JPS61185974A - 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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- JPS61185974A JPS61185974A JP60025674A JP2567485A JPS61185974A JP S61185974 A JPS61185974 A JP S61185974A JP 60025674 A JP60025674 A JP 60025674A JP 2567485 A JP2567485 A JP 2567485A JP S61185974 A JPS61185974 A JP S61185974A
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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
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/08—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
- H01L29/0843—Source or drain regions of field-effect devices
- H01L29/0847—Source or drain regions of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は半導体装置の製造方法に関し、特にＭＯ８型ト
ランジスタの製造方法に係わる。
ランジスタの製造方法に係わる。
（発明の技術的背景〕
従来、ＮチャネルＭｏＳトランジスタは、例えば第３図
（ａ）〜（Ｃ）に示す如く製造されている。
（ａ）〜（Ｃ）に示す如く製造されている。
まず、Ｐ型の半導体基板１の表面の所定領域に素子分離
用不純物！！１２を形成した後、選択酸化法によりフィ
ールド酸化膜３を形成する（第３図（ａ）図示）。つづ
いて、フィールド酸化膜３により囲まれた半導体基板１
上に熱酸化法により厚さ１００〜５００人のゲート酸化
膜４を形成する。
用不純物！！１２を形成した後、選択酸化法によりフィ
ールド酸化膜３を形成する（第３図（ａ）図示）。つづ
いて、フィールド酸化膜３により囲まれた半導体基板１
上に熱酸化法により厚さ１００〜５００人のゲート酸化
膜４を形成する。
次いで、このゲート酸化膜４上に多結晶シリコンからな
るゲート電極５を形成する。しかる後、このゲート電極
５をマスクとして基板１にＮ型不純物例えばヒ素をイオ
ン注入し、Ｎ＋型のソース、ドレイン領域６．７を夫々
形成する〈第３図（ｂ）図示）。更に、全面に保護用酸
化膜８をＣＶＤ法等により形成した後、前記ソース、ド
レイン領域６．７に夫々対応するゲート酸化膜４、保護
用酸化膜８を写真蝕刻法により選択的に除去してコンタ
クトホール９を形成する。しかる後、アルミニウム（Ａ
２）を蒸着し、パターニングして配線１０を形成する（
第３図（Ｃ）及び第４図図示）。
るゲート電極５を形成する。しかる後、このゲート電極
５をマスクとして基板１にＮ型不純物例えばヒ素をイオ
ン注入し、Ｎ＋型のソース、ドレイン領域６．７を夫々
形成する〈第３図（ｂ）図示）。更に、全面に保護用酸
化膜８をＣＶＤ法等により形成した後、前記ソース、ド
レイン領域６．７に夫々対応するゲート酸化膜４、保護
用酸化膜８を写真蝕刻法により選択的に除去してコンタ
クトホール９を形成する。しかる後、アルミニウム（Ａ
２）を蒸着し、パターニングして配線１０を形成する（
第３図（Ｃ）及び第４図図示）。
ここで、第４図は第３図（Ｃ）の平面図である。
しかしながら、従来の製造方法によれば、コンタクトホ
ール９を写真蝕刻法により形成するため、合せ精度の制
限からコンタクトホール９の周辺のソース、ドレイン領
域６．７に第４図に示す如く余裕ａ、ｂ、ｃ、ｄを設け
る必要があり、ソース、ドレイン領域６．７と基板１の
接合容量を低減することができない。
ール９を写真蝕刻法により形成するため、合せ精度の制
限からコンタクトホール９の周辺のソース、ドレイン領
域６．７に第４図に示す如く余裕ａ、ｂ、ｃ、ｄを設け
る必要があり、ソース、ドレイン領域６．７と基板１の
接合容量を低減することができない。
即ち、近年の微細集積回路においては、その微細化に伴
い各不純物層の濃度も濃くなる傾向にある。このことは
、例えば、ランダムアクセスメモリーＩＣの様な高速の
応答速度を要求される集積回路においてはソース、ドレ
イン領域と基板の接合容量の増大によって応答速度が遅
くなることが障害となっている。上記ソース、ドレイン
ａ域と基板の接合容量はソース、ドレイン領域の面積に
依存することは知られており、従来技術においてはソー
ス、ドレイン領域の面積を低減するために第３図（Ｃ）
の工程で配線１０のコンタクトホールの開口径を微細に
することで回避していた。つまり、コンタクトホール９
の開口面積を小さくすることで、ソース、ドレイン領域
６．７の面積を低減しようとした。しかしながら、コン
タクトホール９の形成に際して写真蝕刻法を用いること
に起因して上述した如く接合容量の問題が生ずる。
い各不純物層の濃度も濃くなる傾向にある。このことは
、例えば、ランダムアクセスメモリーＩＣの様な高速の
応答速度を要求される集積回路においてはソース、ドレ
イン領域と基板の接合容量の増大によって応答速度が遅
くなることが障害となっている。上記ソース、ドレイン
ａ域と基板の接合容量はソース、ドレイン領域の面積に
依存することは知られており、従来技術においてはソー
ス、ドレイン領域の面積を低減するために第３図（Ｃ）
の工程で配線１０のコンタクトホールの開口径を微細に
することで回避していた。つまり、コンタクトホール９
の開口面積を小さくすることで、ソース、ドレイン領域
６．７の面積を低減しようとした。しかしながら、コン
タクトホール９の形成に際して写真蝕刻法を用いること
に起因して上述した如く接合容量の問題が生ずる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、コンタクト
ホールを写真蝕刻法によらずに自己整合的に形成するこ
とにより、微細なソース、ドレイン領域を形成して接合
容量の低減を図った半導体装置の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
ホールを写真蝕刻法によらずに自己整合的に形成するこ
とにより、微細なソース、ドレイン領域を形成して接合
容量の低減を図った半導体装置の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
本発明は、素子分離領域に囲まれた半導体基板表面にゲ
ート酸化膜を介してゲート電極より幅広の多結晶シリコ
ンパターンを形成する工程と、全面に絶縁膜を形成する
工程と、この絶縁膜及び多結晶シリコンパターンを同一
の工程で選択的にパターニングしてゲート電極を形成す
る工程と、前記基板に不純物を導入する工程とを具備し
、これにより接合容量の低減を図ったものである。
ート酸化膜を介してゲート電極より幅広の多結晶シリコ
ンパターンを形成する工程と、全面に絶縁膜を形成する
工程と、この絶縁膜及び多結晶シリコンパターンを同一
の工程で選択的にパターニングしてゲート電極を形成す
る工程と、前記基板に不純物を導入する工程とを具備し
、これにより接合容量の低減を図ったものである。
（発明の実施例〕
以下、本発明をＮチャネルＭＯＳトランジスタの製造に
適用した場合について第１図（ａ）〜（Ｑ）及び第２図
を参照して説明する。なお、第２図は第１図（ｆ）の平
面図である。
適用した場合について第１図（ａ）〜（Ｑ）及び第２図
を参照して説明する。なお、第２図は第１図（ｆ）の平
面図である。
（１）、まず、Ｐ型のシリコン基板２１の所定の表面に
選択酸化法によりフィールド酸化ｌ１ｌ（素子分離領域
）２２を形成した く第１図（ａ）図示）。なお、図中
の２３はフィールド酸化膜２２に囲まれた島状の素子領
域である。つづいて、前記素子領域２３上にゲート酸化
膜２４を形成した後、このゲート酸化１１！２４上に後
記ゲート電極より幅広な多結晶シリコンパターン２５を
形成した（第１図（ｂ）図示）。次いで、全面にＣＶＤ
シリコン酸化膜２６を形成した。しかる後、このシリコ
ン酸化膜２６上に所定の形状を有したレジスト２７を形
成した。なお、このレジスト２７は、ゲート電極形成予
定部においてはゲート電極のチャネル長に相当する距離
りを有する（第１図（Ｃ）図示）。更に、反応性イオン
エツチング（ＲＩＥ）により、前記レジスト２７をマス
クとして前記シリコン酸化膜２６及び多結晶シリコンパ
ターン２５を選択的にエツチングした（第１図（ｄ）図
示）。なお、この工程で、シリコン酸化１１２６と多結
晶シリコンパターン２５とはエツチング選択比が大きい
ため、夫々のエツチングガスまたはエツチング条件は異
にしなければならない。その結果、同図（ｄ）に示す如
く、シリコン酸化膜２６等の開口部２８間にチャネル長
しの多結晶シリコンからなるゲート電極２９が形成され
る。
選択酸化法によりフィールド酸化ｌ１ｌ（素子分離領域
）２２を形成した く第１図（ａ）図示）。なお、図中
の２３はフィールド酸化膜２２に囲まれた島状の素子領
域である。つづいて、前記素子領域２３上にゲート酸化
膜２４を形成した後、このゲート酸化１１！２４上に後
記ゲート電極より幅広な多結晶シリコンパターン２５を
形成した（第１図（ｂ）図示）。次いで、全面にＣＶＤ
シリコン酸化膜２６を形成した。しかる後、このシリコ
ン酸化膜２６上に所定の形状を有したレジスト２７を形
成した。なお、このレジスト２７は、ゲート電極形成予
定部においてはゲート電極のチャネル長に相当する距離
りを有する（第１図（Ｃ）図示）。更に、反応性イオン
エツチング（ＲＩＥ）により、前記レジスト２７をマス
クとして前記シリコン酸化膜２６及び多結晶シリコンパ
ターン２５を選択的にエツチングした（第１図（ｄ）図
示）。なお、この工程で、シリコン酸化１１２６と多結
晶シリコンパターン２５とはエツチング選択比が大きい
ため、夫々のエツチングガスまたはエツチング条件は異
にしなければならない。その結果、同図（ｄ）に示す如
く、シリコン酸化膜２６等の開口部２８間にチャネル長
しの多結晶シリコンからなるゲート電極２９が形成され
る。
（２）８次に前記ゲート電極２９及び多結晶シリコンパ
ターン２５の露出する側面を熱酸化法により酸化し、熱
酸化１１３０を形成した。つづいて、ＲＩＥにより露出
するゲート酸化！Ｉ２４を選択的にエツチング除去した
（第１図（ｅ）図示）。なお、この工程では、前記熱酸
化膜３０はＲＩＥの特有の性質によりほとんどエツチン
グされずに残存する。次いで、ｎ型不純物例えばヒ素を
加速電圧４０ＫｅＶ、ドーズ量５Ｘ１０”ａ’の条件で
前記基板２１にイオン注入した。この際、ヒ素イオンは
開口部２８から露出する基板２１の表面にのみ自己整合
的に注入された。しかる後、注入された不純物を熱処理
により活性化し、開口部２８と略同−面積を有するＮ１
型のソース領域３１、ドレイン領域３２を形成した く
第１図（ｆ）図示）。更に、導電性材料例えばＡλを堆
積した後、ＲＩＥによりエッチバックすることにより、
開口部２８にＡβ配線３３を埋め込み、ＮチャネルＭＯ
Ｓトランジスタを製造した（第１図（ｇ）及び第２図図
示）。ここで、第２図は第１図（Ｑ）の平面図であり、
図中の３４．３５は夫々Ａβ配線３３．３３のコンタク
ト部を示す。
ターン２５の露出する側面を熱酸化法により酸化し、熱
酸化１１３０を形成した。つづいて、ＲＩＥにより露出
するゲート酸化！Ｉ２４を選択的にエツチング除去した
（第１図（ｅ）図示）。なお、この工程では、前記熱酸
化膜３０はＲＩＥの特有の性質によりほとんどエツチン
グされずに残存する。次いで、ｎ型不純物例えばヒ素を
加速電圧４０ＫｅＶ、ドーズ量５Ｘ１０”ａ’の条件で
前記基板２１にイオン注入した。この際、ヒ素イオンは
開口部２８から露出する基板２１の表面にのみ自己整合
的に注入された。しかる後、注入された不純物を熱処理
により活性化し、開口部２８と略同−面積を有するＮ１
型のソース領域３１、ドレイン領域３２を形成した く
第１図（ｆ）図示）。更に、導電性材料例えばＡλを堆
積した後、ＲＩＥによりエッチバックすることにより、
開口部２８にＡβ配線３３を埋め込み、ＮチャネルＭＯ
Ｓトランジスタを製造した（第１図（ｇ）及び第２図図
示）。ここで、第２図は第１図（Ｑ）の平面図であり、
図中の３４．３５は夫々Ａβ配線３３．３３のコンタク
ト部を示す。
しかして、本発明によれば、第１図（Ｃ）の工程でレジ
スト２７をマスクとしてＣＶＤシリコン酸化ｇＩ２６と
多結晶シリコンパターン２５をＲＩＥにより一度にエツ
チング除去するため、ソース、ドレイン領［３１，３２
を開口部２８に対し自己整合的に形成できる。従って、
従来（第４図参照）の如くソース、ドレイン領域形成の
ための余裕を取る必要がなく、開口部２８の面積を縮小
することでソース、ドレイン領域３１．３２の面積を低
減し、トランジスタの性能を落さずに寄生容量を低減で
きる。また、ソース、ドレイン領域３１．３２の面積を
低減できることにより、素子の集積度を向上できる。更
に、コンタクト部３４．３５をゲート電極２９の両端部
ではなく、ゲート電極２９から離れた領域に形成するた
め、ゲート長が短くなった場合でも配線取出しが可能で
ある。
スト２７をマスクとしてＣＶＤシリコン酸化ｇＩ２６と
多結晶シリコンパターン２５をＲＩＥにより一度にエツ
チング除去するため、ソース、ドレイン領［３１，３２
を開口部２８に対し自己整合的に形成できる。従って、
従来（第４図参照）の如くソース、ドレイン領域形成の
ための余裕を取る必要がなく、開口部２８の面積を縮小
することでソース、ドレイン領域３１．３２の面積を低
減し、トランジスタの性能を落さずに寄生容量を低減で
きる。また、ソース、ドレイン領域３１．３２の面積を
低減できることにより、素子の集積度を向上できる。更
に、コンタクト部３４．３５をゲート電極２９の両端部
ではなく、ゲート電極２９から離れた領域に形成するた
め、ゲート長が短くなった場合でも配線取出しが可能で
ある。
なお、上記実施例では、Ａ２配線をＲＩＥによるエッチ
バックを用いて形成したが、これに限らず、金属材料の
選択デボジッションによる埋め込み法等でもよい。
バックを用いて形成したが、これに限らず、金属材料の
選択デボジッションによる埋め込み法等でもよい。
また、上記実施例では、ソース、ドレイン領域が単一の
拡散層からなる場合について述べたが、これに限らず、
例えば第５図に示す如くソース、ドレイン領域４１，４
２が夫々Ｎ−型の拡散層４３とＮ＋型の拡散層４４から
構成される場合（Ｇｒａｄｅｄ Ｑｒａｉｎ構造）でも
よい。このトランジスタは、第１図（ｆ）の工程で不純
物をイオン注入した後、全面にＣＶＤシリコン酸化躾４
５を堆積し。
拡散層からなる場合について述べたが、これに限らず、
例えば第５図に示す如くソース、ドレイン領域４１，４
２が夫々Ｎ−型の拡散層４３とＮ＋型の拡散層４４から
構成される場合（Ｇｒａｄｅｄ Ｑｒａｉｎ構造）でも
よい。このトランジスタは、第１図（ｆ）の工程で不純
物をイオン注入した後、全面にＣＶＤシリコン酸化躾４
５を堆積し。
更にこれをＲＩＥによりエツチングしてゲート電極２９
などの側壁近傍に残存させ、ひきつづきＮ−型拡敢層形
成のためのイオン注入することにより製造できる。この
トランジスタによれば、ソース、ドレイン領域４３．４
４を夫々二種の拡散層４Ｌ ４２から構成することによ
り、上記実施例のトランジスタと比へ耐圧を向上をでき
る。
などの側壁近傍に残存させ、ひきつづきＮ−型拡敢層形
成のためのイオン注入することにより製造できる。この
トランジスタによれば、ソース、ドレイン領域４３．４
４を夫々二種の拡散層４Ｌ ４２から構成することによ
り、上記実施例のトランジスタと比へ耐圧を向上をでき
る。
更に、上記実施例では、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ
の製造に適用した場合について述べたが、これに限らず
、ＰチャネルＭｏＳトランジスタ、相補型ＭＯＳトラン
ジスタなどの製造にも適用できる。
の製造に適用した場合について述べたが、これに限らず
、ＰチャネルＭｏＳトランジスタ、相補型ＭＯＳトラン
ジスタなどの製造にも適用できる。
以上詳述した如く本発明によれば、接合耐圧を向上でき
、素子の集積度の高い半導体装置の製造方法を提供でき
るものである。
、素子の集積度の高い半導体装置の製造方法を提供でき
るものである。
第１図（ａ）〜（ｇ）は本発明の一実施例に係るＮチャ
ネルＭＯＳトランジスタの製造方法を工程順に示す断面
図、第２図は第１図（Ｑ）の平面図、第３図（ａ）〜（
Ｃ）は従来のＮチャネルＭｏＳトランジスタの製造方法
を工程順に示す断面図、第４図は第３図（Ｃ）の平面図
、第５図は本発明の他の実施例に係るＮチャネルＭＯＳ
トランジスタの断面図である。 ２１・・・Ｐ型のシリコン基板、２２・・・フィールド
酸化膜（素子分離領域）、２３・・・素子領域、２４・
・・ゲート酸化膜、２５・・・多結晶シリコンパターン
、２６．４５・・・ＣＶＤシリコン酸化膜、２７・・・
レジスト、２８・・・開口部、２９・・・ゲート電極、
３０・・・熱酸化膜、３１．４３・・・ソース領域、３
２．４４・・・ドレイン領域、３３・・・Ａ２配線、３
４．３５・・・コンタクト部、４１．４２・・・拡散層
。 第１図 η 第３図 第５図
ネルＭＯＳトランジスタの製造方法を工程順に示す断面
図、第２図は第１図（Ｑ）の平面図、第３図（ａ）〜（
Ｃ）は従来のＮチャネルＭｏＳトランジスタの製造方法
を工程順に示す断面図、第４図は第３図（Ｃ）の平面図
、第５図は本発明の他の実施例に係るＮチャネルＭＯＳ
トランジスタの断面図である。 ２１・・・Ｐ型のシリコン基板、２２・・・フィールド
酸化膜（素子分離領域）、２３・・・素子領域、２４・
・・ゲート酸化膜、２５・・・多結晶シリコンパターン
、２６．４５・・・ＣＶＤシリコン酸化膜、２７・・・
レジスト、２８・・・開口部、２９・・・ゲート電極、
３０・・・熱酸化膜、３１．４３・・・ソース領域、３
２．４４・・・ドレイン領域、３３・・・Ａ２配線、３
４．３５・・・コンタクト部、４１．４２・・・拡散層
。 第１図 η 第３図 第５図
Claims (2)
- （１）．素子分離領域で囲まれた半導体基板表面にゲー
ト絶縁膜を介してゲート電極より幅広の多結晶シリコン
パターンを形成する工程と、全面に絶縁膜を形成する工
程と、この絶縁膜及び多結晶シリコンパターンを同一の
工程で選択的にパターニングしてゲート電極を形成する
工程と、前記基板に不純物を選択的に導入する工程とを
具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - （２）．ゲート電極を形成後ゲート電極の側面を酸化す
る工程と、露出するゲート酸化膜を除去する工程と、半
導体基板に選択的に不純物を導入してソース、ドレイン
領域を形成する工程と、導電性材料をパターニング時に
開口された部分にソース、ドレイン領域に接続するよう
に埋込む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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60025674A JPS61185974A (ja) | 1985-02-13 | 1985-02-13 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60025674A JPS61185974A (ja) | 1985-02-13 | 1985-02-13 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61185974A true JPS61185974A (ja) | 1986-08-19 |
Family
ID=12172325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60025674A Pending JPS61185974A (ja) | 1985-02-13 | 1985-02-13 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61185974A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01175260A (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-11 | Nec Corp | 絶縁ゲート電界効果トランジスタの製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57134971A (en) * | 1981-02-16 | 1982-08-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Mis type simiconductor device and manufacture of the same |
-
1985
- 1985-02-13 JP JP60025674A patent/JPS61185974A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57134971A (en) * | 1981-02-16 | 1982-08-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Mis type simiconductor device and manufacture of the same |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01175260A (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-11 | Nec Corp | 絶縁ゲート電界効果トランジスタの製造方法 |
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