JPS61144069A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS61144069A
JPS61144069A JP26578484A JP26578484A JPS61144069A JP S61144069 A JPS61144069 A JP S61144069A JP 26578484 A JP26578484 A JP 26578484A JP 26578484 A JP26578484 A JP 26578484A JP S61144069 A JPS61144069 A JP S61144069A
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JP
Japan
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gate electrode
region
source
film
drain regions
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JP26578484A
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English (en)
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Masashi Muromachi
室町 正志
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor 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
    • H01L29/40Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/417Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/41725Source or drain electrodes for field effect devices
    • H01L29/41775Source or drain electrodes for field effect devices characterised by the proximity or the relative position of the source or drain electrode and the gate electrode, e.g. the source or drain electrode separated from the gate electrode by side-walls or spreading around or above the gate electrode
    • HELECTRICITY
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    • H01L29/40Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/43Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/49Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
    • H01L29/4916Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET the conductor material next to the insulator being a silicon layer, e.g. polysilicon doped with boron, phosphorus or nitrogen
    • H01L29/4925Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET the conductor material next to the insulator being a silicon layer, e.g. polysilicon doped with boron, phosphorus or nitrogen with a multiple layer structure, e.g. several silicon layers with different crystal structure or grain arrangement

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術骨1千〕; 本発明は半導体装置の製造方法に関し、特にソース、ド
レイン領域及びゲート電極に改良を加えた半導体装置の
製造方法に関する。
〔発明の技術均盾像ヒLの藺級九、〕
従来、MO8型トランジスタのソース、ドレイン領域の
抵抗を下げる手段としては、種々の方法が提案されてい
る(特開昭59−160540)。
(1)、最も単純な方法であるが、ソース、ドレイン領
域のコンタクトホールを大きく開口し、へβ等の金属を
張付ける方法(第2図(a)、(b)図示)。図中の1
は、例えばP型の半導体基板である。この基板1の表面
には素子分離領域2が設けられ、該素子分離領域2で囲
まれた基板1表面にはN+型のソース、ドレイン領域3
.4が夫々形成されている。基板1上には、ゲート酸化
膜5を介してゲルト電極6が形成されている。前記素子
分離領域2を含む基板1には層間絶縁117が形成され
、ソース、°ドレイン領域3.4の夫々の一部に対応す
る層間絶縁117にはコンタクトホール8a、8bが開
口されている。これらコンタクトホール8a18bには
、A2電ti9a、9bが夫々形成されている。しかし
ながら、このトランジスタによれば、二層へ多技術を使
用しない限り、ソース、ドレイン領域3.4上のA2電
極9a。
9b上を別電位のへ2配線を走らせることができない。
(2)、ソース、ドレイン領域の幅を広くする方法(第
3因、第4図参照)。即ち、第3図のソース、ドレイン
領域の狭い幅W1から第4図のそれの広い幅W2へ変え
ることにより低抵抗化を図ったものである。しかしなが
ら、この場合、素子の集積度の低下を招く。
(31,ソース、ドレイン領域の比抵抗を下げる方 7
法(第5図、第6図)。即ち、第5図の状態力1らソー
ス、ドレイン領域3.4の深さを第6図のように深くす
る方法である。しかしながら、この場合、トランジスタ
のチャネル長(L)が短くなるという問題が生じる。
(1)、所望の領域にのみN型の不純物を再拡散する方
法(第7図(a)、(b)図示)。図にお&%で、ソー
ス領域10&tN+型のIiI域11aとN−型の領域
12aとからなり、ドレイン領域13番よN+型の領域
11bとN−の領m12k)とからなる。ここで、N+
型の領域11a、Ilbが再拡散によって形成される。
しかしながら、この場合、マスク合せ回数が一回増加す
る。また、N“型の領域11a、11bとゲート電極6
とのマスク合せ精度を見込まなければならない。
(5,ソース、ドレイン領域3.4に対して多結晶シリ
コン、M OS i 2 /多結晶シリコンなどからな
る配線を平行でかつ接続して配置する方法(第8図(a
)、(b)図示)。図中+7) 148 G、tコンタ
クトホール15.16を介してソース領域3に接続する
上記材料からなる配線であり、14bはコンタクトホー
ル17.18を介してドレイン領域4に接続する同材料
の配線である。しかしながら、この場合、マスク合せ回
数が最低2回は増加する。
また、ゲート領域の低抵抗化のためには、ゲート電極材
料を高融点金属(MOSi2、W等)で形成することが
でき、上記(1)〜(5との組合わせでソース、ドレイ
ン、ゲート領域ともに低抵抗化を図ることができる。し
かし、いずれの場合もマスク合せ回数が増加したり、マ
スク合せ精度との兼合いで余分なスペースを取ったりす
る。
〔発明の目的〕
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、マスク合せ
回数を増加したり、ソース、ドレイン領域の接合深さを
深くしたりすることなく、高融点金属膜によりソース、
ドレイン領域及びゲート領域を低抵抗化するとともに、
前記高融点金属膜を自己整合的に形成し得る高集積度の
半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は、通常の方法により半導体基板上にゲート酸化
膜を介してゲート電極を形成し、更にゲート電極をマス
クとして基板に拡散領域を形成した後、全面に絶縁膜を
形成し、これをRIEによりゲート電極の側壁にのみ残
存させ、この後拡散領域及びゲート電極の表面に高融点
金属膜を形成することにより、前述した目的を達成しよ
うとするものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例をL D D (L ight
lyo 0Ded  D rain)構造のMOSトラ
ンジスタの裂造に適用した場合について、第1図(a)
〜(f)を参照して説明する。
11)、まず、通常の方法により、例えばP型のシリコ
ン基板21表面に素子分離領域22を形成し、この素子
分離領域22で囲まれた基板21上にゲート酸化1!2
3を介して多結晶シリコンからなるゲート電極24を形
成し、更にこのゲート電極24をマスクとして基板21
にn型不純物を拡散してN−型の浅い不純物領域25a
1不純物領域26aを形成した(第1図(a)図示)。
つづいて、CVD (Chemical Vapour
 Deposition )法により全面に厚いシリコ
ン酸化1127を形成した(第1図(b)図示)。更に
、反応性イオンエツチング(RIE)により前記シリコ
ン酸化膜27をエツチングし、ゲート電極24の側壁に
のみこの酸化[127を残存させた(第1図(C)図示
)。
(20次に、前記ゲート電極24及び残存した酸化1I
27をマスクとして基板にn型不純物を拡散し、N+型
の深い不純物領域25b1深い不純物領域26bを形成
した(第1図(d)図示)。なお、同図(d)において
、一方の浅い不純物領域25aと深い不純物領域25b
とからソース領域28が構成され、他方の浅い不純物領
域26aと深い不純物領域26bとからドレイン領域2
9が構成される。つづいて、高融点金属膜としてのタン
グステン(w)膜30をcvoa*によりソース、ドレ
イン領域28.29及びゲート電極24上に選択的に形
成した(第1図(e)図示)。なお、W膜30の形成の
際、Wl130はフィールド酸化膜22や残存酸化膜2
7上には堆積されず、ソース、ドレイン領域28.29
やゲート電極24上にのみ堆積された。従って、W膜3
0は、ソース、ドレイン領域28.29及びゲート電極
30に対して自己整合的に形成された。また、W膜30
の膜厚は所望の抵抗によって変えることができるが、ゲ
ート電極24より厚くするとソース、ドレイン領域28
.29上のWII30とゲート電極24上のWl130
が電気的に短絡する可能性が有るので、ゲート電極24
よりは厚くできない。
次いで、全面に層間絶縁膜31を形成した後、各W[I
30に夫々対応する眉間絶縁1131にコンタクトホー
ル32を開口した。この後、これらコンタクトホール3
2にAβ配置33を形成し、更に全面にパンシベーショ
ン膜34を形成してLDD構造のMoSトランジスタを
製造した(第1図(f)図示)。
しかして、本発明によれば、Wl130をCVD法によ
りソース、ドレイン領域28.29上のみならず、ゲー
ト電極24上にも形成するため、ソース、ドレイン領域
28.29及びゲート領域の低抵抗化を図ることができ
る。また、W[130を形成する際、W膜30を単結晶
シリコンからなるソース、ドレイン領域28.29及び
多結晶シリコンからなるゲート電極24上にのみ自己整
合的に堆積形成できるため、余分なマスク合せをするこ
とを回避できる。更に、同等な理由により、マスク合せ
精度との兼合いで余分なスペースを取る必要がなく、素
子の集積度を向上できる。
なお、上記実施例では、ソース、ドレイン領域が夫々浅
い不純物領域と深い不純物領域とから構成される場合に
ついて述べたが、これに限らず、第9図に示す如く、ソ
ース、ドレイン領域が浅い不純物領域から構成される場
合でも、上記実施例と略同様に低抵抗化を図ることがで
きる。
また、上記実施例では、高融点金属膜としてW膜を用い
たが、これに限らず、モリブデン膜、チタン躾などを用
いてもよい。
〔発明の効果〕
以上詳述した如く本麹明によれば、マスク合せ回数を増
加したり、ソース、ドレイン領域の接合深さを深くした
りすることなく、高融点金属膜によりソース、ドレイン
領域及びゲート領域を低抵抗化するとともに、前記高融
点金属膜を自己整合的に形成し得る高集積度の半導体装
置の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜< f )は本発明の一実施例に係るL
DD構造のMO8型トランジスタの製造方法を工程順に
示す断面図、第2図(a)は従来の半導体装置の断面図
、同図(b)は同図(a)のX−X線に沿う断面図、第
3図は従来の他の半導体装置の平面図、第4図は第3図
の半導体装置のソース、ドレイン領域の幅を広くしたこ
とを示す平面図、第5図は従来の他の半導体装置の断面
図、第6図は第5図の半導体装置のソース、トレイン領
域の深さを深くしたことを示す断面図、第7図(a)は
従来の他の半導体装置の平面図、同図(b)は同図(a
)のX−X線に沿う断面図、第8図(a)は従来の他の
半導体装置の平面図、同図(b)は同図(a>のX−X
aに沿う断面図、第9図は本発明の他の実施例に係るM
O8型トランジスタの断面図である。 21・・・P型のシリコン基板、22・・・素子弁wi
fl域、23・・・ゲート酸化膜、24・・・ゲート電
極、25a、25b、26a、26b・・・不純物領域
、27・・・厚いシリコン酸化膜、28・・・ソース領
域、29・・・ドレイン領域、30・・・タングステン
(W)膜、31・・・層間絶縁膜、32・・・コンタク
トホール、33・・・A2配線、34・・・パッシベー
ション膜。 ′出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第2図 第 3図         第 4図 第5図    第61 第7gB

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、半導体基板上にゲート酸化膜を介してゲート電
    極を形成する工程と、このゲート電極をマスクとして前
    記基板表面に不純物を導入し拡散領域を形成する工程と
    、全面に絶縁膜を形成する工程と、この絶縁膜を反応性
    イオンエッチングにより除去し該絶縁膜をゲート電極の
    側壁にのみ残存させる工程と、高融点金属膜を前記拡散
    領域及びゲート電極上に形成する工程とを具備する事を
    特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. (2)、半導体基板上にゲート酸化膜を介してゲート電
    極を形成する工程と、このゲート電極をマスクとして基
    板表面に不純物を導入し浅い不純物領域を形成する工程
    と、全面に絶縁膜を形成する工程と、この絶縁膜を反応
    性イオンエッチングにより除去し該絶縁膜をゲート電極
    の側壁にのみ残存させる工程と、この残存した絶縁膜及
    び前記ゲート電極をマスクとして基板表面に不純物を導
    入して深い不純物領域を形成し、前記浅い不純物領域と
    からソース、ドレイン領域を形成する工程と、高融点金
    属膜を前記ソース、ドレイン領域及びゲート電極上に形
    成する工程とを具備することを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の半導体装置の製造方法。
  3. (3)、高融点金属膜がタングステン膜であることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体装置の製造
    方法。
  4. (4)、ゲート電極が多結晶シリコンからなることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体装置の製造
    方法。
JP26578484A 1984-12-17 1984-12-17 半導体装置の製造方法 Pending JPS61144069A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4855247A (en) * 1988-01-19 1989-08-08 Standard Microsystems Corporation Process for fabricating self-aligned silicide lightly doped drain MOS devices

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4855247A (en) * 1988-01-19 1989-08-08 Standard Microsystems Corporation Process for fabricating self-aligned silicide lightly doped drain MOS devices

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