縁膜39を介してメタルゲ
ート電極32が形成され、その側壁には、側壁絶縁膜3
3が形成されている。この各側壁絶縁膜33の外側に
は、絶縁膜36を介して導電膜37が形成されている。
この導電膜37はゲート電極32と同一の金属材料から
なるものである。
る。図3はこの第2参考例に係るメタルゲート電界効果
トランジスタを示す断面図、図4(a)乃至(f)はそ
の製造方法を工程順に示す断面図である。本参考例にお
いては、半導体基板31の表面の素子分離絶縁膜38に
より囲まれた領域に、低濃度ソースドレイン領域35及
び高濃度ソースドレイン領域34が形成されており、チ
ャネル領域上には、ゲート絶縁膜39を介してメタルゲ
ート電極32が形成され、その側壁には、側壁絶縁膜3
3が形成されている。この各側壁絶縁膜33の外側に
は、絶縁膜36を介して導電膜37が形成されている。
この導電膜37はゲート電極32と同一の金属材料から
なるものである。
【0029】本参考例においては、ソースドレイン領域
34,35上にシリサイド膜は存在しないが、導電膜3
7が存在するため、寄生抵抗が減少する。
34,35上にシリサイド膜は存在しないが、導電膜3
7が存在するため、寄生抵抗が減少する。
【0030】次に、このメタルゲート電界効果トランジ
スタの製造方法について説明する。先ず、図4(a)に
示すように、ダミーゲート電極41及びダミーゲート絶
縁膜42を形成する。
スタの製造方法について説明する。先ず、図4(a)に
示すように、ダミーゲート電極41及びダミーゲート絶
縁膜42を形成する。
【0031】その後、図4(b)に示すように、これら
のダミーゲート電極41及びダミー絶縁膜42を除去し
た後、イオン注入して注入層を形成し、ゲート酸化して
ゲート絶縁膜(酸化膜)39を形成する。
のダミーゲート電極41及びダミー絶縁膜42を除去し
た後、イオン注入して注入層を形成し、ゲート酸化して
ゲート絶縁膜(酸化膜)39を形成する。
【0032】その後、図4(c)に示すように、窒化チ
タン膜43を堆積し、図4(d)に示すように、少なく
とも一部のソースドレイン領域34上を含む領域を開口
する。
タン膜43を堆積し、図4(d)に示すように、少なく
とも一部のソースドレイン領域34上を含む領域を開口
する。
【0033】次いで、図4(e)に示すように、バリヤ
メタル膜44を堆積する。このバリヤメタル膜44は例
えば窒化チタン膜とその下のチタン膜との積層体であ
る。窒化チタン膜は一般的にバリヤ膜として使用される
が、この窒化チタン膜は絶縁膜等との接着性が悪いた
め、チタン膜を密着層として使用する。しかし、このバ
リヤメタル膜44は単層でもよいことは勿論である。
メタル膜44を堆積する。このバリヤメタル膜44は例
えば窒化チタン膜とその下のチタン膜との積層体であ
る。窒化チタン膜は一般的にバリヤ膜として使用される
が、この窒化チタン膜は絶縁膜等との接着性が悪いた
め、チタン膜を密着層として使用する。しかし、このバ
リヤメタル膜44は単層でもよいことは勿論である。
【0034】その後、図4(f)に示すように、ゲート
電極領域と、ソースドレイン上の開口に対し、同時に例
えばCVD等により、タングステン等の金属を埋め込む
ことにより、メタルゲート電極32及び導電膜37を形
成し、メタルゲートMISFETを完成する。
電極領域と、ソースドレイン上の開口に対し、同時に例
えばCVD等により、タングステン等の金属を埋め込む
ことにより、メタルゲート電極32及び導電膜37を形
成し、メタルゲートMISFETを完成する。
【0035】本参考例においては、ゲート電極と同一の
金属材料からなる導電膜37を、ゲート電極と同一の工
程で、ソースドレイン領域上に形成しているので、ソー
スドレインの寄生抵抗を低減することができると共に、
工程が簡素である。
金属材料からなる導電膜37を、ゲート電極と同一の工
程で、ソースドレイン領域上に形成しているので、ソー
スドレインの寄生抵抗を低減することができると共に、
工程が簡素である。
【0036】次に、本発明の実施例について説明する。
図5(a)乃至(g)は本実施例方法を工程順に示す断
面図である。本実施例は、ソースドレイン領域上の開口
を、ゲート電極に対して自己整合的に形成するものであ
る。
図5(a)乃至(g)は本実施例方法を工程順に示す断
面図である。本実施例は、ソースドレイン領域上の開口
を、ゲート電極に対して自己整合的に形成するものであ
る。
【0037】図5(a)に示すように、半導体基板60
上に、ダミーのゲート絶縁膜68、ダミーのゲート電極
62を形成し、このダミーゲート電極62の側壁に側壁
絶縁膜61を窒化シリコンで形成し、ダミーゲート電極
62上に窒化シリコンキャップ部63を形成する。ま
た、基板表面には、ソースドレイン領域64が形成され
ており、基板上のゲート部以外の領域には、SiO2膜
65が形成されている。
上に、ダミーのゲート絶縁膜68、ダミーのゲート電極
62を形成し、このダミーゲート電極62の側壁に側壁
絶縁膜61を窒化シリコンで形成し、ダミーゲート電極
62上に窒化シリコンキャップ部63を形成する。ま
た、基板表面には、ソースドレイン領域64が形成され
ており、基板上のゲート部以外の領域には、SiO2膜
65が形成されている。
【0038】その後、図5(b)に示すように、これら
の窒化シリコン側壁絶縁膜61とダミーゲート電極62
上の窒化シリコンキャップ部63をマスクにして、ソー
スドレイン領域64上のSiO2膜65をエッチングし
て除去する。これにより、ソースドレイン領域64上の
開口はゲート電極62に対してセルフアラインで開口さ
れる。
の窒化シリコン側壁絶縁膜61とダミーゲート電極62
上の窒化シリコンキャップ部63をマスクにして、ソー
スドレイン領域64上のSiO2膜65をエッチングし
て除去する。これにより、ソースドレイン領域64上の
開口はゲート電極62に対してセルフアラインで開口さ
れる。
【0039】次いで、図5(c)に示すように、このソ
ースドレイン領域上の開口に対し、先ず、窒化チタン膜
等のバリヤメタル膜72を形成し、更に開口をW等の導
電膜66で埋め込む。その後、図5(d)に示すよう
に、導電膜66の表面に窒化シリコンのシール部67を
形成する。
ースドレイン領域上の開口に対し、先ず、窒化チタン膜
等のバリヤメタル膜72を形成し、更に開口をW等の導
電膜66で埋め込む。その後、図5(d)に示すよう
に、導電膜66の表面に窒化シリコンのシール部67を
形成する。
【0040】その後、図5(e)に示すように、表面を
研磨してダミーゲート電極62の表面を露出させ、ダミ
ーゲート電極62を除去し、ダミーゲート絶縁膜68を
除去し、イオン注入する。
研磨してダミーゲート電極62の表面を露出させ、ダミ
ーゲート電極62を除去し、ダミーゲート絶縁膜68を
除去し、イオン注入する。
【0041】その後、図5(f)に示すように、露出し
たゲート部の基板表面を酸化して、ゲート酸化膜69を
形成する。
たゲート部の基板表面を酸化して、ゲート酸化膜69を
形成する。
【0042】その後、図5(g)に示すように、バリヤ
メタル膜71をゲート部に被覆した後、W等の金属をゲ
ート部に埋め込んで、メタルゲート電極70を形成す
る。これにより、メタルゲートMISFETが完成す
る。本実施例においても、ソースドレイン領域64上に
導電膜66が形成されているので、ソースドレインの寄
生抵抗を低減することができる。
メタル膜71をゲート部に被覆した後、W等の金属をゲ
ート部に埋め込んで、メタルゲート電極70を形成す
る。これにより、メタルゲートMISFETが完成す
る。本実施例においても、ソースドレイン領域64上に
導電膜66が形成されているので、ソースドレインの寄
生抵抗を低減することができる。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
導電膜をソースドレイン領域上に形成しているので、ソ
ースドレインの寄生抵抗を低減することができる。
導電膜をソースドレイン領域上に形成しているので、ソ
ースドレインの寄生抵抗を低減することができる。
【0044】
【0045】
【図1】本発明の第1参考例に係るメタルゲートMIS
FETを示す断面図である。
FETを示す断面図である。
【図2】(a)乃至(e)はこの第1参考例のメタルゲ
ートMISFETの製造方法を工程順に示す断面図であ
る。
ートMISFETの製造方法を工程順に示す断面図であ
る。
【図3】本発明の第2参考例に係るメタルゲートMIS
FETを示す断面図である。
FETを示す断面図である。
【図4】(a)乃至(f)はこの第2参考例のメタルゲ
ートMISFETの製造方法を工程順に示す断面図であ
る。
ートMISFETの製造方法を工程順に示す断面図であ
る。
【図5】(a)乃至(g)は本発明の実施例のメタルゲ
ートMISFETの製造方法を工程順に示す断面図であ
る。
ートMISFETの製造方法を工程順に示す断面図であ
る。
【図6】従来のメタルゲートMISFETを示す断面図
である。
である。
【図7】(a)乃至(e)はこの従来のメタルゲートM
ISFETの製造方法を工程順に示す断面図である。
ISFETの製造方法を工程順に示す断面図である。
1,11:半導体基板 2、20、41、62:ダミーゲート電極 3,13、33、61:側壁絶縁膜 4、16、34:高濃度ソースドレイン領域 5、17、35:低濃度ソースドレイン領域 6、21、42、68:ダミーゲート絶縁膜 8、15、39:ゲート絶縁膜 9、12、32、70:メタルゲート電極 18:コバルトシリサイド膜 19:窒化シリコン膜 43:窒化チタン膜63 :窒化シリコンキャップ部 64:ソースドレイン領域 65:SiO2膜 66:導電膜 67:窒化シリコンシール部 69:ゲート酸化膜 71,72:バリヤメタル膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−200096(JP,A) 特開 平6−53237(JP,A) 特開 昭63−248172(JP,A) 特開 平10−189966(JP,A) 特開 平10−172922(JP,A) 特開 平2−3244(JP,A) 特開 平4−123439(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 29/78
Claims (2)
- 【請求項1】 半導体基板表面のソースドレイン領域と
半導体基板上のダミ−ゲート絶縁膜、前記ダミーゲート
絶縁膜上のダミーゲート電極、前記ダミーゲート電極の
側壁の側壁絶縁膜、前記ダミーゲート電極上の第1のシ
ール膜及び前記半導体基板上の前記ダミーゲート電極と
前記側壁絶縁膜が形成された領域以外の領域の酸化ケイ
素膜とを形成する工程と、前記側壁絶縁膜及び第1のシ
ール膜をマスクにして前記ソースドレイン領域上の酸化
ケイ素膜をゲート電極に対して自己整合的にエッチング
する工程と、このソースドレイン領域上の開口を金属で
埋め込み導電膜を形成する工程と、この導電膜の表面に
第2のシール膜を形成する工程と、前記ダミーゲート電
極の表面を露出する工程と、前記ダミーゲート電極及び
ダミーゲート絶縁膜を除去しゲート部の基板表面を酸化
してゲート酸化膜を形成しゲート部を金属で埋め込んで
メタルゲート電極を形成する工程と、を有することを特
徴とするメタルゲート電界効果トランジスタの製造方
法。 - 【請求項2】 前記第1及び第2のシール膜は窒化シリ
コンからなることを特徴とする請求項1に記載のメタル
ゲート電界効果トランジスタの製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23776998A JP3175700B2 (ja) | 1998-08-24 | 1998-08-24 | メタルゲート電界効果トランジスタの製造方法 |
US09/895,168 US6544827B2 (en) | 1998-08-24 | 2001-07-02 | Metal-gate field effect transistor and method for manufacturing the same |
US10/360,653 US20030146480A1 (en) | 1998-08-24 | 2003-02-10 | Metal-gate field effect transistor and method for manufacturing the same |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000068507A JP2000068507A (ja) | 2000-03-03 |
JP3175700B2 true JP3175700B2 (ja) | 2001-06-11 |
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FR2844396B1 (fr) | 2002-09-06 | 2006-02-03 | St Microelectronics Sa | Procede de realisation d'un composant electronique integre et dispositif electrique incorporant un composant integre ainsi obtenu |
KR100486654B1 (ko) | 2003-08-07 | 2005-05-03 | 동부아남반도체 주식회사 | 반도체의 삼중 게이트 산화막 형성방법 |
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US20060068556A1 (en) | 2004-09-27 | 2006-03-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor device and method for fabricating the same |
US7518179B2 (en) * | 2004-10-08 | 2009-04-14 | Freescale Semiconductor, Inc. | Virtual ground memory array and method therefor |
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US7642594B2 (en) * | 2005-07-25 | 2010-01-05 | Freescale Semiconductor, Inc | Electronic device including gate lines, bit lines, or a combination thereof |
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US20120038007A1 (en) * | 2010-08-16 | 2012-02-16 | International Business Machines Corporation | Field Effect Transistor Device With Self-Aligned Junction |
WO2017116693A1 (en) * | 2015-12-29 | 2017-07-06 | Koninklijke Philips N.V. | Flip chip led with side reflectors and phosphor |
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JPH023244A (ja) | 1988-06-20 | 1990-01-08 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JP3029653B2 (ja) | 1990-09-14 | 2000-04-04 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
JPH0653237A (ja) | 1992-07-31 | 1994-02-25 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体素子の製造方法 |
JPH07231092A (ja) | 1993-12-22 | 1995-08-29 | Toshiba Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
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- 1998-08-24 JP JP23776998A patent/JP3175700B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 2001-07-02 US US09/895,168 patent/US6544827B2/en not_active Expired - Fee Related
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2003
- 2003-02-10 US US10/360,653 patent/US20030146480A1/en not_active Abandoned
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