JP2002359253A - 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
- JP2002359253A JP2002359253A JP2002121773A JP2002121773A JP2002359253A JP 2002359253 A JP2002359253 A JP 2002359253A JP 2002121773 A JP2002121773 A JP 2002121773A JP 2002121773 A JP2002121773 A JP 2002121773A JP 2002359253 A JP2002359253 A JP 2002359253A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- forming
- element region
- insulating film
- ion implantation
- 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 66
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 27
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 24
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims description 55
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 21
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 13
- 238000002513 implantation Methods 0.000 claims description 7
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 12
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 7
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 7
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 7
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- 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
- H01L29/6659—Lateral single gate silicon transistors where the source and drain or source and drain extensions are self-aligned to the sides of the gate with both lightly doped source and drain extensions and source and drain self-aligned to the sides of the gate, e.g. lightly doped drain [LDD] MOSFET, double diffused drain [DDD] MOSFET
-
- 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
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/7833—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with lightly doped drain or source extension, e.g. LDD MOSFET's; DDD MOSFET's
-
- 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
- H01L29/665—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET using self aligned silicidation, i.e. salicide
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)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
Abstract
えることができ半導体素子の製造方法を提供する。 【解決手段】 コア素子領域と入出力素子領域とを形成
するための半導体基板20に、素子分離絶縁膜21、ゲ
ート絶縁膜22及びゲート電極23を形成する工程と、
その上からの低濃度のイオン注入でコア素子領域に第1
LDD領域24を形成する工程と、コア素子領域のゲー
ト電極23とゲート電極23周囲の活性領域の一部のみ
を覆う感光膜パターン25を形成する工程と、その上か
らの低濃度のイオン注入でコア素子領域および入出力素
子領域に第1LDD領域より深いプロファイルの第2L
DD領域を形成する工程と、感光膜パターン25を除去
して絶縁膜スペーサ27を形成する工程と、その上から
高濃度のイオン注入を行い、第1ソース/ドレイン領域
28、第2ソース/ドレイン領域29及びシリサイド膜
30を形成する工程とを含む。
Description
方法に関し、より詳細には、セルフアラインドシリサイ
ド(サリサイド)を形成する工程、及びゲート絶縁膜が
薄いコア素子領域にLDD領域を形成するイオン注入工
程を含む半導体素子の製造方法に関する。
スタにおいて、最も重要な特性は電流駆動能力であり、
代表的なトランジスタである、MOS FETでは、そ
