JPH07263684A - 電界効果トランジスタの製造方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ゲート電極上に形成される金属シリサイド層
のシート抵抗値を有効に防止し得る電界効果トランジス
タの製造方法を提供する。 【構成】 ゲート電極6a,6b,6c上にゲート電極
保護層(TEOS酸化膜7およびTiN層8)を形成
し、そのゲート電極保護層7,8をマスクとして半導体
基板1の主表面上に不純物をイオン注入することによっ
てソース/ドレイン領域11,16,13,18を形成
する。そして後の工程においてゲート電極6a,6b,
6cの上部表面上に金属シリサイド層19を形成する。
のシート抵抗値を有効に防止し得る電界効果トランジス
タの製造方法を提供する。 【構成】 ゲート電極6a,6b,6c上にゲート電極
保護層(TEOS酸化膜7およびTiN層8)を形成
し、そのゲート電極保護層7,8をマスクとして半導体
基板1の主表面上に不純物をイオン注入することによっ
てソース/ドレイン領域11,16,13,18を形成
する。そして後の工程においてゲート電極6a,6b,
6cの上部表面上に金属シリサイド層19を形成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、電界効果トランジス
タの製造方法に関し、より特定的には、サリサイド(Se
lf Aligned Silicide)構造を有する電界効果トランジス
タの製造方法に関する。
タの製造方法に関し、より特定的には、サリサイド(Se
lf Aligned Silicide)構造を有する電界効果トランジス
タの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図42〜図46は、従来のサリサイド構
造を有するMOSトランジスタの製造方法を説明するた
めの断面構造図である。これらは、たとえば、IEEE Mul
tilevel Interconnection Conference Proceeding, pp3
07-318, 1985に開示されている。図42〜図46を参照
して、従来のサリサイド−MOSトランジスタの製造方
法について説明する。
造を有するMOSトランジスタの製造方法を説明するた
めの断面構造図である。これらは、たとえば、IEEE Mul
tilevel Interconnection Conference Proceeding, pp3
07-318, 1985に開示されている。図42〜図46を参照
して、従来のサリサイド−MOSトランジスタの製造方
法について説明する。
【0003】まず、図42に示すように、半導体基板1
01の主表面上に素子分離のためのフィールド酸化膜1
05を形成する。フィールド酸化膜105によって囲ま
れた活性領域上にゲート酸化膜125を形成する。チャ
ネル領域に位置するゲート酸化膜125上にドープトポ
リシリコンからなるゲート電極104を形成する。ゲー
ト電極104およびフィールド酸化膜105をマスクと
して半導体基板101にn型の不純物をイオン注入す
る。これにより、ソース/ドレイン領域となるn + 領域
115が形成される。
01の主表面上に素子分離のためのフィールド酸化膜1
05を形成する。フィールド酸化膜105によって囲ま
れた活性領域上にゲート酸化膜125を形成する。チャ
ネル領域に位置するゲート酸化膜125上にドープトポ
リシリコンからなるゲート電極104を形成する。ゲー
ト電極104およびフィールド酸化膜105をマスクと
して半導体基板101にn型の不純物をイオン注入す
る。これにより、ソース/ドレイン領域となるn + 領域
115が形成される。
【0004】次に、全面にたとえばTEOS酸化膜(図
示せず)を堆積した後そのTEOS酸化膜をエッチバッ
クする。これにより、ゲート電極104の側表面上に図
43に示されるようなサイドウォール酸化膜123が形
成される。
示せず)を堆積した後そのTEOS酸化膜をエッチバッ
クする。これにより、ゲート電極104の側表面上に図
43に示されるようなサイドウォール酸化膜123が形
成される。
【0005】次に、図44に示すように、全面に高融点
金属層124を形成する。その後RTA(Rapid Thermal
Annealing) 法などを用いて熱処理を行なう。これによ
り、n+ 領域115の表面上およびゲート電極104の
表面上に高融点金属シリサイド層119が形成される。
次に、高融点金属シリサイド層119に変化しなかった
高融点金属層124を除去する。これにより、図45に
示すような構造が得られる。
金属層124を形成する。その後RTA(Rapid Thermal
Annealing) 法などを用いて熱処理を行なう。これによ
り、n+ 領域115の表面上およびゲート電極104の
表面上に高融点金属シリサイド層119が形成される。
次に、高融点金属シリサイド層119に変化しなかった
高融点金属層124を除去する。これにより、図45に
示すような構造が得られる。
【0006】次に、図46に示すように、全面に層間絶
縁層126を形成する。層間絶縁層126のn+ 領域1
15上に位置する領域にコンタクトホールを形成する。
そのコンタクトホール内において高融点金属シリサイド
層119に接触するようにコンタクトバリア層127を
形成する。コンタクトバリア層127上に金属配線12
8を形成する。このようにして、従来のサリサイド−M
OSトランジスタが形成されていた。
縁層126を形成する。層間絶縁層126のn+ 領域1
15上に位置する領域にコンタクトホールを形成する。
そのコンタクトホール内において高融点金属シリサイド
層119に接触するようにコンタクトバリア層127を
形成する。コンタクトバリア層127上に金属配線12
8を形成する。このようにして、従来のサリサイド−M
OSトランジスタが形成されていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のサリサ
イド−MOSトランジスタの製造方法では、図43に示
した工程において、n+ 領域115を形成するために半
導体基板101に不純物をイオン注入する際にゲート電
極104の上部表面にも不純物が注入されてしまうとい
う不都合があった。ここで、ドープトポリシリコン膜1
04の上部表面上に形成される高融点金属シリサイド層
119のシート抵抗値は、ドープトポリシリコン膜10
4の上部表面に不純物が多く添加されるほど高くなると
いう現象がある。また、その現象はドープトポリシリコ
ン膜(ゲート電極)104からなる配線の線幅が細くな
ればなるほど顕著になる。これらは、たとえば、Extend
ed Abstract of ECS fall meeting (1991), p312に開示
されている。
イド−MOSトランジスタの製造方法では、図43に示
した工程において、n+ 領域115を形成するために半
導体基板101に不純物をイオン注入する際にゲート電
極104の上部表面にも不純物が注入されてしまうとい
う不都合があった。ここで、ドープトポリシリコン膜1
04の上部表面上に形成される高融点金属シリサイド層
119のシート抵抗値は、ドープトポリシリコン膜10
4の上部表面に不純物が多く添加されるほど高くなると
いう現象がある。また、その現象はドープトポリシリコ
ン膜(ゲート電極)104からなる配線の線幅が細くな
ればなるほど顕著になる。これらは、たとえば、Extend
ed Abstract of ECS fall meeting (1991), p312に開示
されている。
【0008】上記のように、ゲート電極(ドープトポリ
シリコン膜)104上に形成される高融点金属シリサイ
ド層119のシート抵抗値が高くなると、たとえばクロ
ックドライバなどのようなゲート電極104の配線長さ
が長い素子において信号の伝搬遅延が大きくなってしま
うという問題点があった。
シリコン膜)104上に形成される高融点金属シリサイ
ド層119のシート抵抗値が高くなると、たとえばクロ
ックドライバなどのようなゲート電極104の配線長さ
が長い素子において信号の伝搬遅延が大きくなってしま
うという問題点があった。
【0009】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、請求項1〜8に記載の発明の1
つの目的は、電界効果トランジスタの製造方法におい
て、ゲート電極配線の信号の伝搬遅延の少ない電界効果
トランジスタを容易に製造することである。
ためになされたもので、請求項1〜8に記載の発明の1
つの目的は、電界効果トランジスタの製造方法におい
て、ゲート電極配線の信号の伝搬遅延の少ない電界効果
トランジスタを容易に製造することである。
【0010】請求項1〜8に記載の発明のもう1つの目
的は、電界効果トランジスタの製造方法において、ゲー
ト電極の上部表面上に形成される金属シリサイド層のシ
ート抵抗値の上昇を有効に防止することである。
的は、電界効果トランジスタの製造方法において、ゲー
ト電極の上部表面上に形成される金属シリサイド層のシ
ート抵抗値の上昇を有効に防止することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1〜3における電
界効果トランジスタの製造方法では、半導体基板の主表
面上の所定領域にゲート電極が形成される。そのゲート
電極上にゲート電極保護層が形成される。そのゲート電
極保護層をマスクとして半導体基板の主表面上に不純物
をイオン注入することによってソース/ドレイン領域が
形成される。ゲート電極の側表面上にサイドウォール絶
縁膜が形成される。そして、ゲート電極保護層が除去さ
れる。ソース/ドレイン領域上とゲート電極の上部表面
上とに自己整合的に金属シリサイド層が形成される。
界効果トランジスタの製造方法では、半導体基板の主表
面上の所定領域にゲート電極が形成される。そのゲート
電極上にゲート電極保護層が形成される。そのゲート電
極保護層をマスクとして半導体基板の主表面上に不純物
をイオン注入することによってソース/ドレイン領域が
形成される。ゲート電極の側表面上にサイドウォール絶
縁膜が形成される。そして、ゲート電極保護層が除去さ
れる。ソース/ドレイン領域上とゲート電極の上部表面
上とに自己整合的に金属シリサイド層が形成される。
【0012】また、好ましくは、上記ゲート電極保護層
をゲート電極の上部表面上に形成された酸化膜とその酸
化膜上に形成されたエッチングストッパ層とを含むよう
に構成してもよい。また、好ましくは上記ゲート電極保
護層をフォトレジストによって構成してもよい。
をゲート電極の上部表面上に形成された酸化膜とその酸
化膜上に形成されたエッチングストッパ層とを含むよう
に構成してもよい。また、好ましくは上記ゲート電極保
護層をフォトレジストによって構成してもよい。
【0013】請求項4における電界効果トランジスタの
製造方法では、半導体基板の主表面上の第1および第2
のトランジスタ形成領域にそれぞれ第1および第2のゲ
ート電極が形成される。第1および第2のゲート電極上
にそれぞれ第1および第2のゲート電極保護層が形成さ
れる。第2のトランジスタ形成領域を覆うように第1の
被覆層が形成される。第1の被覆層および第1のゲート
電極保護層をマスクとして第1のトランジスタ形成領域
に不純物をイオン注入することにより第1のソース/ド
レイン領域が形成される。第1の被覆層を除去した後第
1のトランジスタ形成領域を覆うように第2の被覆層が
形成される。第2の被覆層および第2のゲート電極保護
層をマスクとして第2のトランジスタ形成領域に不純物
をイオン注入することにより第2のソース/ドレイン領
域が形成される。第2の被覆層を除去した後第1および
第2のゲート電極の側表面上にそれぞれ第1および第2
のサイドウォール絶縁膜が形成される。第1および第2
のソース/ドレイン領域上と第1および第2のゲート電
極の上部表面上とに自己整合的に金属シリサイド層が形
成される。
製造方法では、半導体基板の主表面上の第1および第2
のトランジスタ形成領域にそれぞれ第1および第2のゲ
ート電極が形成される。第1および第2のゲート電極上
にそれぞれ第1および第2のゲート電極保護層が形成さ
れる。第2のトランジスタ形成領域を覆うように第1の
被覆層が形成される。第1の被覆層および第1のゲート
電極保護層をマスクとして第1のトランジスタ形成領域
に不純物をイオン注入することにより第1のソース/ド
レイン領域が形成される。第1の被覆層を除去した後第
1のトランジスタ形成領域を覆うように第2の被覆層が
形成される。第2の被覆層および第2のゲート電極保護
層をマスクとして第2のトランジスタ形成領域に不純物
