JPH02201931A - Mosトランジスタの製造方法 - Google Patents
Mosトランジスタの製造方法Info
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- JPH02201931A JPH02201931A JP1976789A JP1976789A JPH02201931A JP H02201931 A JPH02201931 A JP H02201931A JP 1976789 A JP1976789 A JP 1976789A JP 1976789 A JP1976789 A JP 1976789A JP H02201931 A JPH02201931 A JP H02201931A
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- gate electrode
- polysilicon
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- polycrystalline silicon
- oxide film
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、MOSトランジスタの製造方法に関するもの
である。
である。
(従来の技術)
従来、このような分野の技術としては、例えば以下に示
すようなものがあった。
すようなものがあった。
第6図はかかる従来のMOSトランジスタの製造工程断
面図である。
面図である。
まず、第6図(a)に示すように、シリコン基板1に選
択酸化のための酸化膜2と窒化膜3を形成する。
択酸化のための酸化膜2と窒化膜3を形成する。
次いで、第6図(b)に示すように、アクティブ領域A
以外の窒化膜3を除去した後、酸化を行い、フィールド
酸化膜4及びアクティブ領域Aに酸化膜4aを形成する
。
以外の窒化膜3を除去した後、酸化を行い、フィールド
酸化膜4及びアクティブ領域Aに酸化膜4aを形成する
。
次に、全面に多結晶シリコン(ポリシリコン)を生成し
、第6図(c)のように、ゲート領域のポリシリコンゲ
ートを極5以外のポリシリコンを除去する。この時、ポ
リシリコンの抵抗を下げるため、予め不純物、例えばリ
ン等をドープしておく。
、第6図(c)のように、ゲート領域のポリシリコンゲ
ートを極5以外のポリシリコンを除去する。この時、ポ
リシリコンの抵抗を下げるため、予め不純物、例えばリ
ン等をドープしておく。
引き続きイオン注入などにより、第6図(d)に示すよ
うに、ソース・ドレイン領域に不純物を注入し、約0.
3μmのソース・ドレイン層6を形成した後、絶縁膜7
を、例えばCVD法によって形成する。
うに、ソース・ドレイン領域に不純物を注入し、約0.
3μmのソース・ドレイン層6を形成した後、絶縁膜7
を、例えばCVD法によって形成する。
次に、第6図(e)に示すように、ソース・ドレイン層
6の領域に電極取出窓8a、9aを開口し、電極メタル
8.9をそれぞれ形成してMOSトランジスタを得る。
6の領域に電極取出窓8a、9aを開口し、電極メタル
8.9をそれぞれ形成してMOSトランジスタを得る。
第7図はMOSトランジスタ完成後のデバイスの平面図
である。
である。
この図において、aはアクティブ領域〔第6図(b)の
Aに対応〕、bはゲート電極〔第6図(e )のポリシ
リコンゲート電極5に対応]、Cはソース・ドレイン電
極取出口〔第6図(e)の電極取出窓8a、9aに対応
〕である。
Aに対応〕、bはゲート電極〔第6図(e )のポリシ
リコンゲート電極5に対応]、Cはソース・ドレイン電
極取出口〔第6図(e)の電極取出窓8a、9aに対応
〕である。
(発明が解決しようとする課B)
しかし、第7図に示す各部の寸法を、例えば、ゲート長
L=1μm、ゲート−コンタクト間余裕W1−1μm1
ソース・ドレイン電極取出口Cの径W2−1μm1コン
タクトのアクティブ内在余裕w3=1μm、ゲート幅w
4=3μmとすると、w4(ゲート幅)/I、(ゲー]
・長)−3の仕様のMOSトランジスタを設計するとす
れば、アクティブ面積は3X7=211Im”必要であ
る。なお、ここでのアクティブ面積は実効アクティブ面
積に等しい。
L=1μm、ゲート−コンタクト間余裕W1−1μm1
ソース・ドレイン電極取出口Cの径W2−1μm1コン
タクトのアクティブ内在余裕w3=1μm、ゲート幅w
4=3μmとすると、w4(ゲート幅)/I、(ゲー]
・長)−3の仕様のMOSトランジスタを設計するとす
れば、アクティブ面積は3X7=211Im”必要であ
る。なお、ここでのアクティブ面積は実効アクティブ面
積に等しい。
この実効アクティブ面積をより縮小することが寄生容量
低減につながり、トランジスタ性能の向上に大きく貢献
することになる。
低減につながり、トランジスタ性能の向上に大きく貢献
することになる。
従って、この実効アクティブ面積を如何に縮小するかが
問題である。
問題である。
本発明は、かかる実効アクティブ面積を極力低減するこ