の電流駆動能力は、チャネル幅の設計により調整され
る。一般的なMOS FETにおいて、そのゲート電極
には不純物がドーピングされたポリシリコン層が用いら
れ、そのソース/ドレインには不純物がドーピングされ
た半導体基板表層部の拡散領域が用いられる。
チャネル型MOS FETに埋込みチャネルを形成する
場合があり、このとき、n+にドーピングされたポリシ
リコンゲート電極をpチャネル型MOS FETに用い
る。しかし、表面にチャネルを有するnチャネル型MO
S FETと、pチャネル型MOS FETとの間には、
しきい値電圧の差が発生するため、素子の設計や製造方
法において多くの制限を受けていた。
電極を有するCMOS FETの製造方法においては、
デュアルゲート電極を形成するために、n型用の不純物
のイオン注入工程と、p型用の不純物のイオン注入工程
とを含ませる必要があり、2回のリソグラフィ工程を要
する。そのため、製造工程が複雑となること、湿式処理
に伴う汚染の可能性が高くなること、歩留まりが低下す
ること、素子動作の信頼性が低下することなどの問題点
があった。
体素子の製造過程における素子の断面構造を工程順に示
した図である。
域を画定する素子分離絶縁膜11を形成する。次に、半
導体基板10の上面にゲート絶縁層(図示せず)とポリ
シリコン層(図示せず)とを成長させ、リソグラフィ工
程によって形成したマスクによりポリシリコン層をエッ
チングし、ゲート電極13及びゲート絶縁膜12を形成
する。
度のイオン注入を行い、ゲート電極13の両側(図面左
右方向)における半導体基板10の表層部にLDD領域
14を形成する。さらに、ゲート電極13の側壁部を含
む表面に、酸化処理又はCVDなどにより絶縁膜を成長
させた後、活性領域の表面などに成長した絶縁膜をドラ
イエッチングにより除去し、ゲート電極13の側壁面に
絶縁膜を残すようにして、ゲート電極13の側壁面に絶
縁膜スペーサ15を形成する(図1A参照)。
高濃度のイオン注入を行い、ゲート電極13の両側(図
面左右方向)における半導体基板10の表層部に、第1
ソース/ドレイン領域16を形成する。
形成する場合より、拡散度の大きいドーパントを用い、
また、低濃度の注入量で、深いプロファイルを有するよ
うにイオン注入を行って、第2ソース/ドレイン領域1
7を形成する(図1B参照)。
ート電極13及び第1ソース/ドレイン領域16の表面
に金属膜を付着させた後、熱処理を施して金属膜をシリ
サイド化させる。そして、絶縁膜スペーサ15の表面に
付着した金属膜等を除去して、ゲート電極13及び第1
ソース/ドレイン領域16の上面にシリサイド膜18を
形成する(図1C参照)。
に係る半導体素子の製造方法の場合には、素子の微細化
が進み、それにより拡散領域の接合深さがさらに浅くな
ると対応できない。その理由は、シリサイド膜18を形
成するための熱拡散による接合深さが相対的に深くな
り、このことがLDD領域14に弊害をもたらすからで
ある。
と素子分離絶縁膜11との間の深い部分に形成された場
合には、素子分離絶縁膜11における接合領域でリーク
電流が非常に大きくなる。さらに、製造過程の進行に伴
って、素子分離絶縁膜11の高さが低くなると、リーク
電流は、ますます増加してしまうという問題点がある。
うな従来の技術の問題点を解決するためになされたもの
であり、ゲート絶縁膜の厚さが薄いコア素子とゲート絶
縁膜の厚さが厚い入出力素子とを形成するための半導体
素子において、シリサイド膜を形成するためのイオン注
入の際に、コア素子のLDD領域への弊害を防ぐことが
できるとともに、素子分離絶縁膜における接合リーク電
流を抑えることができ、それにより、製造歩留まり及び
素子動作の信頼性を向上させることができる半導体素子
の製造方法を提供することを目的としている。
の製造方法は、半導体基板の表層部に、コア素子領域と
入出力素子領域とを形成するための活性領域を画定する
素子分離絶縁膜を形成する工程と、前記半導体基板の上
面にゲート絶縁膜を形成する工程と、前記コア素子領域
および前記入出力素子領域における前記ゲート絶縁膜の
上面にゲート電極を形成する工程と、前記入出力素子領
域を覆い、前記コア素子領域に開口を有するマスクパタ
ーンを形成し、該マスクパターンおよびコア素子領域に
おけるゲート電極をマスクとして低濃度のイオン注入を
行い、前記コア素子領域の前記活性領域に第1LDD領
域を形成する工程と、前記マスクパターンを除去する工
程と、前記入出力素子領域における前記活性領域の表面
を露出させ、前記コア素子領域における前記ゲート電極
と前記ゲート電極周囲の活性領域の一部のみを覆う感光
膜パターンを形成する工程と、該感光膜パターンをマス
クとして低濃度のイオン注入を行い、前記コア素子領域
における露出された活性領域の一部に、前記第1LDD
領域より深いプロファイルを有する第2LDD領域を形
成する工程と、前記感光膜パターンを除去する工程と、
前記コア素子領域および前記入出力素子領域における前
記ゲート電極の側壁面に絶縁膜スペーサを形成する工程
と、該絶縁膜スペーサをマスクとして高濃度のイオン注
入を行い、浅いプロファイルを有する第1ソース/ドレ
イン領域及び深いプロファイルを有する第2ソース/ド
レイン領域を形成する工程と、前記ゲート電極及び第1
ソース/ドレイン領域の上部にシリサイド膜を形成する
工程とを含む。
素子領域がnチャネル型MOS領域に形成される場合に
は、前記第1LDD領域を形成する工程又は前記第2L
DD領域を形成する工程における前記低濃度のイオン注
入において、As及びPのうちのいずれか一つ以上をド
ーパントとして用いることが望ましい。
子領域がpチャネル型MOS領域に形成される場合に
は、前記第1LDD領域を形成する工程又は前記第2L
DD領域を形成する工程における前記低濃度のイオン注
入において、BF2、B、及びInのうちのいずれか一
つ以上をドーパントとして用いることが望ましい。
子領域がnチャネル型MOS領域に形成される場合に
は、前記第1ソース/ドレイン領域又は前記第2ソース
/ドレイン領域を形成する工程における前記高濃度のイ
オン注入において、As及びPのうちのいずれか一つ以
上をドーパントとして用いることが望ましい。
子領域がpチャネル型MOS領域に形成される場合に
は、前記第1ソース/ドレイン領域又は前記第2ソース
/ドレイン領域を形成する工程における前記高濃度のイ
オン注入において、BF2、B、Inのうちのいずれか
一つ以上をドーパントとして用いることが望ましい。
において、イオンの注入を、イオンの注入量:1E13
〜2E15ions/cm2、注入エネルギー:10〜50ke
Vの範囲で行うことが望ましい。
において、イオンの注入を、イオンの注入量:1E13
〜1E15ions/cm2、注入エネルギー:10〜70ke
Vの範囲で行うことが望ましい。
方法は、半導体基板の表層部に、コア素子領域と入出力
素子領域とを形成するための活性領域を画定する素子分
離絶縁膜を形成する工程と、前記半導体基板の上面にゲ
ート絶縁膜を形成する工程と、前記コア素子領域および
前記入出力素子領域における前記ゲート絶縁膜の上面に
ゲート電極を形成する工程と、前記入出力素子領域にお
ける前記活性領域の表面を露出させ、前記コア素子領域
における前記ゲート電極と前記ゲート電極周囲の活性領
域の一部のみを覆う感光膜パターンを形成する工程と、
該感光膜パターンをマスクとして低濃度のイオン注入を
行い、前記入出力素子領域の活性領域と前記コア素子領
域における露出された活性領域の一部に、第2LDD領
域を形成する工程と、前記感光膜パターンを除去する工
程と、前記入出力素子領域を覆い、前記コア素子領域に
開口を有するマスクパターンを形成し、該マスクパター
ンおよびコア素子領域におけるゲート電極をマスクとし
て低濃度のイオン注入を行い、前記コア素子領域の前記
活性領域に前記第1LDD領域より浅い第2LDD領域
を形成する工程と、前記マスクパターンを除去する工程
と、前記コア素子領域および前記入出力素子領域におけ
る前記ゲート電極の側壁面に絶縁膜スペーサを形成する
工程と、該絶縁膜スペーサをマスクとして高濃度のイオ
ン注入を行い浅いプロファイルを有する第1ソース/ド
レイン領域と深いプロファイルを有する第2ソース/ド
レイン領域を形成する工程と、前記ゲート電極及び第1
ソース/ドレイン領域の上部にシリサイド膜を形成する
工程とを含む。
フィ工程や、それにより形成されたレジストなどのマス
クを用いてエッチングする工程、さらにレジストなどを
洗浄またはアッシングする工程などは、半導体プロセス
において自明であるので必要最小限度の記載に留める。
半導体素子の製造方法について、添付した図面を参照し
て詳細に説明する。
係る半導体素子の製造過程における素子の断面構造を工
程順に示した図であり、コア素子領域に、nチャネル型
MOS FET又はpチャネル型MOS FETのいずれ
かを形成する場合を示している。なお、入出力素子領域
については、一部を除いてコア素子領域と同様であるの
で図示を省略し、必要に応じて説明を加える。
子領域と入出力素子領域とを形成するための活性領域を
画定する素子分離絶縁膜21を形成する。なお、コア素
子領域の場合のみを図示しているが、入出力素子領域に
おいても同様に素子分離絶縁膜を形成するが、コア素子
領域におけるゲート絶縁膜の厚さが薄くなり、入出力素
子領域におけるゲート絶縁膜の厚さが厚くなるように、
それぞれ適切な厚さにゲート絶縁層を形成する。
層を成長させ、該ゲート絶縁層の上面にポリシリコン層
を成長させる。このとき、コア素子領域および入出力素
子領域のそれぞれに適切な厚さにゲート電極用ポリシリ
コン層を成長させる。
たマスクによりポリシリコン層をエッチングして、コア
素子領域および入出力素子領域において、半導体基板2
0の上面にゲート絶縁膜22を形成し、ゲート絶縁膜2
2の上面にゲート電極23を形成する。
域に開口を有するマスクパターンを形成する。そして、
該マスクパターンおよびコア素子領域におけるゲート電
極23をマスクとして低濃度のイオン注入を行い、図2
Aに示されているように、素子分離絶縁膜21とゲート
電極23の側壁部に対応する領域との間の活性領域、す
なわちゲート電極23の両側(図面左右方向)の半導体
基板20の表層部に、第1LDD領域24を形成する。
なお、コア素子領域での場合のみを図示しており、入出
力素子領域では第1LDD領域を形成しないが、必要に
応じて形成してもよい。
おいて、イオンの注入を、イオンの注入量:1E13〜
2E15ions/cm2、注入エネルギー:10〜50keV
の範囲で行う。
pチャネル型MOS領域に形成される場合には、第1L
DD領域24を形成する工程における低濃度のイオン注
入において、BF2、B、及びInのうちのいずれか一
つ以上をドーパントとして用いる。一方、nチャネル型
MOS領域に形成される場合には、第1LDD領域を形
成する工程における低濃度のイオン注入において、As
及びPのうちのいずれか一つ以上をドーパントとして用
いる(図2A参照)。
域において、第1LDD領域24における半導体基板2
0の上面のうち素子分離絶縁膜21から所定距離の間を
残して、ゲート電極23とゲート電極23周囲の活性領
域の一部のみを覆う感光膜パターン25を形成する。す
なわち、感光膜パターン25は、コア素子領域における
活性領域のうち、素子分離絶縁膜21から所定距離の間
の上面が露出させる。また、図示されていないが、入出
力素子領域における活性領域の表面を露出させる。な
お、入出力素子領域におけるゲート電極上面では、ゲー
ト絶縁膜の注入損傷を避けるため、感光膜パターンを形
成することが望ましい。
て、低濃度のイオン注入を行い、コア素子領域における
露出された活性領域の一部となる半導体基板20の表層
部に、第1LDD領域24より深いプロファイルを有す
る第2LDD領域26を形成する。
みを図示しているが、入出力素子領域においても、第2
LDD領域26と同時に、別の第2LDD領域を形成す
る。入出力素子領域の活性領域には感光膜パターン25
を形成しないので、素子分離絶縁膜とゲート電極の側壁
部に対応する領域との間の活性領域に別の第2LDD領
域を形成することとなる。
おいて、イオンの注入を、イオンの注入量:1E13〜
1E15ions/cm2、注入エネルギー:10〜70keV
の範囲で行う。(図2B参照) 図2Cに示されている
ように、感光膜パターン25を除去すると、後の工程は
上述した従来の技術と同様である。即ち、、ゲート電極
23の側壁面に絶縁膜スペーサ27を形成する。
高濃度のイオン注入を行い、絶縁膜スペーサ27を加え
たゲート電極23の両側(図面左右方向)における半導
体基板20の表層部に、浅いプロファイルを有する第1
ソース/ドレイン領域28及び深いプロファイルを有す
る第2ソース/ドレイン領域29を形成する。
みを図示しているが、入出力素子領域においても同様に
絶縁膜スペーサ27、第1ソース/ドレイン領域28及
び第2ソース/ドレイン領域29を形成する。
び第2ソース/ドレイン領域29を形成するためのイオ
ン注入工程において、イオンの注入を、イオンの注入
量:1E13〜1E16ions/cm2、注入エネルギー:
5〜60keVの範囲で行う。
又は第2ソース/ドレイン領域29を形成する工程にお
いて、前記入出力素子領域及び前記コア素子領域がpチ
ャネル型MOSの場合には、BF2、B、及びInのう
ちのいずれか一つ以上をドーパントとして用い、nチャ
ネル型MOSの場合には、As及びPのうちのいずれか
一つ以上をドーパントとして用いる。
ドレイン領域28の場合には、同様に半導体基板に導電
性を与えるドーパントの中でも、重いイオンを用い、深
い領域に形成する第2ソース/ドレイン領域29の場合
には、軽いイオンを用いる(図2C参照)。
及び第1ソース/ドレイン領域28の上面にシリサイド
膜30を形成する(図2D参照)。
態に係る半導体素子の製造過程における素子の断面構造
を工程順に示した図であり、上述した実施の形態におい
て、図2Aに示した製造過程と図2Bに示した製造過程
とを入れ替えて行う場合を示している。後述のように、
本実施の形態では、コア素子領域に第2LDD領域を形
成する工程、及び感光膜パターンを除去する工程の後
に、第1LDD領域を形成する工程を行う。
2、ゲート絶縁膜33及びゲート電極34を形成する。
そして、コア素子領域において、活性領域における半導
体基板31の上面のうち、素子分離絶縁膜32から所定
距離の間を残して、ゲート電極34とゲート電極34周
囲の活性領域の一部のみを覆う感光膜パターン35を形
成する。
て、低濃度のイオン注入を行い、活性領域内の半導体基
板31の表層部に、第2LDD領域36を形成する。
(図3A参照) そして、感光膜パターン35を除去すると、ゲート電極
34をマスクとして低濃度のイオン注入を行い、半導体
基板31の上面のうち、素子分離絶縁膜32とゲート電
極34の側壁部に対応する領域との間、すなわちゲート
電極34の両側(図面左右方向)の半導体基板31の表
層部に、第1LDD領域37を形成する。(図3B参
照) 次に、ゲート電極34の側壁面に絶縁膜スペーサ38を
形成し、絶縁膜スペーサ38をマスクとして高濃度のイ
オン注入を行い、絶縁膜スペーサ38を加えたゲート電
極23の両側(図面左右方向)の半導体基板31の表層
部に、浅いプロファイルを有する第1ソース/ドレイン
領域39及び深いプロファイルを有する第2ソース/ド
レイン領域40を形成する。(図3C参照) 上記のイオン注入に続き、ゲート電極34及び第1ソー
ス/ドレイン領域39の上面にシリサイド膜41を形成
する。(図3D参照)
の製造方法によれば、、ゲート絶縁膜の厚さが薄いコア
素子領域の素子とゲート絶縁膜の厚さが厚い入出力素子
領域の素子のように、同じチップ内で複数の種類のゲー
ト絶縁膜構造を有する素子に上記の第2LDD領域のよ
うなLDD領域を形成するイオン注入の際に、薄い酸化
膜を有するコア素子ではLDD領域をゲート電極の両側
から離して形成し、厚い酸化膜を有する入出力素子では
ゲート電極の両側に近接させて、同時に形成することが
できる。
造方法によれば、LDD領域を形成するイオン注入によ
り、薄いゲート酸化膜を有するコア素子の素子分離絶縁
膜と活性領域との境界に、深いLDD領域を形成するこ
とができる。その結果として、ゲート絶縁膜の厚さが薄
いコア素子とゲート絶縁膜の厚さが厚い入出力素子とを
形成するための半導体素子の製造において、シリサイド
膜を形成するためのイオン注入工程の際に、コア素子の
LDD領域における弊害の発生を防ぐことができるとと
もに、素子分離絶縁膜における接合リーク電流を阻止す
ることができる。そのために、製造歩留まり及び素子動
作の信頼性を向上させることができる。
工程が不要であり、製造方法が簡潔となるので、製造歩
留まり及び素子動作の信頼性を向上させることができ
る。
おいて、半導体基板の上面又は表層部に、素子分離絶縁
膜、ゲート絶縁膜、ゲート電極、LDD領域及び絶縁膜
スペーサを形成した状態を示す断面図である。
おいて、半導体基板の表層部に第1ソース/ドレイン領
域及び第2ソース/ドレイン領域を形成した状態を示す
断面図である。
おいて、ゲート電極及び第1ソース/ドレイン領域の表
層部にシリサイド膜を形成した状態を示す断面図であ
る。
造過程において、半導体基板の上面又は表層部に、素子
分離絶縁膜、ゲート絶縁膜、ゲート電極及び第1LDD
領域を形成した状態を示す断面図である。
造過程において、半導体基板の上面又は表層部に、感光
膜パターン及び第2LDD領域を形成した状態を示す断
面図である。
造過程において、感光膜パターンを除去し、半導体基板
の上面又は表層部に、絶縁膜スペーサ、第1ソース/ド
レイン領域及び第2ソース/ドレイン領域を形成した状
態を示す断面図である。
造過程において、ゲート電極及び第1ソース/ドレイン
領域の表層部にシリサイド膜を形成した状態を示す断面
図である。
の製造過程において、半導体基板の上面又は表層部に、
素子分離絶縁膜、ゲート絶縁膜、ゲート電極、感光膜パ
ターン及び第2LDD領域を形成した状態を示す断面図
である。
の製造過程において、感光膜パターンを除去し、半導体
基板の表層部に第1LDD領域を形成した状態を示す断
面図である。
の製造過程において、半導体基板の上面又は表層部に、
絶縁膜スペーサ、第1ソース/ドレイン領域及び第2ソ
ース/ドレイン領域を形成した状態を示す断面図であ
る。
の製造過程において、ゲート電極及び第1ソース/ドレ
イン領域の表層部にシリサイド膜を形成した状態を示す
断面図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 半導体基板の表層部に、コア素子領域と
入出力素子領域とを形成するための活性領域を画定する
素子分離絶縁膜を形成する工程と、 前記半導体基板の上面にゲート絶縁膜を形成する工程
と、 前記コア素子領域および前記入出力素子領域における前
記ゲート絶縁膜の上面にゲート電極を形成する工程と、 前記入出力素子領域を覆い、前記コア素子領域に開口を
有するマスクパターンを形成し、該マスクパターンおよ
びコア素子領域におけるゲート電極をマスクとして低濃
度のイオン注入を行い、前記コア素子領域の前記活性領
域に第1LDD領域を形成する工程と、 前記マスクパターンを除去する工程と、 前記入出力素子領域における前記活性領域の表面を露出
させ、前記コア素子領域における前記ゲート電極と前記
ゲート電極周囲の活性領域の一部のみを覆う感光膜パタ
ーンを形成する工程と、 該感光膜パターンをマスクとして低濃度のイオン注入を
行い、前記コア素子領域における露出された活性領域の
一部に、前記第1LDD領域より深いプロファイルを有
する第2LDD領域を形成する工程と、 前記感光膜パターンを除去する工程と、 前記コア素子領域および前記入出力素子領域における前
記ゲート電極の側壁面に絶縁膜スペーサを形成する工程
と、 該絶縁膜スペーサをマスクとして高濃度のイオン注入を
行い、浅いプロファイルを有する第1ソース/ドレイン
領域及び深いプロファイルを有する第2ソース/ドレイ
ン領域を形成する工程と、 前記ゲート電極及び第1ソース/ドレイン領域の上部に
シリサイド膜を形成する工程とを含む半導体素子の製造
方法。 - 【請求項2】 前記入出力素子領域及び前記コア素子領
域がnチャネル型MOS領域に形成される場合には、前
記第1LDD領域を形成する工程又は前記第2LDD領
域を形成する工程における前記低濃度のイオン注入にお
いて、As及びPのうちのいずれか一つ以上をドーパン
トとして用いることを特徴とする請求項1に記載の半導
体素子の製造方法。 - 【請求項3】 前記入出力素子領域及び前記コア素子領
域がpチャネル型MOS領域に形成される場合には、前
記第1LDD領域を形成する工程又は前記第2LDD領
域を形成する工程における前記低濃度のイオン注入にお
いて、BF2、B、及びInのうちのいずれか一つ以上
をドーパントとして用いることを特徴とする請求項1に
記載の半導体素子の製造方法。 - 【請求項4】 前記入出力素子領域及び前記コア素子領
域がnチャネル型MOS領域に形成される場合には、前
記第1ソース/ドレイン領域又は前記第2ソース/ドレ
イン領域を形成する工程における前記高濃度のイオン注
入において、As及びPのうちのいずれか一つ以上をド
ーパントとして用いることを特徴とする請求項1に記載
の半導体素子の製造方法。 - 【請求項5】 前記入出力素子領域及び前記コア素子領
域がpチャネル型MOS領域に形成される場合には、前
記第1ソース/ドレイン領域又は前記第2ソース/ドレ
イン領域を形成する工程における前記高濃度のイオン注
入において、BF2、B、Inのうちのいずれか一つ以
上をドーパントとして用いることを特徴とする請求項1
に記載の半導体素子の製造方法。 - 【請求項6】 前記第1LDD領域を形成する工程にお
いて、イオンの注入を、イオンの注入量:1E13〜2
E15ions/cm2、注入エネルギー:10〜50keVの
範囲で行うことを特徴とする請求項1に記載の半導体素
子の製造方法。 - 【請求項7】 前記第2LDD領域を形成する工程にお
いて、イオンの注入を、イオンの注入量:1E13〜1
E15ions/cm2、注入エネルギー:10〜70keVの
範囲で行うことを特徴とする請求項1に記載の半導体素
子の製造方法。 - 【請求項8】 半導体基板の表層部に、コア素子領域と
入出力素子領域とを形成するための活性領域を画定する
素子分離絶縁膜を形成する工程と、 前記半導体基板の上面にゲート絶縁膜を形成する工程
と、 前記コア素子領域および前記入出力素子領域における前
記ゲート絶縁膜の上面にゲート電極を形成する工程と、 前記入出力素子領域における前記活性領域の表面を露出
させ、前記コア素子領域における前記ゲート電極と前記
ゲート電極周囲の活性領域の一部のみを覆う感光膜パタ
ーンを形成する工程と、 該感光膜パターンをマスクとして低濃度のイオン注入を
行い、前記入出力素子領域の活性領域と前記コア素子領
域における露出された活性領域の一部に、第2LDD領
域を形成する工程と、 前記感光膜パターンを除去する工程と、 前記入出力素子領域を覆い、前記コア素子領域に開口を
有するマスクパターンを形成し、該マスクパターンおよ
びコア素子領域におけるゲート電極をマスクとして低濃
度のイオン注入を行い、前記コア素子領域の前記活性領
域に前記第1LDD領域より浅い第2LDD領域を形成
する工程と、 前記マスクパターンを除去する工程と、 前記コア素子領域および前記入出力素子領域における前
記ゲート電極の側壁面に絶縁膜スペーサを形成する工程
と、 該絶縁膜スペーサをマスクとして高濃度のイオン注入を
行い浅いプロファイルを有する第1ソース/ドレイン領
域と深いプロファイルを有する第2ソース/ドレイン領
域を形成する工程と、 前記ゲート電極及び第1ソース/ドレイン領域の上部に
シリサイド膜を形成する工程とを含む半導体素子の製造
方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020010021936A KR100364122B1 (en) | 2001-04-24 | 2001-04-24 | Method for fabricating semiconductor device |
KR2001-21936 | 2001-04-24 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002359253A true JP2002359253A (ja) | 2002-12-13 |
JP4305610B2 JP4305610B2 (ja) | 2009-07-29 |
Family
ID=19708617
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002121773A Expired - Fee Related JP4305610B2 (ja) | 2001-04-24 | 2002-04-24 | 半導体素子の製造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US6586306B2 (ja) |
JP (1) | JP4305610B2 (ja) |
KR (1) | KR100364122B1 (ja) |
TW (1) | TWI286792B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8878301B2 (en) | 2010-09-09 | 2014-11-04 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device with transistors having different source/drain region depths |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100364122B1 (en) * | 2001-04-24 | 2002-12-11 | Hynix Semiconductor Inc | Method for fabricating semiconductor device |
KR100510525B1 (ko) * | 2003-04-08 | 2005-08-26 | 삼성전자주식회사 | 얕은 소오스/드레인 영역을 갖는 반도체 소자의 제조방법 |
US6913980B2 (en) * | 2003-06-30 | 2005-07-05 | Texas Instruments Incorporated | Process method of source drain spacer engineering to improve transistor capacitance |
JP4408679B2 (ja) * | 2003-10-09 | 2010-02-03 | 三洋電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JP2005183458A (ja) * | 2003-12-16 | 2005-07-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法及びその製造装置 |
KR100627962B1 (ko) * | 2004-12-30 | 2006-09-25 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 이중 ldd형 mos 트랜지스터 및 그의 제조 방법 |
US7538351B2 (en) * | 2005-03-23 | 2009-05-26 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method for forming an SOI structure with improved carrier mobility and ESD protection |
CN100576512C (zh) * | 2006-12-22 | 2009-12-30 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 半导体器件的制作方法 |
US7649226B2 (en) * | 2007-02-06 | 2010-01-19 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Source and drain structures and manufacturing methods |
KR100889576B1 (ko) | 2007-06-26 | 2009-03-23 | 엠시스랩 주식회사 | 메모리 어레이들의 이온주입구역이 일체형으로 구현되는반도체 메모리 장치 |
US9748383B2 (en) * | 2008-02-15 | 2017-08-29 | X-Fab Semiconductor Foundries Ag | Transistor |
CN101935824B (zh) | 2009-07-03 | 2013-03-06 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 离子注入方法、设备及形成轻掺杂结构的方法 |
CN102005388B (zh) * | 2009-09-02 | 2012-02-08 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | N型金属氧化物半导体源漏注入方法 |
GB2483216B (en) | 2010-04-30 | 2014-12-17 | Cambridge Silicon Radio Ltd | Gate depletion drain extended MOS transistor |
US9006826B2 (en) * | 2012-05-14 | 2015-04-14 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Butted contact shape to improve SRAM leakage current |
US9512517B2 (en) * | 2015-01-23 | 2016-12-06 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Multiple exposure treatment for processing a patterning feature |
US10488176B2 (en) | 2016-06-17 | 2019-11-26 | Corning Incorporated | Edge registration for interferometry |
CN110739273B (zh) * | 2019-10-30 | 2022-06-07 | 华虹半导体(无锡)有限公司 | 超薄栅极cmos器件的制造方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6033943A (en) * | 1996-08-23 | 2000-03-07 | Advanced Micro Devices, Inc. | Dual gate oxide thickness integrated circuit and process for making same |
KR100205320B1 (ko) * | 1996-10-25 | 1999-07-01 | 구본준 | 모스펫 및 그 제조방법 |
JPH10223771A (ja) * | 1997-02-12 | 1998-08-21 | Yamaha Corp | 半導体装置とその製造方法 |
JP2000003965A (ja) * | 1998-06-15 | 2000-01-07 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
FR2780406B1 (fr) * | 1998-06-29 | 2000-08-25 | Bp Chem Int Ltd | Composition de polystyrene expansible, procede de preparation de la composition et materiaux expanses resultant de la composition |
JP3239853B2 (ja) * | 1998-08-25 | 2001-12-17 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JP2000114361A (ja) * | 1998-09-29 | 2000-04-21 | Toshiba Corp | 半導体集積回路装置及びその製造方法 |
US6200834B1 (en) * | 1999-07-22 | 2001-03-13 | International Business Machines Corporation | Process for fabricating two different gate dielectric thicknesses using a polysilicon mask and chemical mechanical polishing (CMP) planarization |
US6589847B1 (en) * | 2000-08-03 | 2003-07-08 | Advanced Micro Devices, Inc. | Tilted counter-doped implant to sharpen halo profile |
US6596593B2 (en) * | 2000-12-05 | 2003-07-22 | Seiko Instruments Inc. | Method of manufacturing semiconductor device employing oxygen implantation |
KR100364122B1 (en) * | 2001-04-24 | 2002-12-11 | Hynix Semiconductor Inc | Method for fabricating semiconductor device |
-
2001
- 2001-04-24 KR KR1020010021936A patent/KR100364122B1/ko active IP Right Grant
-
2002
- 2002-03-18 TW TW091105081A patent/TWI286792B/zh not_active IP Right Cessation
- 2002-04-18 US US10/125,271 patent/US6586306B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-04-24 JP JP2002121773A patent/JP4305610B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-04-09 US US10/409,964 patent/US6709939B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-04-09 US US10/410,536 patent/US20030201474A1/en not_active Abandoned
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8878301B2 (en) | 2010-09-09 | 2014-11-04 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device with transistors having different source/drain region depths |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100364122B1 (en) | 2002-12-11 |
US6709939B2 (en) | 2004-03-23 |
TWI286792B (en) | 2007-09-11 |
US20030201474A1 (en) | 2003-10-30 |
US20030176041A1 (en) | 2003-09-18 |
US6586306B2 (en) | 2003-07-01 |
US20020153562A1 (en) | 2002-10-24 |
JP4305610B2 (ja) | 2009-07-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100221063B1 (ko) | Mos 트랜지스터 및 그의 제조방법 | |
US6900088B2 (en) | Semiconductor device and its manufacture method | |
KR100205320B1 (ko) | 모스펫 및 그 제조방법 | |
JP4305610B2 (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
TWI419207B (zh) | 製造半導體裝置之方法 | |
JP2897004B2 (ja) | Cmosfet製造方法 | |
JP2513402B2 (ja) | 半導体装置の構造及び製造方法 | |
US20090011561A1 (en) | Method of fabricating high-voltage mos having doubled-diffused drain | |
US5952700A (en) | MOSFET device with unsymmetrical LDD region | |
JP4489467B2 (ja) | 半導体装置の形成方法 | |
JP4424887B2 (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
JP2790050B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH09135029A (ja) | Mis型半導体装置及びその製造方法 | |
JP2897555B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
KR100233707B1 (ko) | 듀얼 게이트 씨모오스 트랜지스터의 제조방법 | |
JP2743828B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
KR100676194B1 (ko) | 씨모스(cmos) 트랜지스터 제조방법 | |
JP2001044437A (ja) | Mosトランジスタ及びその製造方法 | |
US6936517B2 (en) | Method for fabricating transistor of semiconductor device | |
KR100446312B1 (ko) | 접합 누설 억제를 위한 반도체 소자 제조방법 | |
KR100379534B1 (ko) | 반도체 소자의 제조 방법 | |
JP2002076137A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
KR100501935B1 (ko) | 제 2 측벽 공정을 이용한 반도체 소자의 제조 방법 | |
KR100762876B1 (ko) | 모스펫 소자의 제조방법 | |
KR100261171B1 (ko) | 트랜지스터의 제조 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050330 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060808 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080813 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081106 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081203 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090302 |
|
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: 20090401 |
|
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: 20090421 |
|
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: 20120515 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130515 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |