JPH04357878A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH04357878A
JPH04357878A JP13265791A JP13265791A JPH04357878A JP H04357878 A JPH04357878 A JP H04357878A JP 13265791 A JP13265791 A JP 13265791A JP 13265791 A JP13265791 A JP 13265791A JP H04357878 A JPH04357878 A JP H04357878A
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JP
Japan
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oxide film
conductivity type
polycrystalline
region
impurities
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JP13265791A
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English (en)
Inventor
Tomohito Okudaira
智仁 奥平
Motoi Ashida
基 芦田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置の製造方
法に関し、さらに詳しくは、チャネル領域に薄膜多結晶
シリコンを用いるMOS型電界効果トランジスタの製造
方法の改良に係るものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、一般に、高集積化が進む半導
体装置の場合、特に、例えば、SRAMにおいては、小
面積で低待機電流を実現するために、nMOSトランジ
スタ上にあって、pMOSによるチャネル領域に薄膜多
結晶シリコンを用いたトランジスタ(Thin Fil
m Transistor.以下,TFTとも呼ぶ) 
を積み重ねて構成する,いわゆる完全CMOS型のメモ
リセルが要求されている。
【0003】次に、この要求に合わせた従来のTFTの
製造方法について説明する。
【0004】図15は、従来におけるこの種のTFTの
うち,ゲート上にチャネル領域を形成した下ゲート型式
による装置構成の概要を模式的に示す断面図であり、ま
た、図16ないし図19は当該従来形式によるTFTの
製造方法の主要な工程を順次模式的に示すそれぞれに断
面図である。
【0005】最初に、従来のTFTの構成について述べ
る。
【0006】すなわち、図15に示す装置構成において
、符号1は絶縁層、2は当該絶縁層1上に選択的に形成
された第1層多結晶シリコン膜からなるゲート電極、3
は当該ゲート電極2を含む第1層多結晶シリコン膜上に
形成されたゲート酸化膜であり、また、4は前記ゲート
酸化膜3上に選択的に形成された第2層多結晶シリコン
膜4aからなるソース・ドレイン領域、7は前記ゲート
電極2上にゲート酸化膜3を介して選択的に形成された
チャネル領域である。
【0007】次に、前記構成による従来のTFTの製造
工程について述べる。
【0008】すなわち、この従来のTFTの製造方法に
おいては、まず、絶縁層1上に、例えば、300nm程
度の厚さの第1層多結晶シリコン膜を堆積させ、周知の
リソグラフィ法と選択エッチング法とによりパターニン
グしてゲート電極2を選択的に形成する(図16)。
【0009】ついで、前記ゲート電極2を含む絶縁層1
上に、減圧CVD(Chemical VaporDe
position) 法によって、例えば、40nm程
度の厚さのシリコン酸化膜を堆積させてゲート酸化膜3
とし、続いて、例えば、30nm程度の厚さの第2層多
結晶シリコン膜4aを堆積させる(図17)。
【0010】また、前記第2層多結晶シリコン膜4a上
に、リソグラフィ法によりチャネル領域に対応する範囲
5内にレジストパターン6を残した状態で、レジストパ
ターン6をマスクにして、ソース・ドレイン形成のため
の不純物のイオン注入を行なう(図18)。
【0011】その後、例えば、900℃,30分程度の
ドライブ(熱処理)を施すことにより、前記注入された
イオン種を活性化させてソース・ドレイン領域4を形成
させると共に、マスクに用いたレジストパターン6を除
去して、当該レジストパターン6に対応する部分にチャ
ネル領域7を形成させ(図19)、このようにして所期
通りのTFTを構成させるのである。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
各工程を経て構成される従来のTFTの場合には、ソー
ス・ドレイン領域4を薄膜にされた第2層多結晶シリコ
ン膜4aへの不純物のイオン注入によって形成させるの
で、イオン注入時に不純物イオンが当該第2層多結晶シ
リコン膜4aを突き抜けて了うことがあり、しかも、こ
の不純物イオンの突き抜け量が安定しないために、形成
されるソース・ドレイン領域4の不純物濃度を精度よく
制御し得ないほか、レジストパターン6をマスクにした
不純物のイオン注入では、ゲート電極1に対して、同一
の関係位置に再現性よくソース・ドレイン領域4を形成
するのが困難であるという問題点があった。
【0013】また、一方,上記TFTにおいて、LDD
構造を採用する場合には、ゲート電極1によるシャドウ
ウイングを利用した斜め回転イオン注入を行なうことで
、低濃度ソース・ドレイン領域4を形成するために、そ
の不純物の濃度,幅などに制約を受けるという不都合が
あった。
【0014】この発明は、このような従来の問題点を解
消するためになされたもので、その目的とするところは
、TFTの製造に際して、ソース・ドレイン領域におけ
る不純物の濃度を精度よく制御すると共に、当該ソース
・ドレイン領域を再現性よく形成し得るようにさせ、併
せて、LDD構造のための低濃度ソース・ドレイン領域
の形成についても同様に、不純物濃度,幅を精度よく自
由に、しかも、再現性よく形成し得るようにさせた,こ
の種の半導体装置の製造方法,こゝでは、チャネル領域
に薄膜多結晶シリコンを用いたMOS型電界効果トラン
ジスタの製造方法を提供することである。
【0015】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明の第1の発明に係る半導体装置の製造方法
は、チャネル領域に薄膜多結晶シリコンを用いるMOS
型電界効果トランジスタの製造方法であって、絶縁層上
に、ゲート電極,およびゲート酸化膜を順次に形成した
後、第1導電形の不純物を含む多結晶,もしくは単結晶
シリコン膜を形成する工程と、前記多結晶,もしくは単
結晶シリコン膜上に、第2導電形の不純物を含む第1の
酸化膜を形成し、かつ当該第1の酸化膜をパターニング
して、チャネル領域の対応範囲に相当する部分に第2導
電形の不純物の拡散源となる第1の酸化膜を残す工程と
、熱処理によって、前記多結晶,もしくは単結晶シリコ
ン膜の該当領域部分に対して、前記第1の酸化膜から第
2導電形の不純物を拡散させて第2導電形のチャネル領
域を選択形成させ、かつ残余の領域部分をソース・ドレ
イン領域とする工程とを、少なくとも含むことを特徴と
するものである。
【0016】この発明の第2の発明に係る半導体装置の
製造方法は、チャネル領域に薄膜多結晶シリコンを用い
るMOS型電界効果トランジスタの製造方法であって、
絶縁層上に、ゲート電極,およびゲート酸化膜を順次に
形成した後、第1導電形の不純物を含む多結晶,もしく
は単結晶シリコン膜を形成する工程と、前記多結晶,も
しくは単結晶シリコン膜上に、第2導電形の不純物を含
む第1の酸化膜を形成し、かつ当該第1の酸化膜をパタ
ーニングして、チャネル領域の対応範囲に相当する部分
に第2導電形の不純物の拡散源となる第1の酸化膜を残
す工程と、前記残された第1の酸化膜を含む多結晶,も
しくは単結晶シリコン膜上に、当該第1の酸化膜よりも
低濃度の第2導電形の不純物をドーピングした第2の酸
化膜を形成する工程と、前記第2の酸化膜をエッチバッ
クして、前記第1の酸化膜の各側壁面部に第2導電形の
不純物の拡散源となる第2の酸化膜の枠付けを行なう工
程と、熱処理によって、前記多結晶,もしくは単結晶シ
リコン膜の該当領域部分に対して、前記第1の酸化膜か
ら第2導電形の不純物を拡散させて第2導電形のチャネ
ル領域を選択形成させ、かつ前記枠付けされた第2の酸
化膜からの拡散によって低濃度の第1導電形領域を選択
形成させ、かつ残余の領域部分をソース・ドレイン領域
とする工程とを、少なくとも含むことを特徴とするもの
である。
【0017】この発明の第3の発明に係る半導体装置の
製造方法は、チャネル領域に薄膜多結晶シリコンを用い
るMOS型電界効果トランジスタの製造方法であって、
絶縁層上に、ゲート電極,およびゲート酸化膜を順次に
形成した後、第1導電形の不純物を含む多結晶,もしく
は単結晶シリコン膜を形成する工程と、前記多結晶,も
しくは単結晶シリコン膜上に、第2導電形の不純物を含
む第1の酸化膜を形成する工程と、前記第1の酸化膜を
エッチバックして、前記ゲート電極のゲート酸化膜を介
した各側壁面部に、セルフアラインで第2導電形の不純
物の拡散源となる第1の酸化膜の枠付けを行なう工程と
、熱処理によって、前記多結晶,もしくは単結晶シリコ
ン膜の該当領域部分に対し、前記枠付けされた第1の酸
化膜から第2導電形の不純物を拡散させて第2導電形の
チャネル領域を選択形成させ、かつ残余の領域部分をソ
ース・ドレイン領域とする工程とを、少なくとも含むこ
