JPH11163326A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH11163326A
JPH11163326A JP9325615A JP32561597A JPH11163326A JP H11163326 A JPH11163326 A JP H11163326A JP 9325615 A JP9325615 A JP 9325615A JP 32561597 A JP32561597 A JP 32561597A JP H11163326 A JPH11163326 A JP H11163326A
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film
insulating film
gate electrode
region
forming
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JP9325615A
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English (en)
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Naoki Nagashima
直樹 長島
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Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 第1領域はゲート電極上と半導体基板上とを
シリサイド化するとともに第2領域はゲート電極上のみ
をシリサイド化することは困難であった。 【解決手段】 素子分離膜12A で分離した第1,第2領
域11A,11B にゲート電極14を形成し、その側壁にサイド
ウォール絶縁膜15を形成してなる半導体基板11を用い、
半導体基板11上の全域に各ゲート電極14を覆う絶縁膜16
を形成する。さらに第1領域11A 上に開口部18を設けた
第1の膜17を形成した後、開口部18内の絶縁膜16を除去
する。その後半導体基板11上の全域にゲート電極14と絶
縁膜16とを覆う第2の膜19を形成し、第2領域11B のゲ
ート電極14上の絶縁膜16が露出するように第2の膜19を
除去した後、第2の膜19をマスクにして第2領域11B の
ゲート電極14上の絶縁膜16を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関し、詳しくは複数のMIS型半導体装置のゲー
ト上および半導体基板(拡散層)上にシリサイド層を選
択的に形成する半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路の微細化にともない、ト
ランジスタのゲート長は短くなり駆動時の抵抗は低下し
てきている。一方、コンタクトホール径の縮小によるコ
ンタクト抵抗や拡散層の浅接合化などによる寄生抵抗は
増加する傾向にあり、寄生抵抗による電流駆動能力の低
下は重要な問題となっている。このような寄生抵抗を低
減する方法の一つに、金属を堆積した後に加熱すること
によりシリサイドを形成し、さらにシリサイド化反応を
起こしていない金属のみを除去してシリサイドを残す自
己整合型シリサイド〔サリサイド(Self-Aligned Silic
idation:SALICIDE)〕技術が提案されている。
また、微細化によりコンタクトとゲートとの距離を大き
くとることができ難くなったため、層間絶縁膜とは異な
る絶縁性材料をゲート上部または側部に堆積し、コンタ
クトがゲートに接触または接近するのを防ぐ自己整合型
コンタクト(SAC:Self-Aligned Contact)技術が提
案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
自己整合コンタクト技術ではコンタクトとゲート電極と
の絶縁性を確保するためにゲート電極上に絶縁性材料を
堆積して絶縁膜を形成してからゲート電極の加工を行う
必要があった。このため、ソース・ドレイン電極とゲー
ト電極とを一括してシリサイド化するためには、シリサ
イド化するための金属を堆積する前にゲート電極上の絶
縁膜を除去しなければならない。しかしながら、ゲート
電極上の絶縁膜に素子分離膜と同様の物質を使用する
と、ゲート電極上の絶縁膜を除去する際に素子分離膜も
エッチングされるという問題があった。
【0004】また、自己整合シリサイド〔サリサイド
(Self-Aligned Silicidation:SALICIDE〕技術
をDRAM等の集積回路に使用する際に、基板電極上に
シリサイドを形成すると、接続リークが増大し、メモリ
のリフレッシュ動作を頻繁に行う必要が発生する点が問
題とされてきた。しかし、ゲート電極の低抵抗化やロジ
ック回路とメモリ回路とを混載する際にロジック回路の
高速化にためにサリサイド技術を導入する必要性が大き
くなってきている。このため、ロジック回路部はゲート
電極上と基板電極部をサリサイド化し、メモリ部はゲー
ト電極上のみをサリサイド化する技術が必要とされてい
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされた半導体装置の製造方法であり、第
1の製造方法は、半導体基板の第1領域と第2領域との
それぞれにゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成し、
各ゲート電極の側壁にサイドウォール絶縁膜を形成して
なる半導体基板を用い、その半導体基板上の全域に各ゲ
ート電極を覆う絶縁膜を形成する。次いでその絶縁膜上
に第1の膜を形成した後第1領域上の第1の膜に開口部
を形成する。続いて第1の膜をマスクに用いて開口部内
の絶縁膜を除去する。次いでゲート電極およびサイドウ
ォール絶縁膜に対して選択的に除去されるもので半導体
基板上の全域に第2領域の絶縁膜を覆う第2の膜を形成
した後、第2領域のゲート電極上の絶縁膜が露出するよ
うに第2の膜の上部を除去する。その後第2の膜をマス
クにして第2領域のゲート電極上の絶縁膜を除去する。
そして第2の膜を除去することを特徴としている。
【0006】上記第1の製造方法では、半導体基板上の
全域に各ゲート電極を覆う絶縁膜を形成した後に第1の
膜を形成し、その第1の膜に設けた開口部より第1領域
の絶縁膜を除去し、その後第2領域のゲート電極上のみ
が露出するように形成した第2の膜をマスクにして第2
領域のゲート電極上の絶縁膜を除去することから、ゲー
ト電極上部は露出されるとともに第1領域の半導体基板
も露出され、第2領域の半導体基板は絶縁膜に被覆され
た状態でいる。
【0007】第2の製造方法は、半導体基板の第1領域
と第2領域とのそれぞれにゲート絶縁膜を介してゲート
電極を形成し、各ゲート電極の側壁にサイドウォール絶
縁膜を形成してなる半導体基板を用い、半導体基板上の
全域に各ゲート電極を覆う絶縁膜を形成する。次いでゲ
ート電極およびサイドウォール絶縁膜に対して選択的に
除去されるもので絶縁膜上の全域に第1の膜を形成した
後、各ゲート電極上の絶縁膜が露出するように第1の膜
の上部を除去する。続いてその第1の膜をマスクにして
各ゲート電極上の絶縁膜を除去する。その後絶縁膜上の
全域に各ゲート電極を覆う第2の膜を形成した後、第1
領域上の第2の膜に開口部を形成する。次いでその第2
の膜をマスクに用いて開口部内の絶縁膜を除去し、さら
に第2の膜を除去することを特徴としている。
【0008】上記第2の製造方法では、半導体基板上の
全域に各ゲート電極を覆う絶縁膜を形成した後に各ゲー
ト電極上の絶縁膜が露出するように形成した第1の膜を
マスクにして各ゲート電極上の絶縁膜を除去し、その後
第2の膜の膜を形成し、その第2の膜に設けた開口部よ
り第1領域の絶縁膜を除去することから、ゲート電極上
部は露出されるとともに第1領域の半導体基板も露出さ
れ、第2領域の半導体基板は絶縁膜に被覆された状態で
いる。
【0009】第3の製造方法は、半導体基板の第1領域
と第2領域とのそれぞれにゲート絶縁膜を介してゲート
電極を形成し、各ゲート電極の側壁にサイドウォール絶
縁膜を形成してなる半導体基板を用い、半導体基板上の
全域に各ゲート電極を覆う絶縁膜を形成する。次いで絶
縁膜上に第1の膜を形成した後第1領域上の第1の膜に
開口部を形成し、続いて第2領域のゲート電極上の絶縁
膜が露出するように第1の膜の上部を除去する。そして
第1の膜をマスクに用いて開口部内の絶縁膜とともに第
2領域のゲート電極上の絶縁膜を除去し、さらに第1の
膜を除去することを特徴としている。
【0010】上記第3の製造方法では、半導体基板上の
全域に各ゲート電極を覆う絶縁膜を形成した後に第1の
膜を形成し、その第1の膜に設けた開口部より第1領域
の絶縁膜を除去し、その後第2領域のゲート電極上が露
出するように第1の膜の上部を除去した後、その第1の
膜をマスクにして第1領域の絶縁膜を除去することか
ら、ゲート電極上部は露出されるとともに第1領域の半
導体基板も露出され、第2領域の半導体基板は絶縁膜に
被覆された状態でいる。
【0011】第4の製造方法は、前記第1の製造方法に
おいて、半導体基板には素子分離膜により分離された半
導体基板の第1領域と第2領域とのそれぞれにゲート絶
縁膜を介して素子分離膜に対して選択的に除去可能なオ
フセット絶縁膜を上部に設けたゲート電極を形成し、各
ゲート電極の側壁にサイドウォール絶縁膜を形成してな
るものを用い、第2領域の絶縁膜を除去する際にゲート
電極上の第1,第2領域のオフセット絶縁膜も除去する
ことを特徴としている。
【0012】上記第4の製造方法では、第2領域の上記
絶縁膜を除去する際にゲート電極上のオフセット絶縁膜
も除去することから、ゲート電極上にオフセット絶縁膜
が形成されていても、第1の製造方法と同様に、ゲート
電極上部は露出されるとともに第1領域の半導体基板も
露出され、第2領域の半導体基板は絶縁膜に被覆された
状態でいる。また、上記オフセット絶縁膜は素子分離膜
に対して選択的に除去可能であるため、オフセット絶縁
膜を除去する際には素子分離膜は除去されない。
【0013】第5の製造方法は、前記第2の製造方法に
おいて、半導体基板には、素子分離膜により分離された
半導体基板の第1領域と第2領域とのそれぞれにゲート
絶縁膜を介して素子分離膜に対して選択的に除去可能な
オフセット絶縁膜を上部に設けたゲート電極を形成し、
各ゲート電極の側壁にサイドウォール絶縁膜を形成して
なるものを用い、絶縁膜を除去する際にその絶縁膜の下
部に形成されているゲート電極上のオフセット絶縁膜も
除去することを特徴としている。
【0014】上記第5の製造方法では、上記絶縁膜を除
去する際にその絶縁膜の下部に形成されているゲート電
極上のオフセット絶縁膜も除去することから、ゲート電
極上にオフセット絶縁膜が形成されていても、第1の製
造方法と同様に、ゲート電極上部は露出されるとともに
第1領域の半導体基板も露出され、第2領域の半導体基
板は絶縁膜に被覆された状態でいる。また、上記オフセ
ット絶縁膜は素子分離膜に対して選択的に除去可能であ
るため、オフセット絶縁膜を除去する際には素子分離膜
は除去されない。
【0015】第6の製造方法は、前記第3の製造方法に
おいて、半導体基板には、素子分離膜により分離された
半導体基板の第1領域と第2領域とのそれぞれにゲート
絶縁膜を介して素子分離膜に対して選択的に除去可能な
オフセット絶縁膜を上部に設けたゲート電極を形成し、
各ゲート電極の側壁にサイドウォール絶縁膜を形成して
なるものを用い、絶縁膜を除去する際にその絶縁膜の下
部に形成されているゲート電極上のオフセット絶縁膜も
除去することを特徴としている。
【0016】上記第6の製造方法では、上記絶縁膜を除
去する際にその絶縁膜の下部に形成されているゲート電
極上のオフセット絶縁膜も除去することから、ゲート電
極上にオフセット絶縁膜が形成されていても、第1の製
造方法と同様に、ゲート電極上部は露出されるとともに
第1領域の半導体基板も露出され、第2領域の半導体基
板は絶縁膜に被覆された状態でいる。また、上記オフセ
ット絶縁膜は素子分離膜に対して選択的に除去可能であ
るため、オフセット絶縁膜を除去する際には素子分離膜
は除去されない。
【0017】さらに上記第1〜第6の製造方法におい
て、上記半導体基板はシリコン基板からなり、上記ゲー
ト電極はシリコンからなり、上記第1〜第6の製造方法
のうちの一つの製造方法のプロセスを経た半導体基板上
の全域に各ゲート電極を覆う高融点金属膜を形成した
後、熱処理を行って高融点金属膜に接している半導体基
板上部および高融点金属膜に接しているゲート電極上部
をシリサイド化反応させることにより高融点金属シリサ
イド層を形成した後、シリサイド化反応で残された未反
応な高融点金属膜を除去する工程を行うことにより、第
1,第2領域のゲート電極上部に高融点金属シリサイド
層が形成されるとともに第1領域の半導体基板上に高融
点金属シリサイド層が形成される。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明の第1の製造方法に係わる
実施形態の一例を、図1および図2の製造工程図によっ
て説明する。
【0019】図1の(1)に示すように、例えば局所酸
化法〔例えば、LOCOS(LocalOxidation of Silico
n)法、改良LOCOS法等〕のような通常の素子分離
技術により半導体基板(例えば通常の半導体装置製造に
用いるシリコン基板)11に素子分離膜12を、例えば
酸化シリコンで形成する。ここでは第1領域11Aと第
2領域11Bとを素子分離膜12Aで分離している。以
下、図1の(2)〜(5)における第1領域11A,1
1Bは、この(1)で示した領域とする。さらに半導体
基板11に不純物注入(例えばイオン注入)を行う。
【0020】その後、上記半導体基板11に対して通常
のゲート酸化プロセスを行って、例えば4nmの厚さの
酸化シリコンからなるゲート絶縁膜13を形成する。さ
らに例えばCVD法によってシリコン膜として例えば多
結晶シリコン膜を形成する。この多結晶シリコン膜は例
えば200nmの厚さとする。その後、リソグラフィー
技術によりゲートマスクパターン(図示省略)をレジス
トにより第1,第2領域11A,11Bの所定の位置に
形成し、それをマスクにして上記多結晶シリコン膜を異
方性エッチングする。その結果、第1,第2領域11
A,11Bの所定の位置に多結晶シリコン膜からなる複
数のゲート電極14が形成される。なお、素子分離膜1
2上には直接ゲート電極14が形成されている。
【0021】次に図示はしないがソース・ドレイン電極
の拡張電極用の不純物ドーピング(例えばイオン注入)
を行う。
【0022】次いで例えばCVD法によって、酸化シリ
コン膜を堆積し、さらに窒化シリコン膜を堆積する。上
記酸化シリコン膜は例えば10nmの厚さとし、上記窒
化シリコン膜は例えば150nmの厚さとする。続いて
上記窒化シリコン膜と酸化シリコン膜とを異方性エッチ
ングして、ゲート電極14の側部のみに上記酸化シリコ
ン膜と窒化シリコン膜とからなるサイドウォール絶縁膜
15を形成する。
【0023】次に例えばCVD法によって、半導体基板
11上の全域にわたって上記ゲート電極14を覆う絶縁
膜16を、例えば5nmの厚さのリン(P)をドーピン
グした酸化シリコン膜で形成する。
【0024】次に図1の(2)に示すように、上記絶縁
膜16上に第1の膜17を、例えば通常の塗布技術によ
って、通常の半導体装置製造に用いられる感光性有機膜
のレジストを500nmの厚さに塗布して形成する。こ
の第1の膜17は、感光性有機膜に限定されることはな
く、絶縁膜16をエッチングする際のマスクになるもの
で、第1の膜17を上記半導体基板11、ゲート電極1
4、サイドウォール絶縁膜15および絶縁膜16に対し
て選択的に除去できるものであれば、その材質は問わな
い。続いて通常のリソグラフィー技術によって第1領域
11A上の上記第1の膜17を除去して開口部18を形
成する。
【0025】次に第1の膜17をマスクに用いたエッチ
ングにより上記絶縁膜16を除去する。その結果、図1
の(3)に示すように、上記開口部18内の半導体基板
11およびゲート電極14の上部が露出される。
【0026】その後上記第1の膜17を除去する。次い
で図1の(4)に示すように、ゲート電極14およびサ
イドウォール絶縁膜15に対して選択的に除去されるも
ので、半導体基板11上の全域に第2領域11Bの絶縁
膜16を覆う第2の膜19を形成する。この第2の膜1
9は、例えば通常の塗布技術によってレジストを例えば
500nmの厚さに塗布して形成する。
【0027】その後、図1の(5)に示すように、上記
第2の膜19を異方性エッチングによって例えば300
nm程度の厚さをエッチングして、第2領域11Bのゲ
ート電極14上の絶縁膜16(2点鎖線で示す部分)を
露出させる。そしてその絶縁膜16をサイドウォール絶
縁膜15に較べてエッチングレートが例えば30以上と
なるような条件でエッチングを行って、上記ゲート電極
14上の絶縁膜16(2点鎖線で示す部分)を除去す
る。このエッチングは、例えば希フッ酸溶液を用いたウ
エットエッチングで行う。その条件としては、例えば
水:フッ酸=100:1の希フッ酸溶液を用い、エッチ
ング時間を300秒とする。このようにして、第1,第
2領域11A,11Bのゲート電極14上部が露出され
る。
【0028】その後上記第2の膜19を除去する。これ
によって、第1領域11Aの半導体基板11が露出され
る。一方、第2領域11Bの半導体基板11は絶縁膜1
6に被覆された状態になっている。次いで図示はしない
が、ソース・ドレイン電極およびゲート電極に不純物を
注入する。そしてアニーリングを行う。このアニーリン
グ条件としては、アニーリング温度を例えば1000
℃、アニーリング時間を例えば10秒間とする。
【0029】次に、図2の(1)に示すように、上記半
導体基板11上の全域に各ゲート電極14を覆う高融点
金属膜21を形成する。以下、各ゲート電極14とは第
1,第2領域11A,11Bのゲート電極14をいう。
この高融点金属膜21は、例えばスパッタリングにより
コバルトを例えば10nmの厚さに堆積して形成する。
以下、第1領域11A,11Bは、この(1)で示した
領域とする。
【0030】次いで熱処理を行って、上記高融点金属膜
21に接している半導体基板11の上部および上記高融
点金属膜21に接しているゲート電極14の上部をシリ
サイド化反応させてコバルトシリサイドを生成すること
により高融点金属シリサイド層を形成する。この熱処理
は、例えばランプアニーリングにより行い、その処理条
件は、例えば熱処理温度を550℃、熱処理時間を10
秒に設定した。
【0031】その後、シリサイド化反応で残された未反
応な上記高融点金属膜21を除去する。すなわち、素子
分離膜12上、サイドウォール絶縁膜15上、絶縁膜1
6上等の高融点金属膜21を除去する。この除去方法と
しては、例えば未反応なコバルト膜を硫酸過水を用いた
ウエットエッチングにより除去して、図2の(2)に示
すように、コバルトシリサイドからなる高融点金属シリ
サイド層22を、各ゲート電極14の上部および第1領
域11Aの半導体基板11上に形成する。このシリサイ
ド化反応では、第2領域11Bの半導体基板11上には
絶縁膜16が存在するため、高融点金属シリサイド層2
2は形成されない。このため、第2領域11Bの接続リ
ークは第1領域11Aの接続リークよりも低く抑えるこ
とが可能になる。
【0032】上記第1の製造方法では、半導体基板11
上の全域に各ゲート電極14を覆う絶縁膜16を形成し
た後に第1の膜17を形成し、その第1の膜17に設け
た開口部18より第1領域11Aの絶縁膜16を除去
し、その後第2領域11Bのゲート電極14上のみが露
出するように形成した第2の膜19をマスクにして第2
領域11Bのゲート電極14上の絶縁膜16を除去する
ことから、ゲート電極14上部は露出されるとともに第
1領域11Aの半導体基板11も露出され、第2領域1
1Bの半導体基板11は絶縁膜16に被覆された状態で
いる。
【0033】上記図1によって説明したプロセスを施し
た半導体基板11に対して、上記図2によって説明した
プロセスを行うことにより、第2領域11Bの半導体基
板11上に高融点金属シリサイド層を形成することな
く、各ゲート電極14上および第1領域11Aの半導体
基板11上に高融点金属シリサイド層22が形成され
る。
【0034】次に図3の(1)に示すように、半導体基
板11上にゲート電極14、サイドウォール絶縁膜15
等を覆う層間絶縁膜31を例えば酸化シリコン膜で形成
する。続いて、例えば化学的機械研磨(以下、CMPと
いう、CMPはChemical Mechanical Polishing の略)
により上記層間絶縁膜31の表面を平坦化する。なお図
3では、前記図1および図2で示した絶縁膜16の図示
は省略した。
【0035】その後図3の(2)に示すように、リソグ
ラフィー技術によりコンタクトを形成する際のエッチン
グマスクとなるレジストパターン(図示省略)を形成し
た後、層間絶縁膜31の酸化シリコン膜に対してサイド
ウォール絶縁膜15の窒化シリコン膜のエッチングレー
トが例えば1/20程度となるようなエッチング条件で
接続孔32をエッチングにより形成する。このとき、接
続孔32とゲート電極14との距離が平面視的にほぼ0
となっても、半導体基板11面上ではサイドウォール絶
縁膜15の厚みにより、接続孔32とゲート電極14と
の距離は確保されるので、接続孔32とゲート電極14
との短絡およびリーク電流を抑えることが可能になる。
そのため、接続孔32の位置合わせ精度を緩めることが
可能になり、集積回路の歩留りを向上させることができ
る。以降は、従来の技術を用いて集積回路を形成する。
【0036】次に第2の製造方法に係わる実施形態の一
例を、図4の製造工程図によって説明する。図4では、
前記図1によって説明した構成部品と同様のものには同
一符号を付す。
【0037】前記図1の(1)によって説明したのと同
様にして、図4の(1)に示すように、半導体基板(例
えば通常の半導体装置製造に用いるシリコン基板)11
に素子分離膜12を、例えば酸化シリコンで形成する。
ここでは第1領域11Aと第2領域11Bとを素子分離
膜12Aで分離している。以下、図4の(2)〜(5)
における第1領域11A,11Bは、この(1)で示し
た領域とする。さらに半導体基板11に不純物注入(例
えばイオン注入)を行う。
【0038】その後、上記半導体基板11に、例えば4
nmの厚さの酸化シリコンからなるゲート絶縁膜13を
形成する。さらに例えばCVD法によりシリコン膜とし
て例えば多結晶シリコン膜を、例えば200nmの厚さ
に形成する。その後、リソグラフィー技術とエッチング
技術とにより第1,第2領域11A,11Bの所定の位
置に多結晶シリコン膜からなる複数のゲート電極14を
形成する。なお、素子分離膜12上には直接ゲート電極
14が形成されている。次に図示はしないがソース・ド
レイン電極の拡張電極用の不純物ドーピング(例えばイ
オン注入)を行う。
【0039】次いで例えばCVD法により酸化シリコン
膜を例えば10nmの厚さに堆積しさらに窒化シリコン
膜を150nmの厚さに堆積した後、それらを異方性エ
ッチングして、ゲート電極14の側部のみに上記酸化シ
リコン膜と窒化シリコン膜とからなるサイドウォール絶
縁膜15を形成する。
【0040】次に例えばCVD法によって、半導体基板
11上の全域にわたって上記ゲート電極14を覆う絶縁
膜16を、例えば5nmの厚さのリンをドーピングした
酸化シリコン膜で形成する。
【0041】次いで図4の(2)に示すように、絶縁膜
16上の全域に、ゲート電極14およびサイドウォール
絶縁膜15に対して選択的に除去される材料からなる第
1の膜41を形成する。この第1の膜41は、例えば通
常の塗布技術によってレジストを例えば500nmの厚
さに塗布して形成する。
【0042】その後、上記第1の膜41を異方性エッチ
ングによって例えば300nm程度の厚さをエッチング
して、各ゲート電極14上の絶縁膜16を露出させる。
そして絶縁膜16をサイドウォール絶縁膜15に較べて
エッチングレートが例えば30以上となるような条件で
エッチングを行って、上記各ゲート電極14上の絶縁膜
16を除去する。このエッチングは、例えば希フッ酸溶
液を用いたウエットエッチングで行う。その条件として
は、例えば水:フッ酸=100:1の希フッ酸溶液を用
い、エッチング時間を300秒とする。その結果、図4
の(3)に示すように、絶縁膜16より各ゲート電極1
4の上部が露出される。
【0043】その後、上記第1の膜41を除去する。そ
して図4の(4)に示すように、上記絶縁膜16上に第
2の膜42を、例えば通常の塗布技術によって、通常の
半導体装置製造に用いられる感光性有機膜のレジストを
500nmの厚さに塗布して形成する。この第2の膜4
2は、感光性有機膜に限定されることはなく、絶縁膜1
6をエッチングする際のマスクになるもので、第2の膜
42を上記半導体基板11、ゲート電極14、サイドウ
ォール絶縁膜15および絶縁膜16に対して選択的に除
去できるものであれば、その材質は問わない。続いて通
常のリソグラフィー技術によって第1領域11A上の上
記第2の膜42を除去して開口部43を形成する。
【0044】次に第2の膜42をマスクに用いたエッチ
ングにより第1領域11Aの絶縁膜16を除去する。そ
の結果、図4の(5)に示すように、上記第2の膜42
の開口部43内の半導体基板11およびゲート電極14
の上部が露出される。
【0045】その後上記第2の膜42を除去する。以上
のプロセスにより、第1,第2領域11A,11Bのゲ
ート電極14の上部および第1領域11Aの半導体基板
11が露出される。一方、第2領域11Bの半導体基板
11は絶縁膜16に被覆された状態になっている。そし
て図示はしないが、ソース・ドレイン電極およびゲート
電極に不純物を注入する。そしてアニーリングを行う。
このアニーリング条件としては、アニーリング温度を例
えば1000℃、アニーリング時間を例えば10秒間と
する。
【0046】さらに各ゲート電極14上および第1領域
11Aの半導体基板11上に高融点金属シリサイド層を
形成するには、前記図2によって説明したプロセスと同
様のプロセスを行えばよい。さらに前記図3によって説
明したプロセスと同様のプロセスを行うことも可能であ
る。
【0047】上記第2の製造方法では、半導体基板11
上の全域に各ゲート電極14を覆う絶縁膜16を形成し
た後に各ゲート電極14上のみが露出するように形成し
た第1の膜41を形成し、第1の膜41をマスクにして
各ゲート電極14上の絶縁膜16を除去し、その後第2
の膜42を形成し、その第2の膜42に設けた開口部4
3より第1領域11Aの絶縁膜16を除去することか
ら、ゲート電極14の上部は露出されるとともに第1領
域11Aの半導体基板11も露出され、第2領域11B
の半導体基板11は絶縁膜16に被覆された状態でい
る。
【0048】次に第3の製造方法に係わる実施形態の一
例を、図5の製造工程図によって説明する。図5では、
前記図1によって説明した構成部品と同様のものには同
一符号を付す。
【0049】前記図1の(1)によって説明したのと同
様にして、図5の(1)に示すように、半導体基板(例
えば通常の半導体装置製造に用いるシリコン基板)11
に素子分離膜12を、例えば酸化シリコンで形成する。
ここでは第1領域11Aと第2領域11Bとを素子分離
膜12Aで分離している。以下、図5の(2)〜(4)
における第1領域11A,11Bは、この(1)で示し
た領域とする。さらに半導体基板11に不純物注入(例
えばイオン注入)を行う。
【0050】その後、上記半導体基板11に、例えば4
nmの厚さの酸化シリコンからなるゲート絶縁膜13を
形成する。さらに例えばCVD法によりシリコン膜とし
て例えば多結晶シリコン膜を、例えば200nmの厚さ
に形成する。その後、リソグラフィー技術とエッチング
技術とにより第1,第2領域11A,11Bの所定の位
置に多結晶シリコン膜からなる複数のゲート電極14を
形成する。なお、素子分離膜12上には直接ゲート電極
14が形成されている。次に図示はしないがソース・ド
レイン電極の拡張電極用の不純物ドーピング(例えばイ
オン注入)を行う。
【0051】次いで例えばCVD法により酸化シリコン
膜を例えば10nmの厚さに堆積しさらに窒化シリコン
膜を150nmの厚さに堆積した後、それらを異方性エ
ッチングして、ゲート電極14の側部のみに上記酸化シ
リコン膜と窒化シリコン膜とからなるサイドウォール絶
縁膜15を形成する。
【0052】次に例えばCVD法によって、半導体基板
11上の全域にわたって上記ゲート電極14を覆う絶縁
膜16を、例えば5nmの厚さのリンをドーピングした
酸化シリコン膜で形成する。
【0053】次に図5の(2)に示すように、上記絶縁
膜16上に第1の膜51を、例えば通常の塗布技術によ
って、通常の半導体装置製造に用いられる感光性有機膜
のレジストを500nmの厚さに塗布して形成する。こ
の第1の膜51は、感光性を有し、絶縁膜16をエッチ
ングする際のマスクになるもので、上記半導体基板1
1、ゲート電極14、サイドウォール絶縁膜15および
絶縁膜16に対して第1の膜51が選択的に除去できる
ものであれば、その材質は問わない。続いて通常のリソ
グラフィー技術によって第1領域11A上の上記第1の
膜51を除去して開口部52を形成する。
【0054】その後、図5の(3)に示すように、上記
第1の膜51を異方性エッチングによって例えば300
nm程度の厚さをエッチングして、第2領域11Bのゲ
ート電極14上の絶縁膜16を露出させる。
【0055】そして上記絶縁膜16をサイドウォール絶
縁膜15に較べてエッチングレートが例えば30以上と
なるような条件でエッチングを行って、第1領域11A
の絶縁膜16および第2領域11Bのゲート電極14上
の絶縁膜16を除去する。このエッチングは、例えば希
フッ酸溶液を用いたウエットエッチングで行う。その条
件としては、例えば水:フッ酸=100:1の希フッ酸
溶液を用い、エッチング時間を300秒とする。
【0056】その結果、図5の(4)に示すように、第
1領域11Aのゲート電極14の上部および半導体基板
11が露出されるとともに、第2領域11Bのゲート電
極14の上部が露出される。一方、第2領域11Bの半
導体基板11は絶縁膜16に被覆された状態にある。
【0057】次に上記第1の膜51を除去する。そして
図示はしないが、ソース・ドレイン電極およびゲート電
極に不純物を注入しアニーリングを行う。このアニーリ
ング条件としては、例えば、アニーリング温度を100
0℃、アニーリング時間を10秒間とする。
【0058】その後、各ゲート電極14上および第1領
域11Aの半導体基板11上に高融点金属シリサイド層
を形成するには、前記図2によって説明したプロセスと
同様のプロセスを行えばよい。さらに前記図3によって
説明したプロセスと同様のプロセスを行うことも可能で
ある。
【0059】上記第3の製造方法では、半導体基板11
上の全域に各ゲート電極14を覆う絶縁膜16を形成し
た後に第1の膜51を形成し、その第1の膜51に設け
た開口部52より第1領域11Aの絶縁膜16を除去
し、その後第2領域11Bのゲート電極14上が露出す
るように第1の膜51を除去した後、その第1の膜51
をマスクにして第1領域11Aの絶縁膜16を除去する
ことから、ゲート電極14上部は露出されるとともに第
1領域11Aの半導体基板11も露出され、第2領域1
1Bの半導体基板11は絶縁膜16に被覆された状態で
いる。また、上記第1,第2の製造方法に較べて第1の
膜51のみを形成し、それをエッチングマスクとして第
1,第2領域11A,11Bの絶縁膜16の除去を行う
ことから、膜形成が1工程とエッチング工程が1工程少
なくなる。したがって、工程数の削減が可能になる。
【0060】次に第4の製造方法に係わる実施形態の一
例を、図6の製造工程図によって説明する。こお第4の
製造方法は、前記説明した第1の製造方法において、ゲ
ート電極がその上部にオフセット絶縁膜を設けた構成に
なっている。なお、図6では、前記図1によって説明し
た構成部品と同様のものには同一符号を付す。
【0061】前記図1の(1)によって説明したのと同
様にして、図6の(1)に示すように、半導体基板(例
えば通常の半導体装置製造に用いるシリコン基板)11
に素子分離膜12を、例えば酸化シリコンで形成する。
ここでは第1領域11Aと第2領域11Bとを素子分離
膜12Aで分離している。以下、図6の(2)〜(5)
における第1領域11A,11Bは、この(1)で示し
た領域とする。さらに半導体基板11に不純物注入(例
えばイオン注入)を行う。
【0062】その後、上記半導体基板11に対して通常
のゲート酸化プロセスを行って、例えば4nmの厚さの
酸化シリコンからなるゲート絶縁膜13を形成する。さ
らに例えばCVD法によって、シリコン膜として例えば
多結晶シリコン膜を形成する。引き続いて後にオフセッ
ト絶縁膜61となる、例えばリンをドーピングした酸化
シリコン膜〔例えばリンシリケートガラス(PSG)
膜〕を形成する。このようにオフセット絶縁膜61は上
記素子分離膜12に対して選択的に除去可能な材料で形
成される。上記多結晶シリコン膜は例えば200nmの
厚さとする。また上記リンをドーピングした酸化シリコ
ン膜は例えば150nmの厚さとする。その後、リソグ
ラフィー技術によりゲートマスクパターン(図示省略)
をレジストにより第1,第2領域11A,11Bの所定
の位置に形成し、それをマスクにして上記リンをドーピ
ングした酸化シリコン膜および上記多結晶シリコン膜を
異方性エッチングする。その結果、第1,第2領域11
A,11Bの所定の位置に上記リンをドーピングした酸
化シリコン膜からなるオフセット絶縁膜61を上部に設
けた上記多結晶シリコン膜からなる複数のゲート電極1
4が形成される。なお、素子分離膜12上には直接ゲー
ト電極14が形成されている。次に図示はしないがソー
ス・ドレイン電極の拡張電極用の不純物ドーピング(例
えばイオン注入)を行う。
【0063】次いで例えばCVD法により酸化シリコン
膜を例えば10nmの厚さに堆積しさらに窒化シリコン
膜を150nmの厚さに堆積した後、それらを異方性エ
ッチングして、オフセット絶縁膜61とゲート電極14
との側部に上記酸化シリコン膜と窒化シリコン膜とから
なるサイドウォール絶縁膜15を形成する。
【0064】次に例えばCVD法によって、半導体基板
11上の全域にわたってゲート電極14(オフセット絶
縁膜61も含む)を覆う状態に絶縁膜16を、例えば5
nmの厚さのリンをドーピングした酸化シリコン膜で形
成する。
【0065】次に前記図1の(2)によって説明したの
と同様のプロセスによって、図6の(2)に示すよう
に、上記絶縁膜16上に第1の膜17を、例えば通常の
塗布技術によって、通常の半導体装置製造に用いられる
感光性有機膜のレジストを500nmの厚さに塗布して
形成する。この第1の膜17は、感光性有機膜に限定さ
れることはなく、絶縁膜16をエッチングする際のマス
クになるもので、第1の膜17を上記半導体基板11、
サイドウォール絶縁膜15および絶縁膜16に対して選
択的に除去できるものであれば、その材質は問わない。
続いて通常のリソグラフィー技術によって第1領域11
A上の上記第1の膜17を除去して開口部18を形成す
る。
【0066】次に第1の膜17をマスクに用いたエッチ
ングにより開口部18内の上記絶縁膜16を除去する。
その結果、図1の(3)に示すように、上記第1の膜1
7の開口部18内の半導体基板11およびオフセット絶
縁膜61の上部が露出される。
【0067】その後上記第1の膜17を除去する。次い
で前記図1の(4)によって説明したのと同様のプロセ
スによって、図6の(4)に示すように、ゲート電極1
4およびサイドウォール絶縁膜15に対して選択的に除
去されるもので、半導体基板11上の全域に第1領域1
1Aのゲート電極14(オフセット絶縁膜61も含む)
および第2領域11Bの絶縁膜16を覆う第2の膜19
を形成する。この第2の膜19は、例えば通常の塗布技
術によってレジストを例えば500nmの厚さに塗布し
て形成する。
【0068】その後図6の(5)に示すように、上記第
2の膜19を異方性エッチングによって例えば300n
m程度の厚さをエッチングして、第2領域11Bのゲー
ト電極14上の絶縁膜16(2点鎖線で示す部分)を露
出させる。そしてその絶縁膜16およびオフセット絶縁
膜61をサイドウォール絶縁膜15に較べてエッチング
レートが例えば30以上となるような条件でエッチング
を行って、上記ゲート電極14上の絶縁膜16(2点鎖
線で示す部分)およびオフセット絶縁膜61(2点鎖線
で示す部分)を除去する。このエッチングは、例えば希
フッ酸溶液を用いたウエットエッチングで行う。その条
件としては、例えば水:フッ酸=100:1の希フッ酸
溶液を用い、エッチング時間を300秒とする。
【0069】次に上記第2の膜19を除去する。これに
よって、第1領域11Aの半導体基板11が露出され
る。一方、第2領域11Bの半導体基板11は絶縁膜1
6に被覆された状態になっている。その後図示はしない
が、ソース・ドレイン電極およびゲート電極に不純物を
注入する。そしてアニーリングを行う。このアニーリン
グ条件としては、アニーリング温度を例えば1000
℃、アニーリング時間を例えば10秒間とする。
【0070】その後、各ゲート電極14上および第1領
域11Aの半導体基板11上に高融点金属シリサイド層
を形成するには、前記図2によって説明したプロセスと
同様のプロセスを行えばよい。さらに前記図3によって
説明したプロセスと同様のプロセスを行うことも可能で
ある。
【0071】上記第4の製造方法では、上記絶縁膜16
を除去する際にその絶縁膜16の下部に形成されている
ゲート電極14上のオフセット絶縁膜61も除去するこ
とから、ゲート電極61上にオフセット絶縁膜61が形
成されていても、前記第1の製造方法と同様に、第1,
第2領域11A,11B各ゲート電極14の上部は露出
されるとともに第1領域11Aの半導体基板11も露出
され、第2領域11Bの半導体基板11は絶縁膜16に
被覆された状態でいる。また、上記オフセット絶縁膜6
1は素子分離膜12に対して選択的に除去可能であるた
め、オフセット絶縁膜61を除去する際には素子分離膜
12は除去されない。なお、第1領域11Aの絶縁膜1
6を除去する際に第1領域11Aのオフセット絶縁膜6
1を除去しておいてもよい。
【0072】次に第5の製造方法に係わる実施形態の一
例を、図7の製造工程図によって説明する。この第5の
製造方法では、前記説明した第2の製造方法において、
ゲート電極がその上部にオフセット絶縁膜を設けた構成
になっている。なお、図7では、前記図1および図4に
よって説明した構成部品と同様のものには同一符号を付
す。
【0073】前記図1の(1)によって説明したのと同
様にして、図7の(1)に示すように、半導体基板(例
えば通常の半導体装置製造に用いるシリコン基板)11
に素子分離膜12を、例えば酸化シリコンで形成する。
ここでは第1領域11Aと第2領域11Bとを素子分離
膜12Aで分離している。以下、図7の(2)〜(5)
における第1領域11A,11Bは、この(1)で示し
た領域とする。さらに半導体基板11に不純物注入(例
えばイオン注入)を行う。
【0074】その後、上記半導体基板11に、例えば4
nmの厚さの酸化シリコンからなるゲート絶縁膜13を
形成する。さらに例えばCVD法により、シリコン膜と
して例えば多結晶シリコン膜を、例えば200nmの厚
さに形成し、引き続いて後にオフセット絶縁膜61とな
る、例えばリンをドーピングした酸化シリコン膜〔例え
ばリンシリケートガラス(PSG)膜〕を150nmの
厚さに形成する。このようにオフセット絶縁膜61は上
記素子分離膜12に対して選択的に除去可能な材料で形
成される。その後、リソグラフィー技術とエッチング技
術とにより、第1,第2領域11A,11Bの所定の位
置に、リンをドーピングした酸化シリコン膜からなるオ
フセット絶縁膜61を上部に設けたもので、多結晶シリ
コン膜からなる複数のゲート電極14を形成する。な
お、素子分離膜12上には直接ゲート電極14が形成さ
れている。次に図示はしないがソース・ドレイン電極の
拡張電極用の不純物ドーピング(例えばイオン注入)を
行う。
【0075】次いで例えばCVD法により酸化シリコン
膜を例えば10nmの厚さに堆積しさらに窒化シリコン
膜を150nmの厚さに堆積した後、それらを異方性エ
ッチングして、オフセット絶縁膜61とゲート電極14
との側部に上記酸化シリコン膜と窒化シリコン膜とから
なるサイドウォール絶縁膜15を形成する。
【0076】次に例えばCVD法によって、半導体基板
11上の全域にわたってゲート電極14(オフセット絶
縁膜61も含む)を覆う状態に絶縁膜16を、例えば5
nmの厚さのリンをドーピングした酸化シリコン膜で形
成する。
【0077】次いで図7の(2)に示すように、絶縁膜
16上の全域に、ゲート電極14およびサイドウォール
絶縁膜15に対して選択的に除去される材料からなる第
1の膜41を形成する。この第1の膜41は、例えば通
常の塗布技術によってレジストを例えば500nmの厚
さに塗布して形成する。
【0078】その後、上記第1の膜41を異方性エッチ
ングによって例えば300nm程度の厚さをエッチング
して、各ゲート電極14上の絶縁膜16を露出させる。
そして絶縁膜16をサイドウォール絶縁膜15に較べて
エッチングレートが例えば30以上となるような条件で
エッチングを行って、上記各ゲート電極14上の絶縁膜
16およびオフセット絶縁膜61を除去する。このエッ
チングは、例えば希フッ酸溶液を用いたウエットエッチ
ングで行う。その条件としては、例えば水:フッ酸=1
00:1の希フッ酸溶液を用い、エッチング時間を30
0秒とする。その結果、図7の(3)に示すように、絶
縁膜16より各ゲート電極14の上部が露出される。
【0079】その後、上記第1の膜41を除去する。そ
して図7の(4)に示すように、上記半導体基板11上
の全域に上記絶縁膜16を被覆する第2の膜42を形成
する。この第2の膜42は、例えば通常の塗布技術によ
って、通常の半導体装置製造に用いられる感光性有機膜
のレジストを500nmの厚さに塗布して形成する。こ
の第2の膜42は、感光性有機膜に限定されることはな
く、絶縁膜16をエッチングする際のマスクになるもの
で、第2の膜42を上記半導体基板11、ゲート電極1
4、サイドウォール絶縁膜15および絶縁膜16に対し
て選択的に除去できるものであれば、その材質は問わな
い。続いて通常のリソグラフィー技術によって第1領域
11A上の上記第2の膜42を除去して開口部43を形
成する。
【0080】次に第2の膜42をマスクに用いたエッチ
ングにより上記絶縁膜16を除去する。その結果、図7
の(5)に示すように、上記開口部43内の半導体基板
11およびゲート電極14の上部が露出される。
【0081】次に上記第2の膜42を除去することによ
り、第1領域11Aのゲート電極14の上部および半導
体基板11が露出されるとともに、第2領域11Bのゲ
ート電極14の上部が露出される。一方、第2領域11
Bの半導体基板11は絶縁膜16に被覆された状態にあ
る。その後図示はしないが、ソース・ドレイン電極およ
びゲート電極に不純物を注入する。そしてアニーリング
を行う。このアニーリング条件としては、アニーリング
温度を例えば1000℃、アニーリング時間を例えば1
0秒間とする。
【0082】その後、各ゲート電極14上および第1領
域11Aの半導体基板11上に高融点金属シリサイド層
を形成するには、前記図2によって説明したプロセスと
同様のプロセスを行えばよい。さらに前記図3によって
説明したプロセスと同様のプロセスを行うことも可能で
ある。
【0083】上記第5の製造方法では、上記絶縁膜16
を除去する際にその絶縁膜16の下部に形成されている
ゲート電極14上のオフセット絶縁膜61も除去するこ
とから、ゲート電極14上にオフセット絶縁膜61が形
成されていても、第1の製造方法と同様に、ゲート電極
14の上部は露出されるとともに第1領域11Aの半導
体基板11も露出され、第2領域11Bの半導体基板1
1は絶縁膜16に被覆された状態でいる。また、上記オ
フセット絶縁膜61は素子分離膜12に対して選択的に
除去可能であるため、オフセット絶縁膜61を除去する
際には素子分離膜12は除去されない。
【0084】次に第6の製造方法に係わる実施形態の一
例を、図8の製造工程図によって説明する。この第6の
製造方法では、前記説明した第3の製造方法において、
ゲート電極がその上部にオフセット絶縁膜を設けた構成
になっている。なお、図8では、前記図1および図5に
よって説明した構成部品と同様のものには同一符号を付
す。
【0085】前記図1の(1)によって説明したのと同
様にして、図8の(1)に示すように、半導体基板(例
えば通常の半導体装置製造に用いるシリコン基板)11
に素子分離膜12を、例えば酸化シリコンで形成する。
ここでは第1領域11Aと第2領域11Bとを素子分離
膜12Aで分離している。以下、図8の(2)〜(5)
における第1領域11A,11Bは、この(1)で示し
た領域とする。さらに半導体基板11に不純物注入(例
えばイオン注入)を行う。
【0086】その後、上記半導体基板11に、例えば4
nmの厚さの酸化シリコンからなるゲート絶縁膜13を
形成する。さらに例えばCVD法により、シリコン膜と
して例えば多結晶シリコン膜を、例えば200nmの厚
さに形成し、引き続いて後にオフセット絶縁膜61とな
る、例えばリンをドーピングした酸化シリコン膜〔例え
ばリンシリケートガラス(PSG)膜〕を150nmの
厚さに形成する。このようにオフセット絶縁膜61は上
記素子分離膜12に対して選択的に除去可能な材料で形
成される。その後、リソグラフィー技術とエッチング技
術とにより、第1,第2領域11A,11Bの所定の位
置に、リンをドーピングした酸化シリコン膜からなるオ
フセット絶縁膜61を上部に設けたもので、多結晶シリ
コン膜からなる複数のゲート電極14を形成する。な
お、素子分離膜12上には直接ゲート電極14が形成さ
れている。次に図示はしないがソース・ドレイン電極の
拡張電極用の不純物ドーピング(例えばイオン注入)を
行う。
【0087】次いで例えばCVD法により酸化シリコン
膜を例えば10nmの厚さに堆積しさらに窒化シリコン
膜を150nmの厚さに堆積した後、それらを異方性エ
ッチングして、オフセット絶縁膜61とゲート電極14
との側部に上記酸化シリコン膜と窒化シリコン膜とから
なるサイドウォール絶縁膜15を形成する。
【0088】次に例えばCVD法によって、半導体基板
11上の全域にわたってゲート電極14(オフセット絶
縁膜61も含む)を覆う状態に絶縁膜16を、例えば5
nmの厚さのリンをドーピングした酸化シリコン膜で形
成する。
【0089】次に図8の(2)に示すように、上記絶縁
膜16上に第1の膜51を、例えば通常の塗布技術によ
って、通常の半導体装置製造に用いられる感光性有機膜
のレジストを500nmの厚さに塗布して形成する。こ
の第1の膜51は、感光性を有し、絶縁膜16およびオ
フセット絶縁膜61をエッチングする際のマスクになる
もので、上記半導体基板11、ゲート電極14、サイド
ウォール絶縁膜15および絶縁膜16に対して第1の膜
51が選択的に除去できるものであれば、その材質は問
わない。続いて通常のリソグラフィー技術によって第1
領域11A上の上記第1の膜51を除去して開口部52
を形成する。
【0090】その後、図5の(3)に示すように、上記
第1の膜51を異方性エッチングによって例えば300
nm程度の厚さをエッチングして、第2領域11Bのゲ
ート電極14上の絶縁膜16を露出させる。
【0091】そして上記絶縁膜16とオフセット絶縁膜
61とをサイドウォール絶縁膜15に較べてエッチング
レートが例えば30以上となるような条件でエッチング
を行って、第1領域11Aの絶縁膜16とオフセット絶
縁膜61および第2領域11Bのゲート電極14上の絶
縁膜16およびオフセット絶縁膜61を除去する。この
エッチングは、例えば希フッ酸溶液を用いたウエットエ
ッチングで行う。その条件としては、例えば水:フッ酸
=100:1の希フッ酸溶液を用い、エッチング時間を
300秒とする。
【0092】その結果、図5の(4)に示すように、第
1領域11Aのゲート電極14の上部および半導体基板
11が露出されるとともに、第2領域11Bのゲート電
極14の上部が露出される。一方、第2領域11Bの半
導体基板11は絶縁膜16に被覆された状態にある。
【0093】次に上記第1の膜51を除去する。そして
図示はしないが、ソース・ドレイン電極およびゲート電
極に不純物を注入しアニーリングを行う。このアニーリ
ング条件としては、例えば、アニーリング温度を100
0℃、アニーリング時間を10秒間とする。
【0094】その後、各ゲート電極14上および第1領
域11Aの半導体基板11上に高融点金属シリサイド層
を形成するには、前記図2によって説明したプロセスと
同様のプロセスを行えばよい。さらに前記図3によって
説明したプロセスと同様のプロセスを行うことも可能で
ある。
【0095】上記第6の製造方法では、上記絶縁膜16
を除去する際にその絶縁膜16の下部に形成されている
ゲート電極14上のオフセット絶縁膜61も除去するこ
とから、ゲート電極14上にオフセット絶縁膜61が形
成されていても、第4の製造方法と同様に、ゲート電極
14の上部は露出されるとともに第1領域11Aの半導
体基板11も露出され、第2領域11Bの半導体基板1
1は絶縁膜16に被覆された状態でいる。また、上記オ
フセット絶縁膜61は素子分離膜12に対して選択的に
除去可能であるため、オフセット絶縁膜61を除去する
際には素子分離膜12は除去されない。さらに、上記第
4,第5の製造方法に較べて第1の膜51のみを形成
し、それをエッチングマスクとして第1,第2領域11
A,11Bの絶縁膜16の除去を行うことから、膜形成
が1工程とエッチング工程が1工程少なくなる。したが
って、工程数の削減が可能になる。
【0096】上記第1〜第6実施形態のうちのいずれか
を用いることによって、例えば第1領域にロジック回路
を形成し、第2領域にDRAM回路を形成する際に、ロ
ジック回路においてはゲート電極上および拡散層上に高
融点金属シリサイド層を形成し、DRAM回路において
はゲート電極上のみに高融点金属シリサイド層を形成す
ることが可能になる。このようなDRAM回路では、基
板電極上には高融点金属シリサイド層が形成されないの
で、接続リークの増大はなく、したがって、メモリのリ
フレッシュ動作を頻繁に行う必要もなくなる。一方、ゲ
ート電極上およびロジック回路にはサリサイド技術を導
入することが可能になるので、ゲート電極の低抵抗化や
ロジック回路の高速化が図れる。
【0097】本発明は上記第1〜第6実施形態に説明し
たプロセス条件に限定されることはなく、例えば各種成
膜方法は、記載した成膜方法以外に、各種スパッタリン
グ、各種CVD、塗布等の方法を適宜選択できる。ま
た、上記第4〜第6実施形態ではゲート電極14上のオ
フセット絶縁膜61はリンをドーピングした酸化シリコ
ン膜の1層のみとしたが、他の絶縁材料を用いることも
可能であり、また絶縁材料の積層膜としてもよい。また
例えば、絶縁膜16をリンをドーピングした酸化シリコ
ン膜により形成したが、他の絶縁材料を用いることも可
能であり、また絶縁材料の積層膜としてもよい。上記他
の絶縁材料としては、ノンドープトシリケートガラス
(NSG)、ホウ素リンシリケートガラス(BPSG)
等の酸化シリコンに不純物をドーピングした膜、窒化シ
リコン膜、酸窒化シリコン膜等を適宜選択して用いるこ
とができる。
【0098】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
以下のような効果が得られる。第1の製造方法によれ
ば、半導体基板上の全域にわたって形成されている絶縁
膜を、第1の膜をマスクにして第1領域の絶縁膜を除去
することができ、第2の膜をマスクにして、第2領域の
ゲート電極上の絶縁膜を除去することができる。また第
2の製造方法によれば、半導体基板上の全域にわたって
形成されている絶縁膜を、第1の膜をマスクにして第
1,第2領域のゲート電極上の絶縁膜を除去することが
でき、第2の膜をマスクにして第2領域の絶縁膜を除去
することができる。さらに第3の製造方法によれば、半
導体基板上の全域にわたって形成されている絶縁膜を、
第1の膜をマスクにして第1領域の絶縁膜とともに第2
領域のゲート電極上の絶縁膜も同時に除去することがで
きる。したがって、ゲート電極上部とともに第1領域の
半導体基板を露出させることができ、かつ第2領域の半
導体基板を絶縁膜で被覆した状態にすることができる。
【0099】また、第4,第5,第6の製造方法によれ
ば、いずれの場合も絶縁膜を除去する際にゲート電極上
のオフセット絶縁膜も除去することができる。そのた
め、ゲート電極上にオフセット絶縁膜が形成されていて
も、ゲート電極上部とともに第1領域の半導体基板を露
出させることができ、かつ第2領域の半導体基板を絶縁
膜で被覆した状態にすることができる。また、オフセッ
ト絶縁膜は素子分離膜に対して選択的に除去可能である
ので、素子分離膜を除去することなくオフセット絶縁膜
を除去することができる。
【0100】よって、第1領域ではゲート電極と半導体
基板とをサリサイド化することができるとともに、コン
タクトを自己整合的に形成することができる。そのた
め、寄生抵抗の低減による高性能化とコンタクト形成の
プロセス余裕を拡大させることができるので、歩留りの
向上を図ることができる。また、第2領域の半導体基板
は絶縁膜に被覆されていて、サリサイド化されないの
で、接合リークを減少させることができる。そのため、
例えばDRAM回路を形成した場合には、そのメモリの
保持時間が長くなるため、リフレッシュ頻度が低下し、
消費電力の低下や動作速度の向上等を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の製造方法に係わる実施形態の製
造工程図である。
【図2】本発明の第1の製造方法に係わる実施形態の製
造工程図(続き)である。
【図3】層間絶縁膜と接続孔の製造工程図である。
【図4】本発明の第2の製造方法に係わる実施形態の製
造工程図である。
【図5】本発明の第3の製造方法に係わる実施形態の製
造工程図である。
【図6】本発明の第4の製造方法に係わる実施形態の製
造工程図である。
【図7】本発明の第5の製造方法に係わる実施形態の製
造工程図である。
【図8】本発明の第6の製造方法に係わる実施形態の製
造工程図である。
【符号の説明】
11…半導体基板、11A…第1領域、11B…第2領
域、13…ゲート絶縁膜、14…ゲート電極、15…サ
イドウォール絶縁膜、16…絶縁膜、17…第1の膜、
18…開口部、19…第2の膜

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板の第1領域と第2領域とのそ
    れぞれにゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成し、前
    記各ゲート電極の側壁にサイドウォール絶縁膜を形成し
    てなる該半導体基板を用い、 前記半導体基板上の全域に前記各ゲート電極を覆う絶縁
    膜を形成する工程と、 前記絶縁膜上に第1の膜を形成した後前記第1領域上の
    該第1の膜に開口部を形成する工程と、 前記第1の膜をマスクに用いて前記開口部内の前記絶縁
    膜を除去する工程と、 前記ゲート電極および前記サイドウォール絶縁膜に対し
    て選択的に除去されるもので前記半導体基板上の全域に
    前記第2領域の前記絶縁膜を覆う第2の膜を形成した
    後、該第2領域の前記ゲート電極上の前記絶縁膜が露出
    するように前記第2の膜の上部を除去する工程と、 前記第2の膜をマスクにして前記第2領域の前記ゲート
    電極上の前記絶縁膜を除去する工程と、 前記第2の膜を除去する工程とを備えたことを特徴とす
    る半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体装置の製造方法に
    おいて、 前記半導体基板はシリコン基板からなり、 前記ゲート電極はシリコンからなり、 前記第2の膜を除去する工程を行った後、 前記半導体基板上の全域に前記各ゲート電極を覆う高融
    点金属膜を形成した後、熱処理を行って前記高融点金属
    膜と該高融点金属膜に接している半導体基板上部および
    前記高融点金属膜に接しているゲート電極上部とをシリ
    サイド化反応させることにより高融点金属シリサイド層
    を形成する工程と、 前記シリサイド化反応で残された未反応な前記高融点金
    属膜を除去する工程とを備えたことを特徴とする半導体
    装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 半導体基板の第1領域と第2領域とのそ
    れぞれにゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成し、前
    記各ゲート電極の側壁にサイドウォール絶縁膜を形成し
    てなる該半導体基板を用い、 前記半導体基板上の全域に前記各ゲート電極を覆う絶縁
    膜を形成する工程と、 前記ゲート電極および前記サイドウォール絶縁膜に対し
    て選択的に除去されるもので前記絶縁膜上の全域に第1
    の膜を形成した後、前記各ゲート電極上の前記絶縁膜が
    露出するように該第1の膜の上部を除去する工程と、 前記第1の膜をマスクにして前記各ゲート電極上の前記
    絶縁膜を除去する工程と、 前記絶縁膜上の全域に前記各ゲート電極を覆う第2の膜
    を形成した後前記第1領域上の該第2の膜に開口部を形
    成する工程と、 前記第2の膜をマスクに用いて前記開口部内の前記絶縁
    膜を除去する工程と、 前記第2の膜を除去する工程とを備えたことを特徴とす
    る半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の半導体装置の製造方法に
    おいて、 前記半導体基板はシリコン基板からなり、 前記ゲート電極はシリコンからなり、 前記第2の膜を除去する工程を行った後、 前記半導体基板上の全域に前記各ゲート電極を覆う高融
    点金属膜を形成した後、熱処理を行って前記高融点金属
    膜と該高融点金属膜に接している半導体基板上部および
    前記高融点金属膜に接しているゲート電極上部とをシリ
    サイド化反応させることにより高融点金属シリサイド層
    を形成する工程と、 前記シリサイド化反応で残された未反応な前記高融点金
    属膜を除去する工程とを備えたことを特徴とする半導体
    装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 半導体基板の第1領域と第2領域とのそ
    れぞれにゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成し、前
    記各ゲート電極の側壁にサイドウォール絶縁膜を形成し
    てなる該半導体基板を用い、 前記半導体基板上の全域に前記各ゲート電極を覆う絶縁
    膜を形成する工程と、 前記絶縁膜上に第1の膜を形成した後前記第1領域上の
    該第1の膜に開口部を形成する工程と、 前記第2領域の前記ゲート電極上の前記絶縁膜が露出す
    るように前記第1の膜の上部を除去する工程と、 前記第1の膜をマスクに用いて前記開口部内の前記絶縁
    膜とともに前記第2領域の前記ゲート電極上の前記絶縁
    膜を除去する工程と、前記第1の膜を除去する工程とを
    備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の半導体装置の製造方法に
    おいて、 前記半導体基板はシリコン基板からなり、 前記ゲート電極はシリコンからなり、 前記第1の膜を除去する工程を行った後、 前記半導体基板上の全域に前記各ゲート電極を覆う高融
    点金属膜を形成した後、熱処理を行って前記高融点金属
    膜と該高融点金属膜に接している半導体基板上部および
    前記高融点金属膜に接しているゲート電極上部とをシリ
    サイド化反応させることにより高融点金属シリサイド層
    を形成する工程と、 前記シリサイド化反応で残された未反応な前記高融点金
    属膜を除去する工程とを備えたことを特徴とする半導体
    装置の製造方法。
  7. 【請求項7】 素子分離膜により分離された半導体基板
    の第1領域と第2領域とのそれぞれにゲート絶縁膜を介
    して該素子分離膜に対して選択的に除去可能なオフセッ
    ト絶縁膜を上部に設けたゲート電極を形成し、前記各ゲ
    ート電極の側壁にサイドウォール絶縁膜を形成してなる
    該半導体基板を用い、 前記半導体基板上の全域に前記各ゲート電極を覆う絶縁
    膜を形成する工程と、 前記絶縁膜上に第1の膜を形成した後前記第1領域上の
    該第1の膜に開口部を形成する工程と、 前記第1の膜をマスクに用いて前記開口部内の前記絶縁
    膜を除去する工程と、 前記ゲート電極および前記サイドウォール絶縁膜に対し
    て選択的に除去されるもので前記半導体基板上の全域に
    前記第1領域の前記ゲート電極および前記第2領域の前
    記絶縁膜を覆う第2の膜を形成した後、該第2領域の前
    記ゲート電極上の前記絶縁膜が露出するように前記第2
    の膜の上部を除去する工程と、 前記第2の膜をマスクにして前記第2領域の前記ゲート
    電極上の前記絶縁膜と前記第1領域および前記第2領域
    の前記各オフセット絶縁膜とを除去する工程と、 前記第2の膜を除去する工程と を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  8. 【請求項8】 請求項7記載の半導体装置の製造方法に
    おいて、 前記半導体基板はシリコン基板からなり、 前記ゲート電極はシリコンからなり、 前記第2の膜を除去する工程を行った後、 前記半導体基板上の全域に前記各ゲート電極を覆う高融
    点金属膜を形成した後、熱処理を行って前記高融点金属
    膜と該高融点金属膜に接している半導体基板上部および
    前記高融点金属膜に接しているゲート電極上部とをシリ
    サイド化反応させることにより高融点金属シリサイド層
    を形成する工程と、 前記シリサイド化反応で残された未反応な前記高融点金
    属膜を除去する工程とを備えたことを特徴とする半導体
    装置の製造方法。
  9. 【請求項9】 素子分離膜により分離された半導体基板
    の第1領域と第2領域とのそれぞれにゲート絶縁膜を介
    して該素子分離膜に対して選択的に除去可能なオフセッ
    ト絶縁膜を上部に設けたゲート電極を形成し、前記各ゲ
    ート電極の側壁にサイドウォール絶縁膜を形成してなる
    該半導体基板を用い、 前記半導体基板上の全域に前記オフセット絶縁膜を設け
    た前記各ゲート電極を覆う絶縁膜を形成する工程と、 前記ゲート電極および前記サイドウォール絶縁膜に対し
    て選択的に除去されるもので前記絶縁膜上の全域に第1
    の膜を形成した後、前記各ゲート電極上の前記絶縁膜が
    露出するように該第1の膜の上部を除去する工程と、 前記第1の膜をマスクにして前記各ゲート電極上の前記
    絶縁膜および前記各オフセット絶縁膜を除去する工程
    と、 前記絶縁膜上の全域に前記各ゲート電極を覆う第2の膜
    を形成した後前記第1領域上の該第1の膜に開口部を形
    成する工程と、 前記第2の膜をマスクに用いて前記開口部内の前記絶縁
    膜を除去する工程と、 前記第2の膜を除去する工程とを備えたことを特徴とす
    る半導体装置の製造方法。
  10. 【請求項10】 請求項9記載の半導体装置の製造方法
    において、 前記半導体基板はシリコン基板からなり、 前記ゲート電極はシリコンからなり、 前記第2の膜を除去する工程を行った後、 前記半導体基板上の全域に前記各ゲート電極を覆う高融
    点金属膜を形成した後、熱処理を行って前記高融点金属
    膜と該高融点金属膜に接している半導体基板上部および
    前記高融点金属膜に接しているゲート電極上部とをシリ
    サイド化反応させることにより高融点金属シリサイド層
    を形成する工程と、 前記シリサイド化反応で残された未反応な前記高融点金
    属膜を除去する工程とを備えたことを特徴とする半導体
    装置の製造方法。
  11. 【請求項11】 素子分離膜により分離された半導体基
    板の第1領域と第2領域とのそれぞれにゲート絶縁膜を
    介して該素子分離膜に対して選択的に除去可能なオフセ
    ット絶縁膜を上部に設けたゲート電極を形成し、前記各
    ゲート電極の側壁にサイドウォール絶縁膜を形成してな
    る該半導体基板を用い、 前記半導体基板上の全域に前記オフセット絶縁膜を設け
    た前記各ゲート電極を覆う絶縁膜を形成する工程と、 前記絶縁膜上に第1の膜を形成した後前記第1領域上の
    該第1の膜に開口部を形成する工程と、 前記第2領域の前記ゲート電極上の前記絶縁膜が露出す
    るように前記第1の膜の上部を除去する工程と、 前記第1の膜をマスクに用いて前記第1領域の前記絶縁
    膜およびオフセット絶縁膜とともに前記第2領域の前記
    ゲート電極上の前記絶縁膜およびオフセット絶縁膜を除
    去する工程と、 前記第1の膜を除去する工程とを備えたことを特徴とす
    る半導体装置の製造方法。
  12. 【請求項12】 請求項11記載の半導体装置の製造方
    法において、 前記半導体基板はシリコン基板からなり、 前記ゲート電極はシリコンからなり、 前記第1の膜を除去する工程を行った後、 前記半導体基板上の全域に前記各ゲート電極を覆う高融
    点金属膜を形成した後、熱処理を行って前記高融点金属
    膜と該高融点金属膜に接している半導体基板上部および
    前記高融点金属膜に接しているゲート電極上部とをシリ
    サイド化反応させることにより高融点金属シリサイド層
    を形成する工程と、 前記シリサイド化反応で残された未反応な前記高融点金
    属膜を除去する工程とを備えたことを特徴とする半導体
    装置の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100374643B1 (ko) * 2000-12-26 2003-03-04 삼성전자주식회사 하부 단차를 이용한 무노광 패턴 형성방법

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