JPS60133759A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS60133759A JPS60133759A JP24248783A JP24248783A JPS60133759A JP S60133759 A JPS60133759 A JP S60133759A JP 24248783 A JP24248783 A JP 24248783A JP 24248783 A JP24248783 A JP 24248783A JP S60133759 A JPS60133759 A JP S60133759A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
２ ページ
本発明は、ＭＯ８形構造を有する半導体装置の製造方法
に関する。
に関する。
従来例の構成とその問題点
高速度で高集積度の性能を得るためのＭＯ８形半導体集
積回路の製造方法において、ゲート電極およびソース・
ドレイン拡散領域に高融点金属またはそのシリサイド膜
を形成して各層の抵抗値を減少せしめる方法が提案され
ている。例えば、ｎチャンネルＭＯ８集積回路の製造に
際しては、第１図〜第６図の各工程順断面図に示すよう
な方法が示されている。まず、第１図に示すように、ｐ
形シリコン基板１の表面に、ＭＯ８Ｏ８形ンジスタの素
子分離領域を選択酸化法によって形成し、素子形成領域
上にゲート絶縁膜３を、分離領域部に厚いフィールド絶
縁膜３をそれぞれ選択的に形成する０次に第２図に示す
ように、ポリシリコンゲート電極４を、減圧ＣＶＤ法に
よりポリシリコン膜を堆積させ、さらに減圧ＣＶＤ法に
より窒化シリコン膜６を堆積させ、窒化シリコン膜およ
びポリシリコン膜を、それぞれフォトリングラフィ３
ページ 技術によりパターニングして形成する。ゲート電極のパ
ターニングを行った後、ソース・ドレイン領域６を周知
のポリシリコンゲート電極４をマスクとして用いたセル
ファライン法により、砒素Ａ３イオン−注入 して形成
する。
積回路の製造方法において、ゲート電極およびソース・
ドレイン拡散領域に高融点金属またはそのシリサイド膜
を形成して各層の抵抗値を減少せしめる方法が提案され
ている。例えば、ｎチャンネルＭＯ８集積回路の製造に
際しては、第１図〜第６図の各工程順断面図に示すよう
な方法が示されている。まず、第１図に示すように、ｐ
形シリコン基板１の表面に、ＭＯ８Ｏ８形ンジスタの素
子分離領域を選択酸化法によって形成し、素子形成領域
上にゲート絶縁膜３を、分離領域部に厚いフィールド絶
縁膜３をそれぞれ選択的に形成する０次に第２図に示す
ように、ポリシリコンゲート電極４を、減圧ＣＶＤ法に
よりポリシリコン膜を堆積させ、さらに減圧ＣＶＤ法に
より窒化シリコン膜６を堆積させ、窒化シリコン膜およ
びポリシリコン膜を、それぞれフォトリングラフィ３
ページ 技術によりパターニングして形成する。ゲート電極のパ
ターニングを行った後、ソース・ドレイン領域６を周知
のポリシリコンゲート電極４をマスクとして用いたセル
ファライン法により、砒素Ａ３イオン−注入 して形成
する。
次に、第３図に示すように、ポリシリコンゲート電極４
を酸化することによって、側面にのみ酸化シリコン膜７
を形成する。この際、シリコンゲート電極４の上の面は
窒化シリコン膜６に覆われており酸化シリコン膜は形成
されない。この後、第４図に示すように、窒化シリコン
膜６を除去し、かつ、ソース・ドレイン領域６上の絶縁
膜を除去して開孔を形成した後、例えばタングステンシ
リサイドＷＳ ｉ ２膜８を、選択ＣＶＤ法を用いて露
出したシリコン上にのみ、すなわちポリシリコンゲート
電極４上およびソース・ドレイン領域６の表面にそれぞ
れ形成する。この方法においては、ＷＳ ｉ２膜を選択
成長させるため、ポリシリコンゲート電極４の上面に酸
化を防止するだめの窒化シリコン膜６を必要とすること
、またポリシリコンを酸化してゲート電極４のｆＩｉＵ
面に厚い酸化膜７を形成するため、高温の熱処理である
こと、したがって、この熱処理のためソース・ドレイン
領域の不純物が再拡散してソース・ドレインの接合深さ
が深くなること、さらには、ポリシリコンの酸化処理に
よってポリシリコンゲート電極４の側面の酸化膜を厚く
、ソース・ドレイン領域上に成長する酸化膜の厚さを薄
くするため、ポリシリコン膜４内に多量の燐をドープし
て酸化の比率を高めなければならないなど、工程の制御
要因が多く、煩わしい、とりわけこの場合、多量の燐を
ドープしたポリシリコンゲート電極４は熱処理によって
ゲート絶縁膜２を燐が拡散してチャネル領域の濃度を変
える大きな因子を含み、しばしばトランジスタの閾値を
変動させる問題があった。
を酸化することによって、側面にのみ酸化シリコン膜７
を形成する。この際、シリコンゲート電極４の上の面は
窒化シリコン膜６に覆われており酸化シリコン膜は形成
されない。この後、第４図に示すように、窒化シリコン
膜６を除去し、かつ、ソース・ドレイン領域６上の絶縁
膜を除去して開孔を形成した後、例えばタングステンシ
リサイドＷＳ ｉ ２膜８を、選択ＣＶＤ法を用いて露
出したシリコン上にのみ、すなわちポリシリコンゲート
電極４上およびソース・ドレイン領域６の表面にそれぞ
れ形成する。この方法においては、ＷＳ ｉ２膜を選択
成長させるため、ポリシリコンゲート電極４の上面に酸
化を防止するだめの窒化シリコン膜６を必要とすること
、またポリシリコンを酸化してゲート電極４のｆＩｉＵ
面に厚い酸化膜７を形成するため、高温の熱処理である
こと、したがって、この熱処理のためソース・ドレイン
領域の不純物が再拡散してソース・ドレインの接合深さ
が深くなること、さらには、ポリシリコンの酸化処理に
よってポリシリコンゲート電極４の側面の酸化膜を厚く
、ソース・ドレイン領域上に成長する酸化膜の厚さを薄
くするため、ポリシリコン膜４内に多量の燐をドープし
て酸化の比率を高めなければならないなど、工程の制御
要因が多く、煩わしい、とりわけこの場合、多量の燐を
ドープしたポリシリコンゲート電極４は熱処理によって
ゲート絶縁膜２を燐が拡散してチャネル領域の濃度を変
える大きな因子を含み、しばしばトランジスタの閾値を
変動させる問題があった。
発明の目的
本発明の目的はＭＯＳ形トランジスタのポリシリコンゲ
ート電極およびソース・ドレイン表面に金属膜あるいは
そのシリサイド膜を選択成長させる場合にゲート電極上
面部と、ソース・ドレイン５ベ−二り 表面の間に耐熱性の絶縁膜を塗布する工程および全面を
均一にエツチングすることによって、ゲート電極とソー
ス・ドレイン領域表面部の間に前記耐熱性絶縁膜を一部
残して、金属膜あるいはそのシリサイド膜をそれぞれ分
離して成長させる半導体装置の製造方法を提供するもの
である。
ート電極およびソース・ドレイン表面に金属膜あるいは
そのシリサイド膜を選択成長させる場合にゲート電極上
面部と、ソース・ドレイン５ベ−二り 表面の間に耐熱性の絶縁膜を塗布する工程および全面を
均一にエツチングすることによって、ゲート電極とソー
ス・ドレイン領域表面部の間に前記耐熱性絶縁膜を一部
残して、金属膜あるいはそのシリサイド膜をそれぞれ分
離して成長させる半導体装置の製造方法を提供するもの
である。
発明の構成
本発明の半導体装置の製造方法は、ゲート電極のポリシ
リコン上面およびソース・ドレイン領域の表面にのみシ
リコンを露出させ、他を酸化シリコン膜あるいは絶縁膜
で囲み、シリコンの露出部にのみに高融点金属あるいは
同金属のシリサイド膜を選択成長させる方法である。ゲ
ート電極の側面の絶縁膜は、有機系あるいは無機系の耐
熱膜、例えばシラノールを回転塗布法で形成し、ゲート
電極の段差によりゲート上面およびソース・ドレイン表
面には薄く、ゲート電極側面には厚く塗布されるよう形
成する０次にプラズマエツチング法などによシ絶縁膜全
面を均一にエンチングすることによって所定部のシリコ
ンを露出させると共に、６ ぺ−８ 局部的にゲート電極側面に絶縁膜を残すことができる。
リコン上面およびソース・ドレイン領域の表面にのみシ
リコンを露出させ、他を酸化シリコン膜あるいは絶縁膜
で囲み、シリコンの露出部にのみに高融点金属あるいは
同金属のシリサイド膜を選択成長させる方法である。ゲ
ート電極の側面の絶縁膜は、有機系あるいは無機系の耐
熱膜、例えばシラノールを回転塗布法で形成し、ゲート
電極の段差によりゲート上面およびソース・ドレイン表
面には薄く、ゲート電極側面には厚く塗布されるよう形
成する０次にプラズマエツチング法などによシ絶縁膜全
面を均一にエンチングすることによって所定部のシリコ
ンを露出させると共に、６ ぺ−８ 局部的にゲート電極側面に絶縁膜を残すことができる。
本発明の方法によれば、ゲートポリシリコン電極上面に
酸化防止膜としての窒化シリコン膜を必要としないこと
、ゲート側面を酸化するための高温の熱処理を必要とし
ないためソース・ドレインの不純物再拡散がないこと、
さらにはポリシリコンに不純物の高濃度のドーピングを
必要としないで形成できることなど、従来例技術をしの
ぐ多くの特徴を有している。
酸化防止膜としての窒化シリコン膜を必要としないこと
、ゲート側面を酸化するための高温の熱処理を必要とし
ないためソース・ドレインの不純物再拡散がないこと、
さらにはポリシリコンに不純物の高濃度のドーピングを
必要としないで形成できることなど、従来例技術をしの
ぐ多くの特徴を有している。
実施例の説明
以下に図面を参照して、本発明の製造方法について詳し
く説明する。
く説明する。
第６図へ・第１０図は本発明の製造方法の一実施例を示
すためのｎ形ＭＯ８集積回路の製造工程順断面図である
。
すためのｎ形ＭＯ８集積回路の製造工程順断面図である
。
第６図はｐ形シリコン基板１の表面にフィールド絶縁膜
（酸化シリコン膜）３を厚さ０．８μｍ。
（酸化シリコン膜）３を厚さ０．８μｍ。
ゲート絶縁膜（酸化シリコン膜）２を厚さ５５ｎｍにそ
れぞれ通常のＬＯＣＯ８法を用いて形成した７４−。
れぞれ通常のＬＯＣＯ８法を用いて形成した７４−。
ｎ Ｍ ＯＳ集積回路の製造工程を示している。第７図
にゲート電極４を形成するため、減圧ＣＶＤを用いて燐
をドーピングしたポリシリコン膜４を厚さ０．４μｍに
形成した後、フォトエツチング法を用いてパターンニン
グを行なった構造を示す。
にゲート電極４を形成するため、減圧ＣＶＤを用いて燐
をドーピングしたポリシリコン膜４を厚さ０．４μｍに
形成した後、フォトエツチング法を用いてパターンニン
グを行なった構造を示す。
次にポリシリコンゲート電極４をマスクとして、Ａｓイ
オン注入を行った。注入のエネルギーは４○ＫｅＶ 、
注入量は５ Ｘ １０１５／ ｔｒｉ程度で行い、９０
０ＣａＯ分間程度のアニールにより注入されたＡ３の活
性化を行って０．２μｍ深さのソース・ドレイン領域６
を形成する０次にフォトレジストマスクを用いて、ソー
ス・ドレイン領域上のゲート絶縁膜２の一部を除去し開
孔する。そして第８図のように全面に絶縁膜９を形成す
る。絶縁膜９は例えば、シラノールを有機容剤に溶かし
た粘度約２０ＣＰの液を、約４０００ｒｐｍ回転でウェ
ーハを回転させながら滴下する方法によって塗布し、２
ｏＯＣ〜４○ｏＣのベーキングを行い、有機溶剤を蒸発
させて安定な被膜を形成した。この絶縁膜９は有機系あ
るいは無機系いずれでもよく、電気的に絶縁特性を有し
、約４ｏｏＣ以上の高温熱処理に耐える膜を必要とする
。塗布された絶縁膜９の厚さは平担な部分では８００八
程度９段差部分ではこれより厚く、最大部は３ｏ○０八
程度の厚さを有している。すなわち、ゲート電極４０表
面では薄く、その側面では厚く形成される。この絶縁膜
９をドライエツチング法によって一様な厚さで除去する
ことによってポリシリコンゲート電極４の上面およびソ
ース・ドレイン領域６の上を露出させかつポリシリコン
ゲートの側面に塗布絶縁膜９が残るように加工する。次
に第１０図に示すように、タングステンシリサイドＷＳ
ｉ２膜８をＣＶＤ法を用いて付着させると、同タング
ステンシリサイドは露出したシリコン上にのみ約０．２