とを特徴とするものである。
【0018】この発明の第4の発明に係る半導体装置の
製造方法は、チャネル領域に薄膜多結晶シリコンを用い
るMOS型電界効果トランジスタの製造方法であって、
絶縁層上に、ゲート電極,およびゲート酸化膜を順次に
形成した後、第1導電形の不純物を含む多結晶,もしく
は単結晶シリコン膜を形成する工程と、前記多結晶,も
しくは単結晶シリコン膜上に、第2導電形の不純物を含
む第1の酸化膜を形成する工程と、前記第1の酸化膜を
エッチバックして、前記ゲート電極のゲート酸化膜を介
した各側壁面部に、セルフアラインで第2導電形の不純
物の拡散源となる第1の酸化膜の枠付けを行なう工程と
、前記枠付けされた第1の酸化膜と多結晶,もしくは単
結晶シリコン膜上に、当該第1の酸化膜よりも低濃度の
第2導電形の不純物を含む第3の酸化膜を形成する工程
と、前記第3の酸化膜をエッチバックして、前記枠付け
された第1の酸化膜の各側壁面部に重ねて第2導電形の
不純物の拡散源となる低濃度の第3の酸化膜の枠付けを
行なう工程と、熱処理によって、前記多結晶,もしくは
単結晶シリコン膜の該当領域部分に対し、前記枠付けさ
れた第1の酸化膜から第2導電形の不純物を拡散させて
第2導電形のチャネル領域を選択形成させ、かつ前記重
ねて枠付けされた第3の酸化膜からの拡散によって低濃
度の第1導電形領域を選択形成させ、かつ残余の領域部
分をソース・ドレイン領域とする工程とを、少なくとも
含むことを特徴とするものである。
【0019】
【作用】従って、この発明の第1の発明に係る半導体装
置の製造方法では、第1導電形の不純物を含む多結晶,
もしくは単結晶シリコン膜を形成し、また、その上に第
2導電形の不純物を含む第1の酸化膜を形成すると共に
、これをチャネル領域対応に選択的にパターニングして
第2導電形の不純物の拡散源としておき、熱処理に伴う
多結晶,もしくは単結晶シリコン膜の該当領域部分への
不純物の拡散により、導電形を反転させて第2導電形の
チャネル領域を選択形成でき、かつ残余の領域部分をソ
ース・ドレイン領域にし得るもので、このように、予め
不純物を含む多結晶,もしくは単結晶シリコン膜を用い
るために、ソース・ドレイン領域の不純物濃度の制御が
可能になる。
【0020】また、この発明の第2の発明に係る半導体
装置の製造方法では、同様に、第1導電形の不純物を含
む多結晶,もしくは単結晶シリコン膜の形成と、その上
の第2導電形の不純物を含む第1の酸化膜の形成,およ
びそのチャネル領域に対応する部分にのみ不純物の拡散
源として残すパターニングとを行ない、かつ不純物の拡
散源としての第1の酸化膜の各側壁面部に重ねて、低濃
度第2導電形の不純物の拡散源となる第2の酸化膜の枠
付けしておき、熱処理に伴う多結晶,もしくは単結晶シ
リコン膜の該当領域部分への第1の酸化膜からの不純物
の拡散により、導電形を反転させてチャネル領域を、枠
付けされた第2の酸化膜からの不純物の拡散により低濃
度領域をそれぞれに選択形成でき、かつ残余の領域部分
をソース・ドレイン領域にし得るもので、先の作用,効
果に併せて、LDD構造での不純物濃度,幅などの制御
が可能になる。
【0021】また、この発明の第3の発明に係る半導体
装置の製造方法では、同様に、第1導電形の不純物を含
む多結晶,もしくは単結晶シリコン膜の形成と、その上
の第2導電形の不純物を含む第1の酸化膜の形成,およ
びこれをエッチバックしてゲート電極のゲート酸化膜を
介した各側壁面部に、セルフアラインで第2導電形の不
純物の拡散源となる第1の酸化膜の枠付けとをなしてお
き、熱処理に伴う多結晶,もしくは単結晶シリコン膜の
該当領域部分への,枠付けされた第1の酸化膜からの不
純物の拡散により、導電形を反転させてチャネル領域を
選択形成でき、かつ残余の領域部分をソース・ドレイン
領域にし得るもので、先の作用,効果に併せて、ゲート
電極に対するソース・ドレイン領域の再現性のよい形成
が可能になる。
【0022】さらに、この発明の第4の発明に係る半導
体装置の製造方法では、同様に、第1導電形の不純物を
含む多結晶,もしくは単結晶シリコン膜の形成と、その
上の第2導電形の不純物を含む第1の酸化膜の形成,お
よびこれをエッチバックしてゲート電極のゲート酸化膜
を介した各側壁面部に、セルフアラインで第2導電形の
不純物の拡散源となる第1の酸化膜の枠付けと、その上
の低濃度第2導電形の不純物を含む第3の酸化膜の形成
,およびこれをエッチバックして、第1の酸化膜の各側
壁面部に重ねて、低濃度第2導電形の不純物の拡散源と
なる第3の酸化膜の枠付けとをなしておき、熱処理に伴
う多結晶,もしくは単結晶シリコン膜の該当領域部分へ
の,一方の枠付けされた第1の酸化膜からの不純物の拡
散によって、導電形を反転させてチャネル領域を、他方
の枠付けされた第2の酸化膜からの不純物の拡散により
、LDD構造のための低濃度領域をそれぞれに選択形成
でき、かつ残余の領域部分をソース・ドレイン領域にし
得るもので、先の作用,効果に併せて、LDD構造での
不純物濃度,幅などの制御と、ゲート電極に対するソー
ス・ドレイン領域の再現性のよい形成とが可能になる。
【0023】
【実施例】以下,この発明に係る半導体装置の製造方法
の実施例につき、図1ないし図14を参照して詳細に説
明する。
【0024】図1ないし図5はこの発明の第1の発明に
係る半導体装置の製造方法の一実施例(第1実施例)を
適用したチャネル領域に薄膜多結晶シリコンを用いるM
OS型電界効果トランジスタ,つまり、こゝでは、TF
Tの製造方法の主要な工程を順次模式的に示すそれぞれ
に断面図である。
【0025】すなわち、この第1実施例方法においては
、まず、絶縁層11上に、例えば、300nm程度の厚
さの第1層多結晶シリコン膜を堆積させ、かつ周知のリ
ソグラフィ法と選択エッチング法とによりパターニング
してゲート電極12を選択的に形成する(図1)。
【0026】次に、前記ゲート電極12を含む絶縁層1
1上に、減圧CVD法によって、例えば、40nm程度
の厚さのシリコン酸化膜を堆積させてゲート酸化膜13
とした上で、続いて、例えば、30nm程度の厚さの後
に能動層となるp型不純物をドーピングした第2層多結
晶(もしくは単結晶)シリコン膜14aを堆積させる(
図2)。
【0027】また、前記第2層多結晶シリコン膜14a
上に、CVD法によって、n型不純物をドーピングした
第1の酸化膜15aを堆積させ、かつその上に、リソグ
ラフィ法によりチャネル領域に対応する範囲16内でレ
ジストパターン17を形成する(図3)。
【0028】さらに、前記レジストパターン17をマス
クに用い、前記第1の酸化膜15aをパターニングする
ことにより、前記チャネル領域の対応範囲16に相当す
る部分に対し、n型不純物の拡散源となる第1の酸化膜
15を残した上で、例えば、900℃,30分程度のド
ライブ(熱処理)により、前記第2層多結晶シリコン膜
14aの該当領域部分に対して、当該パターニングされ
た第1の酸化膜15からn型ドーパントを拡散させるこ
とで、当該領域の導電形を反転させて各n型チャネル領
域18を選択的に形成させると共に、当該n型チャネル
領域18を挟んだ残余の各領域部分にソース・ドレイン
領域14が得られる(図4)。
【0029】その後、必要に応じて前記n型不純物の拡
散源としての第1の酸化膜15を除去し(図5)、この
ようにして所期通りのTFTを構成させ得るのである。
【0030】従って、上記のようにして製造される第1
実施例のTFTの場合には、予め不純物を含む多結晶,
もしくは単結晶シリコン膜を用いるために、ソース・ド
レイン領域の不純物濃度の制御が可能になる。
【0031】図6ないし図8はこの発明の第2の発明に
係る半導体装置の製造方法の一実施例(第2実施例)を
適用したチャネル領域に薄膜多結晶シリコン膜を用いる
MOS型電界効果トランジスタ,こゝでは、LDD(低
濃度ソース・ドレイン)構造によるTFTの製造方法の
主要な工程を順次模式的に示すそれぞれに断面図である
【0032】すなわち、この第2実施例方法において、
前記n型不純物をドーピングした第1の酸化膜15aを
パターニングして、n型不純物の拡散源となる第1の酸
化膜15を残すまでの工程は、前記第1実施例の場合と
全く同様である。続いて、前記残された第1の酸化膜1
5を含む第2層多結晶シリコン膜14a上に、当該第1
の酸化膜15よりも少ないドープ量で、同様に、n型不
純物をドーピングした第2の酸化膜19aを堆積させる
(図6)。
【0033】次に、前記状態において、前記第2の酸化
膜19aを全面エッチバックすることによって、前記n
型不純物の拡散源となる第1の酸化膜15の各側壁面部
に対し、n型不純物の拡散源となるドープ量の少ない各
第2の酸化膜19を枠付けする(図7)。
【0034】そしてこゝでも、例えば、900℃,30
分程度のドライブ(熱処理)を行なうことによって、前
記p型不純物をドーピングした第2層多結晶(もしくは
単結晶)シリコン膜14aの該当領域部分に対しては、
前記ドープ量の多い第1の酸化膜15からのn型ドーパ
ントの拡散により、当該領域の導電形を反転させて各n
型チャネル領域18が選択的に形成され、かつ前記枠付
けされたドープ量の少ない各第2の酸化膜19からの拡
散により、各低濃度のp型領域20が選択的に形成され
ると共に、これらのn型チャネル領域18と、その両側
の各低濃度p型領域20とを挟んだ残余の各領域部分に
ソース・ドレイン領域14が得られるのであり、その後
、必要に応じて前記第1,および第2の各酸化膜15,
19を除去し(図8)、このようにして所期通りのLD
D(低濃度ソース・ドレイン)構造によるTFTを構成
させるのである。
【0035】従って、上記のようにして製造される第2
実施例のLDD構造TFTの場合には、先の作用,効果
に併せて、LDD構造での不純物濃度,幅などの制御が
可能になる。
【0036】図9ないし図11はこの発明の第3の発明
に係る半導体装置の製造方法の一実施例(第3実施例)
を適用したチャネル領域に薄膜多結晶シリコン膜を用い
るMOS型電界効果トランジスタ,こゝでは、TFTの
製造方法の主要な工程を順次模式的に示すそれぞれに断
面図である。
【0037】すなわち、この第3実施例方法において、
前記n型不純物をドーピングした第1の酸化膜15aの
堆積までの工程は、前記第1実施例の場合と全く同様で
ある(図9)。
【0038】次に、前記第1の酸化膜15aを全面エッ
チバックすることによって、前記ゲート電極12のゲー
ト酸化膜13を介したゲート領域に対応する範囲21外
の各側壁面部に、セルフアラインでn型不純物の拡散源
となる各第1の酸化膜22を枠付けする(図10)。
【0039】そしてこゝでも、例えば、900℃,30
分程度のドライブ(熱処理)を行なうことによって、前
記p型不純物をドーピングした第2層多結晶(もしくは
単結晶)シリコン膜14aでのゲート領域の対応範囲2
1を含めた該当領域部分に対し、前記枠付けされた各第
1の酸化膜22からのn型ドーパントの拡散により、当
該領域の導電形を反転させて各n型チャネル領域18が
選択的に形成されると共に、これらの各n型チャネル領
域18を挟んだ残余の各領域部分にソース・ドレイン領
域14が得られるのであり、その後、必要に応じて前記
枠付けされた各第1の酸化膜22を除去し(図11)、
このようにして所期通りのTFTを構成させるのである
【0040】従って、上記のようにして製造された第3
実施例によるTFTの場合には、先の作用,効果に併せ
て、ゲート電極に対するソース・ドレイン領域の再現性
のよい形成が可能になる。
【0041】図12ないし図14はこの発明の第4の発
明に係る半導体装置の製造方法の一実施例(第4実施例
)を適用したチャネル領域に薄膜多結晶シリコン膜を用
いるMOS型電界効果トランジスタ,こゝでは、LDD
(低濃度ソース・ドレイン)構造によるTFTの製造方
法の主要な工程を順次模式的に示すそれぞれに断面図で
ある。
【0042】すなわち、この第4実施例方法において、
前記n型不純物をドーピングした第1の酸化膜15aの
堆積,および当該第1の酸化膜15aの全面エッチバッ
クによるゲート電極12のゲート酸化膜13を介した各
側壁面部へのn型不純物の拡散源となる第1の酸化膜2
2の枠付けまでの工程は、前記第3実施例の場合と全く
同様である。続いて、前記枠付けされた第1の酸化膜2
2を含む第2層多結晶シリコン膜14a上に、当該第1
の酸化膜22よりも少ないドープ量で、同様に、n型不
純物をドーピングした第3の酸化膜23aを堆積させる
(図12)。
【0043】次に、前記状態において、前記第3の酸化
膜23aを全面エッチバックすることによって、前記n
型不純物の拡散源となる枠付けされた各第1の酸化膜2
2の各側壁面部に、n型不純物の拡散源となるドープ量
の少ない各第3の酸化膜23を重ねて枠付けする(図1
3)。
【0044】そしてこゝでも、例えば、900℃,30
分程度のドライブ(熱処理)を行なうことによって、前
記p型不純物をドーピングした第2層多結晶(もしくは
単結晶)シリコン膜14aの該当領域部分に対しては、
前記枠付けされたドープ量の多い各第1の酸化膜22か
らのn型ドーパントの拡散により、当該領域の導電形を
反転させて各n型チャネル領域18が選択的に形成され
、かつ前記重ねて枠付けされたドープ量の少ない各第3
の酸化膜23からの拡散により、各低濃度のp型領域2
0が選択的に形成されると共に、これらの各n型チャネ
ル領域18と、その両側の各低濃度p型領域20とを挟
んだ残余の各領域部分には、各ソース・ドレイン領域1
4が得られるのであり、その後、必要に応じて前記第1
,および第3の枠付けされた各酸化膜22,23を除去
し(図14)、このようにして所期通りのLDD(低濃
度ソース・ドレイン)構造によるTFTを構成させるの
である。
【0045】従って、上記のようにして製造された第4
実施例のLDD構造TFTの場合には、先の作用,効果
に併せて、LDD構造での不純物濃度,幅などの制御と
、ゲート電極に対するソース・ドレイン領域の再現性の
よい形成とが可能になる。
【0046】
【発明の効果】以上、各実施例によって詳述したように
、この発明の第1の発明によれば、チャネル領域に薄膜
多結晶シリコンを用いるMOS型電界効果トランジスタ
の製造方法において、第1導電形の不純物を含む多結晶
,もしくは単結晶シリコン膜を形成させ、また、その上
に第2導電形の不純物を含む第1の酸化膜を形成させる
と共に、これをチャネル領域に対応する部分にのみ残す
ように選択的にパターニングして不純物の拡散源とし、
これを熱処理することで、多結晶,もしくは単結晶シリ
コン膜の該当領域部分への不純物の拡散により、導電形
を反転させてチャネル領域を選択形成させるようにし、
かつ残余の領域部分をそのまゝでソース・ドレイン領域
にさせたから、予め、不純物を含ませた多結晶,もしく
は単結晶シリコン膜によっては、ソース・ドレイン領域
の不純物濃度を高精度で効果的に制御でき、併せて、所
要のチャネル領域を容易に形成し得るのである。
【0047】また、この発明の第2の発明によれば、前
記と同様に、第1導電形の不純物を含む多結晶,もしく
は単結晶シリコン膜の形成と、その上の第2導電形の不
純物を含む第1の酸化膜の形成,およびそのチャネル領
域に対応する部分にのみ不純物の拡散源として残すパタ
ーニングとをなした後、当該不純物の拡散源としての第
1の酸化膜の各側壁面部に重ねて、低濃度第2導電形の
不純物の拡散源となる第2の酸化膜の枠付けをなし、こ
れを熱処理することで、多結晶,もしくは単結晶シリコ
ン膜の該当領域部分への,一方の第1の酸化膜からの不
純物の拡散により導電形を反転させてチャネル領域を選
択形成させ、他方の枠付けされた第2の酸化膜からの不
純物の拡散によりLDD構造のための低濃度領域を選択
形成させるようにし、かつ残余の領域部分をそのまゝで
ソース・ドレイン領域にさせたから、前記の作用,効果
に併せて、LDD構造での不純物濃度,幅などを極めて
容易に制御し得るのである。
【0048】また、この発明の第3の発明によれば、前
記と同様に、第1導電形の不純物を含む多結晶,もしく
は単結晶シリコン膜の形成と、その上の第2導電形の不
純物を含む第1の酸化膜の形成,およびこれをエッチバ
ックして、ゲート電極のゲート酸化膜を介した各側壁面
部に、セルフアラインで第2導電形の不純物の拡散源と
なる第1の酸化膜の枠付けとをなし、これを熱処理する
ことで、多結晶,もしくは単結晶シリコン膜の該当領域
部分への枠付けされた第1の酸化膜からの不純物の拡散
により、導電形を反転させてチャネル領域を選択形成さ
せるようにし、かつ残余の領域部分をそのまゝでソース
・ドレイン領域にさせたから、前記の作用,効果に併せ
て、ゲート電極に対するソース・ドレイン領域の関係位
置を再現性よく容易に形成し得るのである。
【0049】さらに、この発明の第4の発明によれば、
前記と同様に、第1導電形の不純物を含む多結晶,もし
くは単結晶シリコン膜の形成と、その上の第2導電形の
不純物を含む第1の酸化膜の形成,およびこれをエッチ
バックして、ゲート電極のゲート酸化膜を介した各側壁
面部にセルフアラインで第2導電形の不純物の拡散源と
なる第1の酸化膜の枠付けと、その上の低濃度第2導電
形の不純物を含む第3の酸化膜の形成,およびこれをエ
ッチバックして、第1の酸化膜の各側壁面部に重ねて、
低濃度第2導電形の不純物の拡散源となる第3の酸化膜
の枠付けとをなし、これを熱処理することで、多結晶,
もしくは単結晶シリコン膜の該当領域部分への,一方の
枠付けされた第1の酸化膜からの不純物の拡散により、
導電形を反転させてチャネル領域を選択形成させると共
に、他方の枠付けされた第2の酸化膜からの不純物の拡
散により、LDD構造のための低濃度領域を選択形成さ
せるようにし、かつ残余の領域部分をそのまゝでソース
・ドレイン領域にさせたから、前記の作用,効果に併せ
て、LDD構造での不純物濃度,幅などを極めて容易に
制御できるほか、ゲート電極に対するソース・ドレイン
領域の関係位置を再現性よく形成し得るのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の発明の一実施例(第1実施例
)を適用したチャネル領域に薄膜多結晶シリコンを用い
るMOS型電界効果トランジスタ,こゝでは、TFTの
製造方法における第1層多結晶シリコン膜によるゲート
電極の形成までの工程を模式的に示す断面図である。
【図2】同上製造方法におけるゲート酸化膜,および第
2層多結晶シリコン膜の各形成までの工程を模式的に示
す断面図である。
【図3】同上製造方法における第1の酸化膜,およびレ
ジストパターンの各形成までの工程を模式的に示す断面
図である。
【図4】同上製造方法における第1の酸化膜をパターニ
ングし、かつ第2層多結晶シリコン膜によるチャネル領
域,およびソース・ドレイン領域の各形成までの工程を
模式的に示す断面図である。
【図5】同上製造方法におけるパターニングされた第1
の酸化膜の除去までの工程を模式的に示す断面図である
【図6】この発明の第2の発明の一実施例(第2実施例
)を適用したチャネル領域に薄膜多結晶シリコンを用い
るMOS型電界効果トランジスタ,こゝでは、LDD構
造によるTFTの製造方法における第1層多結晶シリコ
ン膜によるゲート電極,ゲート酸化膜,第2層多結晶シ
リコン膜,第1の酸化膜の各形成,および第1の酸化膜
をパターニングし、かつ第2の酸化膜の形成までの工程
を模式的に示す断面図である。
【図7】同上製造方法における枠付けされた第2の酸化
膜の形成までの工程を模式的に示す断面図である。
【図8】同上製造方法における第2層多結晶シリコン膜
によるチャネル領域,低濃度領域,ソース・ドレイン領
域の各形成,およびパターニングされた第1,枠付けさ
れた第2の各酸化膜の各除去までの工程を模式的に示す
断面図である。
【図9】この発明の第3の発明の一実施例(第3実施例
)を適用したチャネル領域に薄膜多結晶シリコン膜を用
いるMOS型電界効果トランジスタ,こゝでは、TFT
の製造方法における第1層多結晶シリコン膜によるゲー
ト電極,ゲート酸化膜,第2層多結晶シリコン膜,およ
び第1の酸化膜の各形成までの工程を模式的に示す断面
図である。
【図10】同上製造方法における枠付けされた第1の酸
化膜の形成までの工程を模式的に示す断面図である。
【図11】同上製造方法における第2層多結晶シリコン
膜によるチャネル領域,ソース・ドレイン領域の各形成
,および枠付けされた第1の酸化膜の除去までの工程を
模式的に示す断面図である。
【図12】この発明の第4の発明の一実施例(第4実施
例)を適用したチャネル領域に薄膜多結晶シリコン膜を
用いるMOS型電界効果トランジスタ,こゝでは、LD
D(低濃度ソース・ドレイン)構造によるTFTの製造
方法における第1層多結晶シリコン膜によるゲート電極
,ゲート酸化膜,第2層多結晶シリコン膜,第1の酸化
膜の各形成,および第1の酸化膜を枠付けし、かつ第3
の酸化膜の形成までの工程を模式的に示す断面図である
【図13】同上製造方法における枠付けされた第1の酸
化膜に重ねる枠付けされた第3の酸化膜の形成までの工
程を模式的に示す断面図である。
【図14】同上製造方法における第2層多結晶シリコン
膜によるチャネル領域,低濃度領域,ソース・ドレイン
領域の各形成,および枠付けされた第1,第2の酸化膜
の各除去までの工程を模式的に示す断面図である。
【図15】従来のチャネル領域に薄膜多結晶シリコン膜
を用いるMOS型電界効果トランジスタ,こゝでは、T
FTの構成の概要を模式的に示す断面図である。
【図16】同上製造方法における第1層多結晶シリコン
膜によるゲート電極の形成までの工程を模式的に示す断
面図である。
【図17】同上製造方法におけるゲート酸化膜,および
第2層多結晶シリコン膜の各形成までの工程を模式的に
示す断面図である。
【図18】同上製造方法におけるレジストパターンの形
成,および不純物のイオン注入までの工程を模式的に示
す断面図である。
【図19】同上製造方法における第2層多結晶シリコン
膜によるチャネル領域,ソース・ドレイン領域の各形成
,およびレジストパターンの除去までの工程を模式的に
示す断面図である。
【符号の説明】
11  絶縁層 12  ゲート電極(第1層多結晶シリコン膜)13 
 ゲート酸化膜 14a  第2層多結晶シリコン膜 14  ソース・ドレイン領域 15a  第1の酸化膜 15  パターニングされた第1の酸化膜16  チャ
ネル領域に対応する範囲 17  レジストパターン 18  チャネル領域 19a  第2の酸化膜 19  枠付けされた第2の酸化膜 20  低濃度領域(LDD構造) 21  ゲート領域に対応する範囲 22  枠付けされた第1の酸化膜 23a  第3の酸化膜 23  枠付けされた第3の酸化膜

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  チャネル領域に薄膜多結晶シリコンを
    用いるMOS型電界効果トランジスタの製造方法であっ
    て、絶縁層上に、ゲート電極,およびゲート酸化膜を順
    次に形成した後、第1導電形の不純物を含む多結晶,も
    しくは単結晶シリコン膜を形成する工程と、前記多結晶
    ,もしくは単結晶シリコン膜上に、第2導電形の不純物
    を含む第1の酸化膜を形成し、かつ当該第1の酸化膜を
    パターニングして、チャネル領域の対応範囲に相当する
    部分に第2導電形の不純物の拡散源となる第1の酸化膜
    を残す工程と、熱処理によって、前記多結晶,もしくは
    単結晶シリコン膜の該当領域部分に対し、前記第1の酸
    化膜から第2導電形の不純物を拡散させて第2導電形の
    チャネル領域を選択形成させ、かつ残余の領域部分をソ
    ース・ドレイン領域とする工程とを、少なくとも含むこ
    とを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】  チャネル領域に薄膜多結晶シリコンを
    用いるMOS型電界効果トランジスタの製造方法であっ
    て、絶縁層上に、ゲート電極,およびゲート酸化膜を順
    次に形成した後、第1導電形の不純物を含む多結晶,も
    しくは単結晶シリコン膜を形成する工程と、前記多結晶
    ,もしくは単結晶シリコン膜上に、第2導電形の不純物
    を含む第1の酸化膜を形成し、かつ当該第1の酸化膜を
    パターニングして、チャネル領域の対応範囲に相当する
    部分に第2導電形の不純物の拡散源となる第1の酸化膜
    を残す工程と、前記残された第1の酸化膜と多結晶,も
    しくは単結晶シリコン膜上に、当該第1の酸化膜よりも
    低濃度の第2導電形の不純物を含む第2の酸化膜を形成
    する工程と、前記第2の酸化膜をエッチバックして、前
    記第1の酸化膜の各側壁面部に第2導電形の不純物の拡
    散源となる第2の酸化膜の枠付けを行なう工程と、熱処
    理によって、前記多結晶,もしくは単結晶シリコン膜の
    該当領域部分に対し、前記第1の酸化膜から第2導電形
    の不純物を拡散させて第2導電形のチャネル領域を選択
    形成させ、かつ前記枠付けされた第2の酸化膜からの拡
    散によって低濃度の第1導電形領域を選択形成させ、か
    つ残余の領域部分をソース・ドレイン領域とする工程と
    を、少なくとも含むことを特徴とする半導体装置の製造
    方法。
  3. 【請求項3】  チャネル領域に薄膜多結晶シリコンを
    用いるMOS型電界効果トランジスタの製造方法であっ
    て、絶縁層上に、ゲート電極,およびゲート酸化膜を順
    次に形成した後、第1導電形の不純物を含む多結晶,も
    しくは単結晶シリコン膜を形成する工程と、前記多結晶
    ,もしくは単結晶シリコン膜上に、第2導電形の不純物
    を含む第1の酸化膜を形成する工程と、前記第1の酸化
    膜をエッチバックして、前記ゲート電極のゲート酸化膜
    を介した各側壁面部に、セルフアラインで第2導電形の
    不純物の拡散源となる第1の酸化膜の枠付けを行なう工
    程と、熱処理によって、前記多結晶,もしくは単結晶シ
    リコン膜の該当領域部分に対し、前記枠付けされた第1
    の酸化膜から第2導電形の不純物を拡散させて第2導電
    形のチャネル領域を選択形成させ、かつ残余の領域部分
    をソース・ドレイン領域とする工程とを、少なくとも含
    むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】  チャネル領域に薄膜多結晶シリコンを
    用いるMOS型電界効果トランジスタの製造方法であっ
    て、絶縁層上に、ゲート電極,およびゲート酸化膜を順
    次に形成した後、第1導電形の不純物を含む多結晶,も
    しくは単結晶シリコン膜を形成する工程と、前記多結晶
    ,もしくは単結晶シリコン膜上に、第2導電形の不純物
    を含む第1の酸化膜を形成する工程と、前記第1の酸化
    膜をエッチバックして、前記ゲート電極のゲート酸化膜
    を介した各側壁面部に、セルフアラインで第2導電形の
    不純物の拡散源となる第1の酸化膜の枠付けを行なう工
    程と、前記枠付けされた第1の酸化膜と多結晶,もしく
    は単結晶シリコン膜上に、当該第1の酸化膜よりも低濃
    度の第2導電形の不純物を含む第3の酸化膜を形成する
    工程と、前記第3の酸化膜をエッチバックして、前記枠
    付けされた第1の酸化膜の各側壁面部に重ねて第2導電
    形の不純物の拡散源となる低濃度の第3の酸化膜の枠付
    けを行なう工程と、熱処理によって、前記多結晶,もし
    くは単結晶シリコン膜の該当領域部分に対し、前記枠付
    けされた第1の酸化膜から第2導電形の不純物を拡散さ
    せて第2導電形のチャネル領域を選択形成させ、かつ前
    記重ねて枠付けされた第3の酸化膜からの拡散によって
    低濃度の第1導電形領域を選択形成させ、かつ残余の領
    域部分をソース・ドレイン領域とする工程とを、少なく
    とも含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006511091A (ja) * 2002-12-19 2006-03-30 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 反転型FinFET薄膜トランジスタを用いたFinFETSRAMセル

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006511091A (ja) * 2002-12-19 2006-03-30 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 反転型FinFET薄膜トランジスタを用いたFinFETSRAMセル

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