JP2000294799A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

Info

Publication number
JP2000294799A
JP2000294799A JP2000087697A JP2000087697A JP2000294799A JP 2000294799 A JP2000294799 A JP 2000294799A JP 2000087697 A JP2000087697 A JP 2000087697A JP 2000087697 A JP2000087697 A JP 2000087697A JP 2000294799 A JP2000294799 A JP 2000294799A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
insulating film
impurity
semiconductor device
impurity region
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
JP2000087697A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shunpei Yamazaki
舜平 山崎
Yasuhiko Takemura
保彦 竹村
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.)
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co 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 Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority to JP2000087697A priority Critical patent/JP2000294799A/en
Publication of JP2000294799A publication Critical patent/JP2000294799A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the aspect ratio of a gate electrode without a limitation by the height of the gate electrode in the width of an LDD by forming an n+ type impurity region as a high-concentration impurity region first and forming an n- type impurity region as a low-concentration impurity region. SOLUTION: An oxide film and a conductive film are formed onto a p-type semiconductor substrate, and a gate insulating film 12 and a section 11 as a gate electrode are formed. The first impurity region 13 having large impurity concentration is formed. The surface of the section 11 as the gate electrode is etched in an isotropic manner, and the gate electrode 15 is formed. The second impurity region 16 having low impurity concentration is formed, using the gate electrode 15 as a mask. Accordingly, the width L of an LDD can be controlled extremely delicately, and L can be changed arbitrarily from 10 nm to 0.1 μm. Channel length W at that time reaches 0.5 μm or less. Thus, an LDD region can be formed without a limitation by an aspect ratio.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高速性に優れ、ま
た、高集積化の可能な絶縁ゲイト電界効果型半導体素子
(半導体装置)の作製方法に関する。本発明による半導
体素子は、マイクロプロセッサーやマイクロコントロー
ラ、マイクロコンピュータ、あるいは半導体メモリー等
に使用されるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing an insulated gate field effect type semiconductor device (semiconductor device) which is excellent in high speed and can be highly integrated. The semiconductor device according to the present invention is used for a microprocessor, a microcontroller, a microcomputer, a semiconductor memory, or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子の微細化、高集積化に関し
て、多くの研究開発が進められている。特に、MOSF
ETと呼ばれる絶縁ゲイト電界効果型半導体素子の微細
化技術の進歩はめざましい。MOSとは、金属(Metal)
−酸化物(Oxide) −半導体(Semi-conductor)の頭文字を
取ったものである。金属は、純粋な金属でなくとも、十
分に導電率の大きな半導体材料や、半導体と金属の合金
なども含めた広い意味で使用される。また、金属と半導
体の間の酸化物のかわりに、純粋な酸化物だけではな
く、窒化物等の十分に抵抗の大きな絶縁性材料が用いら
れることもあり、そのような場合には、厳密にはMOS
という用語は正しくないが、以下、本明細書では窒化物
その他の絶縁物をも含めて、このような構造を有する電
界効果型素子をMOSFETと称することとする。
2. Description of the Related Art Many researches and developments have been made on miniaturization and high integration of semiconductor devices. In particular, MOSF
A remarkable progress has been made in the miniaturization technology of an insulated gate field effect type semiconductor element called ET. MOS stands for Metal
-Oxide-An abbreviation for Semiconductor. A metal is not limited to a pure metal, but is used in a broad sense including a semiconductor material having sufficiently high electrical conductivity and an alloy of a semiconductor and a metal. In addition, instead of an oxide between a metal and a semiconductor, not only a pure oxide but also an insulating material having a sufficiently high resistance such as a nitride may be used. Is MOS
Although the term is not correct, in the present specification, a field-effect element having such a structure, including a nitride and other insulators, will be referred to as a MOSFET hereinafter.

【0003】MOSFETの微細化は、ゲイト電極の幅
を小さくすることによっておこなわれる。ゲイト電極の
幅が小さくなるということは、その下のチャネル領域の
長さ、すなわち、チャネル長が小さくなるということで
あり、このことは、チャネル長をキャリヤが通過するに
要する時間を小さくすることとなり、結果的には高集積
化とともに高速化ももたらされる。
The miniaturization of a MOSFET is performed by reducing the width of a gate electrode. Reducing the width of the gate electrode means reducing the length of the underlying channel region, i.e., the channel length, which reduces the time required for carriers to pass through the channel length. As a result, the speed is increased as well as the integration becomes higher.

【0004】しかしながら、そのことによって、別な問
題(短チャネル効果)も生じる。その中で最も重要なも
のはホットエレクトロンの問題である。従来のような、
十分に不純物濃度の大きなソースおよびドレインという
不純物領域に、極性が反対の不純物がドープされたチャ
ネル領域がはさまれた構造では、チャネル領域をせばめ
るにしたがって、ソースとドレインに印加される電圧に
よってチャネル領域と不純物領域の境界付近の電界が大
きくなる。その結果、MOSFETの動作は極めて不安
定になる。
[0004] However, this also causes another problem (short channel effect). The most important of these is the hot electron problem. As before,
In a structure in which a channel region doped with impurities of opposite polarity is sandwiched between impurity regions of a source and a drain having sufficiently high impurity concentrations, the voltage applied to the source and the drain increases as the channel region is narrowed. The electric field near the boundary between the channel region and the impurity region increases. As a result, the operation of the MOSFET becomes extremely unstable.

【0005】そのような問題点を解決する目的で提唱さ
れた新しいMOSFETの構造が、LDD(Lightly-Do
ped-Drain)という構造である。これは、典型的には図2
(D)に示される。図2(D)において、不純物濃度の
大きな領域26よりも浅く設けられた不純物濃度の小さ
な領域27がLDDと呼ばれる。このような領域を設け
ることによって、チャネル領域と不純物領域の境界近傍
の電界を小さくし、素子の動作を安定化させることが可
能となった。
[0005] The structure of a new MOSFET proposed to solve such a problem is a lightly-doped LDD (LDD).
ped-Drain). This is typically shown in FIG.
It is shown in (D). In FIG. 2D, a region 27 having a low impurity concentration provided shallower than a region 26 having a high impurity concentration is referred to as an LDD. By providing such a region, the electric field near the boundary between the channel region and the impurity region can be reduced, and the operation of the element can be stabilized.

【0006】LDDは、通常、図2のように形成され
る。図2は、NMOSの例を示したがPMOSであって
も同様に形成される。最初に、p型の半導体基板上に酸
化膜と導電性膜が形成され、これらはエッチングされ
て、図2(A)に示すようにゲイト絶縁膜22とゲイト
電極21となる。そして、このゲイト電極をマスクとし
て、自己整合(セルフアライン)的に、例えば、イオン
打ち込み法等によって、比較的不純物濃度の小さい(記
号ではn- と表される)不純物領域23が形成される。
The LDD is usually formed as shown in FIG. FIG. 2 shows an example of an NMOS, but a PMOS may be formed similarly. First, an oxide film and a conductive film are formed on a p-type semiconductor substrate, and these are etched to form a gate insulating film 22 and a gate electrode 21 as shown in FIG. Then, using this gate electrode as a mask, impurity region 23 having a relatively low impurity concentration (indicated by n − in the symbol) is formed in a self-aligned (self-aligned) manner by, for example, ion implantation.

【0007】次いで、この上にPSGのような絶縁被膜
24が形成される。そして、この絶縁被膜24は、バイ
アスプラズマエッチのような異方性エッチング法(方向
性エッチング法ともいう)によって、除去されるが、異
方性エッチングの結果、ゲイト電極の側面ではPSGが
エッチングされないで、図2(C)に25で示すような
形状で残る。この残留物をスペーサーと称する。そし
て、このスペーサー25をマスクとして、セルフアライ
ン的に不純物濃度の大きい(記号ではn+ と表される)
不純物領域26が形成される。そして、このn+ 型不純
物領域がFETのソース、ドレインとして用いられる。
Next, an insulating film 24 such as PSG is formed thereon. Then, the insulating film 24 is removed by an anisotropic etching method (also referred to as a directional etching method) such as bias plasma etching, but as a result of the anisotropic etching, PSG is not etched on the side surfaces of the gate electrode. Thus, the shape remains as shown by 25 in FIG. This residue is called a spacer. Using the spacer 25 as a mask, the impurity concentration is high in a self-aligned manner (represented by n + in the symbol).
Impurity region 26 is formed. This n + -type impurity region is used as a source and a drain of the FET.

【0008】このようなLDD構造を採用することによ
って、従来の方法では、0.5μmが限界であるといわ
れていたチャネル長を0.1μmまで狭めることが可能
であることが示されている。
It has been shown that by adopting such an LDD structure, it is possible to reduce the channel length, which is said to be 0.5 μm as the limit in the conventional method, to 0.1 μm.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このこ
とによって短チャネル化の問題が全て解決されたわけで
はない。もう一つの問題点はゲイト幅を小さくすること
によるゲイト電極の抵抗の問題である。短チャネル化に
よって、動作速度を向上させたとしても、ゲイト電極の
抵抗が大きければ、その分を打ち消してしまうだけ伝播
速度が低下する。ゲイト電極の抵抗を低下させるには例
えば、従来使用されていた不純物濃度の大きな多結晶シ
リコンのかわりに抵抗率の小さな金属シリサイドを用い
ることや、ゲイト電極と平行にアルミニウムのような低
抵抗配線をを走らせることが検討され、採用されている
が、それとて、ゲイト電極の幅が0.3μm以下となる
状況では限界となることが予想される。
However, this does not completely solve the problem of shortening the channel. Another problem is the problem of the resistance of the gate electrode caused by reducing the gate width. Even if the operating speed is improved by shortening the channel, if the resistance of the gate electrode is large, the propagation speed is reduced by compensating for that. In order to reduce the resistance of the gate electrode, for example, a metal silicide having a small resistivity is used instead of the conventionally used polycrystalline silicon having a high impurity concentration, or a low-resistance wiring such as aluminum is used in parallel with the gate electrode. Has been studied and adopted, but it is expected that the limit will be reached in situations where the width of the gate electrode is 0.3 μm or less.

【0010】その場合の別な解決方法として、ゲイト電
極の高さと幅の比(アスペクト比)を大きくすることが
考えられる。ゲイト電極のアスペクト比を大きくするこ
とによって、ゲイト電極の断面積を大きくし、抵抗を下
げることが可能となる。しかしながら、従来のLDD
は、その作製上の問題からアスペクト比を無制限に大き
くはできなかった。
As another solution in that case, it is conceivable to increase the ratio (aspect ratio) between the height and the width of the gate electrode. By increasing the aspect ratio of the gate electrode, it is possible to increase the cross-sectional area of the gate electrode and reduce the resistance. However, conventional LDD
Cannot increase the aspect ratio indefinitely due to a problem in its fabrication.

【0011】それは異方性エッチングで形成されるスペ
ーサーの幅がゲイト電極の高さに依存するためである。
通常、スペーサーの幅はゲイト電極の高さの20%以上
となった。したがって、図2のLDD領域27の幅Lを
0.1μmとする場合には、ゲイト電極の高さhは0.
5μm以下でなければならなかった。もし、ゲイト電極
がそれ以上の高さとなれば、Lは0.1μm以上とな
る。このことは、ソース、ドレイン間の抵抗が増えるこ
とであり、望ましくない。
This is because the width of the spacer formed by anisotropic etching depends on the height of the gate electrode.
Usually, the width of the spacer was 20% or more of the height of the gate electrode. Therefore, when the width L of the LDD region 27 in FIG. 2 is 0.1 μm, the height h of the gate electrode is 0.1 μm.
It had to be 5 μm or less. If the height of the gate electrode is more than that, L will be 0.1 μm or more. This means that the resistance between the source and the drain increases, which is not desirable.

【0012】今、ゲイト電極の高さhが0.5μm、ゲ
イト電極の幅Wが1.0μm、LDDの幅Lが0.1μ
mであるとしよう。この素子のスケールを小さくして、
Wを0.5μmとしようとすれば、ゲイト電極の抵抗を
維持するためには、hは1.0μmでなければならな
い。しかし、そのためにLは0.2μmとなってしま
う。すなわち、ゲイト電極の抵抗は変わらないが、ON
状態(ゲイト電極に電圧が印加されて、チャネル領域の
抵抗がn- 領域の抵抗に比べて十分小さくなった状態)
でのソース、ドレイン間の抵抗が2倍となる。一方、チ
ャネル長が半分になったので、素子は2倍の速度で応答
することが期待できるが、ソース、ドレイン間の抵抗が
2倍になったのでそのことはキャンセルされてしまう。
結局、素子の高集積化が達成されただけで、速度の点で
は従来のままである。一方、Lを従来と同じに保つに
は、hを0.5μmとしなければならないが、そうすれ
ば、ゲイト電極の抵抗が2倍となり、結局、高速性は得
られない。
The height h of the gate electrode is 0.5 μm, the width W of the gate electrode is 1.0 μm, and the width L of the LDD is 0.1 μm.
Let m. By reducing the scale of this element,
If W is to be 0.5 μm, h must be 1.0 μm in order to maintain the resistance of the gate electrode. However, for that reason, L becomes 0.2 μm. That is, although the resistance of the gate electrode does not change,
State (voltage is applied to the gate electrode, and the resistance of the channel region is sufficiently smaller than the resistance of the n region)
, The resistance between the source and the drain is doubled. On the other hand, since the channel length has been reduced by half, the element can be expected to respond at twice the speed. However, since the resistance between the source and the drain has doubled, this is canceled.
As a result, only high integration of the device has been achieved, but the speed remains the same. On the other hand, h must be 0.5 μm in order to keep L the same as in the prior art. However, in this case, the resistance of the gate electrode is doubled, and eventually high speed cannot be obtained.

【0013】通常の例では、スペーサーの幅は、ゲイト
電極の高さの50%から100%であり、上に示したも
のよりもかなり苦しい条件となる。したがって、従来の
LDD作製方法ではゲイト電極のアスペクト比は1以
下、多くは0.2以下であった。また、このようにして
作製されたスペーサーは、その幅のばらつきが大きく、
素子間の特性のばらつきと、製品の歩留りの低下の原因
となった。このように、従来のLDDの作製方法は短チ
ャネルでの安定性とそれに伴う高集積化と高速性をもた
らした反面、その作製上の問題からより一層の高速化、
高集積化の妨げとなるという矛盾を呈している。
In a typical example, the width of the spacer is 50% to 100% of the height of the gate electrode, which is a much more difficult condition than that shown above. Therefore, in the conventional LDD manufacturing method, the aspect ratio of the gate electrode is 1 or less, and often 0.2 or less. In addition, the spacer thus manufactured has a large variation in width,
This has caused variations in characteristics between elements and a reduction in product yield. As described above, the conventional LDD manufacturing method has provided stability in a short channel and accompanying high integration and high speed.
It presents a contradiction that hinders high integration.

【0014】本発明は、LDD構造を作製する方法とし
て、アスペクト比が1以上の高アスペクト比のゲイト電
極でも何ら問題なく実施できる全く新しい方法を提唱す
る。上述の通り、微細化によって、もはや配線の高アス
ペクト比化は避けられない問題である。
The present invention proposes a completely new method for fabricating an LDD structure that can be implemented without any problem even with a gate electrode having a high aspect ratio of 1 or more. As described above, there is a problem that the aspect ratio of the wiring is unavoidable due to the miniaturization.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明の典型的な例を図
1に示す。これはNMOSの場合であるが、PMOSで
あっても同様に実施することができる。最初に、p型の
半導体基板上に酸化膜と導電性膜が形成され、これらは
エッチングされて、図1(A)に示すようにゲイト絶縁
膜12とゲイト電極となるべき部分11となる。そし
て、このゲイト電極となるべき部分をマスクとして、自
己整合(セルフアライン)的に、例えば、イオン打ち込
み法等によって、1×1020〜5×1021cm-3程度の
不純物濃度の大きい(記号ではn+ と表される)第1の
不純物領域13が形成される。
FIG. 1 shows a typical example of the present invention. This is the case of an NMOS, but the same can be applied to a PMOS. First, an oxide film and a conductive film are formed on a p-type semiconductor substrate, and these are etched to form a gate insulating film 12 and a portion 11 to be a gate electrode as shown in FIG. Then, using the portion to be the gate electrode as a mask, the impurity concentration is high in the order of 1 × 10 20 to 5 × 10 21 cm −3 by self-alignment (self-alignment), for example, by ion implantation. in represented as n +) first impurity region 13 is formed.

【0016】次いで、ゲイト電極となるべき部分の表面
が等方的にエッチングされ、その表面が後退する。そし
て、最終的にはゲイト電極15が残る。(図1(B))
このとき、ゲイト電極となるべき部分を構成する材料の
エッチング速度の方が、半導体材料のエッチング速度よ
りも大きいことが必要である。そうでないとゲイト電極
の形成と同時に半導体基板が大きくえぐられてしまう。
また、エッチングの方法としては、液体に浸漬すること
によるウェットエッチングであっても、反応性の気体や
プラズマ中でのドライエッチングであっても構わない。
例えば、ゲイト電極の材料をアルミニウムとすれば、塩
酸でエッチングでき、一方、半導体材料として一般的な
シリコンは塩酸ではエッチングされないので好適であ
る。しかしながら、エッチングが異方的におこる方法は
採用すべきではない。すなわち、本発明では、ゲイト電
極となるべき部分の少なくとも側面がエッチングされる
必要があるため、例えば、バイアスプラズマエッチング
というような異方性エッチングは適さない。
Next, the surface of the portion to be the gate electrode is isotropically etched, and the surface recedes. Finally, the gate electrode 15 remains. (FIG. 1 (B))
At this time, it is necessary that the etching rate of the material forming the portion to be the gate electrode is higher than the etching rate of the semiconductor material. Otherwise, the semiconductor substrate will be largely hollowed out simultaneously with the formation of the gate electrode.
The etching method may be wet etching by immersion in a liquid or dry etching in a reactive gas or plasma.
For example, if the material of the gate electrode is aluminum, it can be etched with hydrochloric acid, while silicon, which is a general semiconductor material, is not etched with hydrochloric acid, which is preferable. However, a method in which etching occurs anisotropically should not be adopted. That is, in the present invention, since at least the side surface of the portion to be the gate electrode needs to be etched, anisotropic etching such as bias plasma etching is not suitable.

【0017】また、この例では、ゲイト電極となるべき
部分とともに、ゲイト絶縁膜も除去されているが、ゲイ
ト絶縁膜を残存せしめて、同様な処理をおこなうことも
可能である。その場合においても、ゲイト電極の材料の
エッチング速度が、ゲイト絶縁膜の材料のエッチング速
度に比して十分大きいことが必要である。
In this example, the gate insulating film is also removed together with the portion to be the gate electrode. However, the same processing can be performed by leaving the gate insulating film. Even in that case, it is necessary that the etching rate of the material of the gate electrode is sufficiently higher than the etching rate of the material of the gate insulating film.

【0018】さて、このようにして形成されたゲイト電
極15をマスクとして、セルフアライン的に1×1017
〜5×1018cm-3程度の不純物濃度の小さい(記号で
はn - と表される)第2の不純物領域16が形成され
る。この不純物形成には、イオン打ち込み法によっても
よいし、不純物元素含んだ被膜をその上に形成し、これ
に、電子ビームやレーザー光を照射することによって拡
散させてもよい。このようにして、従来のLDD作製方
法による場合と同じ形状を有するLDDを得ることがで
きる。この工程で注目すべきことは、図から明らかなよ
うに、LDDの幅Lが、ゲイト電極の高さに制約される
ことがないため、ゲイト電極のアスペクト比を大きくす
ることができるということである。
Now, the gate electrode thus formed is formed.
Using pole 15 as a mask, 1 × 1017
~ 5 × 1018cm-3Small impurity concentration (in the symbol
Is n -A second impurity region 16 is formed.
You. This impurity formation can also be performed by ion implantation.
Good, and a film containing impurity elements is formed on it,
Is irradiated with an electron beam or laser light.
It may be scattered. Thus, the conventional LDD manufacturing method
LDD having the same shape as that obtained by the method can be obtained.
Wear. It ’s clear from the diagram that it ’s notable that
As described above, the width L of the LDD is limited by the height of the gate electrode.
Increase the aspect ratio of the gate electrode.
It is possible to do it.

【0019】本発明では、LDDの幅Lを極めて微妙に
制御できる。例えば、Lを10nmから0.1μmま
で、任意に変化させることができる。また、このときの
チャネル長Wとしては0.5μm以下が可能である。L
を細かく制御できるということは、例えば、エッチング
速度とエッチングの深さを制御することが容易であると
いう事実に基づく。
According to the present invention, the width L of the LDD can be very finely controlled. For example, L can be arbitrarily changed from 10 nm to 0.1 μm. At this time, the channel length W can be 0.5 μm or less. L
That can be finely controlled is based, for example, on the fact that it is easy to control the etching rate and the etching depth.

【0020】さらに、本発明では、従来のLDD作製方
法に比べて、スペーサーとなるべき絶縁被膜を形成する
必要がないので工程が簡略化され、生産性が向上する。
さらに、従来のLDD作製方法では、最初にn- 型不純
物領域を形成した。一方、本発明では最初にn+ 型不純
物領域を形成したのち、n- 型不純物領域を形成する。
- 型不純物領域は十分に浅い不純物領域として形成さ
れなければならず、従来のように最初にこの浅い不純物
が形成された場合には、熱によってこの不純物領域が拡
大しないように、その後のプロセスの温度を低く抑える
必要があった。しかしながら、本発明のように、n-
不純物領域形成の工程が後にあるプロセスではそのよう
な制約はない。
Further, according to the present invention, as compared with the conventional LDD manufacturing method, it is not necessary to form an insulating film to be a spacer, so that the process is simplified and the productivity is improved.
Further, in the conventional LDD manufacturing method, first, an n -type impurity region is formed. On the other hand, in the present invention, an n + -type impurity region is formed first, and then an n -- type impurity region is formed.
The n -type impurity region must be formed as a sufficiently shallow impurity region. If this shallow impurity is first formed as in the conventional case, the subsequent process is performed so that the impurity region is not expanded by heat. Temperature had to be kept low. However, there is no such restriction in a process in which the step of forming the n -type impurity region is performed later as in the present invention.

【0021】[0021]

【実施例】〔実施例1〕本発明を用いた実施例について
記載する。この実施例では単結晶半導体基板上に形成し
た相補型MOSFET装置(CMOS)に本発明を用い
た場合を示す。本実施例を図3に示す。まず、図3
(A)に示すように、p型単結晶シリコン半導体基板上
に、従来の集積回路作製方法を使用して、n型ウェル3
3、フィールド絶縁物31、チャネルストッパー(p+
型)32、n+ 型不純物領域34および36、p+ 型不
純物領域35、リンがドープされたn型多結晶シリコン
のゲイト電極37(NMOS用)と同38(PMOS
用)を形成する。
[Embodiment 1] An embodiment using the present invention will be described. This embodiment shows a case where the present invention is applied to a complementary MOSFET device (CMOS) formed on a single crystal semiconductor substrate. This embodiment is shown in FIG. First, FIG.
As shown in (A), an n-type well 3 is formed on a p-type single crystal silicon semiconductor substrate by using a conventional integrated circuit manufacturing method.
3, field insulator 31, channel stopper (p +
(Type) 32, n + -type impurity regions 34 and 36, p + -type impurity region 35, gate electrode 37 of n-type polycrystalline silicon doped with phosphorus (for NMOS) and 38 (PMOS).
To form).

【0022】その詳細な作製方法は以下の通りである。
まず、不純物濃度が1015cm-3程度のp型シリコンウ
ェファーにリンイオンを注入し、さらにこれを、100
0℃で3〜10時間アニールして、リンイオンを拡散、
再分布させ、不純物濃度10 16cm-3程度のn型ウェル
33を形成する。さらに、BF2 + イオンの打ち込みと
いわゆるLOCOS法(局所酸化法)によって、チャネ
ルストッパー32とフィールド絶縁物31を形成する。
The detailed manufacturing method is as follows.
First, if the impurity concentration is 1015cm-3About p-type silicon
Phosphorus ions are implanted into the
Anneal at 0 ° C. for 3 to 10 hours to diffuse phosphorus ions,
Redistributed, impurity concentration 10 16cm-3About n-type well
33 are formed. Furthermore, BFTwo +With ion implantation
Channels are formed by the so-called LOCOS method (local oxidation method).
The stopper 32 and the field insulator 31 are formed.

【0023】その後、熱酸化法によって、厚さ20nm
のゲイト絶縁膜(酸化珪素)を形成し、さらにリン濃度
1021cm-3の多結晶シリコンによって、ゲイト電極と
なるべき部分37および38を形成する。このとき、ゲ
イト絶縁膜はパターニングしない。そして、ゲイト電極
となるべき部分および必要によっては他のマスク材料を
マスクとして、砒素イオンを打ち込んで、不純物濃度1
21cm-3のn+ 型不純物領域34、36を形成し、さ
らにBF2 + イオンを打ち込んで、不純物濃度1021
-3のp+ 型不純物領域35を作製する。そして、これ
らの不純物領域は900℃で1時間アニールすることに
よって活性化され、ソース、ドレイン領域となる。この
ようにして図3(A)を得る。
Thereafter, a thickness of 20 nm is formed by a thermal oxidation method.
Is formed, and portions 37 and 38 to be gate electrodes are formed by polycrystalline silicon having a phosphorus concentration of 10 21 cm −3 . At this time, the gate insulating film is not patterned. Then, arsenic ions are implanted by using a portion to be a gate electrode and, if necessary, another mask material as a mask, so that an impurity concentration of 1 is obtained.
The n + -type impurity regions 34 and 36 of 0 21 cm -3 are formed, and BF 2 + ions are implanted to obtain an impurity concentration of 10 21 c.
An m −3 p + -type impurity region 35 is formed. These impurity regions are activated by annealing at 900 ° C. for one hour, and become source and drain regions. Thus, FIG. 3A is obtained.

【0024】次に、図3(B)に示すように、高周波プ
ラズマエッチング法によって、ゲイト電極となるべき部
分をエッチングする。エッチングのガスとしては四弗化
炭素CF4 を用い、これに塩素を60%混入せしめた。
エッチング時の圧力は5Paで、高周波の出力は0.2
W/cm2 であった。このようにして、ゲイト電極とな
るべき部分の側面と上面を10nm〜0.1μm、例え
ば、50nmだけエッチングする。こうして、NMOS
のゲイト電極39とPMOSのゲイト電極40を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 3B, a portion to be a gate electrode is etched by a high frequency plasma etching method. As the etching gas, carbon tetrafluoride CF 4 was used, and 60% of chlorine was mixed therein.
The pressure during etching is 5 Pa, and the output of high frequency is 0.2
W / cm 2 . In this manner, the side and top surfaces of the portion to be the gate electrode are etched by 10 nm to 0.1 μm, for example, 50 nm. Thus, the NMOS
Is formed, and a gate electrode 40 of a PMOS is formed.

【0025】その後、五酸化リン(P2 5 )の被膜4
1および酸化ホウソ(B2 3 )の被膜42をCVD法
あるいは塗布法によって形成し、パターニングする。C
VD法で被膜を形成する場合にはホスフィン(PH3
あるいはジボラン(B2 6)に酸素ガスを加えて熱分
解すればよい。また、塗布法では、五酸化リンや酸化ホ
ウソをシリカガラスの微粒子に混入させ、これをペース
ト状にしたものを、スピンコータによって塗布すればよ
い。
Thereafter, a coating 4 of phosphorus pentoxide (P 2 O 5 )
1 and a film 42 of boron oxide (B 2 O 3 ) are formed by a CVD method or a coating method and are patterned. C
When forming a film by the VD method, phosphine (PH 3 )
Alternatively, oxygen gas may be added to diborane (B 2 H 6 ) for thermal decomposition. Further, in the application method, phosphorus pentoxide or boron oxide may be mixed into fine particles of silica glass to form a paste, which may be applied by a spin coater.

