JPH1187694A - Field-effect transistor and its manufacture - Google Patents

Field-effect transistor and its manufacture

Info

Publication number
JPH1187694A
JPH1187694A JP24004797A JP24004797A JPH1187694A JP H1187694 A JPH1187694 A JP H1187694A JP 24004797 A JP24004797 A JP 24004797A JP 24004797 A JP24004797 A JP 24004797A JP H1187694 A JPH1187694 A JP H1187694A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating film
film
region
drain
semiconductor substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP24004797A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3400309B2 (en
Inventor
Hideaki Matsuhashi
秀明 松橋
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP24004797A priority Critical patent/JP3400309B2/en
Publication of JPH1187694A publication Critical patent/JPH1187694A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3400309B2 publication Critical patent/JP3400309B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a field-effect transistor for improving high frequency characteristics. SOLUTION: A low resistance metal film 40, made of tungsten (W) or the like is formed so as to be brought into contact with at least the overall upper part surface of a folded gate electrode 30 formed on a semiconductor substrate between a source region 32 and a drain region 34 formed on the substrate. With such a configuration, a gate resistance can be very much reduced, and a drain junction capacity at a unit gate width can be reduced. Therefore, a ratio fmax/fT of the maximum oscillation frequency (fmax) to a cut-off frequency (fT) can be increased, and hence a MOSFET (field-effect transistor) can be operated in a higher frequency band.

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、低雑音で高利得の
高周波特性を持つ微細ゲート長の電界効果トランジスタ
(MOSFET)及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a field effect transistor (MOSFET) having a small gate length and a high frequency characteristic of low noise and high gain, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】移動体通信機器のフロントエンドには、
低雑音で高利得の高周波特性を有する素子が要求され
る。これらの分野では、従来からGaAsIC及びバイ
ポーラLSIが広く使用されてきた。しかしながら、通
信機器の小型化、低価格化を視野に入れた1チップのア
ナログ/ディジタル混載LSIの実現を考えたとき、シ
リコンMOSFETは新しい候補となってきている。
2. Description of the Related Art At the front end of mobile communication equipment,
An element having high frequency characteristics with low noise and high gain is required. In these fields, GaAs ICs and bipolar LSIs have been widely used. However, when considering the realization of a one-chip analog / digital hybrid LSI with a view to miniaturization and cost reduction of communication equipment, silicon MOSFETs are becoming new candidates.

【0003】シリコンMOSFETの微細化が進むにつ
れ、CMOSデバイスのスイッチング速度が速くなると
共に、単一のMOSFETの高周波特性もGaAsデバ
イス及びバイポーラデバイスに匹敵するほどになってき
ている。ただし、シリコンMOSFETでは、ゲート抵
抗、ソース抵抗、ドレイン抵抗、ソース接合容量及びド
レイン接合容量等の大きな寄生抵抗及び寄生容量が存在
し、これらの寄生成分が高周波特性、特に最大発振周波
数(fmax )の劣化に影響を与える。
As the miniaturization of silicon MOSFETs has progressed, the switching speed of CMOS devices has increased, and the high-frequency characteristics of a single MOSFET have become comparable to GaAs devices and bipolar devices. However, silicon MOSFETs have large parasitic resistances and parasitic capacitances such as gate resistance, source resistance, drain resistance, source junction capacitance and drain junction capacitance, and these parasitic components cause high-frequency characteristics, particularly the maximum oscillation frequency (fmax). Affects deterioration.

【0004】これを解決するための指針が、T.Yamamoto
et al.,Symp.on VLSI Tech. Dig.,(1996)p.136 〜137
に記載されている。
[0004] A guideline for solving this is T. Yamamoto.
et al., Symp.on VLSI Tech.Dig., (1996) p.136-137
It is described in.

【0005】上記文献によれば、シリコンMOSFET
の寄生成分の中で最大発振周波数fmax の劣化に大きく
影響をあたえる成分として、ドレイン接合容量とゲート
・ソース間容量との比(Cdb/Cgs)とゲート抵抗(R
g )の2つがあることを示している。いずれの寄生成分
に関しても、より小さい方が最大発振周波数fmax と遮
断周波数fT との比fmax /fT が大きくなる。ここ
で、遮断周波数fT は次式で与えられる。
According to the above document, silicon MOSFET
Among the parasitic components, the components that greatly affect the deterioration of the maximum oscillation frequency fmax are the ratio (Cdb / Cgs) between the drain junction capacitance and the gate-source capacitance and the gate resistance (R
g). For any parasitic components towards smaller increases the ratio fmax / f T of the cut-off frequency f T and the maximum oscillation frequency fmax. Here, the cut-off frequency f T is given by the following equation.

【0006】[0006]

【数1】 fT =gm/2π(Cgs+Cgd) (1) (1)式より、遮断周波数fT は相互コンダクタンス
(gm)、ゲート・ソ一ス間容量(Cgs)、ゲート・
ドレイン間容量(Cgd)にのみ依存することが判る。
遮断周波数fT はゲート抵抗Rg 及びドレイン接合容量
とゲート・ソース間容量との比Cdb/Cgsには依存しな
いため、gm、Cgs、Cgdが一定ならば、最大発振
周波数fmax はゲート抵抗Rg 及びドレイン接合容量と
ゲート・ソース間容量との比Cdb/Cgsを低減させるこ
と、すなわちゲート・ソース間容量Cgsが一定であるた
めドレイン接合容量Cdbを低減させることにより増加す
ることが判る。
F T = gm / 2π (Cgs + Cgd) (1) From the equation (1), the cutoff frequency f T is the transconductance (gm), the gate-source capacitance (Cgs), the gate
It turns out that it depends only on the capacitance between drains (Cgd).
Since the cutoff frequency f T does not depend on the gate resistance Rg and the ratio Cdb / Cgs between the drain junction capacitance and the gate-source capacitance, if gm, Cgs, and Cgd are constant, the maximum oscillation frequency fmax is equal to the gate resistance Rg and the drain. It can be seen that the ratio Cdb / Cgs between the junction capacitance and the gate-source capacitance is reduced, that is, the drain-gate capacitance Cdb is increased because the gate-source capacitance Cgs is constant.

【0007】寄生成分を低減する方法の一つとして、ゲ
ート抵抗Rg を低減させる方法が上記文献において報告
されている。図12はその説明のための図であり、MO
SFETの断面図及び上面図を以って概略的に示してい
る。
As one of the methods for reducing the parasitic component, a method for reducing the gate resistance Rg is reported in the above document. FIG. 12 is a diagram for explaining the above.
FIG. 2 schematically shows a cross-sectional view and a top view of an SFET.

【0008】図12(A)はMOSFETの断面図の一
例である。図12(A)において、MOSFETはシリ
コン基板10、素子分離領域を形成するフィールド酸化
膜12、ゲート酸化膜14、ポリシリコン膜16とタン
グステンシリサイド(WSi 2 )膜18からなるゲート
電極20、サイドウォール22、ソース24、ドレイン
26から構成されており、この場合4つに分割されたM
OSFETが並列に形成されており、図示してないが各
ソース24、ドレイン26及びゲート電極20はそれぞ
れ、共通接続され全体として1つのMOSFETを構成
している。図12(A)上、両端以外のソース24、ド
レイン26は隣接する両側のMOSFETで共通となっ
ている。
FIG. 12A is a sectional view of a MOSFET.
It is an example. In FIG. 12A, the MOSFET is
Field oxidation for forming a substrate 10 and an element isolation region
The film 12, the gate oxide film 14, the polysilicon film 16 and the
Gusten silicide (WSi Two) Gate made of film 18
Electrode 20, sidewall 22, source 24, drain
26, in this case M divided into four parts.
OSFETs are formed in parallel, and although not shown, each
The source 24, the drain 26 and the gate electrode 20 are respectively
And connected together to form one MOSFET as a whole
doing. In FIG. 12 (A), the source 24 other than both ends,
Rain 26 is common to adjacent MOSFETs on both sides.
ing.

【0009】図12(B)は図12(A)のMOSFE
Tの平面図である。ここで、複数に分割された各MOS
FETのゲート幅をフィンガー長(Wf)とすると、こ
の分割されたMOSFET全体のゲート幅(W)は次式
で表せる。
FIG. 12B shows the MOSFE of FIG.
It is a top view of T. Here, each MOS divided into a plurality
Assuming that the gate width of the FET is the finger length (Wf), the gate width (W) of the divided MOSFET as a whole can be expressed by the following equation.

【0010】[0010]

【数2】 W=Wf×ゲート数(n) (2) 上記文献に記載された従来技術では、ゲート幅Wを一定
としておき、フィンガー長Wfを短くすることによりゲ
ート抵抗の低減を図っている。フィンガー長を用いてゲ
ート抵抗(Rg )を表すと次式のようになる。
## EQU00002 ## W = Wf.times.number of gates (n) (2) In the prior art described in the above document, the gate resistance is reduced by keeping the gate width W constant and shortening the finger length Wf. . When the gate resistance (Rg) is expressed using the finger length, the following equation is obtained.

【0011】[0011]

【数3】 Rg =ρsWf/Lg (3) ここでρsはゲート電極の面積抵抗、Lg はゲート長で
ある。式(3)からフィンガー長Wfを短くすることに
より、ゲート抵抗を低減することができることが判る。
Rg = ρsWf / Lg (3) where ρs is the area resistance of the gate electrode, and Lg is the gate length. Equation (3) shows that the gate resistance can be reduced by shortening the finger length Wf.

【0012】上記文献では、分割されたMOSFET全
体のゲート幅をW=20μmにして、フィンガー長Wf
が20μmと5μmの場合を比較している。因に、フィ
ンガー長Wfが5μmの場合、ゲート数は4本となって
いる。
In the above document, the gate width of the entire divided MOSFET is set to W = 20 μm, and the finger length Wf
Are 20 μm and 5 μm. When the finger length Wf is 5 μm, the number of gates is four.

【0013】ゲート長Lg が0.2μmのNMOSFE
Tでは、最大発振周波数fmax は、フィンガー長が5μ
mでは40GHz、フィンガー長が20μmでは15G
Hzとなっており、フィンガー長が5μmになると、2
0μmの場合の3倍以上まで最大発振周波数fmax は増
加する。
NMOS FE having a gate length Lg of 0.2 μm
At T, the maximum oscillation frequency fmax is such that the finger length is 5μ.
40GHz for m, 15G for finger length of 20μm
Hz, and when the finger length becomes 5 μm, 2
The maximum oscillation frequency fmax increases up to three times or more of the case of 0 μm.

【0014】さらに、上記文献ではゲート抵抗を低減す
るためにタングステンシリサイド(WSi2 )の代わり
に、チタンシリサイド(TiSi2 )を使用することを
提案している。そうすることにより、最大発振周波数f
max と遮断周波数fT との比fmax /fT がより大きく
なることを示している。
Further, the above document proposes to use titanium silicide (TiSi 2 ) instead of tungsten silicide (WSi 2 ) in order to reduce gate resistance. By doing so, the maximum oscillation frequency f
The ratio fmax / f T Gayori the max and cutoff frequency f T indicates that increased.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上に
説明した従来技術においては、ゲート抵抗Rg を低下す
ることはできるが、ドレイン接合容量とゲート・ソース
間容量の比(Cdb/Cgs)の低減を行うことができない
ために、fmax /fT の値を十分、大きくすることがで
きず、高周波領域でのMOSFETの動作を十分、改善
することができないという問題があった。
However, in the prior art described above, the gate resistance Rg can be reduced, but the reduction of the ratio (Cdb / Cgs) between the drain junction capacitance and the gate-source capacitance is required. because it can not be performed, fmax / f T value enough, it is impossible to increase enough the MOSFET operation at high frequencies, there is a problem that can not be improved.

【0016】さらに、上述した従来技術のように分割さ
れたMOSFETのゲート電極のフィンガー長を短くす
ることでゲート抵抗をより低減するようにした場合、ソ
ース及びドレインの周辺領域が増えるため、寄生容量が
増大してしまい、高周波領域でのMOSFETの動作を
十分、改善することができないという問題があった。
Further, when the gate resistance is further reduced by shortening the finger length of the gate electrode of the divided MOSFET as in the above-described prior art, the peripheral region of the source and the drain increases, so that the parasitic capacitance is increased. Therefore, there has been a problem that the operation of the MOSFET in the high frequency region cannot be sufficiently improved.

【0017】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、高周波特性の改善を図った電界効果トラン
ジスタ及びその製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a field-effect transistor having improved high-frequency characteristics and a method of manufacturing the same.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1に記載の発明は、半導体基板に形成されたソ
ース領域とドレイン領域との間の前記半導体基板上にゲ
ート電極を前記ソース領域とドレイン領域との間で折り
返すように形成したことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, a gate electrode is provided on a semiconductor substrate between a source region and a drain region formed on the semiconductor substrate. It is formed so as to be folded back between the region and the drain region.

【0019】上記構成の電界効果トランジスタでは、半
導体基板に形成されたソース領域とドレイン領域との間
の前記半導体基板上にゲート電極を前記ソース領域とド
レイン領域との間で折り返すように形成することによ
り、ゲート電極のフィンガー長内におけるゲート幅Wを
大きくすることができ、ドレイン面積(半導体基板にお
けるドレイン領域が占有する面積)を小さくすることが
できる。したがって単位ゲート幅におけるドレイン接合
容量を低減することができ、すなわちドレイン接合容量
とゲート・ソース間容量の比(Cdb/Cgs)を小さくす
ることができ、最大発振周波数fmax と遮断周波数fT
との比fmax /fT を増大させることができるので、よ
り高周波領域でのMOSFET動作が可能になる。
In the field effect transistor having the above structure, a gate electrode is formed on the semiconductor substrate between a source region and a drain region formed on the semiconductor substrate so as to be folded back between the source region and the drain region. Accordingly, the gate width W within the finger length of the gate electrode can be increased, and the drain area (the area occupied by the drain region in the semiconductor substrate) can be reduced. Therefore, the drain junction capacitance at the unit gate width can be reduced, that is, the ratio (Cdb / Cgs) of the drain junction capacitance to the gate-source capacitance can be reduced, and the maximum oscillation frequency fmax and cutoff frequency f T
It is possible to increase the ratio fmax / f T and allows MOSFET operation at higher frequency regions.

【0020】また請求項2に記載の発明は、半導体基板
に形成されたソース領域とドレイン領域との間の前記半
導体基板上にゲート電極を前記ソース領域とドレイン領
域との間で折り返しながら、かつ前記ドレイン領域を包
囲するように形成したことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, a gate electrode is folded between the source region and the drain region on the semiconductor substrate between the source region and the drain region formed on the semiconductor substrate, and It is characterized by being formed so as to surround the drain region.

【0021】上記構成の電界効果トランジスタでは、半
導体基板に形成されたソース領域とドレイン領域との間
の前記半導体基板上にゲート電極を前記ソース領域とド
レイン領域との間で折り返しながら、かつ前記ドレイン
領域を包囲するように形成することにより、請求項1に
記載の発明と同様にゲート電極のフィンガー長内におけ
るゲート幅Wを大きくすることができ、ドレイン面積を
小さくすることができるので、単位ゲート幅におけるド
レイン接合容量を低減することができ、すなわちドレイ
ン接合容量とゲート・ソース間容量の比(Cdb/Cgs)
を小さくすることができ、最大発振周波数fmax と遮断
周波数fT との比fmax /fT を増大させることができ
るので、より高周波領域でのMOSFET動作が可能に
なる。
In the field effect transistor having the above structure, the gate electrode is folded between the source region and the drain region on the semiconductor substrate between the source region and the drain region formed on the semiconductor substrate, and By forming so as to surround the region, the gate width W within the finger length of the gate electrode can be increased and the drain area can be reduced as in the first aspect of the present invention. The drain junction capacitance in the width can be reduced, that is, the ratio of the drain junction capacitance to the gate-source capacitance (Cdb / Cgs)
Can be reduced, it is possible to increase the ratio fmax / f T of the maximum oscillation frequency fmax and the cut-off frequency f T, it is possible to MOSFET operation at higher frequency regions.

【0022】また請求項3に記載の発明は、請求項1ま
たは2のいずれかに記載の電界効果トランジスタにおい
て、前記半導体基板に形成されたソース領域とドレイン
領域との間の前記半導体基板上に形成された折り返しの
あるゲート電極の少なくとも上部全面に接するように低
抵抗の金属膜を形成したことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the field effect transistor according to any one of the first and second aspects, the semiconductor device is provided on the semiconductor substrate between a source region and a drain region formed in the semiconductor substrate. A low-resistance metal film is formed so as to be in contact with at least the entire upper surface of the folded gate electrode.

【0023】上記構成の電界効果トランジスタでは、半
導体基板に形成されたソース領域とドレイン領域との間
の前記半導体基板上に形成された折り返しのあるゲート
電極の少なくとも上部全面に接するようにタングステン
(W)等の低抵抗の金属膜を形成したので、ゲート抵抗
を非常に小さくすることができる。また請求項1、2の
発明と同様にゲート電極を折り返した構造にしたので、
ドレイン面積を小さくすることができ、単位ゲート幅に
おけるドレイン接合容量を低減することができ、すなわ
ちドレイン接合容量とゲート・ソース間容量の比(Cdb
/Cgs)を小さくすることができ、最大発振周波数fma
x と遮断周波数fT との比fmax /fTを増大させるこ
とができるので、より高周波領域でのMOSFET動作
が可能になる。
In the field effect transistor having the above structure, tungsten (W) is formed so as to be in contact with at least the entire upper part of the folded gate electrode formed on the semiconductor substrate between the source region and the drain region formed on the semiconductor substrate. ), The gate resistance can be made very small. Also, the gate electrode is folded back in the same manner as in the first and second aspects of the invention.
The drain area can be reduced, and the drain junction capacitance per unit gate width can be reduced, that is, the ratio of the drain junction capacitance to the gate-source capacitance (Cdb
/ Cgs) can be reduced, and the maximum oscillation frequency fma
it is possible to increase the ratio fmax / f T of the x and the cut-off frequency f T, it is possible to MOSFET operation at higher frequency regions.

【0024】また請求項4に記載の発明は、半導体基板
におけるソースが形成される領域とドレインが形成され
る領域との間の前記半導体基板上に第1の絶縁膜を介し
て前記ソースが形成される領域とドレインが形成される
領域との間で折り返すようにゲート電極となる導電性膜
を形成する第1の工程と、前記半導体基板に浅接合のソ
ース領域及びドレイン領域を形成するためのイオン注入
を行う第2の工程と、前記導電性膜を含む半導体基板上
に前記第1の絶縁膜と同一材料の第2の絶縁膜を形成し
た後、エッチバックを行ない、前記導電性膜を支持する
サイドウォールを形成する第3の工程と、前記半導体基
板に形成される浅接合のソース領域及びドレイン領域を
深接合とするためのイオン注入を行ない、その後に深接
合のソース領域及びドレイン領域を電気的に活性化する
ための熱処理を行う第4の工程と、前記サイドウォール
を有する導電性膜を含む半導体基板表面に第1、第2の
絶縁膜と同一材料の第3の絶縁膜を形成する第5の工程
と、前記第3の絶縁膜とエッチングレートが略、等しい
有機ガラスを前記第3の絶縁膜上に塗布した後、熱処理
を行うことにより前記第3の絶縁膜表面を平坦化する第
6の工程と、第6の工程で平坦化された前記第3の絶縁
膜に対してエッチバックを行ない前記導電性膜の表面を
前記第3の絶縁膜から露出させる第7の工程と、第7の
工程で表面が露出した前記導電性膜表面及び前記第3の
絶縁膜表面に低抵抗金属膜を形成し、パターニングを行
うことにより前記導電性膜の上面及び該導電性膜の周辺
領域に低抵抗金属膜を形成する第8の工程を含む。
According to a fourth aspect of the present invention, the source is formed on the semiconductor substrate between the region where the source is formed and the region where the drain is formed on the semiconductor substrate via the first insulating film. A first step of forming a conductive film serving as a gate electrode so as to be folded between a region to be formed and a region in which a drain is formed, and forming a shallow junction source region and a drain region in the semiconductor substrate. A second step of performing ion implantation, and after forming a second insulating film of the same material as the first insulating film on the semiconductor substrate including the conductive film, performing an etch back to remove the conductive film. A third step of forming a supporting sidewall, and ion implantation for forming a shallow junction source region and a drain region formed in the semiconductor substrate into a deep junction; A fourth step of performing a heat treatment for electrically activating the drain region; and a third insulating layer made of the same material as the first and second insulating films on the surface of the semiconductor substrate including the conductive film having the sidewalls. A fifth step of forming a film, and applying an organic glass having an etching rate substantially equal to that of the third insulating film on the third insulating film, and then performing a heat treatment to thereby form a surface of the third insulating film. A sixth step of flattening the third insulating film, and a seventh step of performing etch-back on the third insulating film planarized in the sixth step to expose a surface of the conductive film from the third insulating film. Forming a low-resistance metal film on the surface of the conductive film and the surface of the third insulating film, the surfaces of which are exposed in the seventh step, and performing patterning on the upper surface of the conductive film and the conductive film. Forming a low-resistance metal film in a peripheral region of the film; Comprising the step.

【0025】上記構成の電界効果トランジスタの製造方
法では、半導体基板に形成されたソース領域とドレイン
領域との間の前記半導体基板上にゲート電極を折り返す
ように形成し、かつ該ゲート電極の上面及びゲート電極
の周辺領域に接するようにタングステン(W)等の低抵
抗金属膜を形成するようにしたので、ゲート抵抗及びド
レイン接合容量の低減が図れ、最大発振周波数fmax と
遮断周波数fT との比fmax /fT を増大させることが
できるので、より高周波領域でのMOSFET動作が可
能な電界効果トランジスタが得られる。
In the method of manufacturing a field effect transistor having the above structure, a gate electrode is formed on the semiconductor substrate between the source region and the drain region formed on the semiconductor substrate so as to be folded, and the upper surface of the gate electrode and since so as to form a low-resistance metal film such as tungsten (W) in contact with the peripheral area of the gate electrode, Hakare to reduce the gate resistance and the drain junction capacitance, the ratio of the maximum oscillation frequency fmax and the cut-off frequency f T it is possible to increase the fmax / f T, more MOSFET operation in a high frequency region can be field effect transistor is obtained.

【0026】また請求項5に記載の発明は、半導体基板
におけるソースが形成される領域とドレインが形成され
る領域との間の前記半導体基板上に第1の絶縁膜を介し
て前記ソースが形成される領域とドレインが形成される
領域との間で折り返すようにゲート電極となる導電性膜
を形成し、かつ該導電性膜の上面に前記第1の絶縁膜に
比してエッチングレートが高い材料で形成された第2の
絶縁膜を形成する第1の工程と、前記半導体基板に浅接
合のソース領域及びドレイン領域を形成するためのイオ
ン注入を行う第2の工程と、前記導電性膜及び第2の絶
縁膜が積層された部分を含む半導体基板上に前記第1の
絶縁膜と同一材料の第3の絶縁膜を形成した後、エッチ
バックを行ない、前記導電性膜及び第2の絶縁膜が積層
された部分を支持するサイドウォールを形成する第3の
工程と、前記半導体基板に形成される浅接合のソース領
域及びドレイン領域を深接合とするためのイオン注入を
行ない、その後に深接合のソース領域及びドレイン領域
を電気的に活性化するための熱処理を行う第4の工程
と、前記サイドウォールを有する導電性膜及び第2の絶
縁膜が積層された部分を含む半導体基板上に第1、第3
の絶縁膜と同一材料の第4の絶縁膜を形成する第5の工
程と、前記第4の絶縁膜とエッチングレートが略、等し
い有機ガラスを前記第4の絶縁膜上に塗布した後、熱処
理を行うことにより前記第4の絶縁膜表面を平坦化する
第6の工程と、第6の工程で平坦化された前記第4の絶
縁膜に対してエッチバックを行ない、前記第2の絶縁膜
の表面を前記第4の絶縁膜から露出させる第7の工程
と、第7の工程で表面が露出した前記第2の絶縁膜及び
第4の絶縁膜に対してウエットエッチングを行ない、前
記第2の絶縁膜を除去する第8の工程と、第8の工程で
前記第2の絶縁膜が除去されることにより前記第4の絶
縁膜に形成される凹部の底面において表面が露出した前
記導電性膜表面及び前記第4の絶縁膜表面に低抵抗金属
膜を形成し、パターニングを行うことにより前記導電性
膜と電気的に接続され、該導電性膜の上部及びその周辺
領域に低抵抗金属膜を形成する第9の工程を含む。
According to a fifth aspect of the present invention, the source is formed on the semiconductor substrate between the region where the source is formed and the region where the drain is formed on the semiconductor substrate via the first insulating film. A conductive film serving as a gate electrode is formed so as to be folded between a region where a drain is formed and a region where a drain is formed, and the etching rate is higher on the upper surface of the conductive film than the first insulating film. A first step of forming a second insulating film formed of a material, a second step of performing ion implantation for forming a source region and a drain region having a shallow junction in the semiconductor substrate, and the conductive film And forming a third insulating film of the same material as the first insulating film on the semiconductor substrate including the portion where the second insulating film is laminated, and then performing an etch back to form the conductive film and the second insulating film. Supports the part where the insulating film is laminated A third step of forming sidewalls, and ion implantation for forming deep junctions in the shallow junction source and drain regions formed in the semiconductor substrate. A fourth step of performing a heat treatment for electrically activating, and first and third steps on a semiconductor substrate including a portion where the conductive film having the sidewall and the second insulating film are stacked.
A fifth step of forming a fourth insulating film of the same material as that of the fourth insulating film, and applying an organic glass having an etching rate substantially equal to that of the fourth insulating film on the fourth insulating film; Performing a step of flattening the surface of the fourth insulating film, and performing etch-back on the fourth insulating film planarized in the sixth step to form the second insulating film. A seventh step of exposing the surface of the second insulating film from the fourth insulating film; and performing wet etching on the second insulating film and the fourth insulating film, the surfaces of which are exposed in the seventh step. An eighth step of removing the insulating film, and the conductive step in which the surface is exposed at the bottom surface of the concave portion formed in the fourth insulating film by removing the second insulating film in the eighth step. Forming a low-resistance metal film on the film surface and the fourth insulating film surface, The conductive film and are electrically connected by performing ring includes a ninth step of forming a low-resistance metal film on top and its peripheral region of the conductive film.

【0027】上記構成の電界効果トランジスタの製造方
法では、半導体基板に形成されたソース領域とドレイン
領域との間の前記半導体基板上にゲート電極を折り返す
ように形成し、かつ該ゲート電極の上面及びゲート電極
の周辺領域に接するようにタングステン(W)等の低抵
抗金属膜を形成すると共に、ゲート電極上に形成された
低抵抗金属膜のゲート電極上面からのオーバサイズ部
(ゲート電極上部からのはみ出し部分)においてドレイ
ン領域が形成された半導体基板表面との距離を長くする
ようにしたので、ゲート電極のゲート抵抗及びドレイン
接合容量を低減することができ、また低抵抗金属膜とソ
ース領域あるいはドレイン領域との間に発生する寄生容
量であるゲート・ソース間容量Cgs及びゲート・ドレ
イン間容量Cgdを低減することができる。このため、
最大発振周波数fmax と遮断周波数fT との比fmax /
T を増大させることができるので、より高周波領域で
のMOSFET動作が可能な電界効果トランジスタが得
られる。
In the method of manufacturing a field-effect transistor having the above structure, a gate electrode is formed on the semiconductor substrate between the source region and the drain region formed on the semiconductor substrate so as to be folded, and the upper surface of the gate electrode and A low-resistance metal film such as tungsten (W) is formed so as to be in contact with a peripheral region of the gate electrode, and an oversized portion of the low-resistance metal film formed on the gate electrode from the upper surface of the gate electrode (from an upper portion of the gate electrode). Since the distance between the drain region and the surface of the semiconductor substrate at the protruding portion is increased, the gate resistance and the drain junction capacitance of the gate electrode can be reduced, and the low resistance metal film and the source region or the drain region can be reduced. The gate-source capacitance Cgs and the gate-drain capacitance Cgd, which are parasitic capacitances generated between the region and It can be reduced. For this reason,
The maximum oscillation frequency fmax and the ratio fmax of the cut-off frequency f T /
Since f T can be increased, a field effect transistor capable of operating a MOSFET in a higher frequency region can be obtained.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。図1には、本発明の第1の実施形態に係
る電界効果トランジスタ(MOSFET)の平面構成が
概略的に示されている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a plane configuration of a field-effect transistor (MOSFET) according to a first embodiment of the present invention.

【0029】図1(A)に示すMOSFETは、ゲート
電極30、ソース領域32、ドレイン領域34から構成
されており、ゲート電極30は半導体基板に形成された
ソース領域32とドレイン領域34との間で矩形の折り
返し部31で複数回(図1(A)の例では9回)折り返
されてジグザグ状に形成されている。
The MOSFET shown in FIG. 1A includes a gate electrode 30, a source region 32, and a drain region 34. The gate electrode 30 is provided between a source region 32 and a drain region 34 formed on a semiconductor substrate. Are folded a plurality of times (9 times in the example of FIG. 1A) at the rectangular folded portion 31 to form a zigzag shape.

【0030】ゲート電極30にはサイドウォールが実際
には形成されるが、説明の便宜上、図面上では省略して
ある。このように、ソース領域32とドレイン領域34
との間でゲート電極30を複数回、折り返すように半導
体基板上に形成することにより、ゲート電極30のフィ
ンガー長Wf 内におけるゲート幅Wを大きくすることが
でき、同一のゲート幅Wで比較すると、図1(A)に示
す形状のゲート電極を有するMOSFETでは通常の直
線状のゲート電極を有するMOSFET(図2(C)参
照)よりも半導体基板におけるソース領域及びドレイン
領域の占有面積を小さくすることができるので、ソース
接合容量及びドレイン接合容量を大幅に低減することが
できる。
Although sidewalls are actually formed on the gate electrode 30, they are omitted in the drawings for convenience of explanation. Thus, the source region 32 and the drain region 34
The gate width W within the finger length Wf of the gate electrode 30 can be increased by forming the gate electrode 30 on the semiconductor substrate so as to be folded a plurality of times between the two. In the MOSFET having the gate electrode having the shape shown in FIG. 1A, the area occupied by the source region and the drain region in the semiconductor substrate is made smaller than that of the MOSFET having the normal linear gate electrode (see FIG. 2C). Therefore, the source junction capacitance and the drain junction capacitance can be significantly reduced.

【0031】また、図1(A)に示すMOSFETのゲ
ート電極30の形状は矩形の折り返し部31で折り返し
ているが、この形状のゲート電極30をフォトリソグラ
フィ等のリソグラフィ技術で形成する場合に線幅の細い
直角のパターンを形成するのが難しいため、図1(B)
に示すようにゲート電極30の折り返し部31を多角形
状に形成するか、図1(C)に示すようにゲート電極3
0の折り返し部31を円形状に形成することが望まし
い。
The shape of the gate electrode 30 of the MOSFET shown in FIG. 1A is folded at a rectangular folded portion 31. When the gate electrode 30 having this shape is formed by a lithography technique such as photolithography, a line is formed. Since it is difficult to form a thin rectangular pattern at right angles, FIG.
The folded portion 31 of the gate electrode 30 is formed in a polygonal shape as shown in FIG.
It is desirable that the 0-turned portion 31 is formed in a circular shape.

【0032】ソース接合容量及びドレイン接合容量はそ
れぞれ、半導体基板におけるソース領域及びドレイン領
域の占有面積に比例するので、図1に示す折り返し形状
のゲート電極を有するMOSFETのドレイン領域の面
積を求め、ゲート電極の形状を折り返し形状にした場合
の優位性について説明する。尚、ソース領域の面積の計
算についてはドレイン領域の計算と同様であるので以
下、ドレイン領域の計算についてのみ説明する。簡単の
ため、図1(A)に示すゲート電極30を有するMOS
FETについてドレイン領域34の面積の計算を行う。
Since the source junction capacitance and the drain junction capacitance are respectively proportional to the area occupied by the source region and the drain region in the semiconductor substrate, the area of the drain region of the MOSFET having the folded gate electrode shown in FIG. The advantage in the case where the shape of the electrode is a folded shape will be described. Since the calculation of the area of the source region is the same as the calculation of the drain region, only the calculation of the drain region will be described below. For simplicity, a MOS having a gate electrode 30 shown in FIG.
The area of the drain region 34 is calculated for the FET.

【0033】図2(A)に、図1(A)に示すMOSF
ETの各部のディメンションの一例を示す。図2(A)
においてゲート電極30のフィンガー長Wfを10μ
m、ゲート長Lgを0.2μm、折り返し長Lzを2.
0μm、折り返し幅Wzを0.8μmとした。またゲー
ト電極30とフィールドエッジとの距離Liを2.0μ
mとする。
FIG. 2A shows the MOSF shown in FIG.
An example of the dimension of each part of ET is shown. FIG. 2 (A)
The finger length Wf of the gate electrode 30 is 10 μm.
m, the gate length Lg is 0.2 μm, and the turnback length Lz is 2.
0 μm, and the folded width Wz was 0.8 μm. Further, the distance Li between the gate electrode 30 and the field edge is set to 2.0 μm.
m.

【0034】図2(A)に示すMOSFETの実質的な
ゲート幅Wは24μmである(コーナーの部分(図2
(B)に示すゲート電極30の直角に折れ曲がる角の部
分30C)は計算に入れていない)。
The substantial gate width W of the MOSFET shown in FIG. 2A is 24 μm (the corner portion (FIG. 2)
(A corner portion 30C) of the gate electrode 30 that is bent at a right angle shown in FIG. 3B is not included in the calculation.

【0035】また通常の直線状で、かつ等価なゲート幅
のゲート電極を有するMOSFETの平面構成を図2
(C)に示す。図2(A)及び図2(C)に示すそれぞ
れのMOSFETのドレイン領域34の面積は、図2
(A)に示すMOSFETでは27.2μm2 、図2
(C)に示すMOSFETでは48μm2 であり、図2
(A)に示す折り返し形状のゲート電極にすることによ
り通常の直線状のゲート電極を有するMOSFETに比
してドレイン領域の面積をほぼ半分にすることができ
る。このため、ゲート電極の形状を折り返し形状にする
ことにより通常の直線状のゲート電極を有するMOSF
ETに比してドレイン接合容量Cdbを約半分に低減する
ことが可能であることが判る。ソース接合容量について
も同様にゲート電極の形状を折り返し形状にすることに
より通常の直線状のゲート電極を有するMOSFETに
比して約半分に低減することが可能である。
FIG. 2 shows a plan view of a normal MOSFET having a gate electrode having a linear shape and an equivalent gate width.
It is shown in (C). The area of the drain region 34 of each of the MOSFETs shown in FIGS.
2A is 27.2 μm 2 in the MOSFET shown in FIG.
A 48 [mu] m 2 in MOSFET (C), the 2
By using the folded gate electrode shown in FIG. 3A, the area of the drain region can be reduced to almost half as compared with a MOSFET having a normal linear gate electrode. For this reason, by making the shape of the gate electrode a folded shape, a MOSF having an ordinary linear gate electrode is formed.
It can be seen that the drain junction capacitance Cdb can be reduced to about half that of ET. Similarly, the source junction capacitance can be reduced to about half as compared with a MOSFET having a normal linear gate electrode by making the shape of the gate electrode a folded shape.

【0036】また、上記の説明の際の数値は一例に過き
ず、ゲート電極30の折り返し長Lzをさらに長くする
か、あるいはゲート電極30の折り返し幅Wzをさらに
短くすることにより、単位ゲート幅Wあたりのドレイン
接合容量を低減することが可能である。
Further, the numerical values in the above description are just examples, and the unit gate width Wz can be increased by further increasing the folded length Lz of the gate electrode 30 or further decreasing the folded width Wz of the gate electrode 30. It is possible to reduce the drain junction capacitance per unit.

【0037】本発明の第1の実施の形態に係る電界効果
トランジスタ(MOSFET)によれば、半導体基板に
形成されたソース領域とドレイン領域との間の前記半導
体基板上にゲート電極を前記ソース領域とドレイン領域
との間で折り返すように形成することにより、ゲート電
極のフィンガー長内におけるゲート幅Wを大きくするこ
とができ、ドレイン面積(半導体基板におけるドレイン
領域が占有する面積)を小さくすることができる。した
がって単位ゲート幅におけるドレイン接合容量を低減す
ることができ、すなわちドレイン接合容量とゲート・ソ
ース間容量の比(Cdb/Cgs)を小さくすることがで
き、最大発振周波数fmax と遮断周波数f T との比fma
x /fT を増大させることができるので、より高周波領
域でのMOSFET動作が可能になる。
Field effect according to the first embodiment of the present invention
According to the transistor (MOSFET), the semiconductor substrate
The semiconductor between the formed source and drain regions;
A gate electrode on the body substrate, the source region and the drain region
The gate electrode is formed by folding back
Increase the gate width W within the finger length of the pole
And the drain area (the drain on the semiconductor substrate)
Area occupied by the region) can be reduced. did
Therefore, the drain junction capacitance at the unit gate width is reduced.
The drain junction capacitance and the gate
The ratio of capacitance between sources (Cdb / Cgs) can be reduced.
The maximum oscillation frequency fmax and the cutoff frequency f TAnd the ratio fma
x / fTHigher frequency area
MOSFET operation in the region.

【0038】次に本発明の第2の実施の形態に係る電界
効果トランジスタ(MOSFET)の概略的な平面構成
を図3に示す。
Next, FIG. 3 shows a schematic plan configuration of a field effect transistor (MOSFET) according to a second embodiment of the present invention.

【0039】図3に示すMOSFETは、ゲート電極3
0、ソース領域32及びドレイン領域34から構成され
ており、ゲート電極30がソース領域32とドレイン領
域34との間で矩形の折り返し部31で複数回、ジグザ
グ状に折り返され、かつドレイン領域34の周囲を包囲
するように形成されている。ゲート電極30にはサイド
ウォールが実際には形成されるが、説明の便宜上、図面
上では省略してある。
The MOSFET shown in FIG.
0, a source region 32 and a drain region 34, and the gate electrode 30 is folded in a zigzag manner a plurality of times at the rectangular folded portion 31 between the source region 32 and the drain region 34. It is formed so as to surround the periphery. Although sidewalls are actually formed on the gate electrode 30, they are omitted in the drawings for convenience of explanation.

【0040】図3に示すMOSFETのゲート電極30
の形状はソース領域32とドレイン領域34との間で矩
形の折り返し部31で折り返しているが、フォトリソグ
ラフィ等のリソグラフィ技術で線幅の細いの直角形状の
パターンを形成するのは難しいため、第1の実施形態の
ようにゲート電極30の折り返し部31を多角形状に形
成するか、ゲート電極30の折り返し部31を円形状に
形成することが望ましい。
The gate electrode 30 of the MOSFET shown in FIG.
Is folded at the rectangular folded portion 31 between the source region 32 and the drain region 34. However, it is difficult to form a right-angled pattern with a small line width by a lithography technique such as photolithography. It is desirable that the folded portion 31 of the gate electrode 30 be formed in a polygonal shape as in the first embodiment, or that the folded portion 31 of the gate electrode 30 be formed in a circular shape.

【0041】このように、ゲート電極30をソース領域
32とドレイン領域34との間で折り返すように形成
し、かつドレイン領域34の周囲を包囲するように半導
体基板上に形成することにより、ゲート電極30のフィ
ンガー長Wf 内におけるゲート幅Wを大きくすることが
でき、同一のゲート幅Wで比較すると、図3に示す形状
のゲート電極を有するMOSFETでは通常の直線状の
ゲート電極を有するMOSFETよりも半導体基板にお
けるドレイン領域の占有面積を小さくすることができる
ので、ドレイン接合容量を大幅に低減することができ
る。
As described above, the gate electrode 30 is formed so as to be folded between the source region 32 and the drain region 34 and is formed on the semiconductor substrate so as to surround the periphery of the drain region 34. It is possible to increase the gate width W within the finger length Wf of 30. When compared with the same gate width W, the MOSFET having the gate electrode having the shape shown in FIG. 3 is more than the MOSFET having the normal linear gate electrode. Since the area occupied by the drain region in the semiconductor substrate can be reduced, the drain junction capacitance can be significantly reduced.

【0042】ドレイン接合容量は半導体基板におけるド
レイン領域の占有面積に比例するので、図3に示す折り
返し形状のゲート電極を有するMOSFETのドレイン
領域の面積を求め、ゲート電極30を図3に示す形状に
した場合の優位性について説明する。
Since the drain junction capacitance is proportional to the area occupied by the drain region in the semiconductor substrate, the area of the drain region of the MOSFET having the folded gate electrode shown in FIG. 3 is obtained, and the gate electrode 30 is formed into the shape shown in FIG. The superiority of this case will be described.

【0043】図3に示したMOSFETは第1の実施の
形態に係るMOSFETとはゲート電極の形状が異なる
が、図4にMOSFETの各部の名称は同一にして各部
のディメンジョンの一例を示す。図4においてゲート電
極30のフィンガー長Wfを5.6μm、ゲート長Lg
を0.2μm、折り返し長Lzを2.0μm、折り返し
幅Wzを0.8μmとし、またゲートとフィールドエッ
ジとの間の距離Liを2.0μmとする。
Although the MOSFET shown in FIG. 3 is different from the MOSFET according to the first embodiment in the shape of the gate electrode, FIG. 4 shows an example of the dimensions of each part with the same name of each part of the MOSFET. In FIG. 4, the finger length Wf of the gate electrode 30 is 5.6 μm, and the gate length Lg.
Is 0.2 μm, the folded length Lz is 2.0 μm, the folded width Wz is 0.8 μm, and the distance Li between the gate and the field edge is 2.0 μm.

【0044】図4に示すMOSFETの実質的なゲート
幅Wは24μmである(コーナーの部分(ゲート電極3
0の直角に折れ曲がる角の部分)は計算に入れていな
い)。この値は、第1の実施の形態に係るMOSFET
のゲート電極のゲート幅と同一である。この場合にドレ
イン領域の半導体基板上で占有する面積、すなわちドレ
イン面積は13.4μm2 であり、図2(A)に示すM
OSFETの場合のドレイン面積27.2μm2 の半分
以下の面積となっている。同一のゲート幅で正方形のゲ
ート形状にした場合、1辺の長さは6μmとなる。その
正方形のゲート電極で包囲された内側の領域にドレイン
領域を形成した場合には、ドレイン面積は36μm2
なり、ゲート電極を折り返した場合の3倍以上の面積と
なってしまう。
The substantial gate width W of the MOSFET shown in FIG. 4 is 24 μm (the corner portion (gate electrode 3
Corners that are bent at a right angle of 0) are not included in the calculation). This value corresponds to the MOSFET according to the first embodiment.
Is the same as the gate width of the gate electrode. In this case, the area occupied by the drain region on the semiconductor substrate, that is, the drain area is 13.4 μm 2 , and the M shown in FIG.
The area is less than half the drain area of 27.2 μm 2 in the case of OSFET. In the case of a square gate shape with the same gate width, the length of one side is 6 μm. When the drain region is formed in the inner region surrounded by the square gate electrode, the drain area is 36 μm 2 , which is three times or more as large as that when the gate electrode is folded.

【0045】以上に説明したように、ゲート電極30を
ソース領域32とドレイン領域34との間で矩形の折り
返し部31で複数回、ジグザグ状に折り返しながら、か
つドレイン領域を包囲するように形成することにより、
実効的なゲート幅Wが増加し、かつ、ドレイン領域の面
積を小さくすることができるので、単位ゲート幅当たり
のドレイン接合容量Cdbを低減することが可能となる。
As described above, the gate electrode 30 is formed between the source region 32 and the drain region 34 at the rectangular folded portion 31 in a zigzag manner a plurality of times while surrounding the drain region. By doing
Since the effective gate width W can be increased and the area of the drain region can be reduced, the drain junction capacitance Cdb per unit gate width can be reduced.

【0046】また、上記の説明の際の数値は一例に過き
ず、ゲート電極の折り返し長Lz、折り返し幅Wzを最
適化することにより、単位ゲート幅当たりのドレイン接
合容量を低減することが可能である。
Further, the numerical values in the above description are just examples, and the drain junction capacitance per unit gate width can be reduced by optimizing the turn length Lz and the turn width Wz of the gate electrode. is there.

【0047】本発明の第2の実施の形態に係る電界効果
トランジスタ(MOSFET)によれば、半導体基板に
形成されたソース領域とドレイン領域との間の前記半導
体基板上にゲート電極を前記ソース領域とドレイン領域
との間で折り返しながら、かつ前記ドレイン領域を包囲
するように形成することにより、請求項1に記載の発明
と同様にゲート電極のフィンガー長内におけるゲート幅
Wを大きくすることができ、ドレイン面積を小さくする
ことができるので、単位ゲート幅におけるドレイン接合
容量を低減することができ、すなわちドレイン接合容量
とゲート・ソース間容量の比(Cdb/Cgs)を小さくす
ることができ、最大発振周波数fmax と遮断周波数fT
との比fmax /fT を増大させることができるので、よ
り高周波領域でのMOSFET動作が可能になる。
According to the field effect transistor (MOSFET) according to the second embodiment of the present invention, a gate electrode is provided on the semiconductor substrate between the source region and the drain region formed on the semiconductor substrate. The gate width W within the finger length of the gate electrode can be increased in the same manner as in the first aspect of the present invention, by forming the gate electrode so as to be folded between the gate electrode and the drain region and to surround the drain region. Since the drain area can be reduced, the drain junction capacitance per unit gate width can be reduced, that is, the ratio (Cdb / Cgs) of the drain junction capacitance to the gate-source capacitance can be reduced, and oscillation frequency fmax and the cut-off frequency f T
It is possible to increase the ratio fmax / f T and allows MOSFET operation at higher frequency regions.

【0048】次に図5及び図9に本発明の第3の実施の
形態に係る電界効果トランジスタ(MOSFET)の概
略的な平面構成を示す。図5(A)〜(C)に示すMO
SFETは、図1(A)〜(C)に示す本発明の第1の
実施の形態に係るMOSFETと同一構造で、ゲート電
極30、ソース領域32及びドレイン領域34から構成
されており、更にソース領域32とドレイン領域34と
の間で折り返すように形成されたゲート30の上面及び
その周辺領域全体を覆うようにタングステン(W)等の
低抵抗金属膜40が形成された構造となっている。ゲー
ト電極30にはサイドウォールが実際には形成される
が、説明の便宜上、図面上では省略してある。また、こ
の低抵抗金属膜40とゲート電極30は直接、接触して
いる。
Next, FIGS. 5 and 9 show a schematic plan configuration of a field effect transistor (MOSFET) according to a third embodiment of the present invention. MO shown in FIGS. 5A to 5C
The SFET has the same structure as the MOSFET according to the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1A to 1C, and includes a gate electrode 30, a source region 32, and a drain region 34. A low resistance metal film 40 such as tungsten (W) is formed so as to cover the upper surface of the gate 30 formed so as to be folded between the region 32 and the drain region 34 and the entire peripheral region. Although sidewalls are actually formed on the gate electrode 30, they are omitted in the drawings for convenience of explanation. The low resistance metal film 40 and the gate electrode 30 are in direct contact.

【0049】このように、実際にMOSFET動作をす
るためのゲート電極30の上面にゲート抵抗Rgを低減
するための低抵抗金属膜をゲート電極30の上面及びそ
の周辺領域まで全面に形成することにより、ゲート電極
30の抵抗値を非常に小さくすることができる。また、
MOSFETの動作はあくまでゲート電極30によって
行なわれるため、ゲート電極30の上部に形成される金
属膜の形状はどのように形成されていても問題ない。
As described above, by forming a low resistance metal film for reducing the gate resistance Rg on the entire surface up to the upper surface of the gate electrode 30 and its peripheral region on the upper surface of the gate electrode 30 for actually performing the MOSFET operation. In addition, the resistance value of the gate electrode 30 can be made very small. Also,
Since the operation of the MOSFET is performed only by the gate electrode 30, there is no problem in any shape of the metal film formed on the gate electrode 30.

【0050】一方、図9に示すMOSFETは、図3に
示す第2の実施形態に係るMOSFETと同一構造で、
ゲート電極30、ソース領域32及びドレイン領域34
から構成されており、更にソース領域32とドレイン領
域34との間で折り返すように形成されたゲート電極3
0の上面のみを覆うようにタングステン(W)等の低抵
抗金属膜50が形成された構造となっている。この場合
も、図5に示すMOSFETと同様にゲート電極30の
抵抗値を非常に小さくすることができる。
On the other hand, the MOSFET shown in FIG. 9 has the same structure as the MOSFET according to the second embodiment shown in FIG.
Gate electrode 30, source region 32 and drain region 34
And a gate electrode 3 formed so as to be folded back between the source region 32 and the drain region 34.
In this structure, a low-resistance metal film 50 such as tungsten (W) is formed so as to cover only the upper surface of the zero. Also in this case, similarly to the MOSFET shown in FIG. 5, the resistance value of the gate electrode 30 can be made very small.

【0051】次に、図5及び図9に示す構造のNチャン
ネルMOSFET(以下、NMOSFETと記す。)の
製造方法を図6及び図7を参照して説明する。図6及び
図7は、図5(A)のA−A’切断線による断面図によ
りNMOSFETの製造工程を概略的に示した工程図で
ある。但し、図5(A)は概略的にMOSFETの平面
構造を示したものであるので図5(A)と、図6および
図7とでは各部の参照番号は一致させていない。
Next, a method of manufacturing an N-channel MOSFET (hereinafter, referred to as an NMOSFET) having the structure shown in FIGS. 5 and 9 will be described with reference to FIGS. FIG. 6 and FIG. 7 are process diagrams schematically showing a manufacturing process of the NMOSFET with reference to a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. However, since FIG. 5A schematically shows the planar structure of the MOSFET, the reference numerals of the respective parts are not the same in FIG. 5A and FIG. 6 and FIG.

【0052】まず、既知の技術で不純物濃度が1×10
17cm-3程度のウエルを形成したシリコン基板60に、
素子分離領域62を600nmの厚さに形成する。次い
で、イオン注入領域を限定するためのマスクになるレジ
ストパターン(図示せず)が形成される。このレジスト
パターンをマスクとしゲートの下になる領域64にの
み、ショートチャネル効果を抑えるためのパンチスルー
ストップインプラ、及び閾値電圧VT を制御するための
T コントロールインプラをイオン注入法により行な
う。パンチスルーストップインプラは、例えば、Bを加
速電圧45KeVで4×1012cm-2導入し、VT コン
トロールインプラは、例えば、フッ化ボロン(BF2
を加速電圧90KeVで4×1012cm-2導入すること
により行う(図6(A))。
First, the impurity concentration is set to 1 × 10 by a known technique.
On a silicon substrate 60 on which a well of about 17 cm -3 has been formed,
The element isolation region 62 is formed to a thickness of 600 nm. Next, a resist pattern (not shown) serving as a mask for defining an ion implantation region is formed. Only this resist pattern in the region 64 to be under the mask gate, performs punch-through stop implant for suppressing the short channel effect, and the V T control implantation for controlling a threshold voltage V T by ion implantation. Punch-through stop implantation, for example, B and acceleration voltage 4 × 10 12 cm -2 was introduced at 45 KeV, V T control implantation, for example, boron fluoride (BF 2)
By introducing 4 × 10 12 cm −2 at an acceleration voltage of 90 KeV (FIG. 6A).