をイオン注入することにより第2のソース/ドレイン領
域が形成される。第2の被覆層を除去した後第1および
第2のゲート電極の側表面上にそれぞれ第1および第2
のサイドウォール絶縁膜が形成される。第1および第2
のソース/ドレイン領域上と第1および第2のゲート電
極の上部表面上とに自己整合的に金属シリサイド層が形
成される。
【0014】請求項5における電界効果トランジスタの
製造方法では、半導体基板の主表面上の所定領域にゲー
ト電極が形成される。そのゲート電極をマスクとして半
導体基板の主表面上に不純物をイオン注入することによ
ってソース/ドレイン領域が形成される。ゲート電極の
側表面上にサイドウォール絶縁膜が形成される。ゲート
電極,サイドウォール絶縁膜およびソース/ドレイン領
域を覆うように被覆層が形成される。被覆層をエッチン
グすることによりゲート電極の上部表面が露出される。
その露出されたゲート電極の上部表面が所定の厚み分だ
けエッチングされる。そして被覆層が除去される。上記
したソース/ドレイン領域上とゲート電極の上部表面上
とに自己整合的に金属シリサイド層が形成される。
製造方法では、半導体基板の主表面上の所定領域にゲー
ト電極が形成される。そのゲート電極をマスクとして半
導体基板の主表面上に不純物をイオン注入することによ
ってソース/ドレイン領域が形成される。ゲート電極の
側表面上にサイドウォール絶縁膜が形成される。ゲート
電極,サイドウォール絶縁膜およびソース/ドレイン領
域を覆うように被覆層が形成される。被覆層をエッチン
グすることによりゲート電極の上部表面が露出される。
その露出されたゲート電極の上部表面が所定の厚み分だ
けエッチングされる。そして被覆層が除去される。上記
したソース/ドレイン領域上とゲート電極の上部表面上
とに自己整合的に金属シリサイド層が形成される。
【0015】請求項6における電界効果トランジスタの
製造方法では、半導体基板の主表面上の第1および第2
のトランジスタ形成領域にそれぞれ第1および第2のゲ
ート電極が形成される。その第1のゲート電極をマスク
として第1のトランジスタ形成領域に不純物をイオン注
入することによって第1のソース/ドレイン領域が形成
される。第2のゲート電極をマスクとして第2のトラン
ジスタ形成領域に不純物をイオン注入することによって
第2のソース/ドレイン領域が形成される。第1および
第2のゲート電極の側表面上にそれぞれ第1および第2
のサイドウォール絶縁膜が形成される。その第1および
第2のゲート電極と第1および第2のサイドウォール絶
縁膜と第1および第2のソース/ドレイン領域とを覆う
ように被覆層が形成される。被覆層をエッチバックする
ことにより第1および第2のゲート電極の上部表面が露
出される。その露出された第1および第2のゲート電極
の上部表面が所定の厚み分だけエッチングされる。そし
て、被覆層が除去される。第1および第2のソース/ド
レイン領域上と第1および第2のゲート電極の上部表面
上とに自己整合的に金属シリサイド層が形成される。
製造方法では、半導体基板の主表面上の第1および第2
のトランジスタ形成領域にそれぞれ第1および第2のゲ
ート電極が形成される。その第1のゲート電極をマスク
として第1のトランジスタ形成領域に不純物をイオン注
入することによって第1のソース/ドレイン領域が形成
される。第2のゲート電極をマスクとして第2のトラン
ジスタ形成領域に不純物をイオン注入することによって
第2のソース/ドレイン領域が形成される。第1および
第2のゲート電極の側表面上にそれぞれ第1および第2
のサイドウォール絶縁膜が形成される。その第1および
第2のゲート電極と第1および第2のサイドウォール絶
縁膜と第1および第2のソース/ドレイン領域とを覆う
ように被覆層が形成される。被覆層をエッチバックする
ことにより第1および第2のゲート電極の上部表面が露
出される。その露出された第1および第2のゲート電極
の上部表面が所定の厚み分だけエッチングされる。そし
て、被覆層が除去される。第1および第2のソース/ド
レイン領域上と第1および第2のゲート電極の上部表面
上とに自己整合的に金属シリサイド層が形成される。
【0016】請求項7における電界効果トランジスタの
製造方法では、ゲート電極とソース/ドレイン領域とサ
イドウォール絶縁膜とが形成される。そして、ソース/
ドレイン領域上とゲート電極の上部表面上とに半導体層
が選択的に成長される。その半導体層上に金属層を形成
した後、熱処理を行なうことによって金属シリサイド層
が形成される。
製造方法では、ゲート電極とソース/ドレイン領域とサ
イドウォール絶縁膜とが形成される。そして、ソース/
ドレイン領域上とゲート電極の上部表面上とに半導体層
が選択的に成長される。その半導体層上に金属層を形成
した後、熱処理を行なうことによって金属シリサイド層
が形成される。
【0017】請求項8における電界効果トランジスタの
製造方法では、第1および第2のトランジスタ形成領域
にそれぞれ第1および第2のゲート電極が形成される。
また第1のソース/ドレイン領域と第2のソース/ドレ
イン領域とが形成される。第1および第2のゲート電極
の側表面上にそれぞれ第1および第2のサイドウォール
絶縁膜が形成される。第1および第2のソース/ドレイ
ン領域上と第1および第2のゲート電極の上部表面上と
に半導体層が選択的に成長される。その半導体層上に金
属層を形成した後、熱処理を行なうことによって金属シ
リサイド層が形成される。
製造方法では、第1および第2のトランジスタ形成領域
にそれぞれ第1および第2のゲート電極が形成される。
また第1のソース/ドレイン領域と第2のソース/ドレ
イン領域とが形成される。第1および第2のゲート電極
の側表面上にそれぞれ第1および第2のサイドウォール
絶縁膜が形成される。第1および第2のソース/ドレイ
ン領域上と第1および第2のゲート電極の上部表面上と
に半導体層が選択的に成長される。その半導体層上に金
属層を形成した後、熱処理を行なうことによって金属シ
リサイド層が形成される。
【0018】
【作用】請求項1〜3に係る電界効果トランジスタの製
造方法では、ゲート電極上にゲート電極保護層が形成さ
れ、そのゲート電極保護層をマスクとして半導体基板の
主表面に不純物をイオン注入することによりソース/ド
レイン領域が形成されるので、ソース/ドレイン領域の
形成時にゲート電極の上部表面に不純物がイオン注入さ
れるのが防止される。これにより、ゲート電極の上部表
面の不純物濃度が高くなるのが防止される。その結果、
ゲート電極の上部表面上に金属シリサイド層を形成した
場合にその金属シリサイド層のシート抵抗値の上昇が防
止される。また、上記したゲート電極保護層を、ゲート
電極の上部表面上に形成された酸化膜と、その酸化膜上
に形成されたエッチングストッパ層とを含むように構成
すれば、ゲート電極の側表面上にサイドウォール絶縁膜
を形成するためのエッチングの際にゲート電極上の酸化
膜が削られることがない。これにより、サイドウォール
絶縁膜をマスクとしてさらに不純物のイオン注入を行な
う場合にもゲート電極の上部表面上に不純物が注入され
るのが防止される。その結果、ゲート電極の上部表面上
に金属シリサイド層を形成した場合にその金属シリサイ
ド層のシート抵抗値の上昇が防止される。
造方法では、ゲート電極上にゲート電極保護層が形成さ
れ、そのゲート電極保護層をマスクとして半導体基板の
主表面に不純物をイオン注入することによりソース/ド
レイン領域が形成されるので、ソース/ドレイン領域の
形成時にゲート電極の上部表面に不純物がイオン注入さ
れるのが防止される。これにより、ゲート電極の上部表
面の不純物濃度が高くなるのが防止される。その結果、
ゲート電極の上部表面上に金属シリサイド層を形成した
場合にその金属シリサイド層のシート抵抗値の上昇が防
止される。また、上記したゲート電極保護層を、ゲート
電極の上部表面上に形成された酸化膜と、その酸化膜上
に形成されたエッチングストッパ層とを含むように構成
すれば、ゲート電極の側表面上にサイドウォール絶縁膜
を形成するためのエッチングの際にゲート電極上の酸化
膜が削られることがない。これにより、サイドウォール
絶縁膜をマスクとしてさらに不純物のイオン注入を行な
う場合にもゲート電極の上部表面上に不純物が注入され
るのが防止される。その結果、ゲート電極の上部表面上
に金属シリサイド層を形成した場合にその金属シリサイ
ド層のシート抵抗値の上昇が防止される。
【0019】また、上記したゲート電極保護層をフォト
レジストによって構成すれば、製造プロセスを複雑化さ
せることなく容易にゲート電極の上部表面への不純物の
注入が防止される。
レジストによって構成すれば、製造プロセスを複雑化さ
せることなく容易にゲート電極の上部表面への不純物の
注入が防止される。
【0020】請求項4に係る電界効果トランジスタの製
造方法では、第1のソース/ドレイン領域を形成する際
に、第2のトランジスタ形成領域を覆うように形成され
た第1の被覆層と第1のゲート電極上に形成された第1
のゲート電極保護層とをマスクとして第1のトランジス
タ形成領域に不純物がイオン注入されるので、第1のゲ
ート電極の上部表面上に不純物がイオン注入されるのが
防止される。また、第2のソース/ドレイン領域を形成
する際に、第1のトランジスタ形成領域を覆うように形
成された第2の被覆層と第2のゲート電極上に形成され
た第2のゲート電極保護層とをマスクとして不純物がイ
オン注入されるので、第2のゲート電極の上部表面に不
純物がイオン注入されるのが防止される。これにより、
第1および第2のゲート電極の上部表面上に金属シリサ
イド層を形成した場合にその金属シリサイド層の抵抗値
が上昇するのが防止される。
造方法では、第1のソース/ドレイン領域を形成する際
に、第2のトランジスタ形成領域を覆うように形成され
た第1の被覆層と第1のゲート電極上に形成された第1
のゲート電極保護層とをマスクとして第1のトランジス
タ形成領域に不純物がイオン注入されるので、第1のゲ
ート電極の上部表面上に不純物がイオン注入されるのが
防止される。また、第2のソース/ドレイン領域を形成
する際に、第1のトランジスタ形成領域を覆うように形
成された第2の被覆層と第2のゲート電極上に形成され
た第2のゲート電極保護層とをマスクとして不純物がイ
オン注入されるので、第2のゲート電極の上部表面に不
純物がイオン注入されるのが防止される。これにより、
第1および第2のゲート電極の上部表面上に金属シリサ
イド層を形成した場合にその金属シリサイド層の抵抗値
が上昇するのが防止される。
【0021】請求項5に係る電界効果トランジスタの製
造方法では、ゲート電極を覆うように被覆層を形成した
後その被覆層をエッチバックすることによりゲート電極
の上部表面が露出され、その露出されたゲート電極の上
部表面が所定の厚み分だけエッチングされるので、ソー
ス/ドレイン領域の形成時にゲート電極の上部表面に不
純物がイオン注入されたとしてもその不純物を含む上部
表面が削られる。これにより、そのゲート電極の上部表
面上に金属シリサイド層を形成した場合に金属シリサイ
ド層のシート抵抗値が上昇するのが防止される。
造方法では、ゲート電極を覆うように被覆層を形成した
後その被覆層をエッチバックすることによりゲート電極
の上部表面が露出され、その露出されたゲート電極の上
部表面が所定の厚み分だけエッチングされるので、ソー
ス/ドレイン領域の形成時にゲート電極の上部表面に不
純物がイオン注入されたとしてもその不純物を含む上部
表面が削られる。これにより、そのゲート電極の上部表
面上に金属シリサイド層を形成した場合に金属シリサイ
ド層のシート抵抗値が上昇するのが防止される。
【0022】請求項6に係る電界効果トランジスタの製
造方法では、第1および第2のゲート電極を覆うように
被覆層が形成された後その被覆層をエッチバックするこ
とにより第1および第2のゲート電極の上部表面が露出
され、その露出された第1および第2のゲート電極の上
部表面が所定の厚み分だけエッチングされるので、第1
および第2のソース/ドレイン領域の形成時に第1およ
び第2のゲート電極の上部表面に不純物がイオン注入さ
れたとしても、そのイオン注入された部分が削られる。
これにより、後の工程においてゲート電極の上部表面上
に金属シリサイド層が形成されたとしても、金属シリサ
イド層のシート抵抗値が上昇するのが防止される。
造方法では、第1および第2のゲート電極を覆うように
被覆層が形成された後その被覆層をエッチバックするこ
とにより第1および第2のゲート電極の上部表面が露出
され、その露出された第1および第2のゲート電極の上
部表面が所定の厚み分だけエッチングされるので、第1
および第2のソース/ドレイン領域の形成時に第1およ
び第2のゲート電極の上部表面に不純物がイオン注入さ
れたとしても、そのイオン注入された部分が削られる。
これにより、後の工程においてゲート電極の上部表面上
に金属シリサイド層が形成されたとしても、金属シリサ
イド層のシート抵抗値が上昇するのが防止される。
【0023】請求項7に係る電界効果トランジスタの製
造方法では、ゲート電極をマスクとしてソース/ドレイ
ン領域を形成するための不純物のイオン注入が行なわれ
た後、ゲート電極の上部表面上に半導体層が選択的に成
長され、その半導体層上に金属シリサイド層が形成され
るので、ソース/ドレイン領域の形成時にゲート電極の
上部表面に不純物がイオン注入されたとしても、半導体
層上に形成される金属シリサイド層のシート抵抗値が上
昇するのが防止される。
造方法では、ゲート電極をマスクとしてソース/ドレイ
ン領域を形成するための不純物のイオン注入が行なわれ
た後、ゲート電極の上部表面上に半導体層が選択的に成
長され、その半導体層上に金属シリサイド層が形成され
るので、ソース/ドレイン領域の形成時にゲート電極の
上部表面に不純物がイオン注入されたとしても、半導体
層上に形成される金属シリサイド層のシート抵抗値が上
昇するのが防止される。
【0024】請求項8に係る電界効果トランジスタの製
造方法では、第1および第2のゲート電極をマスクとし
て半導体基板に不純物をイオン注入することによってそ
れぞれ第1および第2のソース/ドレイン領域が形成さ
れた後、第1および第2のゲート電極の上部表面上に半
導体層が成長され、その半導体層上に金属シリサイド層
が形成されるので、第1および第2のソース/ドレイン
領域形成時に第1および第2のゲート電極の上部表面に
不純物がイオン注入されたとしても、半導体層上に形成
される金属シリサイド層のシート抵抗値が上昇するのが
防止される。
造方法では、第1および第2のゲート電極をマスクとし
て半導体基板に不純物をイオン注入することによってそ
れぞれ第1および第2のソース/ドレイン領域が形成さ
れた後、第1および第2のゲート電極の上部表面上に半
導体層が成長され、その半導体層上に金属シリサイド層
が形成されるので、第1および第2のソース/ドレイン
領域形成時に第1および第2のゲート電極の上部表面に
不純物がイオン注入されたとしても、半導体層上に形成
される金属シリサイド層のシート抵抗値が上昇するのが
防止される。
【0025】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【0026】図1〜図13は、本発明の第1実施例によ
るサリサイド−MOSトランジスタの製造方法を説明す
るための断面図である。図1〜図13を参照して、第1
実施例の製造プロセスについて説明する。
るサリサイド−MOSトランジスタの製造方法を説明す
るための断面図である。図1〜図13を参照して、第1
実施例の製造プロセスについて説明する。
【0027】まず、図1に示すように、半導体基板1の
主表面上の所定領域に素子分離のためのフィールド酸化
膜2を形成する。また、半導体基板1の主表面上にPウ
ェル3とNウェル4とを隣接して形成する。フィールド
酸化膜2によって囲まれる活性領域上にゲート酸化膜5
を形成する。ゲート酸化膜5およびフィールド酸化膜2
上にCVD法を用いて2000〜4000Å程度の厚み
を有するドープトポリシリコン層6を形成する。このド
ープトポリシリコン層6にはリンがドープされており、
その不純物濃度は1×1020〜5×1020cm-3であ
る。次に、ドープトポリシリコン層6上に300〜10
00Å程度の厚みを有するTEOS酸化膜7をCVD法
を用いて形成する。TEOS酸化膜7上に300〜10
00Å程度の厚みを有するTiN層8を形成する。Ti
N層8上の所定領域に写真製版技術を用いてフォトレジ
スト9を形成する。
主表面上の所定領域に素子分離のためのフィールド酸化
膜2を形成する。また、半導体基板1の主表面上にPウ
ェル3とNウェル4とを隣接して形成する。フィールド
酸化膜2によって囲まれる活性領域上にゲート酸化膜5
を形成する。ゲート酸化膜5およびフィールド酸化膜2
上にCVD法を用いて2000〜4000Å程度の厚み
を有するドープトポリシリコン層6を形成する。このド
ープトポリシリコン層6にはリンがドープされており、
その不純物濃度は1×1020〜5×1020cm-3であ
る。次に、ドープトポリシリコン層6上に300〜10
00Å程度の厚みを有するTEOS酸化膜7をCVD法
を用いて形成する。TEOS酸化膜7上に300〜10
00Å程度の厚みを有するTiN層8を形成する。Ti
N層8上の所定領域に写真製版技術を用いてフォトレジ
スト9を形成する。
【0028】次に、フォトレジスト9をマスクとしてT
iN層8およびTEOS酸化膜7を異方性エッチングす
る。これにより、図2に示すようなパターニングされた
TEOS酸化膜7およびTiN層8が得られる。この後
フォトレジスト9を除去する。
iN層8およびTEOS酸化膜7を異方性エッチングす
る。これにより、図2に示すようなパターニングされた
TEOS酸化膜7およびTiN層8が得られる。この後
フォトレジスト9を除去する。
【0029】次に、TiN層8およびTEOS酸化膜7
をマスクとしてドープトポリシリコン層6を異方性エッ
チングする。これにより、図3に示されるようなドープ
トポリシリコン層からなるゲート電極6a,6bおよび
6cが得られる。
をマスクとしてドープトポリシリコン層6を異方性エッ
チングする。これにより、図3に示されるようなドープ
トポリシリコン層からなるゲート電極6a,6bおよび
6cが得られる。
【0030】次に、図4に示すように、Nウェル4,ゲ
ート電極6b,その上のTEOS酸化膜7およびその上
のTiN層8を覆うようにフォトレジスト10を形成す
る。フォトレジスト10とゲート電極6a上に形成され
るTEOS酸化膜7およびTiN層8とをマスクとし
て、Pウェル3にリンまたは砒素をイオン注入する。こ
のイオン注入条件としては、50〜80keVの注入エ
ネルギーで、1×1013〜7×1013cm-2の不純物濃
度で、45°の回転注入または7°の注入角度で行な
う。これにより、N- 領域11が形成される。ここで、
この不純物のイオン注入の際には、ゲート電極6a上に
TEOS酸化膜7およびTiN層8が形成されているの
で、ゲート電極6aの上部表面上に不純物がイオン注入
されるのが防止される。
ート電極6b,その上のTEOS酸化膜7およびその上
のTiN層8を覆うようにフォトレジスト10を形成す
る。フォトレジスト10とゲート電極6a上に形成され
るTEOS酸化膜7およびTiN層8とをマスクとし
て、Pウェル3にリンまたは砒素をイオン注入する。こ
のイオン注入条件としては、50〜80keVの注入エ
ネルギーで、1×1013〜7×1013cm-2の不純物濃
度で、45°の回転注入または7°の注入角度で行な
う。これにより、N- 領域11が形成される。ここで、
この不純物のイオン注入の際には、ゲート電極6a上に
TEOS酸化膜7およびTiN層8が形成されているの
で、ゲート電極6aの上部表面上に不純物がイオン注入
されるのが防止される。
【0031】次に、図5に示すように、N- 領域11,
ゲート電極6a,その上のTEOS酸化膜7およびその
上のTiN層8を覆うようにフォトレジスト12を形成
する。フォトレジスト12とゲート電極6b上のTiN
層8とをマスクとして、BまたはBF2 をNウェル4に
イオン注入する。このイオン注入の条件としては、5〜
20keVの注入エネルギーで、1×1013〜5×10
13cm-2の不純物濃度で、45°の回転注入または7°
の注入角度で行なう。これにより、P- 領域13が形成
される。ここで、このイオン注入の際にも、ゲート電極
6b上にはTiN層8が形成されているので、ゲート電
極6bの上部表面上に不純物が注入されるのが防止され
る。
ゲート電極6a,その上のTEOS酸化膜7およびその
上のTiN層8を覆うようにフォトレジスト12を形成
する。フォトレジスト12とゲート電極6b上のTiN
層8とをマスクとして、BまたはBF2 をNウェル4に
イオン注入する。このイオン注入の条件としては、5〜
20keVの注入エネルギーで、1×1013〜5×10
13cm-2の不純物濃度で、45°の回転注入または7°
の注入角度で行なう。これにより、P- 領域13が形成
される。ここで、このイオン注入の際にも、ゲート電極
6b上にはTiN層8が形成されているので、ゲート電
極6bの上部表面上に不純物が注入されるのが防止され
る。
【0032】次に、図6に示すように、全面に1000
〜2000Å程度の厚みを有するTEOS酸化膜14a
をCVD法を用いて形成する。このTEOS酸化膜14
aをエッチバックすることによって、図7に示されるよ
うなサイドウォール酸化膜14が形成される。ここで、
このサイドウォール酸化膜14の形成時のエッチングの
際にTEOS酸化膜7上にはTiN層8が存在するの
で、サイドウォール酸化膜14の形成のためのオーバエ
ッチングによってゲート電極6a,6bおよび6c上の
TEOS酸化膜7が削られるという不都合が生じない。
すなわち、TiN層8はエッチングストッパとしての役
割を果たす。これにより、TEOS酸化膜7が削られて
しまい、その結果、後のイオン注入工程においてゲート
電極6aおよび6bの上部表面に不純物がイオン注入さ
れてしまうという不都合が生じない。
〜2000Å程度の厚みを有するTEOS酸化膜14a
をCVD法を用いて形成する。このTEOS酸化膜14
aをエッチバックすることによって、図7に示されるよ
うなサイドウォール酸化膜14が形成される。ここで、
このサイドウォール酸化膜14の形成時のエッチングの
際にTEOS酸化膜7上にはTiN層8が存在するの
で、サイドウォール酸化膜14の形成のためのオーバエ
ッチングによってゲート電極6a,6bおよび6c上の
TEOS酸化膜7が削られるという不都合が生じない。
すなわち、TiN層8はエッチングストッパとしての役
割を果たす。これにより、TEOS酸化膜7が削られて
しまい、その結果、後のイオン注入工程においてゲート
電極6aおよび6bの上部表面に不純物がイオン注入さ
れてしまうという不都合が生じない。
【0033】次に、図8に示すように、P- 領域13を
覆うようにフォトレジスト15を形成する。フォトレジ
スト15とゲート電極6a上のTEOS酸化膜7,Ti
N層8およびサイドウォール酸化膜14とをマスクとし
て、PまたはAsをPウェル3にイオン注入する。この
イオン注入条件としては、40〜100keVの注入エ
ネルギーで、1×1015〜7×1015cm-2の不純物濃
度で、7°の注入角度で行なう。これにより、N+ 領域
16が形成される。ここで、このイオン注入の際にもゲ
ート電極6a上にはTEOS酸化膜7およびTiN層8
が形成されているので、ゲート電極6aの上部表面に不
純物がイオン注入されるのが防止される。この後、フォ
トレジスト15を除去する。
覆うようにフォトレジスト15を形成する。フォトレジ
スト15とゲート電極6a上のTEOS酸化膜7,Ti
N層8およびサイドウォール酸化膜14とをマスクとし
て、PまたはAsをPウェル3にイオン注入する。この
イオン注入条件としては、40〜100keVの注入エ
ネルギーで、1×1015〜7×1015cm-2の不純物濃
度で、7°の注入角度で行なう。これにより、N+ 領域
16が形成される。ここで、このイオン注入の際にもゲ
ート電極6a上にはTEOS酸化膜7およびTiN層8
が形成されているので、ゲート電極6aの上部表面に不
純物がイオン注入されるのが防止される。この後、フォ
トレジスト15を除去する。
【0034】次に、図9に示すように、N- 領域11を
覆うようにフォトレジスト17を形成する。フォトレジ
スト17とゲート電極6b上のTEOS酸化膜7,Ti
N層8およびサイドウォール酸化膜14とをマスクとし
て、Nウェル4にBまたBF 2 をイオン注入する。この
イオン注入条件としては、10〜30keVの注入エネ
ルギーで、1×1015〜5×1015cm-2の不純物濃度
で、7°の注入角度で行なう。これにより、P+ 領域1
8が形成される。なお、このイオン注入の際にも、ゲー
ト電極6b上にはTEOS酸化膜7およびTiN層8が
形成されているので、ゲート電極6bの上部表面に不純
物がイオン注入されるのが防止される。この後、フォト
レジスト17を除去する。
覆うようにフォトレジスト17を形成する。フォトレジ
スト17とゲート電極6b上のTEOS酸化膜7,Ti
N層8およびサイドウォール酸化膜14とをマスクとし
て、Nウェル4にBまたBF 2 をイオン注入する。この
イオン注入条件としては、10〜30keVの注入エネ
ルギーで、1×1015〜5×1015cm-2の不純物濃度
で、7°の注入角度で行なう。これにより、P+ 領域1
8が形成される。なお、このイオン注入の際にも、ゲー
ト電極6b上にはTEOS酸化膜7およびTiN層8が
形成されているので、ゲート電極6bの上部表面に不純
物がイオン注入されるのが防止される。この後、フォト
レジスト17を除去する。
【0035】次に、TiN層8をウェットエッチングに
より除去する。その後、TEOS酸化膜7をドライエッ
チングにより除去する。このTEOS酸化膜7のドライ
エッチングの際にサイドウォール酸化膜14の上部も削
られる。これにより、図10に示されるような形状のサ
イドウォール酸化膜14が得られる。
より除去する。その後、TEOS酸化膜7をドライエッ
チングにより除去する。このTEOS酸化膜7のドライ
エッチングの際にサイドウォール酸化膜14の上部も削
られる。これにより、図10に示されるような形状のサ
イドウォール酸化膜14が得られる。
【0036】次に、図11に示すように、全面に200
0Å程度の厚みを有するチタン(Ti)層19aを真空
中でスパッタ法を用いて形成する。そしてアルゴン雰囲
気中で625℃で30分間熱処理を施す。さらに、アル
ゴン雰囲気中で800℃で15分間再度の熱処理を施
す。これにより、N- 領域11上,P- 領域13上,ゲ
ート電極6a,6b,6c上にTiSi2 (チタンシリ
サイド)層19が形成される。なお、上記の熱処理工程
においてアルゴン雰囲気中ではなくてN2 雰囲気中で行
なってもよい。この後、残余したTi層19aを除去す
る。これにより、図13に示したような形状が得られ
る。
0Å程度の厚みを有するチタン(Ti)層19aを真空
中でスパッタ法を用いて形成する。そしてアルゴン雰囲
気中で625℃で30分間熱処理を施す。さらに、アル
ゴン雰囲気中で800℃で15分間再度の熱処理を施
す。これにより、N- 領域11上,P- 領域13上,ゲ
ート電極6a,6b,6c上にTiSi2 (チタンシリ
サイド)層19が形成される。なお、上記の熱処理工程
においてアルゴン雰囲気中ではなくてN2 雰囲気中で行
なってもよい。この後、残余したTi層19aを除去す
る。これにより、図13に示したような形状が得られ
る。
【0037】ここで、本実施例では、図4,図5,図8
および図9に示したイオン注入工程において、ゲート電
極6a,6b上にTEOS酸化膜7およびTiN層8が
形成されているので、ゲート電極6aおよび6bの上部
表面に不純物がイオン注入されるのを防止することがで
きる。これにより、最終的にゲート電極6aおよび6b
の上部表面上にチタンシリサイド層19が形成された場
合に、そのチタンシリサイド層19のシート抵抗値が上
昇するのを有効に防止することができる。その結果、ゲ
ート電極6aおよび6bの配線長さが長い素子において
も、信号の伝搬遅延を小さくすることができる。
および図9に示したイオン注入工程において、ゲート電
極6a,6b上にTEOS酸化膜7およびTiN層8が
形成されているので、ゲート電極6aおよび6bの上部
表面に不純物がイオン注入されるのを防止することがで
きる。これにより、最終的にゲート電極6aおよび6b
の上部表面上にチタンシリサイド層19が形成された場
合に、そのチタンシリサイド層19のシート抵抗値が上
昇するのを有効に防止することができる。その結果、ゲ
ート電極6aおよび6bの配線長さが長い素子において
も、信号の伝搬遅延を小さくすることができる。
【0038】なお、図13に示した工程の後、図46に
示した従来のプロセスと同様に、層間絶縁層,コンタク
トホールおよび配線を形成する。
示した従来のプロセスと同様に、層間絶縁層,コンタク
トホールおよび配線を形成する。
【0039】図14〜図19は、本発明の第2実施例に
よるサリサイド−MOSトランジスタの製造プロセスを
説明するための断面図である。図14〜図19を参照し
て、以下に第2実施例の製造プロセスについて説明す
る。
よるサリサイド−MOSトランジスタの製造プロセスを
説明するための断面図である。図14〜図19を参照し
て、以下に第2実施例の製造プロセスについて説明す
る。
【0040】まず、図14に示すように、半導体基板1
の主表面上に素子分離のためのフィールド酸化膜2を形
成する。また、半導体基板1の主表面上に隣接するよう
にPウェル3とNウェル4とを形成する。Pウェル3上
およびNウェル4上にゲート酸化膜5を形成する。ゲー
ト酸化膜5上およびフィールド酸化膜2上に2000〜
4000Å程度の厚みを有するドープトポリシリコン層
6をCVD法を用いて形成する。このドープトポリシリ
コン層6にはリンがドープされており、その不純物濃度
は1×1020〜5×1020cm-3である。ドープトポリ
シリコン層6上の所定領域に写真製版技術を用いてフォ
トレジスト20を形成する。フォトレジスト20をマス
クとしてドープトポリシリコン層6を異方性エッチング
することによって、図15に示されるようなドープトポ
リシリコン層からなるゲート電極6a,6bおよび6c
が形成される。
の主表面上に素子分離のためのフィールド酸化膜2を形
成する。また、半導体基板1の主表面上に隣接するよう
にPウェル3とNウェル4とを形成する。Pウェル3上
およびNウェル4上にゲート酸化膜5を形成する。ゲー
ト酸化膜5上およびフィールド酸化膜2上に2000〜
4000Å程度の厚みを有するドープトポリシリコン層
6をCVD法を用いて形成する。このドープトポリシリ
コン層6にはリンがドープされており、その不純物濃度
は1×1020〜5×1020cm-3である。ドープトポリ
シリコン層6上の所定領域に写真製版技術を用いてフォ
トレジスト20を形成する。フォトレジスト20をマス
クとしてドープトポリシリコン層6を異方性エッチング
することによって、図15に示されるようなドープトポ
リシリコン層からなるゲート電極6a,6bおよび6c
が形成される。
【0041】次に、図16に示すように、Nウェル4を
覆うようにフォトレジスト21を形成する。フォトレジ
スト21およびゲート電極6a上のフォトレジスト20
をマスクとして、Pウェル3にリンまたは砒素をイオン
注入する。このイオン注入条件としては、40〜100
keVの注入エネルギーで、1×1015〜7×1015c
m-2の不純物濃度で、7°の注入角度で行なう。これに
よりN+ 領域16が形成される。ここで、このN+ 領域
16の形成のためのイオン注入の際に、ゲート電極6a
上にはフォトレジスト20が形成されているので、ゲー
ト電極6aの上部表面に不純物がイオン注入されるのが
防止される。この後、フォトレジスト21のみを選択的
に除去する。
覆うようにフォトレジスト21を形成する。フォトレジ
スト21およびゲート電極6a上のフォトレジスト20
をマスクとして、Pウェル3にリンまたは砒素をイオン
注入する。このイオン注入条件としては、40〜100
keVの注入エネルギーで、1×1015〜7×1015c
m-2の不純物濃度で、7°の注入角度で行なう。これに
よりN+ 領域16が形成される。ここで、このN+ 領域
16の形成のためのイオン注入の際に、ゲート電極6a
上にはフォトレジスト20が形成されているので、ゲー
ト電極6aの上部表面に不純物がイオン注入されるのが
防止される。この後、フォトレジスト21のみを選択的
に除去する。
【0042】ここで、フォトレジスト20を残しながら
フォトレジスト21のみを選択的に除去するためには、
図14の工程においてフォトレジスト20の硬化処理を
行なう必要がある。具体的には、N2 またはAr雰囲気
中で、100〜200℃の温度条件下で、30〜120
分間熱処理を行なう。これにより、フォトレジスト20
を硬化することができる。その結果、図16に示した工
程においてフォトレジスト20を残しながらフォトレジ
スト21を選択的に除去することができる。
フォトレジスト21のみを選択的に除去するためには、
図14の工程においてフォトレジスト20の硬化処理を
行なう必要がある。具体的には、N2 またはAr雰囲気
中で、100〜200℃の温度条件下で、30〜120
分間熱処理を行なう。これにより、フォトレジスト20
を硬化することができる。その結果、図16に示した工
程においてフォトレジスト20を残しながらフォトレジ
スト21を選択的に除去することができる。
【0043】フォトレジスト21を除去した後、図17
に示すように、N+ 領域16を覆うようにフォトレジス
ト22を形成する。フォトレジスト22とゲート電極6
b上のフォトレジスト20とをマスクとして、Nウェル
4にBまたはBF2 をイオン注入する。このイオン注入
条件としては、10〜30keVの注入エネルギーで、
1×1015〜5×1015cm-2の不純物濃度で、7°の
注入角度で行なう。これにより、P+ 領域18が形成さ
れる。この後、フォトレジスト22のみを選択的に除去
する。続いて、フォトレジスト20を除去する。
に示すように、N+ 領域16を覆うようにフォトレジス
ト22を形成する。フォトレジスト22とゲート電極6
b上のフォトレジスト20とをマスクとして、Nウェル
4にBまたはBF2 をイオン注入する。このイオン注入
条件としては、10〜30keVの注入エネルギーで、
1×1015〜5×1015cm-2の不純物濃度で、7°の
注入角度で行なう。これにより、P+ 領域18が形成さ
れる。この後、フォトレジスト22のみを選択的に除去
する。続いて、フォトレジスト20を除去する。
【0044】次に、全面にTEOS酸化膜(図示せず)
を1000〜2000Å程度の厚みで形成した後、全面
をエッチバックする。これにより、図18に示されるよ
うなサイドウォール酸化膜23が形成される。
を1000〜2000Å程度の厚みで形成した後、全面
をエッチバックする。これにより、図18に示されるよ
うなサイドウォール酸化膜23が形成される。
【0045】最後に、上述した第1実施例と同様のプロ
セスおよび条件を用いて、N+ 領域16,P+ 領域1
8,ゲート電極6bおよび6c上に選択的にチタンシリ
サイド(TiSi2 )層19を形成する。
セスおよび条件を用いて、N+ 領域16,P+ 領域1
8,ゲート電極6bおよび6c上に選択的にチタンシリ
サイド(TiSi2 )層19を形成する。
【0046】上記した第2実施例においても、図16お
よび図17に示したイオン注入工程において、ゲート電
極6aおよび6b上にフォトレジスト20を形成するこ
とによって、ゲート電極6aおよび6bの上部表面に不
純物が注入されるのを防止することができる。それによ
り、ゲート電極6aおよび6bの上部表面上に最終的に
チタンシリサイド層19を形成した場合に、そのチタン
シリサイド層19のシート抵抗値が上昇するのを防止す
ることができる。
よび図17に示したイオン注入工程において、ゲート電
極6aおよび6b上にフォトレジスト20を形成するこ
とによって、ゲート電極6aおよび6bの上部表面に不
純物が注入されるのを防止することができる。それによ
り、ゲート電極6aおよび6bの上部表面上に最終的に
チタンシリサイド層19を形成した場合に、そのチタン
シリサイド層19のシート抵抗値が上昇するのを防止す
ることができる。
【0047】図20〜図31は、本発明の第3実施例に
よるサリサイド−MOSトランジスタの製造プロセスを
説明するための断面図である。図20〜図31を参照し
て、次に第3実施例の製造プロセスについて説明する。
よるサリサイド−MOSトランジスタの製造プロセスを
説明するための断面図である。図20〜図31を参照し
て、次に第3実施例の製造プロセスについて説明する。
【0048】まず、図20に示すように、半導体基板1
の主表面上にフィールド酸化膜2,Pウェル3およびN
ウェル4を形成する。Pウェル3およびNウェル4上に
ゲート酸化膜5を形成する。ゲート酸化膜5およびフィ
ールド酸化膜2上に4000〜6000Å程度の厚みを
有するドープトポリシリコン層6を形成する。このドー
プトポリシリコン層6にはリンが導入されており、その
不純物濃度は1×10 20〜5×1020cm-3である。ド
ープトポリシリコン層6上の所定領域に写真製版技術を
用いてフォトレジスト30を形成する。フォトレジスト
30をマスクしとてドープトポリシリコン層6を異方性
エッチングすることによって、図21に示されるような
ドープトポリシリコン層からなるゲート電極6a,6b
および6cが形成される。この後、フォトレジスト30
を除去する。
の主表面上にフィールド酸化膜2,Pウェル3およびN
ウェル4を形成する。Pウェル3およびNウェル4上に
ゲート酸化膜5を形成する。ゲート酸化膜5およびフィ
ールド酸化膜2上に4000〜6000Å程度の厚みを
有するドープトポリシリコン層6を形成する。このドー
プトポリシリコン層6にはリンが導入されており、その
不純物濃度は1×10 20〜5×1020cm-3である。ド
ープトポリシリコン層6上の所定領域に写真製版技術を
用いてフォトレジスト30を形成する。フォトレジスト
30をマスクしとてドープトポリシリコン層6を異方性
エッチングすることによって、図21に示されるような
ドープトポリシリコン層からなるゲート電極6a,6b
および6cが形成される。この後、フォトレジスト30
を除去する。
【0049】次に、図22に示すように、Nウェル4を
覆うようにフォトレジスト31を形成する。フォトレジ
スト31およびゲート電極6aをマスクとして、Pウェ
ル3にPまたはAsをイオン注入する。このイオン注入
条件としては、50〜80keVの注入エネルギーで、
1×1013〜7×1013cm-2の不純物濃度で、45°
の注入角度での回転注入または7°の注入角度での注入
で行なう。これにより、N- 領域11が形成される。こ
こで、このイオン注入の際には、ゲート電極6aの上部
表面上には何も存在しないため、ゲート電極6aの上部
表面には不純物が注入されることになる。その結果、ゲ
ート電極6aの上部表面上に不純物注入領域32が形成
されることになる。この後、フォトレジスト31を除去
する。
覆うようにフォトレジスト31を形成する。フォトレジ
スト31およびゲート電極6aをマスクとして、Pウェ
ル3にPまたはAsをイオン注入する。このイオン注入
条件としては、50〜80keVの注入エネルギーで、
1×1013〜7×1013cm-2の不純物濃度で、45°
の注入角度での回転注入または7°の注入角度での注入
で行なう。これにより、N- 領域11が形成される。こ
こで、このイオン注入の際には、ゲート電極6aの上部
表面上には何も存在しないため、ゲート電極6aの上部
表面には不純物が注入されることになる。その結果、ゲ
ート電極6aの上部表面上に不純物注入領域32が形成
されることになる。この後、フォトレジスト31を除去
する。
【0050】次に、図23に示すように、N- 領域11
およびゲート電極6aを覆うようにフォトレジスト33
を形成する。フォトレジスト33およびゲート電極6b
をマスクとしてNウェル4にBまたはBF2 をイオン注
入する。このイオン注入条件としては、5〜20keV
の注入エネルギーで、1×1013〜5×1013cm-2の
不純物濃度で、45°の注入角度での回転注入または7
°の注入角度での注入で行なう。これにより、P- 領域
13が形成される。このイオン注入の際にも、ゲート電
極6bの上部表面上には何も存在しないのでゲート電極
6bの上部表面に不純物がイオン注入されることにな
る。これにより、ゲート電極6bの上部表面上に不純物
注入領域32が形成される。この後、フォトレジスト3
3を除去する。
およびゲート電極6aを覆うようにフォトレジスト33
を形成する。フォトレジスト33およびゲート電極6b
をマスクとしてNウェル4にBまたはBF2 をイオン注
入する。このイオン注入条件としては、5〜20keV
の注入エネルギーで、1×1013〜5×1013cm-2の
不純物濃度で、45°の注入角度での回転注入または7
°の注入角度での注入で行なう。これにより、P- 領域
13が形成される。このイオン注入の際にも、ゲート電
極6bの上部表面上には何も存在しないのでゲート電極
6bの上部表面に不純物がイオン注入されることにな
る。これにより、ゲート電極6bの上部表面上に不純物
注入領域32が形成される。この後、フォトレジスト3
3を除去する。
【0051】次に、図24に示すように、ゲート電極6
a,6bおよび6cの側表面上にサイドウォール酸化膜
34を形成する。
a,6bおよび6cの側表面上にサイドウォール酸化膜
34を形成する。
【0052】次に、図25に示すように、P- 領域13
およびゲート電極6bを覆うように、フォトレジスト3
5を形成する。フォトレジスト35,ゲート電極6aお
よびサイドウォール酸化膜34をマスクとして、Pウェ
ル3にPまたはAsをイオン注入する。このイオン注入
条件としては、40〜100keVの注入エネルギー
で、1×1015〜7×1015cm-2の不純物濃度で、7
°の注入角度で注入する。これにより、N+ 領域16が
形成される。このイオン注入工程においても、ゲート電
極6aの上部表面上には何も形成されていないので、ゲ
ート電極6aの上部表面に再び不純物がイオン注入され
る。この後フォトレジスト35を除去する。
およびゲート電極6bを覆うように、フォトレジスト3
5を形成する。フォトレジスト35,ゲート電極6aお
よびサイドウォール酸化膜34をマスクとして、Pウェ
ル3にPまたはAsをイオン注入する。このイオン注入
条件としては、40〜100keVの注入エネルギー
で、1×1015〜7×1015cm-2の不純物濃度で、7
°の注入角度で注入する。これにより、N+ 領域16が
形成される。このイオン注入工程においても、ゲート電
極6aの上部表面上には何も形成されていないので、ゲ
ート電極6aの上部表面に再び不純物がイオン注入され
る。この後フォトレジスト35を除去する。
【0053】次に、図26に示すように、N- 領域11
およびゲート電極6aを覆うようにフォトレジスト36
を形成する。フォトレジスト36,ゲート電極6bおよ
びサイドウォール酸化膜34をマスクとして、Nウェル
4にPまたはBF2 をイオン注入する。このイオン注入
条件としては、10〜30keVの注入エネルギーで、
1×1015〜5×1015cm-2の不純物濃度で7°の注
入角度で行なう。これにより、P+ 領域18が形成され
る。なお、このイオン注入の際にも、ゲート電極6bの
上部表面上には何も形成されていないので、ゲート電極
6bの上部表面に不純物が注入されることになる。この
後、フォトレジスト36を除去する。
およびゲート電極6aを覆うようにフォトレジスト36
を形成する。フォトレジスト36,ゲート電極6bおよ
びサイドウォール酸化膜34をマスクとして、Nウェル
4にPまたはBF2 をイオン注入する。このイオン注入
条件としては、10〜30keVの注入エネルギーで、
1×1015〜5×1015cm-2の不純物濃度で7°の注
入角度で行なう。これにより、P+ 領域18が形成され
る。なお、このイオン注入の際にも、ゲート電極6bの
上部表面上には何も形成されていないので、ゲート電極
6bの上部表面に不純物が注入されることになる。この
後、フォトレジスト36を除去する。
【0054】次に、図27に示すように、全面を覆うよ
うに6000〜10000Å程度の厚みを有するフォト
レジスト37を形成する。フォトレジスト37の代わり
にTiNを形成してもよい。フォトレジスト37の全面
をエッチバックする。このエッチバックは、図28に示
すように、ゲート電極6aおよび6bの上部表面が露出
するまで行なう。
うに6000〜10000Å程度の厚みを有するフォト
レジスト37を形成する。フォトレジスト37の代わり
にTiNを形成してもよい。フォトレジスト37の全面
をエッチバックする。このエッチバックは、図28に示
すように、ゲート電極6aおよび6bの上部表面が露出
するまで行なう。
【0055】次に、図29に示すように、フォトレジス
ト37をマスクとしてゲート電極6a,6bおよび6c
の上部表面を異方性エッチングする。これにより、ゲー
ト電極6a,6bおよび6cの上部表面の不純物注入領
域32(図28参照)を除去する。ゲート電極6a,6
bおよび6cの上部表面を異方性エッチングする際に
は、ゲート電極6a,6bおよび6cの上部表面を10
00〜3000Å程度削るのが好ましい。この程度削っ
たとしても、図32に示した工程においてドープトポリ
シリコン層6は予め厚く(4000〜6000Å程度)
形成されているので、ゲート電極6a,6bおよび6c
の膜厚が薄くなり過ぎることはない。この後、フォトレ
ジスト37を除去する。これにより、図30に示したよ
うな形状が得られる。
ト37をマスクとしてゲート電極6a,6bおよび6c
の上部表面を異方性エッチングする。これにより、ゲー
ト電極6a,6bおよび6cの上部表面の不純物注入領
域32(図28参照)を除去する。ゲート電極6a,6
bおよび6cの上部表面を異方性エッチングする際に
は、ゲート電極6a,6bおよび6cの上部表面を10
00〜3000Å程度削るのが好ましい。この程度削っ
たとしても、図32に示した工程においてドープトポリ
シリコン層6は予め厚く(4000〜6000Å程度)
形成されているので、ゲート電極6a,6bおよび6c
の膜厚が薄くなり過ぎることはない。この後、フォトレ
ジスト37を除去する。これにより、図30に示したよ
うな形状が得られる。
【0056】次に、図31に示すように、N- 領域1
1,P- 領域13,ゲート電極6a,6bおよび6c上
に選択的にチタンシリサイド(TiSi2 )層19を形
成する。このチタンシリサイド層19の形成プロセス
は、図11〜図13に示した第1実施例のプロセスと同
様のプロセスを用いる。
1,P- 領域13,ゲート電極6a,6bおよび6c上
に選択的にチタンシリサイド(TiSi2 )層19を形
成する。このチタンシリサイド層19の形成プロセス
は、図11〜図13に示した第1実施例のプロセスと同
様のプロセスを用いる。
【0057】上記のように、この第3実施例のプロセス
では、ゲート電極6a,6bおよび6cの上部表面のイ
オン注入領域32を除去することによって、ゲート電極
6a,6bおよび6cの上部表面上に形成されるチタン
シリサイド層19のシート抵抗の上昇を防止することが
できる。
では、ゲート電極6a,6bおよび6cの上部表面のイ
オン注入領域32を除去することによって、ゲート電極
6a,6bおよび6cの上部表面上に形成されるチタン
シリサイド層19のシート抵抗の上昇を防止することが
できる。
【0058】図32〜図41は、本発明の第4実施例に
よるサリサイド−MOSトランジスタの製造プロセスを
説明するための断面図である。図32〜図41を参照し
て、次に第4実施例の製造プロセスについて説明する。
よるサリサイド−MOSトランジスタの製造プロセスを
説明するための断面図である。図32〜図41を参照し
て、次に第4実施例の製造プロセスについて説明する。
【0059】まず、図32に示すように、半導体基板1
の主表面上にフィールド酸化膜2,Pウェル3およびN
ウェル4を形成する。Pウェル3およびNウェル4上に
ゲート酸化膜5を形成する。ゲート酸化膜5およびフィ
ールド酸化膜2上に1000〜2000Å程度の厚みを
有するドープトポリシリコン層6を形成する。このドー
プトポリシリコン層6にはリンがドープされており、そ
の不純物濃度は1×1020〜5×1020cm-3である。
このドープトポリシリコン層6は第1および第2実施例
のドープトポリシリコン層6に比べて膜厚が薄く形成さ
れている。
の主表面上にフィールド酸化膜2,Pウェル3およびN
ウェル4を形成する。Pウェル3およびNウェル4上に
ゲート酸化膜5を形成する。ゲート酸化膜5およびフィ
ールド酸化膜2上に1000〜2000Å程度の厚みを
有するドープトポリシリコン層6を形成する。このドー
プトポリシリコン層6にはリンがドープされており、そ
の不純物濃度は1×1020〜5×1020cm-3である。
このドープトポリシリコン層6は第1および第2実施例
のドープトポリシリコン層6に比べて膜厚が薄く形成さ
れている。
【0060】ドープトポリシリコン層6の上部表面上の
所定領域に写真製版技術を用いてフォトレジスト40を
形成する。フォトレジスト40をマスクとしてドープト
ポリシリコン層6を異方性エッチングする。これによ
り、図33に示されるようなドープトポリシリコン層か
らなるゲート電極6a,6bおよび6cが得られる。こ
の後、フォトレジスト40を除去する。
所定領域に写真製版技術を用いてフォトレジスト40を
形成する。フォトレジスト40をマスクとしてドープト
ポリシリコン層6を異方性エッチングする。これによ
り、図33に示されるようなドープトポリシリコン層か
らなるゲート電極6a,6bおよび6cが得られる。こ
の後、フォトレジスト40を除去する。
【0061】次に、図34に示すように、Nウェル4お
よびゲート電極6bを覆うようにフォトレジスト41を
形成する。フォトレジスト41およびゲート電極6aを
マスクとして、Pウェル3にPまたはAsをイオン注入
する。このイオン注入条件としては、50〜80keV
の注入エネルギーで、1×1013〜7×1013の不純物
濃度で、45°の注入角度での回転注入または7°の注
入角度での注入で行なう。これにより、N- 領域11が
形成される。ここで、このイオン注入の際には、ゲート
電極6aの上部表面上には何も存在しないので、ゲート
電極6aの上部表面に不純物が注入されることになる。
これにより、不純物注入領域42が形成される。この
後、フォトレジスト41を除去する。
よびゲート電極6bを覆うようにフォトレジスト41を
形成する。フォトレジスト41およびゲート電極6aを
マスクとして、Pウェル3にPまたはAsをイオン注入
する。このイオン注入条件としては、50〜80keV
の注入エネルギーで、1×1013〜7×1013の不純物
濃度で、45°の注入角度での回転注入または7°の注
入角度での注入で行なう。これにより、N- 領域11が
形成される。ここで、このイオン注入の際には、ゲート
電極6aの上部表面上には何も存在しないので、ゲート
電極6aの上部表面に不純物が注入されることになる。
これにより、不純物注入領域42が形成される。この
後、フォトレジスト41を除去する。
【0062】次に、図35に示すように、N- 領域11
およびゲート電極6aを覆うようにフォトレジスト43
を形成する。フォトレジスト43およびゲート電極6b
をマスクとしてNウェル4にBまたはBF2 をイオン注
入する。このイオン注入条件としては、5〜20keV
の注入エネルギーで、1×1013〜5×1013cm-2の
不純物濃度で、45°の注入角度での回転注入または7
°の注入角度での注入で行なう。これにより、P- 領域
13が形成される。なお、このイオン注入の際にも、ゲ
ート電極6bの上部表面上には何も存在しないため、ゲ
ート電極6bの上部表面に不純物がイオン注入される。
その結果、ゲート電極6bの上部表面に不純物注入領域
42が形成される。この後、フォトレジスト43を除去
する。
およびゲート電極6aを覆うようにフォトレジスト43
を形成する。フォトレジスト43およびゲート電極6b
をマスクとしてNウェル4にBまたはBF2 をイオン注
入する。このイオン注入条件としては、5〜20keV
の注入エネルギーで、1×1013〜5×1013cm-2の
不純物濃度で、45°の注入角度での回転注入または7
°の注入角度での注入で行なう。これにより、P- 領域
13が形成される。なお、このイオン注入の際にも、ゲ
ート電極6bの上部表面上には何も存在しないため、ゲ
ート電極6bの上部表面に不純物がイオン注入される。
その結果、ゲート電極6bの上部表面に不純物注入領域
42が形成される。この後、フォトレジスト43を除去
する。
【0063】次に、図36に示すように、ゲート電極6
a,6bおよび6cの側表面上にサイドウォール酸化膜
23を形成する。
a,6bおよび6cの側表面上にサイドウォール酸化膜
23を形成する。
【0064】次に、図37に示すように、P- 領域13
およびゲート電極6bを覆うようにフォトレジスト44
を形成する。フォトレジスト44,ゲート電極6aおよ
びサイドウォール酸化膜23をマスクとしてPウェル3
にPまたはAsをイオン注入する。このイオン注入条件
としては、40〜100keVの注入エネルギーで、1
×1015〜7×1015cm-2の不純物濃度で、7°の注
入角度で行なう。これにより、N+ 領域16が形成され
る。このイオン注入においても、ゲート電極6a上には
何も存在しないので、ゲート電極6aの上部表面に再び
不純物が注入される。この後、フォトレジスト44を除
去する。
およびゲート電極6bを覆うようにフォトレジスト44
を形成する。フォトレジスト44,ゲート電極6aおよ
びサイドウォール酸化膜23をマスクとしてPウェル3
にPまたはAsをイオン注入する。このイオン注入条件
としては、40〜100keVの注入エネルギーで、1
×1015〜7×1015cm-2の不純物濃度で、7°の注
入角度で行なう。これにより、N+ 領域16が形成され
る。このイオン注入においても、ゲート電極6a上には
何も存在しないので、ゲート電極6aの上部表面に再び
不純物が注入される。この後、フォトレジスト44を除
去する。
【0065】次に、図38に示すように、N- 領域11
およびゲート電極6a上にフォトレジスト45を形成す
る。フォトレジスト45,ゲート電極6bおよびサイド
ウォール酸化膜23をマスクとして、BまたはBF2 を
Nウェル4にイオン注入する。このイオン注入条件とし
ては、10〜30keVの注入エネルギーで、1×10
15〜5×1015cm-2の不純物濃度で、7°の注入角度
で行なう。これにより、P+ 領域18が形成される。な
お、このイオン注入の際にも、ゲート電極6b上には何
も存在しないので、ゲート電極6bの上部表面に再び不
純物が注入される。この後、フォトレジスト45を除去
する。これにより、図39に示したLDD構造を有する
MOSトランジスタが得られる。
およびゲート電極6a上にフォトレジスト45を形成す
る。フォトレジスト45,ゲート電極6bおよびサイド
ウォール酸化膜23をマスクとして、BまたはBF2 を
Nウェル4にイオン注入する。このイオン注入条件とし
ては、10〜30keVの注入エネルギーで、1×10
15〜5×1015cm-2の不純物濃度で、7°の注入角度
で行なう。これにより、P+ 領域18が形成される。な
お、このイオン注入の際にも、ゲート電極6b上には何
も存在しないので、ゲート電極6bの上部表面に再び不
純物が注入される。この後、フォトレジスト45を除去
する。これにより、図39に示したLDD構造を有する
MOSトランジスタが得られる。
【0066】次に、図40に示すように、N- 領域11
の上部表面上,P- 領域13上,ゲート電極6a,6
b,6cの上部表面上に選択的に半導体層46をエピタ
キシャル成長させる。この半導体層46は1000〜3
000Å程度の厚みで、次のエピタキシャル成長条件に
よって形成する。すなわち、SiCl4 ,SiHC
l3,SiH2 Cl2 ,またはSiH4 などの雰囲気中
で、約1000℃以上の温度条件下で、760Torr
程度の圧力条件下で半導体層46がエピタキシャル成長
される。この半導体層46をシリサイド化することによ
って図41に示したようなチタンシリサイド(TiSi
2 )層19を形成する。この第4実施例では、半導体層
46をシリサイド化することによってチタンシリサイド
層19を形成する。このため、ゲート電極6a,6bお
よび6cの上部表面に不純物注入領域42が形成されて
いたとしても、その不純物注入領域42によってチタン
シリサイド層19のシート抵抗値が上昇することはな
い。したがって、ゲート電極6a,6bおよび6cの配
線長さが長くなった場合にも、信号の伝搬遅延が大きく
なるのを防止することができる。
の上部表面上,P- 領域13上,ゲート電極6a,6
b,6cの上部表面上に選択的に半導体層46をエピタ
キシャル成長させる。この半導体層46は1000〜3
000Å程度の厚みで、次のエピタキシャル成長条件に
よって形成する。すなわち、SiCl4 ,SiHC
l3,SiH2 Cl2 ,またはSiH4 などの雰囲気中
で、約1000℃以上の温度条件下で、760Torr
程度の圧力条件下で半導体層46がエピタキシャル成長
される。この半導体層46をシリサイド化することによ
って図41に示したようなチタンシリサイド(TiSi
2 )層19を形成する。この第4実施例では、半導体層
46をシリサイド化することによってチタンシリサイド
層19を形成する。このため、ゲート電極6a,6bお
よび6cの上部表面に不純物注入領域42が形成されて
いたとしても、その不純物注入領域42によってチタン
シリサイド層19のシート抵抗値が上昇することはな
い。したがって、ゲート電極6a,6bおよび6cの配
線長さが長くなった場合にも、信号の伝搬遅延が大きく
なるのを防止することができる。
【0067】
【発明の効果】以上のように、請求項1〜3に記載の電
界効果トランジスタの製造方法によれば、ゲート電極上
にゲート電極保護層を形成し、そのゲート電極保護層を
マスクとして不純物をイオン注入することによってソー
ス/ドレイン領域を形成することにより、そのイオン注
入の際にゲート電極の上部表面に不純物がイオン注入さ
れるのを防止することができる。これにより、ゲート電
極の上部表面上に金属シリサイド層を形成した場合に、
その金属シリサイド層のシート抵抗値が上昇するのを防
止することができる。また、上記したゲート電極保護層
をゲート電極の上部表面上に形成された酸化膜とその酸
化膜上に形成されたエッチングストッパ層とを含むよう
に構成すれば、LDD構造を有するソース/ドレイン領
域を形成する際にも、ゲート電極の上部表面に不純物が
注入されるのを容易に防止することができる。また、上
記したゲート電極保護層をフォトレジストによって形成
すれば、製造工程を複雑化させることなく容易にゲート
電極の上部表面への不純物の注入を防止することができ
る。
界効果トランジスタの製造方法によれば、ゲート電極上
にゲート電極保護層を形成し、そのゲート電極保護層を
マスクとして不純物をイオン注入することによってソー
ス/ドレイン領域を形成することにより、そのイオン注
入の際にゲート電極の上部表面に不純物がイオン注入さ
れるのを防止することができる。これにより、ゲート電
極の上部表面上に金属シリサイド層を形成した場合に、
その金属シリサイド層のシート抵抗値が上昇するのを防
止することができる。また、上記したゲート電極保護層
をゲート電極の上部表面上に形成された酸化膜とその酸
化膜上に形成されたエッチングストッパ層とを含むよう
に構成すれば、LDD構造を有するソース/ドレイン領
域を形成する際にも、ゲート電極の上部表面に不純物が
注入されるのを容易に防止することができる。また、上
記したゲート電極保護層をフォトレジストによって形成
すれば、製造工程を複雑化させることなく容易にゲート
電極の上部表面への不純物の注入を防止することができ
る。
【0068】請求項4に記載の電界効果トランジスタの
製造方法によれば、第2のトランジスタ形成領域を覆う
第1の被覆層と第1のゲート電極上に形成された第1の
ゲート電極保護層とをマスクとしてイオン注入を行なう
ことにより第1のソース/ドレイン領域を形成し、第1
のトランジスタ形成領域を覆う第2の被覆層と第2のゲ
ート電極上に形成された第2のゲート電極保護層とをマ
スクとしてイオン注入を行なうことにより第2のソース
/ドレイン領域を形成することによって、第1および第
2のソース/ドレイン領域の形成時のイオン注入工程の
際に、第1および第2のゲート電極の上部表面に不純物
がイオン注入されるのを防止することができる。これに
より、第1および第2のゲート電極の上部表面上に形成
される金属シリサイド層のシート抵抗値が上昇するのを
防止することができる。
製造方法によれば、第2のトランジスタ形成領域を覆う
第1の被覆層と第1のゲート電極上に形成された第1の
ゲート電極保護層とをマスクとしてイオン注入を行なう
ことにより第1のソース/ドレイン領域を形成し、第1
のトランジスタ形成領域を覆う第2の被覆層と第2のゲ
ート電極上に形成された第2のゲート電極保護層とをマ
スクとしてイオン注入を行なうことにより第2のソース
/ドレイン領域を形成することによって、第1および第
2のソース/ドレイン領域の形成時のイオン注入工程の
際に、第1および第2のゲート電極の上部表面に不純物
がイオン注入されるのを防止することができる。これに
より、第1および第2のゲート電極の上部表面上に形成
される金属シリサイド層のシート抵抗値が上昇するのを
防止することができる。
【0069】請求項5に記載の電界効果トランジスタの
製造方法によれば、ゲート電極をマスクとしてイオン注
入した後そのゲート電極を覆うように被覆層を形成し、
さらにその被覆層をエッチバックすることによりゲート
電極の上部表面を露出させ、そのゲート電極の上部表面
を所定の厚み分だけエッチングすることによって、ゲー
ト電極の上部表面に形成された不純物注入領域を容易に
除去することができる。これにより、ゲート電極の上部
表面上に形成される金属シリサイド層のシート抵抗値が
上昇するのを防止することができる。
製造方法によれば、ゲート電極をマスクとしてイオン注
入した後そのゲート電極を覆うように被覆層を形成し、
さらにその被覆層をエッチバックすることによりゲート
電極の上部表面を露出させ、そのゲート電極の上部表面
を所定の厚み分だけエッチングすることによって、ゲー
ト電極の上部表面に形成された不純物注入領域を容易に
除去することができる。これにより、ゲート電極の上部
表面上に形成される金属シリサイド層のシート抵抗値が
上昇するのを防止することができる。
【0070】請求項6に記載の電界効果トランジスタの
製造方法によれば、第1および第2のゲート電極をマス
クとして不純物をイオン注入することによって第1およ
び第2のソース/ドレイン領域を形成し、その後第1お
よび第2のゲート電極を覆うように被覆層を形成し、そ
の被覆層をエッチバックすることによって第1および第
2のゲート電極の上部表面を露出させ、その露出された
第1および第2のゲート電極の上部表面を所定の厚み分
だけエッチングすることによって、第1および第2のゲ
ート電極の上部表面に位置する不純物注入領域を容易に
除去することができる。これにより、ゲート電極の上部
表面上に形成される金属シリサイド層のシート抵抗値が
上昇するのを防止することができる。
製造方法によれば、第1および第2のゲート電極をマス
クとして不純物をイオン注入することによって第1およ
び第2のソース/ドレイン領域を形成し、その後第1お
よび第2のゲート電極を覆うように被覆層を形成し、そ
の被覆層をエッチバックすることによって第1および第
2のゲート電極の上部表面を露出させ、その露出された
第1および第2のゲート電極の上部表面を所定の厚み分
だけエッチングすることによって、第1および第2のゲ
ート電極の上部表面に位置する不純物注入領域を容易に
除去することができる。これにより、ゲート電極の上部
表面上に形成される金属シリサイド層のシート抵抗値が
上昇するのを防止することができる。
【0071】請求項7に記載の電界効果トランジスタの
製造方法によれば、ゲート電極の上部表面上に半導体層
を成長させた後、その半導体層をシリサイド化すること
によって金属シリサイド層を形成することにより、ゲー
ト電極の上部表面に不純物注入領域が形成されていたと
しても、金属シリサイド層のシート抵抗値が上昇するの
を防止することができる。
製造方法によれば、ゲート電極の上部表面上に半導体層
を成長させた後、その半導体層をシリサイド化すること
によって金属シリサイド層を形成することにより、ゲー
ト電極の上部表面に不純物注入領域が形成されていたと
しても、金属シリサイド層のシート抵抗値が上昇するの
を防止することができる。
【0072】請求項8に記載の電界効果トランジスタの
製造方法によれば、第1および第2のゲート電極の上部
表面上に半導体層を選択的に成長させ、その半導体層を
シリサイド化することによって金属シリサイド層を形成
することにより、第1および第2のゲート電極の上部表
面に不純物注入領域が形成されていたとしても金属シリ
サイド層のシート抵抗値が上昇するのを防止することが
できる。
製造方法によれば、第1および第2のゲート電極の上部
表面上に半導体層を選択的に成長させ、その半導体層を
シリサイド化することによって金属シリサイド層を形成
することにより、第1および第2のゲート電極の上部表
面に不純物注入領域が形成されていたとしても金属シリ
サイド層のシート抵抗値が上昇するのを防止することが
できる。
【図1】本発明の第1実施例によるサリサイド−MOS
トランジスタの製造プロセスの第1工程を説明するため
の断面図である。
トランジスタの製造プロセスの第1工程を説明するため
の断面図である。
【図2】本発明の第1実施例によるサリサイド−MOS
トランジスタの製造プロセスの第2工程を説明するため
の断面図である。
トランジスタの製造プロセスの第2工程を説明するため
の断面図である。
【図3】本発明の第1実施例によるサリサイド−MOS
トランジスタの製造プロセスの第3工程を説明するため
の断面図である。
トランジスタの製造プロセスの第3工程を説明するため
の断面図である。
【図4】本発明の第1実施例によるサリサイド−MOS
トランジスタの製造プロセスの第4工程を説明するため
の断面図である。
トランジスタの製造プロセスの第4工程を説明するため
の断面図である。
【図5】本発明の第1実施例によるサリサイド−MOS
トランジスタの製造プロセスの第5工程を説明するため
の断面図である。
トランジスタの製造プロセスの第5工程を説明するため
の断面図である。
【図6】本発明の第1実施例によるサリサイド−MOS
トランジスタの製造プロセスの第6工程を説明するため
の断面図である。
トランジスタの製造プロセスの第6工程を説明するため
の断面図である。
【図7】本発明の第1実施例によるサリサイド−MOS
トランジスタの製造プロセスの第7工程を説明するため
の断面図である。
トランジスタの製造プロセスの第7工程を説明するため
の断面図である。
【図8】本発明の第1実施例によるサリサイド−MOS
トランジスタの製造プロセスの第8工程を説明するため
の断面図である。
トランジスタの製造プロセスの第8工程を説明するため
の断面図である。
【図9】本発明の第1実施例によるサリサイド−MOS
トランジスタの製造プロセスの第9工程を説明するため
の断面図である。
トランジスタの製造プロセスの第9工程を説明するため
の断面図である。
【図10】本発明の第1実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第10工程を説明する
ための断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第10工程を説明する
ための断面図である。
【図11】本発明の第1実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第11工程を説明する
ための断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第11工程を説明する
ための断面図である。
【図12】本発明の第1実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第12工程を説明する
ための断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第12工程を説明する
ための断面図である。
【図13】本発明の第1実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第13工程を説明する
ための断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第13工程を説明する
ための断面図である。
【図14】本発明の第2実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第1工程を説明するた
めの断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第1工程を説明するた
めの断面図である。
【図15】本発明の第2実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第2工程を説明するた
めの断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第2工程を説明するた
めの断面図である。
【図16】本発明の第2実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第3工程を説明するた
めの断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第3工程を説明するた
めの断面図である。
【図17】本発明の第2実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第4工程を説明するた
めの断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第4工程を説明するた
めの断面図である。
【図18】本発明の第2実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第5工程を説明するた
めの断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第5工程を説明するた
めの断面図である。
【図19】本発明の第2実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第6工程を説明するた
めの断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第6工程を説明するた
めの断面図である。
【図20】本発明の第3実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第1工程を説明するた
めの断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第1工程を説明するた
めの断面図である。
【図21】本発明の第3実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第2工程を説明するた
めの断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第2工程を説明するた
めの断面図である。
【図22】本発明の第3実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第3工程を説明するた
めの断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第3工程を説明するた
めの断面図である。
【図23】本発明の第3実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第4工程を説明するた
めの断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第4工程を説明するた
めの断面図である。
【図24】本発明の第3実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第5工程を説明するた
めの断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第5工程を説明するた
めの断面図である。
【図25】本発明の第3実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第6工程を説明するた
めの断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第6工程を説明するた
めの断面図である。
【図26】本発明の第3実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第7工程を説明するた
めの断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第7工程を説明するた
めの断面図である。
【図27】本発明の第3実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第8工程を説明するた
めの断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第8工程を説明するた
めの断面図である。
【図28】本発明の第3実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第9工程を説明するた
めの断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第9工程を説明するた
めの断面図である。
【図29】本発明の第3実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第10工程を説明する
ための断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第10工程を説明する
ための断面図である。
【図30】本発明の第3実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第11工程を説明する
ための断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第11工程を説明する
ための断面図である。
【図31】本発明の第3実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第12工程を説明する
ための断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第12工程を説明する
ための断面図である。
【図32】本発明の第4実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第1工程を説明するた
めの断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第1工程を説明するた
めの断面図である。
【図33】本発明の第4実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第2工程を説明するた
めの断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第2工程を説明するた
めの断面図である。
【図34】本発明の第4実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第3工程を説明するた
めの断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第3工程を説明するた
めの断面図である。
【図35】本発明の第4実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第4工程を説明するた
めの断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第4工程を説明するた
めの断面図である。
【図36】本発明の第4実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第5工程を説明するた
めの断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第5工程を説明するた
めの断面図である。
【図37】本発明の第4実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第6工程を説明するた
めの断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第6工程を説明するた
めの断面図である。
【図38】本発明の第4実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第7工程を説明するた
めの断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第7工程を説明するた
めの断面図である。
【図39】本発明の第4実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第8工程を説明するた
めの断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第8工程を説明するた
めの断面図である。
【図40】本発明の第4実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第9工程を説明するた
めの断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第9工程を説明するた
めの断面図である。
【図41】本発明の第4実施例によるサリサイド−MO
Sトランジスタの製造プロセスの第10工程を説明する
ための断面図である。
Sトランジスタの製造プロセスの第10工程を説明する
ための断面図である。
【図42】従来のサリサイド−MOSトランジスタの製
造プロセスの第1工程を説明するための断面図である。
造プロセスの第1工程を説明するための断面図である。
【図43】従来のサリサイド−MOSトランジスタの製
造プロセスの第2工程を説明するための断面図である。
造プロセスの第2工程を説明するための断面図である。
【図44】従来のサリサイド−MOSトランジスタの製
造プロセスの第3工程を説明するための断面図である。
造プロセスの第3工程を説明するための断面図である。
【図45】従来のサリサイド−MOSトランジスタの製
造プロセスの第4工程を説明するための断面図である。
造プロセスの第4工程を説明するための断面図である。
【図46】従来のサリサイド−MOSトランジスタの製
造プロセスの第5工程を説明するための断面図である。
造プロセスの第5工程を説明するための断面図である。
6:ドープトポリシリコン層 7:TEOS酸化膜 8:TiN層 19:チタンシリサイド(TiSi2 )層 20:フォトレジスト 37:フォトレジスト 46:半導体層 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 27/092
Claims (8)
- 【請求項1】 半導体基板の主表面上の所定領域にゲー
ト電極を形成する工程と、 前記ゲート電極上にゲート電極保護層を形成する工程
と、 前記ゲート電極保護層をマスクとして前記半導体基板の
主表面上に不純物をイオン注入することによってソース
/ドレイン領域を形成する工程と、 前記ゲート電極の側表面上にサイドウォール絶縁膜を形
成する工程と、 前記ゲート電極保護層を除去する工程と、 前記ソース/ドレイン領域上と前記ゲート電極の上部表
面上とに自己整合的に金属シリサイド層を形成する工程
とを備えた、電界効果トランジスタの製造方法。 - 【請求項2】 前記ゲート電極保護層は、前記ゲート電
極の上部表面上に形成された酸化膜と、前記酸化膜上に
形成されたエッチングストッパ層とを含む、請求項1に
記載の電界効果トランジスタの製造方法。 - 【請求項3】 前記ゲート電極保護層はフォトレジスト
である、請求項1に記載の電界効果トランジスタの製造
方法。 - 【請求項4】 半導体基板の主表面上の第1および第2
のトランジスタ形成領域にそれぞれ第1および第2のゲ
ート電極を形成する工程と、 前記第1および第2のゲート電極上にそれぞれ第1およ
び第2のゲート電極保護層を形成する工程と、 前記第2のトランジスタ形成領域を覆うように第1の被
覆層を形成する工程と、 前記第1の被覆層および前記第1のゲート電極保護層を
マスクとして前記第1のトランジスタ形成領域に不純物
をイオン注入することにより第1のソース/ドレイン領
域を形成する工程と、 前記第1の被覆層を除去した後、前記第1のトランジス
タ形成領域を覆うように第2の被覆層を形成する工程
と、 前記第2の被覆層および前記第2のゲート電極保護層を
マスクとして前記第2のトランジスタ形成領域に不純物
をイオン注入することにより第2のソース/ドレイン領
域を形成する工程と、 前記第2の被覆層を除去した後前記第1および第2のゲ
ート電極の側表面上にそれぞれ第1および第2のサイド
ウォール絶縁膜を形成する工程と、 前記第1および第2のソース/ドレイン領域上と前記第
1および第2のゲート電極の上部表面上とに自己整合的
に金属シリサイド層を形成する工程とを備えた、電界効
果トランジスタの製造方法。 - 【請求項5】 半導体基板の主表面上の所定領域にゲー
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基板の主表面
上に不純物をイオン注入することによってソース/ドレ
イン領域を形成する工程と、 前記ゲート電極の側表面上にサイドウォール絶縁膜を形
成する工程と、 前記ゲート電極,前記サイドウォール絶縁膜,および前
記ソース/ドレイン領域を覆うように被覆層を形成する
工程と、 前記被覆層をエッチングすることにより前記ゲート電極
の上部表面を露出させる工程と、 前記露出されたゲート電極の上部表面を所定の厚み分だ
けエッチングする工程と、 前記被覆層を除去する工程と、 前記ソース/ドレイン領域上と前記ゲート電極の上部表
面上とに自己整合的に金属シリサイド層を形成する工程
とを備えた、電界効果トランジスタの製造方法。 - 【請求項6】 半導体基板の主表面上の第1および第2
のトランジスタ形成領域にそれぞれ第1および第2のゲ
ート電極を形成する工程と、 前記第1のゲート電極をマスクとして前記第1のトラン
ジスタ形成領域に不純物をイオン注入することによって
第1のソース/ドレイン領域を形成する工程と、 前記第2のゲート電極をマスクとして前記第2のトラン
ジスタ形成領域に不純物をイオン注入することによって
第2のソース/ドレイン領域を形成する工程と、 前記第1および第2のゲート電極の側表面上にそれぞれ
第1および第2のサイドウォール絶縁膜を形成する工程
と、 前記第1および第2のゲート電極と、前記第1および第
2のサイドウォール絶縁膜と、前記第1および第2のソ
ース/ドレイン領域とを覆うように被覆層を形成する工
程と、 前記被覆層をエッチバックすることにより前記第1およ
び第2のゲート電極の上部表面を露出させる工程と、 前記露出された第1および第2のゲート電極の上部表面
を所定の厚み分だけエッチングする工程と、 前記被覆層を除去する工程と、 前記第1および第2のソース/ドレイン領域上と前記第
1および第2のゲート電極の上部表面上とに自己整合的
に金属シリサイド層を形成する工程とを備えた、電界効
果トランジスタの製造方法。 - 【請求項7】 半導体基板の主表面上の所定領域にゲー
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基板の主表面
上に不純物をイオン注入することによってソース/ドレ
イン領域を形成する工程と、 前記ゲート電極の側表面上にサイドウォール絶縁膜を形
成する工程と、 前記ソース/ドレイン領域上と、前記ゲート電極の上部
表面上とに半導体層を選択的に成長させる工程と、 前記半導体層上に金属層を形成した後、熱処理を行なう
ことによって金属シリサイド層を形成する工程とを備え
た、電界効果トランジスタの製造方法。 - 【請求項8】 半導体基板の主表面上の第1および第2
のトランジスタ形成領域にそれぞれ第1および第2のゲ
ート電極を形成する工程と、 前記第1のゲート電極をマスクとして前記第1のトラン
ジスタ形成領域に不純物をイオン注入することによって
第1のソース/ドレイン領域を形成する工程と、 前記第2のゲート電極をマスクとして前記第2のトラン
ジスタ形成領域に不純物をイオン注入することによって
第2のソース/ドレイン領域を形成する工程と、 前記第1および第2のゲート電極の側表面上にそれぞれ
第1および第2のサイドウォール絶縁膜を形成する工程
と、 前記第1および第2のソース/ドレイン領域上と、前記
第1および第2のゲート電極の上部表面上とに半導体層
を選択的に成長させる工程と、 前記半導体層上に金属層を形成した後、熱処理を行なう
ことによって金属シリサイド層を形成する工程とを備え
た、電界効果トランジスタの製造方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP6055909A JPH07263684A (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 電界効果トランジスタの製造方法 |
DE19502392A DE19502392A1 (de) | 1994-03-25 | 1995-01-26 | Verfahren zur Herstellung eines Feldeffekttransistors |
US08/601,543 US5773347A (en) | 1994-03-25 | 1996-02-14 | Method of maufacturing field effect transistor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP6055909A JPH07263684A (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 電界効果トランジスタの製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07263684A true JPH07263684A (ja) | 1995-10-13 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP6055909A Withdrawn JPH07263684A (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 電界効果トランジスタの製造方法 |
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JP (1) | JPH07263684A (ja) |
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A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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