JPH02298074A - Mos型トランジスタの製造方法 - Google Patents

Mos型トランジスタの製造方法

Info

Publication number
JPH02298074A
JPH02298074A JP11901789A JP11901789A JPH02298074A JP H02298074 A JPH02298074 A JP H02298074A JP 11901789 A JP11901789 A JP 11901789A JP 11901789 A JP11901789 A JP 11901789A JP H02298074 A JPH02298074 A JP H02298074A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polycrystalline silicon
forming
gate electrode
semiconductor substrate
diffusion layer
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.)
Granted
Application number
JP11901789A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2662029B2 (ja
Inventor
Toyoyuki Shimazaki
豊幸 嶋崎
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics 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 Matsushita Electronics Corp filed Critical Matsushita Electronics Corp
Priority to JP1119017A priority Critical patent/JP2662029B2/ja
Publication of JPH02298074A publication Critical patent/JPH02298074A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2662029B2 publication Critical patent/JP2662029B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、多結晶シリコンゲート開O8型トランジスタ
のゲート電極の構造及びその製造方法に関する。
従来の技術 従来の多結晶シリコンゲート開O8型トランジスタの構
造及び製造方法を、第3図(a)〜(C)の工程断面図
により説明する。
第3図(a)は、例えば、予めP型に不純物制御した半
導体基板11上に20nm程度のゲート絶縁膜12を介
して、例えばリンを不純物として1×10”cm−’含
有した多結晶シリコン13を300nmの厚さで形成し
た。第3図(b)は、フォトエツチングにより、多結晶
シリコンゲート電極13゛を形成した。第3図(C)は
、前記多結晶シリコンゲート電極13゛をマスクとして
例えばヒ素を加速エネルギー50kevドーズ量5 X
 10I5011−’でイオン注入し自己整合でソース
及びドレイン拡散層15を形成、Nチャネル多結晶シリ
コンゲートMOS型トランジスタとした。
発明が解決しようとする課題 従来の多結晶シリコンゲート開O8型トランジスタの構
造で、微細化等によりゲート電極である多結晶シリコン
の厚さを薄(した。また低抵抗とすべ(不純物を濃くし
多結晶シリコン厚と結晶粒径がほぼ同じとなった場合、
ソース及びドレイン拡散層形成をイオン注入法で行なっ
た時、第4図の概念断面構造図に示すように、Nチャネ
ル型であればN型、Pチャネル型であればP型の不純物
イオン16が多結晶シリコン粒界40をすり抜け、チャ
ネル領域に拡散し、トランジスタのしきい値を変動させ
、半導体装置の不良原因、微細化の妨げとなっていた。
ここで11は半導体基板、12はゲート絶縁膜、13は
多結晶シリコンである。本発明は上記課題を解決するも
ので、トランジスタを安定して形成できる構造及び製造
方法を提供する。
課題を解決するための手段 この目的を達成する為の本発明による多結晶シリコンゲ
ート開O8型トランジスタの構造及び製造方法は、ゲー
ト電極である多結晶シリコンを粒径の興なる多層構造と
することである。
作用 本発明による多結晶シリコンゲート開O8型トランジス
タの構造及び製造方法を用いることにより、トランジス
タを安定して形成することができる。
実施例 本発明の一実施例について、図面を参照しながら説明す
る。
第1図(a)は本発明の一実施例におけるMOS型トラ
ンジスタの断面構造図である。1は半導体基板、2はゲ
ート絶縁膜、3は第1多結晶シリコン、4は第2多結晶
シリコン、5はソース及びドレイン拡散層である。ここ
で第1多結晶シリコン3と第2多結晶シリコン4は異な
った粒径である。本発′明の構造によれば、第1図(b
)の概念断面構造図に示すように、不純物イオン6は、
第1多結晶シリコン3および第2多結晶シリコン4の各
多結晶粒界31.および41間のすり抜けを防止できる
。なお、第1図(b)で、1は半導体基板、2はゲート
絶縁膜、3は第1多結晶シリコン、4は第2多結晶シリ
コンであり、第1図(a)と同じであるが、各多結晶シ
リコン3,4は結晶粒界のみを概念的に表わしている。
第2図(a)〜(d)は前記、本発明によるMO3型ト
ランジスタの構造を実現する為の製造方法を示す工程断
面図である。第2図(a)は半導体基板1上にゲート絶
縁膜2を介して第1多結晶シリコン3を例えば減圧高温
CVD法により200nm形成、P H3102ガスを
用いた熱拡散層により、例えば950℃でI X I 
Q2+、−aの濃度でリンを導入した。第2図(b)は
、前記第1多結晶シリコン3上に、例えば減圧高温CV
D法により第2多結晶シリコン4を1100n形成した
。第2図(C)は、フォトエツチングにより前記第1及
び第2多結晶シリコンをゲート電極バタンとした段階で
、第2図(d)が前記ゲート電極バタンをマスクとして
ソース及びドレイン拡散層5を例えばヒ素を用いたイオ
ン注入法で5 X 10 ”cab−’のドーズ量、加
速エネルギー50kevで形成した。
本実施例によれば、第1多結晶シリコン3の方がリン濃
度が高いため、第2多結晶シリコンより粒径が大きくな
る構造となる。なお、上記実施例では、第2多結晶シリ
コン4へのリンの導入を行なっていないが、抵抗制御の
為、リン導入工程を追加しても問題ない。
次に、他の実施例を同じ(第2図(a)〜(d)の工程
断面図により説明する。第2図(a)は半導体基板1上
にゲート絶縁膜2上に例えば600℃の減圧高温CVD
法により、第1多結晶シリコン3を200nm形成した
。第2図(b)は前記第1多結晶シリコン3上に例えば
400℃の減圧高温CVD法により第2多結晶シリコン
4を1100n形成した。第2図(C)及び(d)に示
す、ゲート電極バタンを形成する工程と、ソース及びド
レイン拡散層の形成工程とは、前記実施例と同一である
為、その説明は省略する。本実施例では、第1多結晶シ
リコン3形成温度が第2多結晶シリコン4形成温度より
高い為、第1多結晶シリコンの粒径の方が大きい構造と
なる。なお、第2多結晶シリコン4形成温度の方を高く
すると、第2多結晶シリコン4粒径の方が太き(なるの
は言うまでもない。
次に、他の実施例を同じ(第2図(a)〜(d)の工程
断面図により説明する。第2図(a)は半導体基板1上
にゲート絶縁膜2上に例えば減圧CVD法により第1多
結晶シリコン3を200nm形成し、イオン注入法によ
り例えばリンをドーズ量I X I Q 160ffl
−2で導入した。この段階では多結晶シリコンは熱処理
させれておらず非晶質である為、イオン注入により不純
物が下層に抜けることはない。第2図(b)は、前記第
1多結晶シリコン3上に第2多結晶シリコン4を例えば
減圧CVD法により1100n形成し、例えば900℃
で60分間、不活性ガス雰囲気中で熱処理した。第2図
(C)及び(d)に示す、ゲート電極バタンを形成する
工程と、ソース及びドレイン拡散層の形成工程とは、前
記実施例と同一である為、その説明は省略する。
本実施例によれば、第1多結晶シリコン3の方がリン濃
度が高い為、第2多結晶シリコン粒径が大きくなる構造
となる。
以上の実施例では、MOS型トランジスタの一実施例に
ついてゲート電極の多結晶シリコンが2層構造のものに
ついて述べたが、3層等の多層構造にしても同様の効果
が得られる。また、製造方法についても上記実施例を組
み合せ、多層構造にすることができる。
発明の効果 本発明によるトランジスタの構造及び製造方法によれば
、ソース及びドレイン拡散層形成のイオン注入によって
も異なった粒径及び多層の多結晶シリコンにより、不純
物イオンの粒界すり抜けを防止、トランジスタを安定し
て形成でき、半導体装置の歩留り向上を計れる。また、
ゲート電極厚の薄膜化ができ上層の金属配線の断差を緩
和できる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明によるMOS型トランジスタの一
実施例を示す断面構造図、第1図(b)は本発明による
効果を示す概念断面構造図、第2図(a)〜(d)はそ
れぞれ本発明によるMOS型トランジスタの一実施例に
よる製造工程を示す断面図、第3図(a)〜(C)は従
来例の製造工程を示す断面図、第4図は従来構造での問
題点を示す概念断面図である。 1・・・・・・半導体基板、2・・・・・・ゲート絶縁
膜、3・・・・・・第1多結晶シリコン、4・・・・・
・第2多結晶シリコン、5・・・・・・ソース及びドレ
イン拡散層、6・・・・・・不純物イオン。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか1名cつ 6              二 味    −− 5派 (り

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体基板表面下に形成したソース拡散層および
    ドレイン拡散層、前記半導体基板表面上に形成されたゲ
    ート絶縁膜を介し前記ソース拡散層とドレイン拡散層間
    に配置されたゲート電極をそれぞれ有し、前記ゲート電
    極が結晶粒径が異なる多層の多結晶シリコンで構成され
    たことを特徴とするMOS型トランジスタ。
  2. (2)半導体基板上にゲート絶縁膜を介して第1多結晶
    シリコンを形成し、熱拡散によりリンを導入する工程、
    前記第1多結晶シリコン上に第2多結晶シリコンを形成
    する工程、フォトエッチングにより前記第1及び第2多
    結晶シリコンをゲート電極パターンとする工程、前記ゲ
    ート電極パターンをマスクとしてイオン注入法により、
    ソース及びドレイン拡散層を形成する工程とを含むこと
    を特徴とするMOS型トランジスタの製造方法。
  3. (3)半導体基板上にゲート絶縁膜を介して高温CVD
    法により第1多結晶シリコンを形成する工程、前記第1
    多結晶シリコン上に第1多結晶シリコン形成と異なる温
    度の高温CVD法により第2多結晶シリコンを形成する
    工程、フォトエッチングにより前記第1及び第2多結晶
    シリコンをゲート電極パターンとする工程、前記ゲート
    電極パターンをマスクとしてイオン注入法により、ソー
    ス及びドレイン拡散層を形成する工程とを含むことを特
    徴とするMOS型トランジスタの製造方法。
  4. (4)半導体基板上にゲート絶縁膜を介して第1多結晶
    シリコンを形成し、イオン注入法によりリン又はヒソを
    導入する工程、前記第1多結晶シリコン上に第2多結晶
    シリコンを形成熱処理する工程、フォトエッチングによ
    り前記第1及び第2多結晶シリコンをゲート電極パター
    ンとする工程、前記ゲート電極パターンをマスクとして
    イオン注入法により、ソース及びドレイン拡数層を形成
    する工程とを含むことを特徴とするMOS型トランジス
    タの製造方法。
JP1119017A 1989-05-12 1989-05-12 Mos型トランジスタの製造方法 Expired - Lifetime JP2662029B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1119017A JP2662029B2 (ja) 1989-05-12 1989-05-12 Mos型トランジスタの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1119017A JP2662029B2 (ja) 1989-05-12 1989-05-12 Mos型トランジスタの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02298074A true JPH02298074A (ja) 1990-12-10
JP2662029B2 JP2662029B2 (ja) 1997-10-08

Family

ID=14750925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1119017A Expired - Lifetime JP2662029B2 (ja) 1989-05-12 1989-05-12 Mos型トランジスタの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2662029B2 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2300298A (en) * 1993-11-16 1996-10-30 Hyundai Electronics Ind Gate electrode with two polysilicon layers and a tungsten silicide layer
US6297529B1 (en) 1998-04-20 2001-10-02 Nec Corporation Semiconductor device with multilayered gate structure
US6362511B1 (en) 1998-09-04 2002-03-26 Kabushiki Kaisha Toshiba MIS-type semiconductor device having a multi-portion gate electrode
US6413841B1 (en) 1998-10-22 2002-07-02 Nec Corporation MOS type semiconductor device and manufacturing method thereof
US6468845B1 (en) 1992-12-25 2002-10-22 Hitachi, Ltd. Semiconductor apparatus having conductive thin films and manufacturing apparatus therefor
US6730976B2 (en) 1998-07-10 2004-05-04 Renesas Technology Corp. Multilayer gate electrode structure with tilted on implantation

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS645065A (en) * 1987-06-29 1989-01-10 Matsushita Electronics Corp Manufacture of mis transistor
JPH0225072A (ja) * 1988-07-13 1990-01-26 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS645065A (en) * 1987-06-29 1989-01-10 Matsushita Electronics Corp Manufacture of mis transistor
JPH0225072A (ja) * 1988-07-13 1990-01-26 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の製造方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6468845B1 (en) 1992-12-25 2002-10-22 Hitachi, Ltd. Semiconductor apparatus having conductive thin films and manufacturing apparatus therefor
US7091520B2 (en) 1992-12-25 2006-08-15 Renesas Technology Corp. Method of manufacturing semiconductor device having conductive thin films
US7442593B2 (en) 1992-12-25 2008-10-28 Renesas Technology Corp. Method of manufacturing semiconductor device having conductive thin films
GB2300298A (en) * 1993-11-16 1996-10-30 Hyundai Electronics Ind Gate electrode with two polysilicon layers and a tungsten silicide layer
GB2300298B (en) * 1993-11-16 1999-09-22 Hyundai Electronics Ind Method of forming a two-layered polysilicon gate electrode in a semiconductor device using grain boundaries
US6297529B1 (en) 1998-04-20 2001-10-02 Nec Corporation Semiconductor device with multilayered gate structure
KR100326953B1 (ko) * 1998-04-20 2002-03-13 가네꼬 히사시 반도체장치 및 그 제조방법
US6730976B2 (en) 1998-07-10 2004-05-04 Renesas Technology Corp. Multilayer gate electrode structure with tilted on implantation
DE19909815B4 (de) * 1998-07-10 2005-09-22 Mitsubishi Denki K.K. Halbleitervorrichtung und Herstellungsverfahren einer Halbleitervorrichtung
US6362511B1 (en) 1998-09-04 2002-03-26 Kabushiki Kaisha Toshiba MIS-type semiconductor device having a multi-portion gate electrode
US6413841B1 (en) 1998-10-22 2002-07-02 Nec Corporation MOS type semiconductor device and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2662029B2 (ja) 1997-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH02298074A (ja) Mos型トランジスタの製造方法
JPH0324727A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS59200418A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0319370A (ja) 半導体装置
JP2001015754A (ja) 半導体素子の電導性ライン形成方法
JPS60180158A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2666565B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0227769A (ja) 半導体装置
JPH01147869A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2004534401A (ja) 異なる厚みのゲート酸化物を有する複数のmosトランンジスタを備えた半導体装置の製造方法
JPH03280471A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS59111367A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS61239671A (ja) 半導体記憶装置の製造方法
JPH01208866A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS61287160A (ja) Mos型半導体装置の製造方法
JPS6142171A (ja) 不揮発性半導体メモリ装置の製造方法
JPS62104078A (ja) 半導体集積回路装置の製造方法
JP3260311B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0231467A (ja) 不揮発性半導体記億装置の製造方法
JPH02260540A (ja) Mis型半導体装置
JPH03257846A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH03104235A (ja) Mis型トランジスタの製造方法
JPH04359562A (ja) 薄膜トランジスタおよびその製造方法
JPH0274042A (ja) Mis型トランジスタの製造方法
JPS6182479A (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080613

Year of fee payment: 11

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090613

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term