JPH10335651A - Mosfet and manufacture thereof - Google Patents

Mosfet and manufacture thereof

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JPH10335651A
JPH10335651A JP13884197A JP13884197A JPH10335651A JP H10335651 A JPH10335651 A JP H10335651A JP 13884197 A JP13884197 A JP 13884197A JP 13884197 A JP13884197 A JP 13884197A JP H10335651 A JPH10335651 A JP H10335651A
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JP
Japan
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gate electrode
sidewall
silicon
forming
silicide
Prior art date
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Application number
JP13884197A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuya Hisawa
和也 氷沢
Hideaki Matsuhashi
秀明 松橋
Masanori Kasai
政範 笠井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a MOSFET which functions as a device of short gate length and is less affected by the resistance of a gate electrode which causes a signal transmission delay. SOLUTION: A polysilicon 17 is deposited on the side of a structure covered with a PSG film 16 and a first PSG side wall 18, and furthermore a structure where a second BSG side wall 19 is provided is formed (F), and an empty space whose width is specified by the second side wall 19 is formed above the polysilicon 17 by etching (G). Then, a silicon 21 is deposited in the empty space to form a structure (H), and then the silicon 21 is turned to silicide, whereby a gate electrode with a silicide 23 whose width is larger than a width (gate length) on a substrate 11 side is formed (J).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、MOSFET(met
al-oxide-semiconducter field effect transistor)及
びMOSFETの製造方法に関し、特に、シリサイド層
をその表層に有するゲート電極を備えたMOSFET、
及び、その製造方法に関する。
The present invention relates to a MOSFET (met
al-oxide-semiconducter field effect transistor) and a method for manufacturing a MOSFET, in particular, a MOSFET with a gate electrode having a silicide layer on its surface,
And its manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、LSIの高集積化に伴う電極配線
の微細化により、電極配線抵抗に起因する信号伝搬遅延
が重大な問題となっている。このため、特に高集積化が
進んでいるMOSLSIの分野では、従来、ポリシリコ
ンと、シリコンと金属の化合物であるシリサイドとから
なるゲート電極(ポリサイド構造のゲート電極とも呼ば
れる)が用いられているが、ゲート電極及びソース・ド
レイン領域を同時に低抵抗化できるサリサイドプロセス
が注目されている。
2. Description of the Related Art In recent years, signal propagation delay due to electrode wiring resistance has become a serious problem due to miniaturization of electrode wiring accompanying high integration of LSI. For this reason, particularly in the field of MOS LSI, which has been highly integrated, a gate electrode (also called a gate electrode having a polycide structure) made of polysilicon and silicide, which is a compound of silicon and metal, has been used. A salicide process capable of simultaneously reducing the resistance of the gate electrode and the source / drain regions has attracted attention.

【0003】以下、図6を用いて、従来の、サリサイド
プロセスによるゲート電極の形成手順の概要を説明す
る。サリサイドプロセスによりシリサイドを形成する場
合、まず、図6(A)に示したような、シリコンからなる
半導体基板31上に、素子分離領域32、ゲート酸化膜
33、ゲート電極用ポリシリコン34、サイドウォール
35などが形成された構造が、シリサイドを用いないと
きと同じ手順で製造される。
Hereinafter, an outline of a conventional procedure for forming a gate electrode by a salicide process will be described with reference to FIG. When silicide is formed by the salicide process, first, as shown in FIG. 6A, an element isolation region 32, a gate oxide film 33, a gate electrode polysilicon 34, a side wall are formed on a semiconductor substrate 31 made of silicon. The structure in which 35 and the like are formed is manufactured in the same procedure as when no silicide is used.

【0004】すなわち、半導体基板31上に熱酸化膜が
形成された後、CVDで窒化シリコン(Si34)膜が
形成される。次いで、リソグラフィとエッチング技術に
より、アクティブ領域とする領域のみに窒化シリコンが
残るように、窒化シリコン膜の一部が除去される。そし
て、寄生トランジスタ形成防止のためのイオン注入が行
われた後、窒化シリコンをマスクとして、半導体基板3
1のwet O2酸化が行われ、素子分離領域32が形成さ
れる。その後、窒化シリコン膜並びに酸化膜が除去さ
れ、再度の熱酸化により、半導体基板31上にゲート酸
化膜33が形成される。
That is, after a thermal oxide film is formed on a semiconductor substrate 31, a silicon nitride (Si 3 N 4 ) film is formed by CVD. Next, a part of the silicon nitride film is removed by lithography and etching so that the silicon nitride remains only in a region to be an active region. Then, after ion implantation for preventing formation of a parasitic transistor, the semiconductor substrate 3 is formed using silicon nitride as a mask.
1 wet O 2 oxidation is performed to form an element isolation region 32. Thereafter, the silicon nitride film and the oxide film are removed, and a gate oxide film 33 is formed on the semiconductor substrate 31 by thermal oxidation again.

【0005】次いで、しきい値調整用のイオン注入(チ
ャネルイオン注入)が行われた後、ポリシリコン層が形
成される。そして、そのポリシリコン層に対して、レジ
ストを用いたパターニング、RIE(reactive ion etch
ing)装置によるエッチングが施され、ゲート電極となる
ポリシリコン34が形成される。次いで、CVD等によ
り基板全面に酸化シリコン膜などが堆積される。そし
て、当該酸化シリコン膜がRIE装置等によりエッチバ
ックされて、サイドウォール35が形成される。なお、
サイドウォール35形成の前後にも、半導体基板31内
にソース・ドレイン領域37を形成するためのイオン注
入が行われる(簡単のため、ソース・ドレイン領域のイ
オン注入した部分は図示していない)。
Next, after ion implantation for threshold adjustment (channel ion implantation) is performed, a polysilicon layer is formed. Then, the polysilicon layer is patterned using a resist, and RIE (reactive ion etch) is performed.
ing) Etching is performed by an apparatus to form polysilicon 34 serving as a gate electrode. Next, a silicon oxide film or the like is deposited on the entire surface of the substrate by CVD or the like. Then, the silicon oxide film is etched back by the RIE apparatus or the like, so that the sidewall 35 is formed. In addition,
Before and after formation of the sidewall 35, ion implantation for forming the source / drain region 37 in the semiconductor substrate 31 is performed (for simplicity, the ion-implanted portion of the source / drain region is not shown).

【0006】このような手順で、図6(A)に示した構造
が形成された後、図6(B)に示したように、当該構造
の表面に、例えば、チタン(Ti)36が堆積される。
その後、チタン36が堆積された構造が、例えば、窒素
雰囲気中で熱処理され、ポリシリコン34とその上のチ
タン36のシリサイド化反応によりシリサイド(TiS
2)38が形成される。この際、ソース・ドレイン領
域37のシリコンとその上のチタン36の反応により、
ソース・ドレイン領域37上にシリサイド38′も形成
される。次いで、シリコンと反応しなかったチタンや、
窒素と反応したチタン(TiN)を、ウェットエッチン
グで除去することによって、シリサイドをその表面に有
するゲート電極並びにソース・ドレイン領域を有する構
造(図6(C))が製造される。この後、通常のMOSF
ET製造工程に従い、絶縁膜、コンタクトホール、アル
ミニウム配線が形成され、MOSFETが完成される。
After the structure shown in FIG. 6A is formed by such a procedure, as shown in FIG. 6B, for example, titanium (Ti) 36 is deposited on the surface of the structure. Is done.
Thereafter, the structure on which the titanium 36 is deposited is heat-treated, for example, in a nitrogen atmosphere, and silicide (TiS
i 2 ) 38 are formed. At this time, the reaction between the silicon in the source / drain region 37 and the titanium 36 thereon causes
A silicide 38 'is also formed on the source / drain region 37. Then, titanium which did not react with silicon,
By removing titanium (TiN) reacted with nitrogen by wet etching, a structure having a gate electrode having silicide on its surface and a source / drain region (FIG. 6C) is manufactured. After this, the normal MOSF
According to the ET manufacturing process, an insulating film, a contact hole, and an aluminum wiring are formed, and a MOSFET is completed.

【0007】このように、このプロセスを用いれば、従
来のMOSFETの製造手順を大きく変えることなく、
シリコンが存在する部分に自己整合的にシリサイドを形
成出来るので、低抵抗のゲート電極を比較的簡単に形成
することが出来る。
As described above, the use of this process does not greatly change the conventional MOSFET manufacturing procedure.
Since silicide can be formed in a self-aligned manner in a portion where silicon exists, a low-resistance gate electrode can be formed relatively easily.

【0008】ただし、上述した手順によってゲート電極
(MOSFET)を製造すると、図6(C)に示してある
ように、両端における膜厚が薄いシリサイド38が形成
されてしまう。すなわち、ゲート電極の全断面積に占め
るシリサイドの割合が低いゲート電極が形成されてしま
う問題があった。
However, when the gate electrode (MOSFET) is manufactured by the above-described procedure, as shown in FIG. 6C, a thin silicide 38 at both ends is formed. That is, there has been a problem that a gate electrode in which the proportion of silicide in the total cross-sectional area of the gate electrode is low is formed.

【0009】この問題を解消するために、特開平7−4
5823号公報に記載の技術では、図7に示したような
手順でゲート電極(MOSFET)が製造されている。
すなわち、この技術では、図6(A)に相当する構造を
形成する際に、ドライエッチングが長く行われ、図7
(A)に示したように、ポリシリコン34よりも高さが
低いサイドウォール35を有する構造が形成される。次
いで、図7(B)に示したように、当該構造上へチタン3
6を堆積する。その後、熱処理によってシリサイド3
8、38′を形成する(図7(C))。そして、未反応の
チタンを除去することによって、図7(D)に示したよ
うに、ポリシリコン34上に均一な膜厚のシリサイド3
8を形成している。
To solve this problem, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
In the technique described in Japanese Patent No. 5823, a gate electrode (MOSFET) is manufactured by a procedure as shown in FIG.
That is, in this technique, when a structure corresponding to FIG. 6A is formed, dry etching is performed for a long time.
As shown in (A), a structure having sidewalls 35 whose height is lower than polysilicon 34 is formed. Next, as shown in FIG. 7B, titanium 3
6 is deposited. Then, silicide 3
8, 38 'are formed (FIG. 7C). Then, by removing unreacted titanium, as shown in FIG. 7D, a silicide 3 having a uniform film thickness is formed on the polysilicon 34.
8 are formed.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記した特開平7−4
5823号公報に記載の技術によれば、チタンに代表さ
れるシリサイド化金属を、単にポリシリコン上に堆積し
た場合に比べて、低抵抗なゲート電極を形成することが
出来る。しかしながら、当該技術を用いたMOSFET
の製造には、オーバーエッチを必要とするため、ゲート
電極用のポリシリコンがエッチングによるダメージを被
ることになる。また、ソース・ドレイン領域上の酸化膜
がエッチされ、その酸化膜下のソース・ドレイン領域が
エッチングによるダメージを被ることにもなる。このた
め、低抵抗のゲート電極が得られても、デバイス全体と
しての特性が劣化してしまうことも考えられる。
The above-mentioned JP-A-7-4
According to the technique disclosed in Japanese Patent No. 5823, a gate electrode having a lower resistance can be formed as compared with a case where a silicide metal represented by titanium is simply deposited on polysilicon. However, MOSFETs using this technology
Since the manufacturing of the semiconductor device requires an overetch, the polysilicon for the gate electrode is damaged by the etching. Further, the oxide film on the source / drain region is etched, and the source / drain region below the oxide film may be damaged by the etching. Therefore, even if a low-resistance gate electrode is obtained, the characteristics of the device as a whole may be degraded.

【0011】さらに、チタンシリサイドの抵抗率は、そ
の幅(図7(D)において矢印39で示したゲート電極の
チャネル方向の長さ;以下、ゲート長と表記する)が狭
くなるほど増大することが知られている。例えば、後藤
らの論文(IEICE TRANS. ELECTRON.,E77-C,P.480-485
(1994))では、図8に示したような、チタンシリサイド
のシート抵抗のゲート長依存性が報告されている。図か
ら明らかなように、ゲート長が0.5μm以上であると
きには、ほぼ同じシート抵抗を有するチタンシリサイド
が形成される。しかしながら、ゲート長を0.5μmよ
りも短くした場合、形成されるチタンシリサイドのシー
ト抵抗は、ゲート長が短くなるに従い増大し、特に、ゲ
ート長が0.3μm以下の領域では、その増加率が極め
て大きくなっている。なお、このような現象は、以下の
理由により生じているものと考えられている。
Furthermore, the resistivity of titanium silicide increases as the width thereof (the length of the gate electrode in the channel direction indicated by an arrow 39 in FIG. 7D; hereinafter, referred to as gate length) becomes narrower. Are known. For example, a paper by Goto et al. (IEICE TRANS. ELECTRON., E77-C, P.480-485)
(1994)) reports on the gate length dependence of the sheet resistance of titanium silicide as shown in FIG. As is apparent from the figure, when the gate length is 0.5 μm or more, titanium silicide having substantially the same sheet resistance is formed. However, when the gate length is made shorter than 0.5 μm, the sheet resistance of the formed titanium silicide increases as the gate length becomes shorter. In particular, in a region where the gate length is 0.3 μm or less, the rate of increase becomes smaller. Extremely large. It is considered that such a phenomenon occurs due to the following reasons.

