JPS61258476A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPS61258476A
JPS61258476A JP10080285A JP10080285A JPS61258476A JP S61258476 A JPS61258476 A JP S61258476A JP 10080285 A JP10080285 A JP 10080285A JP 10080285 A JP10080285 A JP 10080285A JP S61258476 A JPS61258476 A JP S61258476A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
source
polysilicon
silicon dioxide
drain regions
gate electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP10080285A
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Japanese (ja)
Inventor
Fumihiko Goto
文彦 後藤
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPS61258476A publication Critical patent/JPS61258476A/en
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  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain an MOS-type transistor operable at a high speed and having a fine structure, by forming source and drain regions in a self-aligning manner with a material serving as a mask provided in the region where a gate electrode is to be formed, removing the masking material, and covering the mask removed region with a gate electrode material for forming a gate electrode. CONSTITUTION:A silicon dioxide film is grown on a silicon semiconductor substrate 1, and then thick silicon dioxide films 2 are formed. A thin silicon dioxide film 2' is formed as a gate oxide film on the semiconductor substrate 1 between the thick silicon oxide films 2. Thereafter, polysilicon 5 is grown thereon, source and drain regions 4 are provided in a self-aligning manner by means of ion implantation or the like, and silicon nitride 6 is grown. The structure is subjected to wet etching with a fluorate so as to remove the polysilicon 5 and the oxide film on the source and drain regions 4. Further etching is performed selectively to provide electrode wiring layers 7, which are then alloyed so as to ensure the non-resistive contact of the electrodes. According to this method, an MOS transistor having a fine structure and operable at a high speed can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高速で微細なMO8派)ランジスタ、特に、
MO8iWトランジスタを用いたMO8fM集積回路装
置の製造方法に関するものである。・〔従来の技術〕 従来、MO8型トランジスタの製造方法とじては、第2
図(a)〜(e)に示すように、選択酸化(LOCO8
)により、半導体基板lに厚い二酸化シリコン膜2とそ
の下のチャンネルストッパー3とを有するフィールド領
域と薄い二酸化シリコン膜2′を有するトランジスタ領
域とを分離する工程(第2図(a))、ポリシリコン5
を成長し、このポリシリコン5に不純物ドープを行った
後、フォトリソグラフィを用い【薄い二酸化シリ;ン2
′上のみ残し、この残されたポリシリコン5をマスクと
して、イオン注入等により、ソース・ドレイン領域4を
形成する工程(第2図(b))、眉間絶縁膜8としてリ
ンガラス等を成長させ、リフローにより平坦化する工程
(第2図(C) ) 、・フォトリングラフィにより、
層間絶縁膜8および二酸化シリコン2′を選択的に除去
してソース、ドレイン領域4およびポリシリコン5を露
出するコンタクト孔を形成する工程(第2図(d) )
 、アルミニウムをスパッタし、フォトリソグラフィに
より所望の形状の配線層とし、熱処理によりアルミニウ
ムをソース、ドレイン領域4やポリシリコン5に合金化
さして電極7を形成する工程(第2図(e) )とを含
んでいる。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a high-speed and fine MO8 type transistor, in particular,
The present invention relates to a method of manufacturing an MO8fM integrated circuit device using MO8iW transistors.・[Prior art] Conventionally, the second method for manufacturing MO8 type transistors is
As shown in Figures (a) to (e), selective oxidation (LOCO8
) to separate a field region having a thick silicon dioxide film 2 and a channel stopper 3 thereunder from a transistor region having a thin silicon dioxide film 2' on a semiconductor substrate l (FIG. 2(a)), silicon 5
After doping this polysilicon 5 with impurities, photolithography is used to grow [thin silicon dioxide;
', and using the remaining polysilicon 5 as a mask, form source/drain regions 4 by ion implantation, etc. (FIG. 2(b)), and grow phosphorus glass or the like as an insulating film 8 between the eyebrows. , flattening process by reflow (Figure 2 (C)), ・Photolithography,
Step of selectively removing interlayer insulating film 8 and silicon dioxide 2' to form contact holes exposing source and drain regions 4 and polysilicon 5 (FIG. 2(d))
, sputtering aluminum to form a wiring layer in a desired shape by photolithography, and alloying the aluminum with the source and drain regions 4 and polysilicon 5 by heat treatment to form electrodes 7 (FIG. 2(e)). Contains.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上述した従来のMO8製トランジスタは、ソース・ドレ
イン領域4をゲート電極とし【のポリシリコン5に自己
整合で形成出来るが、元来、導電性のないポリシリコン
5に不純物をドープし、導電性を持たせている為、不純
物の固溶度、活性化率にも制限がある。従って、層抵抗
は、アルミニウムや高隔点金属等と比較しても、1桁〜
2桁高いと云う欠点がある。また、コンタクト孔を介し
て、ソース・ドレイン領域4に電位を与えている為、あ
る程度の余裕度が必要であり、ソース・ドレイン面積も
微細化しにくいと云う欠点がある。
The conventional MO8 transistor described above can be formed by self-alignment on the polysilicon 5 with the source/drain regions 4 as gate electrodes, but originally the polysilicon 5, which has no conductivity, is doped with impurities to make it conductive. Because of this, there are limits to the solid solubility and activation rate of impurities. Therefore, the layer resistance is 1 digit to 100% higher than that of aluminum or high-density metals.
The disadvantage is that it is two digits higher. Further, since a potential is applied to the source/drain regions 4 through the contact holes, a certain degree of margin is required, and the source/drain area also has the drawback of being difficult to miniaturize.

更に、素子表面を平坦化する為に、層間絶縁膜のりフロ
ーラ用いている為、浅いソース・ドレイン接合の実現が
むづかしいと云う欠点がある。
Furthermore, since an interlayer insulating film adhesive layer is used to flatten the device surface, it is difficult to realize a shallow source/drain junction.

本発明の目的は、上述した従来の欠点をなくし、層抵抗
の低いゲート電極、微細なソース・ドレイン面積、浅い
ソース・ドレイン接合を持つ高速の微細MO8型トラン
ジスタを用いた半導体装置の製造方法を提供するもので
ある。
An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned conventional drawbacks and to provide a method for manufacturing a semiconductor device using a high-speed, fine MO8 type transistor having a gate electrode with low layer resistance, a fine source/drain area, and a shallow source/drain junction. This is what we provide.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明によれば、まず選択酸化により厚い酸化膜を有す
るフィールド領域と薄い酸化膜を有する素子領域とを形
成し、薄い酸化膜上に選択的にポリシリコンを形成し、
その後酸化により、ポリシリコン全体を、酸化膜で覆っ
た後、それをマスクにし【イオン注入等によりソース・
ドレインを形成し、この後、全面に窒化シリコンを成長
し、異方性ドライエツチングにより、ポリシリコンの側
面にのみ、窒化シリコンからなるサイドウオールを残し
、次に、ウェットエツチングにより、マスクとして用い
たポリシリコンのみを除去し、アルリコン・鋼を含有さ
せる)除去して、ゲート電極、ソース電極およびドレイ
ン電極の配線用を形成する半導体装置の製造方法を得る
According to the present invention, first, a field region having a thick oxide film and an element region having a thin oxide film are formed by selective oxidation, and polysilicon is selectively formed on the thin oxide film.
After that, the entire polysilicon is covered with an oxide film by oxidation, and then this is used as a mask.
After forming a drain, silicon nitride was grown on the entire surface, and by anisotropic dry etching, a side wall made of silicon nitride was left only on the sides of the polysilicon, and then by wet etching, it was used as a mask. A method for manufacturing a semiconductor device is obtained in which only polysilicon is removed and alicon/steel is removed to form wiring for gate electrodes, source electrodes, and drain electrodes.

〔実施例〕〔Example〕

次に1図面を参照して本発明を説明する。例として、ゲ
ート電極及び配線をアルミニウムとする。
The invention will now be described with reference to one drawing. As an example, the gate electrode and wiring are made of aluminum.

まず、第1図(a)に示すように、シリコン半導体基板
l上に、・熱酸角法により、500〜xooou程度の
二酸化シリコン膜な成長させ、1その後、窒化シリコン
(図示せず)を1000X・程度CVD法により成長し
、フォトリソグラフィによりパターニングを行い、その
後10000程度で選択酸化に厚い二酸化シリコン膜2
を形成する。厚い二酸化シリ;ンJilZ間の半導体基
板l上にゲート酸化膜としての薄い二酸化シ、リコン膜
2′を形成後、CVD法KJ: リポI) シ(j:r
−;’(’、3000〜6000X程&)5を成長し、
不純物をドープし、導電性を持たせた後、フォトリング
ラフィにより、薄い二酸化シリコン膜り′上に選択的に
ポリシリコン5を残す。
First, as shown in FIG. 1(a), a silicon dioxide film with a thickness of about 500 to x000 is grown on a silicon semiconductor substrate l by the thermal acid angle method, and then silicon nitride (not shown) is grown. A thick silicon dioxide film 2 is grown by CVD at about 1000X, patterned by photolithography, and then selectively oxidized at about 10000X.
form. After forming a thin silicon dioxide film 2′ as a gate oxide film on the semiconductor substrate l between the thick silicon dioxide and JilZ, CVD method KJ: Lipo I)
-;'(', 3000-6000X &)5 grow,
After doping with impurities to make it conductive, polysilicon 5 is selectively left on the thin silicon dioxide film by photolithography.

その後、熱酸化により、ポリシリコン50表面を酸化膜
で覆った後、イオン注入等により、自己整合的にソース
・ドレイン領域4を形成する。
After that, the surface of the polysilicon 50 is covered with an oxide film by thermal oxidation, and then the source/drain regions 4 are formed in a self-aligned manner by ion implantation or the like.

次いで、第1図Φ)に示すように、CVD法により、5
000A〜1μm程度の窒化シリコン6を成長する。
Next, as shown in Fig. 1 Φ), 5
Silicon nitride 6 with a thickness of about 000A to 1 μm is grown.

次いで、第1図(C)に示すように、異方性ドライエッ
チ(RIB)により、全面をエツチングし、ポリシリコ
ン50段部の側部にのみ窒化シリコン    6を、い
わゆるサイドウオールとして残す。この後、沸酸系のウ
ェットエツチングにより、ボリンリーン5上及びソース
・ドレイ/領域4上の酸化膜を除去する。
Next, as shown in FIG. 1C, the entire surface is etched by anisotropic dry etching (RIB), leaving silicon nitride 6 only on the sides of the polysilicon 50 steps as so-called sidewalls. Thereafter, the oxide film on the borinlene 5 and the source/drain/region 4 is removed by wet etching using hydrofluoric acid.

次に、第1図(d)に示すように、ポリシリコン5及び
ソース・ドレイン領域4の一部が露出した状態で、ポリ
シリ;ン5のみを除去する。これには、ポリシリコン5
と、二酸化シリコン膜との選択比が極めて大きなウェッ
トエツチングを用いる。
Next, as shown in FIG. 1(d), only the polysilicon 5 is removed with the polysilicon 5 and part of the source/drain region 4 exposed. This includes polysilicon 5
Wet etching is used which has an extremely high selectivity between the silicon dioxide film and the silicon dioxide film.

その後、第1図(e)に示すよ5に、ゲート酸化膜とし
ての二酸化シリコン膜2′及びソース・ドレイン領域4
の一部が露出した状態で、厚さ1μm  。
After that, as shown in FIG. 1(e), a silicon dioxide film 2' as a gate oxide film and a source/drain region 4 are formed.
1 μm thick with part exposed.

程度のアルミニウムをアロイスパイク防止用に、シリコ
ン・鋼を含有せしめてスパッタし、フォトリソグラフィ
により選択エツチングして各電極配線7を形成した後、
合金化して各電極の非抵抗性接触を確実にする。
After sputtering a certain amount of aluminum containing silicon and steel to prevent alloy spikes and selectively etching it by photolithography to form each electrode wiring 7,
Alloyed to ensure non-resistive contact of each electrode.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明した様に、本発明は、ポリシリコンのマスク性
、耐熱性、耐薬品性を利用し、ソース・ドレイン領域を
形成した後、それを、より層抵抗の低いゲート物質に置
換する事、および最終的にゲートと配線とを、同一物質
で形成する為、層間絶縁膜が不要となり、従ってフロー
等の後工程での高温熱処理を省略出来る事、ゲートのサ
イドフォールと、フィールド酸化膜とにより、ソース・
ドレインのフンタクトを、自己整合的に取れる事により
、ゲート電極の層抵抗の低抵抗化や、ソース−ドレイン
領域の接合の浅化や、ソース・ドレイン領域の面積の縮
少化等が可能となり、従って高速・微細なMO8型トラ
ンジスタを実現する事が可能である。
As explained above, the present invention utilizes the maskability, heat resistance, and chemical resistance of polysilicon to form source/drain regions, and then replaces them with a gate material with lower layer resistance. Finally, since the gate and wiring are formed of the same material, there is no need for an interlayer insulating film, and therefore high-temperature heat treatment in post-processes such as flow can be omitted. ,sauce·
By taking the drain tact in a self-aligned manner, it is possible to lower the layer resistance of the gate electrode, make the junction shallower between the source and drain regions, and reduce the area of the source and drain regions. Therefore, it is possible to realize a high speed and small MO8 type transistor.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図(al〜(e)は本発明の一実施例によるMO8
型トランジスタの各製造工程での断面図、第2図(a)
〜(e)は従来のシリコングー)MOf9型トランジス
タの各製造工程での新面図である。 l・・・・・・シリコン半導体基板、2,2’・・・・
・・二酸化シリコン(8i0a)、3・旧・・チャンネ
ル・ストッパー、4・・・・・・ソース、ドレイン領域
、5・・・・・・ポリシリコン、6・・・・・・窒化シ
リコン、7・・・・・・電極配線、8・・・・・・リン
ガラス。 某1171 茅 2 図
FIGS. 1(a-1e) are MO8 according to an embodiment of the present invention.
Cross-sectional views of the type transistor at each manufacturing process, Figure 2(a)
-(e) are new views of each manufacturing process of a conventional silicon MOf9 type transistor. l...Silicon semiconductor substrate, 2,2'...
...Silicon dioxide (8i0a), 3.Old...Channel stopper, 4...Source, drain region, 5...Polysilicon, 6...Silicon nitride, 7 ... Electrode wiring, 8 ... Ring glass. A certain 1171 grass 2 figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ソース及びドレイン領域の形成を、マスク性のある物質
をゲート電極形成部に設けて該ゲート電極に対して自己
整合的に行った後、このマスク性のある物質を除去し、
この除去した部分にゲート電極物質を被着してゲート電
極とする事を特徴とする半導体装置の製造方法。
After forming the source and drain regions in a self-aligned manner with respect to the gate electrode by providing a masking material in the gate electrode forming portion, removing the masking material,
A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that a gate electrode material is deposited on the removed portion to form a gate electrode.
JP10080285A 1985-05-13 1985-05-13 Manufacture of semiconductor device Pending JPS61258476A (en)

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JP10080285A JPS61258476A (en) 1985-05-13 1985-05-13 Manufacture of semiconductor device

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63224363A (en) * 1987-03-13 1988-09-19 Nec Corp Manufacture of semiconductor integrated circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63224363A (en) * 1987-03-13 1988-09-19 Nec Corp Manufacture of semiconductor integrated circuit

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