JPS61198679A - Mos型電界効果トランジスタ - Google Patents
Mos型電界効果トランジスタInfo
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- JPS61198679A JPS61198679A JP3781785A JP3781785A JPS61198679A JP S61198679 A JPS61198679 A JP S61198679A JP 3781785 A JP3781785 A JP 3781785A JP 3781785 A JP3781785 A JP 3781785A JP S61198679 A JPS61198679 A JP S61198679A
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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
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/49—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
- H01L29/4916—Metal-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
- H01L29/4925—Metal-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
- H01L29/4933—Metal-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 with a silicide layer contacting the silicon layer, e.g. Polycide 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】
産業上の利用分野
本発明は、MO8O8型電界効果トランジスタし、もっ
と詳しくは多結晶シリコン層と、シリサイド層とのポリ
サイドゲート構造を有するMO8型電界効果トランジス
タに関する。
と詳しくは多結晶シリコン層と、シリサイド層とのポリ
サイドゲート構造を有するMO8型電界効果トランジス
タに関する。
背景技術
従来からのシリコンゲートによって構成されるM OS
(M etal Oxide S emieond
ueLor)型電界効果トランノスタ(F E T )
では、ゲート電極の材料としてMOS界面持性特性好で
ある多結晶シリコンが用いられており、この多結晶シリ
コンは、スレシフす−ルド電圧が低くかつ動作速度が早
いという特性を有している。
(M etal Oxide S emieond
ueLor)型電界効果トランノスタ(F E T )
では、ゲート電極の材料としてMOS界面持性特性好で
ある多結晶シリコンが用いられており、この多結晶シリ
コンは、スレシフす−ルド電圧が低くかつ動作速度が早
いという特性を有している。
発明が解決しようとする問題点
しかしながらこのような多結晶シリコンゲートは、その
シート抵抗が大きいため、LSI(大規模集積回路)の
大容量化および商運化に対する制限があり、したがって
LSIのゲート電極として有効に用いることができない
。
シート抵抗が大きいため、LSI(大規模集積回路)の
大容量化および商運化に対する制限があり、したがって
LSIのゲート電極として有効に用いることができない
。
本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、シート抵
抗が低くしかもMO8界面特性が良好であるゲート電極
を有するMO8O8型電界効果トランジスタ供すること
である。
抗が低くしかもMO8界面特性が良好であるゲート電極
を有するMO8O8型電界効果トランジスタ供すること
である。
問題点を解決するための手段
本発明は、ゲート酸化膜上に形成した多結晶シリコン層
と、多結晶シリコン層上に形成したシリサイド層とによ
ってゲート電極を形成するようにしたことを特徴とする
MO8O8型電界効果トランジスタる。
と、多結晶シリコン層上に形成したシリサイド層とによ
ってゲート電極を形成するようにしたことを特徴とする
MO8O8型電界効果トランジスタる。
作 用
本発明に従えば、ゲート酸化膜上の多結晶シリコン層と
シリサイド層とを含むMOS多層構造によってゲート電
極を形成するようにしたことによって、シート抵抗が低
くしかもMOS界面特性が良好なゲート電極を有するM
O8型電界効果トランジスタを得ることができる。
シリサイド層とを含むMOS多層構造によってゲート電
極を形成するようにしたことによって、シート抵抗が低
くしかもMOS界面特性が良好なゲート電極を有するM
O8型電界効果トランジスタを得ることができる。
実施例
#1図は、本発明の一実施例の製造工程を示す断面図で
ある。まず、plSi図(1)に示されるように、シリ
コンなどのP型半導体基板1上に5iOzなどから成る
ゲート酸化II!I2を形成し、その両端部に素子間分
離領域(アイソレージaン)3.4を形成する。7’−
1酸化Il!2上に多結晶シリコンから成る多結晶シリ
コン層5を堆積した後、多結晶シリコン層5にリン(P
)の拡散を行なう、このリン濃度は、多結晶シリコン層
5のシート抵抗がたとえば30Ω/口以上となるように
選ばれる0次に第1図(2)に示されるように、リンを
含む多結晶シリコン層5上に全表面にわたってLPGV
D(減圧による化学気相成長ン法によって高融点の金属
たとえばタングステン(W)と、シリコン(S i)と
の化合吻(WSiz)から成るシリサイド層6をたとえ
ば250n−堆積する。これによって多結晶シリコン層
5とシリサイド層6とのいわゆるポリサイドゲート構造
であるポリサイドゲート電極7が形成される。次にマス
ク材としての7オトレノスト層8をポリサイドデー)1
極7上にフォト技術を用いて選択的に形成した後、エツ
チングによってポリサイドゲート電極7の中央部分を残
して除去し、その後第1図(3)に示されるようにP型
半導体基板1上からn+型不純物たとえば砒素(A s
)の注入を行う。
ある。まず、plSi図(1)に示されるように、シリ
コンなどのP型半導体基板1上に5iOzなどから成る
ゲート酸化II!I2を形成し、その両端部に素子間分
離領域(アイソレージaン)3.4を形成する。7’−
1酸化Il!2上に多結晶シリコンから成る多結晶シリ
コン層5を堆積した後、多結晶シリコン層5にリン(P
)の拡散を行なう、このリン濃度は、多結晶シリコン層
5のシート抵抗がたとえば30Ω/口以上となるように
選ばれる0次に第1図(2)に示されるように、リンを
含む多結晶シリコン層5上に全表面にわたってLPGV
D(減圧による化学気相成長ン法によって高融点の金属
たとえばタングステン(W)と、シリコン(S i)と
の化合吻(WSiz)から成るシリサイド層6をたとえ
ば250n−堆積する。これによって多結晶シリコン層
5とシリサイド層6とのいわゆるポリサイドゲート構造
であるポリサイドゲート電極7が形成される。次にマス
ク材としての7オトレノスト層8をポリサイドデー)1
極7上にフォト技術を用いて選択的に形成した後、エツ
チングによってポリサイドゲート電極7の中央部分を残
して除去し、その後第1図(3)に示されるようにP型
半導体基板1上からn+型不純物たとえば砒素(A s
)の注入を行う。
次に高温7二−ルを行ないつつ、#41図(4)に示さ
れるように、熱酸化膜9およびn1型不純物拡散領域1
0.11を形成する9次に熱酸化I!9の全表面にわた
って眉間絶縁膜12を形成し、第1図(5)に示される
ようにn+型不純物拡散領域io、it上のゲート酸化
lI2、および眉間絶縁3112のパターニングを行な
ってコンタクトホール13,14を形成する。その後、
蒸着などによりてアルミニツム電極15.15mを形成
するとともにポリサイドゲート電極7上にアルミニウム
電極16を形成し、こうしてNチャネルMOS型電界効
果トランジスタTrが完成する。
れるように、熱酸化膜9およびn1型不純物拡散領域1
0.11を形成する9次に熱酸化I!9の全表面にわた
って眉間絶縁膜12を形成し、第1図(5)に示される
ようにn+型不純物拡散領域io、it上のゲート酸化
lI2、および眉間絶縁3112のパターニングを行な
ってコンタクトホール13,14を形成する。その後、
蒸着などによりてアルミニツム電極15.15mを形成
するとともにポリサイドゲート電極7上にアルミニウム
電極16を形成し、こうしてNチャネルMOS型電界効
果トランジスタTrが完成する。
このようにMO8型電界効果トランジスタ Trのポリ
サイドゲート電117を、ゲート酸化!I2上のリンを
含む多結晶シリコン層5と、WSi、などから成るシリ
サイド層6との多層ポリサイド構造によって構成したこ
とによって、第2図に示す実験結果を得ることがでさた
。 第2図は、本発明に従うMO8型電界効果トランジ
スタT「のリーク電流I X 10−11A 流れると
きのゲート電圧Vgに対するポリサイドゲート電極7を
構成する多結晶シリコン屑5のシート抵抗の依存特性を
示すグラフである。第2図から明らかなように、ポリサ
イドゲート電極7ではその多結晶シリコン屑5のシート
抵抗が30Ω/口以上であることが必要である。また本
発明者の実験によれば、ポリサイドゲート電極7のMO
6O6界面特性従来技術における多結晶シリコンゲート
とほぼ同等で良好であることが確認された。これによっ
て本件MOS型電界効果トランジスタTrは、LSIに
好″1FL&、:用いられることが確認される。*た従
来の多結晶シリコンゲートよりもそのシート抵抗が1/
20程度低(、したがってLSIのゲート電極として極
めて有効である。
サイドゲート電117を、ゲート酸化!I2上のリンを
含む多結晶シリコン層5と、WSi、などから成るシリ
サイド層6との多層ポリサイド構造によって構成したこ
とによって、第2図に示す実験結果を得ることがでさた
。 第2図は、本発明に従うMO8型電界効果トランジ
スタT「のリーク電流I X 10−11A 流れると
きのゲート電圧Vgに対するポリサイドゲート電極7を
構成する多結晶シリコン屑5のシート抵抗の依存特性を
示すグラフである。第2図から明らかなように、ポリサ
イドゲート電極7ではその多結晶シリコン屑5のシート
抵抗が30Ω/口以上であることが必要である。また本
発明者の実験によれば、ポリサイドゲート電極7のMO
6O6界面特性従来技術における多結晶シリコンゲート
とほぼ同等で良好であることが確認された。これによっ
て本件MOS型電界効果トランジスタTrは、LSIに
好″1FL&、:用いられることが確認される。*た従
来の多結晶シリコンゲートよりもそのシート抵抗が1/
20程度低(、したがってLSIのゲート電極として極
めて有効である。
なお参考のために述べると、シリサイド層6をゲート電
極として用いる場合が想定されるが、そのような単層シ
リサイドゲートでは、従来の多結晶シリコンゲートと比
べ仕事関数が違うために多結晶シリコンゲートとの互換
性がなく、しかも高温アニールによりゲート酸化膜が劣
化するなどの間層がある。従って前述の実施例のように
、リンを含む多結晶シリコン層5とシリサイド層6との
ポリサイド構造によって、ゲート電極7を構成するよう
にしたことによって、本件電界効果トランツスタT「の
特性は、多結晶シリコンのみから成るシリコンゲートを
有するMO8型電界効果トランジスタの特性と同様に良
好であり、またそのポリサイドゲート電極7のシート抵
抗は単層シリサイドゲートと同等であり、多結晶シリコ
ンゲートよりも約1720程度小さくすることが可能と
な&ノt’、LSIのゲート電極としての使用が最適に
実現されることとなるのである。
極として用いる場合が想定されるが、そのような単層シ
リサイドゲートでは、従来の多結晶シリコンゲートと比
べ仕事関数が違うために多結晶シリコンゲートとの互換
性がなく、しかも高温アニールによりゲート酸化膜が劣
化するなどの間層がある。従って前述の実施例のように
、リンを含む多結晶シリコン層5とシリサイド層6との
ポリサイド構造によって、ゲート電極7を構成するよう
にしたことによって、本件電界効果トランツスタT「の
特性は、多結晶シリコンのみから成るシリコンゲートを
有するMO8型電界効果トランジスタの特性と同様に良
好であり、またそのポリサイドゲート電極7のシート抵
抗は単層シリサイドゲートと同等であり、多結晶シリコ
ンゲートよりも約1720程度小さくすることが可能と
な&ノt’、LSIのゲート電極としての使用が最適に
実現されることとなるのである。
前記実施例では、シリサイド層6の材料としてタングス
テン(W>を用いたけれども、たとえばモリブデン(M
o)、タンタル(T i)、チタン(Ti)など高融、
αの金属を用いるような構成であってもよい、またNチ
ャネル・ゲート・MOSだけでなくPチャネル・ゲート
・MOSに関連しても同様に実施されることができる。
テン(W>を用いたけれども、たとえばモリブデン(M
o)、タンタル(T i)、チタン(Ti)など高融、
αの金属を用いるような構成であってもよい、またNチ
ャネル・ゲート・MOSだけでなくPチャネル・ゲート
・MOSに関連しても同様に実施されることができる。
効 果
以上のよ)に本発明によれば、ゲート酸化膜上に形成し
た多結晶シリコン層と、多結晶シリコン層上に形成した
シリサイド層とによってゲート電極を形成するようにし
たことによって、シート抵抗が小さくしかもMOS界面
特性が良好なゲート電極を有するMO8型電界効果トラ
ンジスタを得ることができる。
た多結晶シリコン層と、多結晶シリコン層上に形成した
シリサイド層とによってゲート電極を形成するようにし
たことによって、シート抵抗が小さくしかもMOS界面
特性が良好なゲート電極を有するMO8型電界効果トラ
ンジスタを得ることができる。
第1図は本発明の一実施例の製造工程を説明するだめの
断面図、tJi2図はリーク電流が1×10−”A
流れるときのゲート電圧Vgに対する多結晶シリコン層
5のシート抵抗の依存特性を示すグラフである。 1・・・半導体基板、2・・・ゲート酸化膜、5・・・
多結晶シリコン層、6・・・シリサイド層、8・・・ポ
リサイドゲート電極 代理人 弁理士 画数 圭一部 第1図 第1図
断面図、tJi2図はリーク電流が1×10−”A
流れるときのゲート電圧Vgに対する多結晶シリコン層
5のシート抵抗の依存特性を示すグラフである。 1・・・半導体基板、2・・・ゲート酸化膜、5・・・
多結晶シリコン層、6・・・シリサイド層、8・・・ポ
リサイドゲート電極 代理人 弁理士 画数 圭一部 第1図 第1図
Claims (1)
- ゲート酸化膜上に形成した多結晶シリコン層と、多結晶
シリコン層上に形成したシリサイド層とによってゲート
電極を形成するようにしたことを特徴とするMOS型電
界効果トランジスタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3781785A JPS61198679A (ja) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | Mos型電界効果トランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3781785A JPS61198679A (ja) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | Mos型電界効果トランジスタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61198679A true JPS61198679A (ja) | 1986-09-03 |
Family
ID=12508075
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3781785A Pending JPS61198679A (ja) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | Mos型電界効果トランジスタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61198679A (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55143051A (en) * | 1979-04-26 | 1980-11-08 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacture of semiconductor device |
JPS5825270A (ja) * | 1981-08-07 | 1983-02-15 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1985
- 1985-02-27 JP JP3781785A patent/JPS61198679A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55143051A (en) * | 1979-04-26 | 1980-11-08 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacture of semiconductor device |
JPS5825270A (ja) * | 1981-08-07 | 1983-02-15 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
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