【0026】そして、図3(C)に示すように、エキシ
マーレーザー、例えば、KrFレーザー(波長248n
m、パルス幅10nsec)を照射して、上記被膜中の
不純物元素をシリコン基板中に拡散せしめる。このと
き、エキシマーレーザーのごとき、紫外光レーザーを用
いると、紫外光はシリコンでの吸収が大きいため、極め
て浅い不純物領域の形成をおこなうことができる。しか
しながら、レーザーを使用するドーピング法では不純物
濃度の微妙な制御は困難であるので、従来どおりのイオ
ン注入法を用いてもよいことはいうまでもない。また、
この、レーザーによるドーピングではゲイト電極40の
上面にはホウソがドーピングされるが、ゲイト電極全体
に対するその影響は極めて小さいことは明らかであろ
う。このようにしてn- 型の不純物領域43とp- 型の
不純物領域44が形成される。
Then, as shown in FIG. 3C, an excimer laser, for example, a KrF laser (wavelength 248 n
m, a pulse width of 10 nsec) to diffuse the impurity element in the film into the silicon substrate. At this time, when an ultraviolet laser such as an excimer laser is used, ultraviolet light has a large absorption in silicon, so that an extremely shallow impurity region can be formed. However, since it is difficult to finely control the impurity concentration by the doping method using a laser, it goes without saying that a conventional ion implantation method may be used. Also,
In this laser doping, the upper surface of the gate electrode 40 is doped with boron, but it is clear that the influence on the entire gate electrode is extremely small. Thus, n -type impurity region 43 and p -type impurity region 44 are formed.

【0027】最後に、従来の集積回路の作製の場合と同
様に層間絶縁物として、リンガラス層45を形成する。
リンガラス層の形成には、例えば、減圧CVD法を用い
ればよい。材料ガスとしては、モノシランSiH4 と酸
素O2 とホスフィンPH3 を用い、450℃で反応させ
て得られる。
Finally, a phosphor glass layer 45 is formed as an interlayer insulator as in the case of the conventional integrated circuit.
For forming the phosphorus glass layer, for example, a low pressure CVD method may be used. As a material gas, monosilane SiH 4 , oxygen O 2, and phosphine PH 3 are used and reacted at 450 ° C.

【0028】その後、層間絶縁膜に電極形成用の穴を開
け、アルミ電極を形成する。こうして、図3(D)に示
されるような相補型MOS装置が完成する。
Thereafter, holes for forming electrodes are formed in the interlayer insulating film, and aluminum electrodes are formed. Thus, a complementary MOS device as shown in FIG. 3D is completed.

【0029】〔実施例2〕本発明を用いて、絶縁物基板
上にNMOS薄膜トランジスタ(以下、TFTという)
を形成したので、その例を記述する。本実施例は図4に
基づいて説明する。図4には、2つのNMOS−TFT
が作製される過程が示されている。まず、合成石英等の
絶縁性基板51上に、パッシベイション膜として、酸化
珪素層52を、例えば、スパッタリング法によって、厚
さ50〜300nmに形成する。CVD法によって形成
してもよい。
Embodiment 2 Using the present invention, an NMOS thin film transistor (hereinafter, referred to as TFT) is formed on an insulating substrate.
An example is described here. This embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows two NMOS-TFTs.
Is shown. First, a silicon oxide layer 52 having a thickness of 50 to 300 nm is formed as a passivation film on an insulating substrate 51 made of synthetic quartz or the like by, for example, a sputtering method. It may be formed by a CVD method.

【0030】そして、その上にアモルファスシリコン層
を、プラズマCVD法あるいは減圧CVD法によって、
厚さ10〜100nm、例えば、20nmだけ形成す
る。その後、このアモルファスシリコン層は島状にパタ
ーニングされる。そして、その上にゲイト絶縁膜となる
べき酸化珪素膜をプラズマCVD法によって、厚さ10
〜100nm、例えば、60nmだけ形成する。そし
て、600℃で12〜72時間アニールして、アモルフ
ァスシリコン層の結晶化をおこなうと同時に酸化珪素膜
のトラップ準位の数の低減をはかる。
Then, an amorphous silicon layer is formed thereon by plasma CVD or low pressure CVD.
It is formed to a thickness of 10 to 100 nm, for example, 20 nm. Thereafter, the amorphous silicon layer is patterned into an island shape. Then, a silicon oxide film to be a gate insulating film having a thickness of 10
It is formed to a thickness of 100 nm, for example, 60 nm. Then, annealing is performed at 600 ° C. for 12 to 72 hours to crystallize the amorphous silicon layer and at the same time reduce the number of trap levels in the silicon oxide film.

【0031】その後、アルミニウム被膜を、例えば、5
00nmだけ形成する。アルミニウム被膜の厚さは、ゲ
イト配線で要求される導電度を考慮して決定される。そ
して、公知のリソグラフィー法によってアルミニウム被
膜と酸化珪素膜とをエッチングし、ゲイト電極となるべ
き部分56とゲイト絶縁膜55を形成する。このときの
ゲイト電極となるべき部分の幅は、100〜500n
m、好ましくは200〜500nm、例えば400nm
とする。そして、公知のイオン注入法によって、ゲイト
電極となるべき部分56をマスクとしてヒソイオンを注
入する。こうして、n+ 不純物領域53とチャネル領域
54を形成する。こうして、図4(A)を得る。
Thereafter, an aluminum coating is applied, for example, to 5
Only a thickness of 00 nm is formed. The thickness of the aluminum film is determined in consideration of the conductivity required for the gate wiring. Then, the aluminum film and the silicon oxide film are etched by a known lithography method to form a portion 56 to be a gate electrode and a gate insulating film 55. At this time, the width of the portion to be the gate electrode is 100 to 500 n.
m, preferably 200-500 nm, for example 400 nm
And Then, by a known ion implantation method, His ions are implanted using the portion 56 to be the gate electrode as a mask. Thus, an n + impurity region 53 and a channel region 54 are formed. Thus, FIG. 4A is obtained.

【0032】次に、図4(B)に示すように、高周波プ
ラズマエッチング法によって、ゲイト電極となるべき部
分をエッチングする。エッチングのガスとしては四塩化
炭素CCl4 を用いた。エッチング時の圧力は5Pa
で、高周波の出力は0.2W/cm2 であった。このよ
うにして、ゲイト電極となるべき部分の側面と上面を1
0nm〜0.1μm、例えば、60nmだけエッチング
する。こうして、NMOSのゲイト電極57を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 4B, a portion to be a gate electrode is etched by a high frequency plasma etching method. Carbon tetrachloride CCl 4 was used as an etching gas. The pressure during etching is 5Pa
The output of the high frequency was 0.2 W / cm 2 . In this way, the side and top surfaces of the part to be the gate electrode are
Etch only from 0 nm to 0.1 μm, for example, 60 nm. Thus, the NMOS gate electrode 57 is formed.

【0033】さらに、図4(C)に示すように、公知の
イオン注入方によって、新たに形成されたゲイト電極5
7をマスクとしてセルフアライン的にn- 型の不純物領
域58を形成する。以上のようにして形成された、不純
物領域53および58はいずれもイオン注入によって結
晶性が著しく低下しているので、エキシマーレーザーに
よるレーザーアニールによって、その結晶性を回復させ
る必要がある。ここで、エキシマーレーザーを用いる
と、10nsecという短パルスであるので、不純物が
熱によって移動して、不純物領域の界面がぼやけること
を防ぐことができる。特に、本実施例のようにLDD領
域58の幅がわずか60nmという場合には、従来の集
積回路作製に用いられたランプアニールという方法で
は、不純物イオン拡散してしまい、好ましくない。
Further, as shown in FIG. 4C, a newly formed gate electrode 5 is formed by a known ion implantation method.
Using n as a mask, n -type impurity region 58 is formed in a self-aligned manner. Since the crystallinity of each of the impurity regions 53 and 58 formed as described above is significantly reduced by ion implantation, it is necessary to recover the crystallinity by laser annealing using an excimer laser. Here, when an excimer laser is used, the pulse is as short as 10 nsec, so that it is possible to prevent impurities from moving due to heat and blurring the interface of the impurity region. In particular, when the width of the LDD region 58 is only 60 nm as in the present embodiment, impurity ions are diffused by the lamp annealing method used for the conventional integrated circuit fabrication, which is not preferable.

【0034】その後、層管絶縁物としてリンガラス層5
9を減圧CVD法によって形成し、電極60を形成す
る。こうして、図4(D)に示されるようなNMOS−
TFT素子が得られる。
Thereafter, a phosphorus glass layer 5 is used as a layer tube insulator.
9 is formed by the low pressure CVD method, and the electrode 60 is formed. Thus, the NMOS- as shown in FIG.
A TFT element is obtained.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明によって、極めて制約の少ないL
DD型MOSFETを作製することが可能となった。本
文中でも述べたように、本発明を利用すれば、ゲイト電
極のアスペクト比にほとんど制限されることなくLDD
領域を形成しうる。また、そのLDD領域の幅も、10
〜100nmの範囲で極めて精密に制御することができ
る。特に本発明は、短チャネル化によって、今後進展す
ると考えられるゲイト電極の高アスペクト比化に対して
有効な方法である。
According to the present invention, L with very few restrictions
It has become possible to manufacture a DD-type MOSFET. As described in the text, the use of the present invention allows the LDD to be hardly limited by the aspect ratio of the gate electrode.
Regions can be formed. The width of the LDD region is also 10
It can be controlled very precisely in the range of 100100 nm. In particular, the present invention is an effective method for increasing the aspect ratio of the gate electrode, which is expected to progress in the future by shortening the channel.

【0036】もちろん、従来通りのアスペクト比が1以
下の低アスペクト比のゲイト電極においても、本発明を
使用することは可能で、従来のLDD作製方法に比し
て、絶縁膜の形成とその異方性エッチングの工程が不要
となるため、本発明の効果は著しい。
Of course, the present invention can be applied to a conventional low-aspect-ratio gate electrode having an aspect ratio of 1 or less. Since the step of isotropic etching is not required, the effect of the present invention is remarkable.

【0037】本発明は主としてシリコン系の半導体装置
について述べたが、ガリウム砒素等の他の半導体材料を
使用する半導体装置であっても本発明を適用することが
可能であることは明白である。
Although the present invention has been described mainly with respect to a silicon-based semiconductor device, it is apparent that the present invention can be applied to a semiconductor device using other semiconductor materials such as gallium arsenide.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるLDDの作製方法の一例を示す。FIG. 1 shows an example of an LDD manufacturing method according to the present invention.

【図2】従来のLDD作製方法の一例を示す。FIG. 2 shows an example of a conventional LDD manufacturing method.

【図3】本発明を利用した単結晶半導体基板上へのCM
OSの作製方法の一例を示す。
FIG. 3 shows CM on a single crystal semiconductor substrate using the present invention.
An example of a method for manufacturing an OS is described.

【図4】本発明を利用した絶縁基板上へのNMOSの作
製方法の一例を示す。
FIG. 4 illustrates an example of a method for manufacturing an NMOS on an insulating substrate using the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 ゲイト電極となるべき部分 12 ゲイト絶縁膜 13 n+ 不純物領域 15 ゲイト電極 16 n- 不純物領域11 Portion to be Gate Electrode 12 Gate Insulating Film 13 n + Impurity Region 15 Gate Electrode 16 n - Impurity Region

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成12年3月30日(2000.3.3
0)
[Submission date] March 30, 2000 (2003.3.3)
0)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

【請求項18】 請求項13乃至17のいずれか一にお
いて、前記ゲート絶縁膜は前記ゲート電極の端部を越え
て存在し、前記低濃度不純物領域と前記ソース領域及び
前記ドレイン領域との接合部分は前記ゲート絶縁膜の端
部に整合していることを特徴とする半導体装置。
18. In any one of claims 13 to 17, the connecting portion between the gate insulating film is present beyond the end of the gate electrode, the low concentration impurity region and said source region and said drain region A semiconductor device which is aligned with an end of the gate insulating film.

【請求項19】 請求項13乃至18のいずれか一にお
いて、前記低濃度不純物領域の上面は前記ゲート絶縁膜
に覆われており、前記ソース領域及び前記ドレイン領域
の上面は前記ゲート絶縁膜に覆われておらず、前記低濃
度不純物領域は、前記ゲート電極の端部を越えて存在す
るゲート絶縁膜を通して不純物を添加することにより形
成され、前記ソース領域及び前記ドレイン領域は、前記
ゲート絶縁膜を通さずに不純物を添加することにより形
成されることを特徴とする半導体装置。
19. In any one of claims 13 to 18, the upper surface of the low concentration impurity region is covered with the gate insulating film, an upper surface of the source region and the drain region is covered with the gate insulating film The low-concentration impurity region is formed by adding an impurity through a gate insulating film existing beyond the end of the gate electrode, and the source region and the drain region are formed by adding the impurity to the gate insulating film. A semiconductor device formed by adding an impurity without passing through the semiconductor device.

【請求項20】 請求項1乃至19のいずれか一におい
て、前記半導体膜は、珪素を含む材料からなることを特
徴とする半導体装置。
20. A any one of claims 1 to 19, wherein the semiconductor film, wherein a made of a material containing silicon.

【請求項21】 請求項1乃至19のいずれか一におい
て、前記半導体膜は、ガリウム砒素を含む材料からなる
ことを特徴とする半導体装置。
21. A any one of claims 1 to 19, wherein the semiconductor film is a semiconductor device characterized by comprising a material containing gallium arsenide.

【請求項22】 請求項1乃至21のいずれか一におい
て、前記ゲート絶縁膜は酸化珪素を含む材料からなるこ
とを特徴とする半導体装置。
22. A any one of claims 1 to 21, a semiconductor device wherein the gate insulating film, characterized in that it consists of a material containing silicon oxide.

【請求項23】 請求項1乃至22のいずれか一におい
て、前記ゲート電極はリンが添加された多結晶シリコン
を含む材料からなることを特徴とする半導体装置。
23. The any one of claims 1 to 22, wherein the gate electrode is a semiconductor device characterized by comprising a material containing polycrystalline silicon to which phosphorus is added.

【請求項24】 請求項1乃至23のいずれか一におい
て、前記半導体装置を有することを特徴とする電子機
器。
24. In any one of claims 1 to 23, the electronic device characterized by having the semiconductor device.

【請求項25】 請求項24において、前記電子機器
は、マイクロプロセッサー、マイクロコントローラ、マ
イクロコンピュータ又は半導体メモリーであることを特
徴とする電子機器。
25. The method of claim 24, wherein the electronic device, electronic device, wherein the microprocessor, a microcontroller, a microcomputer, or a semiconductor memory.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 29/78 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 29/78

Claims (24)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板と、前記基板上の絶縁膜と、前記絶
縁膜上に形成され、チャネル形成領域と、前記チャネル
形成領域を間にして形成された2つの第2の不純物領域
と、前記第2の不純物領域に接して形成された2つの第
1の不純物領域とを有する島状の半導体膜と、少なくと
も前記チャネル形成領域上に形成されたゲート絶縁膜
と、前記ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極と、前
記ゲート電極、前記ゲート絶縁膜及び前記第1の不純物
領域の上方に形成された層間絶縁膜とを有する半導体装
置であって、前記第1の不純物領域の不純物の濃度は、
前記第2の不純物領域の不純物の濃度よりも高く、前記
半導体膜の膜厚は10nm〜100nmであり、前記半
導体膜は結晶化されており、前記チャネル形成領域のチ
ャネル長は0.5μm以下であることを特徴とする半導
体装置。
A substrate, an insulating film on the substrate, a channel forming region formed on the insulating film, two second impurity regions formed between the channel forming region, An island-shaped semiconductor film having two first impurity regions formed in contact with a second impurity region; a gate insulating film formed at least on the channel forming region; and a gate insulating film formed on the gate insulating film A semiconductor device having a gate electrode formed, and an interlayer insulating film formed above the gate electrode, the gate insulating film, and the first impurity region, wherein the impurity concentration of the first impurity region is ,
The concentration of the impurity in the second impurity region is higher than that of the second impurity region, the thickness of the semiconductor film is 10 nm to 100 nm, the semiconductor film is crystallized, and the channel length of the channel formation region is 0.5 μm or less. A semiconductor device, comprising:
【請求項2】 請求項1において、前記基板は石英基板
であることを特徴とする半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the substrate is a quartz substrate.
【請求項3】 絶縁表面上に形成され、チャネル形成領
域と、前記チャネル形成領域を間にして形成された2つ
の第2の不純物領域と、前記第2の不純物領域に接して
形成された2つの第1の不純物領域とを有する島状の半
導体膜と、少なくとも前記チャネル形成領域上に形成さ
れたゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に形成された
ゲート電極と、前記ゲート電極、前記ゲート絶縁膜及び
前記第1の不純物領域の上方に形成された層間絶縁膜と
を有する半導体装置であって、前記第1の不純物領域の
不純物の濃度は、前記第2の不純物領域の不純物の濃度
よりも高く、前記半導体膜の膜厚は10nm〜100n
mであり、前記半導体膜は結晶化されており、前記チャ
ネル形成領域のチャネル長は0.5μm以下であること
を特徴とする半導体装置。
3. A channel forming region formed on an insulating surface, two second impurity regions formed between the channel forming region, and a second impurity region formed in contact with the second impurity region. An island-shaped semiconductor film having two first impurity regions, a gate insulating film formed on at least the channel formation region, a gate electrode formed on the gate insulating film, the gate electrode, and the gate A semiconductor device having an insulating film and an interlayer insulating film formed above the first impurity region, wherein the concentration of the impurity in the first impurity region is higher than the concentration of the impurity in the second impurity region. And the thickness of the semiconductor film is 10 nm to 100 n.
m, wherein the semiconductor film is crystallized, and a channel length of the channel formation region is 0.5 μm or less.
【請求項4】 請求項1乃至3のいずれか一において、
前記第2の不純物領域は、前記チャネル形成領域に接し
て形成されていることを特徴とする半導体装置。
4. The method according to claim 1, wherein
The semiconductor device according to claim 1, wherein the second impurity region is formed in contact with the channel formation region.
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか一において、
前記層間絶縁膜は、前記第1の不純物領域に接して形成
されていることを特徴とする半導体装置。
5. The method according to claim 1, wherein:
The semiconductor device, wherein the interlayer insulating film is formed in contact with the first impurity region.
【請求項6】 請求項1乃至5のいずれか一において、
前記第1の不純物領域上には前記ゲート絶縁膜が形成さ
れていないことを特徴とする半導体装置。
6. The method according to claim 1, wherein
The semiconductor device, wherein the gate insulating film is not formed on the first impurity region.
【請求項7】 請求項1乃至6のいずれか一において、
前記第2の不純物領域は、n-型の不純物領域であるこ
とを特徴とする半導体装置。
7. The method according to claim 1, wherein
The semiconductor device according to claim 1, wherein the second impurity region is an n - type impurity region.
【請求項8】 請求項1乃至7のいずれか一において、
前記第1の不純物領域は、n+型の不純物領域であるこ
とを特徴とする半導体装置。
8. The method according to claim 1, wherein
The semiconductor device according to claim 1, wherein the first impurity region is an n + -type impurity region.
【請求項9】 請求項1乃至8のいずれか一において、
前記第2の不純物領域における不純物の濃度は、1×1
17 〜5×1018 cm-3 であることを特徴とする半
導体装置。
9. The method according to claim 1, wherein
The concentration of the impurity in the second impurity region is 1 × 1
A semiconductor device characterized by having a diameter of 0 17 to 5 × 10 18 cm −3 .
【請求項10】 請求項1乃至9のいずれか一におい
て、前記第2の不純物領域の幅は、10nm〜100n
mであることを特徴とする半導体装置。
10. The semiconductor device according to claim 1, wherein the width of the second impurity region is 10 nm to 100 n.
m.
【請求項11】 請求項1乃至10のいずれか一におい
て、前記ゲート絶縁膜は前記ゲート電極の端部を越えて
存在し、前記第2の不純物領域と前記第1の不純物領域
との接合部分は前記ゲート絶縁膜の端部に整合している
ことを特徴とする半導体装置。
11. The gate insulating film according to claim 1, wherein the gate insulating film extends beyond an end of the gate electrode, and a junction between the second impurity region and the first impurity region. A semiconductor device which is aligned with an end of the gate insulating film.
【請求項12】 請求項1乃至11のいずれか一におい
て、前記第2の不純物領域の上面は前記ゲート絶縁膜に
覆われており、前記第1の不純物領域の上面は前記ゲー
ト絶縁膜に覆われておらず、前記第2の不純物領域は、
前記ゲート電極の端部を越えて存在するゲート絶縁膜を
通して不純物を添加することにより形成され、前記第1
の不純物領域は、前記ゲート絶縁膜を通さずに不純物を
添加することにより形成されることを特徴とする半導体
装置。
12. The semiconductor device according to claim 1, wherein an upper surface of the second impurity region is covered with the gate insulating film, and an upper surface of the first impurity region is covered with the gate insulating film. The second impurity region is not
The first electrode is formed by adding an impurity through a gate insulating film existing over an end of the gate electrode;
Wherein the impurity region is formed by adding an impurity without passing through the gate insulating film.
【請求項13】 絶縁表面上に形成され、チャネル形成
領域と、ソース領域及びドレイン領域と、前記チャネル
形成領域と前記ソース領域及び前記ドレイン領域との間
に形成された低濃度不純物領域とを有する島状の半導体
膜と、少なくとも前記チャネル形成領域上に形成された
ゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に形成されたゲー
ト電極と、前記ゲート電極、前記ゲート絶縁膜、前記ソ
ース領域及び前記ドレイン領域の上方に形成された層間
絶縁膜とを有する半導体装置であって、前記半導体膜の
膜厚は10nm〜100nmであり、前記半導体膜は結
晶化されており、前記チャネル形成領域のチャネル長は
0.5μm以下であることを特徴とする半導体装置。前
記低濃度不純物領域の幅は10nm〜100nmである
ことを特徴とする。
13. A channel formation region, a source region and a drain region, and a low-concentration impurity region formed between the channel formation region and the source region and the drain region, formed on the insulating surface. An island-shaped semiconductor film, a gate insulating film formed on at least the channel formation region, a gate electrode formed on the gate insulating film, the gate electrode, the gate insulating film, the source region, and the drain A semiconductor device having an interlayer insulating film formed above a region, wherein the semiconductor film has a thickness of 10 nm to 100 nm, the semiconductor film is crystallized, and a channel length of the channel formation region is A semiconductor device having a thickness of 0.5 μm or less. The width of the low concentration impurity region is 10 nm to 100 nm.
【請求項14】 請求項13において、前記層間絶縁膜
は、前記ソース領域及び前記ドレイン領域に接して形成
されていることを特徴とする半導体装置。
14. The semiconductor device according to claim 13, wherein the interlayer insulating film is formed in contact with the source region and the drain region.
【請求項15】 請求項13又は14のいずれか一にお
いて、前記ソース領域及び前記ドレイン領域の上には前
記ゲート絶縁膜が形成されていないことを特徴とする半
導体装置。
15. The semiconductor device according to claim 13, wherein the gate insulating film is not formed on the source region and the drain region.
【請求項16】 請求項13乃至15のいずれか一にお
いて、前記低濃度不純物領域における不純物の濃度は、
1×1017 〜5×1018 cm-3 であることを特徴と
する半導体装置。
16. The low-concentration impurity region according to claim 13, wherein:
A semiconductor device having a size of 1 × 10 17 to 5 × 10 18 cm −3 .
【請求項17】 請求項13乃至16のいずれか一にお
いて、前記ゲート絶縁膜は前記ゲート電極の端部を越え
て存在し、前記低濃度不純物領域と前記ソース領域及び
前記ドレイン領域との接合部分は前記ゲート絶縁膜の端
部に整合していることを特徴とする半導体装置。
17. The gate insulating film according to claim 13, wherein the gate insulating film extends beyond an end of the gate electrode, and a junction between the low-concentration impurity region and the source region and the drain region. A semiconductor device which is aligned with an end of the gate insulating film.
【請求項18】 請求項13乃至17のいずれか一にお
いて、前記低濃度不純物領域の上面は前記ゲート絶縁膜
に覆われており、前記ソース領域及び前記ドレイン領域
の上面は前記ゲート絶縁膜に覆われておらず、前記低濃
度不純物領域は、前記ゲート電極の端部を越えて存在す
るゲート絶縁膜を通して不純物を添加することにより形
成され、前記ソース領域及び前記ドレイン領域は、前記
ゲート絶縁膜を通さずに不純物を添加することにより形
成されることを特徴とする半導体装置。
18. The semiconductor device according to claim 13, wherein an upper surface of the low-concentration impurity region is covered with the gate insulating film, and upper surfaces of the source region and the drain region are covered with the gate insulating film. The low-concentration impurity region is formed by adding an impurity through a gate insulating film existing beyond the end of the gate electrode, and the source region and the drain region are formed by adding the impurity to the gate insulating film. A semiconductor device formed by adding an impurity without passing through the semiconductor device.
【請求項19】 請求項1乃至18のいずれか一におい
て、前記半導体膜は、珪素を含む材料からなることを特
徴とする半導体装置。
19. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor film is made of a material containing silicon.
【請求項20】 請求項1乃至18のいずれか一におい
て、前記半導体膜は、ガリウム砒素を含む材料からなる
ことを特徴とする半導体装置。
20. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor film is made of a material containing gallium arsenide.
【請求項21】 請求項1乃至20のいずれか一におい
て、前記ゲート絶縁膜は酸化珪素を含む材料からなるこ
とを特徴とする半導体装置。
21. The semiconductor device according to claim 1, wherein the gate insulating film is made of a material containing silicon oxide.
【請求項22】 請求項1乃至21のいずれか一におい
て、前記ゲート電極はリンが添加された多結晶シリコン
を含む材料からなることを特徴とする半導体装置。
22. The semiconductor device according to claim 1, wherein the gate electrode is made of a material containing polycrystalline silicon to which phosphorus is added.
【請求項23】 請求項1乃至22のいずれか一におい
て、前記半導体装置を有することを特徴とする電子機
器。
23. An electronic device according to claim 1, comprising the semiconductor device.
【請求項24】 請求項23において、前記電子機器
は、マイクロプロセッサー、マイクロコントローラ、マ
イクロコンピュータ又は半導体メモリーであることを特
徴とする電子機器。
24. The electronic device according to claim 23, wherein the electronic device is a microprocessor, a microcontroller, a microcomputer, or a semiconductor memory.
JP2000087697A 2000-01-01 2000-03-27 Semiconductor device Pending JP2000294799A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000087697A JP2000294799A (en) 2000-01-01 2000-03-27 Semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000087697A JP2000294799A (en) 2000-01-01 2000-03-27 Semiconductor device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3238710A Division JPH0555249A (en) 1991-08-26 1991-08-26 Formation of insulated gate semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000294799A true JP2000294799A (en) 2000-10-20

Family

ID=18603665

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000087697A Pending JP2000294799A (en) 2000-01-01 2000-03-27 Semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000294799A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100641482B1 (en) * 2002-09-17 2006-10-31 동부일렉트로닉스 주식회사 Method for forming a semiconductor gate line
KR101420600B1 (en) * 2006-12-05 2014-07-17 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 Semiconductor device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100641482B1 (en) * 2002-09-17 2006-10-31 동부일렉트로닉스 주식회사 Method for forming a semiconductor gate line
KR101420600B1 (en) * 2006-12-05 2014-07-17 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 Semiconductor device
US8853782B2 (en) 2006-12-05 2014-10-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR960000225B1 (en) Making method of insulated gate type semiconductor device
US5158903A (en) Method for producing a field-effect type semiconductor device
JP2707977B2 (en) MOS type semiconductor device and method of manufacturing the same
US20050212060A1 (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
US5654215A (en) Method for fabrication of a non-symmetrical transistor
JP2002033490A (en) Manufacturing method for soi-mos field-effect transistor
KR100414735B1 (en) A semiconductor device and A method for forming the same
JP3380516B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US20090096023A1 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2888462B2 (en) Method for manufacturing insulated gate semiconductor device
KR100586178B1 (en) Schottky barrier Tunnel Transsitor And Fabricating Method Thereof
JP2000294799A (en) Semiconductor device
JPH0766404A (en) Semiconductor device and producing method therefor
JP2888461B2 (en) Insulated gate semiconductor device and method of manufacturing the same
JPH0555249A (en) Formation of insulated gate semiconductor device
KR100415191B1 (en) Method for fabricating asymmetric cmos transistor
US6013554A (en) Method for fabricating an LDD MOS transistor
JPS6190465A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JPH02196434A (en) Manufacture of mos transistor
JP5408132B2 (en) Manufacturing method of MIS field effect transistor
KR100618313B1 (en) Cmos having elevated source/drain and method of fabricating thereof
JPS6153868B2 (en)
JPH0491481A (en) Mis field effect transistor
KR20000073372A (en) Fabricating method of semiconductor device
KR100418571B1 (en) Method for fabricating MOSFET with lightly doped drain structure