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JPS59231864A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

Info

Publication number
JPS59231864A
JPS59231864A JP58105832A JP10583283A JPS59231864A JP S59231864 A JPS59231864 A JP S59231864A JP 58105832 A JP58105832 A JP 58105832A JP 10583283 A JP10583283 A JP 10583283A JP S59231864 A JPS59231864 A JP S59231864A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sidewalls
offset
semiconductor device
polysilicon
gate electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP58105832A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junji Ogishima
淳史 荻島
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP58105832A priority Critical patent/JPS59231864A/en
Publication of JPS59231864A publication Critical patent/JPS59231864A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/60Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はオフセットゲート型MISFET(MIs型電
界効果トランジスタ)に関し、特に高集積化を図ったM
ISFETを備える半導体装置に適用して有効な技術に
関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field] The present invention relates to an offset gate type MISFET (MIs type field effect transistor), and in particular to a highly integrated MISFET.
The present invention relates to a technique that is effective when applied to a semiconductor device including an ISFET.

〔背景技術〕[Background technology]

高集積化、高速度化等のためにショートチャネル化され
たMISFETでは、耐圧の向上を図るためにオフセッ
ト構造が採用される。そして、この構造に砧いてもソー
ス、ドレイン領域の形成に所謂セルファライン法が利用
される。
In MISFETs that have short channels for higher integration, higher speed, etc., an offset structure is adopted to improve breakdown voltage. Even in this structure, the so-called self-line method is used to form the source and drain regions.

即ち、ゲート電極の形成後に低濃度の不純物イオン打込
みを行なってオフセット部位を形成し、しかる後にゲー
ト電極の両側面にCVD5iO,層をサイドウオールと
して形成した上で高濃度の不純物イオン打込みを行なっ
てソース、ドレイン領域を形成する方法である。前記サ
イドウオールは、反応性イオンエツチング法により形成
され、ゲート電極の両側方に張り出されることにより、
前記ソース、ドレイン領域はこのサイドウオールの分だ
けオフセットされることになる(IIJE TRAN−
8ACTIONS ON ELECTRON DEVI
CES。
That is, after forming the gate electrode, impurity ions at a low concentration are implanted to form an offset region, and then a CVD5iO layer is formed as a sidewall on both sides of the gate electrode, and then impurity ions at a high concentration are implanted. This is a method for forming source and drain regions. The sidewalls are formed by a reactive ion etching method and are extended on both sides of the gate electrode.
The source and drain regions are offset by this sidewall (IIJE TRAN-
8ACTIONS ON ELECTRON DEVI
C.E.S.

VOL、ED−29,隘4 、5341) )。VOL, ED-29, No. 4, 5341)).

ところで、MISFETではソース、ドレイン領域の形
成後に層間絶縁膜としてPSG膜を形成し、これにコン
タクトホールを形成した上で導電層(1g層)により前
記ソース、ドレイン領域との導通なとることが必要とな
る。
By the way, in MISFET, after forming the source and drain regions, it is necessary to form a PSG film as an interlayer insulating film, form a contact hole in this, and then establish conduction with the source and drain regions using a conductive layer (1g layer). becomes.

しかしながら、本発明者の検討によれば、このコンタク
トホールのエツチング形成に際してホール形成位置がゲ
ート電極側にずれると、PSGのエツチングと同時にS
iQ、層(サイドウオール)もエツチングされてしまい
、サイドウオール部位、換言すればオフセット部位にコ
ンタクトホールが形成されてしまうことがわかった。こ
のため、オフセット部位に導電層とのコンタクトが形成
され、MISI”ETの特性低下が生じることになる。
However, according to studies conducted by the present inventors, if the hole formation position is shifted toward the gate electrode side when etching the contact hole, the etching of the PSG and the etching of the S
It was found that the iQ layer (sidewall) was also etched, and a contact hole was formed in the sidewall region, in other words, in the offset region. Therefore, a contact with the conductive layer is formed at the offset portion, resulting in deterioration of the characteristics of MISI''ET.

これを防止するためにはコンタクトホール形成位置とゲ
ート電極との間にマスク合せ余裕をとらなければならな
いが、これでは高集積化の点で極めて不利になる。また
、コンタクトホール用ホトマスクに高精度が要求され、
製造作業も困難なものになる。
In order to prevent this, it is necessary to provide a margin for mask alignment between the contact hole formation position and the gate electrode, but this is extremely disadvantageous in terms of high integration. In addition, high precision is required for photomasks for contact holes.
Manufacturing operations will also become more difficult.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的はMISFETのオフセ・ノド部位にコン
タクトホールが形成されることを確実に防止して素子特
性の安定化を図る一方で、高集積化を容易に達成するこ
とのできる半導体装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a semiconductor device that reliably prevents the formation of contact holes in the offset/node portions of MISFETs and stabilizes device characteristics while easily achieving high integration. It's about doing.

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からキ)きらかになるで
あろう。
The above and other objects and novel features of the present invention include:
g) It will be clear from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば下記のとおりである。
A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、オフセットゲート形成用にゲート電極の両側
に設けるサイドウオールをポリシリコンにて形成するこ
とにより、PSGをエツチングするコンタクトホールの
形成時にあってもサイドウオールがエツチングされるこ
とはなく、これによりオフセット部へのコンタクトホー
ルの形成を防止して特性の安定化と高集積化を達成する
ものである。
In other words, by forming the sidewalls provided on both sides of the gate electrode for offset gate formation using polysilicon, the sidewalls will not be etched even when contact holes are formed by etching the PSG, and this will prevent the offset gate from being etched. This prevents the formation of contact holes in the parts, thereby achieving stable characteristics and high integration.

〔実施例〕〔Example〕

第1図ないし第7図は本発明の半導体装置、特にオフセ
ットゲート型MI 5FETをその製造工程順に示すも
のである。
1 to 7 show the semiconductor device of the present invention, particularly an offset gate type MI 5FET, in the order of its manufacturing process.

先1゛、第1図のように半導体(例えばP型シリコン)
基板lの主面に選択酸化法によりフィールド酸化膜2を
形成する一方、活性領域にゲート酸化膜3を形成−する
。更に全面にポリシリコンなデポジションした後P(燐
)処理してポリシリコン中にPを尋人する。次いで通常
のホトエツチング法によりポリシリコンをバターニング
してゲート電極4を形成する。この状態で、N型不純物
イオン例えばAsを低濃度、例えばI X 1012a
m−2のドーズ量でゲート電極4、フィールド酸化膜2
をマスクにして全面に打込む。
Step 1: As shown in Figure 1, a semiconductor (e.g. P-type silicon)
A field oxide film 2 is formed on the main surface of the substrate l by selective oxidation, while a gate oxide film 3 is formed on the active region. Further, after polysilicon is deposited on the entire surface, P (phosphorus) treatment is performed to inject P into the polysilicon. Next, the gate electrode 4 is formed by patterning the polysilicon using a conventional photoetching method. In this state, an N-type impurity ion, for example, As, is added at a low concentration, for example, I
The gate electrode 4 and the field oxide film 2 are formed at a dose of m-2.
Use it as a mask and apply it to the entire surface.

次に、第2図のようにゲート電極40表面に酸化膜5を
形成した後、CVD法によりノンドープポリシリコン6
を全面にデポジションする。その後、このポリシリコン
ロを全面で反応性イオンエツチングによりエツチングす
れば、第3図のようにゲート電極40両側にポリシリコ
ンのサイドウオール5a、6aが形成される。そして、
これらサイドウオール5a、6aの表面を薄く酸化して
酸化膜7,7を形成した上でゲート電極4とサイドウオ
ール5a、5aをマスクにして高濃度、例えばI X 
10 ”m−2のドーズ量のN+型イオン例えばヒ素A
sを注入する。その後非酸化性雰囲気中で熱処理を行な
うことにより、第4図のようにソース、ドレインの各領
域8,9と各々のオフセット領域10.11が完成され
る。
Next, as shown in FIG. 2, after forming an oxide film 5 on the surface of the gate electrode 40, a non-doped polysilicon film 6 is formed by CVD.
Deposit on the entire surface. Thereafter, by etching the entire surface of this polysilicon layer by reactive ion etching, polysilicon sidewalls 5a and 6a are formed on both sides of the gate electrode 40, as shown in FIG. and,
The surfaces of these sidewalls 5a, 6a are thinly oxidized to form oxide films 7, 7, and then high concentration, for example I
N+ type ions, e.g. arsenic A, at a dose of 10"m-2
Inject s. Thereafter, heat treatment is performed in a non-oxidizing atmosphere to complete the source and drain regions 8 and 9 and their respective offset regions 10 and 11, as shown in FIG.

次いで、第5図のようにCVD法により全面に層間絶縁
膜としてのPSG膜12をデポジション形成し、かつ常
法によりコンタクトホール13゜14をソース、ドレイ
ン領域8,9上に開設する。
Next, as shown in FIG. 5, a PSG film 12 as an interlayer insulating film is deposited over the entire surface by CVD, and contact holes 13 and 14 are opened on the source and drain regions 8 and 9 by a conventional method.

このとき、PSG12とポリシリコンとにはエツチング
の選択性があるために、コンタクトホール13.14に
位置ずれが生じ℃これがサイドウオール6 a + 6
 aにかかった場合にも、サイドウオール6a、6aす
なわちポリシリコンがfツチングされることはなく、サ
イドウオール6a、6a外側に沿ってコンタクトホール
13.14が形成されることになる(第6図参照)。こ
れにより、コンタクトホール13,14がオフサイド領
域10゜11上に開設されることはない。
At this time, since there is etching selectivity between the PSG 12 and the polysilicon, a positional shift occurs in the contact holes 13 and 14, which leads to sidewall 6a + 6.
Even if the contact holes 13, 14 are formed along the outside of the side walls 6a, 6a, the side walls 6a, 6a, that is, the polysilicon, will not be damaged (see FIG. 6). reference). This prevents the contact holes 13 and 14 from being formed on the off-side region 10°11.

その後、第7図のようにアルミニウムを全面蒸着し、常
法のホトエツチングによりバターニングしてアルミニウ
ム配fi15.16を形成し、その上にパッシベーショ
ン膜17を形成してオフセット屋M I S F E 
Tを完成する。
Thereafter, as shown in FIG. 7, aluminum is deposited on the entire surface and patterned by conventional photo etching to form an aluminum film 15.16, and a passivation film 17 is formed thereon.
Complete T.

〔効果〕〔effect〕

(1)  ゲート電極の両側に形成するサイドウオール
をポリシリコンにて形成しているので、層間絶縁膜とし
てのPSG暎のコンタクトホトエツチング時にもサイド
ウオールがエツチングされることはなく、したがってコ
ンタクトホールがサイドウオールにかかつてオフセント
領域に形成されることはない。
(1) Since the sidewalls formed on both sides of the gate electrode are made of polysilicon, the sidewalls are not etched during contact photoetching of PSG as an interlayer insulating film, and therefore the contact hole is not etched. It never forms on the sidewalls or in off-cent areas.

(2)サイドウオールをノンドープポリシリコンにて形
成しているので、ノンドープシリコンの高抵抗によって
寄生ゲートを防止できる。
(2) Since the sidewalls are made of non-doped polysilicon, parasitic gates can be prevented due to the high resistance of non-doped silicon.

(3)  前記(11、+21によりオフセット領域へ
のコンタクトホールの開設を防止できるので、オフセッ
トゲート型MISFETの電気的特性を良好なものにで
きる。
(3) Since the formation of a contact hole in the offset region can be prevented by the above (11, +21), the electrical characteristics of the offset gate type MISFET can be improved.

(4)オフセット領域へのコンタクトホールの形成を確
実に防止できるので、コンタクトホールの形成が容易に
できかつ素子の高集積化が達成できる。
(4) Since the formation of contact holes in the offset region can be reliably prevented, contact holes can be easily formed and high integration of devices can be achieved.

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。たとえば、眉間絶縁膜
あるいはその一部にPSG膜以外のものを使用したとき
には、サイドウオールもポリシリコンを全て酸化して5
iQ2膜としたようなポリシリコン膜以外のもの、つま
り層間絶縁膜とエツチングの週択性があるものを使用す
ることができる、 〔利用分野〕 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるオフセラトゲ−)W
MISFETの半導体装置に適用した場合について説明
したが、この基本構造を適用したメモリやロジック等の
種々の半導体装置に適用できる。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the above Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor. For example, when a material other than PSG film is used for the glabellar insulating film or a part of it, all the polysilicon in the sidewalls is oxidized and 5
It is possible to use a film other than polysilicon film such as the iQ2 film, that is, a film that has etching selectivity with respect to the interlayer insulating film. The field of application that formed the background for this was Offcella Toge (W)
Although the case where the present invention is applied to a MISFET semiconductor device has been described, the present invention can be applied to various semiconductor devices such as memory and logic to which this basic structure is applied.

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

第1図ないし第7図は本発明装置を製造工程j唄に示す
断面図である。 1・・・半導体(シリコン)基板、2・・・フィールド
酸化膜、3・・・ゲート酸化膜、4・・・ゲート電極、
6a・・・サイドウオール、8・・・ソース領域、9・
・・ドレイン領域、10.11・・・オフセット領域、
12・・・層間絶縁膜(PSG)13.14・・・コン
タクトホール1.15 、16・・・アルミ配L17・
・・ノ(ツシベー第  IF!1 第  2  +i 第  3  図 第  4  図 第  5  図 第  7 図
1 to 7 are cross-sectional views showing the manufacturing process of the apparatus of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Semiconductor (silicon) substrate, 2... Field oxide film, 3... Gate oxide film, 4... Gate electrode,
6a...Side wall, 8...Source area, 9.
...Drain region, 10.11...Offset region,
12... Interlayer insulating film (PSG) 13.14... Contact hole 1.15, 16... Aluminum interconnect L17.
・・・ノ(Tsushibe IF!1 2nd +i Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、 ゲート電極の両側にサイドウオールを形成し、こ
のサイドウオールを利用してオフセットゲート構造のソ
ース、ドレイン領域を形成したオフセットゲート構造の
M I S F E Tを有する半導体装置であって、
前記サイドウメールはその上層の層間絶縁膜とエツチン
グ選択性のある材質にて形成したことを特徴とする半導
体装置。 2、サイドウメールをノンドープポリシリコンにて形成
してなる特許請求の範囲第1項記載の半導体装1コ。 3、ノンドープポリシリコンの表面を酸化して酸化膜を
形成してなる特許請求の範囲第2項記載の半導体装置。
[Claims] 1. A semiconductor having an M I S F E T with an offset gate structure, in which sidewalls are formed on both sides of a gate electrode, and source and drain regions of an offset gate structure are formed using the sidewalls. A device,
A semiconductor device characterized in that the side mail is formed of a material that is selective in etching with respect to the interlayer insulating film above the side mail. 2. A semiconductor device according to claim 1, in which the side mail is formed of non-doped polysilicon. 3. The semiconductor device according to claim 2, wherein an oxide film is formed by oxidizing the surface of non-doped polysilicon.
JP58105832A 1983-06-15 1983-06-15 Semiconductor device Pending JPS59231864A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58105832A JPS59231864A (en) 1983-06-15 1983-06-15 Semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

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JP58105832A JPS59231864A (en) 1983-06-15 1983-06-15 Semiconductor device

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JPS59231864A true JPS59231864A (en) 1984-12-26

Family

ID=14418016

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JP58105832A Pending JPS59231864A (en) 1983-06-15 1983-06-15 Semiconductor device

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JP (1) JPS59231864A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4927777A (en) * 1989-01-24 1990-05-22 Harris Corporation Method of making a MOS transistor
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