JPH0644572B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
Method for manufacturing semiconductor deviceInfo
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- JPH0644572B2 JPH0644572B2 JP58048128A JP4812883A JPH0644572B2 JP H0644572 B2 JPH0644572 B2 JP H0644572B2 JP 58048128 A JP58048128 A JP 58048128A JP 4812883 A JP4812883 A JP 4812883A JP H0644572 B2 JPH0644572 B2 JP H0644572B2
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- gate electrode
- diffusion layer
- film
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
Landscapes
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はMOSFETを集積形成してなる半導体装置の製造方
法に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device in which MOSFETs are integrated and formed.
集積回路の微細加工技術の進歩により、実効チヤネル長
が1μm以下のMOSFETも作られるようになつてきた。MO
SFETが微細化されると種々の問題が生じる。例えば短チ
ヤネル効果により特性が不安性となり、またソース・ド
レイン間でパンチスルを生じ易く耐圧が低くなる。また
ドレイン近傍のピンチオフ領域での衝突電離により基板
電流が流れてソース接合が順バイアスになり、ソースか
ら注入されたキヤリアにより更に衝突電離が促されると
いうフイードバツクがかかつて、ソース・ドレイン間が
ブレイクダウンするという現象も生じる。更にCMOSの場
合であれば、寄生バイポーラ・トランジスタによるラツ
チアツプ現象も大きな問題となつている。Advances in microfabrication technology for integrated circuits have enabled the production of MOSFETs with an effective channel length of 1 μm or less. MO
Various problems arise when the SFET is miniaturized. For example, the characteristics become unstable due to the short channel effect, and punch-through easily occurs between the source and drain, resulting in a low breakdown voltage. In addition, due to collision ionization in the pinch-off region near the drain, the substrate current flows and the source junction becomes forward biased, and the carrier injected from the source further promotes collision ionization, which in turn leads to a breakdown between the source and drain. The phenomenon of doing also occurs. Further, in the case of CMOS, the latch-up phenomenon due to the parasitic bipolar transistor is also a big problem.
これらの問題を解決する構造として第1図に示すものが
提案されている。この例はnチヤネルMOSFETであつて、
P型Si基板11を用い、フイールド酸化膜16で分離さ
れた領域にゲート酸化膜12を介してゲート電極13が
形成され、ゲート電極13に自己整合されてソース、ド
レイン拡散層が形成されている。ソース・ドレイン拡散
層は図示のように、ゲート領域に自己整合された低濃度
で浅いn−層141,142と、ゲート領域から離れた
位置でn−層141,142にそれぞれ一部重なるよう
に形成された高濃度で深いn+層151,152とから
構成されている。17はCVDによるSiO2膜であり、ソー
ス電極18およびドレイン電極19はこのSiO2膜17に
あけたコンタクトホールを介してそれぞれn+層1
51,152に接触させている。The structure shown in FIG. 1 has been proposed as a structure for solving these problems. This example is an n-channel MOSFET,
A P-type Si substrate 11 is used, a gate electrode 13 is formed in a region separated by a field oxide film 16 via a gate oxide film 12, and a source / drain diffusion layer is formed in self alignment with the gate electrode 13. . As shown in the figure, the source / drain diffusion layers are respectively formed in the n − layers 14 1 and 14 2 which are self-aligned with the gate region and have a low concentration and a shallow depth, and the n − layers 14 1 and 14 2 which are separated from the gate region. It is composed of high-concentration and deep n + layers 15 1 and 15 2 formed so as to partially overlap each other. Reference numeral 17 is a SiO 2 film formed by CVD, and the source electrode 18 and the drain electrode 19 are respectively n + layer 1 through the contact holes formed in the SiO 2 film 17.
It is in contact with 5 1 and 15 2 .