とにより、寄生容量の低減を図り、トランジスタ性能の
向上を図り得るMOSトランジスタの製造方法を提供す
ることを目的とする。
とにより、寄生容量の低減を図り、トランジスタ性能の
向上を図り得るMOSトランジスタの製造方法を提供す
ることを目的とする。
(課題を解決するための手段)
本発明は、上記目的を達成するために、MOSトランジ
スタの製造方法において、(a) シリコン基板のア
クティブ領域を含む主表面上に抵抗を低下させた第1多
結晶シリコンと窒化膜とを順次形成させる工程と、(b
)ゲート電極となる領域以外の窒化膜及び第1多結晶シ
リコンを順次除去し、熱酸化によって、ゲート電極とな
る第1多結晶シリコン側壁に酸化膜を形成する工程と、
(c)反応性イオンエツチングにて全面の酸化膜を除去
し、アクティブ領域内のシリコン基板表面を露出させ、
第1多結晶シリコン側壁には酸化膜サイドウオールを残
存させる工程と、(d)全面に第2多結晶シリコンを被
着させ、ソース・ドレインと同一導電形不純物を導入し
た後、反応性イオンエツチングにて全面の第2多結晶シ
リコンを除去し、ゲート電極の側壁に多結晶シリコンサ
イドウオールを形成後、全面に酸化膜を被着する工程と
、(e)フィールド酸化膜領域に延在するゲート電極に
外周している多結晶シリコンサイドウオールの一部を除
去し、ソース・ドレイン各電極に分離する工程とを施す
ようにしたものである。
スタの製造方法において、(a) シリコン基板のア
クティブ領域を含む主表面上に抵抗を低下させた第1多
結晶シリコンと窒化膜とを順次形成させる工程と、(b
)ゲート電極となる領域以外の窒化膜及び第1多結晶シ
リコンを順次除去し、熱酸化によって、ゲート電極とな
る第1多結晶シリコン側壁に酸化膜を形成する工程と、
(c)反応性イオンエツチングにて全面の酸化膜を除去
し、アクティブ領域内のシリコン基板表面を露出させ、
第1多結晶シリコン側壁には酸化膜サイドウオールを残
存させる工程と、(d)全面に第2多結晶シリコンを被
着させ、ソース・ドレインと同一導電形不純物を導入し
た後、反応性イオンエツチングにて全面の第2多結晶シ
リコンを除去し、ゲート電極の側壁に多結晶シリコンサ
イドウオールを形成後、全面に酸化膜を被着する工程と
、(e)フィールド酸化膜領域に延在するゲート電極に
外周している多結晶シリコンサイドウオールの一部を除
去し、ソース・ドレイン各電極に分離する工程とを施す
ようにしたものである。
(作用)
本発明によれば、MOSトランジスタの製造方法におい
て、ゲート電極の側壁にポリシリコンのサイドウオール
を基板と接続するように形成し、ソース・ドレインの電
極及び拡散源としてこれを使用するようにしたので、ト
ランジスタの実効アクティブ面積(ゲート電極面積及び
ソース・ドレイン接合面積からなる)を大幅に縮小する
ことができる。従って、寄生容量は低減され、トランジ
スタ性能の向上を図ることができる。
て、ゲート電極の側壁にポリシリコンのサイドウオール
を基板と接続するように形成し、ソース・ドレインの電
極及び拡散源としてこれを使用するようにしたので、ト
ランジスタの実効アクティブ面積(ゲート電極面積及び
ソース・ドレイン接合面積からなる)を大幅に縮小する
ことができる。従って、寄生容量は低減され、トランジ
スタ性能の向上を図ることができる。
(実施例)
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。
に説明する。
第1図は本発明の実施例を示すMOSトランジスタの製
造工程断面図である。
造工程断面図である。
まず、第1図(a)に示すように、半導体基板21に公
知の選択酸化技術にてアクティブ領域22aを形成する
と同時に、フィールド酸化膜22(膜厚約5000人)
を形成し、アクティブ領域22aの表面には、ゲート酸
化膜23(膜厚的200人)を形成する。
知の選択酸化技術にてアクティブ領域22aを形成する
と同時に、フィールド酸化膜22(膜厚約5000人)
を形成し、アクティブ領域22aの表面には、ゲート酸
化膜23(膜厚的200人)を形成する。
次に、第1図<b>に示すように、全面にゲート電極と
なる第1ポリシリコン24(II!厚4000人)と、
例えば窒化膜25(膜厚2000人) (siO!膜
とエツチング選択比が太き(とれる膜が望ましい)を順
次被着し、ゲート電極領域24aを公知のフォトリソ技
術とRIE(Reactive Ion Etchin
g :反応性イオンエツチング)で形成後、熱酸化によ
って、ゲート電極側壁に酸化膜26を形成する。
なる第1ポリシリコン24(II!厚4000人)と、
例えば窒化膜25(膜厚2000人) (siO!膜
とエツチング選択比が太き(とれる膜が望ましい)を順
次被着し、ゲート電極領域24aを公知のフォトリソ技
術とRIE(Reactive Ion Etchin
g :反応性イオンエツチング)で形成後、熱酸化によ
って、ゲート電極側壁に酸化膜26を形成する。
次いで、第1図(c)に示すように、ゲート酸化膜23
をRIEにて除去し、ゲート電極以外のアクティブ領域
22aのシリコン基板表面22bを露出させた後、全面
に導電層、例えばリンドープポリシリコン(第2ポリシ
リコン)27を膜厚5000人被着させる。なお、この
場合、ノンドープポリシリコンを被着させてからイオン
注入し、導電層としてもよい。
をRIEにて除去し、ゲート電極以外のアクティブ領域
22aのシリコン基板表面22bを露出させた後、全面
に導電層、例えばリンドープポリシリコン(第2ポリシ
リコン)27を膜厚5000人被着させる。なお、この
場合、ノンドープポリシリコンを被着させてからイオン
注入し、導電層としてもよい。
次に、第1図(d)に示すように、全面RIEにて第2
ポリシリコン27を住成膜厚分だけ除去すれば、ゲート
電極側壁に第2ポリシリコン27のサイドウオール27
aが形成され、引き続き、第1図(e)に示すように、
熱酸化によってサイドウオール27a表面とシリコン基
板表面22bに約3000人の酸化膜28を生成させる
と同時に、固相拡散によりソース・ドレイン拡散層29
を形成する。
ポリシリコン27を住成膜厚分だけ除去すれば、ゲート
電極側壁に第2ポリシリコン27のサイドウオール27
aが形成され、引き続き、第1図(e)に示すように、
熱酸化によってサイドウオール27a表面とシリコン基
板表面22bに約3000人の酸化膜28を生成させる
と同時に、固相拡散によりソース・ドレイン拡散層29
を形成する。
これ以後の工程は、各々電極(ゲート、ソース、ドレイ
ン)を素子の外部へ、例えばメタル配線で引き出し、保
護膜等を生成し、MOSトランジスタが完成することに
なる。
ン)を素子の外部へ、例えばメタル配線で引き出し、保
護膜等を生成し、MOSトランジスタが完成することに
なる。
次に、各々の電極からのメタル配線の引き出し方につい
て第2図を用いて説明する。
て第2図を用いて説明する。
第2図(A)は本発明のMO3I−ランジスタの断面図
、第2図(B)はメタル配線の引き出し状態を示す図で
ある。
、第2図(B)はメタル配線の引き出し状態を示す図で
ある。
ここで、第2図(A)は第1図(e)に相当し、第2図
(B)中のa−bの断面が第2図(A)を示している。
(B)中のa−bの断面が第2図(A)を示している。
まず、アクティブ領域Cを形成後、第1図プロセスフロ
ー順に工程を進め、第1図(c)が完成した段階で第2
図のゲート電極領域24aにオーバーランプする領域り
をレジストパターンで島状に残し、全面RIEエツチン
グを行い、第1図(d)のように仕上げる。
ー順に工程を進め、第1図(c)が完成した段階で第2
図のゲート電極領域24aにオーバーランプする領域り
をレジストパターンで島状に残し、全面RIEエツチン
グを行い、第1図(d)のように仕上げる。
更に、第2図の第2ポリシリコン27のサイドウオール
27aはゲート電極(第1ポリシリコン)24を外周し
ているため、ソースとドレイン各々に分離すべく所望の
箇所に第2図(B)の開口領域Eを形成し、酸化膜28
及びサイドウオール27aを通常のドライエツチング等
で除去することで、ソース・ドレイン個々の電極を完成
する。この時、ドライエツチングは酸化膜28と窒化膜
25の選択比が大きくとれる条件を用い、ゲート電極(
第1ポリシリコン)24が露出しないようにする。そし
て、第1図(e)のように完成後、第2図(B)のFの
ように電極取出口を開口し、例えばアルミニウムを被着
し、Gのようにパターニングを行えば、メタル電極引き
出しが可能となる。
27aはゲート電極(第1ポリシリコン)24を外周し
ているため、ソースとドレイン各々に分離すべく所望の
箇所に第2図(B)の開口領域Eを形成し、酸化膜28
及びサイドウオール27aを通常のドライエツチング等
で除去することで、ソース・ドレイン個々の電極を完成
する。この時、ドライエツチングは酸化膜28と窒化膜
25の選択比が大きくとれる条件を用い、ゲート電極(
第1ポリシリコン)24が露出しないようにする。そし
て、第1図(e)のように完成後、第2図(B)のFの
ように電極取出口を開口し、例えばアルミニウムを被着
し、Gのようにパターニングを行えば、メタル電極引き
出しが可能となる。
このように構成することにより、以下の利点を有する。
第3図(A)は従来プロセスにおけるMOSトランジス
タの平面図であり、アクティブ領域aにはゲート電極す
とソース・ドレイン電極取出口C(以下、コンタクトと
いう)が図示のように配置されている。ここで、ゲート
長し=1μm1ゲートーコンタクト間余裕wl=1μm
1コンタクト径w2=IX1μmt、コンタクトのアク
ティブ内在余裕w3−1μm1ゲート幅W4−3μmと
すれば、w 4 / L = 3のトランジスタの実効
アクティブ面積(ゲート面積+ソース・ドレイン接合面
積)は3 x 7 =21μm2必要である。
タの平面図であり、アクティブ領域aにはゲート電極す
とソース・ドレイン電極取出口C(以下、コンタクトと
いう)が図示のように配置されている。ここで、ゲート
長し=1μm1ゲートーコンタクト間余裕wl=1μm
1コンタクト径w2=IX1μmt、コンタクトのアク
ティブ内在余裕w3−1μm1ゲート幅W4−3μmと
すれば、w 4 / L = 3のトランジスタの実効
アクティブ面積(ゲート面積+ソース・ドレイン接合面
積)は3 x 7 =21μm2必要である。
しかし、本発明によれば、第3図(B)に示すようにw
4 / L = 3のトランジスタを形成したとして
も、ソース・ドレイン電極のポリシリコンサイドウオー
ル27aの幅Waとして約0.5μmがゲート電極の両
側壁に付加され、アクティブ領域a′と重なる領域C′
がソース・ドレイン拡散層となるため、この場合のアク
ティブ面積a′は3×3−9μmt、実効アクティブ面
積(斜線部)aは、2X3=6μm2で済む。従って、
実効アクティブ面積を6/21(約30%)に縮小する
ことができる。
4 / L = 3のトランジスタを形成したとして
も、ソース・ドレイン電極のポリシリコンサイドウオー
ル27aの幅Waとして約0.5μmがゲート電極の両
側壁に付加され、アクティブ領域a′と重なる領域C′
がソース・ドレイン拡散層となるため、この場合のアク
ティブ面積a′は3×3−9μmt、実効アクティブ面
積(斜線部)aは、2X3=6μm2で済む。従って、
実効アクティブ面積を6/21(約30%)に縮小する
ことができる。
なお、第3図(B)におけるh−i断面図を第4図に1
.+−に断面図を第5図にそれぞれ示す。
.+−に断面図を第5図にそれぞれ示す。
また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。
(発明の効果)
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、実効ア
クティブ面積を大幅に縮小することができる。
クティブ面積を大幅に縮小することができる。
従って、寄生容量の低減が図られ、トランジスタ性能の
大幅な向上を図ることができる。
大幅な向上を図ることができる。
第1図は本発明の実施例を示すMOSトランジスタの製
造工程断面図、第2図はそのMOSトランジスタの各々
の電極からのメタル配線を示す図、第3図は本発明の詳
細な説明するためのMOS I−ランジスタの平面パタ
ーンを示す図、第4図及び第5図はそのMOSトランジ
スタの各部の断面図、第6図は従来のMOSトランジス
タの製造工程断面図、第7図は従来のMO3I−ランジ
スタ完成後のデバイスの平面図である。 21・・・半導体基板、22・・・フィールド酸化膜、
22a・・・アクティブ領域、22b・・・シリコン基
板表面、23・・・ゲート酸化膜、24・・・第1ポリ
シリコン(ゲート電極)、24a・・・ゲート電極領域
、25・・・窒化膜、26゜28・・・酸化膜、27・
・・第2ポリシリコン、27a・・・サイドウオール(
ソース・ドレイン電極)、29・・・ソース・ドレイン
拡散層。 特許出願人 沖電気工業株式会社 代理人 弁理士 清 水 守(外1名)(4メpP
L) ノドを日月めIjJ来?説彬ITろNθSトランジスタ
の平面ノ窃−ン図第3図 瑣し七のlプθδトランジスタの先縁こエギ!才な面図
第6図
造工程断面図、第2図はそのMOSトランジスタの各々
の電極からのメタル配線を示す図、第3図は本発明の詳
細な説明するためのMOS I−ランジスタの平面パタ
ーンを示す図、第4図及び第5図はそのMOSトランジ
スタの各部の断面図、第6図は従来のMOSトランジス
タの製造工程断面図、第7図は従来のMO3I−ランジ
スタ完成後のデバイスの平面図である。 21・・・半導体基板、22・・・フィールド酸化膜、
22a・・・アクティブ領域、22b・・・シリコン基
板表面、23・・・ゲート酸化膜、24・・・第1ポリ
シリコン(ゲート電極)、24a・・・ゲート電極領域
、25・・・窒化膜、26゜28・・・酸化膜、27・
・・第2ポリシリコン、27a・・・サイドウオール(
ソース・ドレイン電極)、29・・・ソース・ドレイン
拡散層。 特許出願人 沖電気工業株式会社 代理人 弁理士 清 水 守(外1名)(4メpP
L) ノドを日月めIjJ来?説彬ITろNθSトランジスタ
の平面ノ窃−ン図第3図 瑣し七のlプθδトランジスタの先縁こエギ!才な面図
第6図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (a)シリコン基板のアクティブ領域を含む主表面上に
抵抗を低下させた第1多結晶シリコンと窒化膜とを順次
形成させる工程と、 (b)ゲート電極となる領域以外の窒化膜及び第1多結
晶シリコンを順次除去し、熱酸化によって、ゲート電極
となる第1多結晶シリコン側壁に酸化膜を形成する工程
と、 (c)反応性イオンエッチングにて全面の酸化膜を除去
し、アクティブ領域内のシリコン基板表面を露出させ、
第1多結晶シリコン側壁には酸化膜サイドウォールを残
存させる工程と、 (d)全面に第2多結晶シリコンを被着させ、ソース・
ドレインと同一導電形不純物を導入した後、反応性イオ
ンエッチングにて全面の第2多結晶シリコンを除去し、
ゲート電極の側壁に多結晶シリコンサイドウォールを形
