JP2001320046A - 半導体素子の製造方法 - Google Patents
半導体素子の製造方法Info
- Publication number
- JP2001320046A JP2001320046A JP2001004494A JP2001004494A JP2001320046A JP 2001320046 A JP2001320046 A JP 2001320046A JP 2001004494 A JP2001004494 A JP 2001004494A JP 2001004494 A JP2001004494 A JP 2001004494A JP 2001320046 A JP2001320046 A JP 2001320046A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- active region
- mask
- forming
- gate electrode
- 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.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 90
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 43
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 44
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 7
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 abstract description 16
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 11
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 10
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 7
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 7
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- OKZIUSOJQLYFSE-UHFFFAOYSA-N difluoroboron Chemical compound F[B]F OKZIUSOJQLYFSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
- H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
- H01L29/66477—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
- H01L29/66568—Lateral single gate silicon transistors
- H01L29/66575—Lateral single gate silicon transistors where the source and drain or source and drain extensions are self-aligned to the sides of the gate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/28008—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes
- H01L21/28017—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon
- H01L21/28026—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor
- H01L21/28123—Lithography-related aspects, e.g. sub-lithography lengths; Isolation-related aspects, e.g. to solve problems arising at the crossing with the side of the device isolation; Planarisation aspects
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
- H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
- H01L21/82—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
- H01L21/822—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
- H01L21/8232—Field-effect technology
- H01L21/8234—MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
- H01L21/8238—Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS
- H01L21/823828—Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS with a particular manufacturing method of the gate conductors, e.g. particular materials, shapes
- H01L21/823842—Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS with a particular manufacturing method of the gate conductors, e.g. particular materials, shapes gate conductors with different gate conductor materials or different gate conductor implants, e.g. dual gate structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
- H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
- H01L21/82—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
- H01L21/822—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
- H01L21/8232—Field-effect technology
- H01L21/8234—MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
- H01L21/8238—Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS
- H01L21/823878—Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS isolation region manufacturing related aspects, e.g. to avoid interaction of isolation region with adjacent structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/10—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
- H01L29/1025—Channel region of field-effect devices
- H01L29/1029—Channel region of field-effect devices of field-effect transistors
- H01L29/1033—Channel region of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate, e.g. characterised by the length, the width, the geometric contour or the doping structure
- H01L29/1041—Channel region of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate, e.g. characterised by the length, the width, the geometric contour or the doping structure with a non-uniform doping structure in the channel region surface
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/49—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
- H01L29/4916—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET the conductor material next to the insulator being a silicon layer, e.g. polysilicon doped with boron, phosphorus or nitrogen
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/265—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation
- H01L21/266—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation using masks
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
- Y10S438/914—Doping
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
- Y10S438/942—Masking
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
Abstract
おいて、アクティブ領域のエッジ部位における電界を減
少し、オフ状態では電流が流れないようにして消費電力
を少なくする。 【解決手段】 半導体基板をアクティブ領域とフィール
ド領域とで区画する工程と、前記アクティブ領域上の所
定の部分にゲート物質層をパターニングする工程と、前
記アクティブ領域が露出されるオープン領域を有するマ
スクを形成する工程と、前記露出されたゲート物質層及
びアクティブ領域に前記半導体基板と反対の導電型の不
純物をドープしてゲート電極Gとソース領域S及びドレ
イン領域Dを形成する工程と、を順次行う。これによ
り、アクティブ領域のエッジ部位における電界が減少
し、オフ状態では電流が流れないようになり消費電力を
少なくすることができる。
Description
た半導体素子の製造方法に関し、特に、消費電力が少な
い高集積半導体素子の製造方法に関する。
線幅(Design rule)が狭くなり、例えばゲート電極の
幅、チャネルの長さなどが縮小してセルサイズが小さく
なる傾向にある。しかし、高集積化のためにセルサイズ
を縮小することには限界があり、また、セルサイズを縮
小しても素子の動作及び信頼性に悪い影響を与えてはい
けない。
極の幅が非常に狭いことにより生じる問題点が発生する
ことがある。その一つとして、ゲート誘導ドレイン漏洩
現象(Gate Induced Drain Leakage:以下「GIDL」
と略称する)が挙げられる。この現象は、狭い幅のトレ
ンチ隔離構造において現れるもので、トレンチのエッジ
部位と、ゲート及びドレインとの間の3次元領域で現れ
る現象である。
ラップ部位において電界が発生していたが、上記トレン
チ隔離構造を採用することでトレンチのエッジ部位にG
IDLが生じることにより、ゲートとドレインとの間の
2次元領域における電界よりもトレンチのエッジ部位と
ゲート及びドレインとの間の3次元領域における電界の
方が更に高くなる。
半導体素子の製造方法を説明する。まず、従来のNMO
S、PMOSまたはCMOSのようなMOS素子の形成
時において、ポリゲートをドープする技術のうち、CM
OS素子の形成時におけるポリゲートのドーピング方法
を図6及び図7に示す。
形成領域AとNMOS素子の形成領域Bとを区画する。
そして、トレンチアイソレーション工程を施して素子隔
離領域を形成することによって、互いに隔離される第1
アクティブ領域11と第2アクティブ領域11aとを形
成する。ここで、上記第1アクティブ領域11はPMO
S素子のアクティブ領域であり、また第2アクティブ領
域11aはNMOS素子のアクティブ領域である。
シリコン層を全面に形成した後、パターニングを施して
前記第1アクティブ領域11及び第2アクティブ領域1
1aを横切る方向にポリゲート12を形成する。その
後、このポリゲート12に不純物をドープする工程が行
われるが、この際、上記ポリゲート12のみを別途にド
ープする方法と、ソース及びドレイン用不純物イオンを
注入する時に同時にドープする方法とがある。
物の濃度は、ソース及びドレイン用不純物の濃度よりも
更に高い。したがって、ポリゲート12とソース及びド
レインとを別の工程にてドープする場合には、前記ソー
ス及びドレイン用不純物の濃度の方がポリゲート12の
濃度より低い。しかし、ポリゲート12をソース及びド
レイン用不純物イオンの注入時と同時にドープする場合
には、ソース及びドレイン用不純物の濃度の方がポリゲ
ート12の濃度より高くなければならない。即ち、通常
のソース及びドレイン用不純物の濃度だけではポリゲー
ト12のドーピング濃度が十分ではないので、そのポリ
ゲート12のドーピング濃度を満足させるようにソース
及びドレイン用不純物の濃度を通常の濃度より更に高め
なければならない。
不純物を注入する時にポリゲート12をドープするもの
で、図6に示すように、前記ポリゲート12を形成した
後、前記PMOS素子が形成される領域Aが露出される
ように第1マスク13を形成する。即ち、図6に示すよ
うに、PMOS素子の形成領域Aのみが露出するように
第1マスク13を形成した後、全面にP導電型の不純物
イオンの注入を施して前記ポリゲート12及び第1アク
ティブ領域11をドープする。したがって、露出したポ
リゲート12にP導電型の不純物がドープされ、またそ
の両側の第1アクティブ領域11にも不純物がドープさ
れ、PMOSのソース不純物拡散領域14及びドレイン
不純物拡散領域15が形成される。このとき、注入され
る不純物としてホウ素(B)または二フッ化ホウ素(B
F2)のイオンが使われる。
3を除去した後、NMOS素子の形成領域Bのみが露出
されるように第2マスク16を形成した後、全面にN導
電型の不純物イオンの注入を行い、露出部位のポリゲー
ト12及び第2アクティブ領域11aをドープする。し
たがって、露出したポリゲート12にN導電型の不純物
がドープされ、またその両側の第2アクティブ領域11
aにも不純物がドープされることにより、NMOSのソ
ース領域17及びドレイン領域18が形成される。この
とき、注入される不純物としてヒ素(As)またはリン
(P)のイオンが使われる。
による断面図であって、ポリゲート12をドープすると
きにおいて、上述のようにマスクのオープン領域を形成
する場合には、ゲート電極となるポリゲート12によっ
てアクティブ領域11及び11aのエッジ部位“A”に
電界が集中する状態を示すものである。
よる断面図であって、ゲート電極となるポリゲート12
によってアクティブ領域のエッジ部位“A”に電界が集
中する場合には、アクティブ領域のエッジ部位“A”に
帯電する電荷によってソースSとドレインDとの間にチ
ャネルが形成される状態を示すものである。
従来の半導体素子の製造方法においては、以下のような
問題点があった。すなわち、半導体素子が縮小化するに
従って図8(a)に示すアクティブ領域11及び11a
のエッジ部位“A”におけるゲートによる電界が他の領
域より強くなるので、上記アクティブ領域11及び11
aのしきい値電圧が低くなる。したがって、図8(b)
に示すドレインDとソースSとの間の電圧差の低いオフ
状態でも電流が流れるようになり、半導体素子の電力消
費が増加するようになるという問題点があった。このよ
うな問題は、特に、チャネルの幅が小さくなるほど更に
深刻となる。
問題点に対処し、アクティブ領域のエッジ部位における
電界の集中を減少させることにより、オフ状態では電流
が流れないようにした半導体素子の製造方法を提供する
ことを目的とする。
に、本発明による半導体素子の製造方法は、半導体基板
をアクティブ領域とフィールド領域とで区画する工程
と、前記アクティブ領域上の所定部分にゲート物質層を
パターニングする工程と、前記アクティブ領域が露出さ
れるオープン領域を有するマスクを形成する工程と、前
記露出されたゲート物質層及びアクティブ領域に前記半
導体基板と反対の導電型の不純物をドープしてゲート電
極とソース領域及びドレイン領域を形成する工程とを含
むことを特徴とする。
て、アクティブ領域でゲート電極によって電界が増加し
てオフ状態でもソースとドレインの間に電流が流れる現
象を防止するためのもので、素子形成によるゲートのド
ーピング時マスクをアクティブ領域の大きさとほぼ同一
に形成することで電界が発生する部位のゲートのドープ
濃度を減少させることに特徴がある。
製造方法を添付図面に基づいて詳細に説明する。図1
は、本発明による半導体素子の製造方法の概略を示す説
明図であって、図1に示す点線部分における電界が増加
しないようにゲート電極G、ソース領域S、ドレイン領
域Dがレイアウトされる。
よる半導体素子の製造方法を説明するための工程図であ
って、NMOS、PMOSまたはCMOSのようなMO
S素子の形成時におけるポリゲートをドープさせる方法
を示す。ここでは、本発明の実施形態としてCMOS素
子を例に説明する。
MOS形成領域AとNMOS形成領域Bとに区画する。
その後、トレンチアイソレーション工程を施して素子隔
離領域を形成することにより、各領域のアクティブ領
域、つまり、第1アクティブ領域31と第2アクティブ
領域31aとを形成する。
2アクティブ領域31aを含む半導体基板の全面に不純
物がドープされていないポリシリコン層を形成した後、
該ポリシリコン層をパターニングして上記第1アクティ
ブ領域31及び第2アクティブ領域31aを横切るポリ
ゲート32を形成する。次に、PMOSが形成される領
域Aのポリゲート32に不純物をドープするための第1
マスク33を形成する。このとき、該第1マスク33の
オープン部位は、PMOS形成領域Aの第1アクティブ
領域31のみが露出されるようにする。
領域及びフィールド領域を含み、PMOSが形成される
領域Aが全部露出されるようにマスクを形成したが(図
6参照)、本発明の第1実施形態においては、マスクの
オープン部位が第1アクティブ領域31の大きさとほぼ
同一であるように形成する。なお、そのマスクのオープ
ン部位がアクティブ領域の大きさより0.1μm程度大
きく、又は小さく形成しても良い。
後、P導電型の不純物イオンの注入を施して前記オープ
ンしたポリゲート32をドープし、上記第1アクティブ
領域31に第1ソース不純物拡散領域34と第1ドレイ
ン不純物拡散領域35とを形成する。ここで、注入され
る不純物としてホウ素(B)または二フッ化ホウ素(B
F2)のイオンが使われる。
ク33を除去した後、今度はNMOSが形成される領域
Bの第2アクティブ領域31aが露出されるように第2
マスク36を形成する。その後、前記露出された第2ア
クティブ領域31aに前記PMOS領域に注入された不
純物と反対導電型の不純物をイオン注入した後、拡散工
程を施してポリゲート32をドーピングすると共に、第
2ソース不純物拡散領域37と第2ドレイン不純物拡散
領域38とを形成する。ここで、前記NMOS領域に注
入される不純物としてヒ素(As)またはリン(P)の
イオンが使われる。
において、ポリシリコン層を形成する前にポリゲート3
2が形成される領域に予めポリゲートドーピング用不純
物を注入してもよい。即ち、ポリゲート32が形成され
る領域の半導体基板に不純物をドープした後、ポリゲー
ト32をパターニングし、それから拡散工程によって前
記ポリゲート32をドープする。その後、それぞれPM
OS領域A及びNMOS領域Bにソース領域及びドレイ
ン領域を形成する。
れば、ポリゲート32にドープされた不純物は拡散工程
によって拡散し、ポリゲート32のエッジ部位のドープ
濃度を低めるようになる。したがって、上記エッジ部位
における電界が減少し、オフ状態で図2に示すソース不
純物拡散領域34とドレイン不純物拡散領域35との
間、及び図3に示すソース不純物拡散領域37とドレイ
ン不純物拡散領域38との間にチャネルが形成されるこ
とを防止することができる。
ート12の濃度と、ソース不純物拡散領域14,17及
びドレイン不純物拡散領域15,18の濃度とが同一で
あるので、拡散時にポリゲート12のエッジ部位におけ
る濃度変化がない。これに対し、本発明の第1の実施形
態においては、図2及び図3に示すポリゲート12の濃
度よりソース不純物拡散領域34,37及びドレイン不
純物拡散領域35,38の濃度の方が更に低いので、拡
散工程を施すと、濃度の高いポリゲート32の不純物が
濃度の低いソース34,37及びドレイン35,38の
側に拡散し、ポリゲート32のドープ濃度を低くするこ
とができる。
形態による半導体素子の製造方法を説明するための工程
図である。本発明の第2の実施形態は、各マスクのオー
プン領域を更に縮小し、アクティブ領域上のゲート電極
のみが露出されるようにマスクを形成することを特徴と
する。
MOS形成領域AとNMOS形成領域Bとで区画する。
その後、トレンチアイソレーション工程を施して素子隔
離領域を形成することにより、第1アクティブ領域31
と第2アクティブ領域31aとを形成する。
されていないポリシリコン層を形成した後、パターニン
グしてポリゲート32を形成する。PMOSが形成され
る領域Aのポリゲート32に不純物をドープするために
第1マスク33を形成する。このとき、上記第1マスク
33は、PMOS形成領域Aの第1アクティブ領域31
上のポリゲート32のみが露出されるようにオープン領
域を形成する
ド領域を含み、PMOSが形成される領域Aが全部露出
されるようにマスクを形成したが、本発明の第1実施形
態はマスクのオープン部位がアクティブ領域とほぼ一致
するようにしており、第2実施形態ではマスクのオープ
ン部位がアクティブ領域上のポリゲート32と同一とな
るようにする。なお、上記マスクのオープン部位の大き
さを露出したポリゲートより0.1μm程度大きく、又
は小さく形成しても良い。
後、P導電型の不純物イオン注入を行い、前記オープン
部位のポリゲート32をドープさせる。次に、図5に示
すように、前記第1マスク33を除去した後、今度はN
MOSが形成される領域Bの第2アクティブ領域31a
を横切るポリゲート32が露出されるように第2マスク
36を形成する。
PMOS領域に注入された不純物と反対の導電型の不純
物をイオン注入し、拡散工程を施してポリゲート32を
ドーピングさせる。次いで、図示省略したが、マスクを
用いた不純物イオン注入によってPMOSが形成される
領域Aのアクティブ領域にソース不純物拡散領域及びド
レイン不純物拡散領域を形成する。そして、前記マスク
を除去した後、今度はNMOSが形成される領域のアク
ティブ領域に不純物を注入してソース不純物拡散領域及
びドレイン不純物拡散領域を形成すると、本発明の第2
実施形態による半導体素子の製造工程が完了する。
時、ポリシリコン層の形成の前、予め基板に不純物をド
ープしてもよい。即ち、ポリゲート32の形成部位に予
めポリゲート32をドープするための不純物をドープし
た後、上記ポリゲート32をパターニングし、それから
拡散工程を施して上記不純物をポリゲート32へ拡散し
た後、PMOS及びNMOS領域にそれぞれソース不純
物拡散領域及びドレイン不純物拡散領域を形成すること
もできる。
ば、ゲート電極に不純物をドープするとき、不純物をド
ーピングするためのマスクのオープン部位をアクティブ
領域と同一に形成して、ゲート電極エッジ部位の電界を
減少させ、オフ状態で電流が流れることを防止すること
ができる。したがって、消費電力を減少させることがで
き、特に、ゲート電極の幅の狭い素子にてその効果は顕
著に現れる。
よれば、ゲート電極に不純物をドープするとき、アクテ
ィブ領域上のゲート電極のみが露出されるようにマスク
のオープン部位を形成して、ゲート電極のエッジ部位で
電界を減少させ、オフ状態でソースとドレインとの間に
電流が流れることを防止することができる。したがっ
て、消費電力を減少させることができ、特に、ゲート電
極の幅の狭い素子にてその効果は顕著に現れる。
ート電極に不純物をドープするに当たって、ゲート電極
の形成部位の基板に予め不純物をドープし、後でゲート
電極をパターニングした後、拡散工程を行うことでゲー
ト電極に不純物をドープすることもできる。
ープン部位をゲート電極より若干小さく、又は大きく形
成することにより、ゲート電極のエッジ部位において電
界が減少する効果を得ることができる。
示す説明図である。
製造方法を説明するための工程図で、第1アクティブ領
域に第1ソース不純物拡散領域及び第1ドレイン不純物
拡散領域を製造する工程を示す。
製造方法を説明するための工程図で、第2アクティブ領
域に第2ソース不純物拡散領域及び第2ドレイン不純物
拡散領域を製造する工程を示す。
製造方法を説明するための工程図で、第1アクティブ領
域に第1ソース不純物拡散領域及び第1ドレイン不純物
拡散領域を製造する工程を示す。
製造方法を説明するための工程図で、第2アクティブ領
域に第2ソース不純物拡散領域及び第2ドレイン不純物
拡散領域を製造する工程を示す。
の工程図で、PMOS素子の製造領域にソース不純物拡
散領域及びドレイン不純物拡散領域を製造する工程を示
す。
の工程図で、NMOS素子の製造領域にソース不純物拡
散領域及びドレイン不純物拡散領域を製造する工程を示
す。
(a)は図6のI−I′線による断面図を示し、(b)
は同図のII−II′線による断面図を示す。
Claims (10)
- 【請求項1】半導体基板をアクティブ領域とフィールド
領域とで区画する工程と、 前記アクティブ領域上の所定部分にゲート物質層をパタ
ーニングする工程と、 前記アクティブ領域が露出されるオープン領域を有する
マスクを形成する工程と、 前記露出されたゲート物質層及びアクティブ領域に前記
半導体基板と反対の導電型の不純物をドープしてゲート
電極とソース領域及びドレイン領域を形成する工程と、
を含んで成ることを特徴とする半導体素子の製造方法。 - 【請求項2】前記マスクのオープン領域は、前記アクテ
ィブ領域と同一に形成することを特徴とする請求項1記
載の半導体素子の製造方法。 - 【請求項3】前記ゲート電極を形成する工程は、ゲート
電極が形成される部位におけるアクティブ領域に不純物
を注入する工程と、ゲート物質層を形成した後でパター
ニングを施す工程と、拡散工程を施して前記不純物をゲ
ート物質層へ拡散させる工程と、を含むことを特徴とす
る請求項1記載の半導体素子の製造方法。 - 【請求項4】前記マスクのオープン領域は、前記アクテ
ィブ領域上のゲート物質層のみが露出するように形成す
ることを特徴とする請求項1記載の半導体素子の製造方
法。 - 【請求項5】前記露出されたゲート物質層に、前記基板
と反対の導電型の第1不純物をドープしてゲート電極を
形成する工程と、このゲート電極の両側に前記基板と反
対の導電型のソース及びドレイン用第2不純物を注入す
る工程と、を含んで成ることを特徴とする請求項4記載
の半導体素子の製造方法。 - 【請求項6】半導体基板に第1アクティブ領域と第2ア
クティブ領域とを形成する工程と、 前記第1アクティブ領域及び第2アクティブ領域を横切
るゲート物質層をパターニングする工程と、 前記第1アクティブ領域が露出されるようにオープン領
域を有する第1マスクを形成する工程と、 前記露出されたゲート物質層及び第1アクティブ領域に
第1導電型の不純物をイオン注入して第1ゲート電極と
第1ソース領域及びドレイン領域を形成する工程と、 前記第1マスクを除去した後で前記第2アクティブ領域
が露出されるようにオープン領域を有する第2マスクを
形成する工程と、 前記露出されたゲート物質層及び第2アクティブ領域に
第2導電型の不純物をイオン注入して前記第2ゲート電
極と第2ソース領域及びドレイン領域を形成する工程
と、を含んで成ることを特徴とする半導体素子の製造方
法。 - 【請求項7】前記第1マスクのオープン領域は前記第1
アクティブ領域と同一に形成し、前記第2マスクのオー
プン領域は前記第2アクティブ領域と同一に形成するこ
とを特徴とする請求項6記載の半導体素子の製造方法。 - 【請求項8】半導体基板に第1アクティブ領域と第2ア
クティブ領域とを形成する工程と、 前記第1アクティブ領域及び第2アクティブ領域を横切
るゲート物質層をパターニングする工程と、 前記第1アクティブ領域上のゲート物質層が露出される
ようにオープン領域を有する第1マスクを形成する工程
と、 前記露出されたゲート物質層に第1導電型の不純物をド
ープして第1ゲート電極を形成する工程と、 前記第1マスクを除去した後、前記第2アクティブ領域
上のゲート物質層が露出されるようにオープン領域を有
する第2マスクを形成する工程と、 前記露出されたゲート物質層に第2導電型の不純物をド
ープして第2ゲート電極を形成する工程と、を含んで成
ることを特徴とする半導体素子の製造方法。 - 【請求項9】前記第2ゲート電極を形成した後、前記第
1ゲート電極の両側の第1アクティブ領域に第1ソース
領域及びドレイン領域を形成する工程と、前記第2ゲー
ト電極の両側の第2アクティブ領域に第2ソース領域及
びドレイン領域を形成する工程と、を含むことを特徴と
する請求項8記載の半導体素子の製造方法。 - 【請求項10】 前記第1マスク及び第2マスクのオー
プン領域は、それぞれ前記第1アクティブ領域及び第2
アクティブ領域上のゲート電極より0.1μm程度小さ
く、又は大きく形成することを特徴とする請求項8記載
の半導体素子の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020000023276A KR100359773B1 (ko) | 2000-05-01 | 2000-05-01 | 반도체 소자 제조방법 |
KR23276/2000 | 2000-05-01 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001320046A true JP2001320046A (ja) | 2001-11-16 |
JP4548946B2 JP4548946B2 (ja) | 2010-09-22 |
Family
ID=19667820
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001004494A Expired - Fee Related JP4548946B2 (ja) | 2000-05-01 | 2001-01-12 | 半導体素子の製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6432783B1 (ja) |
JP (1) | JP4548946B2 (ja) |
KR (1) | KR100359773B1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7307320B2 (en) | 2005-11-07 | 2007-12-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Differential mechanical stress-producing regions for integrated circuit field effect transistors |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040004966A1 (en) * | 2001-04-27 | 2004-01-08 | Foster Michael S. | Using virtual identifiers to route transmitted data through a network |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06151831A (ja) * | 1992-11-13 | 1994-05-31 | Matsushita Electron Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JPH0778975A (ja) * | 1993-09-08 | 1995-03-20 | Fujitsu Ltd | 絶縁ゲート型電界効果トランジスタ |
JPH0846191A (ja) * | 1994-07-29 | 1996-02-16 | Nkk Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPH09153612A (ja) * | 1995-12-01 | 1997-06-10 | Sharp Corp | Mosトランジスタ及びその製造方法 |
JPH11251455A (ja) * | 1998-01-14 | 1999-09-17 | Lg Semicon Co Ltd | 半導体デバイス及びその製造方法 |
JP2000101084A (ja) * | 1998-09-18 | 2000-04-07 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 空乏ポリシリコン・エッジ型mosfet構造及び方法 |
JP2001217412A (ja) * | 2000-01-27 | 2001-08-10 | Hyundai Electronics Ind Co Ltd | 半導体素子及びその製造方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1578259A (en) * | 1977-05-11 | 1980-11-05 | Philips Electronic Associated | Methods of manufacturing solid-state devices apparatus for use therein and devices manufactured thereby |
US5644155A (en) * | 1994-09-06 | 1997-07-01 | Integrated Device Technology, Inc. | Structure and fabrication of high capacitance insulated-gate field effect transistor |
US6297111B1 (en) * | 1997-08-20 | 2001-10-02 | Advanced Micro Devices | Self-aligned channel transistor and method for making same |
US6211555B1 (en) * | 1998-09-29 | 2001-04-03 | Lsi Logic Corporation | Semiconductor device with a pair of transistors having dual work function gate electrodes |
-
2000
- 2000-05-01 KR KR1020000023276A patent/KR100359773B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2000-11-28 US US09/722,818 patent/US6432783B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-01-12 JP JP2001004494A patent/JP4548946B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06151831A (ja) * | 1992-11-13 | 1994-05-31 | Matsushita Electron Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JPH0778975A (ja) * | 1993-09-08 | 1995-03-20 | Fujitsu Ltd | 絶縁ゲート型電界効果トランジスタ |
JPH0846191A (ja) * | 1994-07-29 | 1996-02-16 | Nkk Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPH09153612A (ja) * | 1995-12-01 | 1997-06-10 | Sharp Corp | Mosトランジスタ及びその製造方法 |
JPH11251455A (ja) * | 1998-01-14 | 1999-09-17 | Lg Semicon Co Ltd | 半導体デバイス及びその製造方法 |
JP2000101084A (ja) * | 1998-09-18 | 2000-04-07 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 空乏ポリシリコン・エッジ型mosfet構造及び方法 |
JP2001217412A (ja) * | 2000-01-27 | 2001-08-10 | Hyundai Electronics Ind Co Ltd | 半導体素子及びその製造方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7307320B2 (en) | 2005-11-07 | 2007-12-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Differential mechanical stress-producing regions for integrated circuit field effect transistors |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20010100357A (ko) | 2001-11-14 |
KR100359773B1 (ko) | 2002-11-07 |
US6432783B1 (en) | 2002-08-13 |
JP4548946B2 (ja) | 2010-09-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6518623B1 (en) | Semiconductor device having a buried-channel MOS structure | |
JPH08250728A (ja) | 電界効果型半導体装置及びその製造方法 | |
JP5762687B2 (ja) | 所望のドーパント濃度を実現するためのイオン注入法 | |
JP2000077613A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPS6055665A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH1084045A (ja) | 半導体集積回路装置およびその製造方法 | |
JPH09129871A (ja) | Mosトランジスタおよびその製造方法 | |
JPH0434968A (ja) | 相補型電界効果トランジスタおよびその製造方法 | |
KR100211635B1 (ko) | 반도체장치 및 그 제조방법 | |
JP2836515B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
KR100290884B1 (ko) | 반도체소자및그제조방법 | |
CN111883484B (zh) | 开关ldmos器件的制造方法 | |
JP2001320046A (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
JP2743828B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
KR100676194B1 (ko) | 씨모스(cmos) 트랜지스터 제조방법 | |
JP2808620B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH088430A (ja) | Mosトランジスタ及びその形成方法 | |
KR100252902B1 (ko) | 씨모스 소자의 제조방법 | |
KR100587606B1 (ko) | 반도체 장치의 제조 방법 | |
JPH06232153A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
KR100327438B1 (ko) | 저전압 트랜지스터의 제조방법 | |
JP3430063B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
KR100429857B1 (ko) | 펀치쓰루 저지 영역을 갖는 트랜지스터의 제조방법 | |
US20040166625A1 (en) | Method for increasing the Beta of PNP BJT device in CMOS process | |
JPH1032262A (ja) | Cmosデバイスの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20050207 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20050428 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060111 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071226 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091014 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100107 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100209 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100426 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100616 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100706 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130716 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |