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

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Publication number
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
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gate electrode
polycrystalline silicon
gate
field effect
effect transistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP3781785A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryozo Inoue
井上 亮三
Yuji Matsubara
雄二 松原
Keizo Sakiyama
崎山 恵三
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP3781785A priority Critical patent/JPS61198679A/ja
Publication of JPS61198679A publication Critical patent/JPS61198679A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H01L29/43Electrodes ; 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
    • H01L29/4933Metal-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。

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。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
【図面の簡単な説明】
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

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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。
JP3781785A 1985-02-27 1985-02-27 Mos型電界効果トランジスタ Pending JPS61198679A (ja)

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JP3781785A JPS61198679A (ja) 1985-02-27 1985-02-27 Mos型電界効果トランジスタ

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JP3781785A JPS61198679A (ja) 1985-02-27 1985-02-27 Mos型電界効果トランジスタ

Publications (1)

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JPS61198679A true JPS61198679A (ja) 1986-09-03

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ID=12508075

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JP3781785A Pending JPS61198679A (ja) 1985-02-27 1985-02-27 Mos型電界効果トランジスタ

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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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