JP2008172082A - 半導体装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体装置の製造方法は、基板10の主表面にライン状の絶縁膜を形成し、絶縁膜をマスクに基板をエッチングして絶縁膜の両側に第1の溝を形成し、第1の溝それぞれの側壁に側壁絶縁膜を形成し、絶縁膜及び側壁絶縁膜をマスクに基板をエッチングして第1の溝の底部それぞれに第2の溝を形成し、絶縁膜及び側壁絶縁膜を耐酸化性マスクとして基板を酸化して第2の溝の基板を挟んで隣接する側壁それぞれに形成される酸化領域16を互いに接触させ、絶縁膜及び側壁絶縁膜を除去し、除去によって露出した基板の半導体領域18の表面にゲート絶縁膜21を、その上にゲート電極24を形成し、半導体領域をライン状のフィンとするフィン型電界効果トランジスタを形成する工程を含む。
【選択図】 図14
Description
前記第1及び第2の絶縁膜をマスクとして前記半導体基板をエッチングすることにより前記第1及び第2の絶縁膜の両側に複数の第1の溝を形成する工程と、複数の前記第1の溝それぞれの側壁に側壁絶縁膜を形成する工程と、前記第1及び第2の絶縁膜及び前記側壁絶縁膜をマスクとして前記半導体基板をエッチングすることにより複数の前記第1の溝の底部それぞれに第2の溝を形成する工程と、前記第1及び第2の絶縁膜及び前記側壁絶縁膜を耐酸化性マスクとして前記半導体基板を酸化することにより、前記第1の絶縁膜の両側の前記第2の溝の前記半導体基板を挟んで隣接する側壁それぞれに形成される酸化領域を互いに接触させ、前記第2の絶縁膜の両側の前記第2の溝の前記半導体基板を挟んで隣接する側壁それぞれに形成される酸化領域は互いに接触させない工程と、前記第1及び第2の絶縁膜及び前記側壁絶縁膜を除去する工程と、前記第1の絶縁膜の除去によって露出した前記半導体基板の半導体領域の表面にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜の上にゲート電極を形成することにより、前記半導体領域をライン状のフィンとするフィン型電界効果トランジスタを形成する工程と、前記第2の絶縁膜の除去によって露出した前記半導体基板の別の半導体領域にプレーナ型電界効果トランジスタ或いはプレーナ領域を形成する工程とを含む。
本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を、各製造工程の断面図である図2乃至図14を用いて以下に説明する。
本発明の第2の実施形態に係る半導体装置の製造方法を、各製造工程の断面図である図15乃至図21を用いて以下に説明する。
本発明の第3の実施形態に係る半導体装置の製造方法を、図43乃至図57を用いて以下に説明する。
15…SiNハードマスク材、16…酸化膜、17…素子分離絶縁膜(STI)、
18、19…ナノワイヤー-フィン、20…プレーナ領域、
21、22、23、36、76…ゲート絶縁膜、
24、25、32、33、37、42、65…ゲート電極、
26、27、62…ダミーゲート絶縁膜、28、63…ダミーゲート、29…TEOS膜
30、31、64…酸窒化膜ゲート絶縁膜、38、39…コンタクト、
40…ドレイン領域、50…第1の溝、60…第2の溝、66…レジスト、
70…Ni、71…Niシリサイド、75…溝、メタル電極。
Claims (5)
- 半導体基板の主表面にライン状の絶縁膜を形成する工程と、
前記ライン状の絶縁膜をマスクとして前記半導体基板をエッチングすることにより前記ライン状の絶縁膜の両側に2つの隣接する第1の溝を形成する工程と、
隣接する前記第1の溝それぞれの側壁に側壁絶縁膜を形成する工程と、
前記ライン状の絶縁膜及び前記側壁絶縁膜をマスクとして前記半導体基板をエッチングすることにより隣接する前記第1の溝の底部それぞれに第2の溝を形成する工程と、
前記ライン状の絶縁膜及び前記側壁絶縁膜を耐酸化性マスクとして前記半導体基板を酸化することにより、前記第2の溝の前記半導体基板を挟んで隣接する側壁それぞれに形成される酸化領域を互いに接触させる工程と、
前記ライン状の絶縁膜及び前記側壁絶縁膜を除去する工程と、
前記除去によって露出した前記半導体基板の半導体領域の表面にゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜の上にゲート電極を形成する工程と、
前記半導体領域をライン状のフィンとするフィン型電界効果トランジスタを形成する工程と
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 半導体基板の主表面にライン状の第1の絶縁膜と前記第1の絶縁膜より線幅の太い第2の絶縁膜を同時に形成する工程と、
前記第1及び第2の絶縁膜をマスクとして前記半導体基板をエッチングすることにより前記第1及び第2の絶縁膜の両側に複数の第1の溝を形成する工程と、
複数の前記第1の溝それぞれの側壁に側壁絶縁膜を形成する工程と、
前記第1及び第2の絶縁膜及び前記側壁絶縁膜をマスクとして前記半導体基板をエッチングすることにより複数の前記第1の溝の底部それぞれに第2の溝を形成する工程と、
前記第1及び第2の絶縁膜及び前記側壁絶縁膜を耐酸化性マスクとして前記半導体基板を酸化することにより、前記第1の絶縁膜の両側の前記第2の溝の前記半導体基板を挟んで隣接する側壁それぞれに形成される酸化領域を互いに接触させ、前記第2の絶縁膜の両側の前記第2の溝の前記半導体基板を挟んで隣接する側壁それぞれに形成される酸化領域は互いに接触させない工程と、
前記第1及び第2の絶縁膜及び前記側壁絶縁膜を除去する工程と、
前記第1の絶縁膜の除去によって露出した前記半導体基板の半導体領域の表面にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜の上にゲート電極を形成することにより、前記半導体領域をライン状のフィンとするフィン型電界効果トランジスタを形成する工程と、
前記第2の絶縁膜の除去によって露出した前記半導体基板の別の半導体領域にプレーナ型電界効果トランジスタ或いはプレーナ領域を形成する工程と
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記除去する工程の後であって、前記ゲート絶縁膜を形成する前において、
前記フィンとなるべき前記半導体領域の下の前記酸化領域の前記半導体領域に接している部分を除去する工程を
更に含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記除去する工程の後であって、前記ゲート絶縁膜を形成する前において、
水素を含んだ雰囲気中でアニールすることにより前記フィンとなるべき前記半導体領域の断面形状を丸める工程を更に含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。 - バルクシリコン基板の上に形成されたシリコン酸化膜と、
前記シリコン酸化膜上に形成されたライン状のフィンと、
前記フィンの延伸方向の両端にそれぞれ接続され、前記延伸方向と垂直な方向の幅が前記フィンよりも大きく、上面の高さが前記フィンの上面の高さと一致している前記基板の一部であるプレーナ領域と
を具備することを特徴とした半導体装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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