このようにソース,ドレイン拡散層のうちゲート領域側
を低濃度で浅いn−層141,142とすることによ
り、チヤネル領域の等電位線の歪みを小さくし、またド
レイン近傍での電界集中の程度を小さくすることがで
き、上述の問題点をある程度まで改善することができ
る。第1図においてn+層151,152を設けている
のは、n−層141,142のみではソース電極18,
ドレイン電極19のつき抜けを生じ易く、また抵抗が高
いためである。Thus source, shallow n gate region side of low concentration of the drain diffusion layer - by a layer 14 1, 14 2, to reduce the distortion of the equipotential lines of channel regions, also the electric field concentration near the drain Can be reduced, and the above problems can be improved to some extent. In FIG. 1, the n + layers 15 1 and 15 2 are provided because only the n − layers 14 1 and 14 2 have the source electrode 18,
This is because the drain electrode 19 is likely to slip through and the resistance is high.
しかしながら第1図の構造は、n+層151,152を
設けているとはいえ、ゲート領域側にn−層141,1
42を残してあるためこの部分の抵抗が無視できず、ド
レイン電流が低下し、MOSFETのgm低下をもたらすという
難点があつた。However the structure of the first figure, said that provided an n + layer 15 1, 15 2, the gate region side n - layer 14 1, 1
4 2 can not be neglected the resistance of this part for but retained, the drain current is decreased, there has been a drawback that results in gm decrease of the MOSFET.
本発明は上記の如き難点を解消した半導体装置の製造方
法を提供することを目的とする。It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device that solves the above-mentioned difficulties.
本発明の方法は、半導体基板にゲート絶縁膜を介してゲ
ート電極を形成する工程と、このゲート電極をマスクと
して不純物をドープしてソース、ドレイン領域に低濃度
の第1の拡散層を形成する工程と、全面に側壁ゲート絶
縁膜となる絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート電極の
側壁段差部に自己整合的にマスク材を形成する工程と、
このマスク材と前記ゲート電極とこのゲート電極の側壁
部の前記側壁ゲート絶縁膜となる絶縁膜とをマスクとし
て不純物をドープして前記第1の拡散層に重なる第1の
拡散層より高濃度の第2の拡散層を形成する工程と、前
記マスク材を除去する工程と、前記ゲート電極の側壁部
以外の前記側壁ゲート絶縁膜となる絶縁膜を除去して側
壁ゲート絶縁膜を形成する工程と、前記第2の拡散層表
面から前記第1の拡散層表面の途中までまたがるように
導体膜を配設する工程とを含む。The method of the present invention comprises the steps of forming a gate electrode on a semiconductor substrate via a gate insulating film, and doping impurities with the gate electrode as a mask to form a low-concentration first diffusion layer in the source and drain regions. A step of forming an insulating film to be a side wall gate insulating film on the entire surface, and a step of forming a mask material in a side wall step portion of the gate electrode in a self-aligned manner
The mask material, the gate electrode, and the insulating film serving as the sidewall gate insulating film on the sidewall portion of the gate electrode are used as a mask to dope impurities and have a higher concentration than that of the first diffusion layer overlapping the first diffusion layer. A step of forming a second diffusion layer, a step of removing the mask material, and a step of removing an insulating film to be the sidewall gate insulating film other than the sidewall portion of the gate electrode to form a sidewall gate insulating film. A step of disposing a conductor film so as to extend from the surface of the second diffusion layer to the middle of the surface of the first diffusion layer.
また本発明の方法は、半導体基板にゲート絶縁膜を介し
てゲート電極を形成する工程と、このゲート電極をマス
クとして不純物をドープしてソース、ドレイン領域に低
濃度の第1の拡散層を形成する工程と、全面に側壁ゲー
ト絶縁膜となる絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート電
極の側壁部以外の前記側壁ゲート絶縁膜となる絶縁膜を
除去して側壁ゲート絶縁膜を形成する工程と、前記側壁
ゲート絶縁膜に自己整合的に前記第1の拡散層表面に導
体膜を配設する工程と、前記ゲート電極の側壁段差部に
自己整合的にマスク材を形成する工程と、このマスク材
と前記ゲート電極とこのゲート電極の側壁部の前記側壁
ゲート絶縁膜となる絶縁膜とをマスクとして不純物をド
ープして前記第1の拡散層に重なる第1の拡散層より高
濃度の第2の拡散層を形成する工程とを含む。前記導体
膜を配設する工程は例えば、ゲート電極側壁を絶縁膜で
おおつて第1,第2の拡散層表面を露出させた状態で基
板全面に金属膜を被着し、熱処理をしてソース、ドレイ
ン拡散層表面に金属−半導体化合物を生成し、未反応の
金属膜をエツチング除去することにより、マスク合せ工
程を要せず自己整合的にソース、ドレイン拡散層上にの
み配設することができる。Further, the method of the present invention comprises a step of forming a gate electrode on a semiconductor substrate via a gate insulating film, and doping impurities with the gate electrode as a mask to form a low-concentration first diffusion layer in the source and drain regions. And a step of forming an insulating film to be a sidewall gate insulating film on the entire surface, and a step of removing the insulating film to be the sidewall gate insulating film other than the sidewall portion of the gate electrode to form a sidewall gate insulating film. A step of disposing a conductor film on the surface of the first diffusion layer in a self-aligned manner with the sidewall gate insulating film, a step of forming a mask material in a side wall step portion of the gate electrode in a self-aligned manner, and the mask A material, the gate electrode, and an insulating film serving as the sidewall gate insulating film on the sidewall portion of the gate electrode, which is used as a mask to be doped with impurities and which has a higher concentration than the first diffusion layer overlapping the first diffusion layer; Diffusion And forming a. The step of disposing the conductor film may be performed, for example, by depositing a metal film on the entire surface of the substrate in a state where the side walls of the gate electrode are covered with an insulating film and the surfaces of the first and second diffusion layers are exposed. By forming a metal-semiconductor compound on the surface of the drain diffusion layer and etching away the unreacted metal film, it is possible to dispose the metal-semiconductor compound in a self-aligned manner only on the source and drain diffusion layers without a mask alignment step. it can.
ソース、ドレイン拡散層のゲート領域側の部分を低濃度
の第1の拡散層とすることにより、MOSFET微細化により
多くの問題を解決できるだけでなく、第1の拡散層の抵
抗が大きいことによるMOSFET特性の低下が第2の拡散層
上から第1の拡散層上にまたがつて導体膜を配設するこ
とで補償され、優れたMOSFET特性を得ることができる。
またソース、ドレイン電極を上記導体膜にコンタクトさ
せることでコンタクト抵抗が小さくなり、これもMOSFET
の特性向上に寄与する。また、本発明によれば、前記第
1の拡散層領域の表面は、前記導前膜によって完全には
覆われていないので、前記導体膜の電位によるゲート電
極近傍の前記第1の拡散層領域における電位上昇はさほ
ど大きくなく、ゲート破壊という問題は生じない。By making the portion of the source / drain diffusion layer on the gate region side a low concentration first diffusion layer, many problems can be solved by miniaturization of the MOSFET, and the MOSFET due to the large resistance of the first diffusion layer. The deterioration of the characteristics is compensated by disposing the conductor film over the second diffusion layer and the first diffusion layer, and excellent MOSFET characteristics can be obtained.
In addition, the contact resistance is reduced by contacting the source and drain electrodes with the conductor film.
Contributes to the improvement of characteristics. Further, according to the present invention, since the surface of the first diffusion layer region is not completely covered with the pre-conducting film, the first diffusion layer region near the gate electrode due to the potential of the conductor film. The potential rise at is not so large, and the problem of gate breakdown does not occur.
本発明の方法によれば、上記した構造のMOSFETにおい
て、第1,第2の拡散層およびこれらの上に配設する導
体膜を自己整合により形成することが可能であり、微細
寸法で優れた特性のMOSFETからなる集積回路を高信頼
性、高歩留りをもつて実現することができる。また、本
発明の方法によれば、前記ゲート電極近傍の前記第1の
拡散層領域の表面は、前記側壁ゲート絶縁膜下部のゲー
ト絶縁膜で覆われるので、前記第2の拡散層表面から前
記第1の拡散層領域表面の途中までまたがる導体膜を容
易に形成できる。前記第2の拡散層表面から前記第1の
拡散層領域表面の途中までしかまたがらない前記導体膜
を形成することで、前記導体膜の電位によるゲート破壊
を防止できる。According to the method of the present invention, in the MOSFET having the above-described structure, the first and second diffusion layers and the conductor films provided on these can be formed by self-alignment, which is excellent in fine dimension. An integrated circuit composed of characteristic MOSFETs can be realized with high reliability and high yield. Further, according to the method of the present invention, the surface of the first diffusion layer region in the vicinity of the gate electrode is covered with the gate insulating film below the sidewall gate insulating film. It is possible to easily form a conductor film that extends partway on the surface of the first diffusion layer region. By forming the conductor film extending only from the surface of the second diffusion layer to the middle of the surface of the first diffusion layer region, gate breakdown due to the potential of the conductor film can be prevented.
以下本発明の実施例を説明する。第2図は一実施例の構
造を示し、第3図(a)〜(f)はその製造工程を示してい
る。これを製造工程に従つて説明すると、まずP型Si基
板21にフイールド酸化膜22を形成し、素子領域に20
0Å程度のゲート酸化膜23を介して4000Å程度のリン
を含む多結晶シリコン膜によるゲート電極24を形成す
る。次いでゲート電極24をマスクとして加速電圧70Ke
V、ドーズ量1×1012/cm2の条件でAsをイオン注入し
てソース、ドレイン領域にn−層(第1の拡散層)25
1,252を形成する(第3図(a))。その後、ジクロ
ルシランとアンモニアを用いたCVD法により全面に側壁
ゲート絶縁膜となるSiN膜26を500Å程度形成し、続け
てシランガスを用いたCVD法によりSiO2膜27を3000Å
程度形成する(第3図(b))。そしてCF4ガスとH2ガスを
用いた反応性イオンエツチング(RIE)法により全面エ
ツチングしてSiO2膜27をゲート電極24側壁の段差部
に自己整合させて残置させ、このSiO2膜27とゲート電
極24とこのゲート電極24の側壁部のSiN膜26とを
マスクとして、加速電圧100KeV、ドーズ量5×1015/cm
2の条件でAsをイオン注入してn+層(第2の拡散
層)281,282を形成する(第3図(c))。この後
例えば、1000℃、N2中、20分の熱処理を行つてn−層
251,252およびn+層281,282のAsを活
性化する。こうして、ゲート領域に自己整合された低濃
度で浅いn−層251,252とこれらに重なる高濃度
で深いn+層281,282とからなるソース、ドレイ
ン拡散層が得られる。Examples of the present invention will be described below. FIG. 2 shows the structure of one embodiment, and FIGS. 3 (a) to 3 (f) show the manufacturing process thereof. This will be described according to the manufacturing process. First, the field oxide film 22 is formed on the P-type Si substrate 21, and the field oxide film 22 is formed on the element region.
A gate electrode 24 made of a polycrystalline silicon film containing phosphorus of about 4000Å is formed through a gate oxide film 23 of about 0Å. Next, using the gate electrode 24 as a mask, an acceleration voltage of 70 Ke
An n − layer (first diffusion layer) 25 is formed in the source and drain regions by ion-implanting As under the conditions of V and a dose amount of 1 × 10 12 / cm 2.
1 , 25 2 are formed (FIG. 3 (a)). After that, a SiN film 26 to be a sidewall gate insulating film is formed on the entire surface by a CVD method using dichlorosilane and ammonia to a thickness of about 500 Å, and then a SiO 2 film 27 is 3,000 Å by a CVD method using silane gas.
To some extent (Fig. 3 (b)). Then, the entire surface is etched by a reactive ion etching (RIE) method using CF 4 gas and H 2 gas to leave the SiO 2 film 27 in self-alignment with the step portion of the side wall of the gate electrode 24, and to leave the SiO 2 film 27. Using the gate electrode 24 and the SiN film 26 on the side wall of the gate electrode 24 as a mask, an acceleration voltage of 100 KeV and a dose of 5 × 10 15 / cm
As is ion-implanted under the condition of 2 to form n + layers (second diffusion layers) 28 1 and 28 2 (FIG. 3 (c)). After that, for example, heat treatment is performed at 1000 ° C. in N 2 for 20 minutes to activate As in the n − layers 25 1 and 25 2 and the n + layers 28 1 and 28 2 . Thus, a shallow n at low concentrations that are self-aligned to the gate region - the layer 25 1, 25 2 and high-concentration deep n + layer 28 1, 28 2 which source consisting of overlapping thereto, the drain diffusion layer.
この後、マスク材として用いたSiO2膜27を除去し、次
いでCF4ガスとH2ガスを含むRIE法により全面エツチング
してゲート電極24の側壁だけにSiN膜26を残して側
壁ゲート絶縁膜を形成し、この状態でゲート電極24お
よびソース、ドレイン拡散層表面を露出させる。そして
スパツタ法により全面にプラチナ(Pt)膜29を500Å
程度被着し、N2ガスとH2ガスを含む雰囲気中で550℃、
20分の熱処理を施すことにより、ソース、ドレイン拡
散層表面およびゲート電極24表面にPtシリサイド膜3
01〜303を形成する(第3図(d))。この後、未反
応のPt膜29を王水によりエツチング除去する(第3図
(e))。こうしてソース、ドレイン拡散層およびゲート
電極24上に自己整合的にPtシリサイド膜301〜30
3を形成することができる。After that, the SiO 2 film 27 used as the mask material is removed, and then the entire surface is etched by the RIE method containing CF 4 gas and H 2 gas to leave the SiN film 26 only on the sidewall of the gate electrode 24 and the sidewall gate insulating film. Are formed, and in this state, the surfaces of the gate electrode 24 and the source / drain diffusion layers are exposed. Then, a platinum (Pt) film 29 is 500 Å on the entire surface by the sputter method.
About 550 ℃ in an atmosphere containing N 2 gas and H 2 gas
By performing heat treatment for 20 minutes, the Pt silicide film 3 is formed on the surface of the source / drain diffusion layer and the surface of the gate electrode 24.
0 1 to 30 3 are formed (FIG. 3 (d)). After that, the unreacted Pt film 29 is removed by etching with aqua regia (Fig. 3).
(e)). Thus, the Pt silicide films 30 1 to 30 are self-aligned on the source / drain diffusion layer and the gate electrode 24.
3 can be formed.
この後、従来と同様に全面をCVDによるSiO2膜31でお
おい、コンタクトホールを開孔してAl−Si膜によるソー
ス電極32、ドレイン電極33その他の配線を形成して
完成する(第3図(f))。After that, the entire surface is covered with a SiO 2 film 31 by CVD as in the conventional case, a contact hole is opened, and a source electrode 32, a drain electrode 33 and other wiring made of an Al—Si film are formed to complete the process (FIG. 3). (f)).
この実施例によれば、ソース、ドレイン拡散層上には低
抵抗のn+層281,282上から高抵抗のn−層25
1,252上にまたがつてPtシリサイド膜301,30
2が配設されるため、ゲート領域側にn−層251,2
52を設けたことによるドレイン電流の低下やgmの低下
が補償される。従つて、微細化による種々の問題を解決
しながら、MOSFETの優れた特性を確保することができ
る。又この実施例ではゲート電極24上にもPtシリサイ
ド303が重ねられており、ゲート電極抵抗の低減化に
より、MOSFETのより一層の高速動作が可能となつてい
る。更に、ソース、ドレイン電極32,33はPtシリサ
イド膜301,302にそれぞれコンタクトするため、
この部分の接触抵抗が小さく、このこともMOSFET特性の
向上に寄与している。According to this embodiment, on the source / drain diffusion layers, from the low resistance n + layers 28 1 and 28 2 to the high resistance n − layer 25.
Pt silicide films 30 1 , 30 straddling over 1 , 25 2
2 is provided, the n − layers 25 1 , 2 are provided on the gate region side.
5 2 and decline in gm of the drain current due to the provision is compensated. Therefore, excellent characteristics of the MOSFET can be secured while solving various problems due to miniaturization. Further and Pt silicide 30 3 is superimposed also on the gate electrode 24 in this embodiment, by reducing the gate electrode resistance, and summer and can higher speed operation of the MOSFET. Further, since the source and drain electrodes 32 and 33 are in contact with the Pt silicide films 30 1 and 30 2 , respectively,
The contact resistance of this portion is small, which also contributes to the improvement of MOSFET characteristics.
またこの実施例の方法によれば、ソース、ドレイン拡散
層およびこの上に配設されるPtシリサイド膜を全て自己
整合で形成することができ、微細MOSFETを用いた集積回
路の信頼性向上、歩留り向上が図られる。更に、このよ
うにして形成されたMOSトランジスタでは、n+層2
81,282の表面が、Ptシリサイド膜301,302
によって完全には覆われていないので、Ptシリサイド膜
301,302の電位によるn−層251,252の電
位上昇はさほど大きくなく、ゲート破壊という問題は生
じない。Further, according to the method of this embodiment, the source and drain diffusion layers and the Pt silicide film provided thereon can all be formed by self-alignment, and the reliability and the yield of the integrated circuit using the fine MOSFET can be improved. Improvement is achieved. Further, in the MOS transistor thus formed, the n + layer 2
The surfaces of 8 1 and 28 2 are Pt silicide films 30 1 and 30 2.
Since it is not completely covered with, the potential increase of the n − layers 25 1 and 25 2 due to the potential of the Pt silicide films 30 1 and 30 2 is not so large, and the problem of gate breakdown does not occur.
この発明は上記実施例に限られない。例えば上記実施例
でのn+層281,282の形成工程をPtシリサイド膜
301〜303の形成工程後に行うことが可能である。
その実施例の要部工程を第4図(a)〜(c)により説明すれ
ば次のとおりである。先の実施例と同様にP型Si基板2
1にゲート酸化膜23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、このゲート電極24をマスク
としてイオン注入によりn−層251,252を形成し
た後、全面にCVDによるSiN膜26を形成する(第4図
(a))。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the step of forming the n + layers 28 1 and 28 2 in the above embodiment can be performed after the step of forming the Pt silicide films 30 1 to 30 3 .
The main steps of the embodiment will be described below with reference to FIGS. 4 (a) to 4 (c). P-type Si substrate 2 as in the previous embodiment
1 to form a gate electrode 24 made of polycrystalline silicon through a gate oxide film 23, n by ion implantation using the gate electrode 24 as a mask - the layer 25 1, 25 2 after forming a, SiN film by CVD on the entire surface 26 (FIG. 4)
(a)).
この後、RIE法によつてゲート電極24の側壁にのみSiN
膜26を残して他を除去し、Pt膜の被着、熱処理そして
未反応のPt膜の除去の工程を経てn−層251,252
表面およびゲート電極24表面にのみPtシリサイド膜3
01〜303を形成する(第4図(b))。この後、CVD法
によるSiO2膜27を堆積しこれをRIEによりゲート電極
側壁部にのみ残して除去し、イオン注入を行つてn+層
281,282を形成する(第4図(c))。こうして先
の実施例と同様の構造を得ることができる。Then, SiN is formed only on the sidewall of the gate electrode 24 by the RIE method.
The n - layers 25 1 and 25 2 are removed through the steps of depositing the Pt film, heat-treating, and removing the unreacted Pt film while removing the film 26 and others.
Pt silicide film 3 only on the surface and the surface of the gate electrode 24
0 1 to 30 3 are formed (FIG. 4 (b)). After that, a SiO 2 film 27 is deposited by the CVD method and is removed by RIE, leaving only the side wall of the gate electrode, and ion implantation is performed to form n + layers 28 1 and 28 2 (see FIG. 4 (c )). In this way, a structure similar to that of the previous embodiment can be obtained.
この実施例によれば、n+層281,282の拡散のた
めのマスク材としたSiO2膜27をそのまま残すことがで
きる。従つてゲート電極側壁にテーパがついた状態でそ
の後の工程を行うことができるため、配線の段切れを防
止することができ、先の実施例より更に信頼性向上、歩
留り向上が図られる。According to this embodiment, the SiO 2 film 27 used as a mask material for diffusing the n + layers 28 1 and 28 2 can be left as it is. Therefore, the subsequent process can be performed in a state where the side wall of the gate electrode is tapered, so that disconnection of wiring can be prevented, and reliability and yield can be further improved as compared with the previous embodiment.
また本発明は、Ptシリサイド膜301〜303の形成工
程とn+層281,282の形成工程の順序だけでな
く、n−層251,252とn+層281,282およ
びPtシリサイド膜301〜303の形成工程を任意に入
れ替えることが可能である。Further, according to the present invention, not only the order of the steps of forming the Pt silicide films 30 1 to 30 3 and the steps of forming the n + layers 28 1 and 28 2 but also the n − layers 25 1 and 25 2 and the n + layers 28 1 and 28 2 2 and the formation process of the Pt silicide films 30 1 to 30 3 can be arbitrarily exchanged.
更に本発明は以下に列記するように種々変形実施するこ
とができる。Furthermore, the present invention can be implemented in various modifications as listed below.
Ptシリサイド膜に代つて、同様の方法によるWシリ
サイド、Tiシリサイド、Moシリサイド等を用い得
る。Instead of the Pt silicide film, W silicide, Ti silicide, Mo silicide or the like can be used by the same method.
Ptシリサイド膜に代つて、CVP法によりSi上に選択
的にデポジツトすることができるW膜を用いることがで
きる。Instead of the Pt silicide film, a W film that can be selectively deposited on Si by the CVP method can be used.
ゲート電極材料は多結晶シリコンの他、W,Mo,
MoSi,Al等を用い得る。The gate electrode materials include polycrystalline silicon, W, Mo,
MoSi, Al, etc. can be used.
ゲート電極側壁に残すSiN膜26とn+層拡散のた
めのマスク材となるSiO2膜27の材料選択も種々可能で
ある。例えば、Al2O3、多結晶シリコン、ゲート電極で
ある多結晶シリコンを直接窒化したSiN、熱酸化によるS
iO2、レジスト等を適当に組合せることができる。Various materials can be selected for the SiN film 26 left on the side wall of the gate electrode and the SiO 2 film 27 serving as a mask material for diffusing the n + layer. For example, Al 2 O 3 , polycrystalline silicon, SiN directly nitrided polycrystalline silicon that is the gate electrode, S by thermal oxidation
An appropriate combination of iO 2 , resist and the like can be used.
実施例ではソース、ドレインを同じ構造としたが、
ソース側は従来と同様の構造であつてもよい。In the embodiment, the source and drain have the same structure,
The source side may have the same structure as the conventional one.
シリサイドの形成方法として、熱処理によらず、金
属膜とSiの界面を含む領域にAs,Si,Ar等のイ
オンを打込むいわゆるイオンビーム・ミキシング法を利
用することができる。As a method for forming the silicide, a so-called ion beam mixing method can be used which implants ions of As, Si, Ar or the like into a region including the interface between the metal film and Si, without using heat treatment.
第1図は従来のMOSFET構造例を示す図、第2図は本発明
の一実施例のMOSFET構造を示す図、第3図(a)〜(f)はそ
の製造工程を示す図、第4図(a)〜(c)は他の実施例の要
部製造工程を示す図である。 21……P型Si基板、22……フイールド酸化膜、23
……ゲート酸化膜、24……多結晶シリコンゲート電
極、251,252……n−層(第1の拡散層)、26
……SiN膜、27……SiO2膜、281,282……n+
層(第2の拡散層)、29……Pt膜、301〜303…
…Ptシリサイド膜、31……SiO2膜、32……ソース電
極、33……ドレイン電極。FIG. 1 is a diagram showing an example of a conventional MOSFET structure, FIG. 2 is a diagram showing a MOSFET structure of one embodiment of the present invention, and FIGS. 3 (a) to (f) are diagrams showing the manufacturing process thereof, and FIG. (A)-(c) is a figure which shows the principal part manufacturing process of another Example. 21 ... P-type Si substrate, 22 ... Field oxide film, 23
...... gate oxide film, 24 ...... polysilicon gate electrode, 25 1, 25 2 ...... n - layer (first diffusion layer), 26
...... SiN film, 27 …… SiO 2 film, 28 1 , 28 2 …… n +
Layer (second diffusion layer), 29 ... Pt film, 30 1 to 30 3 ...
... Pt silicide film, 31 ...... SiO 2 film, 32 ...... source electrode, 33 ...... drain electrode.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−121278(JP,A) 特開 昭57−124476(JP,A) 特開 昭55−125649(JP,A)Front page continuation (56) Reference JP-A-57-121278 (JP, A) JP-A-57-124476 (JP, A) JP-A-55-125649 (JP, A)
Claims (2)
電極を形成する工程と、このゲート電極をマスクとして
不純物をドープしてソース、ドレイン領域に低濃度の第
1の拡散層を形成する工程と、全面に側壁ゲート絶縁膜
となる絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート電極の側壁
段差部に自己整合的にマスク材を形成する工程と、この
マスク材と前記ゲート電極とこのゲート電極の側壁部の
前記側壁ゲート絶縁膜となる絶縁膜とをマスクとして不
純物をドープして前記第1の拡散層に重なる第1の拡散
層より高濃度の第2の拡散層を形成する工程と、前記マ
スク材を除去する工程と、前記ゲート電極の側壁部以外
の前記側壁ゲート絶縁膜となる絶縁膜を除去して側壁ゲ
ート絶縁膜を形成する工程と、前記第2の拡散層表面か
ら前記第1の拡散層表面の途中までまたがるように導体
膜を自己整合的に配設する工程とを備えたことを特徴と
する半導体装置の製造方法。1. A step of forming a gate electrode on a semiconductor substrate via a gate insulating film, and a step of doping impurities with the gate electrode as a mask to form a low-concentration first diffusion layer in source and drain regions. A step of forming an insulating film to be a sidewall gate insulating film on the entire surface, a step of forming a mask material in a side wall step portion of the gate electrode in a self-aligned manner, the mask material, the gate electrode and the gate electrode. Forming a second diffusion layer having a higher concentration than the first diffusion layer overlapping the first diffusion layer by doping impurities with the insulating film serving as the sidewall gate insulating film of the side wall as a mask; A step of removing the mask material, a step of removing an insulating film to be the sidewall gate insulating film other than the sidewall portion of the gate electrode to form a sidewall gate insulating film, and a step of removing the first diffusion layer surface from the first diffusion layer surface. Diffusion The method of manufacturing a semiconductor device, wherein a conductive film to span to the middle of the surface and a step of a self-aligned manner provided.
電極を形成する工程と、このゲート電極をマスクとして
不純物をドープしてソース、ドレイン領域に低濃度の第
1の拡散層を形成する工程と、全面に側壁ゲート絶縁膜
となる絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート電極の側壁
部以外の前記側壁ゲート絶縁膜となる絶縁膜を除去して
側壁ゲート絶縁膜を形成する工程と、前記側壁ゲート絶
縁膜に自己整合的に前記第1の拡散層表面に導体膜を配
設する工程と、前記ゲート電極の側壁段差部に自己整合
的にマスク材を形成する工程と、このマスク材と前記ゲ
ート電極とこのゲート電極の側壁部の前記側壁ゲート絶
縁膜となる絶縁膜とをマスクとして不純物をドープして
前記第1の拡散層に重なる第1の拡散層に重なる第1の
拡散層より高濃度の第2の拡散層を形成する工程とを備
えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。2. A step of forming a gate electrode on a semiconductor substrate via a gate insulating film, and a step of doping impurities with the gate electrode as a mask to form a low-concentration first diffusion layer in the source and drain regions. A step of forming an insulating film to be a sidewall gate insulating film on the entire surface, a step of removing the insulating film to be the sidewall gate insulating film other than the sidewall portion of the gate electrode to form a sidewall gate insulating film, A step of disposing a conductor film on the surface of the first diffusion layer in a self-aligned manner with a side wall gate insulating film; a step of forming a mask material in a side wall step portion of the gate electrode in a self-aligned manner; From the first diffusion layer that overlaps the first diffusion layer that is doped with impurities by using the gate electrode and the insulating film that serves as the sidewall gate insulating film on the sidewall portion of the gate electrode as a mask, High concentration The method of manufacturing a semiconductor device characterized by comprising a step of forming a second diffusion layer.
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1983
- 1983-03-23 JP JP58048128A patent/JPH0644572B2/en not_active Expired - Lifetime
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