【0012】アニール時には、チタンシリサイド内で、
比較的高抵抗なC49相から低抵抗なC54相への相転
移が起こり、その結果として低抵抗なチタンシリサイド
が形成される。ただし、C49相の粒径が数百nmであ
るのに対し、C54相の粒径はそれよりも大きく、通
常、数μmになる。このため、ゲート長を短くした場
合、アニールによるC49相からC54相への相転移が
抑制されてしまう。さらに、ゲート長が小さくなると、
シリサイドの凝集による断線の影響も加わるため、シリ
サイドのシート抵抗が、ゲート長が短くなるに伴い増加
していると考えられている。
At the time of annealing, in titanium silicide,
A phase transition from the relatively high-resistance C49 phase to the low-resistance C54 phase occurs, and as a result, low-resistance titanium silicide is formed. However, while the particle size of the C49 phase is several hundred nm, the particle size of the C54 phase is larger than that, and is usually several μm. Therefore, when the gate length is reduced, the phase transition from the C49 phase to the C54 phase due to annealing is suppressed. Furthermore, when the gate length becomes smaller,
It is considered that the sheet resistance of silicide increases as the gate length becomes shorter because the influence of disconnection due to silicide aggregation is added.

【0013】従って、上記技術を用いて、短い(例え
ば、0.2μm程度)のゲート長を有するゲート電極を
形成した場合、そのゲート電極は、比較的高い抵抗のシ
リサイドを含むことになる。すなわち、上記技術によっ
て製造された短ゲート長のMOSFETは、ゲート電極
の抵抗値による信号伝搬遅延の影響を受けてしまうこと
になる。
Therefore, when a gate electrode having a short (for example, about 0.2 μm) gate length is formed using the above technique, the gate electrode contains silicide having a relatively high resistance. That is, a MOSFET having a short gate length manufactured by the above technique is affected by signal propagation delay due to the resistance value of the gate electrode.

【0014】そこで、本発明の課題は、短いゲート長を
有するデバイスとして機能し、しかも、ゲート電極の抵
抗値による信号伝搬遅延の影響が少ないMOSFETを
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a MOSFET which functions as a device having a short gate length and is less affected by signal propagation delay due to a resistance value of a gate electrode.

【0015】また、本発明の他の課題は、そのようなM
OSFETを容易に製造できる製造方法を提供すること
にある。
Another object of the present invention is to provide such an M
An object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of easily manufacturing an OSFET.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決するために、シリサイド層をその表層に有するゲー
ト電極を備えたMOSFETを構成するに際して、ソー
ス・ドレイン方向の断面の形状が、シリサイド層側のチ
ャネル方向の長さの方が、半導体基板側のチャネル方向
の長さよりも長い形状のゲート電極を採用する。
According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, when a MOSFET having a gate electrode having a silicide layer on its surface is formed, a cross-sectional shape in a source / drain direction is changed to a silicide layer. A gate electrode in which the length in the channel direction on the layer side is longer than the length in the channel direction on the semiconductor substrate side is employed.

【0017】より具体的には、例えば、(イ)シリサイ
ド層をその表層に有するゲート電極であって、シリサイ
ド層側のチャネル方向の長さの方が、半導体基板側のチ
ャネル方向の長さよりも長く、かつ、半導体基板側から
所定高さまでの部分である下部のチャネル方向の長さが
ほぼ一定値であるゲート電極と、(ロ)ゲート電極の下
部側面とその側面が接している、高さがほぼ所定高さで
ある第1サイドウォールと、(ハ)ゲート電極の下部と
は異なる部分の側面の一部、並びに、第1サイドウォー
ルの側面とその側面が接している第2サイドウォールと
を用いて、MOSFETを構成する。
More specifically, for example, (a) a gate electrode having a silicide layer on its surface layer, wherein the length in the channel direction on the silicide layer side is longer than the length in the channel direction on the semiconductor substrate side. A gate electrode that is long and has a substantially constant length in the lower channel direction, which is a portion from the semiconductor substrate side to a predetermined height; and (b) a height in which the lower side surface of the gate electrode is in contact with the side surface. And (c) a part of the side surface of a portion different from the lower portion of the gate electrode, and a second sidewall whose side surface is in contact with the first sidewall. Is used to form a MOSFET.

【0018】このような構成を採用すれば、ゲート長と
は独立にシリサイドが形成される部分の幅を設定できる
ので、短いゲート長を有するデバイスとして機能し、し
かも、ゲート電極の抵抗値による信号伝搬遅延の影響が
少ないMOSFETを実現できることになる。
By employing such a configuration, the width of the portion where the silicide is formed can be set independently of the gate length, so that it functions as a device having a short gate length, and furthermore, a signal based on the resistance value of the gate electrode. A MOSFET which is less affected by propagation delay can be realized.

【0019】また、本発明の第1のMOSFETの製造
方法では、シリサイド層をその表層に有するゲート電極
を備えたMOSFETを製造する際に、(i)半導体基板
上に、ゲート酸化膜とシリコンからなるゲート電極要素
とを積層したゲート電極用構造を形成するゲート電極用
構造形成工程と、(ii)このゲート電極用構造形成工程で
形成されたゲート電極用構造の側面に、第1サイドウォ
ールを形成する第1サイドウォール形成工程と、(iii)
この第1サイドウォール形成工程で形成された第1サイ
ドウォールの側面に、第1サイドウォールよりも半導体
基板からの高さが高い第2サイドウォールを形成する第
2サイドウォール形成工程と、(iv)この第2サイドウォ
ール形成工程で形成された第2サイドウォールで挟まれ
た部分にシリコンを堆積するシリコン堆積工程と、この
シリコン堆積工程で堆積されたシリコンの表層にシリサ
イドを形成するシリサイド形成工程とを用いる。
Further, according to the first method of manufacturing a MOSFET of the present invention, when manufacturing a MOSFET having a gate electrode having a silicide layer on its surface, (i) forming a gate oxide film and silicon on a semiconductor substrate; A gate electrode structure forming step of forming a gate electrode structure by laminating a gate electrode element comprising: (ii) a first sidewall on a side surface of the gate electrode structure formed in the gate electrode structure forming step; (Iii) forming a first sidewall;
A second sidewall forming step of forming a second sidewall higher in height from the semiconductor substrate than the first sidewall on a side surface of the first sidewall formed in the first sidewall forming step; (iv A) a silicon deposition step of depositing silicon on a portion sandwiched between the second sidewalls formed in the second sidewall formation step, and a silicide formation step of forming silicide on the surface layer of silicon deposited in the silicon deposition step. Is used.

【0020】すなわち、本発明の第1のMOSFETの
製造方法では、2つのサイドウォールを利用して、ゲー
ト電極となるポリシリコンを二段階に分けて形成するこ
とによって、シリサイドが形成される側のチャネル方向
の長さの方が、半導体基板側のチャネル方向の長さより
も長い形状のポリシリコンを形成する。そして、当該形
状を有するポリシリコン上にシリサイドを形成すること
によって、短いゲート長を有し、しかも、ゲート電極の
抵抗値による信号伝搬遅延の影響が少ないゲート電極
(MOSFET)を得る。
That is, in the first method for manufacturing a MOSFET according to the present invention, by using two side walls to form polysilicon serving as a gate electrode in two stages, the side on which the silicide is formed is formed. Polysilicon having a shape in which the length in the channel direction is longer than the length in the channel direction on the semiconductor substrate side is formed. Then, by forming silicide on the polysilicon having the shape, a gate electrode (MOSFET) having a short gate length and less affected by signal propagation delay due to the resistance value of the gate electrode is obtained.

【0021】また、本発明の第2のMOSFETの製造
方法では、シリサイド層をその表層に有するゲート電極
を備えたMOSFETを製造する際に、(a)半導体基板
上に、ゲート酸化膜とシリコンからなるゲート電極要素
と第1材料からなる層である第1材料層とを積層したゲ
ート電極用構造を形成するゲート電極用構造形成工程
と、(b)このゲート電極用構造形成工程で形成されたゲ
ート電極用構造の側面に、第1材料からなる第1サイド
ウォールを形成する第1サイドウォール形成工程と、
(c)この第1サイドウォール形成工程で形成された第1
サイドウォールの側面に、第1材料とは異なる第2材料
からなる第2サイドウォールを形成する第2サイドウォ
ール形成工程と、(d)第1材料に対するエッチング速度
の方が第2材料に対するエッチング速度よりも速い条件
で、第2サイドウォール形成工程で第2サイドウォール
が形成された半導体基板をエッチングすることにより、
ゲート電極要素上に設けられた第1材料層並びに第1サ
イドウォールの一部を除去する除去工程と、(e)この除
去工程によって第1材料が除去された部分にシリコンを
堆積するシリコン堆積工程と、(f)このシリコン堆積工
程で堆積されたシリコンの表層にシリサイドを形成する
シリサイド形成工程とを用いる。
According to the second method of manufacturing a MOSFET of the present invention, when manufacturing a MOSFET having a gate electrode having a silicide layer on its surface, (a) a method of forming a gate oxide film and silicon on a semiconductor substrate; Forming a gate electrode structure by laminating a gate electrode element and a first material layer that is a layer made of a first material; and (b) forming a gate electrode structure by the gate electrode structure. A first sidewall forming step of forming a first sidewall made of a first material on a side surface of the gate electrode structure;
(c) The first side wall formed in the first side wall forming step
A second side wall forming step of forming a second side wall made of a second material different from the first material on a side surface of the side wall; and (d) an etching rate for the first material is higher than that for the second material. By etching the semiconductor substrate on which the second sidewall has been formed in the second sidewall forming step under faster conditions,
A removing step of removing the first material layer and a part of the first sidewall provided on the gate electrode element, and (e) a silicon depositing step of depositing silicon on the portion from which the first material has been removed by the removing step And (f) a silicide formation step of forming silicide on the surface layer of silicon deposited in this silicon deposition step.

【0022】すなわち、本発明の第2のMOSFETの
製造方法では、シリコンからなるゲート電極要素上に第
1材料層が設けられたゲート電極用構造の側面に第1材
料からなる第1サイドウォールを形成し、さらに、第1
サイドウォールの側面に第2材料からなる第2サイドウ
ォールを形成する。そして、第1材料に対するエッチン
グ速度の方が第2材料に対するエッチング速度よりも速
い条件で、第2サイドウォール等が形成された半導体基
板をエッチングすることにより、ゲート電極要素の上部
に設けられた第1材料層及び第1サイドウォールの一部
を除去する。すなわち、ゲート電極要素の上部に、ゲー
ト電極要素より幅の広い、第2サイドウォールでその幅
が決定される空間を生成する。そして、その空間内にシ
リコンを堆積し、堆積したシリコン上にシリサイドを形
成することによって、短いゲート長を有し、しかも、ゲ
ート電極の抵抗値による信号伝搬遅延の影響が少ないゲ
ート電極を形成する。
That is, in the second method for manufacturing a MOSFET according to the present invention, the first sidewall made of the first material is formed on the side surface of the gate electrode structure in which the first material layer is provided on the gate electrode element made of silicon. Forming the first
A second sidewall made of a second material is formed on a side surface of the sidewall. Then, by etching the semiconductor substrate on which the second sidewall and the like are formed under the condition that the etching rate for the first material is higher than the etching rate for the second material, the second electrode provided on the gate electrode element is etched. The one material layer and part of the first sidewall are removed. That is, a space that is wider than the gate electrode element and whose width is determined by the second sidewall is generated above the gate electrode element. Then, by depositing silicon in the space and forming silicide on the deposited silicon, a gate electrode having a short gate length and less affected by signal propagation delay due to the resistance value of the gate electrode is formed. .

【0023】なお、第2のMOSFETの製造方法によ
ってMOSFETを製造する際には、第1材料、第2材
料として、エッチング速度が異なる組み合わせであれ
ば、どのような材料の組み合わせをも用いることが出来
る。例えば、第1材料、第2材料として、それぞれ、P
SG、NSGを用いても良く、第1材料、第2材料とし
て、それぞれ、PSG、BSGを用いても良い。なお、
これらの材料を用いる場合には、除去工程として、フッ
化水素酸を用いてエッチングを行う工程を採用すること
が出来る。
When a MOSFET is manufactured by the second method for manufacturing a MOSFET, any combination of materials having different etching rates may be used as the first material and the second material. I can do it. For example, as the first material and the second material, respectively, P
SG and NSG may be used, and PSG and BSG may be used as the first and second materials, respectively. In addition,
When these materials are used, a step of performing etching using hydrofluoric acid can be employed as the removal step.

【0024】また、第2のMOSFETの製造方法を用
いる際には、シリコン堆積工程として、シリコンが、シ
リコン上に選択的に成長する条件でシリコンを堆積する
工程を採用しておくことが望ましい。
When the second MOSFET manufacturing method is used, it is desirable to adopt, as the silicon deposition step, a step of depositing silicon under conditions that allow silicon to selectively grow on silicon.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、実施例に基づき、本発明を
具体的に説明する。 〈第1実施例〉図1に、第1実施例によるMOSFET
の断面構造を示す。図示したように、本実施例のMOS
FETは、シリサイド23とポリシリコン24からな
る、単結晶シリコン基板11側の幅25が、シリサイド
23側の幅27よりも短い形状を持つゲート電極を備え
る。また、MOSFETは、ゲート電極の下部の幅が狭
い部分に接した、当該部分とほぼ同じ高さを有する第1
サイドウォール18を備える。さらに、MOSFET
は、第1サイドウォール18、並びに、ゲート電極の上
部の幅が広い部分の一部に接した第2サイドウォール1
9を備えている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be specifically described based on embodiments. <First Embodiment> FIG. 1 shows a MOSFET according to a first embodiment.
1 shows a cross-sectional structure. As shown in FIG.
The FET includes a gate electrode composed of silicide 23 and polysilicon 24 and having a width 25 on the single crystal silicon substrate 11 side smaller than a width 27 on the silicide 23 side. Further, the MOSFET is in contact with a narrow portion below the gate electrode, and has a first height substantially equal to the height of the narrow portion.
A sidewall 18 is provided. In addition, MOSFET
Are the first sidewall 18 and the second sidewall 1 that is in contact with a part of the wide portion above the gate electrode.
9 is provided.

【0026】以下、図2及び図3を用いて、本MOSF
ETの製造手順を説明する。なお、以下では、説明の便
宜上、ソース領域、ドレイン領域等の形成、あるいは、
ゲート電極の低抵抗化のために行われる不純物ドーピン
グ処理に関する記載は省略することにする。
Hereinafter, referring to FIG. 2 and FIG.
The ET manufacturing procedure will be described. In the following, for convenience of description, formation of a source region, a drain region, and the like, or
A description of an impurity doping process performed to reduce the resistance of the gate electrode is omitted.

【0027】本MOSFETを製造する際には、まず、
既に図6を用いて説明した手順によって、図2(A)に
示したように、単結晶シリコン基板11に、シリコン酸
化物(SiO2)からなる素子分離領域12と、ゲート
酸化膜となるシリコン酸化物層13とを形成する。な
お、本実施例では、シリコン酸化物膜13の膜厚を10
nmとしている。
In manufacturing this MOSFET, first,
According to the procedure already described with reference to FIG. 6, as shown in FIG. 2A, an element isolation region 12 made of silicon oxide (SiO 2 ) and a silicon An oxide layer 13 is formed. In this embodiment, the thickness of the silicon oxide film 13 is set to 10
nm.

【0028】次いで、図2(B)に示すように、素子分
離領域12並びにシリコン酸化物膜13上に、ポリシリ
コン(多結晶シリコン)膜14、PSG(phospho-sili
categlass)膜15を形成する。なお、これらの膜の形
成方法は特に限定されないが、本実施例では、CVD
(chemical vapor deposition)を用いてポリシリコン
膜14とPSG膜15を作製している。また、ポリシリ
コン膜14、PSG膜15の膜厚は、それぞれ、300
nm、150nmとしている。
Then, as shown in FIG. 2B, a polysilicon (polycrystalline silicon) film 14 and a PSG (phospho-silicon) film are formed on the element isolation region 12 and the silicon oxide film 13.
(categlass) A film 15 is formed. Note that the method for forming these films is not particularly limited, but in this embodiment, the CVD method is used.
The polysilicon film 14 and the PSG film 15 are manufactured by using (chemical vapor deposition). The thicknesses of the polysilicon film 14 and the PSG film 15 are 300
nm and 150 nm.

【0029】そして、PSG膜15をパターニングする
ことによって、図2(C)に示したように、形成するゲ
ート電極のゲート長と同じ幅25を有するPSG膜16
を形成する。なお、本実施例では、幅25を0.2μm
としている。次いで、PSG膜16をエッチングマスク
として用い、ポリシリコン膜14をエッチングすること
により、ゲート電極の構成要素となるポリシリコン17
を形成する(図2(D))。
Then, by patterning the PSG film 15, as shown in FIG. 2C, the PSG film 16 having the same width 25 as the gate length of the gate electrode to be formed.
To form In this embodiment, the width 25 is set to 0.2 μm
And Next, the polysilicon film 14 is etched using the PSG film 16 as an etching mask, thereby forming the polysilicon 17 serving as a component of the gate electrode.
Is formed (FIG. 2D).

【0030】次に、第1サイドウォールとなるPSG膜
を堆積する。このPSG膜をRIE装置を用いてドライ
エッチングし、図2(E)に示したように、PSG膜1
6とポリシリコン17の側面に、第1サイドウォール1
8を形成する。なお、本実施例では、SiH4、PH3
酸素を原料ガスとしたCVDによるPSG膜の堆積と、
ドライエッチングにより、幅26が0.05μmの第1
サイドウォール18を形成している。
Next, a PSG film serving as a first sidewall is deposited. This PSG film was dry-etched using an RIE apparatus, and as shown in FIG.
6 and the first side wall 1 on the side of the polysilicon 17.
8 is formed. In this embodiment, SiH 4 , PH 3 ,
Depositing a PSG film by CVD using oxygen as a source gas;
By dry etching, the first 26 having a width 26 of 0.05 μm
The side wall 18 is formed.

【0031】次いで、図3(F)に示したような、第1
サイドウォール18の側面に第2サイドウォール19が
形成された構造を得るために、第1サイドウォール18
の形成のために行ったのと同じ処理を、NSG(non-do
ped silicate glass)を用いて行う。すなわち、NSG
膜の堆積を、オゾン(O3)、TEOS(tetra-ethyl-o
rtho-silicate、Si(OCH2CH34)を用いたCV
Dにより行い、堆積したNSG膜をエッチバックするこ
とによって、第2サイドウォール19を形成する。
Next, as shown in FIG.
In order to obtain a structure in which the second sidewall 19 is formed on the side surface of the sidewall 18, the first sidewall 18 is formed.
NSG (non-do
This is performed using ped silicate glass). That is, NSG
The deposition of the film is performed using ozone (O 3 ), TEOS (tetra-ethyl-o
CV using rtho-silicate, Si (OCH 2 CH 3 ) 4 )
D, the second sidewall 19 is formed by etching back the deposited NSG film.

【0032】この後、1%フッ化水素酸(HF)をエッ
チング液としたウェットエッチングにより、PSG膜の
エッチングを行う。図4に示したように、HFによるP
SGのエッチングレートはNSGに比べて速いため、図
3(F)に示した構造に対して上記処理を行うと、NS
G膜19が僅かにエッチングされるとともに、ポリシリ
コン17上のPSG膜16、第1サイドウォール18の
上部がエッチングされる。その結果、図3(G)に示し
たような、ポリシリコン17の両側に開口部を有する構
造が形成される。また、単結晶シリコン基板11上の露
出しているシリコン酸化物膜13もエッチングされるた
め、単結晶シリコン基板11上には、ゲート酸化膜20
として機能するシリコン酸化物膜のみが残る。
Thereafter, the PSG film is etched by wet etching using 1% hydrofluoric acid (HF) as an etchant. As shown in FIG.
Since the etching rate of SG is higher than that of NSG, when the above processing is performed on the structure shown in FIG.
While the G film 19 is slightly etched, the PSG film 16 on the polysilicon 17 and the upper portion of the first sidewall 18 are etched. As a result, a structure having openings on both sides of the polysilicon 17 is formed as shown in FIG. Since the exposed silicon oxide film 13 on the single crystal silicon substrate 11 is also etched, the gate oxide film 20 is formed on the single crystal silicon substrate 11.
Only the silicon oxide film functioning as a film remains.

【0033】次に、図3(G)に示した構造上にシリコ
ンの選択成長を行う。その結果、図3(H)に示したよ
うに、シリコンが露出していた領域上に、シリコン膜2
1が形成される。なお、単結晶シリコン基板11上には
単結晶シリコンが成長し、ポリシリコン17上にはポリ
シリコンが成長する。
Next, selective growth of silicon is performed on the structure shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 3H, the silicon film 2 was formed on the region where the silicon was exposed.
1 is formed. Note that single crystal silicon grows on the single crystal silicon substrate 11 and polysilicon grows on the polysilicon 17.

【0034】その後、シリコン膜21を形成した構造上
に、図3(I)に示したように、スパッタリングにより
チタン(Ti)膜22を作製する。そして、1回目の短
時間アニール(Rapid Thermal Anneal)を窒素中、60
0〜700℃で30秒行う。この短時間アニールによ
り、単結晶シリコン基板11及びゲート電極表面のシリ
コン21と、チタン膜22とが反応し、チタンシリサイ
ドが形成される。次いで、短時間アニールにより生成さ
れた窒化チタン及び未反応チタンをアンモニア過水(水
3、アンモニア1、過酸化水素1の割合の混合物)を用
いて除去した後、2回目の短時間アニールを窒素中、7
50〜850℃で10秒行うことによって、図3(J)
に示したように、ゲート電極、並びに、ソース・ドレイ
ン領域上に、シリサイド膜23、23′を備える構造を
形成する。
Thereafter, a titanium (Ti) film 22 is formed on the structure on which the silicon film 21 is formed by sputtering as shown in FIG. Then, the first short-time annealing (Rapid Thermal Anneal) is performed in nitrogen for 60 hours.
Perform at 0-700 ° C. for 30 seconds. By this short annealing, the titanium 21 reacts with the silicon 21 on the single crystal silicon substrate 11 and the gate electrode surface to form titanium silicide. Next, the titanium nitride and the unreacted titanium produced by the short-time annealing are removed using ammonia-hydrogen peroxide (a mixture of water 3, ammonia 1, and hydrogen peroxide 1). Medium, 7
By carrying out at 50 to 850 ° C. for 10 seconds, FIG.
As shown in (1), a structure including silicide films 23 and 23 'is formed on the gate electrode and the source / drain regions.

【0035】さて、前述したように、幅がおよそ0.3
μmよりも狭いシリサイドを形成した場合、その抵抗は
著しく高くなってしまう。しかしながら、図3(J)に
示した構造に含まれる、ポリシリコン17、21からな
るゲート電極用のポリシリコンは、ゲート長25自体
は、0.3μmよりも小さい0.2μmであるにも拘わ
らず、シリサイド23側の幅27が、比較的低抵抗なシ
リサイドが形成可能な、ほぼ0.3(=0.2+0.0
5×2)μmとなっている(本実施例では、前述したよ
うに、第1サイドウォールの幅を0.05μmとしてい
る)。このため、当該構造に対して、チタンの堆積とア
ニールを行うことによって形成される構造(図3
(J))は、比較的低抵抗なシリサイド23を含むゲー
ト電極を有することになる。
Now, as mentioned above, the width is about 0.3
When a silicide narrower than μm is formed, the resistance becomes extremely high. However, the polysilicon for the gate electrode composed of the polysilicons 17 and 21 included in the structure shown in FIG. 3J has a gate length 25 itself of 0.2 μm smaller than 0.3 μm. The width 27 on the side of the silicide 23 is approximately 0.3 (= 0.2 + 0.0) at which a silicide having a relatively low resistance can be formed.
(5 × 2) μm (in the present embodiment, the width of the first sidewall is 0.05 μm as described above). Therefore, a structure formed by depositing and annealing titanium (FIG. 3).
(J)) has a gate electrode including silicide 23 having relatively low resistance.

【0036】換言すれば、上述した手順によれば、例え
ば、0.2μm程度のゲート長を有し、かつ、低い(信
号伝搬遅延の影響が少ない)抵抗値を持つゲート電極を
備える、従来のMOSFET構造では実現不可能であっ
たMOSFETを容易に得ることが出来ることになる。
なお、本製造手順は、ドライエッチングによる長時間の
オーバエッチを必要としないプロセスとなっているの
で、本製造手順を用いた場合、ソース・ドレイン領域が
ダメージを受けることもない。また、ドライエッチング
を行う際に、ゲートポリシリコン上にはPSG膜が形成
されているので、ゲート電極は全くダメージを受けな
い。
In other words, according to the above-described procedure, for example, a conventional gate electrode having a gate length of about 0.2 μm and having a low resistance value (less affected by signal propagation delay) is provided. A MOSFET which cannot be realized by the MOSFET structure can be easily obtained.
Since this manufacturing procedure does not require a long-time over-etching by dry etching, the source / drain region is not damaged when this manufacturing procedure is used. Further, when performing the dry etching, the gate electrode is not damaged at all because the PSG film is formed on the gate polysilicon.

【0037】〈第2実施例〉第2実施例では、第2サイ
ドウォールの形成に、第1実施例とは異なる材料を用い
てMOSFETが製造される。以下、図5を用いて、第
2実施例のMOSFETの構造、製造手順を説明する。
なお、第1サイドウォールを形成するまでの手順は、第
1実施例のそれと同じであるので、説明は省略すること
にする。
<Second Embodiment> In the second embodiment, a MOSFET is manufactured by using a material different from that of the first embodiment for forming the second sidewall. Hereinafter, the structure and the manufacturing procedure of the MOSFET according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
Since the procedure up to the formation of the first sidewall is the same as that of the first embodiment, the description will be omitted.

【0038】第1サイドウォールの形成後(図2(E)参
照)、本実施例では、第2サイドウォール19をBSG
(boro-silicate glass)を用いて形成する(図5
(F))。そして、第2サイドウォール19の形成後、第
1実施例と同様に、1%フッ化水素酸(HF)によるエ
ッチングを行う。図4に示してあるように、HFに対す
るPSGのエッチングレートは、BSGのそれよりも高
いので、この処理により、やはり、ポリシリコン17上
のPSG膜16、サイドウォール18の上部等が選択的
にエッチングされ、図6(G)に示した構造が形成され
る。
After the formation of the first sidewall (see FIG. 2E), in the present embodiment, the second sidewall 19 is
(Boro-silicate glass) (FIG. 5)
(F)). Then, after the formation of the second sidewall 19, etching with 1% hydrofluoric acid (HF) is performed as in the first embodiment. As shown in FIG. 4, since the etching rate of PSG with respect to HF is higher than that of BSG, this process also selectively removes the PSG film 16 on the polysilicon 17 and the upper portions of the sidewalls 18. Etching is performed to form the structure shown in FIG.

【0039】従って、図6(H)〜(I)に示したよう
に、この後、第1実施例と同様に、シリコン21の選択
成長、チタン膜22の堆積、アニールによるシリサイド
化を行うことによって、ほぼ0.2μmのゲート長を有
し、かつ、低い抵抗値を持つゲート電極を備えるMOS
FETが形成される。
Therefore, as shown in FIGS. 6 (H) to 6 (I), thereafter, as in the first embodiment, selective growth of silicon 21, deposition of titanium film 22, and silicidation by annealing are performed. Has a gate length of approximately 0.2 μm and a gate electrode having a low resistance value.
An FET is formed.

【0040】<変形例>上記した各実施例に示した製造
手順は、各種の変形が可能である。例えば、第1サイド
ウォール、第2サイドウォールを形成するのに使用でき
る材料の組み合わせは、PSGとNSG、PSGとBS
Gに限られるものではなく、第1サイドウォールが選択
的にエッチングされるような材料の組み合わせてあれ
ば、どのような組み合わせを用いることも出来る。例え
ば、第1サイドウォールを、BPSG(boro-phospho-s
ilicate glass)から形成し、第2サイドウォールを、
NSGあるいはBSG(boro-silicate glass)から形
成しても良い。なお、この場合も、エッチング液として
フッ化水素酸を使用することが出来る。また、ポリシリ
コン17上に形成しておく膜の材料を、第1サイドウォ
ールの材料とは異なるものとすることも出来る。
<Modifications> The manufacturing procedure shown in each of the above embodiments can be modified in various ways. For example, combinations of materials that can be used to form the first sidewall and the second sidewall are PSG and NSG, and PSG and BS.
The combination is not limited to G, and any combination of materials that can selectively etch the first sidewall can be used. For example, the first sidewall is formed by BPSG (boro-phospho-s
ilicate glass) and the second sidewall is
It may be formed from NSG or BSG (boro-silicate glass). Note that, also in this case, hydrofluoric acid can be used as the etching solution. Further, the material of the film to be formed on the polysilicon 17 may be different from the material of the first sidewall.

【0041】さらに、第1サイドウォールの形成に酸化
物、第2サイドウォールの形成に窒化物を用い、酸化物
が選択的にエッチングされるような条件でエッチングを
行うことによって、図3(F)に示したような構造を形
成してもよい。
Further, an oxide is used for forming the first sidewall and a nitride is used for forming the second sidewall, and the etching is performed under the condition that the oxide is selectively etched, so that FIG. ) May be formed.

【0042】また、製造工程は複雑となるが、第2サイ
ドウォールの形成を、レジストパターンを用いて行うこ
とも出来る。そして、各実施例では、チタンシリサイド
を有するゲート電極を形成しているが、チタンに限ら
ず、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、タンタ
ル(Ta)、白金(Pt)、コバルト(Co)、ニッケ
ル(Ni)などの他の金属のシリサイドを有するゲート
電極を形成するために本技術を適用しても良いことは当
然である。さらに、MOSFETの製造に形成される各
膜の膜厚や形成方法が、上記したものに限られないこと
も当然である。
Although the manufacturing process is complicated, the formation of the second sidewall can be performed using a resist pattern. In each of the embodiments, a gate electrode having titanium silicide is formed. However, the present invention is not limited to titanium, and tungsten (W), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), platinum (Pt), cobalt (Co), Naturally, the present technology may be applied to form a gate electrode having a silicide of another metal such as nickel (Ni). Further, it goes without saying that the film thickness and the forming method of each film formed in the manufacture of the MOSFET are not limited to those described above.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明のMOSFETは、シリサイド層
側のチャネル方向の長さの方が、半導体基板側のチャネ
ル方向の長さよりも長い形状のゲート電極を有するの
で、短いゲート長を有し、しかも、ゲート電極の抵抗値
による信号電波遅延の影響が少ないデバイスとして機能
する。また、本発明のMOSFETの製造方法によれ
ば、上記のようなMOSFETが容易に製造できる。
According to the MOSFET of the present invention, the gate electrode has a shorter length in the channel direction on the side of the silicide layer than the length in the channel direction on the side of the semiconductor substrate. In addition, the device functions as a device that is less affected by signal radio wave delay due to the resistance value of the gate electrode. According to the method for manufacturing a MOSFET of the present invention, the above-described MOSFET can be easily manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例によるMOSFETの構造
を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a structure of a MOSFET according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例によるMOSFETの製造
手順を示す工程図である。
FIG. 2 is a process chart showing a manufacturing procedure of the MOSFET according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1実施例によるMOSFETの製造
手順を示す工程図である。
FIG. 3 is a process chart showing a manufacturing procedure of the MOSFET according to the first embodiment of the present invention.

【図4】各種シリケートガラスの、5%HFによるエッ
チレートを示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing the etch rates of various silicate glasses with 5% HF.

【図5】本発明の第2実施例によるMOSFETの製造
手順を示す工程図である。
FIG. 5 is a process chart showing a procedure for manufacturing a MOSFET according to a second embodiment of the present invention.

【図6】従来の、ポリシリサイド構造のゲート電極を有
するMOSFETの構造を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional MOSFET having a gate electrode of a polysilicide structure.

【図7】特開平7−45823号公報記載のMOSFE
Tの製造手順を示す工程図である。
FIG. 7 shows a MOSFE described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-45823.
FIG. 4 is a process chart showing a manufacturing procedure of T.

【図8】ゲート電極のゲート長とチタンシリサイドの面
抵抗との関係を示した図である。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the gate length of a gate electrode and the sheet resistance of titanium silicide.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 単結晶シリコン基板 12 素子分離領域 13 シリコン酸化物膜 14、17、24 ポリシリコン 18 第1サイドウォール 19 第2サイドウォール 20 ゲート酸化膜 22 チタン 23、23’ シリサイド DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Single crystal silicon substrate 12 Element isolation region 13 Silicon oxide film 14, 17, 24 Polysilicon 18 First sidewall 19 Second sidewall 20 Gate oxide film 22 Titanium 23, 23 'Silicide

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリサイド層をその表層に有するゲート
電極を備えたMOSFETにおいて、 前記ゲート電極の、ソース・ドレイン方向の断面の形状
が、シリサイド層側のチャネル方向の長さの方が、半導
体基板側のチャネル方向の長さよりも長い形状であるこ
とを特徴とするMOSFET。
1. A MOSFET provided with a gate electrode having a silicide layer on its surface, wherein a cross section of the gate electrode in a source / drain direction has a semiconductor substrate having a length in a channel direction on a silicide layer side. A MOSFET having a shape longer than a length in a channel direction on a side of the MOSFET.
【請求項2】 シリサイド層をその表層に有するゲート
電極であって、シリサイド層側のチャネル方向の長さの
方が、半導体基板側のチャネル方向の長さよりも長く、
かつ、半導体基板側から所定高さまでの部分である下部
のチャネル方向の長さがほぼ一定値であるゲート電極
と、 前記ゲート電極の前記下部側面とその側面が接してい
る、高さがほぼ前記所定高さである第1サイドウォール
と、 前記ゲート電極の前記下部とは異なる部分の側面の一
部、並びに、前記第1サイドウォールの側面とその側面
が接している第2サイドウォールとを、備えることを特
徴とするMOSFET。
2. A gate electrode having a silicide layer on its surface, wherein a length of the silicide layer in the channel direction is longer than a length of the semiconductor substrate in the channel direction.
And a gate electrode having a substantially constant length in a channel direction at a lower portion which is a portion from the semiconductor substrate side to a predetermined height, and the lower side surface of the gate electrode is in contact with the side surface, and the height is substantially A first sidewall having a predetermined height, a part of a side surface of a portion different from the lower portion of the gate electrode, and a second sidewall in which the side surface of the first sidewall is in contact with the side surface; A MOSFET, comprising:
【請求項3】 シリサイド層をその表層に有するゲート
電極を備えたMOSFETの製造方法において、 半導体基板上に、ゲート酸化膜とシリコンからなるゲー
ト電極要素とを積層したゲート電極用構造を形成するゲ
ート電極用構造形成工程と、 このゲート電極用構造形成工程で形成されたゲート電極
用構造の側面に、第1サイドウォールを形成する第1サ
イドウォール形成工程と、 この第1サイドウォール形成工程で形成された第1サイ
ドウォールの側面に、第1サイドウォールよりも前記半
導体基板からの高さが高い第2サイドウォールを形成す
る第2サイドウォール形成工程と、 この第2サイドウォール形成工程で形成された第2サイ
ドウォールで挟まれた部分にシリコンを堆積するシリコ
ン堆積工程と、 このシリコン堆積工程で堆積されたシリコンの表層にシ
リサイドを形成するシリサイド形成工程とを含むMOS
FETの製造方法。
3. A method of manufacturing a MOSFET having a gate electrode having a silicide layer on a surface thereof, wherein a gate for forming a gate electrode structure in which a gate oxide film and a gate electrode element made of silicon are laminated on a semiconductor substrate. An electrode structure forming step; a first sidewall forming step of forming a first sidewall on a side surface of the gate electrode structure formed in the gate electrode structure forming step; and a first sidewall forming step. A second side wall forming step of forming a second side wall having a height higher than the first side wall from the semiconductor substrate on the side surface of the formed first side wall; and a second side wall forming step. A silicon deposition step of depositing silicon in a portion sandwiched between the second sidewalls, and a deposition step in the silicon deposition step. MOS including the silicide formation step of forming a silicide surface layer of silicon
Manufacturing method of FET.
【請求項4】 シリサイド層をその表層に有するゲート
電極を備えたMOSFETの製造方法において、 半導体基板上に、ゲート酸化膜とシリコンからなるゲー
ト電極要素と第1材料からなる層である第1材料層とを
積層したゲート電極用構造を形成するゲート電極用構造
形成工程と、 このゲート電極用構造形成工程で形成されたゲート電極
用構造の側面に、前記第1材料からなる第1サイドウォ
ールを形成する第1サイドウォール形成工程と、 この第1サイドウォール形成工程で形成された第1サイ
ドウォールの側面に、前記第1材料とは異なる第2材料
からなる第2サイドウォールを形成する第2サイドウォ
ール形成工程と、 前記第1材料に対するエッチング速度の方が前記第2材
料に対するエッチング速度よりも速い条件で、前記第2
サイドウォール形成工程で第2サイドウォールが形成さ
れた前記半導体基板をエッチングすることにより、前記
ゲート電極要素上に設けられた第1材料層並びに前記第
1サイドウォールの一部を除去する除去工程と、 この除去工程によって前記第1材料が除去された部分に
シリコンを堆積するシリコン堆積工程と、 このシリコン堆積工程で堆積されたシリコンの表層にシ
リサイドを形成するシリサイド形成工程とを含むMOS
FETの製造方法。
4. A method for manufacturing a MOSFET provided with a gate electrode having a silicide layer on its surface, wherein a first material is a layer made of a gate oxide element and a gate electrode element made of silicon and a first material on a semiconductor substrate. A gate electrode structure forming step of forming a gate electrode structure in which layers are stacked, and a first sidewall made of the first material on a side surface of the gate electrode structure formed in the gate electrode structure forming step. Forming a first sidewall, and forming a second sidewall made of a second material different from the first material on a side surface of the first sidewall formed in the first sidewall forming step. A sidewall forming step, wherein the etching rate for the first material is higher than the etching rate for the second material;
Removing the first material layer provided on the gate electrode element and a part of the first sidewall by etching the semiconductor substrate on which the second sidewall is formed in the sidewall forming step; A MOS including a silicon deposition step of depositing silicon on a portion where the first material has been removed by the removal step, and a silicide formation step of forming silicide on a surface layer of silicon deposited in the silicon deposition step
Manufacturing method of FET.
【請求項5】 前記第1材料、前記第2材料が、それぞ
れ、PSG、NSGであり、 前記除去工程は、フッ化水素酸を用いてエッチングを行
う工程であることを特徴とする請求項4記載のMOSF
ETの製造方法。
5. The method according to claim 4, wherein the first material and the second material are PSG and NSG, respectively, and the removing step is a step of performing etching using hydrofluoric acid. MOSF described
ET manufacturing method.
【請求項6】 前記第1材料、前記第2材料が、それぞ
れ、PSG、BSGであり、 前記除去工程は、フッ化水素酸を用いてエッチングを行
う工程であることを特徴とする請求項5記載のMOSF
ETの製造方法。
6. The method according to claim 5, wherein the first material and the second material are PSG and BSG, respectively, and the removing step is a step of performing etching using hydrofluoric acid. MOSF described
ET manufacturing method.
【請求項7】 前記シリコン堆積工程が、シリコンが選
択成長する条件でシリコンを堆積する工程であることを
特徴とする請求項4ないし請求項6のいずれかに記載の
MOSFETの製造方法。
7. The method of manufacturing a MOSFET according to claim 4, wherein said silicon deposition step is a step of depositing silicon under conditions for selectively growing silicon.
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