JP2001168332A - Halo structure used in transistor with feature of reduced size - Google Patents

Halo structure used in transistor with feature of reduced size

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JP2001168332A JP2000342866A JP2000342866A JP2001168332A JP 2001168332 A JP2001168332 A JP 2001168332A JP 2000342866 A JP2000342866 A JP 2000342866A JP 2000342866 A JP2000342866 A JP 2000342866A JP 2001168332 A JP2001168332 A JP 2001168332A
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halo
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チョイ セウンムー
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エー.ギニエッキ トロイ
Ma Hamad Amar
マ ハマド アマル
H E Pai
エッチ イー パイ
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lightly doped drain(LDD) structure and to provide its manufacturing method. SOLUTION: While the influence of a shadowing operation is reduced by using a process by this invention, impurities are implanted selectively into an integrated circuit which features a reduced size. Concretely, the invention is used so that an implanted object of a halo structure is formed in a field-effect transistor which features a reduced size.

Description

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

【0001】[0001]

【技術分野】本発明は、ハロー (halo) 構造とハロ
ー構造を製造する方法とに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a halo structure and a method for manufacturing a halo structure.

【0002】[0002]

【従来技術】集積回路においては、ゲート長を小さくす
るにつれて、ホットキャリアの影響により、金属酸化物
半導体電界効果トランジスタ (MOSFET) は、受容
できかねる動作特性を示すようになる。ホットキャリア
の影響を軽減する1つの方法は、軽度にドープされたド
レイン (ライトリードープトドレイン (LDD) )構造
を首尾一貫して使用することである。LDD構造におい
ては、ソース及びドレインは、ゆるい勾配のドーピング
特性を有する。チャネルに近接するソース領域及びドレ
イン領域では、ドーピングのレベルは低くなっており、
チャネルからより離れたソース領域及びドレイン領域
は、相対的に高い濃度でドープされている。高い濃度で
ドープされたソース領域及びドレイン領域は、ソース及
びドレインの近傍のチャネル領域の電界を小さくするよ
うに振る舞う。上記の漸減された電界により、チャネル
領域を覆っているゲート酸化物に注入されるホットキャ
リアが減少し、閾値の安定性が改善される。
2. Description of the Related Art In integrated circuits, as the gate length is reduced, the effects of hot carriers cause metal oxide semiconductor field effect transistors (MOSFETs) to exhibit unacceptable operating characteristics. One way to reduce the effects of hot carriers is to use a lightly doped drain (lightly doped drain (LDD)) structure consistently. In an LDD structure, the source and the drain have a gradual doping characteristic. In the source and drain regions adjacent to the channel, the level of doping is lower,
Source and drain regions further away from the channel are relatively heavily doped. The heavily doped source and drain regions act to reduce the electric field in the channel region near the source and drain. The reduced electric field reduces hot carriers injected into the gate oxide covering the channel region and improves threshold stability.

【0003】特徴的な寸法を小さくすることにより生ず
る他の問題は、"パンチスルー"として知られている短い
チャネルの影響である。パンチスルーは、ソース領域と
ドレイン領域とが近接することにより生ずる現象であ
る。チャネルの長さが短くなるにつれて、ソースとドレ
インのディプレッション領域の縁が近接する。基板内の
2箇所の接合部の空乏層の幅のほぼ合計までチャネルの
長さを減少させると、ディプレッション領域は、接触す
る。ディプレッション領域が接触することにより、キャ
リアのパンチスルーが生じる。キャリアのパンチスルー
が増大すると、電荷の制御が困難となり、トランジスタ
の機能性を損なわせる。
[0003] Another problem that arises from reducing characteristic dimensions is the effect of short channels known as "punch-through". Punch-through is a phenomenon that occurs when a source region and a drain region come close to each other. As the channel length decreases, the edges of the source and drain depletion regions become closer. When the channel length is reduced to approximately the sum of the widths of the depletion layers at the two junctions in the substrate, the depletion regions come into contact. The contact of the depletion region causes punch-through of the carrier. When the carrier punch-through increases, it becomes difficult to control the charge, which impairs the functionality of the transistor.

【0004】パンチスルーを減少させる技術の1つは、
ソース及びドレインのディプレッション領域に近接する
領域を選択的に逆極性にドープする方法である。上記の
方法は、基板に対して垂直な入射角で不純物イオンを被
覆注入することにより実行され、パンチスルーの問題を
軽減することが可能である。例えば、NMOSデバイス
では、pチャネルにp不純物を注入する。しかしなが
ら、被覆注入は、受容できかねるレベルまでチャネルを
ドーピングすることに帰する。結果として、閾値電圧が
大きくなり、チャネル内のキャリアの移動度が減少し、
駆動電流が小さくなる。
One of the techniques for reducing punch-through is
This is a method of selectively doping regions adjacent to the source and drain depletion regions to opposite polarities. The above method is performed by coating and implanting impurity ions at an angle of incidence perpendicular to the substrate, and can reduce the problem of punch-through. For example, in an NMOS device, a p-type impurity is implanted into a p-channel. However, coating implants result in doping the channel to an unacceptable level. As a result, the threshold voltage increases, the mobility of carriers in the channel decreases,
The drive current becomes smaller.

【0005】パンチスルーの影響を低減する被覆注入に
は、潜在的な欠点が存在するため、図5に示されている
構造が、ごく最近になって研究されている。ハロー構造
の注入物503は、軽度にドープされたソース領域50
1とドレイン領域502の内側の壁面にそれぞれ形成さ
れる。上記の注入は、大角度注入、すなわち、通常、基
板に対して垂直な方向から30゜ 又はそれ以上のオーダ
ーで基板に注入することにより実行される。より高濃度
にドープされたソース領域506及びドレイン領域50
7の形成の間のマスクとしてそれぞれスペーサを使用す
る。スペーサ505は、ゲート構造物508の何れかの
側面に形成され、ゲート構造物508は、ゲート酸化物
509を含む。ハロー構造の注入物の上記の選択的な配
置は、パンチスルーの影響を低減することを可能とし、
チャネルを過剰にドープするのを防止する。
Due to the potential drawbacks of coating injection that reduces the effects of punch-through, the structure shown in FIG. 5 has only recently been studied. The halo implant 503 comprises a lightly doped source region 50.
1 and the drain region 502. The above implants are performed by large angle implants, i.e., typically implanted into the substrate on the order of 30 degrees or more from a direction perpendicular to the substrate. Highly doped source and drain regions 506 and 50
Each uses a spacer as a mask during the formation of 7. Spacers 505 are formed on either side of the gate structure 508, and the gate structure 508 includes a gate oxide 509. The above selective arrangement of the halo-structured implant allows to reduce the effect of punch-through,
Prevents overdoping of the channel.

【0006】[0006]

【解決しようとする課題】図5に示されている構造は、
被覆注入を凌駕して明らかな利点を有するが、デバイス
を形成する際に、間隔又はゲート間の間隔をさらに減少
させることを必要とする。間隔を減少させる結果、ゲー
ト構造物等の隣接する構造物は、注入物が基板内の意図
する位置に達するのを妨げてしまう可能性がある。上記
の注入を妨げる効果は、図6を見てわかるようにシャド
ウイングと称される。
The structure shown in FIG.
It has obvious advantages over cladding implants, but requires that the spacing or gate-to-gate spacing be further reduced in forming the device. As a result of the reduced spacing, adjacent structures, such as gate structures, can prevent the implant from reaching its intended location in the substrate. The effect of preventing the above injection is called shadowing as can be seen in FIG.

【0007】図6を参照すると、間隔を減少させた近接
するゲート構造603が示されている。 (構造物から構
造物までの間隔"p"として示されている) ゲート間の間
隔を減少させて、要求される集積度を実現する。例え
ば、 (図6に"w"として示されている) ゲート長が0.
16μmのオーダーである場合には、pの値は、0.2
4μmのオーダーとなる。ゲート構造物603等の特徴
的部分の高さ ("h"として示されている) は、概ね0.
5μmのオーダーとなる。従って、構造物間の間隔と構
造物の相対的な高さとに起因して、垂直方向を基準とし
て比較的大きな角度での注入601は、隣接するポリシ
リコンゲート603により領域602でのシャドウイン
グを生じさせる。シャドウイングの結果として、陰にな
っている領域602にはハロー構造の注入物が効果的に
は配置されず、パンチスルーを低減する機能が害され
る。
Referring to FIG. 6, a closely spaced gate structure 603 is shown. The spacing between gates (shown as structure-to-structure spacing "p") is reduced to achieve the required degree of integration. For example, if the gate length (shown as "w" in FIG. 6) is 0.
If on the order of 16 μm, the value of p is 0.2
It is on the order of 4 μm. The height (shown as "h") of a feature, such as gate structure 603, is approximately 0.
It is on the order of 5 μm. Therefore, due to the spacing between the structures and the relative height of the structures, the implant 601 at a relatively large angle with respect to the vertical will cause shadowing in the region 602 by the adjacent polysilicon gate 603. Cause. As a result of shadowing, halo-structured implants are not effectively placed in the shadowed regions 602, impairing the ability to reduce punch-through.

【0008】従って、軽度にドープされたドレイン構造
にハロー構造の注入物を形成して、縮小された寸法を特
徴とするトランジスタ構造においてデバイスの機能を低
下させずにパンチスルーを効果的に低減する技術が要求
される。
Accordingly, a halo-structured implant is formed in a lightly doped drain structure to effectively reduce punch-through without degrading device functionality in a transistor structure characterized by reduced dimensions. Technology is required.

【0009】[0009]

【解決手段】本発明は、集積回路で使用するハロー構造
とその製造プロセスとに関する。本発明の1つの態様に
よれば、高くなっている特長的な部分が、基板上に形成
される。基板に対して概ね垂直である小さな角度の入射
方向で注入を行う。注入ステップでは、高くなっている
特長的な部分の真下の基板の領域には実質的に不純物を
注入しない。本発明は、縮小した寸法を特徴とする集積
回路のシャドウイングの影響を回避する。
The present invention relates to a halo structure used in an integrated circuit and a manufacturing process thereof. According to one aspect of the invention, a raised feature is formed on a substrate. The implantation is performed at a small angle of incidence that is generally perpendicular to the substrate. In the implantation step, substantially no impurities are implanted in the region of the substrate just below the elevated feature. The present invention avoids the effects of shadowing on integrated circuits featuring reduced dimensions.

【0010】本発明の他の態様によれば、0.25μm
又はより小さいオーダーの長さを有する高くなっている
特長的な部分が、基板上に配置される。高くなっている
特長的な部分の真下に部分的に配置されている不純物の
一部により基板の一部をドープする。
According to another aspect of the invention, 0.25 μm
Or a raised feature having a smaller order length is disposed on the substrate. A portion of the substrate is doped with a portion of the impurity that is partially disposed directly below the elevated feature.

【0011】[0011]

【実施の形態】添付されている図面を参酌することによ
り、以下の詳細な記載から本発明を最もよく理解するこ
とができるであろう。半導体業界の慣行に従って、様々
な特徴的部分は、必ずしも寸法どうりの比率では描かれ
ていないということを注記しておく。実際に、問題点を
明確にするために、様々な特徴部分の寸法は、任意に拡
大され、又は縮小されている。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention can be best understood from the following detailed description when taken in conjunction with the accompanying drawings. It is noted that, according to semiconductor industry practices, various features are not necessarily drawn to scale. Indeed, the dimensions of the various features have been arbitrarily expanded or reduced to clarify the problem.

【0012】簡潔にいうと、本発明は、軽度にドープさ
れたドレイン (LDD) 構造とその製造方法とに関す
る。図4に示されている例示的な実施形態においては、
ハロー303は、MOSFET100内に生成される。
図からわかるように、MOSFETは、チャネル108
を覆って配置されるゲート構造108を有する。303
は、ハローを示す。小角度の注入ステップを使用してハ
ローを形成する。続いて、アニールステップを実行し
て、ゲートの下にある201で示されている点に部分的
に不純物を拡散させる。ハローは、軽度にドープされた
ソース領域404及びドレイン領域401とチャネルと
の間に配置される。より高い濃度でドープされたソース
領域及びドレイン領域は、それぞれ、405及び402
に示されている。上記で検討されたように、小角度の注
入ステップとアニールステップは、縮小された寸法を特
徴とし、間隔を減少させたデバイスに、シャドウイング
の効果とチャネルへの受容できかねるドーピングとを回
避しつつ、ハローを形成することを可能とする。説明の
目的のために、ゲート長を0.25μm又はより小さく
することが可能であり、近接するゲート構造の間の間隔
は、0.35μmであるか又はより小さい。
Briefly, the present invention relates to a lightly doped drain (LDD) structure and a method of making the same. In the exemplary embodiment shown in FIG.
Halo 303 is generated in MOSFET 100.
As can be seen, the MOSFET is a channel 108
Having a gate structure 108 disposed over the gate electrode 108. 303
Indicates a halo. The halo is formed using a small angle implantation step. Subsequently, an annealing step is performed to partially diffuse the impurities to the point indicated by 201 below the gate. The halo is located between the lightly doped source and drain regions 404 and 401 and the channel. The more heavily doped source and drain regions are 405 and 402, respectively.
Is shown in As discussed above, the small angle implant and anneal steps are characterized by reduced dimensions to avoid shadowing effects and unacceptable doping of the channel in devices with reduced spacing. Meanwhile, it is possible to form a halo. For illustrative purposes, the gate length can be 0.25 μm or smaller, and the spacing between adjacent gate structures is 0.35 μm or less.

【0013】例示的な実施例は、NMOSFETについ
て図示されているが、本発明の原理を使用して、シャド
ウイングを回避するのを要求される集積回路に選択的に
配置される注入物を形成することも可能である。例え
ば、BiCMOSデバイス及びCMOSデバイスを含む
電界効果デバイスで本発明の原理を使用することが可能
であり、言うまでもないが、当業者であれば、他の構造
にも本発明の原理を使用することが可能である。高電子
移動度トランジスタ (HEMT) 等の金属半導体電界効
果トランジスタ (MESFET) 及び二次元電子ガス
(2DEG) デバイスを含む電界効果デバイスに本発明
の原理を使用することが可能である。さらに、高くなっ
ている特長的な部分の例としてゲートとゲート構造物と
を挙げたが、集積回路及びその製造過程で使用される他
の高くなっている特長的な部分に起因するシャドウイン
グを回避するのにも本発明の原理を使用することが可能
である。
Although the illustrative embodiment is illustrated for an NMOSFET, the principles of the present invention are used to form an implant that is selectively located in an integrated circuit where shadowing is required to be avoided. It is also possible. For example, the principles of the present invention can be used with BiCMOS devices and field effect devices, including CMOS devices, and, needless to say, those skilled in the art will be able to use the principles of the present invention with other structures. It is possible. Metal-semiconductor field-effect transistors (MESFETs) such as high electron mobility transistors (HEMTs) and two-dimensional electron gases
It is possible to use the principles of the present invention in field effect devices, including (2DEG) devices. Furthermore, while gates and gate structures have been given as examples of raised features, shadowing due to other raised features used in integrated circuits and their fabrication processes has been described. It is also possible to use the principles of the present invention to avoid it.

【0014】図1を参照すると、基板101は、ゲート
誘電体102とその上に形成されるゲート103とを有
する。ハードマスクが104で示されている。p型のハ
ロー構造を形成するための注入が105で示されてい
る。例示的な実施形態においては、注入の入射角は、基
板表面110に対して実質的に垂直であり、説明の便宜
上、注入の角度は、基板110に対する垂直方向に関し
て0乃至7゜のオーダーである。図1に示されている第
一の注入ステップは、p型のハロー構造の注入領域を生
じ、その注入領域においては、106で示されているよ
うに、注入物が、基板を覆ってチャネル領域108まで
延在している。
Referring to FIG. 1, a substrate 101 has a gate dielectric 102 and a gate 103 formed thereon. The hard mask is shown at 104. An implant for forming a p-type halo structure is shown at 105. In an exemplary embodiment, the angle of incidence of the implant is substantially perpendicular to the substrate surface 110, and for convenience of explanation, the angle of the implant is on the order of 0-7 ° with respect to the direction perpendicular to the substrate 110. . The first implantation step shown in FIG. 1 results in a p-type halo implant region in which the implant covers the substrate and, as shown at 106, covers the channel region. 108.

【0015】説明の便宜のため、基板101は、シリコ
ン、ゲルマニウム砒素、シリコンゲルマニウムその他の
適切な材料の半導体である。さらに、説明の便宜のた
め、基板は、p型であるとし、従って、ハロー構造の注
入物も、p型である。p型のハロー構造の注入物107
は、標準的なイオン注入技術により形成されるが、他の
技術を使用してハロー構造を形成することも可能であ
る。例として、15keVのエネルギーをもつ5×10
12/cm2の線量でホウ素又はBF2等のp型イオンを注入
する。図1に示されている実施形態においては、適切な
ハードマスク104は、p型の注入物がチャネル領域1
08をドープするのを防止する注入マスクとして機能す
る。従って、被覆注入によってチャネルがより高濃度に
ドープされるという問題を回避することが可能である。
For convenience of explanation, substrate 101 is a semiconductor of silicon, germanium arsenide, silicon germanium, or other suitable material. Further, for convenience of explanation, the substrate is assumed to be p-type, and therefore the halo implant is also p-type. P-type halo implant 107
Are formed by standard ion implantation techniques, but other techniques can be used to form the halo structure. As an example, 5 × 10 with 15 keV energy
Implanting p-type ions 2 such as boron or BF at a dose of 12 / cm 2. In the embodiment shown in FIG. 1, a suitable hard mask 104 is one in which a p-type implant is
It functions as an implantation mask for preventing doping of the element 08. Thus, it is possible to avoid the problem that the channel is more heavily doped by the coating injection.

【0016】本発明の注入ステップは、縮小したゲート
長と減少させた間隔とを有するLDDのハロー領域の形
成にはとりわけ有用である。例えば、ゲート長が0.2
5μmのオーダーで、間隔が0.35μmのオーダー
で、ゲート構造が0.5μmのオーダーの高さを有する
場合には、上記で検討したシャドウイングの効果は、ハ
ロー構造の形成にとってとりわけ有害となるであろう。
従って、デバイスの機能性を害することとなる。本発明
の注入角度は、上記で検討した減少した間隔を有する構
造でのシャドウイングの問題を考慮せずに、不純物の位
置を選択することを可能とする。さらに、以下で検討す
る拡散ステップは、不純物の位置を選択してハロー構造
を形成する際に有用である。
The implantation step of the present invention is particularly useful for forming halo regions in LDDs having reduced gate lengths and reduced spacing. For example, if the gate length is 0.2
If the gate structure has a height on the order of 5 μm, the spacing on the order of 0.35 μm and the gate structure on the order of 0.5 μm, the shadowing effect discussed above is particularly detrimental to the formation of halo structures. Will.
Therefore, the functionality of the device is impaired. The implantation angle of the present invention allows the location of the impurities to be selected without considering the shadowing problem in structures with reduced spacing discussed above. Further, the diffusion step discussed below is useful in selecting the location of impurities to form a halo structure.

