JPH1098189A - 電界効果トランジスタ及びその製造方法 - Google Patents

電界効果トランジスタ及びその製造方法

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JPH1098189A
JPH1098189A JP9162439A JP16243997A JPH1098189A JP H1098189 A JPH1098189 A JP H1098189A JP 9162439 A JP9162439 A JP 9162439A JP 16243997 A JP16243997 A JP 16243997A JP H1098189 A JPH1098189 A JP H1098189A
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insulating film
gate electrode
impurity region
gate
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Jeong Hwan Son
ジェン・ハン・ソン
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ゲ−トの面抵抗を減少させることができる電
界効果トランジスタ及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 ゲート電極２２の形状を断面Ｌ字状と
し、そのＬ字の背面部にそって側壁を形成し、その側壁
を設けたゲート電極２２をマスクとして高濃度にイオン
を注入することでドレイン２５にのみＬＤＤ構造２４と
する。また、ゲート電極のＬ字の表面にシリサイド層２
３を形成させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電界効果トランジス
タ及びその製造方法に係り、特にゲ−トの面抵抗を減少
させることができる電界効果トランジスタ及びその製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】高集積化した半導体装置は一般に多数の
電界効果トランジスタより構成されている。さらに高集
積化するために電界効果トランジスタが極めて小さいサ
イズに形成されるが、サイズが小さくなればなるほど電
界効果トランジスタのソ−ス／ドレイン及びゲ−トの面
抵抗は増加する。このようにソ−ス／ドレイン及びゲ−
トの面抵抗が増加すれば集積回路内における信号伝送時
間が遅延される結果をもたらす。逆に、ソ−ス／ドレイ
ン及びゲ−トの面抵抗が減少すれば信号伝送時間が縮ま
る。
【０００３】高集積化による他の問題点はゲ−ト及びソ
−ス／ドレインと配線層との接触領域が小さくなるにつ
れ接触抵抗が増加することである。これは前述したよう
に信号伝送時間を遅延させる。
【０００４】以下、添付した図１〜図３に基づき従来の
技術による電界効果トランジスタ及びその製造方法を説
明する。
【０００５】図１は従来の技術による電界効果トランジ
スタを示した断面図である。図１はフィ−ルド酸化膜１
１の形成されたシリコン基板１０と、前記シリコン基板
の活性領域に形成されポリシリコン１３とシリサイド膜
１４よりなるゲ−トと、前記ゲ−トの両側面に形成され
た側壁スペ−サ１６と、前記側壁スペ−サ１６の下端の
シリコン基板１０の表面に形成されたＬＤＤ領域１５
と、前記ＬＤＤ領域１５に接触され前記側壁スペ−サ１
６の側面のシリコン基板１０の表面にかけて形成された
ソ−ス／ドレイン領域１７とを有する電界効果トランジ
スタである。
【０００６】この従来の電界効果トランジスタの製造方
法を図２、３に基づき説明する。まず、図２ａに示した
ようにフィ−ルド酸化膜１０１が形成されたＰ型シリコ
ン基板１００の全面にゲ−ト絶縁膜１０２、ポリシリコ
ン膜１０３及びシリサイド膜１０４を順次積層する。次
いで、図２ｂのようにゲ−トマスクを用いた写真エッチ
ング工程でシリサイド膜１０４及びポリシリコン膜１０
３を順次パタニングしてゲ−ト電極１０３ａ、１０４ａ
を形成する。その後、図２ｃに示したようにゲ−ト電極
をマスクとして低濃度のイオン注入を施してｎ- ＬＤＤ
領域１０５を形成する。
【０００７】次いで、図３ｄに示したように前記シリコ
ン基板１００の全面に絶縁膜１０６を堆積する。その
後、図３ｅに示したように前記絶縁膜に異方性エッチン
グ工程を施してゲ−ト電極１０３ａ、１０４ａの両側面
に側壁スペ−サ１０６ａを形成する。次いで、前記ゲ−
ト電極１０３ａ、１０４ａ、側壁スペ−サ１０６ａをマ
スクとしてｎ+ 高濃度のイオン注入を施す。最後に、図
３ｆは前記ｎ- ＬＤＤ領域１０５の側面にソ−ス／ドレ
イン領域１０７が形成された断面図である。
【０００８】前述した従来の技術によれば、ゲ−トを短
く形成するのが難しいだけでなく、ＬＤＤ領域とする必
要のないソ−スにもＬＤＤ領域が形成され、それらが抵
抗増加の原因となって電流特性が低下する。また、ゲ−
トが短い場合、たとえゲートにポリサイドを形成しても
抵抗減少の効果は十分ではない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は以上
のような問題点を解決するために案出されたもので、ゲ
−トの面抵抗を減少させることができる電界効果トラン
ジスタ及びその製造方法を提供するところにその目的が
ある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明による電界効果ト
ランジスタの構成は、半導体基板と、前記半導体基板上
に形成されたゲ−ト絶縁膜と、前記半導体基板の表面内
に一定間隔を設けて形成された第１不純物領域及び第２
不純物領域と、前記半導体基板の表面内で第１不純物領
域と接触され、第２不純物領域に向かって形成されたＬ
ＤＤ領域と、前記半導体基板の表面上でＬＤＤ領域と第
２不純物領域との間にかけて形成された断面Ｌ字状のゲ
−ト電極より構成されることを特徴とする。
【００１１】前記断面Ｌ字状のゲ−ト電極は、Ｌ字状の
不純物を有し、導電されたポリシリコン層とこのポリシ
リコン層上に少なくとも一部に形成されたＬ字状のシリ
サイド層を備えた二重層構造とするのが望ましい。
【００１２】本発明による電界効果トランジスタの製造
方法は、半導体基板上にゲ−ト絶縁膜と第１絶縁膜を形
成し前記第１絶縁膜をパタニングして第１絶縁膜パタ−
ンを形成する段階と、前記半導体基板と第１絶縁膜パタ
−ン上に第１導電体、第２導電体及び第２絶縁膜を順次
に積層する段階と、前記第２物質膜と第１導電体、第２
導電体を異方性エッチングして前記第１絶縁膜パタ−ン
の両側面でＬ字状の第１導電体パタ−ン、Ｌ字状の第２
導電体パタ−ン、第２絶縁膜パタ−ンより構成されたゲ
−ト電極を形成する段階と、前記半導体基板上の第１絶
縁膜パタ−ンを取り除く段階と、前記ゲ−ト電極をマス
クとして半導体基板の表面内に低濃度不純物イオンを注
入して低濃度不純物領域を形成する段階と、前記半導体
基板と前記ゲ−ト電極上にスペ−サ用層を形成した後、
前記スペ−サ用層をエッチングしてゲ−ト電極の側面に
側壁スペ−サを形成する段階と、前記ゲ−ト電極と側壁
スペ−サをマスクとして前記半導体基板の表面内に不純
物を注入して高濃度不純物領域を形成する段階と、前記
第２絶縁膜パタ−ンを取り除く段階を有することを特徴
とする。
【００１３】本発明による他の電界効果トランジスタの
製造方法は、半導体基板上にゲ−ト絶縁膜と第１絶縁膜
を形成し、前記第１絶縁膜をパタニングして第１絶縁膜
パタ−ンを形成する段階と、前記半導体基板と第１絶縁
膜パタ−ン上に第１導電体と第２絶縁膜を順次に蒸着す
る段階と、前記第２絶縁膜と第１導電体を異法性エッチ
ングして前記第１絶縁膜パタ−ンの両側面にＬ字状の第
１導電体パタ−ンと第２絶縁膜パタ−ンより構成された
ゲ−ト電極を形成する段階と、前記半導体基板上の第１
絶縁膜パタ−ンを取り除く段階と、前記ゲ−ト電極をマ
スクとして半導体基板の表面内に低濃度不純物イオンを
注入して低濃度不純物領域を形成する段階と、前記半導
体基板と前記ゲ−ト電極上にスペ−サ用層を形成した
後、前記スペ−サ用層をエッチングしてゲ−ト電極の両
側面に側壁スペ−サを形成する段階と、前記ゲ−ト電極
と側壁スペ−サをマスクとして前記半導体基板の表面内
に不純物を注入して高濃度不純物領域を形成する段階
と、前記第２絶縁膜パタ−ンを取り除いた後、シリサイ
ド工程を施してシリサイドを形成する段階を有すること
を特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明をさらに詳しく説明する。図４は本発明による電界効
果トランジスタを示した断面図であり、図５、６は本発
明の第１実施形態による電界効果トランジスタの製造方
法を示した工程断面図であり、図７、８は本発明の第２
実施形態による電界効果トランジスタの製造方法を示し
た工程断面図である。
【００１５】まず、図３に示したように本発明による電
界効果トランジスタは、シリコン基板２０を有し、その
表面にゲ−ト絶縁膜２１が形成されている。さらにシリ
コン基板２０の表面から内側にかけて一定間隔を設けて
ソ−ス２６とドレイン２５が形成されている。このドレ
イン２５にはドレインからソ−ス２６に向かって延びる
ＬＤＤ領域２４が形成されている。前記シリコン基板２
０の表面、ゲート絶縁膜２１の表面の前記ＬＤＤ領域２
４とソース２６との間にゲート電極２２が形成されてい
る。本実施形態では、このゲート電極は断面がＬ字状に
形成されている。更にその表面部にシリサイド層２３が
形成されている。このシリサイド層２３はゲート電極の
図面上両側面部には形成されていない。なお、Ｌ字の表
面とはＬ字の垂直な部分と水平な部分とが交わっている
互いに９０度の角度で向き合っている面である。またＬ
字の背面とはＬ字の垂直な部分の表面とは反対側の面で
ある。
【００１６】図５、６は上記第１実施形態の製造方法を
示した工程断面図である。まず、図５ａのようにフィ−
ルド酸化膜２０１が形成されたｐ型シリコン基板２００
上にゲ−ト絶縁膜２０２と窒化膜を順次に形成した後、
前記窒化膜をパターニングして窒化膜パタ−ン２０３を
形成する。
【００１７】そして、図５ｂに示したように前記窒化膜
パタ−ンと前記ｐ型シリコン基板の全面にポリシリコン
膜２０４、シリサイド膜２０５及び第１絶縁膜２０６を
順次に積層する。次いで、図５ｃのように前記第１絶縁
膜とシリサイド膜及びポリシリコン膜を順次に異方性エ
ッチングして窒化膜パタ−ンの両側面に第１絶縁膜パタ
−ン２０６ａ、断面Ｌ字状のシリサイドパタ−ン２０５
ａ及び断面Ｌ字状のポリシリコン膜パタ−ン２０４ａを
形成する。
【００１８】その後、図６ｄに示したように前記ｐ型シ
リコン基板上に残留する窒化膜パタ−ン２０３を取り除
き、前記露出されたｐ型シリコン基板の全面にＬＤＤ領
域２０７を形成する。このＬＤＤ領域は、第１絶縁膜パ
タ−ン２０６ａ、シリサイド膜パタ−ン２０５ａ及びポ
リシリコン膜パタ−ン２０４ａをマスクとして、例えば
燐（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）イオンを低濃度にイオン注入す
る。
【００１９】そして、図６ｅのように前記ｐ型シリコン
基板の全面に第２絶縁膜を形成し、それをエッチングし
て側壁スペ−サ２０８をＬ字状に形成された第１絶縁膜
パタ−ン２０６ａ、シリサイド膜パタ−ン２０５ａ及び
ポリシリコン膜パタ−ン２０４ａのＬ字の背面部のみに
形成する。次いで、図６ｆに示したように前記露出され
たｐ型シリコン基板の全面に前記第１絶縁膜パタ−ン、
シリサイド膜パタ−ン、ポリシリコン膜パタ−ン及び側
壁スペ−サをマスクとして、例えば高濃度のＰやＡｓな
どのイオンを注入してソ−ス２１０とドレイン２０９領
域を形成する。
【００２０】最後に、図６ｇに示したように前記第１絶
縁膜パタ−ン２０５ａをエッチング工程を施して取り除
けば表面にＬ字状のシリサイド膜２０５ａを備えた断面
Ｌ字状のゲ−ト電極が形成される。このゲ−ト電極は背
面部すなわちドレイン側の壁面にのみ側壁スペ−サが形
成され、そのためドレインにのみＬＤＤ領域が形成され
る。
【００２１】図７、８本発明の第２実施形態の電界効果
トランジスタの製造方法を示した工程断面図である。図
７ａに示したようにフィ−ルド酸化膜３０１の形成され
たｐ型シリコン基板３００の上にゲ−ト絶縁膜３０２と
窒化膜を形成した後、前記窒化膜をパターニングして窒
化膜パタ−ン３０３ａを形成する。次いで、図７ｂのよ
うに前記ｐ型シリコン基板３００及び窒化膜パタ−ン３
０３ａの全面にポリシリコン膜３０４と絶縁膜３０５を
順次に堆積する。その後、図７ｃに示したように前記絶
縁膜３０５及びポリシリコン膜３０４に異方性エッチン
グ工程を施して、窒化膜パターンの端部に絶縁膜パタ−
ン３０５ａ及びＬ字状のポリシリコン膜パタ−ン３０４
ａを形成する。
【００２２】次いで、図８ｄに示したように前記窒化膜
パタ−ン３０３ａを選択的にエッチングして取り除いた
後、前記絶縁膜パタ−ン及びポリシリコン膜パタ−ンを
マスクとしてＰやＡｓなどのイオンを低濃度にイオン注
入工程を施して前記露出されたｐ型シリコン基板の表面
にＬＤＤ領域３０６を形成する。その後、図８ｅに示し
たように前記ｐ型シリコン基板の全面にスペ−サ用層を
形成した後、異方性エッチング工程を施して前記ポリシ
リコン膜パタ−ン３０４ａの両側面に側壁スペ−サ３０
７ａを形成する。図８ｆのように前記露出されたｐ型シ
リコン基板の全面に前記絶縁膜パタ−ン３０５ａ、ポリ
シリコン膜パタ−ン３０４ａ及び側壁スペ−サ３０７ａ
をマスクとして高濃度のＰやＡｓなどのイオンを注入し
てＬＤＤ領域３０６に続いたソ−ス３０９とドレイン３
０８を形成する。図８ｇに示したように前記絶縁膜パタ
−ンを取り除いた後、シリサイド工程を用いてシリサイ
ド３１０を形成する。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば短い
ゲ−トの素子を製造することが可能であり、その際、ゲ
−トが断面Ｌ字状の構造となって、その表面にシリサイ
ドが形成されるので、シリサイドの面積が増加し、ゲ−
トの面抵抗を減少させることができる。また、ソ−スの
不要なＬＤＤ領域を無くしたり大幅に縮めることにより
相対的にドイレ−ン側のみにＬＤＤ領域が形成され、ソ
−ス抵抗を減らし電流特性を向上させることができる。
本発明は前記実施形態に限定されず、多くの変形が本発
明の技術的思想内で当分野の通常の知識を持つ者により
可能なことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の技術による電界効果トランジスタを示
した断面図である。
【図２】 従来の技術による電界効果トランジスタの製
造方法を示した工程断面図である。
【図３】 従来の技術による電界効果トランジスタの製
造方法を示した工程断面図である。
【図４】 本発明による電界効果トランジスタを示した
断面図である。
【図５】 本発明の第１実施形態による電界効果トラン
ジスタの製造方法を示した工程断面図である。
【図６】 本発明の第１実施形態による電界効果トラン
ジスタの製造方法を示した工程断面図である。
【図７】 本発明の第２実施形態による電界効果トラン
ジスタの製造方法を示した工程断面図である。
【図８】 本発明の第２実施形態による電界効果トラン
ジスタの製造方法を示した工程断面図である。
【符号の説明】
２０、２００、３００ シリコン基板 ２１、２０１、３０１ フィ−ルド酸化膜 ２２、２０２、３０２ ゲ−ト絶縁膜 ２０４ａ ポリシリコン膜パタ−ン ２０５ａ シリサイド膜パタ−ン ２４、２０７、３０６ ＬＤＤ領域 ２０８ａ、３０７ａ 側壁スペ−サ ２５、２０９、３０８ ドレ−ン ２６、２１０、３０９ ソ−ス

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体基板と、 前記半導体基板上に形成されたゲ−ト絶縁膜と、 前記半導体基板の表面部に一定間隔を設けて形成された
    第１不純物領域及び第２不純物領域と、 前記半導体基板の表面部で第１不純物領域から第２不純
    物領域に向かって延びるＬＤＤ領域と、 前記半導体基板の表面上でＬＤＤ領域と第２不純物領域
    との間にかけて形成された断面Ｌ字状のゲ−ト電極とを
    有することを特徴とする電界効果トランジスタ。
  2. 【請求項２】 前記断面Ｌ字状のゲ−ト電極は二重層構
    造を有することを特徴とする請求項１に記載の電界効果
    トランジスタ。
  3. 【請求項３】 前記二重層構造はポリシリコン層とこの
    ポリシリコン層表面に少なくとも一部が形成されたＬ字
    状のシリサイド層よりなることを特徴とする請求項２に
    記載の電界効果トランジスタ。
  4. 【請求項４】 半導体基板と、 前記半導体基板上に形成されたゲ−ト絶縁膜と、 前記半導体基板の表面部に一定間隔を設けて形成された
    第１不純物領域及び第２不純物領域と、 前記半導体基板の表面部で第１不純物領域から第２不純
    物領域に向かってのびるＬＤＤ領域と、 前記半導体基板の表面上のＬＤＤ領域と第２不純物領域
    との間にかけて形成され、断面をＬ字状にされたポリシ
    リコンとそのＬ字表面部に形成されたシリサイド層とを
    含むゲ−ト電極と、 前記ＬＤＤ領域の上側でゲート電極の側面に沿って形成
    された側壁スペ−サとを有することを特徴とする電界効
    果トランジスタ。
  5. 【請求項５】 半導体基板と、 前記半導体基板上に形成されたゲ−ト絶縁膜と、 前記半導体基板の表面部に一定間隔を設けて形成された
    第１不純物領域及び第２不純物領域と、 前記半導体基板の表面部に第１不純物領域から第２不純
    物領域に向かって延びるように形成されたＬＤＤ領域
    と、 前記半導体基板の表面上にＬＤＤ領域と第２不純物領域
    との間にかけて形成され、断面をＬ字状にされたポリシ
    リコンとそのＬ字表面部に形成されたシリサイド層とを
    含むゲ−ト電極と、 前記ＬＤＤ領域の表面上で前記ゲート電極のＬ字の背面
    部分の側面に沿って形成された側壁スペ−サと、 前記ゲート電極のＬ字の底部先端の側面部に形成された
    側壁スペ−サとを有することを特徴とする電界効果トラ
    ンジスタ。
  6. 【請求項６】 半導体基板上にゲ−ト絶縁膜と第１絶縁
    膜を形成し、前記第１絶縁膜をパタニングして第１絶縁
    膜パタ−ンを形成する段階と、 前記半導体基板と第１絶縁膜パタ−ン上に第１導電体、
    第２導電体及び第２絶縁膜を順次に積層する段階と、 前記第２絶縁膜、第１導電体、第２導電体を異方性エッ
    チングして前記第１絶縁膜パタ−ンの両側面にＬ字状の
    第１導電体パタ−ン、Ｌ字状の第２導電体パタ−ン、第
    ２絶縁膜パタ−ンより構成されたゲ−ト電極を形成する
    段階と、 前記半導体基板上の第１絶縁膜パタ−ンを取り除く段階
    と、 前記ゲ−ト電極をイオン注入マスクとして半導体基板の
    表面内に低濃度不純物イオンを注入して低濃度不純物領
    域を形成する段階と、 前記半導体基板と前記ゲ−ト電極上にスペ−サ用層を形
    成した後、前記スペ−サ用層をエッチングしてゲ−ト電
    極の側面に側壁スペ−サを形成する段階と、 前記ゲ−ト電極と側壁スペ−サをイオン注入マスクとし
    て前記半導体基板の表面内に不純物を注入して高濃度不
    純物領域を形成する段階と、 前記第２絶縁膜パタ−ンを取り除く段階を有することを
    特徴とする電界効果トランジスタの製造方法。
  7. 【請求項７】 半導体基板上にゲ−ト絶縁膜と第１絶縁
    膜を形成し、前記第１絶縁膜をパターニングして第１絶
    縁膜パタ−ンを形成する段階と、 前記半導体基板と第１絶縁膜パタ−ン上に第１導電体と
    第２絶縁膜を順次に蒸着する段階と、 前記第２絶縁膜と第１導電体を異法性エッチングして前
    記第１絶縁膜パタ−ンの両側面でＬ字状の第１導電体パ
    タ−ンと第２絶縁膜パタ−ンより構成されたゲ−ト電極
    を形成する段階と、 前記半導体基板上の第１絶縁膜パタ−ンを取り除く段階
    と、 前記ゲ−ト電極をイオン注入マスクとして半導体基板の
    表面内に低濃度不純物イオンを注入して低濃度不純物領
    域を形成する段階と、 前記半導体基板と前記ゲ−ト電極上にスペ−サ用層を形
    成した後、前記スペ−サ用層をエッチングしてゲ−ト電
    極の両側面に側壁スペ−サを形成する段階と、 前記ゲ−ト電極と側壁スペ−サをイオン注入マスクとし
    て前記半導体基板の表面内に不純物を注入して高濃度不
    純物領域を形成する段階と、 前記第２絶縁膜パタ−ンを取り除いた後、シリサイド工
    程を施してシリサイドを形成する段階を有することを特
    徴とする電界効果トランジスタの製造方法。
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