JPH07335873A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH07335873A JPH07335873A JP12724594A JP12724594A JPH07335873A JP H07335873 A JPH07335873 A JP H07335873A JP 12724594 A JP12724594 A JP 12724594A JP 12724594 A JP12724594 A JP 12724594A JP H07335873 A JPH07335873 A JP H07335873A
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- H—ELECTRICITY
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
- H01L29/417—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions carrying the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/41725—Source or drain electrodes for field effect devices
- H01L29/41775—Source or drain electrodes for field effect devices characterised by the proximity or the relative position of the source or drain electrode and the gate electrode, e.g. the source or drain electrode separated from the gate electrode by side-walls or spreading around or above the gate electrode
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- H01L29/45—Ohmic electrodes
- H01L29/456—Ohmic electrodes on silicon
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ゲート電極とソース/ドレイン引き出し電極
を同時に形成して工程の簡素化を図るとともに、両電極
がオーバーラップしない構造としてゲート電極のコンタ
クトホールアスペクト比の増大を防止しコンタクト不良
の発生を低減させる。 【構成】 半導体基板1上の素子間分離領域にフィール
ド酸化膜2を形成し、所定位置にゲート酸化膜3を形成
する。そして、半導体基板1の全面に多結晶Si4を形
成し、その多結晶Si4を切断してゲート電極4b及び
ソース/ドレイン引き出し電極4aを同時に形成する。
このゲート電極4bとソース/ドレイン引き出し電極4
aとの切断部に絶縁膜5を埋め込み形成するとともに、
半導体基板1中にソース/ドレイン拡散層6を形成す
る。さらに、半導体基板の全面に層間絶縁膜を形成した
後、コンタクトホールを形成し金属配線を形成して半導
体装置を構成する。
を同時に形成して工程の簡素化を図るとともに、両電極
がオーバーラップしない構造としてゲート電極のコンタ
クトホールアスペクト比の増大を防止しコンタクト不良
の発生を低減させる。 【構成】 半導体基板1上の素子間分離領域にフィール
ド酸化膜2を形成し、所定位置にゲート酸化膜3を形成
する。そして、半導体基板1の全面に多結晶Si4を形
成し、その多結晶Si4を切断してゲート電極4b及び
ソース/ドレイン引き出し電極4aを同時に形成する。
このゲート電極4bとソース/ドレイン引き出し電極4
aとの切断部に絶縁膜5を埋め込み形成するとともに、
半導体基板1中にソース/ドレイン拡散層6を形成す
る。さらに、半導体基板の全面に層間絶縁膜を形成した
後、コンタクトホールを形成し金属配線を形成して半導
体装置を構成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
係わり、特にソース/ドレインを多結晶Si電極で引き
出すことを特徴とするPPC(Pad- Poly Si-Conta
ct)型MOSFETの製造方法に関するものである。
係わり、特にソース/ドレインを多結晶Si電極で引き
出すことを特徴とするPPC(Pad- Poly Si-Conta
ct)型MOSFETの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ソース/ドレインを多結晶Si電極で引
き出すことを特徴とするPPC型MOSFETは、コン
タクトホールの形成がソース/ドレイン領域との合わせ
余裕に制約されないことから、ソース/ドレイン面積す
なわちトランジスタセル面積の著しい縮小が可能であ
り、LSIの微細化、高集積化に有利である。また、引
き出し電極である多結晶Si中の不純物をSi基板に固
相拡散させてソース/ドレイン拡散層を形成することに
より、浅い接合のソース/ドレインが実現でき、短チャ
ネル効果の抑制が可能となり、トランジスタの高速化、
低消費電力化に有効である。
き出すことを特徴とするPPC型MOSFETは、コン
タクトホールの形成がソース/ドレイン領域との合わせ
余裕に制約されないことから、ソース/ドレイン面積す
なわちトランジスタセル面積の著しい縮小が可能であ
り、LSIの微細化、高集積化に有利である。また、引
き出し電極である多結晶Si中の不純物をSi基板に固
相拡散させてソース/ドレイン拡散層を形成することに
より、浅い接合のソース/ドレインが実現でき、短チャ
ネル効果の抑制が可能となり、トランジスタの高速化、
低消費電力化に有効である。
【0003】PPC型MOSFETの製造方法は、特開
平4ー249327号公報に記載されている。これにつ
いて図4、図5を用いて概略説明する。まず、半導体基
板100上に活性領域を限定するためLOCOS法によ
りフィールド酸化膜101を形成(図4(A))した
後、ゲート酸化膜102、不純物がドープされた多結晶
Si膜103、CVD酸化膜104を順に形成し、通常
のリソグラフィ技術にてゲート電極パターンを形成する
(図4(B))。次に、イオン注入によりソース/ドレ
イン拡散層105、106を形成する(図4(C))。
そして、ゲート電極側壁部にスペーサ用絶縁膜107を
形成(図4(D))した後、全面に再び不純物がドープ
された多結晶Si膜108を形成する(図5(A))。
さらに、多結晶Si膜108の窪み部分にダミー物質1
09を形成(図5(B))し、そのダミー物質109を
マスクとして露出部分の多結晶Si膜を除去(図5
(C))し、ダミー物質109を除去してソース/ドレ
イン引き出し電極パターンを形成する(図5(D))。
最後に、層間絶縁膜としてのBPSG膜110を形成
し、コンタクトホールを開口後、金属配線111、11
2を形成する(図5(E))。
平4ー249327号公報に記載されている。これにつ
いて図4、図5を用いて概略説明する。まず、半導体基
板100上に活性領域を限定するためLOCOS法によ
りフィールド酸化膜101を形成(図4(A))した
後、ゲート酸化膜102、不純物がドープされた多結晶
Si膜103、CVD酸化膜104を順に形成し、通常
のリソグラフィ技術にてゲート電極パターンを形成する
(図4(B))。次に、イオン注入によりソース/ドレ
イン拡散層105、106を形成する(図4(C))。
そして、ゲート電極側壁部にスペーサ用絶縁膜107を
形成(図4(D))した後、全面に再び不純物がドープ
された多結晶Si膜108を形成する(図5(A))。
さらに、多結晶Si膜108の窪み部分にダミー物質1
09を形成(図5(B))し、そのダミー物質109を
マスクとして露出部分の多結晶Si膜を除去(図5
(C))し、ダミー物質109を除去してソース/ドレ
イン引き出し電極パターンを形成する(図5(D))。
最後に、層間絶縁膜としてのBPSG膜110を形成
し、コンタクトホールを開口後、金属配線111、11
2を形成する(図5(E))。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の製造方法によれ
ば、ゲート電極の形成後にソース/ドレイン引き出し電
極を形成するようにしているため、ゲート電極上に絶縁
分離層としてのCVD酸化膜104を介して引き出し電
極がオーバーラップする構造となる。このためその絶縁
分離層104を形成する工程を追加するなど工程が複雑
化することに加え、ゲート電極上には層間絶縁膜として
のBPSG膜110以外に前記絶縁分離層104が堆積
しているため、コンタクトホールのアスペクト比(コン
タクトホールの深さ/コンタクトホールの径)が増大
し、コンタクト不良が発生する問題がある。
ば、ゲート電極の形成後にソース/ドレイン引き出し電
極を形成するようにしているため、ゲート電極上に絶縁
分離層としてのCVD酸化膜104を介して引き出し電
極がオーバーラップする構造となる。このためその絶縁
分離層104を形成する工程を追加するなど工程が複雑
化することに加え、ゲート電極上には層間絶縁膜として
のBPSG膜110以外に前記絶縁分離層104が堆積
しているため、コンタクトホールのアスペクト比(コン
タクトホールの深さ/コンタクトホールの径)が増大
し、コンタクト不良が発生する問題がある。
【0005】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、ゲート電極とソース/ドレイン引き出し電極を同時
に形成して両電極がオーバーラップしない構造を実現
し、工程の複雑化を解消するとともに、ゲート電極のコ
ンタクトホールアスペクト比の増大を防止してコンタク
ト不良発生の問題を解決することを目的とする。
で、ゲート電極とソース/ドレイン引き出し電極を同時
に形成して両電極がオーバーラップしない構造を実現
し、工程の複雑化を解消するとともに、ゲート電極のコ
ンタクトホールアスペクト比の増大を防止してコンタク
ト不良発生の問題を解決することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、請求項1に記載の発明においては、半導体基
板上の素子領域の所定位置にゲート絶縁膜を形成する工
程と、前記半導体基板中にソース/ドレイン拡散層を形
成する工程と、前記素子領域全面に層間絶縁膜を形成し
た後、コンタクトホールを形成し金属配線を形成する工
程とを有する半導体装置の製造方法において、前記ゲー
ト絶縁膜形成後、前記素子領域全面に導電層を形成し、
その導電層を切断してゲート電極及びソース/ドレイン
引き出し電極を同時に形成する工程と、前記ゲート電極
と前記ソース/ドレイン引き出し電極との切断部に絶縁
膜を埋め込み形成する工程とを有することを特徴として
いる。
するため、請求項1に記載の発明においては、半導体基
板上の素子領域の所定位置にゲート絶縁膜を形成する工
程と、前記半導体基板中にソース/ドレイン拡散層を形
成する工程と、前記素子領域全面に層間絶縁膜を形成し
た後、コンタクトホールを形成し金属配線を形成する工
程とを有する半導体装置の製造方法において、前記ゲー
ト絶縁膜形成後、前記素子領域全面に導電層を形成し、
その導電層を切断してゲート電極及びソース/ドレイン
引き出し電極を同時に形成する工程と、前記ゲート電極
と前記ソース/ドレイン引き出し電極との切断部に絶縁
膜を埋め込み形成する工程とを有することを特徴として
いる。
【0007】請求項2に記載の発明においては、半導体
基板上の素子間分離領域にフィールド酸化膜を形成し活
性領域を限定する工程と、前記活性領域の半導体を酸化
した後、ソース/ドレイン領域の酸化膜を除去してゲー
ト酸化膜を形成する工程と、前記半導体基板の全面に導
電層を形成し、その導電層を切断してゲート電極及びソ
ース/ドレイン引き出し電極を同時に形成する工程と、
前記ゲート電極と前記ソース/ドレイン引き出し電極と
の切断部に絶縁膜を埋め込み形成するとともに、前記半
導体基板中にソース/ドレイン拡散層を形成する工程
と、前記半導体基板の全面に層間絶縁膜を形成した後、
コンタクトホールを形成し金属配線を形成する工程とを
有することを特徴としている。
基板上の素子間分離領域にフィールド酸化膜を形成し活
性領域を限定する工程と、前記活性領域の半導体を酸化
した後、ソース/ドレイン領域の酸化膜を除去してゲー
ト酸化膜を形成する工程と、前記半導体基板の全面に導
電層を形成し、その導電層を切断してゲート電極及びソ
ース/ドレイン引き出し電極を同時に形成する工程と、
前記ゲート電極と前記ソース/ドレイン引き出し電極と
の切断部に絶縁膜を埋め込み形成するとともに、前記半
導体基板中にソース/ドレイン拡散層を形成する工程
と、前記半導体基板の全面に層間絶縁膜を形成した後、
コンタクトホールを形成し金属配線を形成する工程とを
有することを特徴としている。
【0008】請求項3に記載の発明では、請求項1又は
2に記載の発明において、前記切断部を利用して前記半
導体基板に不純物をイオン注入する工程を有し、前記切
断部に絶縁膜を形成する工程は熱処理により行うもので
あって、この熱処理時に前記イオン注入された不純物に
より前記半導体基板中にソース/ドレイン緩和層が自己
整合的に形成されることを特徴としている。
2に記載の発明において、前記切断部を利用して前記半
導体基板に不純物をイオン注入する工程を有し、前記切
断部に絶縁膜を形成する工程は熱処理により行うもので
あって、この熱処理時に前記イオン注入された不純物に
より前記半導体基板中にソース/ドレイン緩和層が自己
整合的に形成されることを特徴としている。
【0009】請求項4に記載の発明では、請求項1乃至
3のいずれかに記載の発明において、前記導電層を形成
する工程は、不純物がドープされた多結晶シリコンを形
成する工程であることを特徴としている。請求項5に記
載の発明では、請求項4に記載の発明において、前記切
断部に絶縁膜を埋め込むとともに前記ソース/ドレイン
拡散層を形成する工程は、前記多結晶シリコンを熱酸化
することにより前記切断部にシリコン酸化膜を形成し埋
め込むと同時に、前記多結晶シリコン中の不純物を前記
半導体基板中に拡散させてソース/ドレイン拡散層を形
成する工程であることを特徴としている。
3のいずれかに記載の発明において、前記導電層を形成
する工程は、不純物がドープされた多結晶シリコンを形
成する工程であることを特徴としている。請求項5に記
載の発明では、請求項4に記載の発明において、前記切
断部に絶縁膜を埋め込むとともに前記ソース/ドレイン
拡散層を形成する工程は、前記多結晶シリコンを熱酸化
することにより前記切断部にシリコン酸化膜を形成し埋
め込むと同時に、前記多結晶シリコン中の不純物を前記
半導体基板中に拡散させてソース/ドレイン拡散層を形
成する工程であることを特徴としている。
【0010】請求項6に記載の発明では、請求項1乃至
3のいずれかに記載の発明において、前記導電層を形成
する工程は、半導体基板の全面に多結晶シリコン層を形
成し、その上にシリサイド層を形成した複合層とする工
程であることを特徴としている。請求項7記載の発明で
は、請求項4に記載の発明において、前記切断部に絶縁
膜を埋め込んだ後、前記ゲート電極及び前記ソース/ド
レイン引き出し電極である前記多結晶シリコン表面を露
出させる工程と、露出した多結晶シリコン表面にシリサ
イドソースとなる金属層を形成し、熱処理にて前記露出
した多結晶シリコン表面をシリサイド化し、前記ゲート
電極及び前記引き出し電極を多結晶シリコン層とシリサ
イド層とによる複合層にすると同時に前記多結晶シリコ
ン中の不純物を前記半導体基板中に拡散させソース/ド
レイン拡散層を形成する工程と未反応の前記金属層を除
去する工程とを有することを特徴としている。
3のいずれかに記載の発明において、前記導電層を形成
する工程は、半導体基板の全面に多結晶シリコン層を形
成し、その上にシリサイド層を形成した複合層とする工
程であることを特徴としている。請求項7記載の発明で
は、請求項4に記載の発明において、前記切断部に絶縁
膜を埋め込んだ後、前記ゲート電極及び前記ソース/ド
レイン引き出し電極である前記多結晶シリコン表面を露
出させる工程と、露出した多結晶シリコン表面にシリサ
イドソースとなる金属層を形成し、熱処理にて前記露出
した多結晶シリコン表面をシリサイド化し、前記ゲート
電極及び前記引き出し電極を多結晶シリコン層とシリサ
イド層とによる複合層にすると同時に前記多結晶シリコ
ン中の不純物を前記半導体基板中に拡散させソース/ド
レイン拡散層を形成する工程と未反応の前記金属層を除
去する工程とを有することを特徴としている。
【0011】請求項8に記載の発明では、請求項7に記
載の発明において、前記金属層を形成する工程は、高融
点金属膜あるいは高融点金属合金膜あるいは高融点金属
窒化膜あるいはそれらの複合層を前記多結晶シリコン表
面に形成する工程であることを特徴としている。
載の発明において、前記金属層を形成する工程は、高融
点金属膜あるいは高融点金属合金膜あるいは高融点金属
窒化膜あるいはそれらの複合層を前記多結晶シリコン表
面に形成する工程であることを特徴としている。
【0012】
【発明の作用効果】請求項1、2に記載の発明によれ
ば、半導体基板上の素子領域の所定位置にゲート絶縁膜
を形成し、半導体基板中にソース/ドレイン拡散層を形
成するとともに、素子領域全面に層間絶縁膜を形成した
後、コンタクトホールを形成し金属配線を形成し、半導
体装置を製造する。
ば、半導体基板上の素子領域の所定位置にゲート絶縁膜
を形成し、半導体基板中にソース/ドレイン拡散層を形
成するとともに、素子領域全面に層間絶縁膜を形成した
後、コンタクトホールを形成し金属配線を形成し、半導
体装置を製造する。
【0013】ここで、ゲート絶縁膜形成後、前記素子領
域全面に導電層を形成し、その導電層を切断してゲート
電極及びソース/ドレイン引き出し電極を同時に形成
し、ゲート電極と前記ソース/ドレイン引き出し電極と
の切断部に絶縁膜を埋め込み形成する工程とを有するこ
とを特徴としている。従って、ゲート電極とソース/ド
レイン引き出し電極を同時に形成するようにしているか
ら、その製造工程を大幅に簡素化することができる。
域全面に導電層を形成し、その導電層を切断してゲート
電極及びソース/ドレイン引き出し電極を同時に形成
し、ゲート電極と前記ソース/ドレイン引き出し電極と
の切断部に絶縁膜を埋め込み形成する工程とを有するこ
とを特徴としている。従って、ゲート電極とソース/ド
レイン引き出し電極を同時に形成するようにしているか
ら、その製造工程を大幅に簡素化することができる。
【0014】また、ゲート電極とソース/ドレイン引き
出し電極は、切断部の絶縁膜により分離されてオーバー
ラップしない構造となるため、ゲート電極のコンタクト
ホールアスペクト比の増大を防止してコンタクト不良の
発生を低減させることができる。請求項3に記載の発明
によれば、前記切断部を利用して半導体基板に不純物を
イオン注入する工程を有することによって、その後の切
断部の絶縁膜形成のための熱処理時にイオン注入された
不純物により半導体基板中にソース/ドレイン緩和層を
自己整合的に形成することができる。
出し電極は、切断部の絶縁膜により分離されてオーバー
ラップしない構造となるため、ゲート電極のコンタクト
ホールアスペクト比の増大を防止してコンタクト不良の
発生を低減させることができる。請求項3に記載の発明
によれば、前記切断部を利用して半導体基板に不純物を
イオン注入する工程を有することによって、その後の切
断部の絶縁膜形成のための熱処理時にイオン注入された
不純物により半導体基板中にソース/ドレイン緩和層を
自己整合的に形成することができる。
【0015】請求項5に記載の発明によれば、多結晶シ
リコンを熱酸化することにより前記切断部にシリコン酸
化膜を形成し埋め込むと同時に、前記多結晶シリコン中
の不純物を前記半導体基板中に拡散させてソース/ドレ
イン拡散層を形成するようにしているから、1つの工程
で、前記切断部への絶縁膜の形成とソース/ドレイン拡
散層の形成を行うことができる。
リコンを熱酸化することにより前記切断部にシリコン酸
化膜を形成し埋め込むと同時に、前記多結晶シリコン中
の不純物を前記半導体基板中に拡散させてソース/ドレ
イン拡散層を形成するようにしているから、1つの工程
で、前記切断部への絶縁膜の形成とソース/ドレイン拡
散層の形成を行うことができる。
【0016】請求項6および7に記載の発明において
は、多結晶シリコン層からゲート電極とソース/ドレイ
ン引き出し電極を同時に形成することを利用し、電極の
低抵抗化を図るシリサイド層を、一度にゲート電極とソ
ース/ドレイン引き出し電極に形成することができる。
は、多結晶シリコン層からゲート電極とソース/ドレイ
ン引き出し電極を同時に形成することを利用し、電極の
低抵抗化を図るシリサイド層を、一度にゲート電極とソ
ース/ドレイン引き出し電極に形成することができる。
【0017】
【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。図1は本発明による製造方法を適用して得られた
PPC型MOSFETの断面図であり、図2(A)〜
(E)は図1の半導体装置の製造工程の概略を示す断面
図である。
する。図1は本発明による製造方法を適用して得られた
PPC型MOSFETの断面図であり、図2(A)〜
(E)は図1の半導体装置の製造工程の概略を示す断面
図である。
【0018】まず、図2(A)に示すように、例えばP
型(100)比抵抗値が14〜22Ω・cmの単結晶S
i基板1上に活性領域を限定するために通常のLOCO
S法により例えば厚さ950nmのフィールド酸化膜2
を形成する。活性領域上に残存するシリコン酸化膜は例
えば希フッ酸によるウェットエッチングにて除去して活
性領域のSiを露出させる。
型(100)比抵抗値が14〜22Ω・cmの単結晶S
i基板1上に活性領域を限定するために通常のLOCO
S法により例えば厚さ950nmのフィールド酸化膜2
を形成する。活性領域上に残存するシリコン酸化膜は例
えば希フッ酸によるウェットエッチングにて除去して活
性領域のSiを露出させる。
【0019】活性領域Siが露出した後、Si基板1上
に例えば厚さ13nmの酸化膜を形成し、ソース/ドレ
インとなる領域上の酸化膜を除去してゲート酸化膜3を
形成する。その酸化膜除去は、ソース/ドレイン領域に
エッチングダメージを与えないため、フォトレジストマ
スクを用い例えばフッ酸/フッ化アンモニウム混合液に
てウェットエッチングを行う(図2(B))。
に例えば厚さ13nmの酸化膜を形成し、ソース/ドレ
インとなる領域上の酸化膜を除去してゲート酸化膜3を
形成する。その酸化膜除去は、ソース/ドレイン領域に
エッチングダメージを与えないため、フォトレジストマ
スクを用い例えばフッ酸/フッ化アンモニウム混合液に
てウェットエッチングを行う(図2(B))。
【0020】ゲート酸化膜3を形成した後、導電膜とし
て例えばリン(P+ )がドープされた厚さ350nmの
多結晶Si膜4を全面に形成する(図2(C))。多結
晶Si膜4の形成方法には、まずノンドープの多結晶S
iをCVD法で形成した後、POCl3 雰囲気で高温処
理する拡散法や保護酸化膜を形成してリン(P+ )を直
接イオン注入する方法がある。またCVD法でシラン(
SiH4 )にホスフィン(PH3 )を添加することによ
り一度に形成することもできる。
て例えばリン(P+ )がドープされた厚さ350nmの
多結晶Si膜4を全面に形成する(図2(C))。多結
晶Si膜4の形成方法には、まずノンドープの多結晶S
iをCVD法で形成した後、POCl3 雰囲気で高温処
理する拡散法や保護酸化膜を形成してリン(P+ )を直
接イオン注入する方法がある。またCVD法でシラン(
SiH4 )にホスフィン(PH3 )を添加することによ
り一度に形成することもできる。
【0021】導電膜形成後、通常のリソグラフィー技術
を用い異方性エッチングにて両電極領域以外の多結晶S
i4を除去し、続いてゲート電極の周辺部を電子ビーム
あるいはドライエッチング等により両電極を切断分離
し、ゲート電極パターン4b及びソース/ドレイン引き
出し電極パターン4aを形成する(図2(D))。ゲー
ト電極4b及びソース/ドレイン引き出し電極4aを形
成した後、両電極切断溝を利用してソース/ドレイン緩
和層となる不純物例えばリン(P+ )を自己整合的にイ
オン注入する。
を用い異方性エッチングにて両電極領域以外の多結晶S
i4を除去し、続いてゲート電極の周辺部を電子ビーム
あるいはドライエッチング等により両電極を切断分離
し、ゲート電極パターン4b及びソース/ドレイン引き
出し電極パターン4aを形成する(図2(D))。ゲー
ト電極4b及びソース/ドレイン引き出し電極4aを形
成した後、両電極切断溝を利用してソース/ドレイン緩
和層となる不純物例えばリン(P+ )を自己整合的にイ
オン注入する。
【0022】次に、両電極を熱酸化してシリコン酸化膜
5を切断部に埋め込む。このとき、イオン注入された不
純物によりソース/ドレイン緩和層7が形成されるとと
もに、引き出し電極4a中の不純物であるリン(P+ )
がSi基板1に拡散していきソース/ドレイン拡散層6
が同時に形成される(図2(E))。このような固相拡
散により、短チャネル効果の抑制や低消費電力化に有効
な接合深さが浅くしかも接合リーク電流が少ないソース
/ドレイン拡散層6を形成することができる。接合深
さ、すなわち拡散深さは酸化温度及び酸化時間により制
御することができる。
5を切断部に埋め込む。このとき、イオン注入された不
純物によりソース/ドレイン緩和層7が形成されるとと
もに、引き出し電極4a中の不純物であるリン(P+ )
がSi基板1に拡散していきソース/ドレイン拡散層6
が同時に形成される(図2(E))。このような固相拡
散により、短チャネル効果の抑制や低消費電力化に有効
な接合深さが浅くしかも接合リーク電流が少ないソース
/ドレイン拡散層6を形成することができる。接合深
さ、すなわち拡散深さは酸化温度及び酸化時間により制
御することができる。
【0023】なお、前記切断部への絶縁物の埋め込みは
CVD酸化膜でもよい。この場合、CVD酸化膜形成
後、ソース/ドレインを形成するため熱処理が必要であ
る。以降、通常のプロセスを用いて、層間絶縁膜8、金
属配線9を形成し、図1に示すPPC型MOSFETを
構成させる。すなわち、例えば厚さ600nmのBPS
G膜8を形成、リフロー後、コンタクトホールを開口し
て、例えば厚さ600nmのAl層9を形成した後、A
l配線パターンを形成する。
CVD酸化膜でもよい。この場合、CVD酸化膜形成
後、ソース/ドレインを形成するため熱処理が必要であ
る。以降、通常のプロセスを用いて、層間絶縁膜8、金
属配線9を形成し、図1に示すPPC型MOSFETを
構成させる。すなわち、例えば厚さ600nmのBPS
G膜8を形成、リフロー後、コンタクトホールを開口し
て、例えば厚さ600nmのAl層9を形成した後、A
l配線パターンを形成する。
【0024】本実施例によるPPC型MOSFETの製
造方法によれば、工程の大幅な簡素化を図ることができ
る。すなわち、図4、図5に示す従来のものによれば、
導電膜、CVD酸化膜の形成後、ゲート電極を形成し、
その後にソース/ドレイン引き出し電極を形成するよう
にしているから、図4、図5に示すように多くの工程を
必要とするのに対し、上記実施例による製造方法によれ
ば、基板全面に形成した導電層4からゲート電極4bと
ソース/ドレイン引き出し電極4aを同時に形成するよ
うにしているから、導電層の形成からソース/ドレイン
引き出し電極の形成までの工程を、上記従来のものに比
べて大幅に簡素化することができる。
造方法によれば、工程の大幅な簡素化を図ることができ
る。すなわち、図4、図5に示す従来のものによれば、
導電膜、CVD酸化膜の形成後、ゲート電極を形成し、
その後にソース/ドレイン引き出し電極を形成するよう
にしているから、図4、図5に示すように多くの工程を
必要とするのに対し、上記実施例による製造方法によれ
ば、基板全面に形成した導電層4からゲート電極4bと
ソース/ドレイン引き出し電極4aを同時に形成するよ
うにしているから、導電層の形成からソース/ドレイン
引き出し電極の形成までの工程を、上記従来のものに比
べて大幅に簡素化することができる。
【0025】さらに、ゲート電極4bとソース/ドレイ
ン引き出し電極4aはオーバーラップしない構造となる
ため、ゲート電極4b上にBPSG膜8以外の絶縁膜は
堆積されないことからコンタクトホールのアスペクト比
の増大がなくコンタクト不良発生を防止できる。従っ
て、性能及び信頼性の高い半導体装置を実現することが
可能である。
ン引き出し電極4aはオーバーラップしない構造となる
ため、ゲート電極4b上にBPSG膜8以外の絶縁膜は
堆積されないことからコンタクトホールのアスペクト比
の増大がなくコンタクト不良発生を防止できる。従っ
て、性能及び信頼性の高い半導体装置を実現することが
可能である。
【0026】なお、ゲート電極4b及びソース/ドレイ
ン引き出し電極4aの抵抗を下げるために、サリサイド
プロセスを適用し、多結晶Si4上に高融点金属シリサ
イド層を形成するようにしてもよい。シリサイドソース
として多結晶Si4上に形成される金属層としては、高
融点金属膜、あるいは高融点金属合金膜、あるいは高融
点金属窒化膜、あるいはそれらの複合層のものを用いる
ことができる。
ン引き出し電極4aの抵抗を下げるために、サリサイド
プロセスを適用し、多結晶Si4上に高融点金属シリサ
イド層を形成するようにしてもよい。シリサイドソース
として多結晶Si4上に形成される金属層としては、高
融点金属膜、あるいは高融点金属合金膜、あるいは高融
点金属窒化膜、あるいはそれらの複合層のものを用いる
ことができる。
【0027】高融点金属シリサイド層を形成する場合の
製造方法を図3により説明する。まず、両電極の切断部
に絶縁物を埋め込んだ後、異方性エッチバックにより両
電極の多結晶Si4表面を露出させ、シリサイドソース
金属膜、例えばチタン(Ti)10を全面に形成する
(図3(A))。そして、熱処理を施し、多結晶Si4
上にチタンシリサイド11を形成させる(図3
(B))。ここで、チタンシリサイド11は選択的に多
結晶Si4上のみに形成され、切断部の絶縁膜上のTi
10は未反応のまま残る。ソース/ドレイン引き出し電
極及びゲート電極との電気的導通を防止するため、未反
応のTi10を除去し、最後に層間絶縁膜、金属配線を
形成する(図3(C))。
製造方法を図3により説明する。まず、両電極の切断部
に絶縁物を埋め込んだ後、異方性エッチバックにより両
電極の多結晶Si4表面を露出させ、シリサイドソース
金属膜、例えばチタン(Ti)10を全面に形成する
(図3(A))。そして、熱処理を施し、多結晶Si4
上にチタンシリサイド11を形成させる(図3
(B))。ここで、チタンシリサイド11は選択的に多
結晶Si4上のみに形成され、切断部の絶縁膜上のTi
10は未反応のまま残る。ソース/ドレイン引き出し電
極及びゲート電極との電気的導通を防止するため、未反
応のTi10を除去し、最後に層間絶縁膜、金属配線を
形成する(図3(C))。
【0028】このように、全面に形成した導電層からゲ
ート電極とソース/ドレイン引き出し電極を同時に形成
することにより、サリサイドプロセスが適用可能であ
る。このようなシリサイド層の形成は、トランジスタ動
作の高速化に有効である。なお、上記実施例において
は、ゲート電極とソース/ドレイン引き出し電極との切
断部に絶縁膜を埋め込み形成すると同時に、Si基板1
中にソース/ドレイン拡散層を形成するようにするよう
にしたものを示したが、ソース/ドレイン拡散層の形成
と絶縁膜を埋め込み形成とは別々に行うようにしてもよ
い。この場合に、熱処理でソース/ドレイン拡散層を形
成し、その後に再び熱酸化して切断部に絶縁膜を埋め込
み形成する、あるいはCVDによる酸化膜を全面に形成
して絶縁膜を形成するようにする。また、その逆に、C
VDによる酸化膜を全面に形成して埋め込み絶縁膜を形
成した後、熱処理にてソース/ドレイン拡散層を形成す
るようにしてもよい。
ート電極とソース/ドレイン引き出し電極を同時に形成
することにより、サリサイドプロセスが適用可能であ
る。このようなシリサイド層の形成は、トランジスタ動
作の高速化に有効である。なお、上記実施例において
は、ゲート電極とソース/ドレイン引き出し電極との切
断部に絶縁膜を埋め込み形成すると同時に、Si基板1
中にソース/ドレイン拡散層を形成するようにするよう
にしたものを示したが、ソース/ドレイン拡散層の形成
と絶縁膜を埋め込み形成とは別々に行うようにしてもよ
い。この場合に、熱処理でソース/ドレイン拡散層を形
成し、その後に再び熱酸化して切断部に絶縁膜を埋め込
み形成する、あるいはCVDによる酸化膜を全面に形成
して絶縁膜を形成するようにする。また、その逆に、C
VDによる酸化膜を全面に形成して埋め込み絶縁膜を形
成した後、熱処理にてソース/ドレイン拡散層を形成す
るようにしてもよい。
【図1】本発明の製造方法により製造される半導体装置
の断面図である。
の断面図である。
【図2】図1に示す半導体装置を製造する工程を示す工
程図である。
程図である。
【図3】本発明の他の製造方法を示す工程図である。
【図4】従来の製造方法の前半部分を示す工程図であ
る。
る。
【図5】図4に続く製造方法を示す工程図である。
1 Si基板 2 フィールド酸化膜 3 ゲート酸化膜 4 多結晶Si 4a、4b ソース/ドレイン引き出し電極、ゲート電
極 5 シリコン酸化膜 6 ソース/ドレイン拡散層 7 ソース/ドレイン緩和層 8 層間絶縁膜 9 金属配線 10 チタン層 11 チタンシリサイド層
極 5 シリコン酸化膜 6 ソース/ドレイン拡散層 7 ソース/ドレイン緩和層 8 層間絶縁膜 9 金属配線 10 チタン層 11 チタンシリサイド層
Claims (8)
- 【請求項1】 半導体基板上の素子領域の所定位置にゲ
ート絶縁膜を形成する工程と、前記半導体基板中にソー
ス/ドレイン拡散層を形成する工程と、前記素子領域全
面に層間絶縁膜を形成した後、コンタクトホールを形成
し金属配線を形成する工程とを有する半導体装置の製造
方法において、 前記ゲート絶縁膜形成後、前記素子領域全面に導電層を
形成し、その導電層を切断してゲート電極及びソース/
ドレイン引き出し電極を同時に形成する工程と、 前記ゲート電極と前記ソース/ドレイン引き出し電極と
の切断部に絶縁膜を埋め込み形成する工程とを有するこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】 半導体基板上の素子間分離領域にフィー
ルド酸化膜を形成し活性領域を限定する工程と、 前記活性領域の半導体を酸化した後、ソース/ドレイン
領域の酸化膜を除去してゲート酸化膜を形成する工程
と、 前記半導体基板の全面に導電層を形成し、その導電層を
切断してゲート電極及びソース/ドレイン引き出し電極
を同時に形成する工程と、 前記ゲート電極と前記ソース/ドレイン引き出し電極と
の切断部に絶縁膜を埋め込み形成するとともに、前記半
導体基板中にソース/ドレイン拡散層を形成する工程
と、 前記半導体基板の全面に層間絶縁膜を形成した後、コン
タクトホールを形成し金属配線を形成する工程とを有す
ることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項3】 前記切断部を利用して前記半導体基板に
不純物をイオン注入する工程を有し、前記切断部に絶縁
膜を形成する工程は熱処理により行うものであって、こ
の熱処理時に前記イオン注入された不純物により前記半
導体基板中にソース/ドレイン緩和層が自己整合的に形
成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導
体装置の製造方法。 - 【請求項4】 前記導電層を形成する工程は、不純物が
ドープされた多結晶シリコンを形成する工程であること
を特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の半導体
装置の製造方法。 - 【請求項5】 前記切断部に絶縁膜を埋め込むとともに
前記ソース/ドレイン拡散層を形成する工程は、前記多
結晶シリコンを熱酸化することにより前記切断部にシリ
コン酸化膜を形成し埋め込むと同時に、前記多結晶シリ
コン中の不純物を前記半導体基板中に拡散させてソース
/ドレイン拡散層を形成する工程であることを特徴とす
る請求項4に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項6】 前記導電層を形成する工程は、半導体基
板の全面に多結晶シリコン層を形成し、その上にシリサ
イド層を形成した複合層とする工程であることを特徴と
する請求項1乃至3のいずれかに記載の半導体装置の製
造方法。 - 【請求項7】 前記切断部に絶縁膜を埋め込んだ後、前
記ゲート電極及び前記ソース/ドレイン引き出し電極で
ある前記多結晶シリコン表面を露出させる工程と、 露出した多結晶シリコン表面にシリサイドソースとなる
金属層を形成し、熱処理にて前記露出した多結晶シリコ
ン表面をシリサイド化し、前記ゲート電極及び前記引き
出し電極を多結晶シリコン層とシリサイド層とによる複
合層にすると同時に前記多結晶シリコン中の不純物を前
記半導体基板中に拡散させソース/ドレイン拡散層を形
成する工程と未反応の前記金属層を除去する工程とを有
することを特徴とする請求項4に記載の半導体装置の製
造方法。 - 【請求項8】 前記金属層を形成する工程は、高融点金
属膜あるいは高融点金属合金膜あるいは高融点金属窒化
膜あるいはそれらの複合層を前記多結晶シリコン表面に
形成する工程であることを特徴とする請求項7に記載の
半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12724594A JPH07335873A (ja) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12724594A JPH07335873A (ja) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07335873A true JPH07335873A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=14955296
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12724594A Pending JPH07335873A (ja) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07335873A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100349695B1 (ko) * | 2000-08-17 | 2002-08-24 | 주식회사 하이닉스반도체 | 게이트 전극과 이웃하는 전도막 패턴간의 단락을 방지할 수 있는 반도체 장치 제조 방법 |
WO2013011787A1 (ja) * | 2011-07-15 | 2013-01-24 | 住友電気工業株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
-
1994
- 1994-06-09 JP JP12724594A patent/JPH07335873A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100349695B1 (ko) * | 2000-08-17 | 2002-08-24 | 주식회사 하이닉스반도체 | 게이트 전극과 이웃하는 전도막 패턴간의 단락을 방지할 수 있는 반도체 장치 제조 방법 |
WO2013011787A1 (ja) * | 2011-07-15 | 2013-01-24 | 住友電気工業株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JP2013026248A (ja) * | 2011-07-15 | 2013-02-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置の製造方法 |
US8802552B2 (en) | 2011-07-15 | 2014-08-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device |
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