JPH11233767A - 半導体集積回路装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体集積回路装置およびその製造方法

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JPH11233767A
JPH11233767A JP3167298A JP3167298A JPH11233767A JP H11233767 A JPH11233767 A JP H11233767A JP 3167298 A JP3167298 A JP 3167298A JP 3167298 A JP3167298 A JP 3167298A JP H11233767 A JPH11233767 A JP H11233767A
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insulating film
forming
semiconductor substrate
groove
semiconductor
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JP3167298A
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Jiro Kishida
次郎 岸田
Kenji Imai
健司 今井
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 MISFETを有する半導体集積回路装置の
高集積化を実現することのできる技術を提供する。 【解決手段】 半導体基板1上に堆積された第1の絶縁
膜に最小加工寸法で溝を形成した後、この溝の側壁にサ
イドウォールスペーサ8を形成し、さらに、この内部に
多結晶シリコン膜7を埋め込むことによってゲート電極
FGを形成する。これにより、ゲート電極FGとサイド
ウォールスペーサ8とを合わせた寸法が最小加工寸法と
ほぼ等しいMISFET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】本発明は、MISFET(Me
tal Insulator Semiconductor Field Effect Transisto
r )を有する半導体集積回路装置およびその製造技術に
関し、特に、微細なゲート電極によって構成されるMI
SFETを有する半導体集積回路装置に適用して有効な
技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】本発明者が検討したMISFETの形成
方法を以下に簡単に説明する。
【0003】まず、半導体基板の表面にゲート絶縁膜を
形成した後、p型不純物をイオン打ち込み法によって半
導体基板に注入し、しきい値電圧制御層を形成する。次
いで、半導体基板上にCVD(Chemical Vapor Deposit
ion :化学的気相成長)法によってリンを添加した多結
晶シリコン膜を堆積した後、フォトレジストをマスクに
してこの多結晶シリコン膜を加工し、多結晶シリコン膜
によって構成されるゲート電極を形成する。次いで、上
記フォトレジストを除去した後、半導体基板をNH4
H:H2 2 :H2 O混合液、続いて、フッ酸(HF)
溶液によって洗浄し、半導体基板の表面に付着している
汚染物質を除去する。
【0004】次に、MISFETのソース領域、ドレイ
ン領域の一部を構成する低濃度半導体領域を形成するた
めに、ゲート電極をマスクにしてnチャネル型MISF
ETであればn型不純物(例えば、砒素またはリン)
を、pチャネル型MISFETであればp型不純物(例
えば、フッ化ボロン)をイオン打ち込み法によって半導
体基板に注入する。
【0005】次に、半導体基板上にCVD法によって酸
化シリコン膜を堆積し、この酸化シリコン膜をRIE
(Reactive Ion Etching)法でエッチングしてゲート電
極の側壁にサイドウォールスペーサを形成する。この
後、MISFETのソース領域、ドレイン領域の他の一
部を構成する高濃度半導体領域を形成するために、ゲー
ト電極およびサイドウォールスペーサをマスクにしてn
チャネル型MISFETであればn型不純物(例えば、
砒素またはリン)を、pチャネル型MISFETであれ
ばp型不純物(例えば、フッ化ボロン)をイオン打ち込
み法によって半導体基板に注入する。
【0006】なお、典型的なnチャネル型MISFET
の形成方法については、例えば、日経マイクロ社発行
「MOSLSI製造技術」昭和60年6月20日発行、
徳山巍編(著)、P29〜P32に記載されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】半導体集積回路装置の
高集積化においては、半導体素子を縮小することが重要
であり、例えばMISFETの場合、MISFETのゲ
ート電極の加工寸法(ゲート長)を短くする、または素
子分離領域の幅を小さくするなどして半導体素子の縮小
が図られている。
【0008】ところで、前記MISFETの形成方法で
は、フォトレジストをマスクとして多結晶シリコン膜を
加工することによってゲート電極を形成しているので、
このゲート電極の加工寸法はフォトリソグラフィの解像
限界である最小加工寸法よりも短くなることはない。
【0009】しかしながら、半導体集積回路装置の高集
積化、高速化を実現するためには、ゲート電極の加工寸
法を最小加工寸法よりもさらに短くする必要が生じてい
る。
【0010】本発明の目的は、MISFETを有する半
導体集積回路装置の素子の高集積化を実現することので
きる技術を提供することにある。
【0011】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【0012】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。すなわち、 (1)本発明の半導体集積回路装置は、一対の半導体領
域からなるソース領域、ドレイン領域と、一対の半導体
領域の間に形成されたしきい値電圧制御層と、しきい値
電圧制御層の上に形成されたゲート絶縁膜と、ゲート絶
縁膜の上に形成されたゲート電極と、ゲート電極の側壁
に形成されたサイドウォールスペーサとによって構成さ
れたMISFETにおいて、上記ゲート電極のゲート長
を下の部分ほど短くし、また、上記サイドウォールスペ
ーサの外部の側壁をほぼ垂直とするものである。
【0013】(2)また、本発明の半導体集積回路装置
の製造方法は、一対の半導体領域からなるソース領域、
ドレイン領域と、一対の半導体領域の間に形成されたし
きい値電圧制御層と、しきい値電圧制御層の上に形成さ
れたゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜の上に形成されたゲ
ート電極と、ゲート電極の側壁に形成されたサイドウォ
ールスペーサとによって構成されたMISFETを形成
する際、半導体基板の表面に不純物を導入してなる半導
体領域を形成する工程と、半導体基板上に第1の絶縁膜
を堆積した後、フォトレジストパターンをマスクにして
第1の絶縁膜をエッチングすることにより、上記第1の
絶縁膜に溝を形成する工程と、半導体基板上に第2の絶
縁膜を堆積した後、この第2の絶縁膜をエッチングして
溝の側壁にサイドウォールスペーサを形成する工程と、
溝の底部の半導体基板に不純物を導入してなるしきい値
電圧制御層を形成する工程と、溝の底部の半導体基板の
表面にゲート絶縁膜を形成する工程と、半導体基板上に
多結晶シリコン膜を堆積した後、多結晶シリコン膜をエ
ッチングして溝の内部に多結晶シリコン膜を埋め込み、
上記多結晶シリコン膜からなるゲート電極を形成する工
程と、ゲート電極を構成する多結晶シリコン膜によって
覆われていない領域の第1の絶縁膜および第2の絶縁膜
を除去する工程と、半導体基板上に層間絶縁膜を形成し
た後、フォトレジストパターンをマスクにして層間絶縁
膜をエッチングすることにより、層間絶縁膜にコンタク
トホールを形成する工程とを有するものである。
【0014】上記した手段によれば、溝の側壁にサイド
ウォールスペーサを形成し、さらにその内部に埋め込ん
だ多結晶シリコン膜によってゲート電極を形成している
ので、溝をフォトリソグラフィの解像限界である最小加
工寸法で形成した場合は、ゲート電極とサイドウォール
スペーサとを合わせた寸法を最小加工寸法とほぼ等しく
