JPH0377376A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH0377376A
JPH0377376A JP21342789A JP21342789A JPH0377376A JP H0377376 A JPH0377376 A JP H0377376A JP 21342789 A JP21342789 A JP 21342789A JP 21342789 A JP21342789 A JP 21342789A JP H0377376 A JPH0377376 A JP H0377376A
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JP
Japan
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film
polycrystalline silicon
conductor film
side walls
reverse
Prior art date
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Pending
Application number
JP21342789A
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English (en)
Inventor
Hiromichi Ichikawa
宏道 市川
Kiyoshi Irino
清 入野
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 導電体膜パターンの形成方法に関し、 逆テーパ状の段差と交差して形成された導体膜パターン
の短絡を防止することを目的とし、逆テーパ形状の薄膜
パターンを有する基板上に多結晶シリコン膜を堆積し異
方性エンチングを行って該薄膜パターン端部に該多結晶
シリコン膜からなる側壁を形成する工程と、該側壁の全
部あるいは少なくともその表面を酸化するか、又は該側
壁を絶縁膜で覆う工程と、この上に導電体膜を堆積し選
択的にエツチングすることにより該薄膜パターンと交差
しかつ互いに分離された導電体膜パターンを形成する工
程を含むように構成する。
〔産業上の利用分野] 本発明は半導体装置の製造方法に係り、特に導電体膜パ
ターンの形成方法に関する。
[従来の技術〕 半導体ICの構成要素であるMOS)ランジスタのソー
171147間リーク電流は通常10− ’ ”A程度
の極めて微小な値とすることが要求される。
しかし従来、上記リーク電流を安定して微小な値に抑え
そのバラツキを小さくすることは難しく、半導体ICの
特性劣化の原因となっていた。リーク電流の増大は以下
に述べるようにゲート電極パターンの端部形状が逆テー
パ状となっていることにその一因がある。
第3図(a)〜(C)は従来のMOS)ランジスタの工
程断面図、第4図はMO3I−ランジスタの平面図であ
り、第4図中AA’断面図が第3図(C)に対応してい
る。第3図(a)に示すように、まずp型半導体基板1
1上にフィールド酸化膜12で分離された活性領域を形
成しその表面に熱酸化膜13を形成する。
ついで多結晶シリコン膜を堆積し選択的にエツチングす
ることによりゲート電極14を形成する。このエツチン
グによってゲート電極14の端部形状が図中に示したよ
うに逆テーパ状に整形された場合、ゲート電極14の端
部には逆テーパ領域Kが生じることになる。以上のよう
にしてゲート電極14を形成した後、熱処理してゲート
電極14の表面を酸化膜15で覆う。続いてゲート電極
14をマスクとし熱酸化膜15を通してn型不純物のイ
オン注入を行いソース拡散層16aおよびドレイン拡散
Ji16bを形成する。ついで同図(b)に示すように
ソース拡散層16aおよびドレイン拡散1i 16b上
の熱酸化膜13を窓開けし、全面にAI膜あるいは不純
物のドープされた多結晶シリコン膜からなる導電体膜1
8を堆積するが、この場合には当然のことながら逆テー
パ領域に内も上記導電体膜18で埋め込まれることにな
る。ついで同図(C)に示すように導電体膜18をバタ
ーニングしてソース電極18aおよびドレイン電極18
bを分離・形成する。パターン精度向上のため上記バタ
ーニングは通常反応性イオンエツチング(RI E)法
を用いた異方性エツチングによって行う。そのため、逆
テーパ領域に内に埋め込まれた導電体膜は逆テーパ領域
上部のひさしがマスクとなって除去されずに残る。この
ようにして逆テーパ領域に内に残された導電体膜が第4
図に見られるようにソース電極18a とドレイン電極
18bを導通させ、その結果ソース/ドレイン間のリー
ク電流が増加する。
〔発明が解決しようとする課題〕
以上の工程において、ゲート電極14のバターニングを
RIE法による異方性エツチングによって行えばパター
ン端部は通常は垂直形状となり、逆テーパ形状が生しる
ことは稀である。しかしながら、エツチング途中におけ
るエツチング条件の変動等に起因して僅かに生じる逆テ
ーパ形状を完全に防ぐことは困難であり、特にMOSト
ランジスタのソー171147間リーク電流は、前述し
たように10−” A程度の微小な値であるためわずか
な逆テーパ形状が生じた場合にも上記リーク電流を増加
させる。
また、以上述べたような問題はMOS)ランジスタを製
造する場合に限らず、一般に半導体基板上の薄膜パター
ンに交差する導体膜パターンを形成する場合に起こり素
子特性の劣化を招く。
そこで本発明は逆テーパ状の段差と交差して形成された
導体膜パターンの短絡を防止することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 上記課題の解決は、逆テーパ形状の薄膜パターンを有す
る基板上に多結晶シリコン膜を堆積し異方性エツチング
を行って該薄膜パターン端部に該多結晶シリコン膜から
なる側壁を形成する工程と、該側壁の全部あるいは少な
くともその表面を酸化するか、又は該側壁を絶縁膜で覆
う工程と、この上に導電体膜を堆積し選択的にエツチン
グすることにより該薄膜パターンと交差しかつ互いに分
離された導電体膜パターンを形成する工程を含むことを
特徴とする半導体装置の製造方法によって達成される。
[作 用] 本発明では、まず薄膜パターンを有する基板上に段差被
覆性に優れた多結晶シリコン膜を堆積することによって
上記3膜パターンの端部の逆テーパ領域を上記多結晶シ
リコン膜で完全に埋め込む。
ついで多結晶シリコン膜を異方性エツチングすることに
よって逆テーパ領域に埋め込まれた多結晶シリコンを薄
膜パターン端部に側壁として残す。
以上の工程によって薄膜パターン端部の逆テーパ形状を
完全に解消することができる。次に、以上のようにして
形成した側壁の全部あるいは少なくともその表面を酸化
するか、又は上記側壁を絶縁膜で覆うことによって次の
工程でこの上に堆積された導電体膜と上記多結晶シリコ
ンとを分離・絶縁する。
ついで4体膜を堆積し異方性エツチングによってバター
ニングした場合、薄膜パターン端部の逆テーパ形状が解
消されているため上記薄膜パターン端部の導電体膜は完
全にエンチング除去される。
従って導電体膜パターンがリークを生じることがな(な
る。また、側壁を構成する多結晶シリコンは先の工程で
導電体膜パターンと絶縁されているため、導電体膜パタ
ーンが上記多結晶シリコンを通してリークすることもな
い。
(実施例〕 本発明に係る方法をMO3I−ランジスタの製造工程に
適用した実施例について、第1図の工程断面図を参照し
て説明する。
まず同図(a)に示すように、p型半導体基板l上にフ
ィールド酸化膜2で分離された活性領域を形成しその表
面に熱酸化膜3を形成した後、通常のCVD法を用いて
多結晶シリコン膜を堆積しRIE法による異方性エツチ
ングを行いゲート電極4を形成する。上記エツチング途
中のエツチング条件の変動等によりゲート電極4の端部
形状が逆テーパ状に整形された場合には図中に示したよ
うに逆テーパ領域Kが生じる。その後、熱処理してゲー
ト電極4の表面を酸化することにより酸化膜5を形成す
る。続いてゲート電極4をマスクとし熱酸化膜3を通し
てn型不純物、例えばリン(P)のイオン注入を行いソ
ース拡散層6aおよびドレイン拡散層6hを形成する。
ついで全面に多結晶シリコン膜8を堆積した後、RIE
法を用いた異方性エツチングを行い同図(b)に示すよ
うに、ゲート電極4の端部に多結晶シリコン膜からなる
側壁7を形成し逆テーパ形状を解消する。続いて酸化性
ガス雰囲気中で熱処理し側壁7を酸化する。この際、側
壁7を構成する多結晶シリコン膜を全て酸化する必要は
なく、その表面を酸化するだけでも後の結果には影響し
ない。あるいは、上記側壁7を酸化することなくその表
面にCVD法を用いて酸化膜を形成してもよい。ついで
同図(C)に示すようにソース拡散Fi6aおよびドレ
イン拡散層6b上の酸化膜3を窓開けし全面にAl膜あ
るいは多結晶シリコン膜からなる導電体膜8を堆積する
。ついで同図(d)に示すように導電体膜8をRIE法
を用いた異方性エツチングによりバターニングしてソー
ス電極8aおよびドレイン電極8bを形成する。第2図
は以上の工程によって形成されたMOSトランジスタの
平面図を示したものであり、同図中AA’断面図が第1
図(d)に対応している。第2図に見られるようにゲー
ト電極4の端部の逆テーパ領域には多結晶シリコン膜か
らなる側壁7で構成され、かつこの多結晶シリコン膜は
先の工程で導電体膜8とは絶縁されているため、ソース
電極8aとドレイン電極8bとの間でリークが生しるこ
とはない。
〔発明の効果] 以上のように本発明によれば、逆テーパ状の段差を有す
る薄膜パターンを交差する導体膜パターンを形成した場
合にも、導体膜パターン間でリークが生じることがなく
なるため、半導体装置の信頼性を向上させる上で有益で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(d)は本発明の実施例を示す工程断面
図、 第2図は本発明の実施例を示す平面図、第3図(a)〜
(C)は従来例の問題点を示す工程断面図、 第4図は従来例の問題点を示す平面図、である。 図において、 1.11は半導体基板、 2.12はフィールド酸化膜、 3.13は熱酸化膜、 4.14はゲート電極、 5.15は酸化膜、 6a、16aはソース拡散層、 6b、 16bはドレイン拡散層、 7は側壁、 8.18は導電体膜、 8a、 18aはソース電極、 8b、18bはドレイン電極、 である。 彷pw+の辻演4たを示ナエ柔律πめ図従来例の問題点
を示す平面図 第 四

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)逆テーパ形状の薄膜パターン(4)を有する基板
    (1)上に多結晶シリコン膜を堆積し異方性エッチング
    を行って該薄膜パターン(5)の端部に該多結晶シリコ
    ン膜からなる側壁(7)を形成する工程と、該側壁(7
    )の全部あるいは少なくともその表面を酸化する工程と
    、この上に導電体膜(8)を堆積し選択的にエッチング
    することにより該薄膜パターン(5)と交差しかつ互い
    に分離された導電体膜パターン(8a)、(8b)を形
    成する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
  2. (2)前記多結晶シリコン膜からなる側壁を絶縁膜で覆
    う工程を含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の半導体装置の製造方法。
JP21342789A 1989-08-19 1989-08-19 半導体装置の製造方法 Pending JPH0377376A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100290873B1 (ko) * 1993-12-09 2001-09-17 김영환 박막트랜지스터제조방법
US11211465B2 (en) 2014-03-13 2021-12-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Semiconductor device having gate dielectric and inhibitor film over gate dielectric

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100290873B1 (ko) * 1993-12-09 2001-09-17 김영환 박막트랜지스터제조방법
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