JPH056999A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JPH056999A
JPH056999A JP3185279A JP18527991A JPH056999A JP H056999 A JPH056999 A JP H056999A JP 3185279 A JP3185279 A JP 3185279A JP 18527991 A JP18527991 A JP 18527991A JP H056999 A JPH056999 A JP H056999A
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JP
Japan
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gate electrode
polycrystalline silicon
film
semiconductor device
gate
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Application number
JP3185279A
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Japanese (ja)
Inventor
Osamu Sakamoto
治 坂本
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a semiconductor device where the leak current occurrence between a source and a drain and between the drain and a gate by the reduction of cell area can prevented and the length of the channel region can be controlled. CONSTITUTION:A polycrystalline silicon film is stacked to cover the gate electrodes a and 2a made on as base 1, and is etched anisotropically to form irregular gate electrodes b and 2b where the angles of the tops are smooth shapes. This is constituted such that a source region 4, a channel region 6, and a drain region 5 are made in parts on the polycrystalline silicon film 13 being so made as to cover these gate electrodes b and 2b through a gate insulating film 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は多結晶シリコン半導体
で形成した半導体装置及びその製造方法、特にMIS型
トランジスタ及びその製造方法に関し、特にゲートリー
ク電流及びソース領域とドレイン領域間でのリーク電流
を低減できるものに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device formed of a polycrystalline silicon semiconductor and a method of manufacturing the same, and more particularly to a MIS transistor and a method of manufacturing the same, and more particularly to gate leakage current and leakage current between a source region and a drain region. It relates to what can be reduced.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は特開昭57-60868号で示された、従
来の半導体装置、特に多結晶シリコン半導体で形成され
たMIS型トランジスタ部分の構造を示す断面図で、図
において、1は薄膜多結晶シリコンMISトランジスタ
を形成する下地、2はゲート電極、3はゲート絶縁膜、
4はソース領域、5はドレイン領域、6はチャネル領域
である。ゲート電極2は第一導電型の第1多結晶シリコ
ン膜で形成されており、ソース領域4,ドレイン領域
5,チャネル領域6は同一の第2多結晶シリコン膜で形
成されているが、第2多結晶シリコン膜を形成した後
に、ソース領域4,ドレイン領域5だけを同一の導電型
にしてソース領域4,ドレイン領域5たらしめている。
ゲート電極2とこのようなソース領域4,ドレイン領域
5,チャネル領域6とは、ゲート絶縁膜3によって電気
的に絶縁されている。この薄膜多結晶シリコンMISト
ランジスタを例えば、Pチャネル多結晶シリコンMIS
トランジスタとして形成し、完全CMOS型SRAMの
記憶素子の負荷部分に使用する場合には、下地1として
は単結晶シリコン半導体基板や上述以外のある導電型の
多結晶シリコン膜や半導体シリコンと高融点金属との化
合物である金属シリサイド膜等が、周知の堆積,写真蝕
刻等の技術により組み合わせられて種々の電子回路を構
成し、ゲート電極2を形成する第1多結晶シリコンを堆
積する前に、ある特定の一部を除いて全面が絶縁膜(図
示せず)で覆われ、ゲート電極2が下地の導電性の膜と
不必要なところで接続しないような構造になっている。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a sectional view showing the structure of a conventional semiconductor device, particularly a MIS type transistor portion formed of a polycrystalline silicon semiconductor, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 57-60868. Is a base for forming a thin film polycrystalline silicon MIS transistor, 2 is a gate electrode, 3 is a gate insulating film,
Reference numeral 4 is a source region, 5 is a drain region, and 6 is a channel region. The gate electrode 2 is formed of a first polycrystalline silicon film of the first conductivity type, and the source region 4, the drain region 5 and the channel region 6 are formed of the same second polycrystalline silicon film, but the second polycrystalline silicon film is formed. After the polycrystalline silicon film is formed, only the source region 4 and the drain region 5 are made to have the same conductivity type to serve as the source region 4 and the drain region 5.
The gate electrode 2 and the source region 4, the drain region 5, and the channel region 6 are electrically insulated by the gate insulating film 3. This thin film polycrystalline silicon MIS transistor is, for example, a P-channel polycrystalline silicon MIS transistor.
When it is formed as a transistor and is used as a load portion of a storage element of a complete CMOS type SRAM, the base 1 is a single crystal silicon semiconductor substrate, a conductive type polycrystalline silicon film other than those described above, semiconductor silicon and a refractory metal. Before the first polycrystalline silicon for forming the gate electrode 2 is deposited, a metal silicide film, which is a compound of the above, is combined by well-known techniques such as deposition and photo-etching to form various electronic circuits. Except for a specific part, the entire surface is covered with an insulating film (not shown) so that the gate electrode 2 is not connected to the underlying conductive film at an unnecessary point.

【0003】次に図5で示した多結晶シリコンMISト
ランジスタの製造方法を図6及び図7(b) について説明
する。まず、上述したように電子回路が構成され、不必
要なところは全て絶縁膜で覆われている下地1の上に、
ある導電型の第1多結晶シリコン膜7を例えば減圧CV
D(Chemical Vapor Deposition) 法を使用して膜厚15
0nm程度に堆積し、その後にフォトリソグラフィー法
を用いてレジスト膜8を形成する(図6(a) )。
Next, a method of manufacturing the polycrystalline silicon MIS transistor shown in FIG. 5 will be described with reference to FIGS. 6 and 7 (b). First, the electronic circuit is configured as described above, and unnecessary portions are all covered with the insulating film on the base 1.
For example, the first polycrystalline silicon film 7 of a certain conductivity type is reduced in pressure CV.
Film thickness of 15 using D (Chemical Vapor Deposition) method
After being deposited to about 0 nm, a resist film 8 is formed by the photolithography method (FIG. 6 (a)).

【0004】次にそのレジスト膜8をマスクとして例え
ばRIE(Reactive Ion Etching)法により、第1多結
晶シリコン膜7をエッチングしてゲート電極2を形成
し、レジスト膜8除去後、例えば減圧CVD法を用いて
所定の膜厚の例えば酸化膜を全面に堆積させてゲート絶
縁膜3を形成する(同図(b) )。
Next, using the resist film 8 as a mask, the first polycrystalline silicon film 7 is etched by, for example, RIE (Reactive Ion Etching) method to form the gate electrode 2. After removing the resist film 8, for example, low pressure CVD method. A gate insulating film 3 is formed by depositing, for example, an oxide film having a predetermined film thickness on the entire surface by using.

【0005】さらに、その上に第2多結晶シリコン膜9
を例えば減圧CVD法を用いて所定の膜厚だけ堆積し
(同図(c) )、それからフォトリソグラフィー法を用い
て図7(a) のようにレジスト膜10を形成し、そのレジ
スト膜10をマスクとして例えばイオン注入技術を用い
て、例えばBF2 + を全面に注入する(図7(a) )。
Further, a second polycrystalline silicon film 9 is formed thereon.
Is deposited to a predetermined film thickness by, for example, the low pressure CVD method (FIG. 7 (c)), and then a resist film 10 is formed by the photolithography method as shown in FIG. 7 (a). For example, BF 2 + is implanted into the entire surface by using, for example, an ion implantation technique as a mask (FIG. 7A).

【0006】最後に、注入したBF2 + のボロン(B)
イオンを熱処理で第2多結晶シリコン膜9中に拡散させ
ることによってP型になった部分がソース領域4,ドレ
イン領域5になり、レジスト膜10でマスクされてボロ
ン(B)イオンが拡散しなかった部分がチャネル領域6
となる(同図(b))。
Finally, injected BF 2 + boron (B)
P-type portions formed by diffusing ions into the second polycrystalline silicon film 9 by heat treatment become source regions 4 and drain regions 5, which are masked by the resist film 10 so that boron (B) ions do not diffuse. Channel part 6
(Fig. (B)).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置及び
その製造方法は以上のように構成されているので、チッ
プ面積を占める割合の高いメモリセルを縮小させ、且つ
記憶容量増を実現するには、メモリセルを構成する各素
子、例えばメモリセルの負荷として使用するPチャネル
多結晶トランジスタ等の面積を縮小させることによっ
て、メモリセル1つ当たりの面積(以下セルサイズと言
い換える)を小さくして集積度を高める必要がある。そ
の結果、ソース領域4とドレイン領域5の距離つまりチ
ャネル領域6は短くなり、パンチスルーが発生してリー
ク電流が増加してメモリの性能低下を生じる。また熱処
理によってソース領域4及びドレイン領域5内のP型不
純物を拡散させる際に、チャネル領域6がさらに短くな
って、最悪の場合にはチャネル領域6がなくなってしま
うという問題があった。
Since the conventional semiconductor device and the manufacturing method thereof are configured as described above, in order to reduce the memory cells occupying a large proportion of the chip area and increase the storage capacity. By reducing the area of each element constituting the memory cell, for example, a P-channel polycrystalline transistor used as a load of the memory cell, the area per memory cell (hereinafter referred to as cell size) is reduced and integrated. It is necessary to increase the degree. As a result, the distance between the source region 4 and the drain region 5, that is, the channel region 6 becomes shorter, punch-through occurs, the leak current increases, and the performance of the memory deteriorates. Further, when the P-type impurities in the source region 4 and the drain region 5 are diffused by the heat treatment, the channel region 6 becomes shorter, and in the worst case, the channel region 6 disappears.

【0008】さらに図5に示す通りゲート電極2の断面
形状が矩形であることから、ゲート電極2とソース領域
4の間は強電界になり易く、ゲート絶縁膜3を通してゲ
ート電極2とソース領域4の間にもリーク電流が流れて
メモリとしての性能を低下させ、ゲート絶縁膜3の信頼
性は低下するという問題があった。
Further, as shown in FIG. 5, since the gate electrode 2 has a rectangular cross-sectional shape, a strong electric field is likely to be generated between the gate electrode 2 and the source region 4, and the gate electrode 2 and the source region 4 are passed through the gate insulating film 3. There is a problem in that a leak current flows during that time, which deteriorates the performance as a memory, and the reliability of the gate insulating film 3 decreases.

【0009】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、素子面積を縮小しても、ソース
領域とドレイン領域間及びゲート電極とソース領域間で
のリーク電流による性能低下がなく、所望の長さのチャ
ネル領域を得られ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。
The present invention has been made in order to solve the above problems. Even if the element area is reduced, the performance is deteriorated due to the leakage current between the source region and the drain region and between the gate electrode and the source region. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device capable of obtaining a channel region having a desired length and a manufacturing method thereof.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体装
置は、下地基板上に形成されたゲート電極と、該ゲート
電極上に絶縁膜を介して形成されたチャネル領域とを有
する薄膜多結晶シリコンMISトランジスタを備えたも
のにおいて、上記ゲート電極は、上記下地基板上に形成
された複数個の凸型の第1層目のゲート電極を第2層目
のゲート電極で接続してなる複数個の凹凸部を有する1
つのゲート電極であるものである。
A semiconductor device according to the present invention is a thin film polycrystalline silicon having a gate electrode formed on a base substrate and a channel region formed on the gate electrode via an insulating film. In a device including a MIS transistor, the gate electrode is formed by connecting a plurality of convex first-layer gate electrodes formed on the base substrate with second-layer gate electrodes. 1 with irregularities
It is one gate electrode.

【0011】またこの発明に係る半導体装置は、下地基
板上に形成されたゲート電極と、該ゲート電極上に絶縁
膜を介して形成されたチャネル領域とを有する薄膜多結
晶シリコンMISトランジスタを備えたものにおいて、
上記ゲート電極の上端部の角の部分が滑らかな形状にな
るよう形成したものである。
The semiconductor device according to the present invention further comprises a thin film polycrystalline silicon MIS transistor having a gate electrode formed on a base substrate and a channel region formed on the gate electrode via an insulating film. In things,
The corners of the upper end of the gate electrode are formed to have a smooth shape.

【0012】またこの発明に係る半導体装置は、上記ゲ
ート電極を規則正しい周期で凹凸が現れる下地基板上に
形成したものである。
In the semiconductor device according to the present invention, the gate electrode is formed on a base substrate on which irregularities appear at regular intervals.

【0013】またこの発明に係る半導体装置の製造方法
は、下地基板上に堆積した第1の多結晶シリコン膜をエ
ッチングして、複数個の凸型からなる第1層目のゲート
電極を形成する工程と、該第1層目のゲート電極を覆う
ように堆積した第2の多結晶シリコン膜を異方性エッチ
ングして、上端部の角の部分の形状が滑らかな、複数個
の凹凸型をした第2層目のゲート電極を形成する工程
と、該第2層目のゲート電極を覆うように形成した絶縁
膜上に第3の多結晶シリコン膜を堆積する工程と、該第
3の多結晶シリコン膜の上記第2層目のゲート電極上部
に相当する部分を覆うように形成したレジスト膜をマス
クとして、イオン注入により上記第3の多結晶シリコン
膜にソース領域及びドレイン領域を形成し、上記レジス
ト膜の直下をチャネル領域とする工程とを含むものであ
る。
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the first polycrystalline silicon film deposited on the underlying substrate is etched to form a plurality of convex first-layer gate electrodes. And anisotropic etching of the second polycrystalline silicon film deposited so as to cover the gate electrode of the first layer to form a plurality of concave-convex molds with smooth corners at the upper end. The step of forming the second-layer gate electrode, the step of depositing a third polycrystalline silicon film on the insulating film formed so as to cover the second-layer gate electrode, and the step of forming the third polycrystalline silicon film. A source region and a drain region are formed in the third polycrystalline silicon film by ion implantation using a resist film formed so as to cover a portion of the crystalline silicon film corresponding to the upper portion of the second-layer gate electrode, as a mask, Channel just below the resist film It is intended to include a step for a region.

【0014】[0014]

【作用】この発明における半導体装置は、ゲート電極が
複数個の凸型を有しているので、ソース領域とドレイン
領域間でのリーク電流を減少でき、所望の長さのチャネ
ル領域を形成することができる。
In the semiconductor device according to the present invention, since the gate electrode has a plurality of convex shapes, the leak current between the source region and the drain region can be reduced and a channel region having a desired length can be formed. You can

【0015】またこの発明における半導体装置は、ゲー
ト電極の上端部の角の部分が滑らかな形状をしているの
で、ゲート絶縁膜を通して流れるゲートリーク電流をな
くすことができる。
Further, in the semiconductor device according to the present invention, since the corner portion of the upper end portion of the gate electrode has a smooth shape, the gate leak current flowing through the gate insulating film can be eliminated.

【0016】さらにこの発明における半導体装置は、元
々ある程度の凹凸部分を有する下地基板の凸部にゲート
電極を形成するので、従来と同じ膜厚のゲート電極で同
様の効果を得ることができる。
Further, in the semiconductor device according to the present invention, since the gate electrode is formed on the convex portion of the underlying substrate which originally has a certain degree of irregularities, the same effect can be obtained with the gate electrode having the same film thickness as the conventional one.

【0017】またこの発明における半導体装置の製造方
法は、下地基板上に形成した複数個の凸型からなる第1
層目のゲート電極を覆うように堆積した第2の多結晶シ
リコン膜を異方性エッチングして第2層目のゲート電極
を形成する構成としたので、上端部の角の部分が滑らか
な形状で複数個の凹凸部からなるゲート電極を容易に得
ることができる。
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises a first convex structure formed on a base substrate.
Since the second polycrystalline silicon film deposited so as to cover the gate electrode of the first layer is anisotropically etched to form the gate electrode of the second layer, the corner portion of the upper end has a smooth shape. Thus, it is possible to easily obtain a gate electrode including a plurality of uneven portions.

【0018】[0018]

【実施例】図1はこの発明の一実施例による半導体装置
の構造を示す断面図であり、図において、1は多結晶シ
リコンMISトランジスタを形成する下地、a及び2a
はその多結晶シリコンMISトランジスタのゲート電極
で、この発明による多結晶シリコンMISトランジスタ
のゲート電極に特徴的な段差を設けるためのものであ
る。b及び2bはゲート電極で、やはりこの発明に特徴
的な、ゲート電極をその上端部の角の部分が滑らかな形
状になるよう形成するためのものであり、このゲート電
極b及び2bは電気的にはゲート電極a及び2aと導通
している。3はゲート絶縁膜、4はソース領域、5はド
レイン領域、6はチャネル領域である。ゲート電極a,
2aとゲート電極b,2bとは、ある同じ導電型の多結
晶シリコン膜で形成されているので、上述の通り導通す
るものである。またソース領域4,ドレイン領域5,チ
ャネル領域6は同一の多結晶シリコン膜で形成されてお
り、その多結晶シリコン膜を形成した後にソース領域4
とドレイン領域5のみを同一のある導電型にして、ソー
ス領域4及びドレイン領域5たらしめている。さらにゲ
ート電極a,2a及びゲート電極b,2bは、ゲート絶
縁膜3を介してソース領域4,ドレイン領域5及びチャ
ネル領域6と電気的に絶縁されている。また下地1は、
この多結晶シリコンMISトランジスタを例えばPチャ
ネル多結晶シリコンMISトランジスタとして形成し、
完全CMOS型のSRAMのメモリセルの負荷として使
用する場合には、単結晶シリコン半導体基板や上述した
以外のある導電型の多結晶シリコン膜や半導体シリコン
と高融点金属との化合物である金属シリサイド膜等を堆
積,写真蝕刻等の技術により組み合わせて種々の電子回
路を構成しているが、ゲート電極a,2a及びゲート電
極b,2bを形成する多結晶シリコンを堆積する前に、
ある特定の一部を除いて全面を絶縁膜(図示せず)で覆
って、ゲート電極a,2a及びゲート電極b,2bが下
地1の導電性の膜と不必要なところで接続されないよう
な構造になっている。
1 is a cross-sectional view showing the structure of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, in which 1 is a base forming a polycrystalline silicon MIS transistor, and a and 2a.
Is a gate electrode of the polycrystalline silicon MIS transistor, and is for providing a characteristic step in the gate electrode of the polycrystalline silicon MIS transistor according to the present invention. b and 2b are gate electrodes, which are also characteristic of the present invention, for forming the gate electrode so that the corners of the upper end thereof have a smooth shape. The gate electrodes b and 2b are electrically Is electrically connected to the gate electrodes a and 2a. 3 is a gate insulating film, 4 is a source region, 5 is a drain region, and 6 is a channel region. Gate electrode a,
Since 2a and the gate electrodes b and 2b are formed of a polycrystalline silicon film having the same conductivity type, they are conductive as described above. The source region 4, the drain region 5 and the channel region 6 are formed of the same polycrystalline silicon film, and the source region 4 is formed after the polycrystalline silicon film is formed.
Only the drain region 5 and the drain region 5 have the same conductivity type, so that the source region 4 and the drain region 5 are used. Further, the gate electrodes a and 2 a and the gate electrodes b and 2 b are electrically insulated from the source region 4, the drain region 5 and the channel region 6 via the gate insulating film 3. The base 1 is
This polycrystalline silicon MIS transistor is formed as, for example, a P-channel polycrystalline silicon MIS transistor,
When used as a load of a memory cell of a complete CMOS type SRAM, a single crystal silicon semiconductor substrate, a polycrystalline silicon film of a conductivity type other than the above, or a metal silicide film which is a compound of semiconductor silicon and a refractory metal Although various electronic circuits are formed by combining the above materials by a technique such as deposition and photolithography, before depositing the polycrystalline silicon forming the gate electrodes a, 2a and the gate electrodes b, 2b,
A structure in which the entire surface except for a specific part is covered with an insulating film (not shown) so that the gate electrodes a and 2a and the gate electrodes b and 2b are not connected to the conductive film of the base 1 at unnecessary points. It has become.

【0019】次に、この発明による多結晶シリコンMI
Sトランジスタの製造方法を図2名いし図3(c) につい
て説明する。まず、先に述べたように単結晶シリコン半
導体基板や多結晶シリコン膜や金属シリサイド膜を組み
合わせ電子回路が構成されており、不必要なところは全
て絶縁膜で覆われている下地1の上に、ある導電型の多
結晶シリコン膜を例えば減圧CVD法を用いて、従来の
ゲート電極の膜厚よりも厚い膜厚X2 で堆積し、写真蝕
刻技術を使ってゲート電極a,2aを形成する(図2
(a) )。
Next, the polycrystalline silicon MI according to the present invention is used.
A method of manufacturing the S transistor will be described with reference to FIG. First, as described above, an electronic circuit is configured by combining a single crystal silicon semiconductor substrate, a polycrystalline silicon film, and a metal silicide film, and unnecessary portions are all formed on the base 1 covered with an insulating film. , A certain conductivity type polycrystalline silicon film is deposited with a film thickness X 2 larger than that of a conventional gate electrode by using, for example, a low pressure CVD method, and the gate electrodes a and 2a are formed by using a photo-etching technique. (Fig. 2
(a)).

【0020】続いて全面に、そのゲート電極a,2aの
多結晶シリコン膜と同じ導電型の多結晶シリコン膜11
を、例えば減圧CVD法を用いて堆積する(同図(b)
)。その多結晶シリコン膜11の膜厚X3 (同図(b)
に図示)は、同図(a) に示した2つのゲート電極a,2
a間の距離X1 の約1/3以下になるよう設定する。そ
れは2つのゲート電極a,2aの間隙にもゲート絶縁膜
3及びチャネル領域6を形成するためである。また、2
つのゲート電極a,2aと多結晶シリコン膜11は、同
じ導電型であるため電気的に導通するものである。
Then, on the entire surface, a polycrystalline silicon film 11 of the same conductivity type as the polycrystalline silicon film of the gate electrodes a and 2a is formed.
Is deposited by using, for example, a low pressure CVD method (FIG. 2 (b)).
). The thickness X 3 of the polycrystalline silicon film 11 (the same figure (b)
Shows the two gate electrodes a and 2 shown in FIG.
The distance is set to be about 1/3 or less of the distance X 1 between a. This is because the gate insulating film 3 and the channel region 6 are also formed in the gap between the two gate electrodes a and 2a. Also, 2
Since the two gate electrodes a and 2a and the polycrystalline silicon film 11 have the same conductivity type, they are electrically conductive.

【0021】次に、例えば異方性エッチング技術を用い
てこの多結晶シリコン膜11を途中までエッチングし
て、第2層目の電極b,2bを形成する(同図(c) )。
このときゲート電極a,2aの上に堆積された多結晶シ
リコン膜11の上端の角の部分が丸みを帯びる。
Next, the polycrystalline silicon film 11 is partially etched by using, for example, an anisotropic etching technique to form the electrodes b and 2b of the second layer (FIG. 2 (c)).
At this time, the corners at the upper end of the polycrystalline silicon film 11 deposited on the gate electrodes a and 2a are rounded.

【0022】その後にフォトリソグラフィー技術により
レジスト膜12を形成し、このレジスト膜12をマスク
として、例えばRIE法で不必要な多結晶シリコン膜1
1をエッチングする(図3(a) )。
After that, a resist film 12 is formed by a photolithography technique, and using the resist film 12 as a mask, for example, an unnecessary polycrystalline silicon film 1 is formed by the RIE method.
1 is etched (FIG. 3 (a)).

【0023】続いて、例えば減圧CVD法を用いて所定
の膜厚の例えば酸化膜を堆積させてゲート絶縁膜3を形
成し、次に例えば減圧CVD法を用いて所定の膜厚の多
結晶シリコン膜13を形成し、その上にフォトリソグラ
フィー技術によりレジスト膜14を形成してから、その
レジスト膜14をマスクとして、例えばイオン注入技術
を用いて例えばBF2 + を注入する(同図(b) )。
Then, a gate insulating film 3 is formed by depositing, for example, an oxide film having a predetermined film thickness by using, for example, the low pressure CVD method, and then polycrystalline silicon having a predetermined film thickness by using the low pressure CVD method. A film 13 is formed, a resist film 14 is formed thereon by a photolithography technique, and then BF 2 +, for example, is implanted using the resist film 14 as a mask by using, for example, an ion implantation technique (FIG. 2B). ).

【0024】最後にBF2 + のボロン(B)が熱処理さ
れて多結晶シリコン膜13中を拡散することによってP
型になった部分がソース領域4,ドレイン領域5にな
り、レジスト膜14でマスクされてボロン(B)が拡散
しなかった部分がチャネル領域6となる(同図(c) )。
なおチャネル領域6の長さは、ソース領域4及びドレイ
ン領域5を形成する時のイオン注入条件とその後の熱処
理時間さえ一定にしておけば、ゲート電極a,2aを形
成するための多結晶シリコン膜の膜厚X2 とその2つの
ゲート電極a,2a間の距離X1 を調整することによっ
て制御できる。
Finally, BF 2 + boron (B) is heat-treated and diffused in the polycrystalline silicon film 13 to form P.
The parts which become the mold become the source region 4 and the drain region 5, and the part where the boron (B) is not diffused by being masked by the resist film 14 becomes the channel region 6 (FIG. 3 (c)).
The length of the channel region 6 is a polycrystalline silicon film for forming the gate electrodes a and 2a if the ion implantation conditions for forming the source region 4 and the drain region 5 and the subsequent heat treatment time are kept constant. Can be controlled by adjusting the film thickness X 2 and the distance X 1 between the two gate electrodes a and 2a.

【0025】本実施例では上述のように、下地基板1上
に形成されたゲート電極a,2aを第2層目のゲート電
極b,2bで接続することによって、複数個の凹凸部を
有する1つのゲート電極を形成したので、この凹凸部に
沿って形成されるチャネル領域6の長さ即ちソース領域
4とドレイン領域5との距離は、従来構造の多結晶シリ
コンMISトランジスタのチャネル領域に比べて長くな
るため、パンチスルーの発生を抑えやすくなって、ソー
ス領域4とドレイン領域5間でのリーク電流を低減で
き、かつチャネル領域6の長さは、ソース領域4及びド
レイン領域5形成時のイオン注入条件とその後の熱処理
時間さえ一定にしておけば、ゲート電極a,2aを形成
するための多結晶シリコン膜の膜厚X2 と、2つのゲー
ト電極a,2a間の距離X1 とを調整することによって
制御可能となり、熱処理時にソース領域4及びドレイン
領域5から不純物が拡散してチャネル領域6がなくなる
のを防止できる。
In this embodiment, as described above, the gate electrodes a and 2a formed on the base substrate 1 are connected by the gate electrodes b and 2b of the second layer to form a plurality of concave and convex portions 1. Since the two gate electrodes are formed, the length of the channel region 6 formed along the uneven portion, that is, the distance between the source region 4 and the drain region 5 is smaller than that of the channel region of the polycrystalline silicon MIS transistor having the conventional structure. Since it becomes longer, it is easy to suppress the occurrence of punch through, the leak current between the source region 4 and the drain region 5 can be reduced, and the length of the channel region 6 is the same as that of the ions when the source region 4 and the drain region 5 are formed. if implantation conditions and the subsequent heat treatment time even Oke set constant, the polycrystalline silicon film for forming the gate electrode a, the 2a and thickness X 2, 2 two gate electrodes a, between 2a Away X 1 and enables controlled by adjusting the, from the channel region 6 is eliminated can be prevented from diffusing impurities from the source region 4 and drain region 5 during the heat treatment.

【0026】またそのゲート電極b,2bは、異方性エ
ッチング技術によって上端部の角の部分が滑らかになっ
て、下地であるゲート電極a,2aの形状を反映しない
ため、従来構造では除去することができなかったソース
領域4とゲート電極間の強電界が緩和され、ゲートリー
ク電流を低減することができる。
Further, the gate electrodes b and 2b are removed by the conventional structure because the corners of the upper end are smoothed by the anisotropic etching technique and do not reflect the shape of the underlying gate electrodes a and 2a. The strong electric field between the source region 4 and the gate electrode, which could not be achieved, is relaxed, and the gate leak current can be reduced.

【0027】また、下地1上に2つの凸型のゲート電極
a,2aを形成し、そのゲート電極a,2aを覆うよう
に堆積した多結晶シリコン膜11を異方性エッチングし
て形成したゲート電極b,2bで、2つのゲート電極
a,2aを接続して全体で1つのゲート電極を形成する
ようにしたので、上端部の角の部分が滑らかな形状で複
数の凹凸部を有するゲート電極を容易に形成することが
できる。
A gate formed by forming two convex gate electrodes a and 2a on the base 1 and anisotropically etching the polycrystalline silicon film 11 deposited so as to cover the gate electrodes a and 2a. Since the two gate electrodes a and 2a are connected by the electrodes b and 2b to form one gate electrode as a whole, the gate electrode having a plurality of uneven portions with a smooth corner at the upper end portion Can be easily formed.

【0028】また図4はこの発明の他の実施例による半
導体装置の構造を示す断面図である。第1の実施例とは
違って、元々ある程度の凹凸部分がある下地1の凸部に
ゲート電極a,2aを形成するので、その凸部によって
ゲート電極a,2aの高さが強調されるため、ゲート電
極a,2aを形成するための多結晶シリコン膜を従来構
造のものと同じ膜厚で堆積しても、第1の実施例と同様
の効果を奏する。
FIG. 4 is a sectional view showing the structure of a semiconductor device according to another embodiment of the present invention. Unlike the first embodiment, since the gate electrodes a and 2a are formed on the convex portions of the base 1 which originally have some irregularities, the height of the gate electrodes a and 2a is emphasized by the convex portions. Even if a polycrystalline silicon film for forming the gate electrodes a and 2a is deposited with the same film thickness as that of the conventional structure, the same effect as that of the first embodiment is obtained.

【0029】さらに、例えば完全CMOS型SRAMの
ように記憶素子がマトリックス状に規則正しく配列する
メモリセル部を有する記憶用ICでは、図4のような下
地1の凹凸部が規則正しい周期で現れる。そのような下
地1上に上述のゲート電極a,2aを従来例と同じ膜厚
で形成すれば、非常に多くの多結晶シリコンMISトラ
ンジスタに上述の有効な効果が同時に、しかも均一に得
られることになり、その結果、記憶素子集合体としての
ICの性能、特にどの記憶素子の性能も均一で非常に優
れた完全CMOS型SRAMを実現できる。
Further, in a memory IC having memory cell portions in which memory elements are regularly arranged in a matrix like a complete CMOS type SRAM, for example, irregularities of the base 1 appear at regular intervals. If the above-mentioned gate electrodes a and 2a are formed on such an underlayer 1 with the same film thickness as in the conventional example, the above-mentioned effective effects can be obtained simultaneously and uniformly in a large number of polycrystalline silicon MIS transistors. As a result, it is possible to realize a complete CMOS type SRAM in which the performance of an IC as a storage element assembly, particularly the performance of any storage element is uniform.

【0030】なお本実施例では、ゲート電極a,2aを
2つの凸部で構成しているが、所望のチャネル領域6の
長さに応じて3つ以上の凸部を設けるようにしてもよ
い。
In this embodiment, the gate electrodes a and 2a are composed of two convex portions, but three or more convex portions may be provided depending on the desired length of the channel region 6. .

【0031】[0031]

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、このゲ
ート電極は、第1層目のゲート電極を第2層目のゲート
電極で接続してなる複数個の凹凸部を有する1つのゲー
ト電極としたので、その凹凸沿いに形成されるチャネル
領域の長さを長くでき、パンチスルーの発生を抑えてリ
ーク電流を減少させ、メモリ性能を向上させる効果があ
る上に、不純物拡散時にチャネル領域の長さを制御でき
る半導体装置を得られる効果がある。
As described above, according to the present invention, this gate electrode is one gate having a plurality of concavo-convex portions formed by connecting the first-layer gate electrode with the second-layer gate electrode. Since it is an electrode, the length of the channel region formed along the irregularities can be increased, which has the effect of suppressing the occurrence of punch-through, reducing the leak current, and improving the memory performance. There is an effect that a semiconductor device whose length can be controlled can be obtained.

【0032】またゲート電極の上端部での角の部分が滑
らかな形状をしているので、ゲートリーク電流を低減で
き、やはりメモリ性能を向上できる効果がある。
Further, since the corner portion at the upper end of the gate electrode has a smooth shape, the gate leak current can be reduced and the memory performance can be improved.

【0033】さらに、下地上に堆積した従来のゲート電
極の膜厚よりも厚い第1の多結晶シリコン膜から2つの
第1層目のゲート電極を形成し、その上を覆うように堆
積した第2の多結晶シリコン膜を異方性エッチングして
第2層目のゲート電極を形成して、全体で1つのゲート
電極を形成するようにしたので、上端部の角の部分が滑
らかな形状で複数の凹凸型をしたゲート電極を容易に形
成できる効果がある。
Further, two first-layer gate electrodes are formed from the first polycrystalline silicon film thicker than the film thickness of the conventional gate electrode deposited on the underlayer, and the first gate electrode deposited so as to cover the first gate electrode. Since the second polycrystalline silicon film is anisotropically etched to form the second-layer gate electrode and one gate electrode is formed as a whole, the corners of the upper end portion are smooth. There is an effect that a plurality of uneven gate electrodes can be easily formed.

【0034】しかも、下地に元々ある程度の凹凸部分が
ある場合、ゲート電極の膜厚は従来と同じで同様の効果
を得られ、さらに記憶素子がマトリックス状に規則正し
く配列されているメモリセル部に特徴的に現れる下地の
凹凸部に形成すれば、上述の有効な効果が同時にしかも
均一に確保でき、全ての記憶素子の性能が均一で非常に
優れた記憶素子集合体としてのICを実現できる効果が
ある。
In addition, when the underlying layer originally has a certain degree of unevenness, the film thickness of the gate electrode is the same as the conventional one, and the same effect can be obtained, and further, the memory cells are characterized in that the memory elements are regularly arranged in a matrix. If the unevenness of the underlying substrate is formed, it is possible to secure the above-mentioned effective effects simultaneously and uniformly, and it is possible to realize an IC as a memory device aggregate having uniform performance of all memory devices. is there.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例による半導体装置の構造を
示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a structure of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の一実施例による半導体装置の製造方
法を示す概略断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross sectional view showing the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図3】この発明の一実施例による半導体装置の製造方
法を示す概略断面図である。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図4】この発明による半導体装置の他の実施例の構造
を示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing the structure of another embodiment of the semiconductor device according to the present invention.

【図5】従来の半導体装置の構造を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a structure of a conventional semiconductor device.

【図6】従来の半導体装置の製造方法を示す概略断面図
である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a conventional method for manufacturing a semiconductor device.

【図7】従来の半導体装置の製造方法を示す概略断面図
である。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a method for manufacturing a conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 下地 a,2a ゲート電極 b,2b ゲート電極 3 ゲート絶縁膜 4 ソース領域 5 ドレイン領域 6 チャネル領域 11 多結晶シリコン膜 12 レジスト膜 13 多結晶シリコン膜 14 レジスト膜 1 groundwork a, 2a Gate electrode b, 2b gate electrode 3 Gate insulation film 4 Source area 5 drain region 6 channel area 11 Polycrystalline silicon film 12 Resist film 13 Polycrystalline silicon film 14 Resist film

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成3年11月19日[Submission date] November 19, 1991

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0002[Name of item to be corrected] 0002

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は特開昭57−60868号で示さ
れた、従来の半導体装置、特に多結晶シリコン半導体で
形成されたMIS型トランジスタ部分の構造を示す断面
図で、図において、1は薄膜多結晶シリコンMISトラ
ンジスタを形成する下地、2はゲート電極、3はゲート
絶縁膜、4はソース領域、5はドレイン領域、6はチャ
ネル領域である。ゲート電極2は第一導電型の第1多結
晶シリコン膜で形成されており、ソース領域4,ドレイ
ン領域5,チャネル領域6は同一の第2多結晶シリコン
膜で形成されているが、第2多結晶シリコン膜を形成し
た後に、ソース領域4,ドレイン領域5だけを同一の導
電型にしてソース領域4,ドレイン領域5たらしめてい
る。ゲート電極2とこのようなソース領域4,ドレイン
領域5,チャネル領域6とは、ゲート絶縁膜3によって
電気的に絶縁されている。この薄膜多結晶シリコンMI
Sトランジスタを例えば、Pチャネル多結晶シリコンM
ISトランジスタとして形成し、完全CMOS型SRA
Mの記憶素子の負荷部分に使用する場合には、下地1と
しては単結晶シリコン半導体基板やある導電型の多結晶
シリコン膜や半導体シリコンと高融点金属との化合物で
ある金属シリサイド膜等が、周知の堆積,写真蝕刻等の
技術により組み合わせられて種々の電子回路を構成し、
ゲート電極2を形成する第1多結晶シリコンを堆積する
前に、ある特定の一部を除いて全面が絶縁膜(図示せ
ず)で覆われ、ゲート電極2が下地の導電性の膜と不必
要なところで接続しないような構造になっている。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a sectional view showing the structure of a conventional semiconductor device, particularly a MIS type transistor portion formed of a polycrystalline silicon semiconductor, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 57-60868. Is a base for forming a thin film polycrystalline silicon MIS transistor, 2 is a gate electrode, 3 is a gate insulating film, 4 is a source region, 5 is a drain region, and 6 is a channel region. The gate electrode 2 is formed of a first polycrystalline silicon film of the first conductivity type, and the source region 4, the drain region 5 and the channel region 6 are formed of the same second polycrystalline silicon film, but the second polycrystalline silicon film is formed. After the polycrystalline silicon film is formed, only the source region 4 and the drain region 5 are made to have the same conductivity type to serve as the source region 4 and the drain region 5. The gate electrode 2 and the source region 4, the drain region 5, and the channel region 6 are electrically insulated by the gate insulating film 3. This thin film polycrystalline silicon MI
The S transistor is, for example, a P channel polycrystalline silicon M
Formed as an IS transistor, complete CMOS type SRA
When used in the load portion of the memory element M is a metal silicide film or the like is a compound of the polycrystalline silicon film and semiconductor silicon and the refractory metal conductivity type Ru Hi single crystal silicon semiconductor substrate as the base 1, Various electronic circuits are constructed by combining well-known techniques such as deposition and photolithography.
Before depositing the first polycrystalline silicon which forms the gate electrode 2, the entire surface is covered with an insulating film (not shown) except for a specific part, so that the gate electrode 2 is not separated from the underlying conductive film. It is structured so that it will not be connected where necessary.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0004[Correction target item name] 0004

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0004】次にそのレジスト膜8をマスクとして例え
ばRIE(Reactive Ion Etchin
g)法により、第1多結晶シリコン膜7をエッチングし
てゲート電極2を形成し、レジスト膜8除去後、例え
ば減圧CVD法を用いて所定の膜厚の例えば酸化膜を全
面に堆積させてゲート絶縁膜3を形成する(同図
(b))
Next, using the resist film 8 as a mask, for example, RIE (Reactive Ion Etchin)
g) method, the first polycrystalline silicon film 7 is etched to form the gate electrode 2, the resist film 8 is removed, and then, for example, a low pressure CVD method is used to deposit an oxide film of a predetermined thickness on the entire surface. To form the gate insulating film 3 (FIG. 3B).

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0008[Correction target item name] 0008

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0008】さらに図5に示す通りゲート電極2の断面
形状が矩形であることから、ゲート電極2とドレイン領
域5の間は強電界になり易く、ゲート絶縁膜3を通して
ゲート電極2とドレイン領域5の間にもリーク電流が流
れてメモリとしての性能を低下させ、ゲート絶縁膜3の
信頼性は低下するという問題があった。
Further, as shown in FIG. 5, since the gate electrode 2 has a rectangular cross section, the gate electrode 2 and the drain region are
A strong electric field is likely to be generated between the regions 5 , and a leak current also flows between the gate electrode 2 and the drain region 5 through the gate insulating film 3 to deteriorate the performance as a memory and reduce the reliability of the gate insulating film 3. There was a problem.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0009[Correction target item name] 0009

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0009】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、素子面積を縮小しても、ソース
領域とドレイン領域間及びゲート電極とドレイン領域間
でのリーク電流による性能低下がなく、所望の長さの
チャネル領域を得られ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。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems. Even if the element area is reduced, the source region and the drain region, and the gate electrode and the drain region are disposed between the source region and the drain region.
No performance degradation due to leakage current at 5, and an object thereof is to provide a semiconductor device and a manufacturing method thereof to obtain a channel region of a desired length.

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0018[Correction target item name] 0018

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0018】[0018]

【実施例】図1はこの発明の一実施例による半導体装置
の構造を示す断面図であり、図において、1は多結晶シ
リコンMISトランジスタを形成する下地、a及び2a
はその多結晶シリコンMISトランジスタのゲート電極
で、この発明による多結晶シリコンMISトランジスタ
のゲート電極に特徴的な段差を設けるためのものであ
る。b及び2bはゲート電極で、やはりこの発明に特徴
的な、ゲート電極をその上端部の角の部分が滑らかな形
状になるよう形成するためのものであり、このゲート電
極b及び2bは電気的にはゲート電極a及び2aと導通
している。3はゲート絶縁膜、4はソース領域、5はド
レイン領域、6はチャネル領域である。ゲート電極a,
2aとゲート電極b,2bとは、ある同じ導電型の多結
晶シリコン膜で形成されているので、上述の通り導通す
るものである。またソース領域4,ドレイン領域5,チ
ャネル領域6は同一の多結晶シリコン膜で形成されてお
り、その多結晶シリコン膜を形成した後にソース領域4
とドレイン領域5のみを同一のある導電型にして、ソー
ス領域4及びドレイン領域5たらしめている。さらにゲ
ート電極a,2a及びゲート電極b,2bは、ゲート絶
縁膜3を介してソース領域4,ドレイン領域5及びチャ
ネル領域6と電気的に絶縁されている。また下地1は、
この多結晶シリコンMISトランジスタを例えばPチャ
ネル多結晶シリコンMISトランジスタとして形成し、
完全CMOS型のSRAMのメモリセルの負荷として使
用する場合には、単結晶シリコン半導体基板やある導電
型の多結晶シリコン膜や半導体シリコンと高融点金属と
の化合物である金属シリサイド膜等を堆積,写真蝕刻等
の技術により組み合わせて種々の電子回路を構成してい
るが、ゲート電極a,2a及びゲート電極b,2bを形
成する多結晶シリコンを堆積する前に、ある特定の一部
を除いて全面を絶縁膜(図示せず)で覆って、ゲート電
極a,2a及びゲート電極b,2bが下地1の導電性の
膜と不必要なところで接続されないような構造になって
いる。
1 is a cross-sectional view showing the structure of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, in which 1 is a base forming a polycrystalline silicon MIS transistor, and a and 2a.
Is a gate electrode of the polycrystalline silicon MIS transistor, and is for providing a characteristic step in the gate electrode of the polycrystalline silicon MIS transistor according to the present invention. b and 2b are gate electrodes, which are also characteristic of the present invention, for forming the gate electrode so that the corners of the upper end thereof have a smooth shape. The gate electrodes b and 2b are electrically Is electrically connected to the gate electrodes a and 2a. 3 is a gate insulating film, 4 is a source region, 5 is a drain region, and 6 is a channel region. Gate electrode a,
Since 2a and the gate electrodes b and 2b are formed of a polycrystalline silicon film having the same conductivity type, they are conductive as described above. The source region 4, the drain region 5 and the channel region 6 are formed of the same polycrystalline silicon film, and the source region 4 is formed after the polycrystalline silicon film is formed.
Only the drain region 5 and the drain region 5 have the same conductivity type, so that the source region 4 and the drain region 5 are used. Further, the gate electrodes a and 2 a and the gate electrodes b and 2 b are electrically insulated from the source region 4, the drain region 5 and the channel region 6 via the gate insulating film 3. The base 1 is
This polycrystalline silicon MIS transistor is formed as, for example, a P-channel polycrystalline silicon MIS transistor,
When used as a load for the memory cell of the full CMOS type SRAM is deposited a metal silicide film such as a compound of the single crystal silicon semiconductor substrate Hi Ru conductivity type polycrystalline silicon film and semiconductor silicon and the refractory metal, Various electronic circuits are configured by combining the techniques such as photolithography, but before depositing the polycrystalline silicon forming the gate electrodes a and 2a and the gate electrodes b and 2b, except for a certain part The entire surface is covered with an insulating film (not shown) so that the gate electrodes a and 2a and the gate electrodes b and 2b are not connected to the conductive film of the base 1 at unnecessary points.

【手続補正6】[Procedure correction 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0019[Correction target item name] 0019

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0019】次に、この発明による多結晶シリコンMI
Sトランジスタの製造方法を図2いし図3(c)につ
いて説明する。まず、先に述べたように単結晶シリコン
半導体基板や多結晶シリコン膜や金属シリサイド膜を組
み合わせ電子回路が構成されており、不必要なところは
全て絶縁膜で覆われている下地1の上に、ある導電型の
多結晶シリコン膜を例えば減圧CVD法を用いて、従来
のゲート電極の膜厚よりも厚い膜厚Xで堆積し、写真
蝕刻技術を使ってゲート電極a,2aを形成する(図2
(a))。
Next, the polycrystalline silicon MI according to the present invention is used.
The manufacturing method of the S transistor for 2 of stone Figure 3 (c) will be described. First, as described above, an electronic circuit is configured by combining a single crystal silicon semiconductor substrate, a polycrystalline silicon film, and a metal silicide film, and unnecessary portions are all formed on the base 1 covered with an insulating film. , A certain conductivity type polycrystalline silicon film is deposited with a film thickness X 2 larger than that of a conventional gate electrode by using, for example, a low pressure CVD method, and the gate electrodes a and 2a are formed by using a photo-etching technique. (Fig. 2
(A)).

【手続補正7】[Procedure Amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0026[Correction target item name] 0026

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0026】またそのゲート電極b,2bは、異方性エ
ッチング技術によって上端部の角の部分が滑らかになっ
て、下地であるゲート電極a,2aの形状を反映しない
ため、従来構造では除去することができなかったドレイ
ン領域5とゲート電極間の強電界が緩和され、ゲートリ
ーク電流を低減することができる。
Further, the gate electrodes b and 2b are removed by the conventional structure because the corners of the upper end are smoothed by the anisotropic etching technique and do not reflect the shape of the underlying gate electrodes a and 2a. Dray couldn't
The strong electric field between the gate region 5 and the gate electrode is relaxed, and the gate leak current can be reduced.

【手続補正9】[Procedure Amendment 9]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図2[Name of item to be corrected] Figure 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図2】 [Fig. 2]

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下地基板上に形成されたゲート電極と、
該ゲート電極上に絶縁膜を介して形成されたチャネル領
域とを有する薄膜多結晶シリコンMISトランジスタを
備えた半導体装置において、上記ゲート電極は、上記下
地基板上に形成された複数個の凸型の第1層目のゲート
電極を第2層目のゲート電極で接続してなる複数個の凹
凸部を有する1つのゲート電極であることを特徴とする
半導体装置。
1. A gate electrode formed on a base substrate,
In a semiconductor device including a thin film polycrystalline silicon MIS transistor having a channel region formed on the gate electrode via an insulating film, the gate electrode has a plurality of convex-shaped protrusions formed on the base substrate. A semiconductor device comprising a single gate electrode having a plurality of concavo-convex portions formed by connecting a first-layer gate electrode with a second-layer gate electrode.
【請求項2】 下地基板上に形成されたゲート電極と、
該ゲート電極上に絶縁膜を介して形成されたチャネル領
域とを有する薄膜多結晶シリコンMISトランジスタを
備えた半導体装置において、上記ゲート電極の上端部の
角の部分が滑らかな形状になるよう形成されたことを特
徴とする半導体装置。
2. A gate electrode formed on a base substrate,
In a semiconductor device including a thin film polycrystalline silicon MIS transistor having a channel region formed on the gate electrode via an insulating film, a corner portion of an upper end portion of the gate electrode is formed to have a smooth shape. A semiconductor device characterized by the above.
【請求項3】 上記ゲート電極が、規則正しい周期で凹
凸が現れる下地基板上に形成されることを特徴とする請
求項1または2記載の半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the gate electrode is formed on a base substrate on which irregularities appear at regular intervals.
【請求項4】 下地基板上に堆積した第1の多結晶シリ
コン膜をエッチングして、複数個の凸型からなる第1層
目のゲート電極を形成する工程と、該第1層目のゲート
電極を覆うように堆積した第2の多結晶シリコン膜を異
方性エッチングして、上端部の角の部分の形状が滑らか
な、複数個の凸型を有する第2層目のゲート電極を形成
する工程と、該第2層目のゲート電極を覆うように形成
した絶縁膜上に第3の多結晶シリコン膜を堆積する工程
と、該第3の多結晶シリコン膜の、上記第2層目のゲー
ト電極上部に相当する部分を覆うように形成したレジス
ト膜をマスクとして、イオン注入により上記第3の多結
晶シリコン膜にソース領域及びドレイン領域を形成し、
上記レジスト膜の直下をチャネル領域とする工程とを含
むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
4. A step of etching a first polycrystalline silicon film deposited on a base substrate to form a plurality of convex first-layer gate electrodes, and the first-layer gate The second polycrystalline silicon film deposited so as to cover the electrodes is anisotropically etched to form a second-layer gate electrode having a plurality of convex shapes in which the shape of the corners of the upper end is smooth. And a step of depositing a third polycrystalline silicon film on an insulating film formed to cover the gate electrode of the second layer, and the second layer of the third polycrystalline silicon film. Forming a source region and a drain region in the third polycrystalline silicon film by ion implantation using a resist film formed so as to cover a portion corresponding to the upper part of the gate electrode of
And a step of forming a channel region directly below the resist film.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8116498B2 (en) 2006-12-27 2012-02-14 Kabushiki Kaisha Audio-Technica Condenser microphone

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8116498B2 (en) 2006-12-27 2012-02-14 Kabushiki Kaisha Audio-Technica Condenser microphone

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