JP2001250945A - Semiconductor device and its manufacturing method - Google Patents

Semiconductor device and its manufacturing method

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JP2001250945A
JP2001250945A JP2000063040A JP2000063040A JP2001250945A JP 2001250945 A JP2001250945 A JP 2001250945A JP 2000063040 A JP2000063040 A JP 2000063040A JP 2000063040 A JP2000063040 A JP 2000063040A JP 2001250945 A JP2001250945 A JP 2001250945A
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JP
Japan
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layer
semiconductor device
type
ldd
layers
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Application number
JP2000063040A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideji Fujiwara
秀二 藤原
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device which suppresses an implanted p-type impurity for forming a pocket layer from diffusing in LDD layer ends and the LDD layer interior. SOLUTION: The semiconductor device having an LDD structure comprises a first diffused layer 4c formed with an n-type impurity at a low concentration, second diffused layers 4e, 5e formed with an n-type impurity at a high concentration, and pocket implanted layers 4d, 5d on a p-type semiconductor substrate 1. After forming gate electrodes 3, nitrogen ion implantation and heat treatment are made to introduce nitrogen, thereby forming nitride layers 4b, 5b.

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】この発明は半導体装置及びそ
の製造方法に関する。
The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、LSI(大規模集積回路)の高集
積化及び高速化のために素子の微細化が急速に図られて
いる。金属−酸化膜−半導体からなる電界効果トランジ
スタ(以下、MOSFETという。)等の電界効果型半
導体装置では、素子の微細化に伴ってリーク電流が増大
し、ホットキャリアによる素子特性の劣化が大きくなっ
ている。
2. Description of the Related Art In recent years, elements have been rapidly miniaturized in order to achieve high integration and high speed of LSI (Large Scale Integrated Circuit). In a field-effect semiconductor device such as a field-effect transistor (hereinafter, referred to as a MOSFET) composed of a metal-oxide film-semiconductor, a leak current increases with miniaturization of an element, and deterioration of element characteristics due to hot carriers increases. ing.

【0003】これらを抑制するために、LDD(Lig
htly Doped Drain)層又はソース/ド
レインエクステンション層(以下、LDD層という。)
と呼ばれる構造が用いられている。更に、リーク電流を
抑制するために、LDD層の下部にポケット注入層ある
いはハロー注入層(以下、ポケット注入層という。)と
呼ばれる構造が用いられる。
In order to suppress these, LDD (Lig)
htly Doped Drain) layer or source / drain extension layer (hereinafter referred to as LDD layer).
A structure called is used. Further, in order to suppress a leak current, a structure called a pocket injection layer or a halo injection layer (hereinafter, referred to as a pocket injection layer) is used below the LDD layer.

【0004】図3は、LDD層とポケット注入層を用い
た従来のN型MOSFETの構造を示す模式的断面図で
ある。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing the structure of a conventional N-type MOSFET using an LDD layer and a pocket injection layer.

【0005】このような構造のMOSFETは、例え
ば、IEDM Tech.Dig.,1990,pp.
215−218に示されている。
A MOSFET having such a structure is disclosed in, for example, IEDM Tech. Dig. , 1990, pp.
215-218.

【0006】図3に従いN型MOSFETについて説明
する。図3に示すように、p型単結晶シリコン基板1
に、ゲート酸化膜2及びポリシリコンからなるゲート電
極3が形成され、所定間隔を隔ててソース領域4及びド
レイン領域5が形成されている。ソース領域4とドレイ
ン領域5との間におけるシリコン基板1の領域がチャネ
ル領域6となる。ソース領域4は、n-層からなるLD
D層4aと、p-層からなるポケット注入層4bと、n+
層からなる高濃度拡散層4cにより構成される。ドレイ
ン領域5は、n−層からなるLDD層5aと、p-層か
らなるポケット注入層5bと、n+層からなる高濃度拡
散層5cにより構成される。なお、ゲート電極3の側壁
には高濃度拡散層4c、5cを形成するためのサイドウ
ォール3aが設けられている。
An N-type MOSFET will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, a p-type single crystal silicon substrate 1
A gate oxide film 2 and a gate electrode 3 made of polysilicon are formed, and a source region 4 and a drain region 5 are formed at predetermined intervals. The region of the silicon substrate 1 between the source region 4 and the drain region 5 becomes the channel region 6. The source region 4, n - a layer LD
A D layer 4a, a pocket injection layer 4b made of ap layer, and n +
It is composed of a high concentration diffusion layer 4c composed of a layer. Drain region 5, and the LDD layer 5a composed of the n- layer, p - the pocket implantation layer 5b consisting of a layer composed of a high-concentration diffusion layer 5c made of n + layer. Note that a side wall 3a for forming the high concentration diffusion layers 4c, 5c is provided on the side wall of the gate electrode 3.

【0007】図3のMOSFETにおいて、ドレイン領
域5とソース領域4との間にドレイン電圧を印加した際
に、LDD層5aによりドレイン領域5の端部近傍で生
じる電界の急激な増加が抑制される。特に、LDD層5
aの端部の不純物分布をなだらかにすることで、電界の
増加を抑制することができる。それにより、ホットキャ
リア発生の抑制が実現される。
In the MOSFET of FIG. 3, when a drain voltage is applied between the drain region 5 and the source region 4, the LDD layer 5a suppresses a sharp increase in the electric field generated near the end of the drain region 5. . In particular, the LDD layer 5
By making the impurity distribution at the end of a gentle, it is possible to suppress an increase in the electric field. Thereby, suppression of hot carrier generation is realized.

【0008】また、ポケット注入層5bにより、LDD
層5aと高濃度拡散層5cの拡がりが抑制される。それ
により、ドレイン領域5とソース領域4との間にドレイ
ン電圧を印加した際に、ドレイン電圧によって形成され
る空乏層の拡がりが抑制されるため、リーク電流を抑制
できる。
The pocket injection layer 5b allows the LDD to be formed.
The spread of the layer 5a and the high concentration diffusion layer 5c is suppressed. Thereby, when a drain voltage is applied between the drain region 5 and the source region 4, the expansion of a depletion layer formed by the drain voltage is suppressed, so that a leak current can be suppressed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の製造方法
では、ポケット注入層を形成するために注入されたp型
の不純物がLDD層の端部近傍のチャネル領域に拡散す
るため、LDD層のn型不純物と重なり合うことにな
り、LDD層端部の不純物分布が急峻になる。このた
め、LDD層を形成することによるホットキャリア発生
の抑制効果を十分利用することができないという問題が
あった。
In the above-described conventional manufacturing method, the p-type impurity implanted to form the pocket injection layer diffuses into the channel region near the end of the LDD layer. As a result, the impurity distribution at the end of the LDD layer becomes steep. Therefore, there is a problem that the effect of suppressing the generation of hot carriers by forming the LDD layer cannot be sufficiently utilized.

【0010】また、上記の従来の製造方法では、ポケッ
ト注入層を形成するために注入されたp型の不純物がL
DD層内部にも拡散するため、LDD層のn型不純物と
重なり合うことになり、LDD層の抵抗が上昇し、ソー
ス・ドレイン間に流れる電流が減少するという問題があ
った。
In the above-described conventional manufacturing method, the p-type impurity implanted to form the pocket injection layer is L-type.
Since the impurity also diffuses into the DD layer, it overlaps with the n-type impurity of the LDD layer, so that the resistance of the LDD layer increases and the current flowing between the source and the drain decreases.

【0011】この発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、ポケット注入層を形成するために注入されたp型の
不純物が、LDD層端部、及びLDD層内部に拡散する
ことを抑制した半導体装置及びその製造方法を提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and suppresses diffusion of a p-type impurity implanted for forming a pocket injection layer into an end portion of an LDD layer and inside the LDD layer. It is an object to provide a semiconductor device and a method for manufacturing the same.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この発明の半導体装置
は、一導電型半導体基板または半導体層に、他導電型不
純物で形成された低濃度の第1の拡散層と、他導電型不
純物で形成された高濃度の第2の拡散層と、を備えた半
導体装置において、半導体基板または半導体層の表面に
窒素が導入された窒化層が形成されていることを特徴と
する。
According to the present invention, a semiconductor device or a semiconductor layer of one conductivity type has a first diffusion layer of low concentration formed of impurities of another conductivity type and a semiconductor layer or a semiconductor layer of another conductivity type. And a high-concentration second diffusion layer, wherein a nitride layer in which nitrogen is introduced is formed on a surface of the semiconductor substrate or the semiconductor layer.

【0013】前記窒化層は低濃度の第1の拡散層側より
チャネル側に張り出して設けるように構成すると良い。
It is preferable that the nitride layer is provided so as to protrude from the low-concentration first diffusion layer side to the channel side.

【0014】また、この発明は、上記した構成におい
て、p型半導体基板または半導体層に、p型不純物で形
成されたポケット注入層をさらに備えるように構成でき
る。
Further, according to the present invention, in the above structure, the p-type semiconductor substrate or the semiconductor layer may be further provided with a pocket injection layer formed of a p-type impurity.

【0015】また、この発明の製造方法は、前記のいず
れかに記載の半導体装置の製造方法であって、ゲート電
極形成後、窒素イオン注入と熱処理によって窒素の導入
を行い、前記窒化層を形成することを特徴とする。
Further, according to a manufacturing method of the present invention, there is provided the method of manufacturing a semiconductor device according to any one of the above, wherein after forming the gate electrode, nitrogen is introduced by nitrogen ion implantation and heat treatment to form the nitride layer. It is characterized by doing.

【0016】また、この発明の製造方法は、前記のいず
れかに記載の半導体装置の製造方法であって、ゲート電
極形成後、窒素を含む雰囲気中での熱処理により窒化処
理を行い、前記窒化層を形成することを特徴とする。
The manufacturing method according to the present invention is the method for manufacturing a semiconductor device according to any one of the above, wherein after forming the gate electrode, a nitriding treatment is performed by heat treatment in an atmosphere containing nitrogen. Is formed.

【0017】上記した構成によれば、基板又は半導体層
表面に窒素が導入された窒化層を形成することによっ
て、ポケット注入層を形成するために注入された一導電
型(p型)の不純物及び基板内の一導電型(p型)不純
物が、低濃度の第1の拡散層とチャネル領域の境界付近
に拡散することが少なくなるため、低濃度の第1の拡散
層端部の不純物が急峻になることがない。これにより、
低濃度の第1の拡散層によるホットキャリア発生の十分
な抑制効果が得られる。
According to the above-described structure, by forming the nitride layer into which nitrogen is introduced on the surface of the substrate or the semiconductor layer, one conductivity type (p-type) impurities and impurities implanted to form the pocket injection layer are formed. Since one conductivity type (p-type) impurity in the substrate is less likely to diffuse near the boundary between the low concentration first diffusion layer and the channel region, the impurity at the end of the low concentration first diffusion layer is sharp. Never be. This allows
A sufficient effect of suppressing the generation of hot carriers by the low concentration first diffusion layer can be obtained.

【0018】また、基板又は半導体層表面に窒素が導入
された窒化層を形成することによって、ポケット注入層
を形成するために注入された一導電型(p型)の不純物
及び基板内の一導電型(p型)不純物が低濃度の第1の
拡散層内部に拡散することが少なくなるため、低濃度の
第1の拡散層の抵抗の上昇を抑制できる。
Further, by forming a nitride layer into which nitrogen is introduced on the surface of the substrate or the semiconductor layer, one conductivity type (p-type) impurities implanted to form a pocket injection layer and one conductivity type in the substrate are formed. Since the type (p-type) impurity is less likely to diffuse into the low concentration first diffusion layer, an increase in resistance of the low concentration first diffusion layer can be suppressed.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
き、図面を参照して説明する。なお、従来例と同一部分
には同一符号を付す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same parts as those of the conventional example are denoted by the same reference numerals.

【0020】(第1の実施形態)図1は、この発明の第
1の実施形態におけるMOSFETの製造方法を工程別
に示す断面図である。
(First Embodiment) FIG. 1 is a sectional view showing a method of manufacturing a MOSFET according to a first embodiment of the present invention for each process.

【0021】まず、図1(a)に示すように、p型シリ
コン単結晶基板1上に、熱酸化により二酸化シリコン
(SiO2)からなる膜厚2〜10nmのゲート酸化膜
2を形成し、その後、CVD法によりP(リン)等の不
純物をドープしたドープドポリシリコンからなる膜厚1
00〜200nmのゲート電極3を形成する。このゲー
ト電極のゲート長は0.1〜0.5μmである。
First, as shown in FIG. 1A, a 2-10 nm-thick gate oxide film 2 made of silicon dioxide (SiO 2 ) is formed on a p-type silicon single crystal substrate 1 by thermal oxidation. Thereafter, a film thickness 1 of doped polysilicon doped with an impurity such as P (phosphorus) by a CVD method.
A gate electrode 3 having a thickness of 00 to 200 nm is formed. The gate length of this gate electrode is 0.1 to 0.5 μm.

【0022】次に、ゲート電極3の両側のシリコン基板
1に、窒素注入層4a、5aを、それぞれイオン注入に
より形成する。窒素の注入エネルギーは0.1keV〜
50keVであり、ドーズ量は1×1011〜1×1016
cm-2である。
Next, nitrogen implantation layers 4a and 5a are formed on the silicon substrate 1 on both sides of the gate electrode 3 by ion implantation. Nitrogen implantation energy is 0.1keV ~
50 keV, and the dose amount is 1 × 10 11 to 1 × 10 16.
cm -2 .

【0023】また、窒素注入層4a、5aは、図1
(c)に示されたLDD層4cと5cよりもチャネル領
域6側に張り出すことが望ましく、窒素は斜め方向に注
入される。この斜め方向からの窒素注入は、窒素注入層
4a、5aのチャネル領域側への張り出し方が等しくな
るように、ウエハを回転させて行う必要があり、ウエハ
を90度ずつ4回回転させて行う等して形成する。
Further, the nitrogen injection layers 4a, 5a
It is preferable that the LDD layers 4c and 5c shown in FIG. 3C protrude toward the channel region 6 side, and nitrogen is injected in an oblique direction. The nitrogen injection from the oblique direction must be performed by rotating the wafer so that the nitrogen injection layers 4a and 5a project in the channel region side equally, and the wafer is rotated 90 degrees four times. And so on.

【0024】次に、図1(b)に示すように、シリコン
基板1を酸化することにより、図1(a)の工程で注入
した窒素を、酸化膜と基板の界面に拡散させ、窒化層4
b、5bを形成する。酸化膜厚は、1〜20nmであ
る。なお、シリコン基板を酸化せずに熱処理を行うだけ
でも、同様の効果が得られる。この場合、窒素雰囲気中
で800℃、1時間などの熱処理を行えばよい。
Next, as shown in FIG. 1 (b), by oxidizing the silicon substrate 1, the nitrogen implanted in the step of FIG. 1 (a) is diffused at the interface between the oxide film and the substrate to form a nitride layer. 4
b and 5b are formed. The oxide film thickness is 1 to 20 nm. Note that the same effect can be obtained only by performing the heat treatment without oxidizing the silicon substrate. In this case, heat treatment may be performed at 800 ° C. for one hour in a nitrogen atmosphere.

【0025】次に、図1(c)に示すように、ゲート電
極3の両側のシリコン基板1に、n -層からなるLDD
層4c、5cを形成するためにAs(ヒ素)を、ポケッ
ト注入層4d、5dを形成するためにB(ボロン)を、
それぞれイオン注入する。LDD層4cと5cとの間の
領域がチャネル領域6となる。
Next, as shown in FIG.
N on the silicon substrate 1 on both sides of the pole 3 -LDD consisting of layers
As (arsenic) is used to form layers 4c and 5c in a pocket.
B (boron) to form the injection layers 4d and 5d
Each is ion-implanted. Between the LDD layers 4c and 5c
The region becomes the channel region 6.

【0026】Asの注入エネルギーは、1keV〜20
0keVであり、ドーズ量は1×1012〜1×1016
-2である。Asの代わりに、P(リン)、Sb(アン
チモン)を用いることもできる。
The implantation energy of As is 1 keV to 20
0 keV, and the dose amount is 1 × 10 12 to 1 × 10 16 c
m- 2 . Instead of As, P (phosphorus) and Sb (antimony) can be used.

【0027】また、Bの注入エネルギーは、0.1ke
V〜50keVであり、LDD層4c、5cの下部に注
入されるように選ぶ。ドーズ量は1×1011〜1×10
15cm-2である。Bの代わりに、In(インジウム)を
用いることもできる。
The implantation energy of B is 0.1 ke
V to 50 keV, and are selected so as to be implanted below the LDD layers 4c and 5c. Dose amount is 1 × 10 11 to 1 × 10
15 cm -2 . Instead of B, In (indium) can be used.

【0028】この後、図1(d)に示すように、シリコ
ン基板1の全面に膜厚50〜300nmのCVD法によ
りSiO2膜を堆積形成し、エッチングを行うことによ
りゲート電極3の両側面にサイドウォールスペーサ3a
を形成する。更に、AsまたはPのイオン注入によりソ
ース領域4及びドレイン領域5にn+層からなる高濃度
拡散層4e、5eを形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 1 (d), an SiO 2 film is deposited and formed on the entire surface of the silicon substrate 1 by a CVD method having a thickness of 50 to 300 nm, and etching is performed to thereby form both sides of the gate electrode 3. Side wall spacer 3a
To form Further, high-concentration diffusion layers 4e and 5e made of n + layers are formed in the source region 4 and the drain region 5 by As or P ion implantation.

【0029】サイドウォールスペーサ3aの形成工程、
及び高濃度拡散層4e、5eに注入された不純物を電気
的に活性化するための工程などでは、熱処理が伴うた
め、ポケット注入層4d、5dを形成するために注入さ
れたB(ボロン)の拡散が生じる。
The step of forming the sidewall spacer 3a,
In a process for electrically activating impurities implanted in the high concentration diffusion layers 4e and 5e, heat treatment is involved, so that B (boron) implanted to form the pocket injection layers 4d and 5d is removed. Diffusion occurs.

【0030】この工程で生じる拡散は、主に過度増速拡
散なる現象に支配される。この場合の過度増速拡散はL
DD層4b、5b、ポケット注入層4d、5d、高濃度
拡散層4e、5eを形成するために行われたイオン注入
によって、シリコン基板内に格子間シリコン原子が過剰
に発生した結果、Bと格子間シリコン原子が対をなして
拡散する現象である。Bと格子間シリコン原子の対は、
ポケット注入層4d、5dからシリコン内部へ拡散する
とともに、基板表面方向にも拡散する。Bと格子間シリ
コン原子の対が基板表面付近に達すると、格子間シリコ
ン原子は基板表面に結合し、Bは基板表面付近で格子間
シリコン原子と離れて、シリコン格子位置に入ることに
より電気的に活性化する。これにより、基板表面付近の
不純物濃度が増大する。
The diffusion generated in this step is mainly governed by the phenomenon of excessively accelerated diffusion. The excessively accelerated diffusion in this case is L
As a result of excessive generation of interstitial silicon atoms in the silicon substrate due to ion implantation performed to form the DD layers 4b and 5b, the pocket injection layers 4d and 5d, and the high concentration diffusion layers 4e and 5e, B This is a phenomenon in which silicon atoms diffuse in pairs. The pair of B and the interstitial silicon atom is
It diffuses from the pocket injection layers 4d and 5d into the silicon and also diffuses toward the substrate surface. When the pair of B and the interstitial silicon atoms reach the vicinity of the substrate surface, the interstitial silicon atoms bond to the substrate surface, and B separates from the interstitial silicon atoms near the substrate surface and enters the silicon lattice position. Activate. Thereby, the impurity concentration near the substrate surface increases.

【0031】過度増速拡散は、サイドウォールスペーサ
3aの形成工程前にランプアニールを行うこと、及び高
濃度拡散層4e、5eに注入された不純物を電気的に活
性化するための工程をランプアニールで行うことによ
り、かなり抑制できることが知られているが、完全に消
滅するものではない。
In the excessively enhanced diffusion, lamp annealing is performed before the step of forming the sidewall spacers 3a, and a step of electrically activating impurities implanted in the high concentration diffusion layers 4e and 5e is performed by lamp annealing. However, it is known that the effect can be considerably suppressed, but it is not completely eliminated.

【0032】格子間シリコン原子が基板表面原子と結合
する速度は、基板表面の状態によって変化する。基板表
面上にシリコン酸化膜が形成されている場合と、窒化層
が形成されている場合を比較するならば、窒化層が形成
されている場合の方が、格子間シリコン原子が基板表面
原子と結合する速度が遅いことが知られている。第58
回応用物理学界学術講演会講演予稿集p.716、講演
番号2p−B−13によれば、基板表面の状態によっ
て、B(ボロン)のパイルアップ量が変化することが示
されている。
The rate at which interstitial silicon atoms bond with substrate surface atoms varies depending on the state of the substrate surface. Comparing the case where the silicon oxide film is formed on the substrate surface and the case where the nitride layer is formed, the interstitial silicon atoms and the substrate surface atoms are better when the nitride layer is formed. It is known that the bonding speed is slow. Fifty-eight
Proceedings of the Annual Meeting of Japan Society of Applied Physics p. 716, Lecture No. 2p-B-13 indicates that the pile-up amount of B (boron) changes depending on the state of the substrate surface.

【0033】この実施の形態では、基板表面の一部に窒
化層を設けているため、格子間シリコン原子とBの対
は、窒化層のある領域に向かって拡散することが少なく
なる。
In this embodiment, since the nitride layer is provided on a part of the substrate surface, the pair of interstitial silicon atoms and B is less likely to diffuse toward a region where the nitride layer exists.

【0034】このようにして、サイドウォールスペーサ
3a、高濃度拡散層4e、5eが形成されたならば、引
き続き、通常のMOSFETの製造方法に準じて、ソー
ス領域4及びドレイン領域5にアルミニウムなどを用い
て電極を形成してMOSFETを作製する。
After the sidewall spacers 3a and the high-concentration diffusion layers 4e and 5e have been formed in this manner, aluminum or the like is subsequently applied to the source region 4 and the drain region 5 according to a normal MOSFET manufacturing method. An electrode is formed by using this to manufacture a MOSFET.

【0035】(実施の形態2)次に、この発明の第2の
実施形態につき図2に従い説明する。図2は、この発明
の第2の実施形態におけるMOSFETの製造方法を工
程別に示す断面図である。
(Embodiment 2) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a MOSFET according to the second embodiment of the present invention for each step.

【0036】まず、図2(a)に示すように、図1
(a)と同様に、p型シリコン単結晶基板1上に、ゲー
ト酸化膜2及びゲート電極3を順に形成する。
First, as shown in FIG.
As in (a), a gate oxide film 2 and a gate electrode 3 are sequentially formed on a p-type silicon single crystal substrate 1.

【0037】次に、図2(b)に示すように、窒素を含
む雰囲気中での熱処理により窒化処理を行い、窒化層4
b、5bを形成する。この窒化層の形成には、NOまた
はN 2O雰囲気中で窒化酸化処理を行えばよい。あるい
は、膜厚が1〜20nmになるよう酸化を行った後、N
O、N2O、NH3等の窒化雰囲気で熱処理を行ってもよ
い。
Next, as shown in FIG.
Nitriding by a heat treatment in a soft atmosphere
b and 5b are formed. NO or NO
Is N TwoThe nitridation and oxidation treatment may be performed in an O atmosphere. There
Is obtained by oxidizing so that the film thickness becomes 1 to 20 nm,
O, NTwoO, NHThreeHeat treatment in a nitriding atmosphere such as
No.

【0038】次に、図2(c)に示すように、図1
(c)と同様に、LDD層4c、5c、ポケット注入層
4d、5dを形成する。
Next, as shown in FIG.
Similarly to (c), the LDD layers 4c and 5c and the pocket injection layers 4d and 5d are formed.

【0039】この後、図2(d)に示すように、図1
(d)と同様に、サイドウォールスペーサ3a、高濃度
拡散層4e、5eをそれぞれ形成する。この時、第1の
実施の形態と同様に、基板表面の一部に窒化層を設けて
いるため、格子間シリコン原子とB(ボロン)の対は、
窒化層のある領域に向かって拡散することが少なくな
る。
Thereafter, as shown in FIG.
Similarly to (d), a side wall spacer 3a and high concentration diffusion layers 4e and 5e are formed. At this time, as in the first embodiment, since a nitride layer is provided on a part of the substrate surface, the pair of interstitial silicon atoms and B (boron)
Diffusion towards certain regions of the nitride layer is reduced.

【0040】更に、ソース領域4及びドレイン領域5に
アルミニウムなどを用いて電極を形成してMOSFET
を作製する。
Further, electrodes are formed in the source region 4 and the drain region 5 using aluminum or the like to form a MOSFET.
Is prepared.

【0041】上記した実施の形態においては、ポケット
注入層を形成するためのB(ボロン)がチャネル領域6
に増速拡散される場合について説明しているが、この発
明によれば、p型基板に含まれるp型不純物もチャネル
領域付近に拡散することが抑制される。従って、ポケッ
ト注入層を設けていないLDD構造のMOSFETにお
いても、この発明を適用すれば効果が得られる。
In the above embodiment, B (boron) for forming the pocket injection layer is formed in the channel region 6.
According to the present invention, the diffusion of p-type impurities contained in the p-type substrate to the vicinity of the channel region is suppressed. Therefore, even if the present invention is applied to the MOSFET having the LDD structure without the pocket injection layer, the effect can be obtained.

【0042】また、上記した実施の形態においては、一
導電型としてp型、他導電型としてn型の場合であるN
チャネル型MOSにつき説明したが、逆の場合、すなわ
ち、一導電型としてn型、他導電型としてp型の場合の
Pチャネル型MOSについても同様の効果が期待でき
る。
Further, in the above-described embodiment, N-type is used, where one conductivity type is p-type and the other conductivity type is n-type.
Although the description has been given of the channel type MOS, the same effect can be expected in the opposite case, that is, a P-channel type MOS in the case of n-type as one conductivity type and p-type as another conductivity type.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように、基板表面に窒素が
導入されたことによって、ポケット注入層を形成するた
めに注入された一導電型(p型)の不純物及び基板内の
一導電型(p型)不純物が、低濃度の第1の拡散層とチ
ャネル領域の境界付近に拡散することが少なくなるた
め、低濃度の第1の拡散層端部の不純物が急峻になるこ
とがない。これにより、LDD層によるホットキャリア
発生の十分な抑制効果が得られる。
As described above, by introducing nitrogen to the substrate surface, one conductivity type (p-type) impurity and one conductivity type (p-type) in the substrate are injected to form the pocket injection layer. Since the (p-type) impurity is less likely to diffuse near the boundary between the low-concentration first diffusion layer and the channel region, the impurity at the end of the low-concentration first diffusion layer does not become steep. Thereby, a sufficient effect of suppressing the generation of hot carriers by the LDD layer can be obtained.

【0044】また、基板表面に窒素が導入されたことに
よって、ポケット注入層を形成するために注入された一
導電型(p型)の不純物及び基板内の一導電型(p型)
不純物が低濃度の第1の拡散層内部に拡散することが少
なくなるため、低濃度の第1の拡散層の抵抗の上昇を抑
制できる。
Further, by introducing nitrogen into the substrate surface, one conductivity type (p-type) impurity and one conductivity type (p-type) in the substrate are injected to form the pocket injection layer.
Since the diffusion of impurities into the low concentration first diffusion layer is reduced, an increase in resistance of the low concentration first diffusion layer can be suppressed.

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

【図1】この発明の第1の実施形態におけるMOSFE
Tの製造方法を工程別に示す断面図である。
FIG. 1 shows a MOSFE according to a first embodiment of the present invention;
It is sectional drawing which shows the manufacturing method of T for every process.

【図2】この発明の第1の実施形態におけるMOSFE
Tの製造方法を工程別に示す断面図である。
FIG. 2 shows a MOSFET according to the first embodiment of the present invention;
It is sectional drawing which shows the manufacturing method of T for every process.

【図3】LDD層とポケット注入層を用いた従来のN型
MOSFETの構造を示す模式的断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a structure of a conventional N-type MOSFET using an LDD layer and a pocket injection layer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 p型シリコン単結晶基板 2 ゲート酸化膜 3 ゲート電極 4 ソース領域 5 ドレイン領域 4a、5a 窒素注入層 4b、5b 窒化層 4c、5c LDD層 4d、5d ポケット注入層 4e、5e高濃度拡散層 Reference Signs List 1 p-type silicon single crystal substrate 2 gate oxide film 3 gate electrode 4 source region 5 drain region 4a, 5a nitrogen injection layer 4b, 5b nitride layer 4c, 5c LDD layer 4d, 5d pocket injection layer 4e, 5e high concentration diffusion layer

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一導電型半導体基板または半導体層に、
他導電型不純物で形成された低濃度の第1の拡散層と、
他導電型型不純物で形成された高濃度の第2の拡散層
と、を備えた半導体装置において、半導体基板または半
導体層の表面に窒素が導入された窒化層が形成されてい
ることを特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor substrate or semiconductor layer of one conductivity type,
A low concentration first diffusion layer formed of another conductivity type impurity;
A high-concentration second diffusion layer formed of an impurity of another conductivity type, wherein a nitride layer in which nitrogen is introduced is formed on a surface of the semiconductor substrate or the semiconductor layer. Semiconductor device.
【請求項2】 前記窒化層は低濃度の第1の拡散層側よ
りチャネル側に張り出して設けられていることを特徴と
する請求項1に記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the nitride layer is provided so as to protrude toward a channel side from a side of the low concentration first diffusion layer.
【請求項3】 前記一導電型はp型であり、半導体基板
または半導体層にp型不純物で形成された第3の拡散層
を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導
体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the one conductivity type is p-type, and the semiconductor device includes a third diffusion layer formed of a p-type impurity in a semiconductor substrate or a semiconductor layer. .
【請求項4】 前記請求項1ないし3のいずれかに記載
の半導体装置の製造方法であって、ゲート電極形成後、
窒素イオン注入と熱処理によって窒素の導入を行い、前
記窒化層を形成することを特徴とする半導体装置の製造
方法。
4. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein after forming a gate electrode,
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: introducing nitrogen by nitrogen ion implantation and heat treatment to form the nitride layer.
【請求項5】 前記請求項1ないし3のいずれかに記載
の半導体装置の製造方法であって、ゲート電極形成後、
窒素を含む雰囲気中での熱処理により窒化処理を行い、
前記窒化層を形成することを特徴とする半導体装置の製
造方法。
5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein after forming a gate electrode,
Nitriding by heat treatment in an atmosphere containing nitrogen,
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising forming the nitride layer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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