JPH0964195A - 電界効果型半導体装置の製造方法 - Google Patents

電界効果型半導体装置の製造方法

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JPH0964195A
JPH0964195A JP7236216A JP23621695A JPH0964195A JP H0964195 A JPH0964195 A JP H0964195A JP 7236216 A JP7236216 A JP 7236216A JP 23621695 A JP23621695 A JP 23621695A JP H0964195 A JPH0964195 A JP H0964195A
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JP
Japan
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gate electrodes
semiconductor device
gate electrode
region
field effect
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JP7236216A
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English (en)
Inventor
Hideo Haribuchi
英男 針渕
Osami Bansho
修巳 番匠
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゲート電極のレイアウトによらず集積回路内
で特性の均一な素子や特性の異なる素子を有する電界効
果型半導体装置を製造する。 【構成】 素子分離用のSiO2 膜23上にのみ延在し
てゲート電極としては機能しないダミーゲート電極とし
ての凸部24をもゲート電極14と共に多結晶Si膜1
3で形成する。このため、ゲート電極14のレイアウト
密度によらず、ゲート電極14の側壁スペーサ17の幅
を等しくしたり異ならせたりして、チャネル長方向にお
ける幅が互いに等しかったり異なっていたりするLDD
層やポケット層等を形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本願の発明は、ゲート電極に
側壁スペーサが設けられている電界効果型半導体装置の
製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電界効果型半導体装置では、LDD構造
や所謂ポケット構造等を形成するために、ゲート電極に
側壁スペーサが設けられる。図3は、この様な電界効果
型半導体装置の一種であるMOSトランジスタの製造方
法の一従来例を示している。この一従来例では、図3
(a)に示す様に、Si基板11上にゲート酸化膜とし
てのSiO2 膜12と多結晶Si膜13等とを順次に形
成し、この多結晶Si膜13をゲート電極14のパター
ンに加工する。
【0003】次に、LDD構造を形成する場合は、多結
晶Si膜13等をマスクにしてSi基板11と反対導電
型の不純物をSi基板11に導入して、LDD層(図示
せず)を形成する。また、ポケット構造を形成する場合
は、多結晶Si膜13等をマスクにしてSi基板11と
同一導電型の不純物をSi基板11に導入して、所謂ポ
ケット層15(図4)を形成する。
【0004】次に、図3(b)に示す様に、SiO2
16をCVD法で全面に堆積させ、図3(c)に示す様
に、SiO2 膜16の全面に異方性エッチングを施し
て、このSiO2 膜16から成る側壁スペーサ17を多
結晶Si膜13及びSiO2 膜12の側面に形成する。
【0005】その後、多結晶Si膜13及びSiO2
16をマスクにしてSi基板11とは反対導電型の不純
物をSi基板11に導入し、ソース/ドレイン層18
(図4)を形成して、MOSトランジスタ21、22を
完成させる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、CVD法で
堆積させたSiO2 膜16の膜厚には下地のパターンに
対する依存性があり、図3(b)に示した様に、パター
ンが粗な領域では膜厚が相対的に厚くなり、パターンが
密な領域では膜厚が相対的に薄くなる。
【0007】この結果、図3(c)に示した様に、ゲー
ト電極14のレイアウト密度が低くてゲート電極14の
パターンが粗な領域に形成したMOSトランジスタ21
における側壁スペーサ17の幅w1 は広くなり、ゲート
電極14のレイアウト密度が高くてゲート電極14のパ
ターンが密な領域に形成したMOSトランジスタ22に
おける側壁スペーサ17の幅w2 は狭くなる。
【0008】このため、MOSトランジスタ21とMO
Sトランジスタ22とで、LDD層やポケット層15の
チャネル長方向における幅が異なってしまい、特性も異
なってしまう。例えば、図4(a)に示した様に、側壁
スペーサ17の幅が広いと、拡散したソース/ドレイン
層18によってポケット層15が覆われにくいのに対し
て、図4(b)に示した様に、側壁スペーサ17の幅が
狭いと、拡散したソース/ドレイン層18によってポケ
ット層15が覆われ易い。
【0009】このため、図4(a)に示したMOSトラ
ンジスタ21では、ポケット層15のためにチャネル領
域の不純物濃度が高められたままであるが、図4(b)
に示したMOSトランジスタ22では、ポケット層15
を形成したにも拘らずチャネル領域の不純物濃度が低下
する。この結果、MOSトランジスタ21では閾値電圧
が相対的に高くなり、MOSトランジスタ22では閾値
電圧が相対的に低くなる。
【0010】逆に、Si基板内でゲート電極のレイアウ
ト密度が均一であれば、MOSトランジスタの閾値電圧
も均一になる。この場合、閾値電圧が互いに異なるMO
Sトランジスタを同一のSi基板内に形成するために、
一般的には、フォトリソグラフィ工程、イオン注入工程
及び後処理工程を追加して、チャネル領域の不純物濃度
を互いに異ならせていた。しかし、この様に製造工程が
増加すると、製造コストも増大する。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1の半導体装置の
製造方法は、ゲート電極のレイアウト密度が相対的に低
い第1の領域と相対的に高い第2の領域とを含んでおり
且つ前記ゲート電極に側壁スペーサが設けられている電
界効果型半導体装置の製造方法において、前記ゲート電
極を含めたレイアウト密度が前記第1及び第2の領域で
互いに等しくなる様に前記第1の領域に凸部を形成する
工程と、前記ゲート電極及び前記凸部に前記側壁スペー
サを形成する工程とを具備することを特徴としている。
【0012】請求項2の半導体装置の製造方法は、請求
項1の半導体装置の製造方法において、前記ゲート電極
と同一層の導電層で前記凸部を形成することを特徴とし
ている。
【0013】請求項3の半導体装置の製造方法は、ゲー
ト電極のレイアウト密度が互いに等しい第1及び第2の
領域を含んでおり且つ前記ゲート電極に側壁スペーサが
設けられている電界効果型半導体装置の製造方法におい
て、前記ゲート電極を含めたレイアウト密度が前記第1
の領域で相対的に低くなり前記第2の領域で相対的に高
くなる様に前記第2の領域に凸部を形成する工程と、前
記ゲート電極及び前記凸部に前記側壁スペーサを形成す
る工程とを具備することを特徴としている。
【0014】請求項4の半導体装置の製造方法は、請求
項3の半導体装置の製造方法において、前記ゲート電極
と同一層の導電層で前記凸部を形成することを特徴とし
ている。
【0015】請求項1の電界効果型半導体装置の製造方
法では、第1及び第2の領域でゲート電極のレイアウト
密度が互いに異なっていても、ゲート電極と凸部との全
体のレイアウト密度を第1及び第2の領域で互いに等し
くしているので、ゲート電極の側壁スペーサの幅は第1
及び第2の領域で互いに等しくなる。
【0016】請求項3の電界効果型半導体装置の製造方
法では、第1及び第2の領域でゲート電極のレイアウト
密度が互いに等しくても、ゲート電極と凸部との全体の
レイアウト密度を第1及び第2の領域で互いに異ならせ
ているので、ゲート電極の側壁スペーサの幅は第1及び
第2の領域で互いに異なる。
【0017】請求項2、4の電界効果型半導体装置の製
造方法では、ゲート電極と同一層の導電層で凸部を形成
しているので、ゲート電極を形成するためのマスクのパ
ターンを変更するだけでよく、製造工程は増加しない。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、MOSトランジスタの製造
に適用した本願の発明の第1及び第2具体例を、図1、
2を参照しながら説明する。図1が、ゲート電極のレイ
アウト密度が各MOSトランジスタの形成領域で均一で
はない第1具体例を示している。この第1具体例でも、
図1(a)に示す様に、Si基板11上にゲート酸化膜
としてのSiO2 膜12と多結晶Si膜13等とを順次
に形成するまでは、図3に示した一従来例と実質的に同
様の工程を実行する。
【0019】しかし、この第1具体例では、多結晶Si
膜13をゲート電極14のパターンに加工するためのフ
ォトマスク(図示せず)のパターンが一従来例とは異な
っている。即ち、素子分離用のSiO2 膜23上にのみ
延在してゲート電極としては機能しないダミーゲート電
極としての凸部24をもゲート電極14と共に多結晶S
i膜13で形成して、ゲート電極14と凸部24との全
体のレイアウト密度を何れのMOSトランジスタの形成
領域でも等しくする。
【0020】その後は、再び、図3に示した一従来例と
実質的に同様の工程を実行して、LDD層(図示せず)
やポケット層15(図4)を形成した後、図1(b)に
示す様に、SiO2 膜16をCVD法で全面に堆積させ
る。そして、図1(c)に示す様に、SiO2 膜16の
全面に異方性エッチングを施して、このSiO2 膜16
から成る側壁スペーサ17を多結晶Si膜13及びSi
2 膜12の側面に形成する。
【0021】その後、多結晶Si膜13及びSiO2
16、23をマスクにしてSi基板11と反対導電型の
不純物をSi基板11に導入し、ソース/ドレイン層1
8(図4)を形成して、MOSトランジスタ25、26
を完成させる。
【0022】以上の様な第1具体例では、MOSトラン
ジスタ25、26でゲート電極14のレイアウト密度は
互いに異なっているが、ゲート電極14と凸部24との
全体のレイアウト密度をMOSトランジスタ25、26
の形成領域で互いに等しくしているので、側壁スペーサ
17の幅はMOSトランジスタ25、26で互いに等し
くなる。
【0023】このため、MOSトランジスタ25、26
でチャネル長方向における幅が互いに等しいLDD層や
ポケット層15を形成することができて、ゲート電極1
4のレイアウトによらず特性の均一なMOSトランジス
タ25、26を製造することができる。
【0024】図2が、ゲート電極のレイアウト密度が各
MOSトランジスタの形成領域で均一である第2具体例
を示している。この第2具体例でも、図1に示した第1
具体例と実質的に同様の工程を実行して、近傍に凸部2
4が形成されていないMOSトランジスタ27と、近傍
に凸部24が形成されているMOSトランジスタ28と
を完成させる。
【0025】以上の様な第2具体例では、MOSトラン
ジスタ27、28でゲート電極14のレイアウト密度が
互いに等しいが、ゲート電極14と凸部24との全体の
レイアウト密度をMOSトランジスタ27、28の形成
領域で互いに異ならせているので、側壁スペーサ17の
幅はMOSトランジスタ27、28で互いに異なる。
【0026】このため、MOSトランジスタ27、28
でチャネル長方向における幅が互いに異なるLDD層や
ポケット層15を形成することができて、ゲート電極1
4のレイアウトによらず特性の異なるMOSトランジス
タ27、28を製造することができる。
【0027】また、以上の第1及び第2具体例の何れに
おいても、ゲート電極14をパターニングするためのフ
ォトマスク(図示せず)のパターンが一従来例とは異な
っているだけで、ゲート電極14も凸部24も共に多結
晶Si膜13で形成しているので、一従来例と比べて製
造工程は増加していない。
【0028】なお、以上の第1及び第2具体例はMOS
トランジスタの製造に本願の発明を適用したものである
が、本願の発明はMOSトランジスタ以外の電界効果型
半導体装置の製造にも適用することができる。
【0029】
【発明の効果】請求項1の電界効果型半導体装置の製造
方法では、第1及び第2の領域でゲート電極のレイアウ
ト密度が互いに異なっていても、ゲート電極の側壁スペ
ーサの幅は第1及び第2の領域で互いに等しくなるの
で、第1及び第2の領域でチャネル長方向における幅が
互いに等しい所謂LDD層やポケット層等を形成するこ
とができて、ゲート電極のレイアウトによらず集積回路
内で特性の均一な素子を有する電界効果型半導体装置を
製造することができる。
【0030】請求項3の電界効果型半導体装置の製造方
法では、第1及び第2の領域でゲート電極のレイアウト
密度が互いに等しくても、ゲート電極の側壁スペーサの
幅は第1及び第2の領域で互いに異なるので、第1及び
第2の領域でチャネル長方向における幅が互いに異なる
所謂LDD層やポケット層等を形成することができて、
ゲート電極のレイアウトによらず集積回路内で特性の異
なる素子を有する電界効果型半導体装置を製造すること
ができる。
【0031】請求項2、4の電界効果型半導体装置の製
造方法では、ゲート電極を形成するためのマスクのパタ
ーンを変更するだけでよく、製造工程は増加しないの
で、製造コストを増大させることなく、集積回路内で特
性の均一な素子や特性の異なる素子を有する電界効果型
半導体装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願の発明の第1具体例を工程順に示すMOS
トランジスタの側断面図である。
【図2】本願の発明の第2具体例で製造したMOSトラ
ンジスタの平面図である。
【図3】本願の発明の一従来例を工程順に示すMOSト
ランジスタの側断面図である。
【図4】側壁スペーサの幅とポケット層との関係を示す
MOSトランジスタの側断面図である。
【符号の説明】
13 多結晶Si膜 14 ゲート電極 17 側壁スペーサ 24 凸部 25 MOSトランジスタ 26 MOSトランジスタ 27 MOSトランジスタ 28 MOSトランジスタ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゲート電極のレイアウト密度が相対的に
    低い第1の領域と相対的に高い第2の領域とを含んでお
    り且つ前記ゲート電極に側壁スペーサが設けられている
    電界効果型半導体装置の製造方法において、 前記ゲート電極を含めたレイアウト密度が前記第1及び
    第2の領域で互いに等しくなる様に前記第1の領域に凸
    部を形成する工程と、 前記ゲート電極及び前記凸部に前記側壁スペーサを形成
    する工程とを具備することを特徴とする電界効果型半導
    体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記ゲート電極と同一層の導電層で前記
    凸部を形成することを特徴とする請求項1記載の電界効
    果型半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 ゲート電極のレイアウト密度が互いに等
    しい第1及び第2の領域を含んでおり且つ前記ゲート電
    極に側壁スペーサが設けられている電界効果型半導体装
    置の製造方法において、 前記ゲート電極を含めたレイアウト密度が前記第1の領
    域で相対的に低くなり前記第2の領域で相対的に高くな
    る様に前記第2の領域に凸部を形成する工程と、 前記ゲート電極及び前記凸部に前記側壁スペーサを形成
    する工程とを具備することを特徴とする電界効果型半導
    体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記ゲート電極と同一層の導電層で前記
    凸部を形成することを特徴とする請求項3記載の電界効
    果型半導体装置の製造方法。
JP7236216A 1995-08-22 1995-08-22 電界効果型半導体装置の製造方法 Pending JPH0964195A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6287902B1 (en) * 1996-06-28 2001-09-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of forming etch inhibiting structures on field isolation regions
KR100320778B1 (ko) * 1998-12-21 2002-01-17 니시무로 타이죠 반도체장치 및 그 제조방법
JP2003086702A (ja) * 2001-09-10 2003-03-20 Sharp Corp 半導体装置
US6699762B2 (en) 2001-06-20 2004-03-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of fabricating integrated circuit devices with contact hole alignment
KR100605500B1 (ko) * 2005-03-03 2006-07-28 삼성전자주식회사 라인형 활성영역을 갖는 반도체소자들 및 그 제조방법들

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