【0017】ゲート長と間隔と高さの寸法は、単なる例
示としてのものであることに留意すべきであり、従っ
て、いっそう小さな寸法の構造に本発明を応用すること
が可能であることは、言うまでもない。例を挙げれば、
本発明を使用して、0.16μmのゲート長と、0.2
4μmの間隔と、0.5μmの高さに積層されたゲート
とを有するデバイスでのシャドウイングの問題を実質的
に回避することが可能である。繰り返すが、上記の寸法
は、例示のためのものであり、限定するためのものでは
ない。しかしながら、0.10μmのゲート長と、当業
者にとって周知である尺度の決まりにより決定されるよ
り小さな間隔とゲートの積層の高さとを有する集積回路
に本発明を使用することが想定される。結局のところ、
本明細書中の間隔なる用語は、2つ又はそれ以上の高く
なっている構造物の間の間隔を指す。
It should be noted that the gate length, spacing, and height dimensions are merely exemplary, and that it is possible to apply the present invention to smaller sized structures. Needless to say. For example,
Using the present invention, a gate length of 0.16 μm and 0.2
It is possible to substantially avoid the problem of shadowing in devices having 4 μm spacing and gates stacked at a height of 0.5 μm. Again, the above dimensions are for illustration and not limitation. However, it is envisaged to use the present invention in integrated circuits having gate lengths of 0.10 μm, smaller spacings and gate stack heights determined by rules of scale well known to those skilled in the art. After all,
The term spacing herein refers to the spacing between two or more raised structures.

【0018】図1の例示的な実施形態の注入ステップの
後で、側面からの拡散ステップによりハロー領域を拡張
する。図2に示されている例示的な実施形態において
は、ゲート酸化物102の下方の点201までハロー構
造の注入物を横に拡張する。実際には、急速な熱アニー
ル (RTA) ステップにより上記の拡散ステップを実行
する。急速な熱アニール法は、拡散の深度の適正な制御
を可能とし、その熱の蓄積度は、他の選択可能な技術と
比較してより小さなものとなる。一例として、RTA法
は、10乃至20秒間の長さで950℃の温度で実行さ
れる。アニールステップにより、p型のハロー構造の注
入物303は、点201まで横に拡張される。従って、
チャネル108と軽度にドープされたソース領域及びド
レイン領域との間に逆極性にドープされたハロー構造を
効果的に配置することが可能である。それによって、経
度にドープされたドレイン領域及び軽度にドープされた
ソース領域の配置が適正なものとなる。
After the implantation step of the exemplary embodiment of FIG. 1, the halo region is extended by a lateral diffusion step. In the exemplary embodiment shown in FIG. 2, the halo implant is extended laterally to a point 201 below the gate oxide 102. In practice, the diffusion step described above is performed by a rapid thermal anneal (RTA) step. The rapid thermal anneal method allows for proper control of the depth of diffusion, and its heat build-up is smaller compared to other selectable technologies. As an example, the RTA method is performed at a temperature of 950 ° C. for a length of 10 to 20 seconds. By the annealing step, the implant 303 having the p-type halo structure is expanded laterally to the point 201. Therefore,
An oppositely doped halo structure can be effectively placed between the channel 108 and the lightly doped source and drain regions. This ensures proper placement of the longitude doped drain regions and the lightly doped source regions.

【0019】図3は、軽度にドープされたソース領域及
びドレイン領域の標準的なイオン注入300による形成
を示している。この例示的な実施形態においては、デバ
イスは、NMOSFETであり、n型の不純物を注入し
て、軽度にドープされたソース及びドレインを形成す
る。図3をみてわかるように、ゲート酸化物102の下
方の点201まで完全にp型のハロー領域を横方向に拡
散させると、軽度にドープされたドレイン領域301お
よび軽度にドープされたソース領域304にごく近接し
てハロー構造を形成することが可能となる。結局のとこ
ろ、本発明のハロー構造は、より下方の領域302を含
んでもよいので、在来型のハロー構造とは異なる。上記
のより低い領域302は、LDD領域を形成するのに先
立ってハロー領域を形成するという本発明の事情により
必然的に生じるものである。図5を参照してわかるよう
に、上記のことは、ゆるい勾配のドーピング特性を持つ
ソース及びドレイン領域とスペーサとを形成した後にハ
ロー構造を形成する従来技術の構造と明確に対照を為す
ものである。
FIG. 3 shows the formation of a lightly doped source and drain region by standard ion implantation 300. In this exemplary embodiment, the device is an NMOSFET and is implanted with n-type impurities to form lightly doped sources and drains. As can be seen in FIG. 3, the lateral diffusion of the p-type halo region completely to the point 201 below the gate oxide 102 results in a lightly doped drain region 301 and a lightly doped source region 304. It becomes possible to form a halo structure very close to the halo structure. After all, the halo structure of the present invention differs from a conventional halo structure because it may include a lower region 302. The lower region 302 described above is inevitably generated due to the circumstances of the present invention in which a halo region is formed before forming an LDD region. As can be seen with reference to FIG. 5, this is in sharp contrast to prior art structures which form a halo structure after forming source and drain regions and spacers with a gradual doping profile. is there.

【0020】図4は、本発明のLDD構造の例示的な実
施形態を示している。例えば、標準的なイオン注入によ
りドーピングステップを実行して、より高濃度にドープ
されたソース領域402及びより高濃度にドープされた
ドレイン領域405をそれぞれ形成する。上記のドーピ
ングステップは、在来型のスペーサ403とマスクとし
てハードマスク104とを使用する。当業者であれば、
更なる処理を実行することが可能であるということを認
識するであろう。
FIG. 4 shows an exemplary embodiment of the LDD structure of the present invention. For example, a doping step is performed by standard ion implantation to form a more heavily doped source region 402 and a more heavily doped drain region 405, respectively. The above doping step uses a conventional spacer 403 and a hard mask 104 as a mask. If you are skilled in the art,
It will be appreciated that further processing can be performed.

【0021】最後に、前記のように、選択されている例
示的な実施形態は、NMOSデバイスについて描写され
ている。上記の構造においては、基板は、p型であり、
ハロー注入物は、p型であり、軽度にドープされたドレ
イン領域とソース領域は、n型であり、高濃度にドープ
されたソース領域とドレイン領域は、n型である。ドー
ピングの濃度は、一般的には、当業者が考える標準的な
レベルである。ハロー注入は、一例として、少なくとも
1×1016であり、1×1018と同程度の大きさであっ
てもよい。結局、本発明を使用してPMOSデバイスを
製造することが可能である。PMOSデバイスは、NM
OSデバイスと構造上本質的に同一であり、実質的に同
様の方法で製造可能である。もちろん、NMOSデバイ
スでは、基板、チャネル、軽度にドープされたソース領
域及びドレイン領域、高濃度にドープされたソース領域
及びドレイン領域、ハロー注入物等の伝導度又は極性
は、逆になることは言うまでもない。
Finally, as noted above, the selected exemplary embodiment is depicted for an NMOS device. In the above structure, the substrate is p-type,
The halo implant is p-type, the lightly doped drain and source regions are n-type, and the heavily doped source and drain regions are n-type. The concentration of doping is generally at a standard level as will be appreciated by those skilled in the art. The halo implantation is, for example, at least 1 × 10 16 and may be as large as 1 × 10 18 . Finally, it is possible to fabricate PMOS devices using the present invention. PMOS device is NM
It is essentially identical in structure to an OS device and can be manufactured in a substantially similar manner. Of course, in NMOS devices, the conductivity or polarity of the substrate, channel, lightly doped source and drain regions, heavily doped source and drain regions, halo implants, etc. are, of course, reversed. No.

【0022】本発明は、詳細に説明されてきたが、本明
細書の基本的な記載事項についての修正及び変更が当業
者により為され得ることの範囲内にあるということは、
明らかである。上記の修正及び変更が、シャドウイング
の有害な影響を受けずにハロー領域を形成するプロセス
に帰するという範囲内であれば、本発明の範囲内にある
と解される。
Although the present invention has been described in detail, it is to be understood that modifications and alterations to the basic description herein are within the purview of those skilled in the art.
it is obvious. To the extent that the above modifications and alterations are attributable to the process of forming a halo region without the deleterious effects of shadowing, it is understood to be within the scope of the present invention.

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

【図1】ハロー注入を示している本発明の例示的な実施
形態の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an exemplary embodiment of the present invention showing halo implantation.

【図2】熱アニールによる横方向の拡散を示している本
発明の例示的な実施形態の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of an exemplary embodiment of the present invention showing lateral diffusion due to thermal annealing.

【図3】軽度にドープされたソース領域及びドレイン領
域の形勢を示している本発明の例示的な実施形態の断面
図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of an exemplary embodiment of the present invention showing the configuration of lightly doped source and drain regions.

【図4】ハロー領域と共にゆるい勾配のドーピング特性
を持つソース領域及びドレイン領域を示している本発明
の例示的な実施形態の断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of an exemplary embodiment of the present invention showing source and drain regions having a gradual doping profile with halo regions.

【図5】被覆注入を行う従来技術のトランジスタの断面
図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a prior art transistor performing cladding injection.

【図6】従来技術の構造の断面図である。FIG. 6 is a sectional view of a prior art structure.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ティモスィ エドワード ドイル アメリカ合衆国 32822 フロリダ,オー ランド,ガトリン アヴェニュー 722 5785 (72)発明者 トロイ エー.ギニエッキ アメリカ合衆国 34746 フロリダ,キッ シミー,ノース ステワート ストリート 2353 (72)発明者 アマル マ ハマド アメリカ合衆国 32828 フロリダ,オー ランド,フィッツウィリアム ウエイ 507 (72)発明者 パイ エッチ イー アメリカ合衆国 32837 フロリダ,オー ランド,オスプレイ リンクス ロード 14024 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Timothy Edward Doyle United States 32822 Florida, Orlando, Gatlin Avenue 722 5785 (72) Inventor Troy A. Guinieck United States 34746 Florida, Kissimmee, North Stewart Street 2353 (72) Inventor Amal Ma Hamad United States 32828 Florida, Orlando, Fitzwilliam Way 507 (72) Inventor Pie etch E United States 32837 Florida, Orlando, Osprey Links Road 14024

Claims (30)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 集積回路を製造する方法であって、 高くなっている特徴部を基板上に形成するステップと、 該基板に対して実質的に垂直な角度で不純物を注入する
ステップとを含み、該不純物は、該高くなっている特徴
部の下には注入されない方法。
1. A method of manufacturing an integrated circuit, comprising: forming a raised feature on a substrate; and implanting an impurity at an angle substantially perpendicular to the substrate. The method wherein the impurities are not implanted under the raised features.
【請求項2】 請求項1に記載の方法において、該高く
なっている特徴部は、ゲートを含む方法。
2. The method of claim 1, wherein the raised feature comprises a gate.
【請求項3】 請求項2に記載の方法において、該ゲー
トは、0.25μm又はより小さな長さを有する方法。
3. The method of claim 2, wherein said gate has a length of 0.25 μm or less.
【請求項4】 請求項2に記載の方法において、該ゲー
トは、その上に形成されるハードマスクを有し、該ハー
ドマスクは、該不純物がチャネルに注入されるのを防ぐ
方法。
4. The method of claim 2, wherein the gate has a hard mask formed thereon, the hard mask preventing the impurity from being implanted into the channel.
【請求項5】 請求項2に記載の方法において、該基板
上に配置される該ゲートは、近接するゲートから0.3
5μm又はより小さな間隔だけ離れている方法。
5. The method according to claim 2, wherein the gate disposed on the substrate is located at a distance of 0.3 from an adjacent gate.
Methods separated by 5 μm or less.
【請求項6】 請求項2に記載の方法において、該不純
物を注入してハロー領域を形成する方法。
6. The method according to claim 2, wherein the impurity is implanted to form a halo region.
【請求項7】 請求項6に記載の方法において、該ハロ
ー領域は、チャネルとドレイン領域との間に配置される
方法。
7. The method of claim 6, wherein said halo region is located between a channel and a drain region.
【請求項8】 請求項2に記載の方法において、アニー
ルステップを実行して、該ゲートの下に部分的に該不純
物を拡散させる方法。
8. The method of claim 2, wherein an annealing step is performed to partially diffuse said impurities under said gate.
【請求項9】 請求項1に記載の方法において、該実質
的に垂直な角度は、該基板に対する垂直方向に関して7
度又はより小さな角度である方法。
9. The method of claim 1, wherein the substantially perpendicular angle is 7 degrees with respect to a direction perpendicular to the substrate.
A method that is in degrees or smaller angles.
【請求項10】 請求項7に記載の方法において、該ド
レイン領域は、該ハロー領域に近接する軽度にドープさ
れた領域を含む方法。
10. The method of claim 7, wherein said drain region comprises a lightly doped region adjacent said halo region.
【請求項11】 請求項6に記載の方法において、該ハ
ロー領域は、チャネルとソース領域との間に配置される
方法。
11. The method of claim 6, wherein said halo region is located between a channel and a source region.
【請求項12】 請求項11に記載の方法において、該
ソース領域は、軽度にドープされた領域を含む方法。
12. The method according to claim 11, wherein the source region comprises a lightly doped region.
【請求項13】 集積回路を製造する方法であって、 基板上に少なくとも2つの高くなっている特徴部を形成
するステップを含み、該高くなっている特徴部は、0.
35μm又はより小さなオーダーの間隔を有し、該方法
は、さらに、 該基板に対して実質的に垂直な角度で不純物を注入する
ステップを含む方法。
13. A method of manufacturing an integrated circuit, the method comprising forming at least two raised features on a substrate, wherein the raised features include:
A method having a spacing on the order of 35 μm or less, the method further comprising implanting impurities at an angle substantially perpendicular to the substrate.
【請求項14】 請求項13に記載の方法において、該
少なくとも2つの高くなっている特徴部のうちの1つ
が、ゲートを含む方法。
14. The method of claim 13, wherein one of the at least two raised features comprises a gate.
【請求項15】 請求項14に記載の方法において、該
ゲートは、0.25μm又はより小さな長さを有する方
法。
15. The method according to claim 14, wherein the gate has a length of 0.25 μm or less.
【請求項16】 請求項14に記載の方法において、不
純物は、該ゲートの下には注入されない方法。
16. The method according to claim 14, wherein no impurities are implanted under the gate.
【請求項17】 請求項16に記載の方法において、ア
ニールステップを実行して、該ゲートの下に部分的に該
不純物を拡散させる方法。
17. The method of claim 16, wherein an annealing step is performed to partially diffuse the impurities under the gate.
【請求項18】 請求項14に記載の方法において、該
不純物が、ハロー構造を形成する方法。
18. The method of claim 14, wherein said impurities form a halo structure.
【請求項19】 請求項18に記載の方法において、該
ハロー構造は、チャネルとドレイン領域との間に配置さ
れる方法。
19. The method of claim 18, wherein said halo structure is located between a channel and a drain region.
【請求項20】 請求項19に記載の方法において、該
ドレイン領域は、軽度にドープされた領域を含む方法。
20. The method of claim 19, wherein said drain region comprises a lightly doped region.
【請求項21】 集積回路であって、 基板上の高くなっている特徴部と、該基板内と該高くな
っている特徴部の下の一部とに配置されるドープされた
領域とを含み、該高くなっている特徴部は、0.25μ
m又はより小さな長さを有する集積回路。
21. An integrated circuit, comprising: a raised feature on a substrate; and a doped region disposed in the substrate and a portion below the raised feature. The raised feature is 0.25μ
An integrated circuit having a length of m or less.
【請求項22】 請求項21に記載の集積回路におい
て、該高くなっている特徴部は、ゲートを含む集積回
路。
22. The integrated circuit of claim 21, wherein said raised feature includes a gate.
【請求項23】 請求項22に記載の集積回路におい
て、チャネルは、該ゲートの下の基板内に配置され、該
ドープされた領域は、該チャネルとドレイン領域との間
に配置される集積回路。
23. The integrated circuit according to claim 22, wherein a channel is located in the substrate below the gate and the doped region is located between the channel and a drain region. .
【請求項24】 請求項23に記載の集積回路におい
て、該ドープされた領域は、ハロー構造であり、該ドレ
イン領域は、軽度にドープされた領域を含む集積回路。
24. The integrated circuit of claim 23, wherein said doped region has a halo structure and said drain region includes a lightly doped region.
【請求項25】 請求項21に記載の集積回路におい
て、近接する高くなっている特徴部が、該基板上に配置
され、該高くなっている特徴部は、0.35μm又はよ
り小さな間隔を有する集積回路。
25. The integrated circuit of claim 21, wherein adjacent raised features are disposed on the substrate, wherein the raised features have a spacing of 0.35 μm or less. Integrated circuit.
【請求項26】 集積回路であって、 基板上に配置された少なくとも2つの高くなっている特
徴部を含み、該高くなっている特徴部は、0.35μm
又はより小さいオーダーの間隔を有し、該集積回路は、
さらに、 該基板内に配置されるドープされた領域を含み、該ドー
プされた領域のうちの1つが、該高くなっている特徴部
の各々の下に部分的に配置される集積回路。
26. An integrated circuit, comprising at least two raised features disposed on a substrate, wherein the raised features have a height of 0.35 μm.
Or a smaller order spacing, wherein the integrated circuit comprises:
Further, an integrated circuit including a doped region disposed in the substrate, wherein one of the doped regions is partially disposed under each of the raised features.
【請求項27】 請求項26に記載の集積回路におい
て、該少なくとも2つの高くなっている特徴部のうちの
1つが、ゲートを含む集積回路。
27. The integrated circuit of claim 26, wherein one of said at least two raised features includes a gate.
【請求項28】 請求項27に記載の集積回路におい
て、該ゲートは、0.25μm又はより小さな長さを有
する集積回路。
28. The integrated circuit according to claim 27, wherein the gate has a length of 0.25 μm or less.
【請求項29】 請求項28に記載の集積回路におい
て、該ゲートの下に部分的に配置される該ドープされた
領域は、ハロー構造である集積回路。
29. The integrated circuit according to claim 28, wherein the doped region partially disposed below the gate has a halo structure.
【請求項30】 請求項29に記載の集積回路におい
て、該ハロー構造は、チャネルとドレイン領域との間に
配置される集積回路。
30. The integrated circuit according to claim 29, wherein said halo structure is located between a channel and a drain region.
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