JPH08340051A - 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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- JPH08340051A JPH08340051A JP7143730A JP14373095A JPH08340051A JP H08340051 A JPH08340051 A JP H08340051A JP 7143730 A JP7143730 A JP 7143730A JP 14373095 A JP14373095 A JP 14373095A JP H08340051 A JPH08340051 A JP H08340051A
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 MOSトランジスタの微細化を図るため当該
製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー技術をトラ
ンジスタ特性に対して最大限に生かし得る半導体装置の
製造方法を提供する。 【構成】 アクティブトランジスタ11およびフィール
ドシールド絶縁分離トランジスタ12の上方にポリシリ
コン膜16、シリコン窒化膜17を形成し、シリコン窒
化膜17を最小加工寸法でパターニングした後、シリコ
ン窒化膜17のパターンをマスクとしてポリシリコン膜
16を酸化する。ついで、シリコン窒化膜17を除去し
た後、ポリシリコン膜16の酸化により形成された酸化
膜21をマスクとしてポリシリコン膜16をエッチング
する。
製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー技術をトラ
ンジスタ特性に対して最大限に生かし得る半導体装置の
製造方法を提供する。 【構成】 アクティブトランジスタ11およびフィール
ドシールド絶縁分離トランジスタ12の上方にポリシリ
コン膜16、シリコン窒化膜17を形成し、シリコン窒
化膜17を最小加工寸法でパターニングした後、シリコ
ン窒化膜17のパターンをマスクとしてポリシリコン膜
16を酸化する。ついで、シリコン窒化膜17を除去し
た後、ポリシリコン膜16の酸化により形成された酸化
膜21をマスクとしてポリシリコン膜16をエッチング
する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリシリコンを用いた
セルフアラインコンタクト技術を用いる半導体装置の製
造方法、一例として素子分離手段としてのフィールドシ
ールド絶縁分離トランジスタを有する半導体装置等の製
造方法に関するものである。
セルフアラインコンタクト技術を用いる半導体装置の製
造方法、一例として素子分離手段としてのフィールドシ
ールド絶縁分離トランジスタを有する半導体装置等の製
造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路における素子分離技術と
して、近年、フィールドシールド素子分離技術が注目さ
れてきている。フィールドシールド素子分離技術とは、
CMOSに適用した場合、アクティブトランジスタ間に
フィールドシールドゲートを形成し、このフィールドシ
ールドゲートに対してPチャンネル側、Nチャンネル側
それぞれに対応する電位(例えばPチャンネル側に電源
電位、Nチャンネル側に接地電位)を印加することによ
りフィールドシールド絶縁分離トランジスタの遮断状態
を維持して、アクティブトランジスタ同士の電気的分離
を行なうものである。
して、近年、フィールドシールド素子分離技術が注目さ
れてきている。フィールドシールド素子分離技術とは、
CMOSに適用した場合、アクティブトランジスタ間に
フィールドシールドゲートを形成し、このフィールドシ
ールドゲートに対してPチャンネル側、Nチャンネル側
それぞれに対応する電位(例えばPチャンネル側に電源
電位、Nチャンネル側に接地電位)を印加することによ
りフィールドシールド絶縁分離トランジスタの遮断状態
を維持して、アクティブトランジスタ同士の電気的分離
を行なうものである。
【0003】すなわち、フィールドシールド素子分離構
造においては、フィールドシールドゲートとその両側の
アクティブトランジスタの拡散層を1つのMOS構造と
みなすことができる(以下、このMOS構造をフィール
ドシールド絶縁分離トランジスタと称する)。このフィ
ールドシールド絶縁分離トランジスタを有する半導体装
置において、拡散層へのコンタクトのためには、コンタ
クトホール内の電極とフィールドシールドゲートのショ
ートを防止するため、ポリシリコン等のパッドを用いた
セルフアラインコンタクト技術を用いることが必要とな
る。
造においては、フィールドシールドゲートとその両側の
アクティブトランジスタの拡散層を1つのMOS構造と
みなすことができる(以下、このMOS構造をフィール
ドシールド絶縁分離トランジスタと称する)。このフィ
ールドシールド絶縁分離トランジスタを有する半導体装
置において、拡散層へのコンタクトのためには、コンタ
クトホール内の電極とフィールドシールドゲートのショ
ートを防止するため、ポリシリコン等のパッドを用いた
セルフアラインコンタクト技術を用いることが必要とな
る。
【0004】図2は、従来の製造方法におけるセルフア
ラインコンタクト用ポリシリコンパッド形成工程の手順
を示す図である。まず、図2(a)に示すように、アク
ティブトランジスタ1およびフィールドシールド絶縁分
離トランジスタ2を形成し、これらを覆う絶縁膜3を形
成した後、異方性エッチングにより拡散層4、4表面の
一部を露出させるとともにアクティブトランジスタ1の
ゲート側壁酸化膜5、5を形成する。ついで、図2
(b)に示すように、その上方にポリシリコン膜6を形
成した後、図2(c)に示すように、ポリシリコン膜6
上にレジストパターン7、7を形成する。そして、図2
(d)に示すように、そのレジストパターン7をマスク
としてポリシリコン膜6をエッチングし、レジストパタ
ーン7を除去すると、残ったポリシリコン膜9、9がコ
ンタクトパッドとなる。
ラインコンタクト用ポリシリコンパッド形成工程の手順
を示す図である。まず、図2(a)に示すように、アク
ティブトランジスタ1およびフィールドシールド絶縁分
離トランジスタ2を形成し、これらを覆う絶縁膜3を形
成した後、異方性エッチングにより拡散層4、4表面の
一部を露出させるとともにアクティブトランジスタ1の
ゲート側壁酸化膜5、5を形成する。ついで、図2
(b)に示すように、その上方にポリシリコン膜6を形
成した後、図2(c)に示すように、ポリシリコン膜6
上にレジストパターン7、7を形成する。そして、図2
(d)に示すように、そのレジストパターン7をマスク
としてポリシリコン膜6をエッチングし、レジストパタ
ーン7を除去すると、残ったポリシリコン膜9、9がコ
ンタクトパッドとなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記セルフアラインコ
ンタクト用ポリシリコンパッドの形成工程においては、
ポリシリコンパッド9の形成後に基板(拡散層4)が露
出することのないようにポリシリコン膜6をゲート電極
8上でエッチングする必要がある。このため、図2
(d)に示すように、ゲート電極8の長さLg’ は、ポ
リシリコンパッド9の加工寸法D’と、ゲート電極8に
対するレジストパターン7のアライメント余裕2Mを加
えた寸法以上でなければならない。
ンタクト用ポリシリコンパッドの形成工程においては、
ポリシリコンパッド9の形成後に基板(拡散層4)が露
出することのないようにポリシリコン膜6をゲート電極
8上でエッチングする必要がある。このため、図2
(d)に示すように、ゲート電極8の長さLg’ は、ポ
リシリコンパッド9の加工寸法D’と、ゲート電極8に
対するレジストパターン7のアライメント余裕2Mを加
えた寸法以上でなければならない。
【0006】そこで、MOSトランジスタの微細化を図
る目的で当該製造プロセスにおけるフォトリソグラフィ
ー技術の最小加工寸法Lmin をこのポリシリコンパッド
9の加工(レジストパターン7、7間のスペース)に用
いたとしても、アクティブトランジスタ1のゲート長L
g’は必然的に最小加工寸法以上となってしまう。した
がって、上記のようなコンタクト形成方法を採用する以
上、フォトリソグラフィー技術をトランジスタ特性に対
して最大限に生かすことができず、加工上の問題からト
ランジスタ特性を犠牲にせざるを得なかった。逆に言え
ば、ゲート長をフォトリソグラフィー技術の最小加工寸
法まで微細化してしまっては適正なポリシリコンパッド
の形成が不可能であった。
る目的で当該製造プロセスにおけるフォトリソグラフィ
ー技術の最小加工寸法Lmin をこのポリシリコンパッド
9の加工(レジストパターン7、7間のスペース)に用
いたとしても、アクティブトランジスタ1のゲート長L
g’は必然的に最小加工寸法以上となってしまう。した
がって、上記のようなコンタクト形成方法を採用する以
上、フォトリソグラフィー技術をトランジスタ特性に対
して最大限に生かすことができず、加工上の問題からト
ランジスタ特性を犠牲にせざるを得なかった。逆に言え
ば、ゲート長をフォトリソグラフィー技術の最小加工寸
法まで微細化してしまっては適正なポリシリコンパッド
の形成が不可能であった。
【0007】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、当該製造プロセスにおけるフォトリソグラ
フィー技術をトランジスタ特性に対して最大限に生かし
得る半導体装置の製造方法を提供することを目的とす
る。
のであって、当該製造プロセスにおけるフォトリソグラ
フィー技術をトランジスタ特性に対して最大限に生かし
得る半導体装置の製造方法を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1に記載の半導体装置の製造方法は、半導
体基板上にMOSトランジスタを形成しこれを覆う絶縁
膜を形成した後に、前記MOSトランジスタを構成する
拡散層の表面の一部を露出させる第1の工程と、その上
方にポリシリコン膜、シリコン窒化膜を順次形成する第
2の工程と、前記MOSトランジスタのゲート電極の上
方に前記シリコン窒化膜のパターンを残すように該シリ
コン窒化膜を当該製造プロセスにおける最小加工寸法で
パターニングする第3の工程と、該シリコン窒化膜のパ
ターンをマスクとして前記ポリシリコン膜を酸化する第
4の工程と、前記シリコン窒化膜のパターンを除去する
第5の工程と、前記第4の工程におけるポリシリコン膜
の酸化により形成された酸化膜をマスクとして前記ポリ
シリコン膜をエッチングする第6の工程と、を有するこ
とを特徴とするものである。
めに、請求項1に記載の半導体装置の製造方法は、半導
体基板上にMOSトランジスタを形成しこれを覆う絶縁
膜を形成した後に、前記MOSトランジスタを構成する
拡散層の表面の一部を露出させる第1の工程と、その上
方にポリシリコン膜、シリコン窒化膜を順次形成する第
2の工程と、前記MOSトランジスタのゲート電極の上
方に前記シリコン窒化膜のパターンを残すように該シリ
コン窒化膜を当該製造プロセスにおける最小加工寸法で
パターニングする第3の工程と、該シリコン窒化膜のパ
ターンをマスクとして前記ポリシリコン膜を酸化する第
4の工程と、前記シリコン窒化膜のパターンを除去する
第5の工程と、前記第4の工程におけるポリシリコン膜
の酸化により形成された酸化膜をマスクとして前記ポリ
シリコン膜をエッチングする第6の工程と、を有するこ
とを特徴とするものである。
【0009】また、請求項2に記載の半導体装置の製造
方法は、前記第1の工程において、前記半導体基板上に
アクティブトランジスタとフィールドシールド絶縁分離
トランジスタを形成し、これらを覆う絶縁膜を形成した
後に、前記アクティブトランジスタと前記フィールドシ
ールド絶縁分離トランジスタに共通の拡散層の表面の一
部を露出させることを特徴とするものである。
方法は、前記第1の工程において、前記半導体基板上に
アクティブトランジスタとフィールドシールド絶縁分離
トランジスタを形成し、これらを覆う絶縁膜を形成した
後に、前記アクティブトランジスタと前記フィールドシ
ールド絶縁分離トランジスタに共通の拡散層の表面の一
部を露出させることを特徴とするものである。
【0010】また、請求項3に記載の半導体装置の製造
方法は、前記第3の工程におけるシリコン窒化膜のパタ
ーニングの際に該シリコン窒化膜の等方性エッチングを
行なうことを特徴とするものである。
方法は、前記第3の工程におけるシリコン窒化膜のパタ
ーニングの際に該シリコン窒化膜の等方性エッチングを
行なうことを特徴とするものである。
【0011】
【作用】請求項1に記載の半導体装置の製造方法によれ
ば、第2の工程終了後、拡散層表面の露出した部分を埋
め込むようにポリシリコン膜が形成され、その上方にシ
リコン窒化膜が形成された状態となる。そして、第3の
工程におけるシリコン窒化膜のパターニングによりMO
Sトランジスタのゲート電極の上方に残るシリコン窒化
膜のパターンが形成される。ついで、第4の工程でこの
シリコン窒化膜のパターンをマスクとしたポリシリコン
膜の酸化が行なわれるが、この場合、酸化は選択酸化と
なり、ポリシリコン膜の酸化がシリコン窒化膜の下側に
潜り込むように横方向にも進むため、結果として隣接す
る酸化膜間の寸法は先にパターニングしたシリコン窒化
膜の寸法に比べてポリシリコン膜の横方向酸化分だけ小
さくなる。そこで、第6の工程において前記酸化膜をマ
スクとして下地のポリシリコン膜をエッチングすると、
隣接するポリシリコン膜間、すなわちポリシリコンパッ
ド間の寸法はシリコン窒化膜のパターニングを行なう際
に用いた最小加工寸法よりも小さくなる。
ば、第2の工程終了後、拡散層表面の露出した部分を埋
め込むようにポリシリコン膜が形成され、その上方にシ
リコン窒化膜が形成された状態となる。そして、第3の
工程におけるシリコン窒化膜のパターニングによりMO
Sトランジスタのゲート電極の上方に残るシリコン窒化
膜のパターンが形成される。ついで、第4の工程でこの
シリコン窒化膜のパターンをマスクとしたポリシリコン
膜の酸化が行なわれるが、この場合、酸化は選択酸化と
なり、ポリシリコン膜の酸化がシリコン窒化膜の下側に
潜り込むように横方向にも進むため、結果として隣接す
る酸化膜間の寸法は先にパターニングしたシリコン窒化
膜の寸法に比べてポリシリコン膜の横方向酸化分だけ小
さくなる。そこで、第6の工程において前記酸化膜をマ
スクとして下地のポリシリコン膜をエッチングすると、
隣接するポリシリコン膜間、すなわちポリシリコンパッ
ド間の寸法はシリコン窒化膜のパターニングを行なう際
に用いた最小加工寸法よりも小さくなる。
【0012】また、請求項2に記載の半導体装置の製造
方法は、アクティブトランジスタ同士を電気的に分離す
るためのフィールドシールド絶縁分離トランジスタを有
する半導体装置に対して本発明を適用したものであっ
て、アクティブトランジスタとフィールドシールド絶縁
分離トランジスタに共通の拡散層表面の一部を露出させ
た後、上記と同様の作用を奏する。
方法は、アクティブトランジスタ同士を電気的に分離す
るためのフィールドシールド絶縁分離トランジスタを有
する半導体装置に対して本発明を適用したものであっ
て、アクティブトランジスタとフィールドシールド絶縁
分離トランジスタに共通の拡散層表面の一部を露出させ
た後、上記と同様の作用を奏する。
【0013】また、請求項3に記載の半導体装置の製造
方法によれば、第3の工程におけるシリコン窒化膜のパ
ターニングの際にシリコン窒化膜の等方性エッチングを
行なうことにより、レジスト膜下のシリコン窒化膜がサ
イドエッチングされる。そこで、必然的にフォトリソグ
ラフィー技術の最小加工寸法、すなわちレジスト加工寸
法に対してシリコン窒化膜の寸法が小さくなる。したが
って、ポリシリコンパッド間の寸法は、フォトリソグラ
フィー技術の最小加工寸法に比べてシリコン窒化膜のサ
イドエッチング量分とポリシリコン膜の横方向酸化分を
合わせた分だけ小さくなる。
方法によれば、第3の工程におけるシリコン窒化膜のパ
ターニングの際にシリコン窒化膜の等方性エッチングを
行なうことにより、レジスト膜下のシリコン窒化膜がサ
イドエッチングされる。そこで、必然的にフォトリソグ
ラフィー技術の最小加工寸法、すなわちレジスト加工寸
法に対してシリコン窒化膜の寸法が小さくなる。したが
って、ポリシリコンパッド間の寸法は、フォトリソグラ
フィー技術の最小加工寸法に比べてシリコン窒化膜のサ
イドエッチング量分とポリシリコン膜の横方向酸化分を
合わせた分だけ小さくなる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1を参照して説
明する。本実施例の半導体装置の製造方法は、フォトリ
ソグラフィー技術の最小加工寸法が0.35μmのCM
OS製造プロセスに本発明を適用した例である。図1は
本方法におけるセルフアラインコンタクト用ポリシリコ
ンパッド形成工程の手順を示す図であり、半導体装置の
Nチャンネルトランジスタ側を示すが、Pチャンネルト
ランジスタ側についても全く同様である。
明する。本実施例の半導体装置の製造方法は、フォトリ
ソグラフィー技術の最小加工寸法が0.35μmのCM
OS製造プロセスに本発明を適用した例である。図1は
本方法におけるセルフアラインコンタクト用ポリシリコ
ンパッド形成工程の手順を示す図であり、半導体装置の
Nチャンネルトランジスタ側を示すが、Pチャンネルト
ランジスタ側についても全く同様である。
【0015】まず、図1(a)に示すように、アクティ
ブトランジスタ11およびフィールドシールド絶縁分離
トランジスタ12、12を形成し、これらを覆う絶縁膜
13を形成した後、異方性エッチングにより拡散層1
4、14表面の一部を露出させると同時に、アクティブ
トランジスタ11のゲート側壁酸化膜15、15を形成
する(第1の工程)。その後、図1(b)に示すよう
に、最終的にコンタクトパッドとなる膜厚100nmの
ポリシリコン膜16をCVD技術により形成し、つい
で、膜厚10nmのシリコン窒化膜17をCVD技術に
より形成する(第2の工程)。
ブトランジスタ11およびフィールドシールド絶縁分離
トランジスタ12、12を形成し、これらを覆う絶縁膜
13を形成した後、異方性エッチングにより拡散層1
4、14表面の一部を露出させると同時に、アクティブ
トランジスタ11のゲート側壁酸化膜15、15を形成
する(第1の工程)。その後、図1(b)に示すよう
に、最終的にコンタクトパッドとなる膜厚100nmの
ポリシリコン膜16をCVD技術により形成し、つい
で、膜厚10nmのシリコン窒化膜17をCVD技術に
より形成する(第2の工程)。
【0016】つぎに、図1(c)に示すように、アクテ
ィブトランジスタ11のゲート電極18、およびフィー
ルドシールド絶縁分離トランジスタ12のフィールドシ
ールドゲート19、19の上方にあたる、後のコンタク
トパッドとなる部分以外の領域にレジストパターン2
0、20、20を形成する。このフォトリソグラフィー
工程においてはレジスト寸法を本プロセスにおける最小
加工寸法(Lmin、0.35μm)で加工する。
ィブトランジスタ11のゲート電極18、およびフィー
ルドシールド絶縁分離トランジスタ12のフィールドシ
ールドゲート19、19の上方にあたる、後のコンタク
トパッドとなる部分以外の領域にレジストパターン2
0、20、20を形成する。このフォトリソグラフィー
工程においてはレジスト寸法を本プロセスにおける最小
加工寸法(Lmin、0.35μm)で加工する。
【0017】そして、前記レジストパターン20をマス
クとして、熱リン酸溶液を用いたウェットエッチングに
よってシリコン窒化膜17のエッチングを行なう(第3
の工程)。なお、このエッチング方法はポリシリコン膜
16に対するエッチング選択比が大きく、かつ、等方性
エッチングが行なわれるものである。その後、レジスト
パターン20を除去する。
クとして、熱リン酸溶液を用いたウェットエッチングに
よってシリコン窒化膜17のエッチングを行なう(第3
の工程)。なお、このエッチング方法はポリシリコン膜
16に対するエッチング選択比が大きく、かつ、等方性
エッチングが行なわれるものである。その後、レジスト
パターン20を除去する。
【0018】ついで、図1(d)に示すように、前記シ
リコン窒化膜17のパターンをマスクとしてポリシリコ
ン膜16を850℃、H2 /O2 、20分の条件で酸化
すると、シリコン窒化膜17が存在せずポリシリコン膜
16が露出した領域のみが酸化され、いわゆる選択酸化
が行なわれ、膜厚30nmのシリコン酸化膜21、21
が形成される(第4の工程)。その後、シリコン窒化膜
17を熱リン酸等により除去する(第5の工程)。
リコン窒化膜17のパターンをマスクとしてポリシリコ
ン膜16を850℃、H2 /O2 、20分の条件で酸化
すると、シリコン窒化膜17が存在せずポリシリコン膜
16が露出した領域のみが酸化され、いわゆる選択酸化
が行なわれ、膜厚30nmのシリコン酸化膜21、21
が形成される(第4の工程)。その後、シリコン窒化膜
17を熱リン酸等により除去する(第5の工程)。
【0019】そして、図1(e)に示すように、シリコ
ン酸化膜21をマスクとして、エッチングガスにCl2
/SF6 /Heを用いた250mT、250Wのリアク
ティブイオンエッチングによってポリシリコン膜16の
エッチングを行なう(第6の工程)。なお、このエッチ
ング方法はシリコン酸化膜21に対するエッチング選択
比が大きく、かつ、異方性エッチングが行なわれるもの
である。以上の手順を経て、ポリシリコンによるN+ 拡
散層14とのコンタクトパッド22を形成することがで
きる。
ン酸化膜21をマスクとして、エッチングガスにCl2
/SF6 /Heを用いた250mT、250Wのリアク
ティブイオンエッチングによってポリシリコン膜16の
エッチングを行なう(第6の工程)。なお、このエッチ
ング方法はシリコン酸化膜21に対するエッチング選択
比が大きく、かつ、異方性エッチングが行なわれるもの
である。以上の手順を経て、ポリシリコンによるN+ 拡
散層14とのコンタクトパッド22を形成することがで
きる。
【0020】本実施例の製造方法においては、シリコン
窒化膜17のエッチング方法、ポリシリコン膜16のエ
ッチングに用いるマスクの形成方法の双方を工夫したこ
とにより、アクティブトランジスタ11のゲート長Lg
を最小加工寸法以下とすることができる。
窒化膜17のエッチング方法、ポリシリコン膜16のエ
ッチングに用いるマスクの形成方法の双方を工夫したこ
とにより、アクティブトランジスタ11のゲート長Lg
を最小加工寸法以下とすることができる。
【0021】すなわち、シリコン窒化膜17のエッチン
グ時に等方性エッチングを行なうことによりレジストパ
ターン20下のシリコン窒化膜17がサイドエッチング
される。例えば本実施例の場合、サイドエッチング量は
0.05μm程度となる。したがって、シリコン窒化膜
17の寸法は最小加工寸法Lmin(レジスト加工寸法)
に対して0.05×2=0.1μm程度小さくなる。
グ時に等方性エッチングを行なうことによりレジストパ
ターン20下のシリコン窒化膜17がサイドエッチング
される。例えば本実施例の場合、サイドエッチング量は
0.05μm程度となる。したがって、シリコン窒化膜
17の寸法は最小加工寸法Lmin(レジスト加工寸法)
に対して0.05×2=0.1μm程度小さくなる。
【0022】さらに、ポリシリコン膜16のエッチング
時のマスクとなるシリコン酸化膜21を形成する際に、
ポリシリコン膜16の酸化がシリコン窒化膜17の下側
に潜り込むように横方向にも進むため、結果として隣接
するシリコン酸化膜21、21間の寸法Dは先にパター
ニングしたシリコン窒化膜17の寸法に比べてポリシリ
コン膜16の横方向酸化分だけ小さくなる。例えば本実
施例においては、形成する酸化膜厚からしてポリシリコ
ン膜16の横方向酸化分は0.03μm程度となる。
時のマスクとなるシリコン酸化膜21を形成する際に、
ポリシリコン膜16の酸化がシリコン窒化膜17の下側
に潜り込むように横方向にも進むため、結果として隣接
するシリコン酸化膜21、21間の寸法Dは先にパター
ニングしたシリコン窒化膜17の寸法に比べてポリシリ
コン膜16の横方向酸化分だけ小さくなる。例えば本実
施例においては、形成する酸化膜厚からしてポリシリコ
ン膜16の横方向酸化分は0.03μm程度となる。
【0023】そこで、酸化工程終了後のシリコン酸化膜
21、21間の寸法Dは、シリコン窒化膜17のサイド
エッチング量分0.1μmとポリシリコン膜16の横方
向酸化分0.03μmを合わせた分だけ最小加工寸法L
minよりも小さくなるので、これをマスクとしてポリシ
リコン膜16の異方性エッチングを行なうと、最小加工
寸法Lminより充分小さいパッド間隔Dを持ったセルフ
アラインコンタクト用のポリシリコンパッド22を形成
することができる。
21、21間の寸法Dは、シリコン窒化膜17のサイド
エッチング量分0.1μmとポリシリコン膜16の横方
向酸化分0.03μmを合わせた分だけ最小加工寸法L
minよりも小さくなるので、これをマスクとしてポリシ
リコン膜16の異方性エッチングを行なうと、最小加工
寸法Lminより充分小さいパッド間隔Dを持ったセルフ
アラインコンタクト用のポリシリコンパッド22を形成
することができる。
【0024】したがって、本実施例によれば、ポリシリ
コンパッドの加工に最小加工寸法を用いてもゲート長が
最小加工寸法以上となってしまう従来の製造方法の場合
と異なり、パッド間隔Dに通常のアライメント余裕2M
を加えてもゲート長Lg を最小加工寸法と同等にするこ
とができる。また、充分なアライメント余裕2Mを設定
できるため、一般のフォトリソグラフィー技術を用いて
ポリシリコンパッド22を適正な形状に形成することが
できる。すなわち、本実施例の製造方法によれば、フォ
トリソグラフィー技術をトランジスタ特性に対して最大
限に生かすことができ、従来の方法に比べて優れたトラ
ンジスタ特性を有する半導体装置を製造することができ
る。
コンパッドの加工に最小加工寸法を用いてもゲート長が
最小加工寸法以上となってしまう従来の製造方法の場合
と異なり、パッド間隔Dに通常のアライメント余裕2M
を加えてもゲート長Lg を最小加工寸法と同等にするこ
とができる。また、充分なアライメント余裕2Mを設定
できるため、一般のフォトリソグラフィー技術を用いて
ポリシリコンパッド22を適正な形状に形成することが
できる。すなわち、本実施例の製造方法によれば、フォ
トリソグラフィー技術をトランジスタ特性に対して最大
限に生かすことができ、従来の方法に比べて優れたトラ
ンジスタ特性を有する半導体装置を製造することができ
る。
【0025】なお、本実施例においては、シリコン窒化
膜17のエッチング時の具体的な手段を熱リン酸による
ウェットエッチングを用いたが、これに限ることなく、
等方性エッチングが可能なものであれば、他の手段を用
いてもよい。また、ポリシリコン膜のエッチングについ
ても本実施例に限ることなく、異方性エッチングが可能
な他の手段や条件を用いてもよい。そして、本発明を適
用し得る製造プロセスは本実施例の0.35μmプロセ
スに限らないことは勿論、適用する製造プロセスに合わ
せて各種の膜の膜厚や寸法を適宜変更することができ
る。
膜17のエッチング時の具体的な手段を熱リン酸による
ウェットエッチングを用いたが、これに限ることなく、
等方性エッチングが可能なものであれば、他の手段を用
いてもよい。また、ポリシリコン膜のエッチングについ
ても本実施例に限ることなく、異方性エッチングが可能
な他の手段や条件を用いてもよい。そして、本発明を適
用し得る製造プロセスは本実施例の0.35μmプロセ
スに限らないことは勿論、適用する製造プロセスに合わ
せて各種の膜の膜厚や寸法を適宜変更することができ
る。
【0026】また、本実施例はセルフアラインコンタク
ト用ポリシリコンパッド形成工程のみの手順を示すもの
であって、それ以外の工程については全く任意とするこ
とができ、したがって、メモリ、ロジック、マイコンL
SI等、種々の半導体装置の製造方法に適用することが
可能である。さらに、本実施例では、アクティブトラン
ジスタ11とフィールドシールド絶縁分離トランジスタ
12に共通の拡散層14上にポリシリコンパッド22を
形成する場合を例に説明したが、本発明を適用し得る構
造はこれに限るものではなく、例えば本実施例のフィー
ルドシールド絶縁分離トランジスタの代わりにアクティ
ブトランジスタの側方にフィールド酸化膜を形成した場
合であってもよく、本発明をフィールドシールド絶縁分
離構造を持たない半導体装置に適用することも可能であ
る。
ト用ポリシリコンパッド形成工程のみの手順を示すもの
であって、それ以外の工程については全く任意とするこ
とができ、したがって、メモリ、ロジック、マイコンL
SI等、種々の半導体装置の製造方法に適用することが
可能である。さらに、本実施例では、アクティブトラン
ジスタ11とフィールドシールド絶縁分離トランジスタ
12に共通の拡散層14上にポリシリコンパッド22を
形成する場合を例に説明したが、本発明を適用し得る構
造はこれに限るものではなく、例えば本実施例のフィー
ルドシールド絶縁分離トランジスタの代わりにアクティ
ブトランジスタの側方にフィールド酸化膜を形成した場
合であってもよく、本発明をフィールドシールド絶縁分
離構造を持たない半導体装置に適用することも可能であ
る。
【0027】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、請求項1
に記載の半導体装置の製造方法によれば、隣接する酸化
膜間の寸法が先に最小加工寸法でパターニングしたシリ
コン窒化膜の寸法に比べてポリシリコン膜の横方向酸化
分だけ小さくなるため、その酸化膜をマスクとしてポリ
シリコン膜をエッチングすることにより最小加工寸法よ
り小さいパッド間隔を持ったセルフアラインコンタクト
用ポリシリコンパッドを形成することができる。したが
って、パッド間隔に充分なアライメント余裕を加えても
ゲート長を最小加工寸法と同等にすることができる。す
なわち、本発明によれば、フォトリソグラフィー技術を
トランジスタ特性に対して最大限に生かすことができ、
従来の製造方法の場合に比べて優れたトランジスタ特性
を有する半導体装置を提供することができる。
に記載の半導体装置の製造方法によれば、隣接する酸化
膜間の寸法が先に最小加工寸法でパターニングしたシリ
コン窒化膜の寸法に比べてポリシリコン膜の横方向酸化
分だけ小さくなるため、その酸化膜をマスクとしてポリ
シリコン膜をエッチングすることにより最小加工寸法よ
り小さいパッド間隔を持ったセルフアラインコンタクト
用ポリシリコンパッドを形成することができる。したが
って、パッド間隔に充分なアライメント余裕を加えても
ゲート長を最小加工寸法と同等にすることができる。す
なわち、本発明によれば、フォトリソグラフィー技術を
トランジスタ特性に対して最大限に生かすことができ、
従来の製造方法の場合に比べて優れたトランジスタ特性
を有する半導体装置を提供することができる。
【0028】また、請求項2に記載の半導体装置の製造
方法によれば、上記と同様の作用により、素子分離手段
の一つとしてフィールドシールド絶縁分離トランジスタ
を有する半導体装置に対して、従来の製造方法の場合に
比べて優れたトランジスタ特性を提供することができ
る。
方法によれば、上記と同様の作用により、素子分離手段
の一つとしてフィールドシールド絶縁分離トランジスタ
を有する半導体装置に対して、従来の製造方法の場合に
比べて優れたトランジスタ特性を提供することができ
る。
【0029】また、請求項3に記載の半導体装置の製造
方法によれば、ポリシリコンパッドの間隔を、ポリシリ
コン膜の横方向酸化分に加えて、シリコン窒化膜の等方
性エッチングによるサイドエッチング量分だけ最小加工
寸法よりさらに小さくすることができる。したがって、
より微細なゲート長のトランジスタを有する半導体装置
を提供することができる。
方法によれば、ポリシリコンパッドの間隔を、ポリシリ
コン膜の横方向酸化分に加えて、シリコン窒化膜の等方
性エッチングによるサイドエッチング量分だけ最小加工
寸法よりさらに小さくすることができる。したがって、
より微細なゲート長のトランジスタを有する半導体装置
を提供することができる。
【図1】本発明の一実施例である半導体装置の製造方
法、特にセルフアラインコンタクト用ポリシリコンパッ
ド形成工程の手順を示す図である。
法、特にセルフアラインコンタクト用ポリシリコンパッ
ド形成工程の手順を示す図である。
【図2】従来の半導体装置の製造方法、特にセルフアラ
インコンタクト用ポリシリコンパッド形成工程の手順の
一例を示す図である。
インコンタクト用ポリシリコンパッド形成工程の手順の
一例を示す図である。
11 アクティブトランジスタ 12 フィールドシールド絶縁分離トランジスタ 13 絶縁膜 14 N+ 拡散層 15 ゲート側壁酸化膜 16 ポリシリコン膜 17 シリコン窒化膜 18 ゲート電極 19 フィールドシールドゲート 20 レジストパターン 21 シリコン酸化膜 22 コンタクトパッド
Claims (3)
- 【請求項1】 半導体基板上にMOSトランジスタを形
成しこれを覆う絶縁膜を形成した後に、前記MOSトラ
ンジスタを構成する拡散層の表面の一部を露出させる第
1の工程と、 その上方にポリシリコン膜、シリコン窒化膜を順次形成
する第2の工程と、 前記MOSトランジスタのゲート電極の上方に前記シリ
コン窒化膜のパターンを残すように該シリコン窒化膜を
当該製造プロセスにおける最小加工寸法でパターニング
する第3の工程と、 該シリコン窒化膜のパターンをマスクとして前記ポリシ
リコン膜を酸化する第4の工程と、 前記シリコン窒化膜のパターンを除去する第5の工程
と、 前記第4の工程におけるポリシリコン膜の酸化により形
成された酸化膜をマスクとして前記ポリシリコン膜をエ
ッチングする第6の工程と、 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】 請求項1に記載の半導体装置の製造方法
において、 前記第1の工程において、前記半導体基板上にアクティ
ブトランジスタとフィールドシールド絶縁分離トランジ
スタを形成し、これらを覆う絶縁膜を形成した後に、前
記アクティブトランジスタと前記フィールドシールド絶
縁分離トランジスタに共通の拡散層の表面の一部を露出
させることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載の半導体装置の
製造方法において、 前記第3の工程におけるシリコン窒化膜のパターニング
の際に該シリコン窒化膜の等方性エッチングを行なうこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7143730A JPH08340051A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 半導体装置の製造方法 |
US08/654,679 US5821165A (en) | 1995-06-09 | 1996-05-29 | Method of fabricating semiconductor devices |
KR1019960020487A KR970003830A (ko) | 1995-06-09 | 1996-06-08 | 반도체 장치의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7143730A JPH08340051A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08340051A true JPH08340051A (ja) | 1996-12-24 |
Family
ID=15345680
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7143730A Pending JPH08340051A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5821165A (ja) |
JP (1) | JPH08340051A (ja) |
KR (1) | KR970003830A (ja) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52130567A (en) * | 1976-04-26 | 1977-11-01 | Toshiba Corp | Preparation of semiconductor device |
JPS558093A (en) * | 1978-07-04 | 1980-01-21 | Mitsubishi Electric Corp | Insulating gate type electric field-effectuated semiconductor device and its production method |
US4214946A (en) * | 1979-02-21 | 1980-07-29 | International Business Machines Corporation | Selective reactive ion etching of polysilicon against SiO2 utilizing SF6 -Cl2 -inert gas etchant |
JPS5895867A (ja) * | 1981-12-01 | 1983-06-07 | Nec Corp | 絶縁ゲ−ト型電界効果半導体装置の製造方法 |
US4613402A (en) * | 1985-07-01 | 1986-09-23 | Eastman Kodak Company | Method of making edge-aligned implants and electrodes therefor |
JPH02121336A (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-09 | Hitachi Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
JPH0786584A (ja) * | 1993-09-14 | 1995-03-31 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
-
1995
- 1995-06-09 JP JP7143730A patent/JPH08340051A/ja active Pending
-
1996
- 1996-05-29 US US08/654,679 patent/US5821165A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-06-08 KR KR1019960020487A patent/KR970003830A/ko not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR970003830A (ko) | 1997-01-29 |
US5821165A (en) | 1998-10-13 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000411 |