JP4000256B2 - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4000256B2
JP4000256B2 JP2001377623A JP2001377623A JP4000256B2 JP 4000256 B2 JP4000256 B2 JP 4000256B2 JP 2001377623 A JP2001377623 A JP 2001377623A JP 2001377623 A JP2001377623 A JP 2001377623A JP 4000256 B2 JP4000256 B2 JP 4000256B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor film
region
film
semiconductor
conductivity type
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 - Fee Related
Application number
JP2001377623A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2003179056A (ja
JP2003179056A5 (ja
Inventor
一幸 粂野
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2001377623A priority Critical patent/JP4000256B2/ja
Priority to US10/101,974 priority patent/US6781207B2/en
Priority to TW091105611A priority patent/TW577146B/zh
Priority to KR1020020021255A priority patent/KR100815379B1/ko
Priority to DE60220762T priority patent/DE60220762T2/de
Priority to EP02252913A priority patent/EP1320130B1/en
Priority to CNB02119775XA priority patent/CN100386878C/zh
Publication of JP2003179056A publication Critical patent/JP2003179056A/ja
Publication of JP2003179056A5 publication Critical patent/JP2003179056A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4000256B2 publication Critical patent/JP4000256B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8222Bipolar technology
    • H01L21/8228Complementary devices, e.g. complementary transistors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8232Field-effect technology
    • H01L21/8234MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
    • H01L21/8238Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS
    • H01L21/823871Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS interconnection or wiring or contact manufacturing related aspects
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8232Field-effect technology
    • H01L21/8234MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
    • H01L21/8238Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS
    • H01L21/823828Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS with a particular manufacturing method of the gate conductors, e.g. particular materials, shapes
    • H01L21/823842Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS with a particular manufacturing method of the gate conductors, e.g. particular materials, shapes gate conductors with different gate conductor materials or different gate conductor implants, e.g. dual gate structures

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置及びその製造方法に関し、特に、シリサイドを有するゲート電極を備えたものに用いて好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
近年のシステムLSIでは、ポリシリコンゲート電極と素子間を接続する配線の低抵抗化のために、ポリシリコンとシリサイドとの積層構造が採用され、また、NMOSトランジスタのゲートがN型、PMOSトランジスタのゲートがP型であるデュアルゲート構造が採用されている。
【0003】
図13及び図14は、上記デュアルゲート構造を採用した従来のCMOSトランジスタの製造方法を工程順に示した概略断面図である。
【0004】
図13(a)に示すように、シリコン基板71上にフィールド酸化膜72及びゲート酸化膜73a、73bを形成した後、ノンドープポリシリコン膜を堆積する。そして、ゲートを形成する領域にレジストマスク75を形成し、上記レジストマスク75をマスクとしてノンドープポリシリコン膜をパターニングし、ゲート形成用のポリシリコン膜74を形成する。
【0005】
次に、図13(b)に示すように、レジストマスク75を除去して、PMOS形成領域に位置するポリシリコン膜74上に、レジストマスク76を新たに形成し、上記レジストマスク76をマスクとしてAsイオン(As+)のイオン注入を行う。
【0006】
次に、図13(c)に示すように、Asイオン(As+)の注入を行ったポリシリコン膜74を被覆する絶縁膜を形成した後、異方性エッチングを行い、ゲート電極の側壁にサイドウォールスペーサ77a、77bを形成する。そして、PMOS形成領域に位置するポリシリコン膜74上をレジストマスク78で覆い、NMOS側にAsイオン(As+)を注入し、NMOS形成領域に高濃度のソース、ドレイン領域を形成する。
【0007】
次に、図14(a)に示すように、NMOS形成領域に位置するポリシリコン膜74上をレジストマスク79で覆い、PMOS側にBイオン(B+)を注入し、PMOS形成領域に高濃度のソース、ドレイン領域を形成する。
【0008】
次に、図14(b)に示すように、シリコン基板71を加熱してイオン注入された不純物を活性化させる。そして、高融点金属を用い、ゲート電極及びソース、ドレイン領域にシリサイド80を形成する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のようにしてCMOSトランジスタの形成を行う際に使用するレジストマスク76〜79は、一般に、高分子化合物により形成される。
【0010】
しかしながら、高分子化合物にて形成されるレジストマスクをマスクとしてイオン注入を行うと、上記レジストマスクのエッジ部分に位置するポリシリコン膜74の表面に、上記レジストマスク76〜79を構成する炭化物が打ち込まれてしまう。
【0011】
このようにして打ち込まれた炭化物は、レジストアッシング及び洗浄では除去できない。したがって、図14(b)に示したように、上記炭化物が残った領域81a、81bではシリサイド化が阻害されてシリサイドを形成することができないと考えられ、半導体装置が所定の動作を行うことができなくなってしまうという問題点があった。
【0012】
そこで、例えば、特開2000−138293号公報に記載されているように、半導体基板上に形成されたポリシリコン膜上にシリコン酸化膜を積層してからイオン注入を行い、その後、上記シリコン酸化膜を除去してシリサイドを形成する方法が考えられる。
【0013】
しかしながら、上記特開2000−138293号公報に記載されている技術には、以下のような問題点があった。
【0014】
第1に、シリコン酸化膜を成長させる工程が必要となるため、製造コストが増加してしまう。
【0015】
第2に、シリコン酸化膜を通してイオン注入を行うため、イオン注入エネルギーを増大させなければならない。このため、ソース、ドレイン拡散層が半導体基板内に深く形成されてしまい、トランジスタの微細化が困難であった。
【0016】
本発明は、上述の問題点に鑑み、ポリシリコン上にシリサイドを形成して配線の低抵抗化を実現しながら正常な動作を行えるようにするとともに、低コスト化、微細化を実現することができる半導体装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するため、以下に示す態様を備える。
【0018】
本発明の第1の態様は、第1の導電型の半導体膜と、上記第1の導電型と異なる第2の導電型の半導体膜とが接合されて構成された半導体膜であって、半導体基板上に積層された半導体膜と、上記半導体膜上に積層されたシリサイド膜とを有する半導体装置であって、上記第1の導電型の半導体膜と、上記第2の導電型の半導体膜のうちの少なくとも1つは、上記半導体基板の面に沿う方向で2つ以上の濃度差を有し接続されており、上記第1の導電型の半導体膜と、上記第2の導電型の半導体膜との接合部上に、上記シリサイド膜が形成され、且つ上記シリサイド膜の未形成領域は、上記濃度差のある領域上にあることを特徴としている。
【0020】
かかる構成では、シリサイド膜の未形成領域と、異なる導電型の半導体膜の接合部とが重ならなくなる。
【0021】
また、第1の態様において、上記第1の導電型の半導体膜は、2つ以上の濃度差を有し、上記第1の導電型の半導体膜の低濃度領域が、上記第2の導電型の半導体膜と接続されるようにすれば、第1の導電型のトランジスタを形成した場合に、シリサイド膜の未形成領域と、異なる導電型の半導体膜の接合部とが重ならなくなり、好ましい。
【0023】
また、第1の態様において、上記第1の導電型の半導体膜と上記第2の導電型の半導体膜は、それぞれ2つ以上の濃度差を有し、上記第1の導電型の半導体膜の低濃度領域と、上記第2の導電型の半導体膜の低濃度領域とが接続されるようにすれば、第2の導電型のトランジスタを形成した場合にも、シリサイド膜の未形成領域と、異なる導電型の半導体膜の接合部とが重ならなくなり、好ましい。
【0024】
また、第1の態様において、上記半導体基板の表面に形成された絶縁膜と、上記半導体基板内に、同一導電型の半導体膜の下部領域を挟むようにして形成された拡散層とを有し、上記第1の導電型の半導体膜がゲート、上記絶縁膜がゲート絶縁膜、上記第1の導電型の半導体膜の下部領域を挟むように形成された拡散層がソース及びドレインとなる第1のMOSトランジスタと、上記第2の導電型の半導体膜がゲート、上記絶縁膜がゲート絶縁膜、上記第2の導電型の半導体膜の下部領域を挟むように形成された拡散層がソース及びドレインとなる第2のMOSトランジスタとを有するCMOSトランジスタを含むのが好ましい。
【0027】
本発明の第2の態様は、半導体基板上に、半導体膜を形成する第1の工程と、上記半導体膜の一部領域を覆う第1のマスク層を形成する第2の工程と、上記第1のマスク層をマスクとして、上記半導体膜に第1の導電型の第1の不純物を注入し、上記半導体膜内に第1の導電型の半導体膜を形成する第3の工程と、上記第1のマスク層を除去する第4の工程と、上記第1の導電型の半導体膜と、上記第1の導電型の半導体膜と異なる半導体膜との境界領域を含むように、上記第1の導電型の半導体膜の一部領域と、上記第1の導電型の半導体膜と異なる半導体膜とを覆う第2のマスク層を形成する第5の工程と、上記第2のマスク層をマスクとして、上記半導体膜に、上記第1の不純物よりも質量の重い元素から成る上記第1の導電型と同一導電型の第2の不純物を注入し、高濃度の第1の導電型の半導体膜と、低濃度の第1の導電型の半導体膜を形成する第6の工程と、上記第2のマスク層を除去する第7の工程と、上記半導体膜上にシリサイドを形成する第8の工程とを含むようにして、シリサイド膜の未形成領域と、異なる導電型の半導体膜の接合部とが重ならなくなるようにする。
【0028】
本発明の第3の態様は、半導体基板上に、異なる2つの導電型の半導体膜が接合したゲート半導体膜を形成した後、さらに上記ゲート半導体膜上にシリサイド膜を形成して半導体装置を製造するに際して、上記ゲート半導体膜のうち、少なくとも1つの同一導電型の半導体膜に、軽元素の不純物イオンを注入し、上記同一導電型の半導体膜内に低濃度領域を形成する第1の工程と、上記同一導電型の半導体膜内に形成された低濃度領域の一部の領域であって、上記同一導電型の半導体膜と、上記同一導電型の半導体膜と異なる半導体膜との接合部を含まない領域に、上記軽元素よりも質量の重い重元素の不純物イオンを注入し、上記同一導電型の半導体膜内に高濃度領域を形成する第2の工程と、少なくとも、上記異なる2つの導電型の半導体膜の接合部上にシリサイド膜を形成する第3の工程とを含むようにして、シリサイド膜の未形成領域と、異なる2つの導電型の半導体膜の接合部とが重ならなくなるようにする。
【0029】
【発明の実施の形態】
(実施の形態を実現する際の条件)
本発明の半導体装置及びその製造方法の実施の形態の詳細な説明を行う前に、本発明を実現するために今回本願発明者が新たに見出した事実について説明する。
【0030】
本願発明者は、ポリシリコンに注入したイオンが、その後にポリシリコン上に形成されるシリサイドにどのような影響を与えているのかを詳細に調査した。この結果、次のような重大な事実を見出した。
【0031】
すなわち、ポリシリコン上に形成されるシリサイドは、注入するイオンの種類、イオン注入エネルギー、及びドーズ量に大きく依存し、特に、砒素イオン(As+)で極めてシリサイドの形成が困難になる一方、リンイオン(P+)やホウ素イオン(B+)では、高ドーズまでシリサイド形成の阻害は認められないことを発見し、選択するイオンの種類によって、シリサイドの形成が容易であったり困難であったりすることを確認した。
【0032】
さらに、詳細に述べると、10keV、6×1013cm-2の条件で砒素イオン(As+)をポリシリコンにイオン注入し、その後にシリサイドを形成すると、ポリシリコン上に完全なシリサイドを形成することができなくなり、未形成領域が発生した。
【0033】
これに対し、リンイオン(P+)では20keV、4×1015cm-2、ホウ素イオン(B+)では7keV、4×1015cm-2の条件でポリシリコンにイオン注入を行っても、ポリシリコン上にシリサイド未形成領域が発生しなかった。
【0034】
このように、本願発明者は、相対的に原子番号の大きい(すなわち質量の大きい)元素を利用してイオン注入を行うと、シリサイドの形成が阻害されやすく、逆に、原子番号の小さい(すなわち質量の小さい)元素を利用してイオン注入を行うと、シリサイドの形成を容易に形成できるということを見出した。
【0035】
以下、上記見出した特性を利用して行った本発明の半導体装置及びその製造方法の各実施の形態について説明する。
【0036】
(第1の実施の形態)
添付の図面を参照しながら本発明の半導体装置及びその製造方法の第1の実施の形態について説明する。
【0037】
図1及び図2は、本実施の形態における半導体装置の製造方法を工程順に示した概略断面図である。図3は、図1及び図2に示す工程順で製造される半導体装置を、上方から見た概略平面図である。
まず、図1(a)に示すように、半導体基板の素子形成領域1上に、熱酸化法などを用いて、例えばSi02膜からなるゲート絶縁膜を形成した後、LOCOS法などを用いて、素子分離領域にフィールド絶縁膜2を形成する。これにより、フィールド絶縁膜2によって分離されたNMOS形成領域のゲート絶縁膜3aとPMOS形成領域のゲート絶縁膜3bが形成される。
【0038】
続いて、SiH4ガスを窒素ガス雰囲気中で熱分解させるなどしてゲート絶縁膜3a、3b及びフィールド絶縁膜2上にポリシリコン膜4を堆積する。
【0039】
続いて、ポリシリコン膜4のPMOS形成領域4bを、第1のマスク層としての第1のレジストマスク5で覆ってゲート電極のN型化用窓を形成し、上方から、例えば20keV、4×1015cm-2の条件で第1の不純物としてのリンイオン(P+)を注入する。
【0040】
これにより、ポリシリコンゲート膜4のNMOS形成領域4aが2.5×1020cm-3程度の濃度でN型化される。そして、第1のレジストマスク5を剥離し、剥離した箇所を洗浄する。
【0041】
なお、上記第1のレジストマスク5を覆ってポリシリコン膜4をN型化するN型化パターンデータ(図3のポリシリコンN型形成レジストパターン)は、Nウェルデータをシフトさせるだけで生成でき、容易に自動生成することができる。
【0042】
次に、図1(b)に示すように、上記ポリシリコンゲート膜4のNMOS形成領域4aと、イオンがドープされていないポリシリコンゲート膜4のPMOS形成領域4bとを含むポリシリコン膜4のゲート形成領域を、第2のレジストマスク6で覆い、例えばフォトリソグラフィとドライエッチングを用いてポリシリコン膜4をパターニングし、ゲート電極形成層4a1、4b1を形成する。そして、第2のレジストマスク6を剥離し、洗浄する。
【0043】
次に、図1(c)に示すように、NMOS形成領域にLDD(Lightly Doped Drain)を形成するため、ゲート電極形成層4a1、4b1のイオンがドープされていない領域4b1(以下ノンドープ領域と表す)と、N型化された領域4a1(以下N型化領域と表す)との境界部分が含まれるように、ノンドープ領域4b1とN型化領域4a1の一部領域を第2のマスク層としての第3のレジストマスク7で覆う。
【0044】
具体的には、NMOS形成領域にLDDを形成するためのNMOSLDDイオン注入窓(第3のレジストマスク7のNMOS形成領域側の端A)が、上記ゲート電極のN型化用窓(第1のレジストマスク5のNMOS形成領域側の端B)と、NMOSゲート電極(ゲート絶縁膜3a上に位置するポリシリコン膜4のPMOS形成領域側の端)との間に位置するようにする。
【0045】
このとき、ゲート電極のN型化用窓(第1のレジストマスクの端B)と、NMOSLDD形成用イオン注入窓(第3のレジストマスク7の端A)との距離は、例えば、0.25μmデバイスの場合、0.3μm程度とするのが好ましい。
【0046】
そして、上方から、例えば10keV、3×1014cm-2の条件で第2の不純物としての砒素イオン(As+)を注入し、NMOSトランジスタのLDD形成用のイオン注入を行う。
【0047】
このように、LDDを形成するのに砒素イオン(As+)を用いる理由は、半導体基板1内に浅い接合を形成する必要があるからである。さらに、砒素イオン(As+)を用いれば、イオン注入エネルギーが小さくてよくなるだけでなく、素子を低抵抗にすることができ、駆動能力を向上させることができるという利点もある。
【0048】
なお、上記NMOSLDD用イオン注入窓を形成するためのLDD用注入窓データ(図3のNMOSLDDレジストパターン)は、上記ゲート電極のN型化パターンデータ(図3のポリシリコンN型形成レジストパターン)をシフトさせることにより自動生成することができる。
【0049】
続いて、第3のレジストマスク7の剥離し、剥離した箇所を洗浄する。
次に、図2(a)に示すように、ゲート電極形成層4a1、4b1の上面及び側面を被覆して絶縁膜を形成した後、異方性エッチングなどを行ってゲート電極形成層4a1、4b1の側壁にサイドウォールスペーサ8a、8bを形成する。
【0050】
続いて、NMOS形成領域にソース及びドレイン領域を形成するため、ゲート電極形成層4a1、4b1のノンドープ領域4b1と、N型化領域4a1との境界部分が含まれるように、ノンドープ領域4b1とN型化領域4a1の一部領域とを、第4のマスク層としての第4のレジストマスク9で覆う。
【0051】
具体的に、第4のレジストマスク9のNMOS形成領域側の端Aは、上述したNMOSLDD用イオン注入のときと同様の方法で、ゲート電極のN型化用窓の端(第1のレジストマスク5のNMOS形成領域側の端B)と、NMOSゲート電極(ゲート絶縁膜3a上に位置するポリシリコン膜4のPMOS形成領域側の端)との間に位置するようにする。
【0052】
このとき、ゲート電極のN型化用窓(第1のレジストマスク5の端B)と、NMOS ソース・ドレイン形成用イオン注入窓(第4のレジストマスク9の端A)との距離は、例えば、0.25μmデバイスの場合、0.3μm程度とするのが好ましい。
【0053】
そして、上方から、例えば40keV、2×1015cm-2の条件で第4の不純物としての砒素イオン(As+)を注入する。これにより、高濃度のソース領域及びドレイン領域(図3のNMOS LDD ソース・ドレイン13)が半導体基板のNMOS形成領域内に形成される。
【0054】
このように、ソース領域及びドレイン領域を形成するのに砒素イオン(As+)を用いる理由は、イオン注入エネルギーが小さくてよくなり、さらに、素子を低抵抗にすることができ、駆動能力を向上させることができるからである。
【0055】
こうして、ゲート電極形成層4a1、4b1のN型化領域4a1のうち、第4のレジストマスク9で覆われている領域のイオン濃度N+と、覆われていない領域のイオン濃度N++との差は、1.5×1020cm-3程度になる。
【0056】
なお、上記NMOS形成領域にソース、ドレイン領域を形成するためのNMOSソース、ドレイン形成用注入窓データ(図3のNMOS ソース・ドレインレジストパターン)は、上記NMOSLDD用イオン注入窓を形成するためのLDD用注入窓データ(図3のNMOSLDDレジストパターン)と同じである。
【0057】
続いて、第4のレジストマスク9の剥離し、剥離した箇所を洗浄する。
次に、図2(b)に示すように、PMOS形成領域にソース、ドレイン領域を形成するため、ノンドープ領域4b1と隣接する領域を除いたN型化領域4a1を、第3のマスク層としての第5のレジストマスク10で覆う。
【0058】
具体的に、第5のレジストマスク10のPMOS形成領域側の端Cは、上述したNMOSLDD用イオン注入のときと同様の方法で、ゲート電極のN型化用窓(第1のレジストマスク5のNMOS形成領域側の端B)と、NMOSゲート電極(ゲート絶縁膜3a上に位置するポリシリコン膜4のPMOS形成領域側の端)との間に位置するようにする。
【0059】
そして、上方から、例えば7keV、2×1015cm-2の条件で第3の不純物としてのホウ素イオン(B+)を注入する。これにより、ノンドープ領域4b1はP型化されるとともに(以下、P型化されたノンドープ領域をP型化領域と表す)、高濃度のソース領域及びドレイン領域(図3のPMOS LDD ソース・ドレイン14)が半導体基板のPMOS形成領域内に形成される。
【0060】
なお、上記ホウ素イオン(B+)の注入は、図1(a)で示したNMOS形成領域4aを形成するために行った砒素イオンの注入量(4×1015cm-2)よりも少ないイオン注入量で行う。これは、第5のレジストマスク10で覆われていないN型化領域がP型化しないようにするためである。
【0061】
こうして、図2(a)に示した第4のレジストマスク9で覆われていた領域のうち、第5のレジストマスク10で覆われている領域のイオン濃度N1+と、覆われていない領域のイオン濃度N2+との差は、1×1020cm-3程度になる。
【0062】
なお、上記PMOS形成領域にソース、ドレイン領域を形成するためのPMOSソース、ドレイン形成用注入窓データ(図3のPMOS ソース・ドレインレジストパターン)も、上記LDD用注入窓データと同様、上記ゲート電極のN型化パターンデータ(図3のポリシリコンN型形成レジストパターン)をシフトさせることにより自動生成することができる。
【0063】
次に、図2(c)に示すように、半導体基板の素子形成領域1を加熱してイオン注入した不純物を活性化させる。そして、高融点金属を用いてゲート電極およびソース、ドレイン領域にシリサイド11を形成する。
【0064】
このとき、図1(c)及び図2(a)に示した砒素イオン(As+)注入により、第3及び第4のレジストマスク7、9の端Aに位置するポリシリコン膜表面に炭化物が打ち込まれるため、この部分では、シリサイド11が形成されない。
【0065】
しかし、本実施の形態の方法によりデュアルゲート構造の半導体装置を形成すれば、上記シリサイド10が形成されないシリサイド未形成領域12は、ゲート電極形成層4a1、4b1のN型化領域4a1の中央部付近に形成される。
【0066】
したがって、シリサイド未形成領域12が、ゲート電極形成層4a1、4b1のPN接合部と重ならないようにすることができ、上記シリサイドが未形成の箇所を、1020cm-3の濃度のポリシリコン抵抗で接続できる。
【0067】
このように、本実施の形態では、シリサイド未形成領域12を、ゲート電極形成層4a1、4b1のN型化領域4a1上に形成し、シリサイド未形成領域12が、ゲート電極形成層4a1、4b1のPN接合部と重ならないようにし、PN接合部上にシリサイド膜11が形成されるようにしたので、ゲート電極にPN接合からなる寄生ダイオードが形成されなくなり、シリサイド未形成領域12における抵抗の上昇を防ぐことができる。
【0068】
これにより、従来のようにポリシリコン膜上にシリコン酸化膜を形成するなどの工程を行う必要がなくなり、従来よりも低コストでデュアルゲート構造の半導体装置を製造することができる。
【0069】
さらに、上記シリコン酸化膜を形成する必要がなくなるので、イオン注入エネルギーを大きくしなくてもよくなる。これにより、従来のデュアルゲート構造の半導体装置よりも微細化することができる。
【0070】
(第2の実施の形態)
次に、本発明の半導体装置及びその製造方法の第2の実施の形態について説明する。
【0071】
図4及び図5は、本実施の形態における半導体装置の製造方法を工程順に示した概略断面図である。図6及び図7は、図4及び図5に示す工程順で製造される半導体装置を、上方から見た概略平面図である。
【0072】
なお、本実施の形態の半導体装置の製造方法は、上述した第1の実施の形態の半導体装置の製造方法と比べ、第5のレジストマスク10の形成箇所が異なるだけであるので、上述した第1の実施の形態と同一部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【0073】
まず、図4(a)に示すように、半導体基板の素子形成領域1上に、ゲート絶縁膜を形成した後、フィールド絶縁膜2を形成し、NMOS形成領域のゲート絶縁膜3aとPMOS形成領域のゲート絶縁膜3bとを分離する。
【0074】
続いて、ゲート絶縁膜3a、3b及びフィールド絶縁膜2上にポリシリコン膜4を堆積させた後、上記ポリシリコン膜4のPMOS形成領域4bを、第1のレジストマスク5で覆ってゲート電極のN型化用窓を形成する。
【0075】
そして、上方から、例えば20keV、4×1015cm-2の条件でリンイオン(P+)を注入し、ポリシリコンゲート膜4のNMOS形成領域4aをN型化する。そして、第1のレジストマスク5を剥離し、剥離した箇所を洗浄する。
【0076】
なお、上記第1のレジストマスク5を覆ってポリシリコン膜4をN型化するN型化パターンデータ(図6のポリシリコンN型形成レジストパターン)は、Nウェルデータをシフトさせるだけで生成でき、容易に自動生成することができる。
【0077】
次に、図4(b)に示すように、ポリシリコン膜4のゲート形成領域を、第2のレジストマスク6で覆い、ポリシリコン膜4をパターニングし、ゲート電極形成層4a1、4b1を形成する。そして、第2のレジストマスク6を剥離し、洗浄する。
【0078】
次に、図4(c)に示すように、NMOS形成領域にLDDを形成するため、ゲート電極形成層4a1、4b1のノンドープ領域4b1と、N型化領域4a1との境界部分が含まれるようにノンドープ領域4b1とN型化領域4a1の一部領域を第3のレジストマスク7で覆う。
【0079】
具体的には、NMOS形成領域にLDDを形成するためのNMOSLDDイオン注入窓(第3のレジストマスク7のNMOS形成領域側の端A)が、上記ゲート電極のN型化用窓(第1のレジストマスク5のNMOS形成領域側の端B)と、NMOSゲート電極(ゲート絶縁膜3a上に位置するポリシリコン膜4のPMOS形成領域側の端)との間に位置するようにする。
【0080】
そして、上方から、例えば10keV、3×1014cm-2の条件で砒素イオン(As+)を注入し、NMOSトランジスタのLDD用のイオン注入を行う。
【0081】
なお、上記NMOSLDD用イオン注入窓を形成するためのLDD用注入窓データ(図6のNMOSLDDレジストパターン)は、上記ゲート電極のN型化パターンデータ(図6のポリシリコンN型形成レジストパターン)をシフトさせることにより自動生成することができる。
【0082】
続いて、第3のレジストマスク7の剥離し、剥離した箇所を洗浄する。
次に、図5(a)に示すように、ゲート電極形成層4a1、4b1の側壁にサイドウォールスペーサ8a、8bを形成した後、NMOS形成領域にソース及びドレイン領域を形成するため、ゲート電極形成層4a1、4b1のノンドープ領域4b1と、N型化領域4a1との境界部分が含まれるようにノンドープ領域4b1とN型化領域4a1の一部領域を第4のマスク層としての第4のレジストマスク9で覆う。
【0083】
具体的に、第4のレジストマスク9のNMOS形成領域側の端Aは、上述したNMOSLDD用イオン注入のときと同様の方法で、ゲート電極のN型化用窓の端(第1のレジストマスク5のNMOS形成領域側の端B)と、NMOSゲート電極(ゲート絶縁膜3a上に位置するポリシリコン膜4のPMOS形成領域側の端)との間に位置するようにする。
【0084】
そして、上方から、例えば40keV、2×1015cm-2の条件で第4の不純物としての砒素イオン(As+)を注入し、高濃度のソース領域及びドレイン領域(図6及び図7のNMOS LDD S/D24)を半導体基板のNMOS形成領域内に形成する。
【0085】
こうして、ゲート電極形成層4a1、4b1のN型化領域4a1のうち、第4のレジストマスク9で覆われている領域のイオン濃度N+と、覆われていない領域のイオン濃度N++との差は、1.5×1020cm-3程度になる。
【0086】
なお、上記NMOS形成領域にソース、ドレイン領域を形成するためのNMOSソース、ドレイン形成用注入窓データ(図6のNMOS S/Dレジストパターン)は、上記NMOSLDD用イオン注入窓を形成するためのLDD用注入窓データ(図6のNMOSLDDレジストパターン)と同じである。
【0087】
続いて、第4のレジストマスク9の剥離し、剥離した箇所を洗浄する。
次に、図5(b)に示すように、PMOSゲート電極を形成する領域Eを除いたノンドープ領域4b1、及びN型化領域4a1を第3のマスク層としての第6のレジストマスク21で覆う。
【0088】
具体的に、第6のレジストマスク21のPMOS形成領域側の端Dは、ゲート電極のN型化用窓の端Bと、PMOSゲート電極(ゲート絶縁膜3b上に位置するポリシリコン膜4のNMOS形成領域側の端)との間に位置することになる。
【0089】
このとき、ゲート電極のN型化用窓(第1のレジストマスクの端B)と、PMOS ソース・ドレイン用注入窓(第6のレジストマスク21の端D)との距離は、例えば、0.25μmデバイスの場合、0.3μm程度とするのが好ましい。
【0090】
そして、上方から、例えば7keV、2×1015cm-2の条件で第3の不純物としてのホウ素イオン(B+)を注入する。これにより、PMOSゲート電極を形成する領域EはP型化されるとともに(以下、P型化されたノンドープ領域をP型化領域と表す)、高濃度のソース領域及びドレイン領域(図6及び図7のPMOS LDD ソース・ドレイン25)が半導体基板のPMOS形成領域内に形成される。
【0091】
なお、上記PMOS形成領域にソース、ドレイン領域を形成するためのPMOSソース、ドレイン形成用注入窓データ(図7のPMOS ソース・ドレインレジストパターン)も、上記LDD用注入窓データと同様、上記ゲート電極のN型化パターンデータ(図7のポリシリコンN型形成レジストパターン)をシフトさせることにより自動生成することができる。
【0092】
次に、図5(c)に示すように、半導体基板の素子形成領域1を加熱してイオン注入した不純物を活性化させる。そして、高融点金属を用いてゲート電極およびソース、ドレイン領域にシリサイド22を形成する。
【0093】
このとき、図5(a)に示した砒素イオン(As+)注入により第4のレジストマスク9の端Aに位置するポリシリコン膜表面に炭化物が打ち込まれるため、この部分では、シリサイド22が形成されない。
【0094】
しかし、本実施の形態の方法においても、上記シリサイド22が形成されないシリサイド未形成領域23は、ゲート電極形成層4a1、4b1のN型化領域4a1の中央部付近に形成される。
【0095】
したがって、シリサイド未形成領域23が、ゲート電極形成層4a1、4b1のPN接合部と重ならないようにすることができ、上記シリサイドが未形成の箇所を、1020cm-3の濃度のポリシリコン抵抗で接続できる。
【0096】
このように、本実施の形態においても、シリサイド未形成領域23を、ゲート電極形成層4a1、4b1のN型化領域4a1上に形成し、シリサイド未形成領域23が、ゲート電極形成層4a1、4b1のPN接合部と重ならないようにし、PN接合部上にシリサイド膜22が形成されるようにしたので、ゲート電極にPN接合からなる寄生ダイオードが形成されなくなり、シリサイド未形成領域23における抵抗の上昇を防ぐことができる。
【0097】
これにより、従来のようにポリシリコン膜上にシリコン酸化膜を形成するなどの工程を行う必要がなくなり、従来よりも低コストでデュアルゲート構造の半導体装置を製造することができる。
【0098】
さらに、上記シリコン酸化膜を形成する必要がなくなるので、イオン注入エネルギーを大きくしなくてもよくなる。これにより、従来のデュアルゲート構造の半導体装置よりも微細化することができる。
【0099】
そして、本実施の形態の半導体装置では、ゲート電極形成層4a1、4b1をP型化する際に、ノンドープ領域4bの一部を覆うように第6のレジストパターン21を形成するようにしたので、N型化領域4aにホウ素イオン(B+)が注入されることなくPMOS形成領域をP型化することができる。
【0100】
したがって、本実施の形態の半導体装置の製造方法では、上述した第1の実施の形態のように、ホウ素イオン(B+)の注入濃度を、N型化領域4a1を形成するために注入した砒素イオン(As+)の濃度よりも小さくする必要がなくなるという効果も有する。
【0101】
なお、上述した第1及び第2の実施の形態では、第1の不純物としてリンイオンを用い、第2、第4の不純物として砒素イオンを用いたが、上記第1の不純物と、第2の不純物はこれらに限定されず、第1の不純物を構成する元素の質量が第2の不純物を構成する元素の質量よりも小さければどのようなものであってもよい。
【0102】
(第3の実施の形態)
次に、本発明の半導体装置及びその製造方法の第3の実施の形態について説明する。
【0103】
上述した第1の実施の形態及び第2の実施の形態は、デュアルゲート構造のCMOSトランジスタのうち、NMOSトランジスタの製造に伴うシリサイド未形成領域による悪影響を除去するための技術であるが、本実施の形態では、PMOSトランジスタの製造に伴うシリサイド未形成領域による悪影響を除去するための技術について説明する。
【0104】
図8〜10は、本実施の形態における半導体装置の製造方法を工程順に示した概略断面図である。
まず、図8(a)に示すように、半導体基板の素子形成領域31上に、熱酸化法などを用いて、例えばSi02膜からなるゲート絶縁膜を形成した後、LOCOS法などを用いて、素子分離領域にフィールド絶縁膜32を形成する。これにより、フィールド絶縁膜32によって分離されたNMOS形成領域のゲート絶縁膜33aとPMOS形成領域のゲート絶縁膜33bが形成される。
【0105】
続いて、SiH4ガスを窒素ガス雰囲気中で熱分解させるなどしてゲート絶縁膜33a、33b及びフィールド絶縁膜32上にポリシリコン膜34を堆積する。
【0106】
続いて、ポリシリコン膜34のPMOS形成領域34bを、第1のマスク層としての第7のレジストマスク35で覆ってゲート電極のN型化用窓を形成し、上方から、例えば15keV、4×1015cm-2の条件で第1の不純物としてのリンイオン(P+)を注入する。
【0107】
これにより、ポリシリコンゲート膜34のNMOS形成領域34aが3.5×1020cm-3程度の濃度でN型化される。そして、第7のレジストマスク35を剥離し、剥離した箇所を洗浄する。
【0108】
なお、上記第7のレジストマスク35を覆ってポリシリコン膜34をN型化するN型化パターンデータは、Nウェルデータをシフトさせるだけで生成でき、容易に自動生成することができる。
【0109】
次に、図8(b)に示すように、N型化されたポリシリコン膜34のNMOS形成領域34aを、第5のマスク層としての第8のレジストマスク36で覆い、上方から、例えば5keV、4×1015cm-2の条件で第5の不純物としてのホウ素イオン(B+)を注入する。
【0110】
これにより、ポリシリコン膜34のPMOS形成領域34bが3.5×1020cm-3程度の濃度でP型化される。そして、第8のレジストマスク36を剥離し、剥離した箇所を洗浄する。
【0111】
なお、上記第8のレジストマスク36を覆ってポリシリコン膜34をP型化するP型化パターンデータは、Pウェルデータをシフトさせるだけで生成でき、容易に自動生成することができる。
【0112】
次に、図8(c)に示すように、上記ポリシリコンゲート膜34のNMOS形成領域34aと、PMOS形成領域34bと、を含むポリシリコン膜34のゲート形成領域を、第9のレジストマスク37で覆い、例えばフォトリソグラフィとドライエッチングを用いてポリシリコン膜34をパターニングし、ゲート電極形成層34a1、34b1を形成する。そして、第9のレジストマスク37を剥離し、洗浄する。
【0113】
次に、図9(a)に示すように、NMOS形成領域にLDDを形成するために、P型化領域34b1と、上記P型化領域34b1との境界部分を含むN型化領域34a1の一部領域を、第2のマスク層としての第10のレジストマスク38で覆う。
【0114】
具体的には、NMOS形成領域にLDDを形成するためのNMOSLDDイオン注入窓(第10のレジストマスク38のNMOS形成領域側の端F)が、上記ゲート電極のN型化用窓(第7のレジストマスク35のNMOS形成領域側の端G)と、NMOSゲート電極(ゲート絶縁膜33a上に位置するポリシリコン膜34のPMOS形成領域側の端)との間に位置するようにする。
【0115】
そして、上方から、例えば5keV、3×1014cm-2の条件で第2の不純物としての砒素イオン(As+)を注入し、NMOSトランジスタのLDD用のイオン注入を行う。
【0116】
このように、LDDを形成するのに砒素イオン(As+)を用いる理由は、半導体基板1内に浅い接合を形成する必要があるからである。さらに、砒素イオン(As+)を用いれば、イオン注入エネルギーが小さくてよくなるだけでなく、素子を低抵抗にすることができ、駆動能力を向上させることができるという利点もある。
【0117】
なお、上記NMOSLDD用イオン注入窓を形成するためのLDD用注入窓データは、上記ゲート電極のN型化パターンデータをシフトさせることにより自動生成することができる。
【0118】
続いて、第10のレジストマスク38を剥離し、剥離した箇所を洗浄する。
次に、図9(b)に示すように、PMOS形成領域にLDDを形成するために、PMOSゲート電極を形成する領域Hを除いたP型化領域34b1、及びN型化領域34a1を第6のマスク層としての第11のレジストマスク39で覆う。
【0119】
具体的に、PMOSLDD用イオン注入窓(NMOS形成領域側にある第11のレジストマスク39のPMOS形成領域側の端I)は、ゲート電極のP型化用窓(第8のレジストマスク36のPMOS形成領域側の端G)と、PMOSゲート電極(ゲート絶縁膜33b上に位置するポリシリコン膜34のNMOS形成領域側の端)との間に位置するようにする。
【0120】
そして、上方から、例えば5keV、3×1014cm-2の条件で第6の不純物としてのインジウムイオン(In+)を注入し、PMOSトランジスタのLDD用のイオン注入を行う。
【0121】
このように、LDDを形成するのにインジウムイオン(In+)を用いる理由は、半導体基板1内に浅い接合を形成する必要があるからである。さらに、インジウムイオン(In+)を用いれば、イオン注入エネルギーが小さくてよくなるだけでなく、素子を低抵抗にすることができ、駆動能力を向上させることができるという利点もある。
【0122】
なお、上記PMOSLDD用イオン注入窓を形成するためのLDD用注入窓データは、上記ゲート電極のP型化パターンデータをシフトさせることにより自動生成することができる。
【0123】
続いて、第11のレジストマスク39を剥離し、剥離した箇所を洗浄する。
次に、図9(c)に示すように、ゲート電極形成層34a1、34b1の上面及び側面を被覆して絶縁膜を形成した後、異方性エッチングなどを行ってゲート電極形成層34a1、34b1の側壁にサイドウォールスペーサ40a、40bを形成する。
【0124】
続いて、ゲート電極形成層34a1、34b1のP型化領域34b1と、上記P型化領域34b1との境界部分を含むN型化領域34a1の一部領域と、サイドウォールスペーサ40bを、第4のマスク層としての第12のレジストマスク41で覆う。
【0125】
具体的に、第12のレジストマスク41のNMOS形成領域側の端Eは、上述したNMOSLDD用イオン注入のときと同様の方法で、ゲート電極のN型化用窓(第7のレジストマスク35のNMOS形成領域側の端F)と、NMOSゲート電極(ゲート絶縁膜33b上に位置するポリシリコン膜34のNMOS形成領域側の端)との間に位置するようにする。
【0126】
このとき、ゲート電極のN型化用窓(第7のレジストマスク5の端F)と、NMOS ソース・ドレイン形成用イオン注入窓(第12のレジストマスク41の端E)との距離は、例えば、0.25μmデバイスの場合、0.3μm程度とするのが好ましい。
【0127】
そして、上方から、例えば15keV、2×1015cm-2の条件で砒素イオン(As+)を注入し、高濃度のソース領域及びドレイン領域を半導体基板のNMOS形成領域内に形成する(図示せず)。
【0128】
このように、ソース領域及びドレイン領域を形成するのに砒素イオン(As+)を用いる理由は、イオン注入エネルギーが小さくてよくなり、さらに、素子を低抵抗にすることができ、駆動能力を向上させることができるからである。
【0129】
こうして、ゲート電極形成層34a1、34b1のN型化領域34a1のうち、第12のレジストマスク41で覆われている領域のイオン濃度N+と、覆われていない領域のイオン濃度N++との差は、2×1020cm-3程度になる。
【0130】
なお、上記NMOS形成領域にソース、ドレイン領域を形成するためのNMOSソース、ドレイン形成用注入窓データは、上記NMOSLDD用イオン注入窓を形成するためのLDD用注入窓データと同じである。
【0131】
続いて、第12のレジストマスク41の剥離し、剥離した箇所を洗浄する。
次に、図10(a)に示すように、PMOSゲート電極を形成する領域Gを除いたP型領域34b1、及びN型化領域34a1を第3のマスク層としての第13のレジストマスク42で覆う。
【0132】
具体的に、NMOS形成領域側にある第13のレジストマスク42のPMOS形成領域側の端Iは、ゲート電極のP型化用窓(第8のレジストマスク36のPMOS形成領域側の端G)と、PMOSゲート電極(ゲート絶縁膜33b上に位置するポリシリコン膜34のNMOS形成領域側の端)との間に位置するようにする。
【0133】
そして、上方から、例えば5keV、2×1015cm-2の条件で第3の不純物としてのホウ素イオン(B+)を注入する。これにより、PMOSゲート電極を形成する領域Gは一層P型化されるとともに、高濃度のソース領域及びドレイン領域が半導体基板のPMOS形成領域内に形成される(図示せず)。
【0134】
こうして、ゲート電極形成層34a1、34b1のP型化領域34b1のうち、第13のレジストマスク42で覆われている領域のイオン濃度P+と、覆われていない領域のイオン濃度P++との差は、2×1020cm-3程度になる。
【0135】
なお、上記PMOS形成領域にソース、ドレイン領域を形成するためのPMOSソース、ドレイン形成用注入窓データも、上記ゲート電極のP型化パターンデータをシフトさせることにより自動生成することができる。
【0136】
次に、図10(b)に示すように、半導体基板の素子形成領域31を加熱してイオン注入した不純物を活性化させる。そして、高融点金属を用いてゲート電極およびソース、ドレイン領域にシリサイド43を形成する。
【0137】
このとき、図9(a)及び図9(c)に示した砒素イオン(As+)の注入により第10のレジストマスク38及び第12のレジストマスク41の端Eに位置するポリシリコン膜34表面に炭化物が打ち込まれるため、この部分では、シリサイド43が形成されない。
【0138】
また、図9(b)に示したインジウムイオン(In+)の注入により第11のレジストマスク39の端H、Jに位置するポリシリコン膜34表面も同様に炭化物が打ち込まれるため、この部分では、シリサイド43が形成されない。
【0139】
しかし、本実施の形態の製造方法を実施すれば、上記シリサイド43が形成されないシリサイド未形成領域44a〜44cは、ゲート電極形成層34a1、34b1のN型化領域34a1の中央部付近、またはP型化領域34b1の中央部付近に形成されるようになる。
【0140】
したがって、シリサイド未形成領域43が、ゲート電極形成層34a1、34b1のPN接合部と重ならないようにすることができ、上記シリサイド未形成領域43が形成される箇所を、1020cm-3の濃度のポリシリコン抵抗で接続できる。
【0141】
以上のように、本実施の形態では、シリサイド未形成領域44a〜44cが、ゲート電極形成層34a1、34b1のPN接合部と重ならないようにし、PN接合部上にシリサイド膜43が形成されるようにしたので、デュアルゲート構造のPMOSトランジスタにおいてもゲート電極にPN接合からなる寄生ダイオードが形成されなくなり、シリサイド未形成領域44における抵抗の上昇を防ぐことができる。
【0142】
なお、本実施の形態では、第1の不純物としてリンイオンを用い、第2、第4の不純物として砒素イオンを用いたが、上記第1の不純物と、第2、第4の不純物はこれらに限定されず、第1の不純物を構成する元素の質量が第2、第4の不純物を構成する元素の質量よりも小さければどのようなものであってもよい。
【0143】
また、第3、第5の不純物としてホウ素イオンを用い、第6の不純物としてインジウムイオンを用いたが、上記第3、第5の不純物と、第6の不純物はこれらに限定されず、第3、第5の不純物を構成する元素の質量が第6の不純物を構成する元素の質量よりも小さければどのようなものであってもよい。
【0144】
(第4の実施の形態)
次に、本発明の半導体装置及びその製造方法の第4の実施の形態について説明する。
【0145】
図11及び図12は、本実施の形態における半導体装置の製造方法を工程順に示した概略断面図である。
【0146】
まず、図11(a)に示すように、半導体基板の素子形成領域51上に、ゲート絶縁膜を形成した後、フィールド絶縁膜52を形成し、NMOS形成領域のゲート絶縁膜53aとPMOS形成領域のゲート絶縁膜53bとを分離する。
【0147】
続いて、ゲート絶縁膜53a、53b及びフィールド絶縁膜52上にポリシリコン膜54を堆積させた後、上記ポリシリコン膜54のPMOS形成領域54bを、第1のマスク層としての第14のレジストマスク55で覆ってゲート電極のN型化用窓を形成する。
【0148】
そして、上方から、例えば20keV、4×1015cm-2の条件で第1の不純物としてのリンイオン(P+)を注入し、ポリシリコンゲート膜54のNMOS形成領域54aをN型化する。そして、第1のレジストマスク55を剥離し、剥離した箇所を洗浄する。
【0149】
次に、図11(b)に示すように、ポリシリコン膜54のゲート形成領域を、第15のレジストマスク56で覆い、ポリシリコン膜54をパターニングし、NMOS用ゲート電極形成層54a1及びPMOS用ゲート電極形成層54b1を形成する。そして、第15のレジストマスク56を剥離し、洗浄する。
【0150】
次に、図11(c)に示すように、NMOS形成領域にLDDを形成するために、PMOS用ゲート電極形成層54b1及びNMOS用ゲート電極形成層54a1のPMOS用ゲート電極形成層54b1側の一部領域を、第2のマスク層としての第16のレジストマスク57で覆う。
【0151】
具体的には、NMOS形成領域にLDDを形成するためのNMOSLDDイオン注入窓(第16のレジストマスク57のNMOS形成領域側の端L)が、上記ゲート電極のN型化用窓(第14のレジストマスク55のNMOS形成領域側の端K)と、NMOSゲート電極(ゲート絶縁膜53a上に位置するポリシリコン膜54のPMOS形成領域側の端)との間に位置するようにする。
【0152】
そして、上方から、例えば10keV、3×1014cm-2の条件で第2の不純物としての砒素イオン(As+)を注入し、NMOSトランジスタのLDD用のイオン注入を行う。
【0153】
続いて、第16のレジストマスク57の剥離し、剥離した箇所を洗浄する。
次に、図12(a)に示すように、NMOS用ゲート電極形成層54a1及びPMOS用ゲート電極形成層54b1の側壁にサイドウォールスペーサ58a〜58dを形成した後、PMOS用ゲート電極形成層54b1及びNMOS用ゲート電極形成層54a1のPMOS形成領域側の一部領域を上方から覆うように第4のマスク層としての第17のレジストマスク59を形成する。
【0154】
具体的に、第17のレジストマスク59のNMOS形成領域側の端Lは、上述したNMOSLDD用イオン注入のときと同様の方法で、ゲート電極のN型化用窓(第14のレジストマスク55のNMOS形成領域側の端K)と、NMOSゲート電極(ゲート絶縁膜53a上に位置するポリシリコン膜54のPMOS形成領域側の端)との間に位置するようにする。
【0155】
そして、上方から、例えば40keV、2×1015cm-2の条件で第4の不純物としての砒素イオン(As+)を注入し、高濃度のソース領域及びドレイン領域を半導体基板のNMOS形成領域内に形成する(図示せず)。
【0156】
こうして、NMOS用ゲート電極形成層54a1のうち、第17のレジストマスク59で覆われている領域のイオン濃度N+と、覆われていない領域のイオン濃度N++との差は、1.5×1020cm-3程度になる。
【0157】
続いて、第17のレジストマスク59の剥離し、剥離した箇所を洗浄する。
次に、図12(b)に示すように、PMOSゲート電極を形成する領域Mを除いた領域を、第3のマスク層としての第18のレジストマスク60で覆う。
【0158】
そして、上方から、例えば7keV、2×1015cm-2の条件で第3の不純物としてのホウ素イオン(B+)を注入する。これにより、PMOSゲート電極を形成するPMOS用ゲート電極形成層54b1はP型化されるとともに高濃度のソース領域及びドレイン領域が半導体基板のPMOS形成領域内に形成される(図示せず)。
【0159】
次に、図12(c)に示すように、半導体基板の素子形成領域51を加熱してイオン注入した不純物を活性化させる。そして、高融点金属を用いてゲート電極およびソース、ドレイン領域にシリサイド61a、61bを形成する。
【0160】
このとき、図12(a)に示した砒素イオン(As+)注入により第17のレジストマスク57の端Mに位置するポリシリコン膜表面に炭化物が打ち込まれるため、この部分では、シリサイド61aが形成されない。
【0161】
しかし、本実施の形態の方法においても、上記シリサイド61aが形成されないシリサイド未形成領域62は、NMOS用ゲート電極形成層54a1上に形成される。
【0162】
したがって、シリサイド未形成領域62が、ゲート電極形成層54a1、54b1のPN接合部と重ならないようにすることができ、上記シリサイド未形成領域62が形成される箇所を、1020cm-3の濃度のポリシリコン抵抗で接続できる。
【0163】
このように、NMOSトランジスタとPMOSトランジスタとが同一のポリシリコンで結成されていない構造の半導体装置であっても、上述した第1〜第3の本実施の形態におけるCMOSトランジスタの場合と同様に、シリサイド未形成領域62を、N型化領域(NMOS用ゲート電極形成層54a1)上に形成でき、シリサイド未形成領域62が、PN接合部上に位置することがなくなる。
【0164】
これにより、ゲート電極にPN接合からなる寄生ダイオードが形成されることを防止でき、シリサイド未形成領域62おける抵抗の上昇を防止することができる。
【0165】
さらに、本実施の形態におけるPMOSトランジスタでは、PMOS用ゲート電極形成層54b1上にシリサイド61bを完全に形成することができる。したがって、シリサイド形成による半導体装置の動作への悪影響が完全になくなる。
【0166】
なお、本実施の形態でも、上述した第1及び第2の実施の形態と同様、第1の不純物としてリンイオンを用い、第2、第4の不純物として砒素イオンを用いたが、上記第1の不純物と、第2の不純物はこれらに限定されず、第1の不純物を構成する元素の質量が第2の不純物を構成する元素の質量よりも小さければどのようなものであってもよい。
【0167】
また、上述した第1〜第4の実施の形態では、ゲート電極の材料としてポリシリコン膜を使用したが、ゲート電極材料は、ポリシリコン膜に限定されず、半導体膜であればどのようなものであってもよい。
【0168】
さらに、リンイオン、ホウ素イオン、及び砒素イオンのイオン注入条件は、上述した第1〜第4の実施の形態に記載した値に限定されない。すなわち、リンイオンについては、20keV、4×1015cm-2以下の条件でイオン注入すればよく、ホウ素イオンについては、7keV、4×1015cm-2以下の条件でイオン注入すればよく、砒素イオンについては、10keV、6×1013cm-2以上の条件でイオン注入すればよい。
【0169】
以下、本発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【0170】
(付記1) 半導体基板上に積層された半導体膜と、上記半導体膜上に積層されたシリサイド膜とを有する半導体装置であって、
上記半導体基板上に積層される同一導電型の半導体膜のうちの少なくとも1つは、上記半導体基板の面に沿う方向で2つ以上の濃度差を有し接続されていることを特徴とする半導体装置。
【0171】
(付記2) 上記シリサイド膜の未形成領域が、上記濃度差のある領域上にあることを特徴とする付記1に記載の半導体装置。
【0172】
(付記3) 上記シリサイド膜の未形成領域が、上記濃度が最も高い領域と、その次に濃度が高い領域との境界上にあることを特徴とする付記2に記載の半導体装置。
【0173】
(付記4) 上記半導体膜の高濃度領域には、上記半導体膜の低濃度領域に存在する不純物よりも質量の重い不純物が存在していることを特徴とする付記1〜3の何れか1項に記載の半導体装置。
【0174】
(付記5) 上記半導体膜は、2つ以上の濃度差を有する第1の導電型の半導体膜と、上記第1の導電型と異なる第2の導電型の半導体膜とを有し、
上記第1の導電型の半導体膜の低濃度領域が、上記第2の導電型の半導体膜と接続されていることを特徴とする付記1〜4の何れか1項に記載の半導体装置。
【0175】
(付記6) 上記第1の導電型の半導体膜の低濃度領域と、上記第2の導電型の半導体膜とが、上記半導体基板の面に沿う方向で接続されることを特徴とする付記5に記載の半導体装置。
【0176】
(付記7) 上記半導体膜は、2つ以上の濃度差を有する第1の導電型の半導体膜と、上記第1の導電型と異なる第2の導電型の半導体膜と、不純物がドープされていないノンドープ半導体膜とを有し、
上記ノンドープ半導体膜は、上記半導体基板の面に沿う方向で、上記第1の導電型の半導体膜の低濃度領域と、上記第2の導電型の半導体膜とに挟まれて接続されていることを特徴とする付記1〜4の何れか1項に記載の半導体装置。
【0177】
(付記8) 上記半導体膜は、2つ以上の濃度差を有する第1の導電型の半導体膜と、2つ以上の濃度差を有する上記第1の導電型と異なる第2の導電型の半導体膜とを有し、
上記第1の導電型の半導体膜の低濃度領域と、第2の導電型の半導体膜の低濃度領域とが接続されていることを特徴とする付記1〜4の何れか1項に記載の半導体装置。
【0178】
(付記9) 上記第1の導電型の半導体膜の低濃度領域と、上記第2の導電型の半導体膜の低濃度領域とが、上記半導体基板の面に沿う方向で接続されることを特徴とする付記8に記載の半導体装置。
【0179】
(付記10) 上記第1の導電型の半導体膜の高濃度領域には、砒素イオンが存在していることを特徴とする付記5〜9の何れか1項に記載の半導体装置。
【0180】
(付記11) 上記第1の導電型の半導体膜の低濃度領域には、リンイオンが存在していることを特徴とする付記5〜10の何れか1項に記載の半導体装置。
【0181】
(付記12) 上記第2の導電型の半導体膜の高濃度領域には、インジウムイオンが存在していることを特徴とする付記8または9に記載の半導体装置。
【0182】
(付記13) 上記第2の導電型の半導体膜の低濃度領域には、ホウ素イオンが存在していることを特徴とする付記8または9に記載の半導体装置。
【0183】
(付記14) 上記半導体基板の表面に形成される絶縁膜と、
上記半導体基板内に、同一導電型の半導体膜の下部領域を挟むようにして形成される拡散層とを有し、
上記半導体膜がゲート、上記絶縁膜がゲート絶縁膜、上記拡散層がソース及びドレインとなるトランジスタを含むことを特徴とする付記1〜13の何れか1項に記載の半導体装置。
【0184】
(付記15) 上記第1の導電型の半導体膜がゲート、上記絶縁膜がゲート絶縁膜、上記第1の導電型の半導体膜の下部領域を挟むように形成された拡散層がソース及びドレインとなる第1のMOSトランジスタと、
上記第2の導電型の半導体膜がゲート、上記絶縁膜がゲート絶縁膜、上記第2の導電型の半導体膜の下部領域を挟むように形成された拡散層がソース及びドレインとなる第2のMOSトランジスタとを有するCMOSトランジスタを含むことを特徴とする付記14に記載の半導体装置。
【0185】
(付記16) 上記第1MOSトランジスタと、上記第2MOSトランジスタとの境界領域に形成されている絶縁膜の厚さが、他の領域よりも厚いことを特徴とする付記15に記載の半導体装置。
【0186】
(付記17) 上記拡散層が、濃度差を有していることを特徴とする付記15または16に記載の半導体装置。
【0187】
(付記18) 上記半導体膜の両側部に、サイドウォールスペーサが形成されていることを特徴とする付記14〜17の何れか1項に記載の半導体装置。
【0188】
(付記19) 半導体基板上に、半導体膜を形成する第1の工程と、
上記半導体膜の一部領域を覆う第1のマスク層を形成する第2の工程と、
上記第1のマスク層をマスクとして、上記半導体膜に第1の導電型の第1の不純物を注入し、上記半導体膜内に第1の導電型の半導体膜を形成する第3の工程と、
上記第1のマスク層を除去する第4の工程と、
上記第1の導電型の半導体膜と、上記第1の導電型の半導体膜と異なる半導体膜との境界領域を含むように、上記第1の導電型の半導体膜の一部領域と、上記第1の導電型の半導体膜と異なる半導体膜とを覆う第2のマスク層を形成する第5の工程と、
上記第2のマスク層をマスクとして、上記半導体膜に、上記第1の不純物よりも質量の重い元素から成る上記第1の導電型と同一導電型の第2の不純物を注入し、高濃度の第1の導電型の半導体膜と、低濃度の第1の導電型の半導体膜を形成する第6の工程と、
上記第2のマスク層を除去する第7の工程と、
上記半導体膜上にシリサイドを形成する第8の工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【0189】
(付記20) 上記第7の工程と、第8の工程との間に、
上記低濃度の第1の導電型の半導体膜の一部または全部の領域と、上記高濃度の第1の導電型の半導体膜とを覆う第3のマスク層を形成する第9の工程と、
上記第3のマスク層をマスクとして、上記半導体膜に上記第1の導電型と異なる第2の導電型の第3の不純物を注入する第10の工程と、
上記第3のマスク層を除去する第11の工程とを含むことを特徴とする付記19に記載の半導体装置の製造方法。
【0190】
(付記21) 第7の工程と、第9の工程の間に、
上記半導体膜の両側部にサイドウォールスペーサを形成する第12の工程と、上記第1の導電型の半導体膜と、上記第1の導電型の半導体膜と異なる半導体膜との境界領域を含むように、上記第1の導電型の半導体膜の一部領域と、上記第1の導電型の半導体膜と異なる半導体膜とを覆う第4のマスク層を形成する第13の工程と、
上記第4のマスク層をマスクとして、上記半導体膜に、上記第1の不純物よりも質量の重い元素から成る上記第1の導電型と同一導電型の第4の不純物を注入する第14の工程と、
上記第4のマスク層を除去する第15の工程とを含むことを特徴とする付記20に記載の半導体装置の製造方法。
【0191】
(付記22) 上記第4の工程と第5の工程との間に、
上記第1の導電型の半導体膜を覆う第5のマスク層を形成する第16の工程と、
上記第5のマスク層をマスクとして、上記半導体膜に、上記第1の導電型の半導体膜と異なる第2の導電型の第5の不純物を注入し、上記第1の導電型の半導体膜と異なる半導体膜を、第2の導電型の半導体膜にする第17の工程と、
上記第5のマスク層を除去する第18の工程とを含み、
さらに、上記第7の工程と第12の工程との間に、
上記第1の導電型の半導体膜と、上記第2の導電型の半導体膜との境界領域を含むように、上記第1の導電型の半導体膜と、上記第2の導電型の半導体膜の一部領域とを覆う第6のマスク層を形成する第19の工程と、
上記第6のマスク層をマスクとして、上記半導体膜に、上記第5の不純物よりも質量の重い元素から成る上記第2の導電型と同一導電型の第6の不純物を注入し、高濃度の第2の導電型の半導体膜と、低濃度の第2の導電型の半導体膜を形成する第20の工程と、
上記第6のマスクを除去する第21の工程とを有することを特徴とする付記21に記載の半導体装置の製造方法。
【0192】
(付記23) 上記第3の工程は、上記半導体膜にリンイオンを注入することを特徴とする付記19〜22の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。
【0193】
(付記24) 上記第6の工程は、上記半導体膜に砒素イオンを注入することを特徴とする付記19〜23の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。
【0194】
(付記25) 上記第9の工程は、上記第1の導電型の半導体膜と、上記第1の導電型の半導体膜と異なる半導体膜との境界領域を含むように、上記第1の導電型の半導体膜と、上記第1の導電型の半導体膜と異なる半導体膜の一部領域とを覆う第3のマスク層を形成することを特徴とする付記20〜24の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。
【0195】
(付記26) 上記第10の工程は、上記第3の工程で半導体膜に注入した第1の導電型の不純物よりも濃度の低い第2の導電型の不純物を注入することを特徴とする付記21〜25の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。
【0196】
(付記27) 上記第10の工程は、上記半導体膜にホウ素イオンを注入することを特徴とする付記26に記載の半導体装置の製造方法。
【0197】
(付記28) 上記第14の工程は、上記第2の不純物と同一の不純物を注入することを特徴とする付記21〜27の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。
【0198】
(付記29) 上記第14の工程は、上記半導体膜にインジウムイオンを注入することを特徴とする付記28に記載の半導体装置の製造方法。
【0199】
(付記30) 上記第17の工程は、上記半導体膜にホウ素イオンを注入することを特徴とする付記22〜29の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。
【0200】
(付記31) 上記第20の工程は、上記半導体膜にインジウムイオンを注入することを特徴とする付記22〜30の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。
【0201】
(付記32) 上記第1の工程の前に、上記半導体基板表面に絶縁膜を形成する第22の工程を行い、
上記第1の工程は、上記酸化膜が形成された半導体基板上に半導体膜を形成することを特徴とする付記19〜31の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。
【0202】
(付記33) 異なる2つの導電型の半導体膜が接合されて半導体基板上に積層されるゲート半導体膜と、上記ゲート半導体膜上に積層されるシリサイド膜とを有する半導体装置であって、
上記シリサイド膜は、少なくとも上記ゲート半導体膜の接合部上に形成され、且つ、同一導電型の半導体膜のうちの少なくとも1つは、2つ以上の濃度差を有していることを特徴とする半導体装置。
【0203】
(付記34) 上記シリサイド膜の未形成領域が、上記濃度差のある領域上に形成されていることを特徴とする付記33に記載の半導体装置。
【0204】
(付記35) 上記同一導電型の半導体膜の高濃度領域には、上記半導体膜の低濃度領域に存在する不純物よりも質量の重い不純物が存在していることを特徴とする付記33または34に記載の半導体装置。
【0205】
(付記36) 上記濃度差が1.5×1020cm-3以上、2×1020cm-3以下であることを特徴とする付記33〜35の何れか1項に記載の半導体装置。
【0206】
(付記37) 半導体基板上に、異なる2つの導電型の半導体膜が接合したゲート半導体膜を形成した後、さらに上記ゲート半導体膜上にシリサイド膜を形成して半導体装置を製造するに際して、
上記ゲート半導体膜のうち、少なくとも1つの同一導電型の半導体膜に、軽元素の不純物イオンを注入し、上記同一導電型の半導体膜内に低濃度領域を形成する第1の工程と、
上記同一導電型の半導体膜のうち、上記異なる2つの導電型の半導体膜の接合部よりも低濃度領域側に、上記軽元素よりも質量の重い重元素の不純物イオンを注入し、上記同一導電型の半導体膜内に高濃度領域を形成する第2の工程と、
少なくとも、上記異なる2つの導電型の半導体膜の接合部上にシリサイド膜を形成する第3の工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【0207】
(付記38) 上記第1の工程は、リンイオン及びホウ素イオンのうち、少なくとも何れか一方を注入することを特徴とする付記37に記載の半導体装置の製造方法
【0208】
(付記39) 上記第2の工程は、砒素イオンまたはインジウムイオンのうち、少なくとも何れか一方を注入することを特徴とする付記37または38に記載の半導体装置の製造方法。
【0209】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第1の導電型の半導体膜と、第2の導電型の半導体膜のうちの少なくとも1つは、上記半導体基板の面に沿う方向で2つ以上の濃度差を有し接続されるようにし、第1の導電型の半導体膜と、第2の導電型の半導体膜との接合部上に、上記シリサイド膜が形成され、且つシリサイド膜の未形成領域は、上記濃度差のある領域上にあるようにしたので、半導体膜上に形成されるシリサイドの未形成領域を、同一導電型の半導体膜上に形成し、第1の導電型の半導体膜と、第2の導電型の半導体膜との接合部上に形成しないようにすることが可能になる。これにより、半導体膜上にシリサイドを形成したことによる悪影響を抑えながら、低コスト化、微細化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示し、半導体装置の製造工程を工程順に示した概略断面図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態を示し、図1に続く半導体装置の製造工程を工程順に示した概略断面図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態を示し、図1及び図2で示した工程で製造される半導体装置を上方から見た概略平面図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態を示し、半導体装置の製造工程を工程順に示した概略断面図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態を示し、図4に続く半導体装置の製造工程を工程順に示した概略断面図である。
【図6】本発明の第1の実施の形態を示し、図4及び図5で示した工程で製造される半導体装置を上方から見た第1の概略平面図である。
【図7】本発明の第1の実施の形態を示し、図4及び図5で示した工程で製造される半導体装置を上方から見た第2の概略平面図である。
【図8】本発明の第3の実施の形態を示し、半導体装置の製造工程を工程順に示した概略断面図である。
【図9】本発明の第3の実施の形態を示し、図8に続く半導体装置の製造工程を工程順に示した概略断面図である。
【図10】本発明の第3の実施の形態を示し、図9に続く半導体装置の製造工程を工程順に示した概略断面図である。
【図11】本発明の第4の実施の形態を示し、半導体装置の製造工程を工程順に示した概略断面図である。
【図12】本発明の第4の実施の形態を示し、図11に続く半導体装置の製造工程を工程順に示した概略断面図である。
【図13】従来の技術を示し、半導体装置の製造工程を工程順に示した概略断面図である。
【図14】従来の技術を示し、図13に続く半導体装置の製造工程を工程順に示した概略断面図である。
【符号の説明】
1、31、51 半導体基板
2、32、52 フィールド絶縁膜
3、33、53 ゲート絶縁膜
4、34、54 ポリシリコン膜
5 第1のレジストマスク
7 第3のレジストマスク
8、40、58 サイドウォールスペーサ
9 第4のレジストマスク
10 第5のレジストマスク
11、22、43、61 シリサイド膜
12、23、44、62 シリサイド未形成領域
21 第6のレジストマスク
35 第7のレジストマスク
36 第8のレジストマスク
38 第10のレジストマスク
39 第11のレジストマスク
41 第12のレジストマスク
42 第13のレジストマスク
55 第14のレジストマスク
57 第16のレジストマスク
59 第17のレジストマスク
60 第18のレジストマスク

Claims (7)

  1. 第1の導電型の半導体膜と、上記第1の導電型と異なる第2の導電型の半導体膜とが接合されて構成された半導体膜であって、半導体基板上に積層された半導体膜と、
    上記半導体膜上に積層されたシリサイド膜とを有する半導体装置であって、
    上記第1の導電型の半導体膜と、上記第2の導電型の半導体膜のうちの少なくとも1つは、上記半導体基板の面に沿う方向で2つ以上の濃度差を有し接続されており、
    上記第1の導電型の半導体膜と、上記第2の導電型の半導体膜との接合部上に、上記シリサイド膜が形成され、且つ上記シリサイド膜の未形成領域は、上記濃度差のある領域上にあることを特徴とする半導体装置。
  2. 上記第1の導電型の半導体膜は、2つ以上の濃度差を有し、
    上記第1の導電型の半導体膜の低濃度領域が、上記第2の導電型の半導体膜と接続されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
  3. 上記第1の導電型の半導体膜と上記第2の導電型の半導体膜は、それぞれ2つ以上の濃度差を有し、
    上記第1の導電型の半導体膜の低濃度領域と、上記第2の導電型の半導体膜の低濃度領域とが接続されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
  4. 上記半導体基板の表面に形成された絶縁膜と、
    上記半導体基板内に、同一導電型の半導体膜の下部領域を挟むようにして形成された拡散層とを有し、
    上記第1の導電型の半導体膜がゲート、上記絶縁膜がゲート絶縁膜、上記第1の導電型の半導体膜の下部領域を挟むように形成された拡散層がソース及びドレインとなる第1のMOSトランジスタと、
    上記第2の導電型の半導体膜がゲート、上記絶縁膜がゲート絶縁膜、上記第2の導電型の半導体膜の下部領域を挟むように形成された拡散層がソース及びドレインとなる第2のMOSトランジスタとを有するCMOSトランジスタを含むことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の半導体装置。
  5. 異なる2つの導電型の半導体膜が接合されて半導体基板上に積層されるゲート半導体膜と、上記ゲート半導体膜上に積層されるシリサイド膜とを有する半導体装置であって、
    上記シリサイド膜は、少なくとも上記ゲート半導体膜の接合部上に形成され、且つ、同一導電型の半導体膜のうちの少なくとも1つは、2つ以上の濃度差を有し、
    上記シリサイド膜の未形成領域は、上記濃度差のある領域上にあることを特徴とする半導体装置。
  6. 半導体基板上に、半導体膜を形成する第1の工程と、
    上記半導体膜の一部領域を覆う第1のマスク層を形成する第2の工程と、
    上記第1のマスク層をマスクとして、上記半導体膜に第1の導電型の第1の不純物を注入し、上記半導体膜内に第1の導電型の半導体膜を形成する第3の工程と、
    上記第1のマスク層を除去する第4の工程と、
    上記第1の導電型の半導体膜と、上記第1の導電型の半導体膜と異なる半導体膜との境界領域を含むように、上記第1の導電型の半導体膜の一部領域と、上記第1の導電型の半導体膜と異なる半導体膜とを覆う第2のマスク層を形成する第5の工程と、
    上記第2のマスク層をマスクとして、上記半導体膜に、上記第1の不純物よりも質量の重い元素から成る上記第1の導電型と同一導電型の第2の不純物を注入し、高濃度の第1の導電型の半導体膜と、低濃度の第1の導電型の半導体膜を形成する第6の工程と、
    上記第2のマスク層を除去する第7の工程と、
    上記半導体膜上にシリサイドを形成する第8の工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  7. 半導体基板上に、異なる2つの導電型の半導体膜が接合したゲート半導体膜を形成した後、さらに上記ゲート半導体膜上にシリサイド膜を形成して半導体装置を製造するに際して、
    上記ゲート半導体膜のうち、少なくとも1つの同一導電型の半導体膜に、軽元素の不純物イオンを注入し、上記同一導電型の半導体膜内に低濃度領域を形成する第1の工程と、
    上記同一導電型の半導体膜内に形成された低濃度領域の一部の領域であって、上記同一導電型の半導体膜と、上記同一導電型の半導体膜と異なる半導体膜との接合部を含まない領域に、上記軽元素よりも質量の重い重元素の不純物イオンを注入し、上記同一導電型の半導体膜内に高濃度領域を形成する第2の工程と、
    少なくとも、上記異なる2つの導電型の半導体膜の接合部上にシリサイド膜を形成する第3の工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP2001377623A 2001-12-11 2001-12-11 半導体装置及びその製造方法 Expired - Fee Related JP4000256B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001377623A JP4000256B2 (ja) 2001-12-11 2001-12-11 半導体装置及びその製造方法
US10/101,974 US6781207B2 (en) 2001-12-11 2002-03-21 Semiconductor device and manufacturing method thereof
TW091105611A TW577146B (en) 2001-12-11 2002-03-22 Semiconductor device and manufacturing method thereof
KR1020020021255A KR100815379B1 (ko) 2001-12-11 2002-04-18 반도체 장치 및 그 제조 방법
DE60220762T DE60220762T2 (de) 2001-12-11 2002-04-25 Halbleiterbauelement und zugehöriges Herstellungsverfahren
EP02252913A EP1320130B1 (en) 2001-12-11 2002-04-25 Semiconductor device and manufcaturing method thereof
CNB02119775XA CN100386878C (zh) 2001-12-11 2002-05-16 半导体器件及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001377623A JP4000256B2 (ja) 2001-12-11 2001-12-11 半導体装置及びその製造方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2003179056A JP2003179056A (ja) 2003-06-27
JP2003179056A5 JP2003179056A5 (ja) 2005-06-16
JP4000256B2 true JP4000256B2 (ja) 2007-10-31

Family

ID=19185541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001377623A Expired - Fee Related JP4000256B2 (ja) 2001-12-11 2001-12-11 半導体装置及びその製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6781207B2 (ja)
EP (1) EP1320130B1 (ja)
JP (1) JP4000256B2 (ja)
KR (1) KR100815379B1 (ja)
CN (1) CN100386878C (ja)
DE (1) DE60220762T2 (ja)
TW (1) TW577146B (ja)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004342821A (ja) * 2003-05-15 2004-12-02 Renesas Technology Corp 半導体装置
JP2005203436A (ja) * 2004-01-13 2005-07-28 Seiko Epson Corp 半導体装置の製造方法及び半導体装置
JP2005322730A (ja) * 2004-05-07 2005-11-17 Renesas Technology Corp 半導体装置及びその製造方法
JP4268569B2 (ja) * 2004-06-16 2009-05-27 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 半導体装置の製造方法
KR100647882B1 (ko) * 2004-07-09 2006-11-24 주식회사 마루스 접속력 향상구조를 갖는 전기접속기용 커넥터
JP4969779B2 (ja) * 2004-12-28 2012-07-04 株式会社東芝 半導体装置の製造方法
JP2006202860A (ja) * 2005-01-19 2006-08-03 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
KR100811267B1 (ko) * 2005-12-22 2008-03-07 주식회사 하이닉스반도체 반도체소자의 듀얼게이트 형성방법
JP5190189B2 (ja) * 2006-08-09 2013-04-24 パナソニック株式会社 半導体装置及びその製造方法
CN101577286B (zh) * 2008-05-05 2012-01-11 联华电子股份有限公司 复合式转移栅极及其制造方法
US11193634B2 (en) * 2012-07-03 2021-12-07 Tseng-Lu Chien LED and/or laser light source or bulb for light device
JP5559567B2 (ja) 2010-02-24 2014-07-23 パナソニック株式会社 半導体装置
JP5857225B2 (ja) * 2011-03-25 2016-02-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 半導体装置
FR2981503A1 (fr) * 2011-10-13 2013-04-19 St Microelectronics Rousset Transistor mos non sujet a l'effet hump
US9196624B2 (en) * 2012-07-10 2015-11-24 Cypress Semiconductor Corporation Leakage reducing writeline charge protection circuit
CN105206528A (zh) * 2014-06-17 2015-12-30 北大方正集团有限公司 平面vdmos器件的制造方法
JP6382025B2 (ja) * 2014-08-22 2018-08-29 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置およびその製造方法
JP2015188103A (ja) * 2015-06-03 2015-10-29 ラピスセミコンダクタ株式会社 半導体装置の製造方法
US10446567B2 (en) * 2017-03-31 2019-10-15 Asahi Kasei Microdevices Corporation Nonvolatile storage element and reference voltage generation circuit
US10734489B2 (en) * 2018-07-31 2020-08-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method for forming semiconductor device structure with metal silicide layer

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2895166B2 (ja) * 1990-05-31 1999-05-24 キヤノン株式会社 半導体装置の製造方法
JPH06244369A (ja) 1993-02-19 1994-09-02 Sony Corp Cmosトランジスタおよびそのゲート電極との接続孔とその製造方法
JP3039200B2 (ja) * 1993-06-07 2000-05-08 日本電気株式会社 Mosトランジスタおよびその製造方法
JPH0786421A (ja) 1993-09-13 1995-03-31 Fujitsu Ltd 相補型mosトランジスタ及びその製造方法
JP3249292B2 (ja) 1994-04-28 2002-01-21 株式会社リコー デュアルゲート構造の相補形mis半導体装置
JPH098040A (ja) * 1995-06-16 1997-01-10 Sony Corp 配線及びその形成方法
JPH0974195A (ja) * 1995-07-06 1997-03-18 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置および半導体装置の製造方法
JPH0927555A (ja) * 1995-07-10 1997-01-28 Ricoh Co Ltd 半導体装置とその製造方法
JPH0992823A (ja) * 1995-09-26 1997-04-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP3393249B2 (ja) * 1995-12-27 2003-04-07 ソニー株式会社 デュアルゲート構造を有する半導体装置およびその製造方法
JPH09205152A (ja) * 1996-01-25 1997-08-05 Sony Corp 2層ゲート電極構造を有するcmos半導体装置及びその製造方法
TW322591B (ja) * 1996-02-09 1997-12-11 Handotai Energy Kenkyusho Kk
JPH09246541A (ja) 1996-03-07 1997-09-19 Sony Corp 半導体装置の製造方法
DE69630944D1 (de) * 1996-03-29 2004-01-15 St Microelectronics Srl Hochspannungsfester MOS-Transistor und Verfahren zur Herstellung
JP2910839B2 (ja) 1996-06-25 1999-06-23 日本電気株式会社 半導体装置とその製造方法
JP4142753B2 (ja) * 1996-12-26 2008-09-03 株式会社東芝 スパッタターゲット、スパッタ装置、半導体装置およびその製造方法
EP0923116A1 (en) * 1997-12-12 1999-06-16 STMicroelectronics S.r.l. Process for manufacturing integrated multi-crystal silicon resistors in MOS technology and integrated MOS device comprising multi-crystal silicon resistors
KR100255134B1 (ko) * 1997-12-31 2000-05-01 윤종용 반도체 장치 및 그 제조 방법
JP3737914B2 (ja) 1999-09-02 2006-01-25 松下電器産業株式会社 半導体装置及びその製造方法
US6191460B1 (en) * 1999-09-07 2001-02-20 Integrated Device Technology, Inc. Identical gate conductivity type static random access memory cell
JP2001156290A (ja) * 1999-11-30 2001-06-08 Nec Corp 半導体装置
KR20010066122A (ko) * 1999-12-31 2001-07-11 박종섭 반도체 소자의 폴리사이드 듀얼 게이트 형성 방법
JP2001210725A (ja) 2000-01-25 2001-08-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置
JP2001332630A (ja) * 2000-05-19 2001-11-30 Sharp Corp 半導体装置の製造方法
JP2002217310A (ja) * 2001-01-18 2002-08-02 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびその製造方法
US6894356B2 (en) * 2002-03-15 2005-05-17 Integrated Device Technology, Inc. SRAM system having very lightly doped SRAM load transistors for improving SRAM cell stability and method for making the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20030047660A (ko) 2003-06-18
DE60220762T2 (de) 2007-10-11
EP1320130A3 (en) 2005-05-11
TW577146B (en) 2004-02-21
US6781207B2 (en) 2004-08-24
KR100815379B1 (ko) 2008-03-20
JP2003179056A (ja) 2003-06-27
DE60220762D1 (de) 2007-08-02
CN100386878C (zh) 2008-05-07
US20030107090A1 (en) 2003-06-12
EP1320130A2 (en) 2003-06-18
CN1426110A (zh) 2003-06-25
EP1320130B1 (en) 2007-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4000256B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
US7183613B1 (en) Method and structure for enhancing both NMOSFET and PMOSFET performance with a stressed film
US7820500B2 (en) Single mask scheme method and structure for integrating PMOS and NMOS transistors using strained silicon
US20110070701A1 (en) Integration scheme for strained source/drain cmos using oxide hard mask
US20060261416A1 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2010502015A (ja) 相補型シリコン・オン・インシュレータ(soi)接合型電界効果トランジスタ、及びその製造方法
JP2003142601A (ja) 半導体素子のcmos及びその製造方法
US20090309163A1 (en) Method and structure for enhancing both nmosfet and pmosfet performance with a stressed film and discontinuity extending to underlying layer
US20060134874A1 (en) Manufacture method of MOS semiconductor device having extension and pocket
JP2009526409A (ja) 絶縁体上に半導体が設けられた構造(soi)を有するボディコンタクト素子の形成方法及び装置
US8216907B2 (en) Process to fabricate a metal high-K transistor having first and second silicon sidewalls for reduced parasitic capacitance
US6633069B2 (en) Semiconductor device
US6258647B1 (en) Method of fabricating semiconductor device
JPH09172062A (ja) 半導体装置及びその製造方法
US7271414B2 (en) Semiconductor device and method for fabricating the same
KR100717503B1 (ko) 반도체 소자 및 그 제조 방법
US6958279B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
US20080145990A1 (en) Method and structure for fabricating mos devices with a salicided gate and source/drain combined with a non-silicide source drain regions
US7253039B2 (en) Method of manufacturing CMOS transistor by using SOI substrate
WO2006109221A2 (en) Lateral bipolar transistor
KR100552859B1 (ko) 반도체 소자의 제조 방법
JPH10189952A (ja) 半導体装置およびその製造方法
KR19990012160A (ko) 소스/드레인 실리사이드를 갖는 모스 소자 및 그 제조 방법
JP2004039681A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH0992789A (ja) 半導体装置及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040915

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040915

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060328

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060522

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070724

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070813

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4000256

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110817

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110817

Year of fee payment: 4

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110817

Year of fee payment: 4

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110817

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120817

Year of fee payment: 5

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130817

Year of fee payment: 6

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees