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2024年05月23日17:01

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半導体9

P型チャネルをレジストで覆い、ヒ素(As)を注入してNチャネルトランジスタのソース/ドレインとなるN+領域をサイドウォールとセルフアラインに形成する。

Nチャネル側をレジストで覆いPチャネルトランジスタのソース/ドレインとなるP+領域をサイドウォール{side wall LDD 型のMOS電界コウカトランジスタでゲート電極の両サイドに(SiO2)からなる側壁膜、通常ゲート電極を形成後、全面に成長したSiO2膜を強い異方性エッチングを用いてエッチバック(etch back材料膜にパターニングを施す為、フォトレジストなどにマスクして行う通常のエッチング対しマスクを用いず、材料膜を除去する為のエッチング、エッチバックには平坦化の為に絶縁膜そのものや、絶縁膜の上にフォトレジストやSOGを塗布し、表面をなだらかにしてから行うエッチバックがある。また異方性(異方エッチング anisotropic etchingある特定の方向だけに選択的に進行するエッチング、微細なパターンを形成する場合、フォトレジストのマスクパターンに対し忠実度の高いエッチング法が求められる、この為加工すべき材料膜表面に垂直な方向のみにエッチングが進行し、横方向には進まない異方性が求められる、異方性エッチングに対しすべての方向に進行するエッチングを等方向エッチング(等方向エッチング isotropic etching 特別な方向性を持たずにあらゆる方向に同じように進行するエッチング、ウェットエッチングは基本的に等方向エッチング(ウェットエッチング(wet etching 葉液を用いたエッチングで、プラズマガスを用いたドライエッチング(乾式エッチング、ドライエッチング、dry etching 化学反応を利用して材料層や薄膜を形状加工するエッチング(触刻)のうちガスやプラズマやイオンによる気相ー固相界面反応を用いる方法、エッチング種が材料表面に付着されると化学反応が起こり表面から剥脱した生成物を外部へ排気除去する事でエッチングが進行する、ウェットエッチングに対し乾式触刻ともよばれる)に対し、湿式エッチングとも呼ばれる、ウェットエッチングはディップ式とスプレー式に大別される、ディップ式では薬液を貯めたエッチング槽にキャリアに入れたウェーハーを浸すのに対してスプレー式ではウェーハーを回転させながら薬液を吹き付けてエッチングする、ウェットエッチングは多数のウェーハーを同時に処理出来るエッチングダメージが無い反面エッチングダメージがない反面エッチングが等方向に進行する微細方向に向かない)))と呼ぶ)の強いドライエッチングを利用して、酸化膜などのサイドウォールを形成する目的で行われるエッチバックもある)する事で、側壁にのみSiO2膜を残すことで形成する。側壁酸化膜とよばれる}とセルフアラインに形成します。

レジストを剥離し洗浄した後、ウェーハー全面にコバルト(Co)薄膜を付着させます

ウェーハーを加熱すると、コバルトがシリコン基板とゲートポリシリコンに接触している部分でコバルトシリサイド(CoSi2)が形成されます、未反応のコバルトをフッ酸などに溶解させると、シリコン表面とゲート電極表面にコバルトシリサイドを残すことが出来ます

シランガスと酸素ガスを用いたCVD法(化学的気相成長chemicak vapor deposition CVD、成膜すべき膜の種類に応じ必要な原料をガス状態(気相)で供給し、これに各種エネルギーを与えて化学反応を起こさせ、下地表面での触媒反応を利用しながら薄膜を堆積する方法、化学気相成長法もさまざまな種類があり、、与えるエネルギーの形態熱化学帰気相成長(CVD)やプラズマガス化学気相成長(P-CVD成長時の圧力の違いによる常圧化学的帰巣性(AP-CVD(atmosphere pressure chemical vapor deposition通常CVDあるいはAP-CVDとも略記される、常温すなわち大気圧で行う化学的位相成長で具体的にはオゾン(O3) TEOS(テオス tetraethyl ortho silicate(シリコン酸化膜(SiO2)のCVDの一種で)液体ソースの一種、常圧化学気相成長ではオゾンO3とあるいは単独でプラズマ気相性では酸素と一緒に遣われる。)、BPSG(boron phosphorous silicate glass シリコン酸化膜SiO2中に数%のボロン(B)とリン(P)を添加したガラス、BPSGは比較的低温(<1000度)で液化、流動化するリフロー性を有する為ICのアルミ配線下の平坦化層間膜材料として多く用いられている)) NSG(non dope silicate glass不純物を含まないSiO2の事、リン(P)を含んだPSG(photo silicate glass(シリコン酸化膜
(
(SiO2)に7%のリン(P)を添加したガラス状の物質、ナトリウム(Na+などの可動イオンに対するゲッタリング(gettering 半導体デバイスを作る上で有害な金属などの汚染物質に対し、それを捕獲、固定し無害化する事、このような作用や働きをゲッタリングサイトと呼ぶシリコンウェーハーではゲッタリングサイトをウェーハ内部や裏側に故意に形成する事で素子を形成するウェーハー表面の不純物を低減し無欠陥層(DZ(denuded zone)を形成する)効果があり、又比較的低温で液化し流動化を示す為IC表面の保護膜(パッシベーション膜))や平坦化用のリフロー()絶縁膜として使われる))やボロン(B)を含んだBSG、あるいはリンとボロンを含んだBPSGに対する呼び方として使われるようになった)などの膜成長に利用される))や減圧化学気相成長(LP-CVD(減圧化学気相成長(CVDの一種で成膜時の圧力を0.1-30 Torr(1Tott=1/760)気圧と大気圧(常圧)より低い状態で行う、膜質やステップカヴァレッジが良好で、ウェーハーの大量処理も可能)))などに分類される、これら各種の方法は膜の種類や求められる特性、成膜コストを考慮して使い分けている)によって、厚い絶縁膜(酸化膜)をウェーハー上に成長させます。

CMP法で絶縁膜を途中まで除去し、表面を平坦化します

フォトグラフィとエッチングにより、絶縁膜に引出し電極用の開口(コンタクトフォール)を開けます

全面にタングステン(W)を成長させた後CMPで表面を研磨し、絶縁膜中のコンタクト部に埋め込まれたタングステンプラグ(W-plug)を形成します

アルミ(Al)膜をスパッタ法で形成します

フォトソリグラフィとドライエッチングを用いてアルミ膜にパターニングを施し、(ソース/ドレイン/ゲート)を形成します

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