【0053】次に、酸化炉において800℃でゲート酸
化膜(SiO2 膜)66を膜厚が4nmとなるように形
成する。この上に、LPCVD法により導電性膜である
ポリシリコン膜68を膜厚が200nmになるように形
成した後、ゲート電極をパターニングするためのマスク
になるレジストパターン(図示せず)を形成する。この
レジストパターンをマスクとしポリシリコン膜68の不
要部分がエッチングされ、0.2μm程度のゲート長の
ゲート電極68が形成される(図6(B))。
Next, a gate oxide film (SiO 2 film) 66 is formed in an oxidation furnace at 800 ° C. so as to have a thickness of 4 nm. A polysilicon film 68, which is a conductive film, is formed thereon by LPCVD so as to have a thickness of 200 nm, and then a resist pattern (not shown) serving as a mask for patterning a gate electrode is formed. Unnecessary portions of the polysilicon film 68 are etched using the resist pattern as a mask to form a gate electrode 68 having a gate length of about 0.2 μm (FIG. 6B).

【0054】この後、イオン注入法によりAsを加速電
圧10KeVで1×1015cm-2導入し、浅い接合のソ
ース領域70及びドレイン領域72(浅接合のソース領
域及びドレイン領域)が形成される(図6(C))。
Thereafter, As is introduced at 1 × 10 15 cm −2 at an acceleration voltage of 10 KeV by ion implantation to form a shallow junction source region 70 and a drain region 72 (shallow junction source and drain regions). (FIG. 6 (C)).

【0055】次いで、TEOS(Tetra Ethyl OrthoSil
icate:Si(OC2 3 3 )を用いCVD法によって
膜厚200nmのSiO2 膜を形成した後、反応性イオ
ンエッチング(RIE)によりエッチバックを行ない、
ゲート電極68を支持するサイドウォール74を形成す
る(図6(D))。
Next, TEOS (Tetra Ethyl OrthoSil)
After forming a 200 nm thick SiO 2 film by CVD using icate: Si (OC 2 H 3 ) 3 ), etch back is performed by reactive ion etching (RIE).
A sidewall 74 that supports the gate electrode 68 is formed (FIG. 6D).

【0056】この後、イオン注入法によりAsを加速電
圧40KeVで5×1015cm-2導入し、深い接合のソ
ース領域76及びドレイン領域78(深接合のソース領
域及びドレイン領域)を形成する。また、この時にゲー
ト電極68にも不純物(As)が導入されて、ゲート電
極68はN型のポリシリコンになる。この後、急速加熱
装置(RTA)を用い1000℃で10秒間のドライブ
インを行い、深接合のソース領域76及びドレイン領域
78を電気的に活性化する(図6(E))。
Thereafter, As is introduced at 5 × 10 15 cm −2 at an acceleration voltage of 40 KeV by ion implantation to form a deep junction source region 76 and a drain region 78 (deep junction source and drain regions). At this time, an impurity (As) is also introduced into the gate electrode 68, and the gate electrode 68 becomes N-type polysilicon. Thereafter, drive-in is performed at 1000 ° C. for 10 seconds using a rapid heating apparatus (RTA) to electrically activate the deep junction source region 76 and drain region 78 (FIG. 6E).

【0057】次いでCVD法、例えば、常圧CVD法に
より絶縁膜であるSiO2 膜80を膜厚400nm程度
に形成し、その上に有機ガラス膜82をスピンオン法に
より膜厚300nm程度に塗布し、熱処理等により塗布
膜を硬化させ、SiO2 膜80の表面を平坦化する(図
6(F))。
Then, an SiO 2 film 80 as an insulating film is formed to a thickness of about 400 nm by a CVD method, for example, a normal pressure CVD method, and an organic glass film 82 is coated thereon by a spin-on method to a thickness of about 300 nm. The coating film is cured by heat treatment or the like, and the surface of the SiO 2 film 80 is planarized (FIG. 6F).

【0058】その後、エッチバックを行い、ポリシリコ
ン膜で形成されたゲート電極68の表面をSiO2 膜8
0から露出させる(図6(G))。
[0058] Then, etch back is performed, the surface of the gate electrode 68 formed of polysilicon film SiO 2 film 8
It is exposed from 0 (FIG. 6 (G)).

【0059】次いで、スパッタ法によりタングステン
(W)膜31を膜厚100nm程度に形成した後、タン
グステン(W)膜84をパターニングするためのマスク
になるレジストパターン(図示せず)を形成する。この
レジストパターンをマスクとしタングステン(W)膜8
4の不要部分がエッチングされ、ゲート電極68上面及
びその周辺領域に低抵抗金属膜であるタングステン
(W)膜84が形成される(図6(H))。このためゲ
ート電極68のゲート抵抗Rg を非常に小さくすること
ができる。
Next, after a tungsten (W) film 31 is formed to a thickness of about 100 nm by a sputtering method, a resist pattern (not shown) serving as a mask for patterning the tungsten (W) film 84 is formed. Using this resist pattern as a mask, tungsten (W) film 8
The unnecessary portion 4 is etched, and a tungsten (W) film 84, which is a low-resistance metal film, is formed on the upper surface of the gate electrode 68 and its peripheral region (FIG. 6H). Therefore, the gate resistance Rg of the gate electrode 68 can be made very small.

【0060】このように、ゲート電極68は基本的には
T型ゲートと呼ばれる構造のゲート形状になるが、ゲー
ト電極68上部に形成されたタングステン(W)膜84
は折り返し幅分の長さがあるため、通常のT型ゲート形
状に比ベてゲート抵抗Rg を非常に低くすることができ
る。
As described above, the gate electrode 68 basically has a gate shape of a structure called a T-type gate, but the tungsten (W) film 84 formed on the gate electrode 68 is formed.
Has a length corresponding to the folded width, so that the gate resistance Rg can be made very low as compared with the usual T-shaped gate shape.

【0061】次にMOSFETを図5及び図9に示す構
造にした場合のゲート抵抗Rg の低減効果について説明
する。図5に示すゲート形状のMOSFETについて、
タングステン(W)膜が有る場合と無い場合のMOSF
ETのゲート抵抗Rg を計算する。
Next, the effect of reducing the gate resistance Rg when the MOSFET has the structure shown in FIGS. 5 and 9 will be described. Regarding the gate-shaped MOSFET shown in FIG.
MOSF with and without tungsten (W) film
Calculate the gate resistance Rg of ET.

【0062】図2(A)に示す折り返しの有る形状のゲ
ート電極30に片側0.4μmの幅のはみ出し部分(オ
ーバーサイズ部)を設けるようにタングステン(W)膜
を形成すると図8(A)に示す形状になる。図8(A)
におけるタングステン(W)膜40の代わりにWSi2
膜により膜厚150nmのタングステンポリサイド膜を
形成したときのMOSFETのゲート電極30のゲート
抵抗Rg は約2.2kΩ、図8(A)に示すディメンシ
ョンでタングステン(W)膜40をゲート電極30上に
形成したときのゲート抵抗Rg は約3.6Ωとなる。こ
のことから、ゲート電極30上にタングステン(W)膜
40が形成されている場合のゲート電極30のゲート抵
抗Rg の抵抗値はゲート電極上にタングステン(W)膜
40が形成されていない場合のゲート電極のゲート抵抗
Rg の抵抗値の600分の1に低減されることが判る。
When a tungsten (W) film is formed so that a protruding portion (oversized portion) having a width of 0.4 μm on one side is formed on the gate electrode 30 having a folded shape shown in FIG. 2A, FIG. The shape shown in FIG. FIG. 8 (A)
WSi 2 instead of the tungsten (W) film 40 in FIG.
When a 150-nm-thick tungsten polycide film is formed by the film, the gate resistance Rg of the gate electrode 30 of the MOSFET is about 2.2 kΩ, and the tungsten (W) film 40 is formed on the gate electrode 30 with the dimensions shown in FIG. The gate resistance Rg when formed is about 3.6Ω. From this, the resistance value of the gate resistance Rg of the gate electrode 30 when the tungsten (W) film 40 is formed on the gate electrode 30 is the same as that when the tungsten (W) film 40 is not formed on the gate electrode. It can be seen that the resistance value of the gate resistance Rg of the gate electrode is reduced to 1/600.

【0063】一方、ゲート幅Wが等価(W=24μm)
で図2(B)に示す通常のゲート形状のゲート電極30
に片側0.4μmの幅のはみ出し部分(オーバーサイズ
部)を設けるようにタングステン(W)膜40を形成す
ると、図8(B)に示す形状になる。この場合ゲート電
極30のゲート抵抗Rg は24Ωとなる。これは、図8
(A)に示すMOSFETにおける折り返し形状のゲー
ト電極30のゲート抵抗Rg の抵抗値の6倍以上にな
る。
On the other hand, the gate width W is equivalent (W = 24 μm)
The gate electrode 30 having a normal gate shape shown in FIG.
When a tungsten (W) film 40 is formed so as to provide a protruding portion (oversized portion) having a width of 0.4 μm on one side, the shape shown in FIG. 8B is obtained. In this case, the gate resistance Rg of the gate electrode 30 is 24Ω. This is shown in FIG.
In the MOSFET shown in FIG. 7A, the resistance is six times or more the gate resistance Rg of the folded gate electrode 30.

【0064】このように、折り返し形状のゲート電極上
に形成されるタングステン(W)膜をゲート電極からの
はみ出し部分(オーバーサイズ部)を設けるように形成
した場合にゲート電極を形成する隣接する折り返し部分
上のタングステン(W)膜のオーバーサイズ部が隙間な
く連続して形成されるので、単純にゲート電極上にタン
グステン(W)膜のオーバーサイズ部を設けた場合、す
なわちタングステン(W)膜のオーバーサイズ部をゲー
ト電極のゲート長Lg方向に多少、大きくなるように設
けた場合のゲート抵抗Rg の抵抗値に比してゲート抵抗
の抵抗値を大幅に低減することができる。ただし、ソー
ス領域またはドレイン領域とタングステン(W)膜との
オーバーラップ領域はゲート・ソース間容量Cgs及びゲ
ート・ドレイン間容量Cgdとなり、このオーバーラップ
領域は図8(A)に示すMOSFETでは図8(B)に
示すMOSFETよりも若干面積が大きくなってしま
う。このため、図8(A)に示すMOSFETにおい
て、オーバーラップ領域の両側の部分のオーバーラップ
量を片側0.2μm程度の幅にすれば、ゲート・ソース
間容量Cgs及びゲート・ドレイン間容量Cgdを図8
(B)に示すMOSFETと同等の容量とすることがで
きる。この場合のゲート電極30のゲート抵抗Rg は
4.2Ωであり、これでも図8(B)に示すMOSFE
Tのゲート電極30のゲート抵抗の抵抗値の5分の1以
下に低減することが可能である。
As described above, when the tungsten (W) film formed on the folded gate electrode is formed so as to protrude from the gate electrode (oversized portion), the adjacent folded film for forming the gate electrode is formed. Since the oversized portion of the tungsten (W) film on the portion is continuously formed without a gap, the oversized portion of the tungsten (W) film is simply provided on the gate electrode, that is, the tungsten (W) film The resistance value of the gate resistance can be greatly reduced as compared with the resistance value of the gate resistance Rg when the oversized portion is provided to be slightly larger in the direction of the gate length Lg of the gate electrode. However, the overlap region between the source or drain region and the tungsten (W) film becomes the gate-source capacitance Cgs and the gate-drain capacitance Cgd, and this overlap region is the same as that of the MOSFET shown in FIG. The area is slightly larger than the MOSFET shown in FIG. For this reason, in the MOSFET shown in FIG. 8A, if the overlap amount on both sides of the overlap region is set to about 0.2 μm on one side, the gate-source capacitance Cgs and the gate-drain capacitance Cgd are reduced. FIG.
The capacitance can be equivalent to that of the MOSFET shown in FIG. In this case, the gate resistance Rg of the gate electrode 30 is 4.2Ω.
It is possible to reduce the resistance value of the gate resistance of the T gate electrode 30 to one fifth or less.

【0065】図9に示す構造のMOSFETについての
ゲート抵抗の低減効果についての説明は省略するが、図
5に示す構造のMOSFETと同様にゲート抵抗Rg を
十分に低減することができる。
The description of the effect of reducing the gate resistance of the MOSFET having the structure shown in FIG. 9 is omitted, but the gate resistance Rg can be sufficiently reduced similarly to the MOSFET having the structure shown in FIG.

【0066】本発明の第3の実施の形態に係る電界効果
トランジスタ(MOSFET)及びその製造方法によれ
ば、半導体基板に形成されたソース領域とドレイン領域
との間の前記半導体基板上に形成された折り返しのある
ゲート電極の少なくとも上部全面に接するようにタング
ステン(W)等の低抵抗の金属膜を形成したので、ゲー
ト抵抗を非常に小さくすることができる。また第1、第
2の実施の形態に係る電界効果トランジスタと同様にゲ
ート電極を折り返した構造にしたので、ドレイン面積を
小さくすることができ、単位ゲート幅におけるドレイン
接合容量を低減することができる。したがって、最大発
振周波数fmax と遮断周波数fT との比fmax /fT
増大させることができるので、より高周波領域でのMO
SFET動作が可能になる。
According to the field-effect transistor (MOSFET) and the method of manufacturing the same according to the third embodiment of the present invention, the MOSFET is formed on the semiconductor substrate between the source region and the drain region formed on the semiconductor substrate. Since a low-resistance metal film such as tungsten (W) is formed so as to contact at least the entire upper surface of the folded gate electrode, the gate resistance can be extremely reduced. In addition, since the gate electrode is folded in the same manner as the field-effect transistors according to the first and second embodiments, the drain area can be reduced, and the drain junction capacitance per unit gate width can be reduced. . Therefore, it is possible to increase the ratio fmax / f T of the maximum oscillation frequency fmax and the cut-off frequency f T, in the higher frequency region MO
SFET operation becomes possible.

【0067】本発明の第4の実施の形態として図5及び
図9に示す構造のNMOSFETの製造方法を図10及
び図11を参照して説明する。図6及び図7は、図5
(A)のA−A’切断線による断面図によりNMOSF
ETの製造工程を概略的に示した工程図である。但し、
図5(A)は概略的にMOSFETの平面構造を示した
ものであるので図5(A)と、図10及び図11とでは
各部の参照番号は一致させていない。
A method for manufacturing an NMOSFET having the structure shown in FIGS. 5 and 9 will be described as a fourth embodiment of the present invention with reference to FIGS. FIG. 6 and FIG.
According to the cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG.
FIG. 3 is a process diagram schematically showing a manufacturing process of the ET. However,
FIG. 5A schematically shows a planar structure of the MOSFET, and therefore, the reference numerals of the respective parts in FIG. 5A and FIG. 10 and FIG.

【0068】まず、既知の技術で不純物濃度が1×10
17cm-3程度のウエルを形成したシリコン基板90に、
素子分離領域92を600nmの厚さに形成する。次い
で、イオン注入領域を限定するためのマスクになるレジ
ストパターン(図示せず)が形成される。このレジスト
パターンをマスクとしゲートの下になる領域94にの
み、ショートチャネル効果を抑えるためのパンチスルー
ストップインプラ、及び閾値電圧VT を制御するための
T コントロールインプラをイオン注入法により行な
う。パンチスルーストップインプラは、例えばそれぞれ
Bを加速電圧45KeVで4×1012cm-2導入し、V
T コントロールインプラは、例えば、フッ化ボロン(B
2 )を加速電圧90KeVで4×1012cm-2導入す
る(図9(A))。
First, the impurity concentration is set to 1 × 10 by a known technique.
On a silicon substrate 90 on which a well of about 17 cm -3 has been formed,
An element isolation region 92 is formed to a thickness of 600 nm. Next, a resist pattern (not shown) serving as a mask for defining an ion implantation region is formed. Only this resist pattern in the region 94 to be under the mask gate, performs punch-through stop implant for suppressing the short channel effect, and the V T control implantation for controlling a threshold voltage V T by ion implantation. For example, the punch-through stop implanter introduces 4 × 10 12 cm −2 of B at an acceleration voltage of 45 KeV,
T control implant is, for example, boron fluoride (B
F 2 ) is introduced at 4 × 10 12 cm −2 at an acceleration voltage of 90 KeV (FIG. 9A).

【0069】次に、酸化炉において800℃でゲート酸
化膜(SiO2 膜)96を膜厚が4nmとなるように形
成する。この上に、LPCVD法により導電性膜である
ポリシリコン膜98を膜厚200nmに形成する。その
後、イオン注入法によりPを加速電圧30keVで5×
1015cm-2導入し、N型のポリシリコン膜98にす
る。ポリシリコン膜98の上に、CVD法によって高濃
度(20wt%P2 5以上)のリン(P)を含有する
PSG(Phospho−silicate glas
s)膜100を膜厚250nmに形成する。その後、不
要部分のPSG膜100を除去するため、フォトリソグ
ラフィ工程を経てレジストパターン(図示せず)が形成
された後、このレジストパターンをマスクとして、PS
G膜100を反応性イオンエッチング(RIE)により
除去する。レジストパターンを除去した後、PSG膜1
00をマスクとして開口部のポリシリコン膜98を塩素
系ガスを用い反応性イオンエッチング(RIE)により
除去する(図9(B))。
Next, a gate oxide film (SiO 2 film) 96 is formed in an oxidation furnace at 800 ° C. so as to have a thickness of 4 nm. On this, a polysilicon film 98, which is a conductive film, is formed to a thickness of 200 nm by LPCVD. Thereafter, P was accelerated by an ion implantation method at an accelerating voltage of 30 keV to 5 ×
10 15 cm −2 is introduced to form an N-type polysilicon film 98. PSG (Phospho-silicate glass) containing high concentration (20 wt% P 2 O 5 or more) of phosphorus (P) is formed on the polysilicon film 98 by a CVD method.
s) The film 100 is formed to a thickness of 250 nm. Thereafter, in order to remove the unnecessary portion of the PSG film 100, a resist pattern (not shown) is formed through a photolithography process, and the PS pattern is formed using this resist pattern as a mask.
The G film 100 is removed by reactive ion etching (RIE). After removing the resist pattern, the PSG film 1
The polysilicon film 98 in the opening is removed by reactive ion etching (RIE) using a chlorine-based gas using 00 as a mask (FIG. 9B).

【0070】この後、イオン注入法によりAsを加速電
圧10KeVで1×1015cm-2導入し、浅い接合のソ
ース領域102及びドレイン領域104(浅接合のソー
ス領域及びドレイン領域)が形成される(図9
(C))。
Thereafter, As is introduced at 1 × 10 15 cm −2 at an acceleration voltage of 10 KeV by ion implantation to form a source region 102 and a drain region 104 having a shallow junction (a source region and a drain region having a shallow junction). (FIG. 9
(C)).

【0071】次いで、TEOSを用いCVD法によって
膜厚200nmのSiO2 膜106が形成された後、反
応性イオンエッチング(RIE)によりエッチバックを
行ない、ポリシリコン膜98を支持するサイドウォール
106が形成される(図9(D))。
Next, after a SiO 2 film 106 having a thickness of 200 nm is formed by a CVD method using TEOS, etch back is performed by reactive ion etching (RIE) to form a sidewall 106 supporting the polysilicon film 98. (FIG. 9D).

【0072】この後、イオン注入法によりAsを加速電
圧40keVで5×1015cm-2導入し、深い接合のソ
ース領域108及びドレイン領域110(深接合のソー
ス領域及びドレイン領域)を形成する。この後、急速加
熱装置(RTA)を用い1000℃で10秒間のドライ
ブインを行ない、深接合のソース領域108及びドレイ
ン領域110を電気的に活性化する(図9(E))。
Thereafter, As is introduced at 5 × 10 15 cm −2 at an acceleration voltage of 40 keV by ion implantation to form a deep junction source region 108 and a drain region 110 (deep junction source and drain regions). Thereafter, drive-in is performed at 1000 ° C. for 10 seconds using a rapid heating apparatus (RTA) to electrically activate the deep junction source region 108 and drain region 110 (FIG. 9E).

【0073】次いで、TEOSを用いCVD法によりS
iO2 膜112を膜厚600nm程度に形成し、その上
に有機ガラス膜14をスピンオン法により膜厚400n
m程度に塗布し、熱処理等により塗布膜を硬化させ、S
iO2 膜112の表面を平坦化する(図9(F))。
Next, S is formed by CVD using TEOS.
An iO 2 film 112 is formed to a thickness of about 600 nm, and an organic glass film 14 is formed thereon by a spin-on method to a thickness of 400 nm.
m, and the applied film is cured by heat treatment or the like.
The surface of the iO 2 film 112 is flattened (FIG. 9F).

【0074】その後、エッチバックを行いポリシリコン
膜98上のPSG膜100の表面をSiO2 膜112か
ら露出させる。次に、ポリシリコン膜98上の膜厚25
0nmに形成されたPSG膜100を、フッ酸溶液を用
いたウエットエッチングにより除去する。PSG膜10
0中のリン濃度が高い場合エッチングレートはSiO 2
膜112の約7倍になる。このため、PSG膜100が
エッチングされる時間で、SiO2 膜112は40nm
程度の厚さしかエッチングされず、シリコン基板90か
らSiO2 膜112表面までの厚みは400nm程度と
なる。このようにSiO2 膜112とPSG膜100と
のエッチングレートの相違によりエッチングによりPS
G膜100が除去され、ポリシリコン膜(ゲート電極)
98上に凹部116が形成される(図9(G))。
Thereafter, an etch back is performed to
The surface of the PSG film 100 on the film 98 is made of SiOTwoMembrane 112
To expose. Next, the film thickness 25 on the polysilicon film 98 is formed.
The PSG film 100 having a thickness of 0 nm was formed using a hydrofluoric acid solution.
It is removed by wet etching. PSG film 10
In the case where the phosphorus concentration is high, the etching rate is SiO Two
It is about 7 times that of the film 112. For this reason, the PSG film 100
At the time of etching, SiOTwoThe film 112 is 40 nm
Etching is only about the thickness of the silicon substrate 90
Et SiOTwoThe thickness up to the surface of the film 112 is about 400 nm.
Become. Thus, SiOTwoThe film 112 and the PSG film 100
PS by etching due to difference in etching rate
G film 100 is removed, polysilicon film (gate electrode)
A recess 116 is formed on the upper surface 98 (FIG. 9G).

【0075】次いで、スパッタ法によりタングステン
(W)膜118を膜厚100nm程度に形成した後、タ
ングステン(W)膜118をパターニングするためのマ
スクになるレジストパタ一ン(図示せず)が形成され
る。このレジストパターンをマスクとしタングステン
(W)膜118の不要部分がエッチングされ、ゲート抵
抗の非常に小さいゲート電極98が形成される(図9
(H))。
Next, after a tungsten (W) film 118 is formed to a thickness of about 100 nm by a sputtering method, a resist pattern (not shown) serving as a mask for patterning the tungsten (W) film 118 is formed. . Unnecessary portions of the tungsten (W) film 118 are etched using this resist pattern as a mask to form a gate electrode 98 having extremely low gate resistance.
(H)).

【0076】第4の実施の形態に係る電界効果トランジ
スタの製造方法では、ゲート電極となるポリシリコン膜
上にPSG膜を形成しておくことにより、ゲート電極上
部に形成されるタングステン(W)膜とソース領域ある
いはドレイン領域までの距離を長くして、寄生容量であ
るゲート・ソース間容量Cgs及びゲート・ドレイン間
容量Cgdを第3の実施形態に係る電界効果トランジス
タの製造方法により得られる電界効果トランジスタの半
分程度まで低減することができる。
In the method of manufacturing a field effect transistor according to the fourth embodiment, a tungsten (W) film formed on a gate electrode is formed by forming a PSG film on a polysilicon film serving as a gate electrode. The distance between the gate electrode and the source region or the drain region is increased, and the gate-source capacitance Cgs and the gate-drain capacitance Cgd, which are parasitic capacitances, are obtained by the field-effect transistor manufacturing method according to the third embodiment. The number of transistors can be reduced to about half.

【0077】第3の実施形態に係るMOSFETでは、
ソース領域あるいはドレイン領域の上方にタングステン
(W)膜が存在するため、ゲート・ソース間容量Cgs
及びゲート・ドレイン容量(Cgd)が第1及び第2の
実施形態に係るMOSFETに比して大きくなってしま
う。但し、タングステン(W)膜とシリコン基板の距離
は約200nmあるため、タングステン(W)膜のゲー
ト電極からのはみ出し部分の幅が片側0.4μmでは、
ゲート酸化膜(SiO2 膜)の膜厚が4nmの時のゲー
ト電極とドレイン領域のオーバーラップ量に換算する
と、片側約0.008μmになる。式(3)に示したよ
うに、ゲート・ソース間容量Cgs、ゲート・ドレイン
間容量Cgdは直接、遮断周波数fT に影響を与えるた
め極力小さいほうが良い。
In the MOSFET according to the third embodiment,
Since the tungsten (W) film exists above the source region or the drain region, the gate-source capacitance Cgs
In addition, the gate-drain capacitance (Cgd) is larger than the MOSFETs according to the first and second embodiments. However, since the distance between the tungsten (W) film and the silicon substrate is about 200 nm, if the width of the portion of the tungsten (W) film protruding from the gate electrode is 0.4 μm on one side,
When converted to the amount of overlap between the gate electrode and the drain region when the thickness of the gate oxide film (SiO 2 film) is 4 nm, it is about 0.008 μm on one side. As shown in the equation (3), the gate-source capacitance Cgs and the gate-drain capacitance Cgd directly affect the cutoff frequency f T , and therefore are preferably as small as possible.

【0078】第4の実施形態の製造方法を用いることに
より、タングステン(W)膜とシリコン基板との距離は
約400nmとなり、第3の実施形態の半分にまでゲー
ト・ソース間容量Cgs、ゲート・ドレイン間容量Cg
dを低減させることが可能である。
By using the manufacturing method of the fourth embodiment, the distance between the tungsten (W) film and the silicon substrate becomes about 400 nm, and the gate-source capacitance Cgs and the gate-source capacitance are reduced to half of those of the third embodiment. Drain capacitance Cg
d can be reduced.

【0079】第4の実施の形態に係るの電界効果トラン
ジスタ(MOSFET)の製造方法によれば、折り返し
のゲート電極上に形成したタングステン(W)等の低抵
抗の金属膜のゲート電極からのはみ出し部分において上
記金属膜とシリコン基板との間の距離を長くすることが
できるため、低抵抗金属膜とソース領域あるいはドレイ
ン領域との間に発生する寄生容量であるゲート・ソース
間容量Cgs及びゲート・ドレイン間容量Cgdを第3
の実施形態に係るMOSFETの半分程度まで小さくす
ることができる。このため、遮断周波数fT を増大させ
ることができる。また第3の実施の形態と同様にゲート
電極をソース領域とドレイン電極との間で折り返すよう
に形成し、かつゲート電極上部にタングステン(W)等
の低抵抗金属膜を形成するようにしたので、第3の実施
の形態と同様にゲート電極のゲート抵抗及びドレイン接
合容量を低減することができる。
According to the method of manufacturing a field effect transistor (MOSFET) according to the fourth embodiment, a low resistance metal film such as tungsten (W) formed on a folded gate electrode protrudes from the gate electrode. Since the distance between the metal film and the silicon substrate can be increased in the portion, the gate-source capacitance Cgs, which is a parasitic capacitance generated between the low-resistance metal film and the source region or the drain region, and the gate-source capacitance. The drain-to-drain capacitance Cgd is
The size can be reduced to about half of the MOSFET according to the embodiment. Therefore, the cutoff frequency f T can be increased. Also, as in the third embodiment, the gate electrode is formed so as to be folded between the source region and the drain electrode, and a low-resistance metal film such as tungsten (W) is formed on the gate electrode. As in the third embodiment, the gate resistance and the drain junction capacitance of the gate electrode can be reduced.

【0080】したがって、最大発振周波数fmax と遮断
周波数fT との比fmax /fT を増大させることができ
るので、より高周波領域でのMOSFET動作が可能な
電界効果トランジスタが得られる。
[0080] Thus, it is possible to increase the ratio fmax / f T of the maximum oscillation frequency fmax and the cut-off frequency f T, more MOSFET operation in a high frequency region can be field effect transistor is obtained.

【0081】[0081]

【発明の効果】以上に説明したように請求項1に記載の
発明によれば、半導体基板に形成されたソース領域とド
レイン領域との間の前記半導体基板上にゲート電極を前
記ソース領域とドレイン領域との間で折り返すように形
成することにより、ゲート電極のフィンガー長内におけ
るゲート幅Wを大きくすることができ、ドレイン面積
(半導体基板におけるドレイン領域が占有する面積)を
小さくすることができる。したがって単位ゲート幅にお
けるドレイン接合容量を低減することができ、すなわち
ドレイン接合容量とゲート・ソース間容量の比(Cdb/
Cgs)を小さくすることができ、最大発振周波数fmax
と遮断周波数fT との比fmax /fT を増大させること
ができるので、より高周波領域でのMOSFET動作が
可能になる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, a gate electrode is provided on the semiconductor substrate between the source region and the drain region formed on the semiconductor substrate. By being formed so as to be folded back with the region, the gate width W within the finger length of the gate electrode can be increased, and the drain area (the area occupied by the drain region in the semiconductor substrate) can be reduced. Therefore, the drain junction capacitance at the unit gate width can be reduced, that is, the ratio of the drain junction capacitance to the gate-source capacitance (Cdb /
Cgs) can be reduced, and the maximum oscillation frequency fmax
It is possible to increase the ratio fmax / f T of the cut-off frequency f T and allows MOSFET operation at higher frequency regions.

【0082】また請求項2に記載の発明によれば、半導
体基板に形成されたソース領域とドレイン領域との間の
前記半導体基板上にゲート電極を前記ソース領域とドレ
イン領域との間で折り返しながら、かつ前記ドレイン領
域を包囲するように形成することにより、請求項1に記
載の発明と同様にゲート電極のフィンガー長内における
ゲート幅Wを大きくすることができ、ドレイン面積を小
さくすることができるので、単位ゲート幅におけるドレ
イン接合容量を低減することができ、すなわちドレイン
接合容量とゲート・ソース間容量の比(Cdb/Cgs)を
小さくすることができ、最大発振周波数fmax と遮断周
波数fT との比fmax /fT を増大させることができる
ので、より高周波領域でのMOSFET動作が可能にな
る。
According to the second aspect of the present invention, a gate electrode is folded back between the source region and the drain region on the semiconductor substrate between the source region and the drain region formed on the semiconductor substrate. In addition, by forming the drain region so as to surround the drain region, the gate width W within the finger length of the gate electrode can be increased, and the drain area can be reduced, as in the first aspect of the present invention. because, it is possible to reduce the drain junction capacitance per unit gate width, that is, the drain junction capacitance and gate-source capacity ratio of the (Cdb / Cgs) can be made small, and the cut-off frequency f T and the maximum oscillation frequency fmax since the ratio fmax / f T of it can be increased, allowing MOSFET operation at higher frequency regions.

【0083】また請求項3に記載の発明によれば、半導
体基板に形成されたソース領域とドレイン領域との間の
前記半導体基板上に形成された折り返しのあるゲート電
極の少なくとも上部全面に接するようにタングステン
(W)等の低抵抗の金属膜を形成したので、ゲート抵抗
を非常に小さくすることができる。また請求項1、2の
発明と同様にゲート電極を折り返した構造にしたので、
ドレイン面積を小さくすることができ、単位ゲート幅に
おけるドレイン接合容量を低減することができ、すなわ
ちドレイン接合容量とゲート・ソース間容量の比(Cdb
/Cgs)を小さくすることができ、最大発振周波数fma
x と遮断周波数fT との比fmax /fT を増大させるこ
とができるので、より高周波領域でのMOSFET動作
が可能になる。
According to the third aspect of the present invention, at least the entire upper surface of the folded gate electrode formed on the semiconductor substrate between the source region and the drain region formed on the semiconductor substrate is contacted. Since a low-resistance metal film such as tungsten (W) is formed on the substrate, the gate resistance can be extremely reduced. Also, the gate electrode is folded back in the same manner as in the first and second aspects of the invention.
The drain area can be reduced, and the drain junction capacitance per unit gate width can be reduced, that is, the ratio of the drain junction capacitance to the gate-source capacitance (Cdb
/ Cgs) can be reduced, and the maximum oscillation frequency fma
it is possible to increase the ratio fmax / f T of the x and the cut-off frequency f T, it is possible to MOSFET operation at higher frequency regions.

【0084】また請求項4に記載の発明によれば、半導
体基板に形成されたソース領域とドレイン領域との間の
前記半導体基板上にゲート電極を折り返すように形成
し、かつ該ゲート電極の上面及びゲート電極の周辺領域
に接するようにタングステン(W)等の低抵抗金属膜を
形成するようにしたので、ゲート抵抗及びドレイン接合
容量の低減が図れ、最大発振周波数fmax と遮断周波数
T との比fmax /fTを増大させることができるの
で、より高周波領域でのMOSFET動作が可能な電界
効果トランジスタが得られる。
According to the fourth aspect of the present invention, the gate electrode is formed on the semiconductor substrate between the source region and the drain region formed on the semiconductor substrate so as to be folded, and the upper surface of the gate electrode is formed. and since so as to form a low-resistance metal film such as tungsten (W) in contact with the peripheral region of the gate electrode, Hakare to reduce the gate resistance and the drain junction capacitance, the maximum oscillation frequency fmax and the cut-off frequency f T it is possible to increase the ratio fmax / f T, more MOSFET operation in a high frequency region can be field effect transistor is obtained.

【0085】また請求項5に記載の発明によれば、半導
体基板に形成されたソース領域とドレイン領域との間の
前記半導体基板上にゲート電極を折り返すように形成
し、かつ該ゲート電極の上面及びゲート電極の周辺領域
に接するようにタングステン(W)等の低抵抗金属膜を
形成すると共に、ゲート電極上に形成された低抵抗金属
膜のゲート電極上面からのオーバサイズ部(ゲート電極
上部からのはみ出し部分)においてドレイン領域が形成
された半導体基板表面との距離を長くするようにしたの
で、ゲート電極のゲート抵抗及びドレイン接合容量を低
減することができ、また低抵抗金属膜とソース領域ある
いはドレイン領域との間に発生する寄生容量であるゲー
ト・ソース間容量Cgs及びゲート・ドレイン間容量C
gdを低減することができる。このため、最大発振周波
数fmax と遮断周波数fT との比fmax /fT を増大さ
せることができるので、より高周波領域でのMOSFE
T動作が可能な電界効果トランジスタが得られる。
According to the fifth aspect of the present invention, a gate electrode is formed on the semiconductor substrate between the source region and the drain region formed on the semiconductor substrate so as to be folded, and the upper surface of the gate electrode is formed. A low-resistance metal film such as tungsten (W) is formed so as to be in contact with the peripheral region of the gate electrode, and an oversized portion of the low-resistance metal film formed on the gate electrode from the top surface of the gate electrode (from the top of the gate electrode) (A protruding part), the distance between the drain region and the semiconductor substrate surface is formed longer, so that the gate resistance and drain junction capacitance of the gate electrode can be reduced, and the low-resistance metal film and the source region or A gate-source capacitance Cgs and a gate-drain capacitance C, which are parasitic capacitances generated between the gate electrode and the drain region.
gd can be reduced. This makes it possible to increase the ratio fmax / f T of the maximum oscillation frequency fmax and the cut-off frequency f T, a MOSFET in the higher frequency region
A field effect transistor capable of performing a T operation is obtained.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る電界効果トラ
ンジスタの平面構成を概略的に示す平面図。
FIG. 1 is a plan view schematically showing a plane configuration of a field-effect transistor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1(A)に示すMOSFETの各部のディメ
ンションの一例を示す説明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a dimension of each part of the MOSFET shown in FIG.

【図3】本発明の第2の実施の形態に係る電界効果トラ
ンジスタの概略的な平面構成を示す平面図。
FIG. 3 is a plan view showing a schematic plan configuration of a field-effect transistor according to a second embodiment of the present invention.

【図4】図3に示すMOSFETの各部のディメンショ
ンの一例を示す説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a dimension of each part of the MOSFET shown in FIG. 3;

【図5】本発明の第3の実施の形態に係る電界効果トラ
ンジスタの概略的な平面構成の一例を示す平面図。
FIG. 5 is a plan view showing an example of a schematic plan configuration of a field-effect transistor according to a third embodiment of the present invention.

【図6】NMOSFETの製造工程の一例を示す工程
図。
FIG. 6 is a process chart showing an example of a manufacturing process of an NMOSFET.

【図7】NMOSFETの製造工程の一例を示す工程
図。
FIG. 7 is a process chart showing an example of a manufacturing process of an NMOSFET.

【図8】図2に示すMOSFETのゲート電極上に金属
膜をはみ出し部分を設けて形成した場合における各部の
ディメンションを示す説明図。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing dimensions of respective portions when a protruding portion is formed on the gate electrode of the MOSFET shown in FIG.

【図9】本発明の第3の実施の形態に係る電界効果トラ
ンジスタの概略的な平面構成の他の例を示す平面図。
FIG. 9 is a plan view showing another example of the schematic plane configuration of the field-effect transistor according to the third embodiment of the present invention.

【図10】NMOSFETの製造工程の他の例を示す工
程図。
FIG. 10 is a process chart showing another example of the manufacturing process of the NMOSFET.

【図11】NMOSFETの製造工程の他の例を示す工
程図。
FIG. 11 is a process chart showing another example of the manufacturing process of the NMOSFET.

【図12】従来のMOSFETの構成を示す断面図及び
平面図。
FIG. 12 is a cross-sectional view and a plan view showing a configuration of a conventional MOSFET.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30 ゲート電極 32 ソース領域 34 ドレイン領域 40 低抵抗金属膜 60 シリコン基板 62 素子分離領域 66 ゲート酸化膜 68 ゲート電極 70 浅接合のソース領域 72 浅接合のドレイン領域 74 サイドウォール 76 深接合のソース領域 78 深接合のドレイン領域 80 SiO2 膜 82 有機ガラス膜 84 タングステン膜 100 PSG膜REFERENCE SIGNS LIST 30 gate electrode 32 source region 34 drain region 40 low resistance metal film 60 silicon substrate 62 element isolation region 66 gate oxide film 68 gate electrode 70 shallow junction source region 72 shallow junction drain region 74 sidewall 76 deep junction source region 78 Deep junction drain region 80 SiO 2 film 82 Organic glass film 84 Tungsten film 100 PSG film

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板に形成されたソース領域とド
レイン領域との間の前記半導体基板上にゲート電極を前
記ソース領域とドレイン領域との間で折り返すように形
成したことを特徴とする電界効果トランジスタ。
1. A field effect, wherein a gate electrode is formed on the semiconductor substrate between a source region and a drain region formed on the semiconductor substrate so as to be folded back between the source region and the drain region. Transistor.
【請求項2】 半導体基板に形成されたソース領域とド
レイン領域との間の前記半導体基板上にゲート電極を前
記ソース領域とドレイン領域との間で折り返しながら、
かつ前記ドレイン領域を包囲するように形成したことを
特徴とする電界効果トランジスタ。
2. A method according to claim 1, wherein a gate electrode is formed between the source region and the drain region on the semiconductor substrate between the source region and the drain region.
A field effect transistor formed so as to surround the drain region.
【請求項3】 前記半導体基板に形成されたソース領域
とドレイン領域との間の前記半導体基板上に形成された
折り返しのあるゲート電極の少なくとも上部全面に接す
るように低抵抗の金属膜を形成したことを特徴とする請
求項1または2のいずれかに記載の電界効果トランジス
タ。
3. A low-resistance metal film is formed so as to be in contact with at least the entire upper surface of a folded gate electrode formed on the semiconductor substrate between a source region and a drain region formed on the semiconductor substrate. The field-effect transistor according to claim 1, wherein:
【請求項4】 半導体基板におけるソースが形成される
領域とドレインが形成される領域との間の前記半導体基
板上に第1の絶縁膜を介して前記ソースが形成される領
域とドレインが形成される領域との間で折り返すように
ゲート電極となる導電性膜を形成する第1の工程と、 前記半導体基板に浅接合のソース領域及びドレイン領域
を形成するためのイオン注入を行う第2の工程と、 前記導電性膜を含む半導体基板上に前記第1の絶縁膜と
同一材料の第2の絶縁膜を形成した後、エッチバックを
行ない、前記導電性膜を支持するサイドウォールを形成
する第3の工程と、 前記半導体基板に形成される浅接合のソース領域及びド
レイン領域を深接合とするためのイオン注入を行ない、
その後に深接合のソース領域及びドレイン領域を電気的
に活性化するための熱処理を行う第4の工程と、 前記サイドウォールを有する導電性膜を含む半導体基板
表面に第1、第2の絶縁膜と同一材料の第3の絶縁膜を
形成する第5の工程と、 前記第3の絶縁膜とエッチングレートが略等しい有機ガ
ラスを前記第3の絶縁膜上に塗布した後、熱処理を行う
ことにより前記第3の絶縁膜表面を平坦化する第6の工
程と、 第6の工程で平坦化された前記第3の絶縁膜に対してエ
ッチバックを行ない前記導電性膜の表面を前記第3の絶
縁膜から露出させる第7の工程と、 第7の工程で表面が露出した前記導電性膜表面及び前記
第3の絶縁膜表面に低抵抗金属膜を形成し、パターニン
グを行うことにより前記導電性膜の上面及び該導電性膜
の周辺領域に低抵抗金属膜を形成する第8の工程を含む
電界効果トランジスタの製造方法。
4. A region where the source is formed and a drain are formed via a first insulating film on the semiconductor substrate between the region where the source is formed and the region where the drain is formed in the semiconductor substrate. A first step of forming a conductive film serving as a gate electrode so as to be folded between the first and second regions, and a second step of performing ion implantation for forming shallow junction source and drain regions in the semiconductor substrate Forming a second insulating film of the same material as the first insulating film on a semiconductor substrate including the conductive film, performing etch back, and forming a sidewall supporting the conductive film. Performing ion implantation for forming a shallow junction source region and a drain region formed in the semiconductor substrate into a deep junction;
A fourth step of subsequently performing a heat treatment for electrically activating the deep junction source and drain regions; and a first and a second insulating film on the surface of the semiconductor substrate including the conductive film having the sidewall. A fifth step of forming a third insulating film of the same material as described above, and applying an organic glass having an etching rate substantially equal to that of the third insulating film on the third insulating film, and then performing a heat treatment. A sixth step of planarizing the surface of the third insulating film; and etching back the third insulating film planarized in the sixth step to remove the surface of the conductive film by the third step. A seventh step of exposing from the insulating film; and forming a low-resistance metal film on the conductive film surface and the third insulating film surface, the surfaces of which are exposed in the seventh step, and performing patterning to form the conductive film. Upper surface of film and peripheral region of conductive film A method for manufacturing a field effect transistor, comprising an eighth step of forming a low resistance metal film on the substrate.
【請求項5】 半導体基板におけるソースが形成される
領域とドレインが形成される領域との間の前記半導体基
板上に第1の絶縁膜を介して前記ソースが形成される領
域とドレインが形成される領域との間で折り返すように
ゲート電極となる導電性膜を形成し、かつ該導電性膜の
上面に前記第1の絶縁膜に比してエッチングレートが高
い材料で形成された第2の絶縁膜を形成する第1の工程
と、 前記半導体基板に浅接合のソース領域及びドレイン領域
を形成するためのイオン注入を行う第2の工程と、 前記導電性膜及び第2の絶縁膜が積層された部分を含む
半導体基板上に前記第1の絶縁膜と同一材料の第3の絶
縁膜を形成した後、エッチバックを行ない、前記導電性
膜及び第2の絶縁膜が積層された部分を支持するサイド
ウォールを形成する第3の工程と、 前記半導体基板に形成される浅接合のソース領域及びド
レイン領域を深接合とするためのイオン注入を行ない、
その後に深接合のソース領域及びドレイン領域を電気的
に活性化するための熱処理を行う第4の工程と、 前記サイドウォールを有する導電性膜及び第2の絶縁膜
が積層された部分を含む半導体基板上に第1、第3の絶
縁膜と同一材料の第4の絶縁膜を形成する第5の工程
と、 前記第4の絶縁膜とエッチングレートが略等しい有機ガ
ラスを前記第4の絶縁膜上に塗布した後、熱処理を行う
ことにより前記第4の絶縁膜表面を平坦化する第6の工
程と、 第6の工程で平坦化された前記第4の絶縁膜に対してエ
ッチバックを行ない、前記第2の絶縁膜の表面を前記第
4の絶縁膜から露出させる第7の工程と、 第7の工程で表面が露出した前記第2の絶縁膜及び第4
の絶縁膜に対してウエットエッチングを行ない、前記第
2の絶縁膜を除去する第8の工程と、 第8の工程で前記第2の絶縁膜が除去されることにより
前記第4の絶縁膜に形成される凹部の底面において表面
が露出した前記導電性膜表面及び前記第4の絶縁膜表面
に低抵抗金属膜を形成し、パターニングを行うことによ
り前記導電性膜と電気的に接続され、該導電性膜の上部
及びその周辺領域に低抵抗金属膜を形成する第9の工程
を含む電界効果トランジスタの製造方法。
5. A region where the source is formed and a drain are formed on the semiconductor substrate between the region where the source is formed and the region where the drain is formed on the semiconductor substrate via a first insulating film. A conductive film serving as a gate electrode is formed so as to be folded between the first and second insulating films, and a second film formed of a material having an etching rate higher than that of the first insulating film is formed on an upper surface of the conductive film. A first step of forming an insulating film, a second step of performing ion implantation for forming a shallow junction source region and a drain region in the semiconductor substrate, and the conductive film and a second insulating film are stacked After a third insulating film of the same material as the first insulating film is formed on the semiconductor substrate including the etched portion, etch back is performed to remove the portion where the conductive film and the second insulating film are stacked. Form supporting sidewalls A third step, the ion implantation for the deep junction source and drain regions of the shallow junction formed on the semiconductor substrate is performed,
A fourth step of subsequently performing a heat treatment for electrically activating a deep junction source region and a drain region; and a semiconductor including a portion where a conductive film having a sidewall and a second insulating film are stacked. A fifth step of forming a fourth insulating film of the same material as the first and third insulating films on the substrate; and applying an organic glass having an etching rate substantially equal to that of the fourth insulating film to the fourth insulating film. A sixth step of flattening the surface of the fourth insulating film by performing a heat treatment after being applied thereon, and performing an etch-back on the fourth insulating film flattened in the sixth step. A seventh step of exposing a surface of the second insulating film from the fourth insulating film; and a fourth step of exposing a surface of the second insulating film and a fourth step of exposing the surface in the seventh step.
An eighth step of performing wet etching on the first insulating film to remove the second insulating film; and removing the second insulating film in the eighth step to form the fourth insulating film. A low-resistance metal film is formed on the surface of the conductive film and the surface of the fourth insulating film, the surfaces of which are exposed at the bottom surface of the formed recess, and are electrically connected to the conductive film by performing patterning. A method for manufacturing a field-effect transistor, comprising a ninth step of forming a low-resistance metal film on an upper portion of a conductive film and a peripheral region thereof.
JP24004797A 1997-09-04 1997-09-04 Field effect transistor and method of manufacturing the same Expired - Fee Related JP3400309B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24004797A JP3400309B2 (en) 1997-09-04 1997-09-04 Field effect transistor and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24004797A JP3400309B2 (en) 1997-09-04 1997-09-04 Field effect transistor and method of manufacturing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1187694A true JPH1187694A (en) 1999-03-30
JP3400309B2 JP3400309B2 (en) 2003-04-28

Family

ID=17053696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24004797A Expired - Fee Related JP3400309B2 (en) 1997-09-04 1997-09-04 Field effect transistor and method of manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3400309B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007059565A (en) * 2005-08-24 2007-03-08 Oki Electric Ind Co Ltd Semiconductor device and manufacturing method thereof
CN104241385A (en) * 2014-09-23 2014-12-24 北京大学 Annular gate field effect transistor with small layout area and manufacturing method thereof
KR101877427B1 (en) * 2011-11-15 2018-07-11 엘지이노텍 주식회사 Semiconductor device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007059565A (en) * 2005-08-24 2007-03-08 Oki Electric Ind Co Ltd Semiconductor device and manufacturing method thereof
KR101877427B1 (en) * 2011-11-15 2018-07-11 엘지이노텍 주식회사 Semiconductor device
CN104241385A (en) * 2014-09-23 2014-12-24 北京大学 Annular gate field effect transistor with small layout area and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP3400309B2 (en) 2003-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100505182C (en) Method for planarizing gate material to improve gate critical dimension in semiconductor devices
US7214591B2 (en) Method of fabricating high-voltage MOS device
JP3301057B2 (en) Method of forming vertical gate field effect transistor
TW200950086A (en) Semiconductor device having transistor and method of manufacturing the same
JP2002033490A (en) Manufacturing method for soi-mos field-effect transistor
US7939395B2 (en) High-voltage SOI MOS device structure and method of fabrication
JP2002231821A (en) Method for manufacturing semiconductor device and semiconductor device
JP4801323B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP3400309B2 (en) Field effect transistor and method of manufacturing the same
JP4567949B2 (en) Semiconductor device
US7635898B2 (en) Methods for fabricating semiconductor devices
JPH01114070A (en) Manufacture of semiconductor device
US6597043B1 (en) Narrow high performance MOSFET device design
JPH01194362A (en) Buried gate type mosfet and manufacture of the same
JPH06232152A (en) Field effect transistor and manufacture thereof
JPH0493083A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
US7105391B2 (en) Planar pedestal multi gate device
JP2003249650A (en) Semiconductor device and manufacturing method therefor
JP3277434B2 (en) Method for manufacturing transistor
CN110416080B (en) Tunneling field effect transistor, manufacturing method thereof and chip
US11476279B2 (en) Devices with staggered body contacts
RU2758413C1 (en) Method for manufacturing a transistor with a dependent contact to the substrate
JP2992312B2 (en) Semiconductor device
JPH11186557A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JP2014131073A (en) Semiconductor device and manufacturing method of the same

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 6

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090221

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090221

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 7

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100221

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 7

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100221

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 8

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110221

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110221

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 9

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120221

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 9

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120221

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130221

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130221

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140221

Year of fee payment: 11

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees