JPH0521455A - 半導体集積回路装置の製造方法 - Google Patents

半導体集積回路装置の製造方法

Info

Publication number
JPH0521455A
JPH0521455A JP17152591A JP17152591A JPH0521455A JP H0521455 A JPH0521455 A JP H0521455A JP 17152591 A JP17152591 A JP 17152591A JP 17152591 A JP17152591 A JP 17152591A JP H0521455 A JPH0521455 A JP H0521455A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
insulating film
silicon
gate electrode
integrated circuit
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.)
Pending
Application number
JP17152591A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoshi Shida
聡 志田
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC 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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP17152591A priority Critical patent/JPH0521455A/ja
Publication of JPH0521455A publication Critical patent/JPH0521455A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】MOSトランジスタのゲート電極の段差を小さ
くすることにより、ソース・ドレインコンタクト上の電
極のステップカバレッジを大きく確保して、CMOS集
積回路の高集積化と同時に高信頼性を確保する。 【構成】タングステンシリサイド膜6上に第1シリコン
窒化膜7が設けられ、ゲートの側壁にはシリコン窒化膜
サイドウォール9aが設けられる。砒素のイオン注入に
よりn+ ソース・ドレイン領域11を形成後、熱リン酸
により第1シリコン窒化膜7とシリコン窒化膜サイドウ
ォール9aを除去する。その後、絶縁膜11の堆積、大
きなテーパーをつけたコンタクトの開孔,電極12の形
成を行ない、NMOSトランジスタが形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路装置の製
造方法に関し、特にLDD構造のMOSトランジスタの
形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のCMOS集積回路におけるNMO
Sトランジスタの製造方法を図面を用いて説明する。
【0003】図3は模式的工程断面図である。p型シリ
コン1上にフィールド酸化膜2とチャネルドープ領域3
を形成後、ゲート酸化膜4を形成する。次に燐を高濃度
にドープした多結晶シリコン膜5とタングステンシリサ
イド膜6とを堆積する。フォトレジスト(図示せず)を
マスクとして、タングステンシリサイド膜6と多結晶シ
リコン膜5とをパターニングして、ゲート電極を形成す
る。次に、タングステンシリサイド膜6と多結晶シリコ
ン膜5とをマスクとした燐のイオン注入によりn型LD
D領域9を形成する〔図3(a)〕。その後厚さ0.2
μm程度のシリコン酸化膜を熱CVD法により堆積し、
エッチバックを行ない、ゲート電極の側壁のみにシリコ
ン酸化膜サイドウォール14を残す。そして砒素のイオ
ン注入によりn+ 型ソース・ドレイン領域10を形成す
る〔図3(b)〕。その後、絶縁膜11の成長,コンタ
クトホールの形成,電極12の形成を行ないNMOSト
ランジスタが形成される〔図3(c)〕。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】MOSトランジスタの
高集積化に伴い、コンタクトの微細化が必要となり、そ
の結果、コンタクトのアスペクト比は大きくなる。コン
タクト領域上に設けられる電極12のステップカバレジ
を良好にするために、コンタクトの開孔は、まず等方性
のエッチングにより傾斜面を形成後、異方性のエッチン
グにより行われる。しかし図4に示すように、ソース・
ドレインコンタクトとゲート電極との間d1 も微細化さ
れると、タングステンシリサイド膜6と電極12の間隔
2 が小さくなるため、あまり大きな傾斜はつけられな
い。又、ステップカバレジが小さいと、マイグレーショ
ンによる電極の断線など信頼性上の問題点がある。この
ようなMOSトランジスタの高集積化に伴う問題を解決
するために、ポリサイド構造のゲート電極を薄く(すな
わちタングステンシリサイド膜6と多結晶シリコン膜5
との積層膜の膜厚を薄く)する方法がある。しかし、前
述した従来の製造方法では、ゲート電極の膜厚を薄くす
ると、LDD領域やソース・ドレイン領域を形成するた
めのイオン注入時に、不純物イオンがゲート電極を突き
抜けてチャネル領域3に導入されてしまう。それを避け
るために、イオン注入の加速電圧を下げると、MOSト
ランジスタのデバイス設計が困難となるため、容易にゲ
ート電極を薄くできないという問題点があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
装置の製造方法では、第1絶縁膜をマスクにしてゲート
電極の形成を行ない、第1絶縁膜並びにゲート電極をマ
スクとしたイオン注入によりLDD領域の形成を行な
い、第1絶縁膜並びにゲート電極の側面に第2絶縁膜サ
イドウォールを形成し、第1絶縁膜並びにゲート電極並
びに第2絶縁膜サイドウォールをマスクとしたイオン注
入によりソース・ドレイン領域を形成し、第1絶縁膜及
び第2絶縁膜サイドウォールを除去している。
【0006】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の第1の実施例の模式的工程断面図で
あり、CMOS集積回路におけるNチャネルMOSトラ
ンジスタの製造方法に応用したものである。
【0007】表面の不純物濃度が1016〜1017cm-3
のp型シリコン基板1上に厚さ0.8μm程度のフィー
ルド酸化膜2を形成後、ボロンのイオン注入によりチャ
ネルドープ領域3を設ける。次に、750〜900℃の
熱酸化法により厚さ10〜15nmのゲート酸化膜4を
形成後、全面に厚さ100nmの多結晶シリコン膜5を
堆積し、更に多結晶シリコン膜5に燐を高濃度ドープす
る。厚さ100nm程度のタングステンシリサイド膜6
と厚さ200nm程度の第1シリコン窒化膜7とを堆積
後、フォトレジストをマスクとして、第1シリコン窒化
膜7,タングステンシリサイド膜6,多結晶シリコン膜
5のパターニングを行なう。次に、フォトレジストを除
去後、加速電圧20〜50keV,ドーズ量2〜5×1
13cm-2の燐のイオン注入によりn型LDD領域8を
形成する〔図1(a)〕。この時、残存する第1シリコ
ン窒化膜7,タングステンシリサイド膜6,多結晶シリ
コン膜5及びフィールド酸化膜2がイオン注入のマスク
となる。
【0008】次に、全面に厚さ200nm程度の第2シ
リコン窒化膜9を熱CVD法により堆積後、第2シリコ
ン窒化膜9を第1シリコン窒化膜7,タングステンシリ
サイド膜6,多結晶シリコン膜5の側壁に残してエッチ
バックし、シリコン窒化膜サイドウォール9aを形成す
る。その後、加速電圧40〜70keV,ドーズ量1×
1016cm-2程度の砒素のイオン注入により、n+ 型ソ
ース・ドレイン領域10を形成する〔図1(b)〕。こ
の時、シリコン窒化膜サイドウォール9aと第1シリコ
ン窒化膜7,タングステンシリサイド膜6,多結晶シリ
コン膜5と、フィールド酸化膜2がイオン注入のマスク
となる。
【0009】次に、温度150〜180℃の熱リン酸を
用いて、シリコン窒化膜サイドウォール9aと第1シリ
コン窒化膜7とをエッチングする〔図1(c)〕。
【0010】その後、全面に厚さ0.5μm程度のBP
SG膜から成る絶縁膜11を成長後、コンタクト領域の
開孔を行なう。この時、電極の良好なステップカバレジ
を確保するために、バッファ弗酸による等方性のウェッ
トエッチングにより十分な傾斜をつけた後に、異方性の
ドライエッチングを行なう。その後、例えばTi/Ti
N/Al−Si−Cuから成る電極12を形成し、所望
の特性をもつNMOSトランジスタが形成される〔図1
(d)〕。
【0011】本実施例ではNチャネルMOSトランジス
タの製造方法について述べたが、PチャネルMOSトラ
ンジスタの製造方法への応用も可能である。本実施例に
おいて、p型シリコン基板1のかわりにn型シリコン基
板2を容易し、適切なチャネルドーピングを行ない、n
型LDD領域8のかわりにボロンのイオン注入によるp
型LDD領域を形成し、n+ 型ソース・ドレイン領域1
0のかわりにボロンのイオン注入によるp+ 型ソース・
ドレイン領域を形成すればよい。
【0012】本発明の第2の実施例を、図2を用いて説
明する。
【0013】第1の実施例と同様に、n型LDD領域8
を形成後、全面に厚さ50nm程度のシリコン酸化膜1
3と厚さ150nm程度の第2シリコン窒化膜9をCV
D法により堆積する〔図2(a)〕。
【0014】第2シリコン窒化膜9とシリコン酸化膜1
3とをエッチバックしてシリコン窒化膜サイドウォール
9a,シリコン酸化膜サイドウォール13aを形成した
後、第1の実施例と同様にn+ 型ソース・ドレイン領域
10を砒素のイオン注入により形成する〔図2
(b)〕。
【0015】次に、温度150〜180℃の熱リン酸を
用いて、シリコン窒化膜サイドウォール9aと第1シリ
コン窒化膜7とをエッチング除去する〔図2(c)〕。
【0016】その後、第1の実施例と同様に、絶縁膜1
1の堆積,コンタクトの開孔,電極12の形成を行なう
〔図2(d)〕。
【0017】本実施例では、第2シリコン窒化膜9の下
にシリコン酸化膜13を設けているため、熱リン酸によ
り第1シリコン窒化膜7をエッチングした後、シリコン
酸化膜サイドウォール13aが側壁として残る。その結
果、ゲート酸化膜4と多結晶シリコン膜5との界面が不
純物混入による汚染から保護されるため、安定な特性を
もつMOSトランジスタが得られる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体集積
回路装置の製造方法は、MOSトランジスタのゲート電
極材料膜上に第1絶縁膜を設け、これをLDD領域及び
ソースドレイン領域形成のためのイオン注入のマスクと
し、イオン注入後は第1絶縁膜を除去している。その結
果、ゲート電極の段差が小さくなるため、ソース・ドレ
インコンタクト領域とゲート電極との間隔が小さくて
も、コンタクト開孔時に十分な傾斜をつけることが可能
となる。
【0019】MOS集積回路の高集積化に伴い、コンタ
クト領域のアスペクト比は大きくなるが、本発明の製造
方法を用いれば、電極のステップカバレジを十分大きく
確保するためにコンタクト領域に大きな傾斜をつけるこ
とが可能となるため、高信頼性を確保できるという効果
がある。例えば0.8μmルールのCMOS集積回路に
おいて、従来技術ではコンタクト上の電極のステップカ
バレジ(電極厚さに対するd2 の割合と定義)が20〜
30%であったのに対し、本技術を用いることにより5
0%程度に改善する。
【0020】又、ゲート電極が薄くできることから、ゲ
ート・ソース間、ゲート・ドレイン間のフリンジング容
量が減少し、MOSトランジスタの高速動作が可能にな
るという効果もある。
【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の工程順
の断面図である。
【図2】本発明の第2の実施例を説明するための工程順
の断面図である。
【図3】従来技術を説明するための工程順の断面図であ
る。
【図4】従来技術を説明するための断面図であり、図3
(d)の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
1 p型シリコン基板 2 フィールド酸化膜 3 チャネルドープ領域 4 ゲート酸化膜 5 多結晶シリコン膜 6 タングステンシリサイド膜 7 第1シリコン窒化膜 8 n型LDD領域 9 第2シリコン窒化膜 9a シリコン窒化膜サイドウォール 10 n+ 型ソース・ドレイン領域 11 絶縁膜 12 電極 13 シリコン酸化膜 13a,14 シリコン酸化膜サイドウォール

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリコン基板上にゲート酸化膜を形成す
    る工程と、 前記ゲート酸化膜上にMOSトランジスタのゲート電極
    材料膜を堆積する工程と、 前記ゲート電極材料膜上に第1絶縁膜を堆積する工程
    と、 前記第1絶縁膜と前記ゲート電極とをパターニングする
    工程と、 前記第1絶縁膜と前記ゲート電極とをマスクの一部とす
    るイオン注入により、前記MOSトランジスタのLDD
    領域を形成する工程と、 第2絶縁膜を堆積する工程と、 前記第2絶縁膜を前記第1絶縁膜と前記ゲート電極との
    側面に残してエッチバックする工程と、 前記第2絶縁膜と前記第1絶縁膜と前記ゲート電極とを
    マスクの一部とするイオン注入により前記MOSトラン
    ジスタのソース・ドレイン領域を形成する工程と、 前記第1絶縁膜と前記第2絶縁膜とを除去する工程と、 を備えることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 前記ゲート電極が多結晶シリコン膜と金
    属シリサイド膜とから成るポリサイド構造であることを
    特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 前記第1絶縁膜及び前記第2絶縁膜がシ
    リコン窒化膜から成ることを特徴とする請求項1記載の
    半導体集積回路装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記第1絶縁膜及び前記第2絶縁膜がシ
    リコン窒化膜から成ることを特徴とする請求項2記載の
    半導体集積回路装置の製造方法。
JP17152591A 1991-07-12 1991-07-12 半導体集積回路装置の製造方法 Pending JPH0521455A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17152591A JPH0521455A (ja) 1991-07-12 1991-07-12 半導体集積回路装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17152591A JPH0521455A (ja) 1991-07-12 1991-07-12 半導体集積回路装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0521455A true JPH0521455A (ja) 1993-01-29

Family

ID=15924738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17152591A Pending JPH0521455A (ja) 1991-07-12 1991-07-12 半導体集積回路装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0521455A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6180472B1 (en) 1998-07-28 2001-01-30 Matsushita Electrons Corporation Method for fabricating semiconductor device
JP2010519724A (ja) * 2007-01-04 2010-06-03 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド 金属電極を有する半導体素子の形成、及び半導体素子の構造
WO2020189472A1 (ja) * 2019-03-20 2020-09-24 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6180472B1 (en) 1998-07-28 2001-01-30 Matsushita Electrons Corporation Method for fabricating semiconductor device
US6492665B1 (en) 1998-07-28 2002-12-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device
JP2010519724A (ja) * 2007-01-04 2010-06-03 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド 金属電極を有する半導体素子の形成、及び半導体素子の構造
WO2020189472A1 (ja) * 2019-03-20 2020-09-24 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3077630B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
US5489546A (en) Method of forming CMOS devices using independent thickness spacers in a split-polysilicon DRAM process
US5405806A (en) Method for forming a metal silicide interconnect in an integrated circuit
US7276407B2 (en) Method for fabricating semiconductor device
JPH09172173A (ja) 半導体装置及びその製造方法
US5304501A (en) BiCMOS process with low base recombination current bipolar transistors
JP2925008B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2924763B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0521455A (ja) 半導体集積回路装置の製造方法
JPH1027854A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH0738095A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2003031679A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH10189765A (ja) 半導体装置の製造方法
JP3038740B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2950009B2 (ja) BiCMOS集積回路装置及びその製造方法
JPH09266255A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0897414A (ja) 半導体装置
JP3062028B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3071512B2 (ja) BiCMOS型半導体集積回路の製造方法
KR970000463B1 (ko) 트랜치를 이용한 mosfet 및 그 제조방법
JPH05343419A (ja) 半導体装置
JP3956879B2 (ja) 半導体集積回路装置の製造方法
JPH05110071A (ja) 半導体装置
JPH0974143A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH06338561A (ja) 半導体装置およびその製造方法