成後、全面に酸化膜を被着する工程と、 (e)フィールド酸化膜領域に延在するゲート電極に外
周している多結晶シリコンサイドウォールの一部を除去
し、ソース・ドレイン各電極に分離する工程とを含むこ
とを特徴とするMOSトランジスタの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1019767A JP2596607B2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | Mosトランジスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1019767A JP2596607B2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | Mosトランジスタの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02201931A true JPH02201931A (ja) | 1990-08-10 |
JP2596607B2 JP2596607B2 (ja) | 1997-04-02 |
Family
ID=12008490
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JP1019767A Expired - Fee Related JP2596607B2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | Mosトランジスタの製造方法 |
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JP (1) | JP2596607B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5270249A (en) * | 1991-03-06 | 1993-12-14 | Fujitsu Limited | Fabrication process of a semiconductor device having a reduced parasitic capacitance |
US5407847A (en) * | 1991-05-03 | 1995-04-18 | Motorola Inc. | Method for fabricating a semiconductor device having a shallow doped region |
US5510284A (en) * | 1993-08-27 | 1996-04-23 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing an asymetric non-volatile memory |
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Citations (1)
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---|---|---|---|---|
JPS63177471A (ja) * | 1987-01-16 | 1988-07-21 | Mitsubishi Electric Corp | Mos形半導体装置 |
-
1989
- 1989-01-31 JP JP1019767A patent/JP2596607B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63177471A (ja) * | 1987-01-16 | 1988-07-21 | Mitsubishi Electric Corp | Mos形半導体装置 |
Cited By (6)
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EP1280191A2 (en) * | 2001-07-25 | 2003-01-29 | Chartered Semiconductor Manufacturing Pte Ltd. | A method to form elevated source/drain regions using polysilicon spacers |
EP1280191A3 (en) * | 2001-07-25 | 2003-08-06 | Chartered Semiconductor Manufacturing Pte Ltd. | A method to form elevated source/drain regions using polysilicon spacers |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2596607B2 (ja) | 1997-04-02 |
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