JP2011071529A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011071529A JP2011071529A JP2010245001A JP2010245001A JP2011071529A JP 2011071529 A JP2011071529 A JP 2011071529A JP 2010245001 A JP2010245001 A JP 2010245001A JP 2010245001 A JP2010245001 A JP 2010245001A JP 2011071529 A JP2011071529 A JP 2011071529A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- gate electrode
- silicon nitride
- nitride film
- insulating film
- 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.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 157
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 160
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 160
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 82
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 79
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 71
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 56
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 53
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 43
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 abstract description 27
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 26
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 91
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 53
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 53
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 43
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 43
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 43
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 35
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 34
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 12
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 12
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 12
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 10
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 5
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 5
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 4
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 4
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910021341 titanium silicide Inorganic materials 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 229910008484 TiSi Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000009271 trench method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
Abstract
【解決手段】半導体基板上にゲート絶縁膜を形成する。ゲート絶縁膜上に、その上部に絶縁膜を有するゲート電極を形成する。ゲート電極を形成した後、半導体基板とゲート電極を覆う第1シリコン酸化膜を形成する。第1シリコン酸化膜を形成した後、第1シリコン酸化膜を覆う第1シリコン窒化膜を形成する。第1シリコン窒化膜を形成した後、第1シリコン窒化膜を覆う第2シリコン酸化膜を形成する。第2シリコン酸化膜を形成した後、第2シリコン酸化膜をエッチングして、第2シリコン酸化膜をゲート電極の側壁部に残す。第2シリコン酸化膜をゲート電極の側壁部に残す工程の後、半導体基板に不純物拡散層を形成する。不純物拡散層を形成した後、第2シリコン酸化膜を除去する。第2シリコン酸化膜を除去した後、半導体基板を覆う第2シリコン窒化膜を形成する。
【選択図】図5
Description
図1はこの発明の実施の形態1の半導体装置を示す概略断面図である。以下、図1を参照しながら、実施の形態1の半導体装置の構造を説明する。図1の半導体装置は、この発明をSAC構造のMOSトランジスタに適用した例であり、シリコン半導体基板1上にゲート酸化膜2を介して形成されたゲート電極3、ゲート電極3の両側のシリコン半導体基板1の表面領域に形成されたソース/ドレイン拡散層の一対の不純物拡散層4、不純物拡散層4の表面に形成されたシリサイド膜5、及びシリサイド膜5に電気的に接続されたコンタクト電極6を有して構成されている。
Tsw>=2×Td
を満たすようにゲート電極3のサイドウォールスペーサの構造を決定している。ここで、Tdはゲート電極3の側面及びシリコン半導体基板1上におけるシリコン窒化膜7の膜厚であり、Tswはシリコン半導体基板1上においてゲート電極3の側面から不純物拡散層4側に向かって水平に延在するシリコン窒化膜7の長さ(幅)を示している。
Tb<Ta、Tb<Tc
を満たすデバイス構造とすることが望ましい。ここで、Taはゲート電極3上におけるシリコン窒化膜8の膜厚を、Tbは、ゲート電極3の側壁部におけるシリコン窒化膜8の膜厚を、Tcは、シリコン半導体基板1上におけるシリコン窒化膜8の膜厚をそれぞれ示している。
Ta>Tc
を満たすデバイス構造とすることが望ましい。
Tsw=Tb+Td
を満たすデバイス構造が望ましい。
図6は、この発明の実施の形態2の半導体装置を示す概略断面図である。実施の形態2は、隣接して形成したゲート電極3間のシリコン半導体基板1の表面の不純物拡散層4にシリサイド膜5を形成したメモリセルの構成を示している。ゲート電極3及びゲート電極3周りのシリコン窒化膜7、シリコン窒化膜8の構成は実施の形態1と同様である。
次に、この発明の実施の形態3について説明する。図19において説明したように、ゲートと不純物拡散層とを同時に接続するシェアードコンタクトは、メモリセル縮小化により適しているため、高集積化が求められるSRAMセルなどに使用されている。
図10は、この発明の実施の形態4の半導体装置を示す概略断面図である。以下、図面を参照しながら実施の形態4について説明する。実施の形態4の半導体装置は、図10に示すように、ゲート電極3上のシリコン窒化膜7及びシリコン窒化膜8を除去し、ゲート電極3上に低比誘電率膜15を形成した構造を有している。
図12は、この発明の実施の形態5の半導体装置を示す概略断面図である。以下、図面を参照しながら実施の形態5について説明する。実施の形態5の半導体装置は、実施の形態4と同様にゲート電極3上のシリコン窒化膜8を除去するとともに、ゲート電極3側壁の上部においてもシリコン窒化膜7及びシリコン窒化膜8を除去し、ゲート電極3上に低比誘電率膜15を形成した構造を有している。
図14は、この発明の実施の形態6の半導体装置を示す概略断面図である。以下、図面を参照しながら実施の形態6について説明する。実施の形態6の半導体装置は、実施の形態5の半導体装置において、ゲート電極3の上部を構成するシリサイド膜3bをゲート電極3上部からシリコン窒化膜7及びシリコン窒化膜8が除去された側壁部まで連なるように形成したものである。
Claims (5)
- 半導体基板上にゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜上に、その上部に絶縁膜を有するゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極を形成した後、前記半導体基板と前記ゲート電極を覆う第1シリコン酸化膜を形成する工程と、
前記第1シリコン酸化膜を形成した後、前記第1シリコン酸化膜を覆う第1シリコン窒化膜を形成する工程と、
前記第1シリコン窒化膜を形成した後、前記第1シリコン窒化膜を覆う第2シリコン酸化膜を形成する工程と、
前記第2シリコン酸化膜を形成した後、前記第2シリコン酸化膜をエッチングして、前記第2シリコン酸化膜を前記ゲート電極の側壁部に残す工程と、
前記第2シリコン酸化膜を前記ゲート電極の側壁部に残す工程の後、前記半導体基板に不純物拡散層を形成する工程と、
前記不純物拡散層を形成した後、前記第2シリコン酸化膜を除去する工程と、
