JPH022632A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は半導体装置の製造方法に係り、特に絶縁ゲー
ト電界効果トランジスタの製造方法に関するものである
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and particularly to a method of manufacturing an insulated gate field effect transistor.
(従来の技術)
絶縁ゲート電界効果トランジスタの従来の製造方法を第
2図(al〜fhlを参照して説明する。(Prior Art) A conventional method of manufacturing an insulated gate field effect transistor will be described with reference to FIG. 2 (al to fhl).
まず、半導体基板1に対してチャンネルストップイオン
打込みおよびフィールド酸化を行い、チャンネルストッ
プ層2およびフィールド酸化膜3を形成する。このフィ
ールド酸化膜形成により基板1上には、トランジスタを
形成するアクティブ領域と、それ以外のフィールド領域
に分けられる。First, channel stop ion implantation and field oxidation are performed on a semiconductor substrate 1 to form a channel stop layer 2 and a field oxide film 3. By forming this field oxide film, the substrate 1 is divided into an active region where transistors are formed and a field region other than the active region.
その基板1上の全面にトランジスタのゲート絶縁膜とな
る酸化膜4を形成する。次に、しきい値コントロールの
ためのイオン打込み5を行い、基板lのアクティブ傾城
に不純物6を打込む、(第2図(a))
次に、全面にゲート電極を形成するためのポリシリコン
層7を形成する。そのポリシリコン層7にリン拡散を施
し、低抵抗化する。(第2図(b))さらに、ポリシリ
コン層7上に通常のホトリソ技術でレジストパターン8
を形成しく第2図(C))そのレジストパターン8をマ
スクとしてポリシリコン層7と酸化膜4をエツチングす
ることにより、ゲート電極7aを形成し、かつその下の
みに酸化膜(ゲート絶縁膜)4を残す(第2図(d))
その後、同図のようにレジストパターン8を除去した上
で、ソース・ドレイン領域を形成するためのイオン打込
み9を行い、アクティブ領域中、ソース・ドレイン形成
領域に不純物10を打込む。An oxide film 4 is formed on the entire surface of the substrate 1 to serve as a gate insulating film of the transistor. Next, ion implantation 5 is performed to control the threshold value, and impurity 6 is implanted into the active slope of the substrate 1 (Fig. 2 (a)). Form layer 7. The polysilicon layer 7 is subjected to phosphorus diffusion to lower its resistance. (FIG. 2(b)) Furthermore, a resist pattern 8 is formed on the polysilicon layer 7 using ordinary photolithography.
(FIG. 2(C)) Using the resist pattern 8 as a mask, the polysilicon layer 7 and oxide film 4 are etched to form a gate electrode 7a, and an oxide film (gate insulating film) is formed only below the gate electrode 7a. 4 (Figure 2 (d))
Thereafter, as shown in the figure, after removing the resist pattern 8, ion implantation 9 is performed to form source/drain regions, and impurities 10 are implanted into the source/drain forming regions in the active region.
この時、不純物10は不純物6より濃度を濃くする。ま
たこの時イオン打込み分布を良くするために、ソース・
ドレイン形成領域の表面に薄膜酸化膜11を事前に形成
し7ておく。この薄IIK酸化IIり11は同時にゲー
ト電極7aの表面などにも形成される。At this time, the concentration of impurity 10 is made higher than that of impurity 6. At this time, in order to improve the ion implantation distribution, the source
A thin oxide film 11 is formed in advance on the surface of the drain formation region. This thin IIK oxide layer 11 is also formed on the surface of the gate electrode 7a at the same time.
次にアニールを行って不純物6とIOを活性化させるこ
とにより、基板1のアクティブ領域にしきい値コントロ
ール領域12およびソース・ドレイン領域13を形成す
る(第2図(e))。Next, by performing annealing to activate the impurities 6 and IO, a threshold control region 12 and source/drain regions 13 are formed in the active region of the substrate 1 (FIG. 2(e)).
次に全面に層間絶縁膜14を形成し、その上にレジスト
パターン15を形成する(第2図(f))そして、その
レジストパターン15をマスクとして層間絶縁膜14お
よび薄膜酸化膜IIをエツチングすることにより、これ
らに、ソース・ドレイン領域13およびゲート電極7a
上でコンタクトホール16を形成する(第2図fgl)
、続いて、レジストパターン15を除去した上で、コン
タクトホール16のエツジを滑らかにするためのコンタ
クトリフローを行う、その後、同第2図(幻のようにコ
ンタクトイオン打込み17を行うことにより、ソース・
ドレイン領域13のコンタクトホール部分に不純物18
を打込む。Next, an interlayer insulating film 14 is formed on the entire surface, and a resist pattern 15 is formed on it (FIG. 2(f)).Then, using the resist pattern 15 as a mask, the interlayer insulating film 14 and thin oxide film II are etched. By this, source/drain regions 13 and gate electrodes 7a are formed in these regions.
A contact hole 16 is formed on the top (Fig. 2 fgl)
Then, after removing the resist pattern 15, contact reflow is performed to smooth the edges of the contact hole 16. Then, as shown in FIG.・
An impurity 18 is formed in the contact hole portion of the drain region 13.
Enter.
次いで、熱処理を行い不純物18を活性化させることに
より、ソース・ドレイン領域13のコンタクトホール部
分に高濃度の深い層19を形成する(第2図(hl)、
最後にアルミの蒸着とバターニングを行うことにより、
コンタクトホール16を通してソース・ドレイン領域1
3およびゲート電#1j7aの各々に接続されるアルミ
配線20を同第2図[hlに示すように形成する。Next, a heat treatment is performed to activate the impurity 18, thereby forming a deep layer 19 with a high concentration in the contact hole portion of the source/drain region 13 (FIG. 2 (hl),
Finally, by performing aluminum vapor deposition and buttering,
Source/drain region 1 through contact hole 16
3 and gate electrode #1j7a are formed as shown in FIG. 2 [hl].
(発明が解決しようとする課題)
しかるに、以上のような従来の製造方法では次のような
欠点があった。(Problems to be Solved by the Invention) However, the conventional manufacturing method as described above has the following drawbacks.
■ 第2図(c)のホトリソ工程とそれに続く工、チン
グ工程でゲート長が決まるが、両工程間の変換差により
微細なゲート長を精度よく得るこ七ができなかった。■ The gate length is determined by the photolithography process shown in FIG. 2(c) and the subsequent processing and etching processes, but due to the conversion difference between the two processes, it was not possible to obtain a fine gate length with high accuracy.
■ ソース・ドレイン領域13から直接アルミ配線20
を引出すため、ソース・ドレイン領域13におけるアル
ミの突き抜けなどを防止するためのコンタクトイオン打
込み17(高濃度の深い層19の形成工程)が必要とな
る。■ Aluminum wiring 20 directly from source/drain region 13
In order to bring out this, contact ion implantation 17 (formation step of highly doped deep layer 19) is required to prevent penetration of aluminum in source/drain regions 13.
■ ソース・ドレイン領域I3から直接アルミ配線20
を引出すため、コンタクトホール16とアルミ配線20
の形成限界でトランジスタの縮小化が制限される。■ Aluminum wiring 20 directly from source/drain region I3
In order to draw out the contact hole 16 and aluminum wiring 20
Miniaturization of transistors is limited by the formation limit of .
■ トランジスタの縮小化に伴いコンタクトホール16
の径が小さくなり、アスペクト比が高くなるので、配線
材料の埋込みが不充分となる。■ Contact hole 16 due to miniaturization of transistors
Since the diameter of the wiring becomes smaller and the aspect ratio becomes higher, embedding of the wiring material becomes insufficient.
■ 配線材料の埋込みを充分とするため、コンタクトリ
フローを必要とするが、該リフローにより層間絶縁膜1
4からのコンタクト部への不純物オートドープの問題が
生じる。■ Contact reflow is required to fully embed the wiring material, but this reflow allows the interlayer insulating film 1
A problem arises of autodoping of impurities from No. 4 into the contact portion.
■ 表面の段差が激しく、コンタクトホール16の形成
やアルミ配線20の形成などパターン形成を精度よ(行
えなかった。■ Due to the severe level differences on the surface, it was not possible to accurately form patterns such as forming contact holes 16 and aluminum wiring 20.
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、萬品實、高
精度な微細な絶縁ゲート電界効果トランジスタを少ない
工程で形成できる半導体装置の製造方法を提供すること
を目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device that can form a highly precise and fine insulated gate field effect transistor in a small number of steps.
(課題を解決するための手段)
この発明では、半導体基板上をアクティブ領域とフィー
ルド領域に分離した後、第1ポリシリコンIIIの全面
形成とバターニングにより、アクティブ領域両側のフィ
ールド領域上にソース・ドレインの引出し電極層を残存
第1ポリシリコン膜で形成し、その後、アクティブ領域
中のゲート形成領域およびフィールド領域上を覆うよう
にレジストパターンを形成し、そのレジストパターンを
マスクとしてイオン打込みすることにより、アクティブ
領域中ソース・ドレイン形成領域にソース・ドレイン領
域を形成し、その後、レジストパターンを除去した上で
第2ポリシリコン膜の全面形成と異方性エツチングを行
うことにより、前記ソースドレイン領域上であり前記引
出し電極層の側壁部分に相互接続用のサイドウオールを
形成し、その後、引出し電極層の表面、サイドウオール
の表面およびアクティブ領域の基板露出表面にゲート絶
縁膜を形成した後、第3ポリシリコン膜の全面形成とエ
ッチバックにより、ゲート絶縁膜で覆われたサイドウオ
ール間を埋めて表面を平坦にするようにゲート電極を形
成し、その後平坦な表面上に層間絶縁膜を形成し、ゲー
ト電極および一対の引出し電極層上でコンタクトホール
を開け、金属配線層を形成するものである。(Means for Solving the Problems) In the present invention, after separating a semiconductor substrate into an active region and a field region, by forming a first polysilicon III on the entire surface and patterning, a source and a field region are formed on both sides of the active region. A drain extraction electrode layer is formed using the remaining first polysilicon film, and then a resist pattern is formed to cover the gate formation region and field region in the active region, and ions are implanted using the resist pattern as a mask. , a source/drain region is formed in the source/drain forming region in the active region, and then, after removing the resist pattern, a second polysilicon film is formed on the entire surface and anisotropically etched to form a second polysilicon film on the source/drain region. After forming a sidewall for interconnection on the sidewall portion of the extraction electrode layer, and then forming a gate insulating film on the surface of the extraction electrode layer, the surface of the sidewall, and the exposed surface of the substrate in the active region, a third By forming a polysilicon film on the entire surface and etching back, a gate electrode is formed to fill the space between the sidewalls covered with the gate insulating film and flatten the surface, and then an interlayer insulating film is formed on the flat surface. A contact hole is opened on the gate electrode and a pair of extraction electrode layers, and a metal wiring layer is formed.
(作 用)
上記のような製造方法においては、ソース・ドレイン領
域形成時のレジストパターン形成工程、つまり、ホトリ
ソ工程のみでゲート長が決まるようになる。また、ソー
ス・ドレイン領域は、ポリシリコンでフィールド領域上
に引出されて金属配線と接続されるようになる。さらに
、ゲート電極形成終了後は表面が平坦となる。(Function) In the manufacturing method described above, the gate length is determined only by the resist pattern forming process when forming the source/drain regions, that is, the photolithography process. Further, the source/drain regions are drawn out onto the field region using polysilicon and connected to metal wiring. Furthermore, after the gate electrode formation is completed, the surface becomes flat.
(実施例)
以下この発明の一実施例を第1図(al〜fm+を参照
して説明する。(Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 1 (al to fm+).
まず、半導体基板31に対して従来と同様にチャンネル
ストップイオン打込みおよびフィールド酸化を行い、チ
ャンネルストップN32およびフィールド酸化膜33を
形成する。これにより基板31上はアクティブ領域とフ
ィールド領域に分けられる。その両頭域に分けられた基
板31上にイオン打込み用とポリシリコンのエツチング
ストッパーとしての薄い酸化膜34を200人程変形成
し、その上にポリシリコン膜35をLPCVD法で35
00人程度成長させる。そして、そのポリシリコン膜3
5に公知の拡散技術でリン拡散を施し、ソース・ドレイ
ンの引出し″Fit極層として利用できるように抵抗を
下げた後、該ポリシリコ゛ン膜35上に公知のホトリソ
技術でレジストパターン36を形成する。First, channel stop ion implantation and field oxidation are performed on the semiconductor substrate 31 in the same manner as in the prior art to form a channel stop N32 and a field oxide film 33. As a result, the surface of the substrate 31 is divided into an active area and a field area. Approximately 200 people formed a thin oxide film 34 for ion implantation and as an etching stopper for polysilicon on the substrate 31 divided into both regions, and then formed a polysilicon film 35 on top of it using the LPCVD method.
00 people. Then, the polysilicon film 3
5, phosphorus is diffused using a known diffusion technique to lower the resistance so that it can be used as a source/drain extraction "Fit" pole layer, and then a resist pattern 36 is formed on the polysilicon film 35 using a known photolithography technique.
(第1図(a))
そして、そのレジストパターン36をマスクとしてポリ
シリコン膜35を反応性イオンエツチング(RI B>
によりドライエツチングすることにより、8亥ポリシリ
コンIIW35を、アクティブ領域両側のフィールド領
域上にソース・ドレインの引出し電極層35aとしての
み残す(第1図(b))次に、同図のようにレジストパ
ターン36を除去した後、トランジスタのしきい値コン
トロールのためのイオン打込み37を薄い酸化膜34を
通して行い、基板31のアクティブ領域に不純物38を
打°込む。(FIG. 1(a)) Then, using the resist pattern 36 as a mask, the polysilicon film 35 is subjected to reactive ion etching (RIB>
By dry etching, the 8-layer polysilicon IIW 35 is left only as source/drain extraction electrode layers 35a on the field regions on both sides of the active region (FIG. 1(b)).Next, as shown in the same figure, the resist After removing the pattern 36, ion implantation 37 is performed through the thin oxide film 34 to control the threshold voltage of the transistor, and impurities 38 are implanted into the active region of the substrate 31.
次に、公知のホトリソ技術でゲート長を決定する処理を
行うが、段差が大きいため、ここでは多層レジスト工程
を採用した。まず、第1図fclに示すように基板31
上の全面にPMMA39を12000人程度コ入子ィン
グし、表面を平坦化した後、その上にポジレジスト40
812000 入子度コーティングする。そして、同第
1図(c)のようにポジレジスト40をバターニングし
てから、第1図fdlに示すように同一パターンにPM
MA39もバターニングし、2層構造のレジストパター
ンでアクティブ領域中ゲート形成領域およびフィールド
領域が覆われた状態とする。そして、その2層構造のレ
ジストパターンをマスクとして、該レジストパターンで
覆われていないアクティブ領域のソース・ドレイン形成
領域にのみ、不純物38より高濃度にソース・ドレイン
形成用の不純物4Iをイオン打込み42により打込む。Next, a process to determine the gate length is performed using a known photolithography technique, but since the step difference is large, a multilayer resist process was adopted here. First, as shown in FIG.
After coating about 12,000 layers of PMMA39 on the entire surface and flattening the surface, positive resist 40 is coated on top.
812000 Nested coating. After patterning the positive resist 40 as shown in FIG. 1(c), PM is applied to the same pattern as shown in FIG. 1(fdl).
The MA 39 is also patterned to cover the gate formation region and field region in the active region with a two-layer resist pattern. Then, using the two-layered resist pattern as a mask, impurity 4I for source/drain formation is ion-implanted (42) at a higher concentration than the impurity 38 only into the source/drain formation region of the active region that is not covered by the resist pattern. Type more.
その後、レジストパターンを除去した上で、アニール処
理を施す、このアニール処理により不純物41.38は
活性化され、基+ff131のアクティブ領域にはソー
ス・ドレイン形成領域にソース・ドレイン領域43が、
またその相互間のゲート形成領域にはしきい値コントロ
ール領域44が形成される(第2図tel)、この時、
引出し電極層35aの表面には酸化膜45が形成される
。After that, after removing the resist pattern, an annealing process is performed.The impurity 41.38 is activated by this annealing process, and a source/drain region 43 is formed in the active region of the base +ff131 in the source/drain formation region.
Further, a threshold control region 44 is formed in the gate formation region between them (see tel in FIG. 2). At this time,
An oxide film 45 is formed on the surface of the extraction electrode layer 35a.
しかる後、この酸化IyA45とアクティブ領域の薄い
酸化膜34を除去し、引出し電極層35aとソース・ド
レイン領域43およびしきい値コントロール領域44の
表面を露出させた後、全表面にポリシリコンTa46を
3000人程度0厚さに形成する(第1U!J(f+)
、この時、ポリシリコン膜46の生成には公知のドープ
ドLPCVD法を用いる。しかも最初の500 人名
はノンドブとし、残り2500人をドーピングする。こ
れは、しきい値コントロール9■域44に不純物が供給
されないようにするためである。ドーピングはホスフィ
ンを用いて実施した。Thereafter, this oxidized IyA 45 and the thin oxide film 34 in the active region are removed to expose the surfaces of the extraction electrode layer 35a, source/drain region 43, and threshold control region 44, and then polysilicon Ta 46 is deposited on the entire surface. Form to 0 thickness for about 3000 people (1st U!J (f+)
At this time, the well-known doped LPCVD method is used to generate the polysilicon film 46. Furthermore, the first 500 names will be non-doping, and the remaining 2,500 will be doped. This is to prevent impurities from being supplied to the threshold control area 44. Doping was performed using phosphine.
しかる後、ポリシリコンM、46を公知の異方性ドライ
エツチング(Rr E)により全面エツチングする。す
ると、ポリシリコン膜46は、第1図(幻に示すように
、ソース・ドレイン領域43上で前記引出し電極層35
aの側壁部分にのみサイドウオール46aとしてのみ残
る。このサイドウオール46aによりソース・ドレイン
形成用43と弓出し?It掻層35aが電気的に接続さ
れる。Thereafter, the entire surface of the polysilicon M, 46 is etched by known anisotropic dry etching (RrE). Then, as shown in FIG.
Only the side wall portion a remains as a side wall 46a. This sidewall 46a allows the source/drain formation 43 to be extended? It scratch layer 35a is electrically connected.
次に、熱酸化を行うことにより、引出し電極層35aの
表面、サイドウオール46aの表面およびアクティブ領
域の基板露出表面にゲート絶縁膜(SiO2膜) 47
を形成する(第1図(h))。この時、熱酸化をウェッ
トa、’J囲気中で850℃、25分間行うとすると、
ポリシリコンからなる引出し電極層35aおよびサイド
ウオール46a (リン濃度は共に6X10”/−とす
る)の表面にはゲート絶縁膜47として500 八属の
Sin、膜が、またシングルシリコンのアクティブ領域
基板露出表面には同ゲート絶縁M47として100 A
厚の5ift膜が形成される。また、熱酸化をウェット
0.雰囲気中で850℃、45分間行うとすると、引出
し電極層35aおよびサイドウオール468表面には9
00人厚0SiO□膜が形成される。また、基板露出表
面には200 八属の5iO1膜が形成される。この熱
酸化時にサイドウオール46a中のリン濃度が均一化さ
れ、かつサイドウオール46aとソース・ドレイン領域
43間のオーミック性が向上する。Next, by performing thermal oxidation, a gate insulating film (SiO2 film) 47 is formed on the surface of the extraction electrode layer 35a, the surface of the sidewall 46a, and the exposed surface of the substrate in the active region.
(Fig. 1(h)). At this time, if thermal oxidation is performed at 850°C for 25 minutes in a wet a,'J atmosphere,
On the surfaces of the lead electrode layer 35a and the sidewall 46a (both of which have a phosphorus concentration of 6X10"/-) made of polysilicon, a gate insulating film 47 of 500% Si is formed, and a single silicon active region substrate is exposed. 100 A as the same gate insulation M47 on the surface
A 5ift thick film is formed. In addition, thermal oxidation can be performed with wet 0. If the process is carried out at 850° C. for 45 minutes in an atmosphere, the surface of the extraction electrode layer 35a and the sidewall 468 will have a
A SiO □ film with a thickness of 0.000 mm is formed. Further, a 200 5iO1 film is formed on the exposed surface of the substrate. During this thermal oxidation, the phosphorus concentration in the sidewall 46a is made uniform, and the ohmic properties between the sidewall 46a and the source/drain region 43 are improved.
次に、基板31上の全面にゲート電極形成用のポリシリ
コン膜48を公知のLPCVD法で6000人程度0厚
さに形成し、低抵抗化のためのリン拡散を施すく第1図
(1))
その後、図示しないレジストをコーティングし、ポリシ
リコン#48の段差を埋めた後、引出し電極層35a上
のゲート塘!!膜47が露出するまでポリシリコン膜4
8とレジストのエッチバックをRIEドライエツチング
技術で施すことにより、ゲート絶5ill!47で覆わ
れたサイドウオール46a間にのみポリシリコン膜48
を残し、ゲート電極48aを形成する(第1図(Jl)
、このゲート電極形成によりサイドウオール46a間が
埋められて表面は平坦となる。Next, a polysilicon film 48 for forming a gate electrode is formed on the entire surface of the substrate 31 by a known LPCVD method to a thickness of about 6,000, and phosphorus is diffused to lower the resistance. )) After that, a resist (not shown) is coated to fill in the steps of polysilicon #48, and then the gate wall on the extraction electrode layer 35a is removed! ! polysilicon film 4 until film 47 is exposed.
8 and resist etch back using RIE dry etching technology, the gate is completely removed! A polysilicon film 48 is formed only between the sidewalls 46a covered with 47.
, and form the gate electrode 48a (Fig. 1 (Jl)
By forming the gate electrode, the space between the sidewalls 46a is filled and the surface becomes flat.
しかる後、平坦となったゲート電極48aおよび引出し
電極層35a上に層間絶縁膜49を公知(7) LPC
VD法テ12000人厚に形へ属る(第1図(k))こ
の時、層間絶縁膜49は、下池が平坦化されているため
、リフローされにくい膜でも良いo’!IIけて、層間
絶縁膜49上に同図のようにレジストパターン50を形
成する。After that, an interlayer insulating film 49 is formed on the flattened gate electrode 48a and extraction electrode layer 35a (7) LPC
At this time, the interlayer insulating film 49 may be a film that is difficult to reflow because the lower layer is flattened. In Step II, a resist pattern 50 is formed on the interlayer insulating film 49 as shown in the figure.
そして、そのレジストパターン50をマスクとして層間
絶縁膜49およびゲート絶縁)模47をドライエツチン
グすることにより、これらに、ゲート電148a上およ
び引出し電極層35a上にで各々コンタクトホール51
を開け、その後レジストパターン50を除去する(第1
図(1))。Then, by dry etching the interlayer insulating film 49 and the gate insulating pattern 47 using the resist pattern 50 as a mask, contact holes 51 are formed on the gate electrode 148a and the extraction electrode layer 35a, respectively.
is opened, and then the resist pattern 50 is removed (first
Figure (1)).
その後、アルミの7000人程度0蒸着とパターニング
を行うことにより、コンタクトホール51を通してゲー
ト電極48aおよび一対の引出し電極層35aの各々に
接続されるアルミ配vI52を形成する(第1図((2
))
以上で絶縁ゲート電界効果トランジスタが完成する。Thereafter, by performing aluminum evaporation and patterning of approximately 7,000 layers, an aluminum wiring layer 52 is formed which is connected to each of the gate electrode 48a and the pair of extraction electrode layers 35a through the contact hole 51 (see FIG. 1 ((2)).
)) This completes the insulated gate field effect transistor.
(発明の効果)
以上詳述したようなこの発明の製造方法によれば次のよ
うな効果が得られる。(Effects of the Invention) According to the manufacturing method of the present invention as detailed above, the following effects can be obtained.
■ ゲート長を決めるための工程はホトリソ工程のみで
、エツチングとの変換差を気にすることなくゲート長が
決定されるため、ゲート長を精炭良く形成でき、かつ微
細なゲート長も簡単に得られる。■ The only process to determine the gate length is the photolithography process, and the gate length is determined without worrying about the conversion difference with etching, so the gate length can be formed with fine coal, and fine gate lengths can also be easily formed. can get.
■ ソース・トルレイン餠域をポリシリコンでフィール
ド領域上に引出し、そのポリシリコン引き出し電極層に
金属配線を接続するようにしたから、ソース・ドレイン
領域のコンタクト部には高1度の深い層を形成するため
のイオン打込み工程は省略できる。■ The source and torlein regions are drawn out onto the field region using polysilicon, and the metal wiring is connected to the polysilicon lead electrode layer, so a deep layer with a height of 1 degree is formed at the contact part of the source and drain regions. The ion implantation process for this purpose can be omitted.
■ ソース・ドレイン領域をポリシリコンでフィールド
領域上に引出し、フィールド領域上で層間絶縁膜にコン
タクトホールを開け、金属配線を形成しているから、ト
ランジスタ部分の縮小化はコンタクトホールおよび金属
配線の形成限界に左右されなくなり、より縮小化が可能
となる。また、コンタクトホールはトランジスタ部分の
縮小化に影響されずに大きくでき、したがって7スペク
ト比を小さくし得るので、配線材料を充分に埋め込むこ
とができる。■ The source/drain regions are drawn out using polysilicon onto the field region, contact holes are opened in the interlayer insulating film above the field region, and metal wiring is formed, so the reduction of the transistor area is achieved by forming contact holes and metal wiring. It is no longer influenced by limitations and can be further downsized. Further, the contact hole can be made large without being affected by the reduction in size of the transistor portion, and therefore the 7 aspect ratio can be made small, so that the wiring material can be sufficiently filled.
■ ゲート電極形成終了状態で表面を平坦化できるので
、その後の肋間絶縁膜に対するコンタクトホールの形成
やアルミ配線形成などパターン形成を高精度に行い得る
。(2) Since the surface can be flattened after the formation of the gate electrode is completed, subsequent pattern formation such as formation of contact holes for the intercostal insulating film and formation of aluminum wiring can be performed with high precision.
■ ゲート電極形成終了状態で表面が平坦化されるので
、層間絶縁膜は不純物がドープされていないリフローさ
れにくい膜を適用可能であり、かつソース・ドレインの
コンタクトホールをフィールド領域上で大きく開けるこ
とができてコンタクトリフロー工程を必要としないため
、層間絶縁膜からのコンタクト部への不純物オートドー
プを皆無にすることができる。■ Since the surface is flattened when the gate electrode is formed, it is possible to use a film that is not doped with impurities and is difficult to reflow as the interlayer insulating film, and the source/drain contact holes can be made large above the field region. Since a contact reflow process is not required, auto-doping of impurities from the interlayer insulating film into the contact portion can be completely eliminated.
第1図はこの発明の半導体装置の製造方法の一実施例を
示す工程断面図、第2図は従来の絶縁ゲート電界効果ト
ランジスタの製造方法を示す工程断面図である。
31・・・半導体基板、33・・・フィールド酸化膜、
35・・・ポリシリコン膜、35a・・・引出し電極層
、36・・・レジストパターン、39・・・PMMA、
40・・・ポジレジスト、42・・・イオン打込み、4
3・・・ソース・ドレイン領域、46・・・ポリシリコ
ン膜、46a・・・サイドウオール、47・・・ゲート
絶縁;1り、48・・・ポリシリコン膜、48a・・ゲ
ート電極、49・・・層間絶縁膜、51・・・コンタク
ト部ル、52・・・アルミ配線。
第1図
46:ポリシリコン、@
第
図
従来の製造方法
第2
図FIG. 1 is a process sectional view showing an embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, and FIG. 2 is a process sectional view showing a conventional method for manufacturing an insulated gate field effect transistor. 31... Semiconductor substrate, 33... Field oxide film,
35... Polysilicon film, 35a... Leading electrode layer, 36... Resist pattern, 39... PMMA,
40...Positive resist, 42...Ion implantation, 4
3... Source/drain region, 46... Polysilicon film, 46a... Side wall, 47... Gate insulation; 1, 48... Polysilicon film, 48a... Gate electrode, 49... ...Interlayer insulating film, 51...Contact portion, 52...Aluminum wiring. Fig. 1 46: Polysilicon @ Fig. Conventional manufacturing method Fig. 2
Claims (1)
に分離した後、第1ポリシリコン膜の全面形成とパター
ニングにより、アクティブ領域両側のフィールド領域上
に、ソース・ドレインの引出し電極層を残存第1ポリシ
リコン膜で形成する工程と、 (b)その後、アクティブ領域中のゲート形成領域およ
びフィールド領域上を覆うようにレジストパターンを形
成し、そのレジストパターンをマスクとしてイオン打込
みすることにより、アクティブ領域中、ソース・ドレイ
ン形成領域にソース・ドレイン領域を形成する工程と、 (c)その後、レジストパターンを除去した上で、第2
ポリシリコン膜の全面形成と異方性エッチングを行うこ
とにより、前記ソース・ドレイン領域上であり前記引出
し電極層の側壁部分に相互接続用のサイドウォールを形
成する工程と、 (d)その後、引出し電極層の表面、サイドウォールの
表面およびアクティブ領域の基板露出表面にゲート絶縁
膜を形成する工程と、 (e)その後、第3ポリシリコン膜の全面形成とエッチ
バックにより、ゲート絶縁膜で覆われたサイドウォール
間を埋めて表面を平坦にするようにゲート電極を形成す
る工程と、 (f)その後、平坦な表面上に層間絶縁膜を形成し、こ
の層間絶縁膜にゲート電極、および一対の引出し電極層
上でコンタクトホールを形成する工程と、(g)そのコ
ンタクトホールを通してゲート電極および引出し電極層
に接続される金属配線層を形成する工程とを具備してな
る半導体装置の製造方法。[Claims] (a) After separating the semiconductor substrate into an active region and a field region, by forming and patterning a first polysilicon film on the entire surface, source and drain extraction electrodes are formed on the field region on both sides of the active region. (b) forming a resist pattern to cover the gate formation region and field region in the active region, and implanting ions using the resist pattern as a mask; (c) After that, the resist pattern is removed and a second step is performed.
(d) forming a sidewall for interconnection on the source/drain region and on the sidewall portion of the extraction electrode layer by forming a polysilicon film on the entire surface and performing anisotropic etching; (e) forming a gate insulating film on the surface of the electrode layer, the surface of the sidewalls, and the exposed surface of the substrate in the active region; (f) After that, an interlayer insulating film is formed on the flat surface, and a gate electrode and a pair of gate electrodes are formed on this interlayer insulating film. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: forming a contact hole on an extraction electrode layer; and (g) forming a metal wiring layer connected to a gate electrode and an extraction electrode layer through the contact hole.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14688788A JPH022632A (en) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP14688788A JPH022632A (en) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (1)
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JPH022632A true JPH022632A (en) | 1990-01-08 |
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Family Applications (1)
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---|---|
JP (1) | JPH022632A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61276371A (en) * | 1985-05-31 | 1986-12-06 | Oki Electric Ind Co Ltd | Manufacture of semiconductor device |
-
1988
- 1988-06-16 JP JP14688788A patent/JPH022632A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS61276371A (en) * | 1985-05-31 | 1986-12-06 | Oki Electric Ind Co Ltd | Manufacture of semiconductor device |
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