JP3260200B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JP3260200B2
JP3260200B2 JP12549293A JP12549293A JP3260200B2 JP 3260200 B2 JP3260200 B2 JP 3260200B2 JP 12549293 A JP12549293 A JP 12549293A JP 12549293 A JP12549293 A JP 12549293A JP 3260200 B2 JP3260200 B2 JP 3260200B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gate electrode
film
gate
forming
semiconductor substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP12549293A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06314782A (ja
Inventor
博之 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP12549293A priority Critical patent/JP3260200B2/ja
Publication of JPH06314782A publication Critical patent/JPH06314782A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3260200B2 publication Critical patent/JP3260200B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に係り、特に改良インバースT型トランジスタの製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】素子の微細化に伴うホットキャリア耐性
の劣化を防止するために、図3に示すようなインバース
T型トランジスタが提案されている(例えば、IEDM
86,pp742〜745)。このインバースT型トラ
ンジスタは、P型のSi基板21中のN- 層24とN+
層25とでソース・ドレインが構成されている点ではL
DD構造のトランジスタと共通しているが、ゲート電極
である多結晶Si膜23とN- 層24とのオーバーラッ
プ量を大きくしている点が従来のLDD構造のトランジ
スタと相違している。
【0003】このような構造にしたのは、ゲート酸化膜
であるSiO2 膜22のうちでN-層24上の部分にト
ラップされた電子によって電流駆動能力が早期に劣化す
るのを防止するためである。ところが、このインバース
T型トランジスタは、LDD構造のトランジスタに比べ
てゲート電極23とドレイン24とのオーバーラップ容
量が大きいので、回路の動作を遅くする可能性が大き
い。
【0004】そこで、これを改善するために図4に示す
ような改良インバースT型トランジスタが提案されてい
る(例えば、平成2年秋季第51回応用物理学会学術講
演会予稿集,pp575,26p−G−5「インバース
T型トランジスタのゲート・オーバーラップ容量の低減
化」742〜745)。この改良インバースT型トラン
ジスタでは、P型のSi基板31中のN- 層34とN+
層35等は図3と実質的に同一だが、ゲート酸化膜であ
るSiO2 膜32のうちでN- 層34上の部分の膜厚が
厚いので、多結晶Si膜からなるゲート電極33とドレ
イン34とのオーバーラップ容量がインバースT型トラ
ンジスタに比べて小さい。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の文献
からも明らかなように改良インバースT型トランジスタ
については、図4に示すように膜厚の異なるゲート酸化
膜32上にゲート電極33が存在する複雑な形状をして
いるため、シミュレーションによってこの形状が有効で
あることは確認されているが、従来の製造方法を単純に
流用しても上記複雑な形状のゲート酸化膜32及びゲー
ト電極33を再現性よくを形成できないという問題があ
った。
【0006】従って、本発明は、改良インバースT型ト
ランジスタを再現性よく製造する方法を提供することを
目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明による半導体装置に製造方法は、第一導電型
の半導体基板上にゲート絶縁膜、ポリシリコン膜、シリ
コン窒化膜を順次成膜し、次いで前記シリコン窒化膜を
エッチングすることによって残存されたシリコン窒化膜
からなる第1のゲート電極パターンを形成する工程と、
該第1のゲート電極パターンをマスクとして前記半導体
基板内にイオン注入することにより相対的に低濃度の第
二導電型の不純物層を形成する工程と、前記半導体基板
を熱酸化することによって前記第1のゲート電極パター
ンの部下以外の前記ポリシリコン膜を酸化するととも
に、前記第1のゲート電極パターンの部下にポリシリコ
ン膜からなる第1のゲート電極を形成する工程と、該第
1のゲート電極上に導電体膜を形成し、エッチングによ
り前記導電体膜を選択的に除去することによって、前記
第1のゲート電極上に、前記第1のゲート電極のゲート
長よりも長いゲート長を有する第2のゲート電極を形成
する工程と、該第2のゲート電極をマスクとして前記半
導体基板内にイオン注入することにより相対的に高濃度
の第二導電型の不純物層を形成する工程とを具備する
とを特徴としている
【0008】また、本発明の他の特徴とするところは、
第一導電型の半導体基板上にゲート絶縁膜、ポリシリコ
ン膜、シリコン窒化膜を順次成膜し、次いで前記シリコ
ン窒化膜をエッチングすることによって残存されたシリ
コン窒化膜からなる第1のゲート電極パターンを形成す
る工程と、該第1のゲート電極パターンをマスクとして
前記半導体基板内にイオン注入することにより相対的に
低濃度の第二導電型の不純物層を形成する工程と、前記
半導体基板を熱酸化することによって前記第1のゲート
電極パターンの部下以外の前記ポリシリコン膜を酸化す
るとともに、前記第1のゲート電極パターンの部下にポ
リシリコン膜からなる第1のゲート電極を形成する工程
と、該第1のゲート電極上に導電体膜を選択的かつ等方
的に形成することによって、前記第1のゲート電極上
に、前記第1のゲート電極のゲート長よりも長いゲート
長を有する第2のゲート電極を形成する工程と、該第2
のゲート電極をマスクとして前記半導体基板内にイオン
注入することにより相対的に高濃度の第二導電型の不純
物層を形成する工程とを具備することを特徴としてい
【0009】
【作用】本発明による半導体装置の製造方法では、ゲー
ト絶縁膜及びポリシリコン膜上にシリコン窒化膜からな
る第1のゲート電極パターンを形成した半導体基板を熱
酸化することによって、第1のゲート電極パターンの部
下以外のポリシリコン膜が酸化されて膜厚の厚いゲート
酸化膜が形成されるとともに、第1のゲート電極パター
ンの部下にポリシリコン膜からなる第1のゲート電極が
形成される。そして、第1のゲート電極とこの第1の
ゲート電極上に形成した導電体膜からなる該第1のゲー
ト電極よりもゲート長の長い第2のゲート電極との全体
でゲート電極が構成される。また、第1のゲート電極の
外側の部下の半導体基板に低濃度不純物層が形成され、
その外側において第2のゲート電極の外側の部下に高濃
度不純物層が形成される。従って、これらのゲート電極
とゲート酸化膜と不純物層とによって、改良インバース
T型トランジスタが再現性よく製造される。
【0010】
【実施例】以下に、本発明の第1の実施例を図1を用い
て具体的に説明する。
【0011】まず、図1(a)に示すように、P型シリ
コン基板1上に膜厚20nmのゲート酸化膜2、膜厚1
0nmのポリシリコン膜3、膜厚150nmの窒化シリ
コン膜4を順次形成し、窒化シリコン膜4上にゲート長
0.5μmのゲート電極のフォトレジストパターン5を
形成する。
【0012】次に、フォトレジストパターン5をマスク
として窒化シリコン膜4をエッチングし、図1(b)に
示すように、窒化シリコン膜からなる第1のゲート電極
パターン6を形成する。
【0013】次に、フォトレジスト除去後、図1(c)
に示すように、窒化シリコン膜からなる第1のゲート電
極パターン6をマスクとしてイオン注入7によってN型
不純物としてリンを打ち込み、第1のゲート電極パター
ン6の側部に1×1018atoms/cm3 の濃度のN
型不純物層のソース/ドレイン層8を形成する。
【0014】次に、このP型シリコン基板1を1000
℃で20分熱酸化を行うと、第1のゲート電極パターン
6の外側のポリシリコン膜3が酸化されて、図1(d)
に示すように、酸化膜9が形成される。このとき、この
酸化膜9の膜厚は20nm程度となる。また、ポリシリ
コン膜からなる第1のゲート電極10が第1のゲート電
極パターン6の下部に形成される。
【0015】次に、第1のゲート電極パターン6を除去
した後に、図1(e)に示すように、膜厚30nmのポ
リシリコン膜11を成膜し、このポリシリコン膜11上
にゲート長0.7μmのゲート電極のフォトレジストパ
ターン12を形成する。
【0016】次に、フォトレジストパターン12をマス
クとしてポリシリコン膜11をエッチングし、図1
(f)に示すように、第1のゲート電極10及び酸化膜
9上にゲート長の長い第2のゲート電極13を形成す
る。
【0017】次に、フォトレジスト除去後、図1(g)
に示すように、第2のゲート電極13をマスクとしてイ
オン注入14によってN型不純物としてリンを打ち込
み、第2のゲート電極13の側部に1×1020atom
s/cm3 の濃度のN型不純物層のソース/ドレイン層
15を形成する。
【0018】以上によって、Nチャンネルの改良インバ
ースT型トランジスタを再現性よく製造できる。
【0019】次に、本発明の第2の実施例を図2を用い
て説明する。なお、図2(a)〜図2(d)の工程は図
1(a)〜図1(d)の工程と実質的に同一であるか
ら、その重複説明は省略する。
【0020】図2(d)における第1のゲート電極パタ
ーン6を除去した後に、図2(e)に示すように、膜厚
100nmのタングステンを第1のゲート電極10及び
酸化膜9の上に選択的かつ等方的に堆積させ、ゲート長
の長い第2のゲート電極16を形成する。
【0021】次に、図2(f)に示すように、第2のゲ
ート電極16をマスクとしてイオン注入17によってN
型不純物としてリンを打ち込み、第2のゲート電極16
の側部に1×1020atoms/cm3 の濃度のN型不
純物層のソース/ドレイン層18を形成する。
【0022】以上によって、Nチャンネルの改良インバ
ースT型トランジスタを再現性よく製造できる。
【0023】なお、本発明によれば、半導体基板の導電
型およびイオン注入によって打ち込むイオン種を変える
ことによって、Pチャンネルの改良インバースT型トラ
ンジスタの構造も得ることができるのは明らかである。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ゲート酸化膜のうちで第1のゲート電極の部下以外の部
分の膜厚を厚くすることを自己整合的に行うことがで
き、しかも第1のゲート電極を構成するポリシリコン膜
の膜厚を制御することによって、第1のゲート電極の部
下以外のゲート酸化膜の膜厚を容易に制御でき、さらに
第1のゲート電極とこの第1のゲート電極上に形成した
導電体膜からなる該第1のゲート電極よりもゲート長の
長い第2のゲート電極との全体でゲート電極を構成する
ので、改良インバースT型トランジスタを再現性よく製
造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を説明するために工程順
に示した半導体装置の縦断面図である。
【図2】本発明の第2の実施例を説明するために工程順
に示した半導体装置の縦断面図である。
【図3】従来のインバースT型トランジスタの模式的な
縦断面図である。
【図4】従来の改良インバースT型トランジスタの模式
的な縦断面図である。
【符号の説明】
1 P型シリコン基板 2 ゲート酸化膜 3、11 ポリシリコン膜 4 窒化シリコン膜 5、12 フォトレジストパターン 6 第1のゲート電極パターン(窒化シリコン膜) 7、14、17 N型イオン注入 8 ソース/ドレイン層(N- 不純物層) 9 酸化膜(ポリシリコン膜の熱酸化) 10 第1のゲート電極 13 第2のゲート電極 15、18 ソース/ドレイン層(N+ 不純物層) 16 第2のゲート電極(タングステン膜)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第一導電型の半導体基板上にゲート絶縁
    膜、ポリシリコン膜、シリコン窒化膜を順次成膜し、次
    いで前記シリコン窒化膜をエッチングすることによって
    残存されたシリコン窒化膜からなる第1のゲート電極パ
    ターンを形成する工程と、 該第1のゲート電極パターンをマスクとして前記半導体
    基板内にイオン注入することにより相対的に低濃度の第
    二導電型の不純物層を形成する工程と、 前記半導体基板を熱酸化することによって前記第1のゲ
    ート電極パターンの部下以外の前記ポリシリコン膜を酸
    化するとともに、前記第1のゲート電極パターンの部下
    にポリシリコン膜からなる第1のゲート電極を形成する
    工程と、 該第1のゲート電極上に導電体膜を形成し、エッチング
    により前記導電体膜を選択的に除去することによって、
    前記第1のゲート電極上に、前記第1のゲート電極のゲ
    ート長よりも長いゲート長を有する第2のゲート電極を
    形成する工程と、 該第2のゲート電極をマスクとして前記半導体基板内に
    イオン注入することにより相対的に高濃度の第二導電型
    の不純物層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】 第一導電型の半導体基板上にゲート絶縁
    膜、ポリシリコン膜、シリコン窒化膜を順次成膜し、次
    いで前記シリコン窒化膜をエッチングすることによって
    残存されたシリコン窒化膜からなる第1のゲート電極パ
    ターンを形成する工程と、 該第1のゲート電極パターンをマスクとして前記半導体
    基板内にイオン注入することにより相対的に低濃度の第
    二導電型の不純物層を形成する工程と、 前記半導体基板を熱酸化することによって前記第1のゲ
    ート電極パターンの部下以外の前記ポリシリコン膜を酸
    化するとともに、前記第1のゲート電極パターンの部下
    にポリシリコン膜からなる第1のゲート電極を形成する
    工程と、 該第1のゲート電極上に導電体膜を選択的かつ等方的に
    形成することによって、前記第1のゲート電極上に、前
    記第1のゲート電極のゲート長よりも長いゲート長を有
    する第2のゲート電極を形成する工程と、 該第2のゲート電極をマスクとして前記半導体基板内に
    イオン注入することにより相対的に高濃度の第二導電型
    の不純物層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。
JP12549293A 1993-04-28 1993-04-28 半導体装置の製造方法 Expired - Lifetime JP3260200B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12549293A JP3260200B2 (ja) 1993-04-28 1993-04-28 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12549293A JP3260200B2 (ja) 1993-04-28 1993-04-28 半導体装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06314782A JPH06314782A (ja) 1994-11-08
JP3260200B2 true JP3260200B2 (ja) 2002-02-25

Family

ID=14911442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12549293A Expired - Lifetime JP3260200B2 (ja) 1993-04-28 1993-04-28 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3260200B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4965080B2 (ja) * 2005-03-10 2012-07-04 ラピスセミコンダクタ株式会社 半導体装置及びその製造方法
JP2006261227A (ja) * 2005-03-15 2006-09-28 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06314782A (ja) 1994-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003204068A (ja) インプランテッド非対称ドープト・ポリシリコン・ゲートFinFET
JPH053206A (ja) オフセツトゲート構造トランジスタおよびその製造方法
US5885859A (en) Methods of fabricating multi-gate, offset source and drain field effect transistors
US5654215A (en) Method for fabrication of a non-symmetrical transistor
JPH06204469A (ja) 電界効果トランジスタおよびその製造方法
JPH06232389A (ja) 電界効果型トランジスタおよびその製造方法
US5824588A (en) Double spacer salicide MOS process and device
JP2903892B2 (ja) 電界効果トランジスタの製造方法
JPH05251694A (ja) Mos型半導体装置及びその製造方法
US6621118B2 (en) MOSFET, semiconductor device using the same and production process therefor
JP3260200B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3420301B2 (ja) 薄膜トランジスタの製造方法
JPH0666327B2 (ja) Mos型半導体装置およびその製造方法
JPS6344769A (ja) 電界効果型トランジスタ及びその製造方法
JPH1145999A (ja) 半導体装置およびその製造方法ならびに画像表示装置
JPH0828501B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2950557B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPS63227059A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH05315605A (ja) Mos型半導体装置
KR960013947B1 (ko) 저농도 드레인(ldd) 영역을 갖는 모스(mos) 트랜지스터 제조방법
JPH06267972A (ja) Mosトランジスタの製造方法
KR100188008B1 (ko) 씨모스(cmos) 반도체장치의 제조방법
JP3191313B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH07221298A (ja) 電界効果型トランジスタ及びその製造方法
JP3425877B2 (ja) パワーmosfet及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20011106

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081214

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081214

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091214

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101214

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101214

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111214

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111214

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121214

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121214

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131214

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term