前記第2シリコン酸化膜を除去した後、前記半導体基板を覆う第2シリコン窒化膜を形成する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。 - 前記絶縁膜はシリコン窒化膜である請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記絶縁膜はシリコン酸化膜である請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第2シリコン酸化膜をエッチングする工程の後、前記第1シリコン窒化膜をエッチングする工程とを含む請求項1〜3の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記半導体基板上における前記ゲート電極の側壁部から前記不純物拡散層側に向かって水平に延在する前記第1シリコン窒化膜の膜厚は、前記ゲート電極の側面及び前記半導体基板上における前記第1シリコン窒化膜の膜厚の2倍よりも大きい、請求項4に記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010245001A JP5223907B2 (ja) | 2010-11-01 | 2010-11-01 | 半導体装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010245001A JP5223907B2 (ja) | 2010-11-01 | 2010-11-01 | 半導体装置及びその製造方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001108720A Division JP2002305302A (ja) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | 半導体装置及びその製造方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011071529A true JP2011071529A (ja) | 2011-04-07 |
JP2011071529A5 JP2011071529A5 (ja) | 2011-07-07 |
JP5223907B2 JP5223907B2 (ja) | 2013-06-26 |
Family
ID=44016423
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010245001A Expired - Fee Related JP5223907B2 (ja) | 2010-11-01 | 2010-11-01 | 半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5223907B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015159669A1 (ja) * | 2014-04-18 | 2015-10-22 | ソニー株式会社 | 高周波スイッチ用半導体装置、高周波スイッチおよび高周波モジュール |
JP2016511548A (ja) * | 2013-03-05 | 2016-04-14 | クアルコム,インコーポレイテッド | キャパシタンスを高めた金属−酸化物−金属(mom)キャパシタ |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07153939A (ja) * | 1993-11-29 | 1995-06-16 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体素子およびその製造方法 |
JPH07183273A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-21 | Nec Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
JPH1174527A (ja) * | 1997-06-30 | 1999-03-16 | Toshiba Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2001015746A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-01-19 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
2010
- 2010-11-01 JP JP2010245001A patent/JP5223907B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07153939A (ja) * | 1993-11-29 | 1995-06-16 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体素子およびその製造方法 |
JPH07183273A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-21 | Nec Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
JPH1174527A (ja) * | 1997-06-30 | 1999-03-16 | Toshiba Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2001015746A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-01-19 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016511548A (ja) * | 2013-03-05 | 2016-04-14 | クアルコム,インコーポレイテッド | キャパシタンスを高めた金属−酸化物−金属(mom)キャパシタ |
WO2015159669A1 (ja) * | 2014-04-18 | 2015-10-22 | ソニー株式会社 | 高周波スイッチ用半導体装置、高周波スイッチおよび高周波モジュール |
US10374596B2 (en) | 2014-04-18 | 2019-08-06 | Sony Corporation | Semiconductor device for radio frequency switch, radio frequency switch, and radio frequency module |
US10511300B2 (en) | 2014-04-18 | 2019-12-17 | Sony Corporation | Semiconductor device for radio frequency switch, radio frequency switch, and radio frequency module |
US10673430B2 (en) | 2014-04-18 | 2020-06-02 | Sony Corporation | Semiconductor device for radio frequency switch, radio frequency switch, and radio frequency module |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5223907B2 (ja) | 2013-06-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6992358B2 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
JP3793190B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2004153251A (ja) | 自己整列接触構造及びその形成方法 | |
JP2002305302A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
US7495299B2 (en) | Semiconductor device | |
JP5461904B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
CN104701150A (zh) | 晶体管的形成方法 | |
WO2012065377A1 (zh) | 一种半导体结构及其制造方法 | |
US20050026380A1 (en) | Technique for forming recessed sidewall spacers for a polysilicon line | |
US7538018B2 (en) | Gate structure and method for fabricating the same, and method for fabricating memory and CMOS transistor layout | |
US20080290415A1 (en) | Semiconductor device and method for fabricating the same | |
US20070145491A1 (en) | Semiconductor device and method of manufacture | |
JP5223907B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP2004095745A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
TWI518789B (zh) | 金氧半電晶體及其製作方法 | |
JP2007129189A (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
US7202180B2 (en) | Methods of forming semiconductor devices using an etch stop layer | |
JP2007081347A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2009147161A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP2006093649A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP6085803B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
KR100982959B1 (ko) | 반도체 소자의 제조 방법 | |
KR100713927B1 (ko) | 반도체 소자의 제조방법 | |
KR100336042B1 (ko) | 반도체 장치의 실리콘-실리콘 계면에 오믹 콘택 형성방법 | |
JP2008103385A (ja) | 半導体装置の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110519 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130212 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130225 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5223907 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160322 Year of fee payment: 3 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |