JPH0645358A - 薄膜トランジスタの製造方法 - Google Patents
薄膜トランジスタの製造方法Info
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- JPH0645358A JPH0645358A JP19799292A JP19799292A JPH0645358A JP H0645358 A JPH0645358 A JP H0645358A JP 19799292 A JP19799292 A JP 19799292A JP 19799292 A JP19799292 A JP 19799292A JP H0645358 A JPH0645358 A JP H0645358A
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Abstract
させ、かつ、信頼性を向上させる。 【構成】島状のシリコン膜2にゲート電極をマスクとし
て不純物をイオン注入したN型拡散層3をゲート電極の
側壁に設けたSiO2 膜6をマスクとしてエッチング
し、次に、N型拡散層3の側面に接続して選択的に設け
た多結晶シリコン膜7及びチタン膜9の積層を熱処理し
て反応させチタンシリサイド膜10を形成し、未反応の
チタン膜9を除去し、LDD構造の薄膜トランジスタを
構成する。
Description
方法に関し、特にLDD構造を有する薄膜トランジスタ
の製造方法に関する。
する。
ジスタの製造方法を説明するための工程順に示した断面
図である。
ア基板1の上に単結晶のシリコン膜2をエピタキシャル
成長させ、フォトリソグラフィー技術により島状にパタ
ーニングする。次に熱酸化法により、単結晶シリコン膜
2の表面にゲート絶縁膜となるSiO2 膜4を形成す
る。次に、SiO2 膜4の上にLPCVD法によりリン
をドープした多結晶シリコン膜5を堆積し、さらにCV
D法によりSiO2 膜6を堆積する。次に、フォトリソ
グラフィー技術により、SiO2 膜6及び多結晶シリコ
ン膜5を順次パターニングし、ゲート電極を形成する。
次に、ゲート電極をマスクとしてリンを単結晶シリコン
膜2にイオン注入し、熱処理を施してN型拡散層3を形
成する。
D法により、SiO2 膜6aを堆積して異方性ドライエ
ッチングにより全面をエッチバックし、ゲート電極の側
壁にのみSiO2 膜6aを残し、N型拡散層3の表面を
露出させる。次に、スパッタ法により、全面にチタン膜
9を堆積する。
施して、N型拡散層3とチタン膜9を反応させ、チタン
シリサイド膜10を形成した後、未反応の余剰チタン膜
7を除去し、薄膜トランジスタを構成する。
ジスタの製造方法では、シリサイド化するソース・ドレ
イン領域を平面的に確保し、かつN型拡散層の上表面方
向からシリサイド化反応が進行するため、N型拡散層の
深さ方向にシリサイド化反応が進行するとともに、横方
向(トランジスタのチャネル側)にも反応が進むため、
加工精度が低下するという問題点がある。
薄い場合には、N型拡散層の横方向へのシリサイド化反
応が、図4(c)のA部に示すように、N型拡散層とチ
ャネル領域となるシリコン膜のPN接合端に達して、ト
ランジスタとしての正常な動作が不可能となる。従っ
て、必然的にゲート電極の側壁に設けた絶縁膜(以下サ
イドウォールスペーサと記す)を厚くして、所望の特性
のトランジスタを形成しようとするが、サイドウォール
スペーサの厚さのマージンを見込んだ半導体膜の面積が
増大してしまう。例えば、ゲート長0.6μm,サイド
ウォールスペーサの厚さ0.15μmサイドスペーサの
外側面から、島状半導体膜の端部までの距離0.2μ
m,隣接の島状半導体膜間の距離0.6μmでレイアウ
トする場合、1個のトランジスタを形成するために必要
なゲート長方向の幅は、通常、0.6+2×(0.15
+0.2)+0.6=1.9μmであるが、これに、シ
リサイド化反応の横方向への広がりを吸収するために、
サイドウォールスペーサの幅を0.1μm増加させる
と、1.9+0.1×2=2.1μmとなり、10%以
上の面積増大となり、高集積化に対する大きな障害とな
る。
方向へのシリサイド化反応の進行の度合に大きく左右さ
れるため、LDD構造をとることによるドレイン端での
電界緩和効果の度合が大きくばらつき、高信頼性のトラ
ンジスタを安定に形成することが困難であった。
タの製造方法は、絶縁基板上に選択的に半導体膜を形成
する工程と、前記半導体膜の表面にゲート絶縁膜を形成
する工程と、前記ゲート絶縁膜の上に選択的にゲート電
極を形成する工程と、前記ゲート電極をマスクとして前
記半導体膜に不純物をイオン注入してソース・ドレイン
領域用の拡散層を形成する工程と、前記ゲート電極を含
む表面に絶縁膜を堆積してエッチバックし前記ゲート電
極の側壁にのみ前記絶縁膜を残す工程と、前記絶縁膜を
マスクとして前記拡散層をエッチングし除去する工程
と、全面に多結晶シリコン膜を堆積してパターニング
し、前記拡散層の側面に接する部分を残す工程と、前記
多結晶シリコン膜を含む表面に高融点金属膜を堆積して
熱処理しシリサイド膜を形成する工程と、未反応の前記
高融点金属膜を除去してLDD構造を形成する工程とを
含んで構成される。
する。
(b)は、本発明の第1の実施例を説明するための工程
順に示した断面図である。
ア基板1の上にホウ素をドープした単結晶のシリコン膜
2を0.1μmの厚さにエピタキシャル成長させ、フォ
トリソグラフィー技術により島状にパターニングする。
次に、熱酸化法により、シリコン膜2の表面に厚さ10
nmのSiO2 膜4を設けてゲート絶縁膜とする。次
に、LPCVD法によりSiO2 膜4の上にリンをドー
プした多結晶シリコン膜5を200nmの厚さに堆積し
た後、多結晶シリコン膜5の上にCVD法によりSiO
2 膜6を100nmの厚さに堆積し、フォトリソグラフ
ィー技術により、SiO2 膜6及び多結晶シリコン膜5
を順次パターニングして、ゲート電極を形成する。次
に、ゲート電極をマスクとしてシリコン膜2にリンを加
速エネルギー20keV,ドーズ量2×1013cm-2で
イオン注入した後850℃のN2 ガス雰囲気中で10分
間熱処理しN型拡散層3を形成する。
極を含む表面にLPCVD法によりSiO2 膜6aを1
50nmの厚さに堆積して異方性ドライエッチングによ
り全面をエッチバックし、ゲート電極の側壁にのみSi
O2 膜6aを残してサイドウォールスペーサを形成す
る。次に、SiO2 膜6,6aをマスクとしてN型拡散
層3の露出部分を異方性ドライエッチングにより除去す
る。
D法により、ノンドープの多結晶シリコン膜7を100
nmの厚さに堆積した後、多結晶シリコン膜7の上にフ
ォトレジスト膜8を塗布してパターニングする。ここ
で、フォトレジスト膜8のパターンは、上層配線へのソ
ース・ドレインからの電極引き出し部、あるいは、別個
のトランジスタのソース・ドレイン相互間の接続部に配
置する。
ジスト膜8をマスクとして異方性ドライエッチングによ
りエッチバックし、フォトレジスト膜8で被覆された領
域とN型拡散層3及びSiO2 膜6aの側壁にのみ多結
晶シリコン膜7を残す。次に、フォトレジスト膜8を剥
離した後、スパッタ法により全面にチタン膜9を60n
mの厚さに堆積する。
のN2 ガス雰囲気中で30秒間熱処理することにより、
チタン膜9と多結晶シリコン膜7を反応させ、N型拡散
層3と接続してLDD構造を構成するチタンシリサイド
膜10を形成する。
と過酸化水素水の混合液により除去した後、LPCVD
法によりBPSG膜11を600nmの厚さに堆積し、
850℃のN2 ガス雰囲気中で20分間熱処理して表面
を平担化した層間絶縁膜を形成する。次に、BPSG膜
11を選択的にエッチングしてコンタクトホール12を
形成し、コンタクトホール12を含む表面にアルミニウ
ム膜を堆積してパターニングしコンタクトホール12の
チタンシリサイド膜10と接続する配線13を形成す
る。
シリコン膜又は多結晶シリコン膜を使用しても良く、チ
タン膜の代りにNi,Co,W,Pt等の高融点金属膜
を使用しても良い。
施例を説明するための工程順に示した断面図である。
同様の工程で、図1(b)に示したSiO2 膜6をマス
クとしてN型拡散層3をエッチングした後、不純物濃度
1020cm-3程度のリンをドープした多結晶シリコン膜
14を、LPCVD法により50nmの厚さに堆積し、
多結晶シリコン膜14の上にノンドープの多結晶シリコ
ン膜7を100nmの厚さに堆積する。
ソグラフィー技術により、多結晶シリコン膜7,14を
選択的に順次エッチングしてソース・ドレイン電極形成
用のパターンを形成する。次に、スパッタ法により全面
にチタン膜を100nmの厚さに堆積し、700℃のN
2 ガス雰囲気中で30秒間熱処理しチタン膜と多結晶シ
リコン膜7を反応させ、チタンシリサイド膜10を形成
する。次に、未反応のチタン膜をアンモニア水と過酸化
水素の混合液に浸漬して除去する。
層として高不純物濃度の多結晶シリコン膜14を挿入し
ているため、必要充分な厚さのチタン膜を堆積して、N
型拡散層3の形状に影響を与えずに多結晶シリコン膜7
を完全にシリサイド化することができ、また、N型拡散
層3の側壁下部の隅に未反応のシリコン膜が残ることを
防止できる利点がある。
極の側壁に設けた絶縁膜をマスクとしてN型拡散層をエ
ッチングした後N型拡散層の側面に多結晶シリコン膜と
高融点金属膜を積層して堆積し熱処理してシリサイド膜
を形成し、LDD構造を構成することにより、トランジ
スタの占有面積を縮減して集積度を向上させるという効
果を有する。
でき、信頼性を向上できるという効果を有する。
を示した断面図。
を示した断面図。
ための工程順に示した断面図。
Claims (3)
- 【請求項1】 絶縁基板上に選択的に半導体膜を形成す
る工程と、前記半導体膜の表面にゲート絶縁膜を形成す
る工程と、前記ゲート絶縁膜の上に選択的にゲート電極
を形成する工程と、前記ゲート電極をマスクとして前記
半導体膜に不純物をイオン注入してソース・ドレイン領
域用の拡散層を形成する工程と、前記ゲート電極を含む
表面に絶縁膜を堆積してエッチバックし前記ゲート電極
の側壁にのみ前記絶縁膜を残す工程と、前記絶縁膜をマ
スクとして前記拡散層をエッチングし除去する工程と、
全面に多結晶シリコン膜を堆積してパターニングし、前
記拡散層の側面に接する部分を残す工程と、前記多結晶
シリコン膜を含む表面に高融点金属膜を堆積して熱処理
しシリサイド膜を形成する工程と、未反応の前記高融点
金属膜を除去してLDD構造を形成する工程とを含むこ
とを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項2】 多結晶シリコン膜が高濃度の不純物をド
ープした第1の多結晶シリコン膜とノンドープの第2の
多結晶シリコン膜を順次堆積した2層構造である請求項
1記載の薄膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項3】高融点金属膜がTi,Ni,W,Co,P
tのいずれかである請求項1記載の薄膜トランジスタの
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19799292A JP2924472B2 (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 薄膜トランジスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19799292A JP2924472B2 (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 薄膜トランジスタの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0645358A true JPH0645358A (ja) | 1994-02-18 |
JP2924472B2 JP2924472B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=16383716
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19799292A Expired - Lifetime JP2924472B2 (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 薄膜トランジスタの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2924472B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001021920A (ja) * | 1999-07-07 | 2001-01-26 | Furontekku:Kk | 薄膜トランジスタ基板および液晶表示装置 |
-
1992
- 1992-07-24 JP JP19799292A patent/JP2924472B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2001021920A (ja) * | 1999-07-07 | 2001-01-26 | Furontekku:Kk | 薄膜トランジスタ基板および液晶表示装置 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2924472B2 (ja) | 1999-07-26 |
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