μｍの厚さに形成される。なお、この選択ＣＶＤ法では
例えば６弗化タングステンＷＦ６ガスに水素Ｈ２ガスを
３６ｏＣで反応させることによって、タングステンシリ
サイド膜が形成できる０選択成長膜は高融点金属Ｗ、Ｍ
ｏ、Ｔａ、Ｔｉ等でもよく、またこれらのシリサイドで
もよい。この後、さらに前記タン９２、−ｚノ グステンシリサイド膜に燐をドープして、かつ最終的に
は、この表面上に燐珪酸ガラスＰＳＧ膜を形成しアニー
ルを行い必要な個所にコンタクト窓を形成し、ＡＩ配線
を形成してｎＭＯ８）ランジスタが形成される。
オン注入を行った。注入のエネルギーは４○ＫｅＶ 、
注入量は５ Ｘ １０１５／ ｔｒｉ程度で行い、９０
０ＣａＯ分間程度のアニールにより注入されたＡ３の活
性化を行って０．２μｍ深さのソース・ドレイン領域６
を形成する０次にフォトレジストマスクを用いて、ソー
ス・ドレイン領域上のゲート絶縁膜２の一部を除去し開
孔する。そして第８図のように全面に絶縁膜９を形成す
る。絶縁膜９は例えば、シラノールを有機容剤に溶かし
た粘度約２０ＣＰの液を、約４０００ｒｐｍ回転でウェ
ーハを回転させながら滴下する方法によって塗布し、２
ｏＯＣ〜４○ｏＣのベーキングを行い、有機溶剤を蒸発
させて安定な被膜を形成した。この絶縁膜９は有機系あ
るいは無機系いずれでもよく、電気的に絶縁特性を有し
、約４ｏｏＣ以上の高温熱処理に耐える膜を必要とする
。塗布された絶縁膜９の厚さは平担な部分では８００八
程度９段差部分ではこれより厚く、最大部は３ｏ○０八
程度の厚さを有している。すなわち、ゲート電極４０表
面では薄く、その側面では厚く形成される。この絶縁膜
９をドライエツチング法によって一様な厚さで除去する
ことによってポリシリコンゲート電極４の上面およびソ
ース・ドレイン領域６の上を露出させかつポリシリコン
ゲートの側面に塗布絶縁膜９が残るように加工する。次
に第１０図に示すように、タングステンシリサイドＷＳ
ｉ２膜８をＣＶＤ法を用いて付着させると、同タング
ステンシリサイドは露出したシリコン上にのみ約０．２
μｍの厚さに形成される。なお、この選択ＣＶＤ法では
例えば６弗化タングステンＷＦ６ガスに水素Ｈ２ガスを
３６ｏＣで反応させることによって、タングステンシリ
サイド膜が形成できる０選択成長膜は高融点金属Ｗ、Ｍ
ｏ、Ｔａ、Ｔｉ等でもよく、またこれらのシリサイドで
もよい。この後、さらに前記タン９２、−ｚノ グステンシリサイド膜に燐をドープして、かつ最終的に
は、この表面上に燐珪酸ガラスＰＳＧ膜を形成しアニー
ルを行い必要な個所にコンタクト窓を形成し、ＡＩ配線
を形成してｎＭＯ８）ランジスタが形成される。
この方法によって、ゲート電極の抵抗は、ポリシリコン
電極のみの場合の３０Ω／口から７．５０／口 と減少
する。またソース・ドレイン領域のシート抵抗をシリサ
イド膜がない場合の４０Ｑ／口から８０／口に減少する
ことができる。
電極のみの場合の３０Ω／口から７．５０／口 と減少
する。またソース・ドレイン領域のシート抵抗をシリサ
イド膜がない場合の４０Ｑ／口から８０／口に減少する
ことができる。
発明の効果
本発明によれば、ポリシリコンゲートの側面に絶縁膜を
形成する場合せいぜい４００Ｃ以下の工程で被膜を形成
するから、ソース・ドレインの拡散の再分布がほとんど
ない。加えて、ポリシリコンゲート電極中の燐濃度を高
くドープすることによって基板Ｓｔと、ポリシリコンの
選択速度比を高くとる必要もないから、同ポリシリコン
ゲート電極は、セルファライン法ドープによる低濃度の
ドープでも可能である。またソース・ドレイン領１０６
−ジ 域の表面を酸化することによって、ソース・ドレイン領
域の不純物が再分布および偏析により濃度変化が生ずる
弊害を除去することができる・
形成する場合せいぜい４００Ｃ以下の工程で被膜を形成
するから、ソース・ドレインの拡散の再分布がほとんど
ない。加えて、ポリシリコンゲート電極中の燐濃度を高
くドープすることによって基板Ｓｔと、ポリシリコンの
選択速度比を高くとる必要もないから、同ポリシリコン
ゲート電極は、セルファライン法ドープによる低濃度の
ドープでも可能である。またソース・ドレイン領１０６
−ジ 域の表面を酸化することによって、ソース・ドレイン領
域の不純物が再分布および偏析により濃度変化が生ずる
弊害を除去することができる・
第１図〜第６図は従来の方法によってｎ形ＭＯＳトラン
ジスタを形成する方法を示す工程順断面図、第６図〜第
１０図は本発明による製造方法の一例によるｎＭＯｓト
ランジスタを形成する方法を示す工程順断面図である。 １・・・・・・ｎ形シリコン基板、２・・・・・・ゲー
ト絶縁膜、３・・・・・・フィールド絶縁膜、４・・・
・・・ポリシリコンゲート電極、６・・・・・・ソース
・ドレイン領域、７・・・・・・酸化シリコン膜、８・
・・・・・窒化シリコン膜、９・・・・・・塗布絶縁膜
。
ジスタを形成する方法を示す工程順断面図、第６図〜第
１０図は本発明による製造方法の一例によるｎＭＯｓト
ランジスタを形成する方法を示す工程順断面図である。 １・・・・・・ｎ形シリコン基板、２・・・・・・ゲー
ト絶縁膜、３・・・・・・フィールド絶縁膜、４・・・
・・・ポリシリコンゲート電極、６・・・・・・ソース
・ドレイン領域、７・・・・・・酸化シリコン膜、８・
・・・・・窒化シリコン膜、９・・・・・・塗布絶縁膜
。
Claims (1)
- 半導体基板表面に選択的に厚い絶縁膜とゲート絶縁膜と
なる薄い絶縁膜を形成した後、前記ゲート絶縁膜上に導
電性のゲート電極を形成する工程、前記ゲート電極をマ
スクとして前記基板に不純物をドーピングしてソース・
ドレイン領域を形成する工程、前記ソースドレイン領域
上の薄い絶縁膜を除去する工程、全面に耐熱性絶縁膜を
塗布する工程、前記塗布絶縁膜を均一にエツチングを行
い選択的にゲート電極およびシリコン基板のソース・ド
レイン領域の表面を露出させた後、高融点金属あるいは
そのシリサイド膜を、ソース・ドレイン領域の表面およ
びゲート電極表面に堆積させる工程を有することを特徴
とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24248783A JPS60133759A (ja) | 1983-12-21 | 1983-12-21 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24248783A JPS60133759A (ja) | 1983-12-21 | 1983-12-21 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60133759A true JPS60133759A (ja) | 1985-07-16 |
Family
ID=17089811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24248783A Pending JPS60133759A (ja) | 1983-12-21 | 1983-12-21 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60133759A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0568246U (ja) * | 1992-02-26 | 1993-09-17 | 金次 永松 | ビニルハウス用基礎支柱およびそれを使用したビニルハウス |
-
1983
- 1983-12-21 JP JP24248783A patent/JPS60133759A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0568246U (ja) * | 1992-02-26 | 1993-09-17 | 金次 永松 | ビニルハウス用基礎支柱およびそれを使用したビニルハウス |
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