することができる。従って、ゲート絶縁膜に接するゲー
ト電極の最下部におけるゲート長は、サイドウォールス
ペーサの幅をLsとすると、最小加工寸法よりも2Ls
短くすることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
【0016】なお、実施の形態を説明するための全図に
おいて同一機能を有するものは同一の符号を付し、その
繰り返しの説明は省略する。
【0017】(実施の形態1)図1は、本発明の一実施
の形態であるnチャネル型MISFETを示す半導体基
板の要部断面図である。
【0018】nチャネル型MISFETは、半導体基板
1に形成されたp型ウエル2上に形成され、フィールド
絶縁膜3によって囲まれたp型ウエル2の表面には、一
対の半導体領域4によってソース領域、ドレイン領域が
構成されている。
【0019】また、上記一対の半導体領域4の間のp型
ウエル2の表面には、しきい値電圧制御層5が形成され
ている。このしきい値電圧制御層5の上には、酸化シリ
コン膜によってゲート絶縁膜6が構成され、その上には
n型不純物が導入された多結晶シリコン膜7によってゲ
ート電極FGが構成されている。上記ゲート電極FGは
下の部分ほどゲート長が短くなる形状をしており、ゲー
ト電極FGの側壁には外部の側壁がほぼ垂直なサイドウ
ォールスペーサ8が形成されている。
【0020】さらに、ゲート電極FGおよび一対の半導
体領域4上を覆って層間絶縁膜9が形成されており、こ
の層間絶縁膜9には一対の半導体領域4に達するコンタ
クトホール10が形成され、このコンタクトホール10
を通して一対の半導体領域4に接する配線層11が形成
されている。また、図示はしないが、層間絶縁膜9には
ゲート電極FGに達するコンタクトホールが形成され、
このコンタクトホールを通してゲート電極FGに接する
配線層が形成されている。
【0021】次に、本実施の形態1であるnチャネル型
MISFETの製造方法を図2〜図10を用いて説明す
る。
【0022】まず、図2に示すように、P- 型シリコン
単結晶からなる半導体基板1の主面上に周知の方法でp
型ウエル2およびフィールド絶縁膜3を形成した後、イ
オン打ち込み法によって半導体基板1にn型不純物、例
えば砒素またはリンを注入し、nチャネル型MISFE
Tの半導体領域4を形成する。
【0023】次に、半導体基板1上に第1の絶縁膜1
2、例えば酸化シリコン膜を堆積した後(図3)、フォ
トレジストをマスクにして上記第1の絶縁膜12をエッ
チングすることによって、後にnチャネル型MISFE
Tのゲート電極FGが形成される領域に溝13を形成す
る(図4)。
【0024】次に、図5に示すように、半導体基板1上
に第2の絶縁膜14を堆積した後、この第2の絶縁膜1
4をRIE法でエッチングして溝13の側壁にサイドウ
ォールスペーサ8を形成する(図6)。
【0025】次に、図7に示すように、イオン打ち込み
法によってサイドウォールスペーサ8に覆われていない
溝13の底部の半導体基板1にp型不純物、例えばボロ
ンを注入し、しきい値電圧制御層5を形成する。
【0026】次に、図8に示すように、溝13の底部の
半導体基板1の表面を洗浄した後、この露出した半導体
基板1の表面にゲート絶縁膜6を形成し、次いで、半導
体基板1上にリンが導入された多結晶シリコン膜7を堆
積する。
【0027】次に、図9に示すように、上記多結晶シリ
コン膜7をエッチングして溝13の内部のみに多結晶シ
リコン膜7を残し、この多結晶シリコン膜7によってゲ
ート電極FGを構成する。
【0028】次に、図10に示すように、第1の絶縁膜
12および第2の絶縁膜14をエッチングする。この
際、多結晶シリコン膜7によって構成されるゲート電極
FGがマスクとなり、多結晶シリコン膜7に覆われてい
ない領域の第1の絶縁膜12および第2の絶縁膜14が
除去される。
【0029】次に、半導体基板1上に層間絶縁膜9を堆
積した後、この層間絶縁膜9をエッチングして、多結晶
シリコン膜7によって構成されるゲート電極FGに達す
るコンタクトホール(図示せず)および半導体領域4に
達するコンタクトホール10を形成し、次いで、コンタ
クトホールを通して上記ゲート電極FGに接する配線層
(図示せず)およびコンタクトホール10を通して上記
一対の半導体領域4に接する配線層11を形成すること
によって、前記図1に示した本実施の形態1のnチャネ
ル型MISFETが完成する。
【0030】このように、本実施の形態1によれば、溝
13の側壁にサイドウォールスペーサ8を形成し、さら
にその内部に多結晶シリコン膜7を埋め込むことによっ
てゲート電極FGを形成しているので、溝13をフォト
リソグラフィの解像限界である最小加工寸法で形成した
場合は、ゲート電極FGとサイドウォールスペーサ8と
を合わせた寸法を最小加工寸法と等しくすることがで
き、従って、ゲート絶縁膜6に接するゲート電極FGの
最下部におけるゲート長を最小加工寸法よりも短くする
ことができる。
【0031】(実施の形態2)図11は、本発明の他の
実施の形態であるnチャネル型MISFETを示す半導
体基板の要部断面図である。
【0032】図11に示すように、nチャネル型MIS
FETのフィールド絶縁膜3の上に、前記実施の形態1
で示した第1の絶縁膜12に対してエッチング選択比が
大きくとれる第3の絶縁膜15が設けられている。例え
ば、第1の絶縁膜12は酸化シリコン膜であり、第3の
絶縁膜15は窒化シリコン膜である。
【0033】すなわち、まず、半導体基板1上にp型ウ
エル2、フィールド絶縁膜3および半導体領域4を形成
した後、半導体基板1上に第3の絶縁膜15および第1
の絶縁膜12を順次堆積する。
【0034】次に、前記実施の形態1において説明した
製造方法と同様に、第1の絶縁膜12に設けられた溝1
3の内部にサイドウォールスペーサ8および多結晶シリ
コン膜7によって構成されるゲート電極FGを順次形成
した後、上記ゲート電極FGに覆われていない領域の第
1の絶縁膜12および第2の絶縁膜14をエッチングす
る。この際、第1の絶縁膜12の下に設けられた第3の
絶縁膜15によって第1の絶縁膜12のエッチングが止
まる。
【0035】このように、本実施の形態2によれば、ゲ
ート電極FGを形成した後に第1の絶縁膜12を除去す
る際、第1の絶縁膜12の下に設けられた第3の絶縁膜
15によって第1の絶縁膜のエッチングが止まり、フィ
ールド絶縁膜3が削れないので、良好な素子分離特性を
維持することができる。
【0036】(実施の形態3)図12は、本発明の他の
実施の形態であるnチャネル型MISFETを示す半導
体基板の要部断面図である。
【0037】図12に示すように、前記実施の形態1に
おいて除去された第1の絶縁膜12が、本実施の形態3
では除去されずに堆積されており、この第1の絶縁膜1
2の上に層間絶縁膜9が設けられ、層間絶縁膜9および
第1の絶縁膜12を順次エッチングすることによりコン
タクトホール10が形成されている。
【0038】すなわち、まず、前記実施の形態1におい
て前記図2〜図9を用いて説明した製造方法と同様に、
第1の絶縁膜12に設けられた溝13の内部にサイドウ
ォールスペーサ8および多結晶シリコン膜7によって構
成されるゲート電極FGを順次形成する。
【0039】この後、半導体基板1上に層間絶縁膜9を
堆積した後、層間絶縁膜9および第1の絶縁膜12を順
次エッチングして一対の半導体領域4に達するコンタク
トホール10を形成し、次いで、コンタクトホール10
を通して一対の半導体領域4に接する配線層11を形成
する。
【0040】このように、本実施の形態3によれば、一
対の半導体領域4上の第1の絶縁膜12を除去しないの
で製造工程数を減らすことができ、また、第1の絶縁膜
12の下に設けられたフィールド絶縁膜3が削れないの
で、良好な素子分離特性を維持することができる。
【0041】(実施の形態4)図13は、本発明の他の
実施の形態であるnチャネル型MISFETを示す半導
体基板の要部断面図である。
【0042】図13に示すように、本実施の形態4のn
チャネル型MISFETは、一対の高濃度半導体領域1
6およびこの一対の高濃度半導体領域16の内側に配置
された一対の低濃度半導体領域17によってソース領
域、ドレイン領域が構成されている。
【0043】すなわち、まず、nチャネル型MISFE
Tのp型ウエル2およびフィールド絶縁膜3を形成した
後、半導体基板1にイオン打ち込み法によって低濃度の
n型不純物、例えばリンを注入して低濃度半導体領域1
7を形成する。
【0044】次に、前記実施の形態1において前記図3
〜図10を用いて説明した製造方法と同様に、第1の絶
縁膜12に設けられた溝13の内部にサイドウォールス
ペーサ8および多結晶シリコン膜7によって構成される
ゲート電極FGを順次形成し、次いで、上記ゲート電極
FGに覆われていない領域の第1の絶縁膜12および第
2の絶縁膜14をエッチングして、低濃度半導体領域1
7が形成された半導体基板1の表面を露出させる。
【0045】次に、半導体基板1にイオン打ち込み法に
よって高濃度のn型不純物、例えば砒素を注入して高濃
度半導体領域16を形成する。
【0046】この後、半導体基板1上に層間絶縁膜9を
堆積した後、層間絶縁膜9をエッチングして一対の高濃
度半導体領域16に達するコンタクトホール10を形成
し、次いで、コンタクトホール10を通して一対の高濃
度半導体領域16に接する配線層11を形成する。
【0047】このように、本実施の形態4によれば、高
濃度半導体領域16を設けることにより、ソース領域、
ドレイン領域の抵抗が低減できて高い駆動能力を有する
nチャネル型MISFETを形成することができる。ま
た、高濃度半導体領域16は半導体基板1の表面からの
深さが十分深いので、高濃度半導体領域16上の層間絶
縁膜9にコンタクトホール10を形成する際、エッチン
グのプロセス余裕を大きくすることができ、確実に高濃
度半導体領域16に達するコンタクトホール10を形成
することができる。
【0048】(実施の形態5)図14は、本発明の他の
実施の形態であるnチャネル型MISFETを示す半導
体基板の要部断面図である。
【0049】図14に示すように、本実施の形態5のn
チャネル型MISFETは、ソース領域、ドレイン領域
を構成する一対の半導体領域4の表面に低抵抗の導電
膜、例えばシリサイド膜または金属膜などによって構成
される貼り付け電極18が形成されている。
【0050】すなわち、まず、前記実施の形態1におい
て前記図2〜図10を用いて説明した製造方法と同様
に、第1の絶縁膜12に設けられた溝13の内部にサイ
ドウォールスペーサ8および多結晶シリコン膜7によっ
て構成されるゲート電極FGを順次形成し、次いで、上
記ゲート電極FGに覆われていない領域の第1の絶縁膜
12および第2の絶縁膜14をエッチングして、半導体
領域4が形成された半導体基板1の表面を露出させる。
【0051】次に、図15に示すように、半導体基板1
上にシリサイド膜、例えばタングステンシリサイド膜、
チタンシリサイド膜、または金属膜、例えばタングステ
ン膜などの導電膜19を堆積する。次いで、図16に示
すように、CMP(ChemicalMechanical Polishing :
化学的機械研磨)法によって、フィールド絶縁膜3上の
導電膜19が全て除去されるまで上記導電膜19の表面
を研磨して、導電膜19からなる貼り付け電極18を半
導体領域4の表面に接して形成する。
【0052】この後、半導体基板1上に層間絶縁膜9を
堆積した後、層間絶縁膜9をエッチングして貼り付け電
極18に達するコンタクトホール10を形成し、次い
で、コンタクトホール10を通して貼り付け電極18に
接する配線層11を形成する。
【0053】このように、本実施の形態5によれば、自
己整合でソース領域、ドレイン領域を構成する一対の半
導体領域4の表面にシリサイド膜または金属膜からなる
低抵抗の貼り付け電極18を形成することができるの
で、ソース領域、ドレイン領域の抵抗が低減できて高い
駆動能力を有するnチャネル型MISFETを形成する
ことができる。
【0054】なお、本実施の形態5では、一対の半導体
領域4によってソース領域、ドレイン領域を構成した
が、図17に示すように、一対の高濃度半導体領域16
およびこの一対の高濃度半導体領域16の内側に配置さ
れた一対の低濃度半導体領域17によってソース領域、
ドレイン領域を構成してもよい。
【0055】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。
【0056】たとえば、前記実施の形態では、nチャネ
ル型MISFETに適用した場合について説明したが、
pチャネル型MISFETに適用可能である。
【0057】
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0058】本発明によれば、MISFETのゲート電
極とこのゲート電極の側壁に設けられたサイドウォール
スペーサとを合わせた寸法をフォトリソグラフィ技術の
解像限界である最小加工寸法とほぼ等しくすることがで
きるので、MISFETの微細化が可能となり、半導体
集積回路装置の素子の高集積化が実現できる。
【0059】また、ゲート絶縁膜に接するゲート電極の
最下部のゲート長が最小加工寸法よりも短いMISFE
Tが形成されるので、半導体集積回路装置の動作速度の
高速化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態であるnチャネル型MI
SFETを示す半導体基板の要部断面図である。
【図2】本発明の一実施の形態であるnチャネル型MI
SFETの製造方法を示す半導体基板の要部断面図であ
る。
【図3】本発明の一実施の形態であるnチャネル型MI
SFETの製造方法を示す半導体基板の要部断面図であ
る。
【図4】本発明の一実施の形態であるnチャネル型MI
SFETの製造方法を示す半導体基板の要部断面図であ
る。
【図5】本発明の一実施の形態であるnチャネル型MI
SFETの製造方法を示す半導体基板の要部断面図であ
る。
【図6】本発明の一実施の形態であるnチャネル型MI
SFETの製造方法を示す半導体基板の要部断面図であ
る。
【図7】本発明の一実施の形態であるnチャネル型MI
SFETの製造方法を示す半導体基板の要部断面図であ
る。
【図8】本発明の一実施の形態であるnチャネル型MI
SFETの製造方法を示す半導体基板の要部断面図であ
る。
【図9】本発明の一実施の形態であるnチャネル型MI
SFETの製造方法を示す半導体基板の要部断面図であ
る。
【図10】本発明の一実施の形態であるnチャネル型M
ISFETの製造方法を示す半導体基板の要部断面図で
ある。
【図11】本発明の他の実施の形態であるnチャネル型
MISFETを示す半導体基板の要部断面図である。
【図12】本発明の他の実施の形態であるnチャネル型
MISFETを示す半導体基板の要部断面図である。
【図13】本発明の他の実施の形態であるnチャネル型
MISFETを示す半導体基板の要部断面図である。
【図14】本発明の他の実施の形態であるnチャネル型
MISFETを示す半導体基板の要部断面図である。
【図15】本発明の他の実施の形態であるnチャネル型
MISFETの製造方法を示す半導体基板の要部断面図
である。
【図16】本発明の他の実施の形態であるnチャネル型
MISFETの製造方法を示す半導体基板の要部断面図
である。
【図17】本発明の他の実施の形態であるnチャネル型
MISFETを示す半導体基板の要部断面図である。
【符号の説明】
1 半導体基板 2 p型ウエル 3 フィールド絶縁膜 4 半導体領域 5 しきい値電圧制御層 6 ゲート絶縁膜 7 多結晶シリコン膜 8 サイドウォールスペーサ 9 層間絶縁膜 10 コンタクトホール 11 配線層 12 第1の絶縁膜 13 溝 14 第2の絶縁膜 15 第3の絶縁膜 16 高濃度半導体領域 17 低濃度半導体領域 18 貼り付け電極 19 導電膜 FG ゲート電極

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の半導体領域からなるソース領域、
    ドレイン領域と、前記一対の半導体領域の間に形成され
    たしきい値電圧制御層と、前記しきい値電圧制御層の上
    に形成されたゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜の上に
    形成されたゲート電極と、前記ゲート電極の側壁に形成
    されたサイドウォールスペーサとによって構成されたM
    ISFETを有する半導体集積回路装置であって、前記
    ゲート電極は下の部分ほどゲート長が短く、前記サイド
    ウォールスペーサの外部の側壁がほぼ垂直であることを
    特徴とする半導体集積回路装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体集積回路装置にお
    いて、前記一対の半導体領域は、一対の高濃度半導体領
    域および前記一対の高濃度半導体領域の内側に配置され
    た一対の低濃度半導体領域によって構成されることを特
    徴とする半導体集積回路装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の半導体集積回路装置にお
    いて、前記ソース領域、ドレイン領域の表面に貼り付け
    電極が形成されていることを特徴とする半導体集積回路
    装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の半導体集積回路装置にお
    いて、前記ゲート電極の最下部におけるゲート長は、最
    小加工寸法よりも短いことを特徴とする半導体集積回路
    装置。
  5. 【請求項5】 請求項3記載の半導体集積回路装置にお
    いて、前記貼り付け電極は、タングステン、チタンシリ
    サイドまたはタングステンシリサイドによって構成され
    ることを特徴とする半導体集積回路装置。
  6. 【請求項6】 (a).半導体基板の表面に不純物を導入し
    てなる半導体領域を形成する工程と、(b).前記半導体基
    板上に第1の絶縁膜を堆積した後、前記第1の絶縁膜に
    溝を形成する工程と、(c).前記半導体基板上に第2の絶
    縁膜を堆積した後、前記第2の絶縁膜をエッチングして
    前記溝の側壁にサイドウォールスペーサを形成する工程
    と、(d).前記溝の底部の前記半導体基板に不純物を導入
    してなるしきい値電圧制御層を形成する工程と、(e).前
    記溝の底部の前記半導体基板の表面にゲート絶縁膜を形
    成する工程と、(f).前記半導体基板上に導電膜を堆積し
    た後、前記導電膜をエッチングして前記溝の内部に前記
    導電膜を埋め込み、前記導電膜からなるゲート電極を形
    成する工程と、(g).前記ゲート電極を構成する導電膜に
    よって覆われていない領域の前記第1の絶縁膜および前
    記第2の絶縁膜を除去する工程と、(h).前記半導体基板
    上に層間絶縁膜を形成した後、前記層間絶縁膜にコンタ
    クトホールを形成する工程とを有することを特徴とする
    半導体集積回路装置の製造方法。
  7. 【請求項7】 (a).半導体基板の表面に不純物を導入し
    てなる半導体領域を形成する工程と、(b).前記半導体基
    板上に第1の絶縁膜および第2の絶縁膜を順次堆積した
    後、前記第2の絶縁膜に溝を形成する工程と、(c).前記
    半導体基板上に第3の絶縁膜を堆積した後、前記第3の
    絶縁膜をエッチングして前記溝の側壁にサイドウォール
    スペーサを形成する工程と、(d).前記溝の底部の前記半
    導体基板に不純物を導入してなるしきい値電圧制御層を
    形成する工程と、(e).前記溝の底部に露出した前記第1
    の絶縁膜を除去した後、前記溝の底部の前記半導体基板
    の表面にゲート絶縁膜を形成する工程と、(f).前記半導
    体基板上に導電膜を堆積した後、前記導電膜をエッチン
    グして前記溝の内部に前記導電膜を埋め込み、前記導電
    膜からなるゲート電極を形成する工程と、(g).前記ゲー
    ト電極を構成する導電膜によって覆われていない領域の
    前記第2の絶縁膜および前記第3の絶縁膜を除去する工
    程と、(h).前記半導体基板上に層間絶縁膜を形成した
    後、前記層間絶縁膜および前記第1の絶縁膜にコンタク
    トホールを形成する工程とを有することを特徴とする半
    導体集積回路装置の製造方法。
  8. 【請求項8】 (a).半導体基板の表面に不純物を導入し
    てなる半導体領域を形成する工程と、(b).前記半導体基
    板上に第1の絶縁膜を堆積した後、前記第1の絶縁膜に
    溝を形成する工程と、(c).前記半導体基板上に第2の絶
    縁膜を堆積した後、前記第2の絶縁膜をエッチングして
    前記溝の側壁にサイドウォールスペーサを形成する工程
    と、(d).前記溝の底部の前記半導体基板に不純物を導入
    してなるしきい値電圧制御層を形成する工程と、(e).前
    記溝の底部の前記半導体基板の表面にゲート絶縁膜を形
    成する工程と、(f).前記半導体基板上に導電膜を堆積し
    た後、前記導電膜をエッチングして前記溝の内部に前記
    導電膜を埋め込み、前記導電膜からなるゲート電極を形
    成する工程と、(g).前記半導体基板上に層間絶縁膜を形
    成した後、前記層間絶縁膜および前記第1の絶縁膜にコ
    ンタクトホールを形成する工程とを有することを特徴と
    する半導体集積回路装置の製造方法。
  9. 【請求項9】 (a).半導体基板の表面に不純物を導入し
    てなる低濃度半導体領域を形成する工程と、(b).前記半
    導体基板上に第1の絶縁膜を堆積した後、前記第1の絶
    縁膜に溝を形成する工程と、(c).前記半導体基板上に第
    2の絶縁膜を堆積した後、前記第2の絶縁膜をエッチン
    グして前記溝の側壁にサイドウォールスペーサを形成す
    る工程と、(d).前記溝の底部の前記半導体基板に不純物
    を導入してなるしきい値電圧制御層を形成する工程と、
    (e).前記溝の底部の前記半導体基板の表面にゲート絶縁
    膜を形成する工程と、(f).前記半導体基板上に導電膜を
    堆積した後、前記導電膜をエッチングして前記溝の内部
    に前記導電膜を埋め込み、前記導電膜からなるゲート電
    極を形成する工程と、(g).前記ゲート電極を構成する導
    電膜によって覆われていない領域の前記第1の絶縁膜お
    よび前記第2の絶縁膜を除去する工程と、(h).前記半導
    体基板の表面に不純物を導入してなる高濃度半導体領域
    を形成する工程とを有することを特徴とする半導体集積
    回路装置の製造方法。
  10. 【請求項10】 (a).半導体基板の表面に不純物を導入
    してなる半導体領域を形成する工程と、(b).前記半導体
    基板上に第1の絶縁膜を堆積した後、前記第1の絶縁膜
    に溝を形成する工程と、(c).前記半導体基板上に第2の
    絶縁膜を堆積した後、前記第2の絶縁膜をエッチングし
    て前記溝の側壁にサイドウォールスペーサを形成する工
    程と、(d).前記溝の底部の前記半導体基板に不純物を導
    入してなるしきい値電圧制御層を形成する工程と、(e).
    前記溝の底部の前記半導体基板の表面にゲート絶縁膜を
    形成する工程と、(f).前記半導体基板上に第1の導電膜
    を堆積した後、前記第1の導電膜をエッチングして前記
    溝の内部に前記第1の導電膜を埋め込み、前記第1の導
    電膜からなるゲート電極を形成する工程と、(g).前記ゲ
    ート電極を構成する第1の導電膜によって覆われていな
    い領域の前記第1の絶縁膜および前記第2の絶縁膜を除
    去する工程と、(h).前記半導体基板上に第2の導電膜を
    堆積した後、前記第2の導電膜の表面を平坦化すること
    によってソース領域、ドレイン領域を構成する前記半導
    体領域の表面に貼り付け電極を形成する工程とを有する
    ことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
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JP2002334992A (ja) * 2001-05-10 2002-11-22 Kawasaki Microelectronics Kk 半導体装置及びその製造方法

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JP2002334992A (ja) * 2001-05-10 2002-11-22 Kawasaki Microelectronics Kk 半導体装置及びその製造方法
JP4707259B2 (ja) * 2001-05-10 2011-06-22 川崎マイクロエレクトロニクス株式会社 半導体装置の製造方法

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