JP2003077935A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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JP2003077935A
JP2003077935A JP2001266648A JP2001266648A JP2003077935A JP 2003077935 A JP2003077935 A JP 2003077935A JP 2001266648 A JP2001266648 A JP 2001266648A JP 2001266648 A JP2001266648 A JP 2001266648A JP 2003077935 A JP2003077935 A JP 2003077935A
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JP
Japan
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diffusion layer
impurity diffusion
pattern
type
film
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Application number
JP2001266648A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Takasu
靖夫 高須
Hideaki Harakawa
秀明 原川
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To control a size of a gate electrode layer in processing and to control a regions of impurity diffusion layers (= a source region, a drain region) in a heat treatment step in particular when having a LDD structure as a gate length shortens with a MOS transistor made fine. SOLUTION: The impurities 110 are introduced into a silicon substrate 101 using a silicon nitride film pattern 107 and a polycrystal silicon film pattern 108 as a mask, a high concentration impurity diffusion layers of an N type (N<+> type diffusion layers 111, 112) are formed at positions of a source region and a drain region of the MOS transistor. Next, by using chemical dry etching (CDE) method or the like, the polycrystal silicon film pattern 108 is isotropic etched from both sides direction and thus the gate electrode layer 115 is formed. Next, by using the gate electrode layer 115 as a mask, the impurity is introduced and thus a low concentration impurity diffusion layer of an N type is formed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、特に、LDD(Li
ghtly Doped Drain)構造のMOS型トランジスタを有
する半導体装置の製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention is particularly applicable to LDD (Li
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device having a MOS transistor having a ghtly Doped Drain structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、MOS型トランジスタの微細化が
一段と進展し、ゲート電極層の幅(=ゲート長)は1μ
m以下にまで狭められてきている。このように、微細化
が進展すると、閾値電圧の変動等を抑制するために、ソ
ース領域、及びドレイン領域の近傍には、これらよりも
低濃度の不純物拡散領域を形成して、チャネル領域周辺
の不純物濃度の分布を緩やかにし(=LDD(Lightly
Doped Drain)構造)、MOS型トランジスタの高耐圧
化を図ることが必要となる。
2. Description of the Related Art At present, the miniaturization of MOS transistors has progressed further, and the width of the gate electrode layer (= gate length) is 1 μm.
It has been narrowed down to m or less. In this way, as miniaturization progresses, in order to suppress fluctuations in threshold voltage and the like, impurity diffusion regions having a lower concentration than these are formed in the vicinity of the source region and the drain region, and Make the impurity concentration distribution gentle (= LDD (Lightly
Doped drain structure), and it is necessary to increase the withstand voltage of MOS transistors.

【0003】以下に、図8、9を参照して、従来の半導
体装置の製造方法について説明する。ここでは、一例と
して、LDD構造のCMOSトランジスタの製造方法に
ついて説明する。
A conventional method of manufacturing a semiconductor device will be described below with reference to FIGS. Here, as an example, a method of manufacturing a CMOS transistor having an LDD structure will be described.

【0004】先ず、シリコン基板301上の全面に、シ
リコン酸化膜302を2.5nm程度の膜厚で形成す
る。シリコン酸化膜302は、MOS型トランジスタを
構成するゲート絶縁膜として用いられる。その後、シリ
コン酸化膜302(=ゲート酸化膜)上に、導電膜とし
て、多結晶シリコン膜303を200nm程度の膜厚で
形成する。この導電膜は、MOS型トランジスタのゲー
ト電極層の材料として用いられる。
First, a silicon oxide film 302 having a film thickness of about 2.5 nm is formed on the entire surface of a silicon substrate 301. The silicon oxide film 302 is used as a gate insulating film forming a MOS transistor. After that, a polycrystalline silicon film 303 is formed as a conductive film on the silicon oxide film 302 (= gate oxide film) with a film thickness of about 200 nm. This conductive film is used as a material for the gate electrode layer of the MOS transistor.

【0005】次に、多結晶シリコン膜303上に、感光
性のフォトレジスト膜を塗布形成する。その後、リソグ
ラフィー技術を用いて、露光工程、現像工程を施し、図
8(a)に示すように、多結晶シリコン膜303上に、
レジストパターン304を形成する。
Next, a photosensitive photoresist film is formed by coating on the polycrystalline silicon film 303. After that, an exposure step and a development step are performed by using a lithography technique, and as shown in FIG. 8A, on the polycrystalline silicon film 303,
A resist pattern 304 is formed.

【0006】次に、図8(b)に示すように、シリコン
基板301上の各領域に、MOS型トランジスタのゲー
ト電極層305を形成する。ここでは、RIE法等の異
方性エッチング技術を用い、レジストパターン304を
マスクにして、多結晶シリコン膜303を選択的にエッ
チングしてパターンを形成する。以降、このパターンを
ゲート電極層305として用いる。
Next, as shown in FIG. 8B, a gate electrode layer 305 of the MOS transistor is formed in each region on the silicon substrate 301. Here, an anisotropic etching technique such as RIE is used to selectively etch the polycrystalline silicon film 303 using the resist pattern 304 as a mask to form a pattern. Hereinafter, this pattern is used as the gate electrode layer 305.

【0007】次に、リソグラフィー技術、及びイオン注
入法を用い、N型、及びP型のMOSトランジスタ領域
に、各々、低濃度の不純物拡散層を形成する。
Next, a low-concentration impurity diffusion layer is formed in each of the N-type and P-type MOS transistor regions by using the lithography technique and the ion implantation method.

【0008】ここでは、先ず、図8(c)に示すよう
に、N型の低濃度の不純物拡散層、即ち、N-型拡散層
308、309を形成し、その後、P型のMOSトラン
ジスタ領域にも、同様に、低濃度の不純物拡散層を形成
する。
Here, first, as shown in FIG. 8C, N-type low-concentration impurity diffusion layers, that is, N -- type diffusion layers 308 and 309 are formed, and thereafter, P-type MOS transistor regions are formed. Similarly, a low-concentration impurity diffusion layer is formed.

【0009】この場合、先ず、P型のトランジスタ領域
を覆うように、フォトレジスト膜306を堆積させる。
その後、この状態で、イオン注入法を用い、ゲート電極
層305をマスクにして、N型のMOSトランジスタ領
域のソース領域、及びドレイン領域に相当する各位置
に、不純物307を導入する。ここでは、不純物には、
砒素(As)等を用いる。
In this case, first, a photoresist film 306 is deposited so as to cover the P type transistor region.
After that, in this state, the impurity 307 is introduced into each position corresponding to the source region and the drain region of the N-type MOS transistor region by using the gate electrode layer 305 as a mask in the ion implantation method. Here, the impurities include
Arsenic (As) or the like is used.

【0010】次に、図9(a)に示すように、P型のM
OSトランジスタ領域のソース領域、及びドレイン領域
に相当する各位置にも、P型の低濃度不純物拡散層、即
ち、P-型拡散層310、311を形成する。この場
合、P型の低濃度不純物拡散層を形成すべく、N型のM
OSトランジスタ領域をフォトレジスト膜で覆い、同様
の要領で、イオン注入を用いて、P型のMOSトランジ
スタ領域のドレイン領域、及びソース領域に不純物を導
入する。ここでは、不純物には、BF2等を用いる。
Next, as shown in FIG. 9A, a P-type M
P-type low-concentration impurity diffusion layers, that is, P -type diffusion layers 310 and 311 are also formed at positions corresponding to the source region and the drain region of the OS transistor region. In this case, in order to form a P type low concentration impurity diffusion layer, an N type M
The OS transistor region is covered with a photoresist film, and in the same manner, ion implantation is used to introduce impurities into the drain region and the source region of the P-type MOS transistor region. Here, BF 2 or the like is used as the impurity.

【0011】次に、低濃度の不純物拡散層、N-型拡散
層308、309、及びP-型拡散層310、311
に、所謂、アニール処理を施す。ここでは、シリコン基
板301に850℃程度の熱処理を施し、N-型拡散層
308、309、及びP-型拡散層310、311の不
純物を活性化させる。
Next, low-concentration impurity diffusion layers, N -- type diffusion layers 308 and 309, and P -- type diffusion layers 310 and 311.
Then, a so-called annealing process is performed. Here, the silicon substrate 301 is subjected to heat treatment at about 850 ° C. to activate the impurities in the N type diffusion layers 308 and 309 and the P type diffusion layers 310 and 311.

【0012】次に、シリコン酸化膜302、及びゲート
電極層305(=多結晶シリコン膜パターン)を覆うよ
うにして、シリコン基板301上の全面に、シリコン酸
化膜312を20nm程度の膜厚で形成する。その後、
図9(a)に示すように、ゲート電極層305(=多結
晶シリコン膜パターン)の側壁に沿って、シリコン酸化
膜312上に、シリコン窒化膜313(=サイドウォー
ル)を70nm程度の膜厚で形成する。
Next, a silicon oxide film 312 having a thickness of about 20 nm is formed on the entire surface of the silicon substrate 301 so as to cover the silicon oxide film 302 and the gate electrode layer 305 (= polycrystalline silicon film pattern). To do. afterwards,
As shown in FIG. 9A, a silicon nitride film 313 (= side wall) having a film thickness of about 70 nm is formed on the silicon oxide film 312 along the side wall of the gate electrode layer 305 (= polycrystalline silicon film pattern). To form.

【0013】ここでは、先ず、化学的気相成長法(=C
VD法)等で、シリコン酸化膜312を20nm程度、
シリコン窒化膜313を70nm程度の膜厚で、順次、
積層状に形成する。その後、RIE法等の異方性エッチ
ング技術を用い、ゲート電極層305(=多結晶シリコ
ン膜)の側壁に沿って残すように、シリコン窒化膜31
3(=サイドウォール)を加工形成する。
Here, first, the chemical vapor deposition method (= C
VD method) or the like to form a silicon oxide film 312 with a thickness of about 20 nm,
A silicon nitride film 313 having a film thickness of about 70 nm is sequentially formed.
It is formed in a laminated shape. After that, an anisotropic etching technique such as RIE is used to leave the silicon nitride film 31 along the side wall of the gate electrode layer 305 (= polycrystalline silicon film).
Process 3 (= sidewall).

【0014】次に、図9(b)に示すように、リソグラ
フィー技術、及びイオン注入法を用い、シリコン窒化膜
313(=サイドウォール)をマスクにして、N型の高
濃度の不純物拡散層、及びP型の不純物拡散層を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 9B, an N-type high-concentration impurity diffusion layer is formed by a lithography technique and an ion implantation method using the silicon nitride film 313 (= side wall) as a mask. And a P-type impurity diffusion layer are formed.

【0015】ここでは、先ず、P型のMOSトランジス
タ領域を覆うように、フォトレジスト膜314を堆積さ
せる。その後、この状態で、N型のMOSトランジスタ
領域のソース領域、及びドレイン領域に相当する各位置
に、シリコン窒化膜313(=サイドウォール)をマス
クにして、不純物315を導入し、N+型拡散層31
6、317を形成する。ここでは、不純物315には、
砒素(As)等を用いる。
Here, first, a photoresist film 314 is deposited so as to cover the P-type MOS transistor region. Then, in this state, the impurity 315 is introduced into each position corresponding to the source region and the drain region of the N-type MOS transistor region by using the silicon nitride film 313 (= sidewall) as a mask, and the N + -type diffusion is performed. Layer 31
6, 317 are formed. Here, the impurities 315 include
Arsenic (As) or the like is used.

【0016】次に、図9(c)に示すように、P型のM
OSトランジスタ領域にも高濃度の不純物拡散層、即
ち、P+型拡散層318、319を形成する。ここで
は、不純物には、ホウ素(B)等を用い、N+型拡散層
316、317を形成する場合と同様の要領で、P+
拡散層318、319を形成する。
Next, as shown in FIG. 9C, a P-type M
High-concentration impurity diffusion layers, that is, P + type diffusion layers 318 and 319 are also formed in the OS transistor region. Here, P + type diffusion layers 318 and 319 are formed by using boron (B) or the like as an impurity in the same manner as the case of forming the N + type diffusion layers 316 and 317.

【0017】その後、高濃度の不純物拡散層(=N+
拡散層、及びP+型拡散層)にアニール処理を施す。こ
こでは、シリコン基板301に1035℃の熱処理を施
し、N +型拡散層316、317、及びP+型拡散層31
8、319の不純物を活性化させる。
After that, a high concentration impurity diffusion layer (= N+Type
Diffusion layer, and P+Annealing treatment is applied to the mold diffusion layer). This
Here, the silicon substrate 301 is heat-treated at 1035 ° C.
Then N +Type diffusion layers 316, 317, and P+Type diffusion layer 31
Activate the impurities of 8,319.

【0018】尚、N+型拡散層316、317、及びP+
型拡散層318、319は、各々、N型、及びP型のM
OSトランジスタにおいて、ソース領域、及びドレイン
領域として機能する。
The N + type diffusion layers 316, 317 and P +
The type diffusion layers 318 and 319 are N-type and P-type M, respectively.
The OS transistor functions as a source region and a drain region.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】このような方法を用い
た場合、高濃度の不純物拡散層(=N+型拡散層31
6、317、P+型拡散層318、319)の不純物を
活性化させる過程では、不純物濃度、及び拡散層の体積
に比例して、低濃度の不純物拡散層(=N-型拡散層3
08、309、P-型拡散層318、319)で行うよ
りも、更に高温状態でアニール処理を施す必要がある。
この場合、高濃度の不純物拡散層の不純物を活性化させ
る過程で、熱処理を行うと、低濃度の不純物拡散層にも
作用し、不純物が周辺に拡散して、その領域が拡大す
る。
When such a method is used, a high concentration impurity diffusion layer (= N + type diffusion layer 31
6, 317, P + -type diffusion layers 318, 319) in the process of activating impurities, the impurity concentration of the impurity diffusion layer (= N -type diffusion layer 3) is low in proportion to the impurity concentration and the volume of the diffusion layer.
08, 309, P -type diffusion layers 318, 319), it is necessary to perform annealing treatment at a higher temperature.
In this case, if heat treatment is performed in the process of activating the impurities in the high-concentration impurity diffusion layer, the heat treatment also acts on the low-concentration impurity diffusion layer, and the impurities diffuse to the periphery to expand the region.

【0020】その結果、半導体装置の微細化に伴い、ゲ
ート長が1μm以下(例:0.15μm)に短くなる
と、容易に短チャネル効果が生じ、MOS型トランジス
タの特性において著しい劣化を招くことになる。
As a result, when the gate length is shortened to 1 μm or less (eg, 0.15 μm) with the miniaturization of the semiconductor device, a short channel effect easily occurs, which causes a remarkable deterioration in the characteristics of the MOS transistor. Become.

【0021】また、前述の如く、従来技術では、RIE
法等、異方性のドライエッチング技術を用い、レジスト
パターンをマスクにして、多結晶シリコン膜303にパ
ターンを加工形成する。このパターンは、低濃度の不純
物拡散層を形成する上で、マスクとして用いられるが、
ゲート電極層305としてMOS型トランジスタを構成
する。
Further, as described above, in the conventional technique, RIE is used.
A pattern is formed on the polycrystalline silicon film 303 by using an anisotropic dry etching technique such as a method using the resist pattern as a mask. This pattern is used as a mask in forming a low-concentration impurity diffusion layer,
A MOS transistor is formed as the gate electrode layer 305.

【0022】ここでは、先ず、リソグラフィー技術を用
いて、多結晶シリコン膜303(=被加工膜)上にレジ
ストパターン304(=マスクパターン)を形成し、こ
のレジストパターン304の寸法及び形状を、異方性の
ドライエッチングによって、多結晶シリコン膜303に
転写してパターンを形成する。
Here, first, a resist pattern 304 (= mask pattern) is formed on the polycrystalline silicon film 303 (= processed film) by using a lithography technique, and the size and shape of the resist pattern 304 are changed. A pattern is formed by transfer to the polycrystalline silicon film 303 by means of isotropic dry etching.

【0023】この場合、微細化の進展とともに、露光工
程、及び現像工程、またはドライエッチング工程におい
て寸法誤差等が生じ易くなり、半導体装置の性能、及び
信頼性を高める上で、影響の度合いが大きくなる。特
に、MOS型トランジスタのゲート長が短くなるにつ
れ、不純物を導入する上では、マスクの位置の合わせず
れが生じ、各低濃度不純物拡散層を、所定の位置に、精
度良く形成することが不可能となる。
In this case, as miniaturization progresses, dimensional errors and the like are likely to occur in the exposure process, the development process, and the dry etching process, and the degree of influence is great in improving the performance and reliability of the semiconductor device. Become. In particular, as the gate length of the MOS transistor becomes shorter, the misalignment of the mask position occurs when introducing impurities, and it is impossible to accurately form each low-concentration impurity diffusion layer at a predetermined position. Becomes

【0024】また、多結晶シリコン膜303に形成され
たパターンをゲート電極層に用いれば、ゲート電極層の
位置の合わせずれ、加工寸法の誤差等が生じることにも
なり、MOS型のトランジスタの動作等に非常に大きな
悪影響を与える。
Further, if the pattern formed on the polycrystalline silicon film 303 is used for the gate electrode layer, misalignment of the position of the gate electrode layer, processing size error, etc. will occur, and the operation of the MOS type transistor will occur. Etc. have a very large adverse effect.

【0025】以上の問題に鑑み、本発明は、微細化に対
応する、高性能、且つ高信頼性を有する半導体装置の製
造方法を提供することを目的とする。
In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device having high performance and high reliability, which corresponds to miniaturization.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】本発明は、微細化に対応
して、高性能、且つ高信頼性を有する半導体装置の製造
方法を提供する。
The present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device having high performance and high reliability in response to miniaturization.

【0027】本発明は、半導体基板上に絶縁膜を形成す
る工程と、前記絶縁膜上に導電膜を形成する工程と、こ
の導電膜上にマスクパターンを形成する工程と、このマ
スクパターンを用いてエッチングし、前記導電膜にパタ
ーンを形成する工程と、この導電膜に形成されたパター
ンをマスクにして、前記半導体基板に不純物を導入し、
前記半導体基板に第一の不純物拡散層を形成する工程
と、前記第一の不純物拡散層を熱処理する工程と、前記
導電膜のパターンの両側面を等方性エッチングする工程
と、この等方性エッチングされたパターンをマスクにし
て、前記不純物と同じ導電型の不純物を導入し、前記半
導体基板に、前記第一の不純物拡散層よりも、不純物濃
度の低い第二の不純物拡散層を形成する工程と、前記第
二の不純物拡散層を、前記第一の不純物拡散層を熱処理
する温度よりも低い温度で、熱処理する工程とを有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する。
According to the present invention, a step of forming an insulating film on a semiconductor substrate, a step of forming a conductive film on the insulating film, a step of forming a mask pattern on the conductive film, and using this mask pattern Etching to form a pattern on the conductive film, and using the pattern formed on the conductive film as a mask, introducing impurities into the semiconductor substrate,
Forming a first impurity diffusion layer on the semiconductor substrate; heat treating the first impurity diffusion layer; isotropically etching both side surfaces of the conductive film pattern; Using the etched pattern as a mask, introducing an impurity of the same conductivity type as the impurity to form a second impurity diffusion layer having a lower impurity concentration than the first impurity diffusion layer on the semiconductor substrate. And a step of heat-treating the second impurity diffusion layer at a temperature lower than a temperature of heat-treating the first impurity diffusion layer.

【0028】また、本発明は、半導体基板上にゲート絶
縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜上に導電膜を
形成する工程と、この導電膜上にマスクパターンを形成
する工程と、このマスクパターンを用いてエッチング
し、前記導電膜にパターンを形成する工程と、この導電
膜のパターンをマスクにして不純物を導入し、第一の不
純物拡散層を形成する工程と、前記第一の不純物拡散層
を熱処理して、前記半導体基板にソース領域、及びドレ
イン領域を形成する工程と、前記マスクパターンを用い
て、前記導電膜のパターンの両側面を等方性エッチング
し、前記ゲート絶縁膜上にゲート電極層を形成する工程
と、前記ゲート電極層をマスクにして、前記不純物と同
じ導電型の不純物を導入し、前記半導体基板のソース領
域、及びドレイン領域の周囲に、前記第一の不純物拡散
層よりも不純物濃度の低い、第二の不純物拡散層を形成
する工程と、前記第二の不純物拡散層を、前記第一の不
純物拡散層を熱処理する温度よりも低い温度で、熱処理
する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造
方法を提供する。
The present invention also includes the steps of forming a gate insulating film on a semiconductor substrate, forming a conductive film on the gate insulating film, and forming a mask pattern on the conductive film. Etching using a mask pattern to form a pattern on the conductive film; a step of introducing impurities by using the conductive film pattern as a mask to form a first impurity diffusion layer; A step of heat-treating the diffusion layer to form a source region and a drain region on the semiconductor substrate; and using the mask pattern to perform isotropic etching on both side surfaces of the conductive film pattern to form a gate insulating film on the gate insulating film. A step of forming a gate electrode layer on the semiconductor substrate, and using the gate electrode layer as a mask, introducing an impurity of the same conductivity type as that of the impurity into the source region and the drain region of the semiconductor substrate. A second impurity diffusion layer having a lower impurity concentration than that of the first impurity diffusion layer, and a temperature for heat-treating the second impurity diffusion layer and the first impurity diffusion layer. And a step of performing a heat treatment at a lower temperature than the above.

【0029】以上、本発明によれば、短チャンネル効果
等を抑制し、微細化に対応して、高性能、且つ高信頼性
を有する半導体装置を製造することができる。
As described above, according to the present invention, a semiconductor device having high performance and high reliability can be manufactured by suppressing the short channel effect and responding to miniaturization.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
各図面を参照して説明する。 (第1の実施の形態)本実施の形態では、LDD構造を
有するCMOSトランジスタを例にとり、図1乃至5を
参照して説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below.
A description will be given with reference to the drawings. (First Embodiment) In the present embodiment, a CMOS transistor having an LDD structure will be described as an example with reference to FIGS.

【0031】先ず、シリコン基板101上の全面に、シ
リコン酸化膜102を2.5nm程度の膜厚で形成す
る。シリコン酸化膜102の一部は、MOS型トランジ
スタのゲート酸化膜を構成する。その後、シリコン酸化
膜102上に、導電膜を形成する。この導電膜は、N
型、及びP型のMOSトランジスタにおいて、ゲート電
極層を構成する材料として用いられる。ここでは、導電
膜として、化学的気相成長法(以下、CVD法とする)
等を用い、多結晶シリコン膜103を200nm程度の
膜厚で形成する。その後、図1(a)に示すように、多
結晶シリコン膜103上に、シリコン窒化膜104を1
0nm程度、次いで、感光性のフォトレジスト膜105
を400nm程度の膜厚で、順次形成する。
First, a silicon oxide film 102 having a film thickness of about 2.5 nm is formed on the entire surface of the silicon substrate 101. A part of the silicon oxide film 102 constitutes the gate oxide film of the MOS transistor. After that, a conductive film is formed over the silicon oxide film 102. This conductive film is N
Type and P type MOS transistors, it is used as a material for forming a gate electrode layer. Here, as the conductive film, a chemical vapor deposition method (hereinafter referred to as a CVD method) is used.
Etc., the polycrystalline silicon film 103 is formed to a film thickness of about 200 nm. After that, as shown in FIG. 1A, a silicon nitride film 104 is formed on the polycrystalline silicon film 103.
About 0 nm, and then a photosensitive photoresist film 105
Are sequentially formed with a film thickness of about 400 nm.

【0032】次に、リソグラフィー技術を用いて、露光
工程及び現像工程を行い、図1(b)に示すように、所
定の寸法幅(例:0.33μm)のレジストパターン1
06を形成する。
Next, an exposure step and a development step are performed by using a lithographic technique, and as shown in FIG. 1B, a resist pattern 1 having a predetermined dimension width (eg, 0.33 μm).
06 is formed.

【0033】次に、レジストパターン105をマスクに
して、異方性のドライエッチング技術を施し、図1
(c)に示すように、シリコン窒化膜104、多結晶シ
リコン膜103の各々に、所定の寸法及び形状のパター
ン(=シリコン窒化膜パターン107/多結晶シリコン
膜パターン108)を形成する。ここでは、レジストパ
ターン105に従った寸法、及び形状のパターンが、シ
リコン窒化膜104、多結晶シリコン膜103に、順
次、エッチングによって形成される。
Next, using the resist pattern 105 as a mask, an anisotropic dry etching technique is applied, and FIG.
As shown in (c), a pattern (= silicon nitride film pattern 107 / polycrystalline silicon film pattern 108) having a predetermined size and shape is formed on each of the silicon nitride film 104 and the polycrystalline silicon film 103. Here, patterns having dimensions and shapes according to the resist pattern 105 are sequentially formed on the silicon nitride film 104 and the polycrystalline silicon film 103 by etching.

【0034】尚、ここでは、異方性のドライエッチング
技術には、微細加工に適する反応性イオンエッチング法
(以下、RIE法とする)等を用いると良い。
Here, for the anisotropic dry etching technique, a reactive ion etching method (hereinafter referred to as RIE method) suitable for fine processing may be used.

【0035】以降、CMOSトランジスタを構成するN
型、及びP型のMOS型トランジスタを、各々、シリコ
ン基板101上の所定の領域に形成する。これら、N
型、及びP型のMOS型トランジスタは、所謂、LOC
OS、またはSTI(ShallowTrench Isolation)等の
素子分離領域(以降、特に図示せず)によって、相互に
絶縁分離されるものとする。
After that, N which constitutes the CMOS transistor
Type and P type MOS transistors are formed in predetermined regions on the silicon substrate 101, respectively. These, N
Type and P type MOS transistors are so-called LOC.
It is assumed that they are isolated from each other by an element isolation region (hereinafter, not particularly shown) such as OS or STI (Shallow Trench Isolation).

【0036】次に、図2(a)に示すように、シリコン
窒化膜パターン107、及び多結晶シリコン膜パターン
108をマスクに用い、イオン注入法によって、所定の
不純物110を導入し、各多結晶シリコン膜パターン1
08に沿った両側、即ち、ソース領域、及びドレイン領
域に相当する各位置に、高濃度の不純物拡散層(=N +
型拡散層111、112)を形成する。
Next, as shown in FIG.
Nitride film pattern 107 and polycrystalline silicon film pattern
108 is used as a mask and a predetermined amount is formed by an ion implantation method.
Impurity 110 is introduced to each polycrystalline silicon film pattern 1
08 on both sides, that is, the source region and the drain region
A high-concentration impurity diffusion layer (= N +
The mold diffusion layers 111, 112) are formed.

【0037】ここでは、先ず、リソグラフィー技術を用
いて、P型のMOSトランジスタ(を形成する)領域を
覆うように、フォレジスト膜109を堆積させる。その
後、この状態で、図2(a)に示すように、N型のMO
Sトランジスタ領域のソース領域、及びドレイン領域に
相当する各位置に、前述の如く、不純物110を導入
し、高濃度のN型不純物拡散層(以下、N+型拡散層1
11、112とする)を形成する。N+型拡散層11
1、112の各々は、N型のMOSトランジスタにおい
て、ソース領域、及びドレイン領域を構成する。
Here, first, a photoresist film 109 is deposited by using a lithography technique so as to cover a region for (forming) a P-type MOS transistor. After that, in this state, as shown in FIG.
As described above, the impurity 110 is introduced into each of the positions corresponding to the source region and the drain region of the S-transistor region, and the high-concentration N-type impurity diffusion layer (hereinafter referred to as N + -type diffusion layer
11 and 112) are formed. N + type diffusion layer 11
Each of 1 and 112 constitutes a source region and a drain region in the N-type MOS transistor.

【0038】尚、本実施の形態では、一例として、N+
型拡散層111、112は、不純物に砒素(As)等を
用い、これを、エネルギー(=加速電圧)を50ke
v、ドーズ量を5e15(=5.0×1015)(ato
ms/cm2)程度とする条件下で、ソース領域、及びド
レイン領域に相当する位置に導入して、形成する。
In the present embodiment, as an example, N +
The type diffusion layers 111 and 112 use arsenic (As) or the like as an impurity and have an energy (= accelerating voltage) of 50 ke.
v, the dose amount is 5e15 (= 5.0 × 10 15 ) (ato
Under the condition of about ms / cm 2 ), they are formed by introducing into the positions corresponding to the source region and the drain region.

【0039】次に、図2(b)に示すように、P型のM
OSトランジスタにも、高濃度の不純物拡散層、即ち、
+型拡散層113、114を形成する。
Next, as shown in FIG. 2B, a P-type M
Also in the OS transistor, a high-concentration impurity diffusion layer, that is,
P + type diffusion layers 113 and 114 are formed.

【0040】ここでは、先ず、P型のMOSトランジス
タを形成する領域上より、フォトレジスト膜109を除
去する。その後、リソグラフィー技術を用いて、N型の
MOSトランジスタ領域を覆うように、フォトレジスト
を堆積させ、この状態で、P型のMOSトランジスタ
(を形成する)領域のソース領域、及びドレイン領域に
相当する各位置に不純物を導入する(以上、特に図示せ
ず)。その後、N型のMOSトランジスタ領域上より、
フォトレジスト膜を除去する。P+型拡散層113、1
14の各々は、P型のMOSトランジスタにおいて、ソ
ース領域、及びドレイン領域を構成する。
Here, first, the photoresist film 109 is removed from the region where the P-type MOS transistor is to be formed. Then, using a lithography technique, a photoresist is deposited so as to cover the N-type MOS transistor region, and in this state, it corresponds to the source region and the drain region of the P-type MOS transistor (forming) region. Impurities are introduced into each position (above, not particularly shown). After that, from above the N-type MOS transistor region,
The photoresist film is removed. P + type diffusion layers 113, 1
Each of 14 forms a source region and a drain region in a P-type MOS transistor.

【0041】尚、本実施の形態では、一例として、P+
型拡散層113、114は、不純物にホウ素(B)を用
い、これを、エネルギー(=加速電圧)を5kev、ド
ーズ量を4e15(=4.0×1015)(atoms/
cm2)程度とする条件下で、ソース領域、及びドレイン
領域の位置に導入して、形成する。
In this embodiment, as an example, P +
Boron (B) is used as an impurity in the type diffusion layers 113 and 114, and this is used with an energy (= accelerating voltage) of 5 kev and a dose of 4e15 (= 4.0 × 10 15 ) (atoms /
It is formed by introducing into the positions of the source region and the drain region under the condition of about cm 2 ).

【0042】以上のように、N型、及びP型のMOSト
ランジスタ領域に、高濃度の不純物拡散層、N+型拡散
層111、112、及びP+型拡散層113、114を
形成する。
As described above, the high-concentration impurity diffusion layers, the N + -type diffusion layers 111 and 112, and the P + -type diffusion layers 113 and 114 are formed in the N-type and P-type MOS transistor regions.

【0043】本実施の形態の場合、各トランジスタ領域
に、N+型拡散層111、112、及びP+型拡散層11
3、114を形成する順番は、特に限定されないものと
する。従って、前述の場合とは逆に、高濃度の不純物拡
散層は、P+型拡散層113、114、次いで、N+型拡
散層111、112の順に形成しても良い。
In the case of this embodiment, the N + type diffusion layers 111 and 112 and the P + type diffusion layer 11 are provided in each transistor region.
The order of forming 3, 114 is not particularly limited. Therefore, contrary to the above case, the high-concentration impurity diffusion layers may be formed in the order of the P + type diffusion layers 113 and 114, and then the N + type diffusion layers 111 and 112.

【0044】次に、高濃度の不純物拡散層(=N+型拡
散層、及びP+型拡散層)に、所謂、アニール処理を施
す。ここでは、シリコン基板101に1035℃程度の
熱処理を施し、N+型拡散層111、112、及びP+
拡散層113、114の不純物を活性化させ、N型、及
びP型のMOSトランジスタ領域に、ソース領域、及び
ドレイン領域を形成する。
Next, the high-concentration impurity diffusion layer (= N + type diffusion layer and P + type diffusion layer) is subjected to so-called annealing treatment. Here, the silicon substrate 101 is subjected to a heat treatment at about 1035 ° C. to activate the impurities in the N + type diffusion layers 111 and 112 and the P + type diffusion layers 113 and 114, and the N type and P type MOS transistor regions. Then, a source region and a drain region are formed.

【0045】尚、熱処理には、例えば、RTA(Rapid
Thermal Anneal)法を用いて行うと効果的である。
In the heat treatment, for example, RTA (Rapid
It is effective to use the Thermal Anneal method.

【0046】以上の如く、N型、及びP型のMOSトラ
ンジスタ領域に、高濃度の不純物拡散層、即ち、N+
拡散層111、112、及びP+型拡散層113、11
4を形成する。
As described above, in the N-type and P-type MOS transistor regions, high-concentration impurity diffusion layers, that is, N + -type diffusion layers 111 and 112, and P + -type diffusion layers 113 and 11, respectively.
4 is formed.

【0047】次に、図2(c)に示すように、CDE
(Chemical-Dry-Etching)法等の等方性エッチングによ
り、多結晶シリコン膜パターン108を、選択的に、且
つ両側面の方向から均等な量でエッチングし、所定のゲ
ート長を有するゲート電極層115を形成する。具体的
には、一例として、多結晶シリコン膜パターン108
を、両側面の方向から略90nmずつ、合計で180n
m程度エッチングし、0.15μm程度の幅になるよう
に加工して、ゲート電極層115を形成する。
Next, as shown in FIG. 2C, CDE
By a isotropic etching such as (Chemical-Dry-Etching) method, the polycrystalline silicon film pattern 108 is selectively etched by an equal amount from both side surfaces to form a gate electrode layer having a predetermined gate length. 115 is formed. Specifically, as an example, the polycrystalline silicon film pattern 108
Is about 90 nm from both sides, for a total of 180 n
The gate electrode layer 115 is formed by etching to a width of about 0.15 μm.

【0048】この場合、CDE法は、例えば、エッチン
グガスには、CF4/O2/Cl2を用い、これらガスの
成分比は、7:3:1とする。また、エッチングの処理
時間は10秒程度とする。
In this case, in the CDE method, for example, CF 4 / O 2 / Cl 2 is used as the etching gas, and the component ratio of these gases is 7: 3: 1. The etching processing time is about 10 seconds.

【0049】尚、この場合、CDE法は、多結晶シリコ
ン/窒化シリコンの選択比(=エッチングレート比)は
30程度であり、且つ、多結晶シリコン膜パターン10
8の被エッチングレートが300nm/min程度とな
るように、各条件を設定して行う。また、このとき、シ
リコン酸化膜102(=ゲート酸化膜)との選択比(=
エッチングレート比)も50程度とすることができる。
In this case, in the CDE method, the selection ratio (= etching rate ratio) of polycrystalline silicon / silicon nitride is about 30, and the polycrystalline silicon film pattern 10 is used.
The conditions are set so that the etching rate of No. 8 is about 300 nm / min. Further, at this time, the selection ratio with the silicon oxide film 102 (= gate oxide film) (=
The etching rate ratio) can be about 50.

【0050】ここでは、ゲート電極層115の上面は、
シリコン窒化膜パターン107によって覆われており、
両側面の方向からのみ、均等な量でエッチングが作用す
ることになる。従って、CDE法によってエッチングす
る過程で、多結晶シリコン膜パターン108の膜厚は変
化させずに、パターン幅のみ、ゲート長に相当する寸法
に精度良く加工して、ゲート電極層115を形成するこ
とができる。また、このとき、RIE法等の異方性ドラ
イエッチングとは異なり、シリコン酸化膜102(=ゲ
ート酸化膜)に、物理的な組成破壊等の悪影響を与えず
に済むので、MOS型トランジスタの耐圧を低下させる
こともない。
Here, the upper surface of the gate electrode layer 115 is
Covered by the silicon nitride film pattern 107,
The etching acts evenly from both sides. Therefore, in the process of etching by the CDE method, the gate electrode layer 115 is formed by precisely processing only the pattern width and the dimension corresponding to the gate length without changing the film thickness of the polycrystalline silicon film pattern 108. You can Further, at this time, unlike anisotropic dry etching such as the RIE method, the silicon oxide film 102 (= gate oxide film) can be prevented from being adversely affected by physical composition destruction or the like. Does not lower the

【0051】次に、図3(a)に示すように、ウエット
エッチング法等の等方性エッチングを用いて、シリコン
窒化膜パターン107を、ゲート電極層115上から選
択的に除去する。この場合、ウエットエッチング法に
は、H3PO4の溶液を用い、処理時間は100秒程度と
する。
Next, as shown in FIG. 3A, the silicon nitride film pattern 107 is selectively removed from the gate electrode layer 115 by using isotropic etching such as wet etching. In this case, the wet etching method uses a solution of H 3 PO 4 and the processing time is about 100 seconds.

【0052】尚、前述の如く、CDE法等の等方性エッ
チングを用い、多結晶シリコン膜パターン108をエッ
チングする過程では、シリコン窒化膜パターン107の
一部も同時にエッチングされるが、ゲート電極層115
の寸法精度において、特に、問題は生じない。
As described above, in the process of etching the polycrystalline silicon film pattern 108 using isotropic etching such as the CDE method, a part of the silicon nitride film pattern 107 is also etched at the same time. 115
There is no particular problem in the dimensional accuracy of.

【0053】次に、リソグラフィー技術、及びイオン注
入法を用い、ゲート電極層115をマスクにして、N型
の低濃度の不純物拡散層、及びP型の低濃度の不純物拡
散層を形成する。
Next, the N type low concentration impurity diffusion layer and the P type low concentration impurity diffusion layer are formed using the gate electrode layer 115 as a mask by using the lithography technique and the ion implantation method.

【0054】ここでは、先ず、P型のMOSトランジス
タを形成する領域を覆うように、フォレジスト膜116
を堆積させる。その後、この状態で、図3(b)に示す
ように、イオン注入法を用いて、N型のMOSトランジ
スタ領域のソース領域、及びドレイン領域に相当する各
位置に、ゲート電極層115をマスクにして、不純物1
17を導入する。ここで、N-型拡散層118、119
は、ゲート電極層115に沿い、N+型拡散層111、
112から拡張するようにして、それらの近傍の位置に
形成することができる。
Here, first, the photoresist film 116 is covered so as to cover a region for forming a P-type MOS transistor.
Deposit. Then, in this state, as shown in FIG. 3B, the gate electrode layer 115 is used as a mask at each position corresponding to the source region and the drain region of the N-type MOS transistor region by using the ion implantation method. Impurity 1
Introduce 17. Here, the N type diffusion layers 118 and 119
Along the gate electrode layer 115, the N + type diffusion layer 111,
It can be expanded from 112 and formed at a position in the vicinity thereof.

【0055】尚、N-型拡散層118、119は、一例
として、不純物117には砒素(As)等を用い、エネ
ルギー(=加速電圧)を3kev、ドーズ量を1.0e
15(=1.0×1015) (atoms/cm2)程度と
する条件下で、シリコン基板101の所定の領域に形成
する。
The N type diffusion layers 118 and 119 are, for example, arsenic (As) is used as the impurity 117, the energy (= accelerating voltage) is 3 kev, and the dose amount is 1.0 e.
It is formed in a predetermined region of the silicon substrate 101 under the condition of about 15 (= 1.0 × 10 15 ) (atoms / cm 2 ).

【0056】次に、図3(c)に示すように、P型のM
OSトランジスタ領域にも、低濃度の不純物拡散層、即
ち、P-型拡散層120、121を形成する。
Next, as shown in FIG. 3C, a P-type M
Also in the OS transistor region, low-concentration impurity diffusion layers, that is, P type diffusion layers 120 and 121 are formed.

【0057】ここでは、先ず、P型のMOSトランジス
タ領域上より、フォトレジスト膜116を除去する。そ
の後、リソグラフィー技術を用いて、N型のMOSトラ
ンジスタ領域を覆うように、フォトレジト膜を堆積さ
せ、この状態で、P型のMOSトランジスタ領域にも、
イオン注入法を用いて、ソース領域、及びドレイン領域
に相当する各位置に不純物を導入する。ここでは、ゲー
ト電極層115をマスクにして、その両側に沿ったソー
ス領域、及びドレイン領域の位置に不純物を導入する。
その後、N型のMOSトランジスタ領域上より、フォト
レジト膜を除去する(以上、特に図示せず。)。
Here, first, the photoresist film 116 is removed from above the P-type MOS transistor region. After that, a photoresist film is deposited by lithography so as to cover the N-type MOS transistor region, and in this state, a P-type MOS transistor region is also formed.
An impurity is introduced into each position corresponding to the source region and the drain region by using an ion implantation method. Here, with the gate electrode layer 115 as a mask, impurities are introduced into the positions of the source region and the drain region along both sides thereof.
After that, the photoresist film is removed from the N-type MOS transistor region (above, not particularly shown).

【0058】尚、P-型拡散層120、121は、一例
として、不純物にBF2等を用い、エネルギー(=加速
電圧)を2.5kev、ドーズ量を1.0e15(=
1.0×1015)(atoms/cm2)程度とする条件
下で、シリコン基板101の所定の領域に形成する。
The P -- type diffusion layers 120 and 121 use, for example, BF 2 as an impurity, energy (= accelerating voltage) of 2.5 kev, and dose of 1.0e15 (=).
It is formed in a predetermined region of the silicon substrate 101 under the condition of about 1.0 × 10 15 ) (atoms / cm 2 ).

【0059】前述の如く、ゲート電極層115は、選択
的、且つ、両側面方向より均等にエッチングされてお
り、位置ずれ等も起こすことなく、N型、及びP型のM
OSトランジスタ領域において、所定の位置に形成され
ている。従って、イオン注入法を用い、ゲート電極層1
15をマスクにして不純物を導入すれば、低濃度の不純
物拡散層、即ち、N-型拡散層118、119、及びP-
型拡散層120、121を精度良く、所定の位置に形成
することができる。
As described above, the gate electrode layer 115 is selectively and uniformly etched in the direction of both side surfaces, and the N-type and P-type M-layers are formed without causing positional deviation.
It is formed at a predetermined position in the OS transistor region. Therefore, using the ion implantation method, the gate electrode layer 1
If impurities are introduced using 15 as a mask, a low concentration impurity diffusion layer, that is, N type diffusion layers 118, 119 and P −.
The mold diffusion layers 120 and 121 can be accurately formed at predetermined positions.

【0060】本実施の形態の場合、各トランジスタ領域
に、N-型拡散層118、119、及びP-型拡散層12
0、121を形成する順番は、特に限定されないものと
する。従って、前述の場合とは逆に、低濃度の不純物拡
散層は、P-型拡散層120、121、次いで、N-型拡
散層118、119の順に形成しても良い。
In the case of the present embodiment, the N type diffusion layers 118 and 119 and the P type diffusion layer 12 are provided in each transistor region.
The order of forming 0 and 121 is not particularly limited. Therefore, contrary to the above case, the low-concentration impurity diffusion layers may be formed in the order of the P type diffusion layers 120 and 121, and then the N type diffusion layers 118 and 119.

【0061】 次に、低濃度の不純物拡散層、P-型拡散
層120、121、及びN-型拡散層118、119
に、所謂、アニール処理を施す。ここでは、シリコン基
板101に850℃程度の熱処理を施し、N-型拡散層
118、119、及びP-型拡散層120、121の不
純物を活性化させる。
[0061] Next, a low concentration impurity diffusion layer, P-Type diffusion
Layers 120, 121, and N-Type diffusion layers 118 and 119
Then, a so-called annealing process is performed. Here, silicon-based
The plate 101 is subjected to heat treatment at about 850 ° C., and N-Type diffusion layer
118, 119, and P-Of the mold diffusion layers 120 and 121
Activate pure things.

【0062】以上のようにして、シリコン基板101
に、所謂、LDD構造を有するN型、及びP型のMOS
トランジスタを形成する。微細化の進展に対応して、C
MOSトランジスタを形成することができる。
As described above, the silicon substrate 101
In addition, so-called LDD structure N-type and P-type MOS
Form a transistor. Corresponding to the progress of miniaturization, C
A MOS transistor can be formed.

【0063】本実施の形態では、以下の如く、低濃度の
不純物拡散層を形成する方法において、変更することも
可能である。
In this embodiment, the method of forming the low-concentration impurity diffusion layer can be changed as follows.

【0064】例えば、本実施の形態の場合、シリコン窒
化膜パターン107を除去せずに、ゲート電極層115
上に残存させた状態で、イオン注入法を用い、N-型拡
散層、及びP-型拡散層を形成することも可能である。
この場合、図4に示すように、P型のMOSトランジス
タ領域をフォトレジスト膜116で覆い、シリコン窒化
膜パターン107を通過させるようにして、その略垂直
上方からシリコン基板101に不純物117を導入し、
N型のMOSトランジスタ領域に、N-型拡散層11
8、119を形成する。その後、同様にして、N型のM
OSトランジスタ領域をフォトレジスト膜で覆い、シリ
コン基板101に不純物を導入し、P型のMOSトラン
ジスタ領域にも、P-型拡散層を形成する(特に図示せ
ず)。
For example, in the case of the present embodiment, the gate electrode layer 115 is not removed without removing the silicon nitride film pattern 107.
It is also possible to form the N -type diffusion layer and the P -type diffusion layer by using the ion implantation method while leaving them above.
In this case, as shown in FIG. 4, the P-type MOS transistor region is covered with a photoresist film 116 so as to pass through the silicon nitride film pattern 107, and an impurity 117 is introduced into the silicon substrate 101 from substantially vertically above. ,
The N type diffusion layer 11 is formed in the N type MOS transistor region.
8 and 119 are formed. After that, in the same way, N type M
The OS transistor region is covered with a photoresist film, impurities are introduced into the silicon substrate 101, and a P type diffusion layer is also formed in the P type MOS transistor region (not particularly shown).

【0065】この変形例の場合、シリコン窒化膜パター
ン107は、不純物117のエネルー、及びドーズ量を
減衰する緩衝材として作用する。従って、不純物117
はシリコン基板101に導入する上で、前述した効果に
加え、更に低濃度で、且つ浅い位置に、精度良く不純物
拡散層を形成することができる。
In the case of this modification, the silicon nitride film pattern 107 acts as a buffer material that attenuates the energy of the impurity 117 and the dose amount. Therefore, the impurities 117
In addition to the effects described above, the impurity diffusion layer can be accurately formed at a shallower position with a lower concentration when it is introduced into the silicon substrate 101.

【0066】尚、この変形例の場合、N-型拡散層11
8、119 及びP-型拡散層は、本実施の形態で前述
したものと、同様の条件で形成することができる。
In this modification, the N -- type diffusion layer 11 is used.
The 8, 119 and P type diffusion layers can be formed under the same conditions as those described above in the present embodiment.

【0067】また、本実施の形態の場合、シリコン窒化
膜パターン107を除去せずに、ゲート電極層115上
に残存させ、この状態で、イオン注入法によって、シリ
コン基板101の表面(=主面)に、斜め方向から不純
物を導入する工程を追加することも可能である。
Further, in the case of the present embodiment, the silicon nitride film pattern 107 is left on the gate electrode layer 115 without being removed, and in this state, the surface (= main surface) of the silicon substrate 101 is ion-implanted. It is also possible to add a step of introducing impurities from the oblique direction.

【0068】この場合、先ず、P型のMOSトランジス
タ領域をフォトレジスト膜116で覆い、N型のMOS
トランジスタ領域に、前述の手順で、高濃度の不純物拡
散層(=N+型拡散層111、112)、及び低濃度の
不純物拡散層(=N-型拡散層118、119)を順次
形成する。その後、図5に示すように、シリコン基板1
01の表面(=主面)に垂直な方向に対し、所定の傾斜
角度(例:25度)を有する斜め方向から不純物122
を導入して、低濃度の不純物拡散層(=N-型拡散層1
18、119)の周囲に、これとは逆導電型で、且つ、
高濃度のP+型拡散層123、124を形成する。
In this case, first, the P-type MOS transistor region is covered with the photoresist film 116, and the N-type MOS transistor is formed.
The high-concentration impurity diffusion layers (= N + -type diffusion layers 111 and 112) and the low-concentration impurity diffusion layers (= N -type diffusion layers 118 and 119) are sequentially formed in the transistor region by the procedure described above. Then, as shown in FIG.
01 with respect to the direction perpendicular to the surface (= main surface) of the impurity 122 from a diagonal direction having a predetermined inclination angle (eg, 25 degrees).
Is introduced into the low concentration impurity diffusion layer (= N type diffusion layer 1
18, 119) with the opposite conductivity type, and
High concentration P + type diffusion layers 123 and 124 are formed.

【0069】尚、P+型拡散層123、124は、一例
として、不純物122にBF2等を用い、これを、エネ
ルギー(=加速電圧)を50kev、ドーズ量を3.0
e13(=3.0×1015)(atoms/cm2)程度
とする条件下で、高濃度のP+型拡散層123、124
の周囲に導入して、形成する。
In the P + type diffusion layers 123 and 124, for example, BF 2 or the like is used as the impurity 122, and the energy (= accelerating voltage) is 50 kev and the dose amount is 3.0.
e13 (= 3.0 × 10 15 ) (atoms / cm 2) or so under the high concentration P + type diffusion layers 123 and 124.
Introduced around and formed.

【0070】次に、同様にして、N型のMOSトランジ
スタ領域をフォトレジスト膜で覆い、シリコン基板10
1に不純物を導入し、P型のMOSトランジスタ領域に
も、前述の手順で、高濃度の不純物拡散層(=P+型拡
散層)、及び低濃度の不純物拡散層(=P-型拡散層)
を形成する。その後、シリコン基板101の表面(=主
面)に垂直な方向に対し、所定の傾斜角度を有する斜め
方向から不純物を導入して、各P-型拡散層の周囲に
も、N+型拡散層を形成する(特に図示せず)。
Next, similarly, the N-type MOS transistor region is covered with a photoresist film, and the silicon substrate 10 is formed.
Into the P-type MOS transistor region, the high-concentration impurity diffusion layer (= P + -type diffusion layer) and the low-concentration impurity diffusion layer (= P -type diffusion layer) )
To form. After that, impurities are introduced from an oblique direction having a predetermined inclination angle with respect to the direction perpendicular to the surface (= main surface) of the silicon substrate 101, and the N + type diffusion layer is also provided around each P type diffusion layer. Are formed (not particularly shown).

【0071】尚、このN+型拡散層は、一例として、不
純物に砒素(As)等を用い、これを、エネルギー(=
加速電圧)を70kev、ドーズ量を3.0e13(=
3.0×1013)(atoms/cm2)程度とする条件
下で、各P-型拡散層の周囲に導入して、形成する。
In this N + type diffusion layer, for example, arsenic (As) or the like is used as an impurity, and the energy (=
Acceleration voltage) 70 kev, dose amount 3.0e13 (=
Under the condition of about 3.0 × 10 13 ) (atoms / cm 2 ), they are formed by being introduced around each P type diffusion layer.

【0072】この変形例の場合、N型、及びP型の低濃
度不純物拡散層の周囲に、逆導電型で、且つ高濃度の不
純物拡散層を形成し、N型、及びP型の低濃度不純物拡
散層の広がりを確実に抑制することができる。従って、
浅い位置に、且つ局所的に低濃度の不純物拡散層を形成
し、短チャネル効果等を防止して、精度良く微細化に対
応することが可能となる。
In the case of this modification, an impurity diffusion layer of opposite conductivity type and high concentration is formed around the N-type and P-type low-concentration impurity diffusion layers, and the N-type and P-type low concentration impurity diffusion layers are formed. The spread of the impurity diffusion layer can be surely suppressed. Therefore,
By forming a low-concentration impurity diffusion layer locally at a shallow position, it is possible to prevent a short channel effect and the like, and it is possible to accurately cope with miniaturization.

【0073】尚、この変形例の場合、N-型拡散層11
8、119 及びP-型拡散層120、121は、本実
施の形態で前述したものと同様の条件で形成することが
できる。 (第2の実施形態)以下に、図6、7を参照して、本実
施の形態について説明する。本実施の形態では、一例と
して、LDD構造を有する、N型のMOSトランジスタ
の製造方法について説明する。
In the case of this modification, the N -- type diffusion layer 11 is used.
8, 119 and P -type diffusion layers 120 and 121 can be formed under the same conditions as those described in the present embodiment. (Second Embodiment) The present embodiment will be described below with reference to FIGS. In this embodiment, as an example, a method for manufacturing an N-type MOS transistor having an LDD structure will be described.

【0074】先ず、シリコン基板201上の全面に、シ
リコン酸化膜202を2.5nm程度の膜厚で形成す
る。シリコン酸化膜202は、その一部が、MOS型ト
ランジスタのゲート酸化膜を構成する。その後、シリコ
ン酸化膜202上に、導電膜を形成する。この導電膜
は、一例として、N型のMOSトランジスタにおいて、
ゲート電極層を構成する材料として用いられる。ここで
は、CVD法(=化学的気相成長法)等を用い、導電膜
として、多結晶シリコン膜203を、200nm程度の
膜厚で形成する。その後、図6(a)に示すように、多
結晶シリコン膜203上に、感光性のフォトレジスト膜
204を400nm程度の膜厚で塗布形成する。
First, a silicon oxide film 202 is formed on the entire surface of the silicon substrate 201 to have a film thickness of about 2.5 nm. A part of the silicon oxide film 202 constitutes the gate oxide film of the MOS transistor. After that, a conductive film is formed over the silicon oxide film 202. This conductive film is, for example, in an N-type MOS transistor,
It is used as a material for forming the gate electrode layer. Here, a polycrystalline silicon film 203 is formed with a film thickness of about 200 nm as a conductive film by using a CVD method (= chemical vapor deposition method) or the like. Then, as shown in FIG. 6A, a photosensitive photoresist film 204 is applied and formed on the polycrystalline silicon film 203 to a film thickness of about 400 nm.

【0075】次に、リソグラフィー技術を用いて、フォ
トレジスト膜204に露光工程、及び現像工程を行い、
図6(b)に示すように、所定の寸法幅(例:0.33
μm)のレジストパターン205を形成する。その後、
レジストパターン205をマスクにして、異方性のドラ
イエッチング技術を施し、図6(b)に示すように、多
結晶シリコン膜203に、所定の寸法及び形状のパター
ン(=多結晶シリコン膜パターン206)を形成する。
ここでは、レジストパターン205に従った寸法、及び
形状のパターンが、多結晶シリコン膜203に、エッチ
ングによって加工形成される。
Next, the photoresist film 204 is subjected to an exposure process and a development process by using a lithography technique.
As shown in FIG. 6 (b), a predetermined dimension width (example: 0.33
A resist pattern 205 having a thickness of μm) is formed. afterwards,
Anisotropic dry etching is performed using the resist pattern 205 as a mask, and as shown in FIG. 6B, a pattern (= polycrystalline silicon film pattern 206 of a predetermined size and shape) is formed on the polycrystalline silicon film 203. ) Is formed.
Here, a pattern having a size and shape according to the resist pattern 205 is processed and formed on the polycrystalline silicon film 203 by etching.

【0076】以降、一例として、N型のMOS型トラン
ジスタを、各々、シリコン基板201上の所定の領域に
形成する。これら、N型のMOS型トランジスタは、所
謂、LOCOS、またはSTI(Shallow Trench Iso
lation)等の素子分離領域(以降、特に図示せず)によ
って、相互に絶縁分離されるものとする。
After that, as an example, N-type MOS transistors are formed in predetermined regions on the silicon substrate 201. These N-type MOS transistors are so-called LOCOS or STI (Shallow Trench Isolator).
element isolation region (hereinafter, not particularly shown), etc.

【0077】尚、ここでは、異方性のドライエッチング
技術には、微細加工に適するRIE法等を用いると良
い。
Here, for the anisotropic dry etching technique, the RIE method or the like suitable for fine processing may be used.

【0078】次に、レジストパターン205、及び多結
晶シリコン膜206をマスクに用い、図6(c)に示す
ように、イオン注入法によって、所定の不純物207を
導入し、各多結晶シリコン膜パターン206の両側の位
置に、高濃度の不純物拡散層、即ち、N+型拡散層20
8、209を形成する。N+型拡散層208、209の
各々は、N型のMOSトランジスタにおいて、ソース領
域、及びドレイン領域を構成する。
Next, using the resist pattern 205 and the polycrystalline silicon film 206 as a mask, as shown in FIG. 6C, a predetermined impurity 207 is introduced by an ion implantation method to form each polycrystalline silicon film pattern. A high-concentration impurity diffusion layer, that is, the N + -type diffusion layer 20
8 and 209 are formed. Each of the N + type diffusion layers 208 and 209 constitutes a source region and a drain region in the N type MOS transistor.

【0079】尚、本実施の形態では、一例として、N+
型拡散層208、209は、不純物に砒素(As)等を
用い、これを、エネルギー(=加速電圧)を50ke
v、ドーズ量を5.0e15(=5.0×1015)(a
toms/cm2)程度とする条件下で、ソース領域、及
びドレイン領域に相当する位置に導入して、形成する。
In the present embodiment, as an example, N +
For the type diffusion layers 208 and 209, arsenic (As) or the like is used as an impurity, and the energy (= accelerating voltage) is set to 50 ke.
v, the dose amount is 5.0e15 (= 5.0 × 10 15 ) (a
Under the condition of about toms / cm 2 ), it is formed by introducing into the positions corresponding to the source region and the drain region.

【0080】次に、高濃度の不純物拡散層、N+型拡散
層208、209に、所謂、アニール処理を施す。ここ
では、シリコン基板201に1035℃程度の熱処理を
施し、N+型拡散層208、209の不純物を活性化さ
せ、N型のMOSトランジスタ領域に、ソース領域、及
びドレイン領域を形成する。
Next, the high-concentration impurity diffusion layers and the N + type diffusion layers 208 and 209 are subjected to so-called annealing treatment. Here, the silicon substrate 201 is subjected to heat treatment at about 1035 ° C. to activate the impurities in the N + type diffusion layers 208 and 209, and a source region and a drain region are formed in the N type MOS transistor region.

【0081】次に、図7(a)に示すように、CDE等
の等方性エッチングを用い、多結晶シリコン膜パターン
206を、選択的に、且つ両側面の方向から均等な量で
エッチングし、所定のゲート長を有するゲート電極層2
10を形成する。具体的には、一例として、多結晶シリ
コン膜パターン206を、両側面の方向から略90nm
ずつ、合計で180nm程度エッチングし、0.15μ
m程度の幅になるように加工して、ゲート電極層210
を形成する。
Next, as shown in FIG. 7A, the polycrystal silicon film pattern 206 is selectively and uniformly etched from both side surfaces by isotropic etching such as CDE. , A gate electrode layer 2 having a predetermined gate length
Form 10. Specifically, as an example, the polycrystalline silicon film pattern 206 is formed to have a thickness of about 90 nm from both side surfaces.
Etching about 180 nm each, 0.15μ
The gate electrode layer 210 is processed to have a width of about m.
To form.

【0082】この場合、CDE法は、例えば、エッチン
グガスにCF4/O2/Cl2を用い、これらガスの成分
比は7:3:1とする。また、エッチングの処理時間
は、10秒程度とする。
In this case, in the CDE method, for example, CF 4 / O 2 / Cl 2 is used as an etching gas, and the composition ratio of these gases is 7: 3: 1. The etching processing time is about 10 seconds.

【0083】尚、この場合、CDE法は、多結晶シリコ
ン膜/フォトレジストの選択比(=エッチングレート
比)は100程度であり、且つ、多結晶シリコン膜20
6の被エッチングレートは、540nm/min程度と
なるように、各条件を設定して行う。また、このとき、
シリコン酸化膜202(=ゲート酸化膜)との選択比
(=エッチングレート比)も50程度とすることができ
る。
In this case, the CDE method has a polycrystal silicon film / photoresist selection ratio (= etching rate ratio) of about 100 and the polycrystal silicon film 20.
Each etching condition is set so that the etching rate of No. 6 is about 540 nm / min. Also, at this time,
The selection ratio (= etching rate ratio) to the silicon oxide film 202 (= gate oxide film) can be about 50.

【0084】ここでは、ゲート電極層210の上面は、
レジストパターン205によって覆われており、両側面
の方向からのみ、均等な量でエッチングが作用すること
になる。従って、CDE法によってエッチングする過程
で、多結晶シリコン膜パターン206の膜厚は変化させ
ずに、パターン幅のみ、ゲート長に相当する寸法に精度
良く加工して、ゲート電極層210を形成することがで
きる。また、このとき、RIE法等の異方性ドライエッ
チングとは異なり、シリコン酸化膜202(=ゲート酸
化膜)に、物理的な組成破壊等の悪影響を与えずに済む
ので、MOS型トランジスタの耐圧を低下させることも
ない。
Here, the upper surface of the gate electrode layer 210 is
Since it is covered with the resist pattern 205, the etching acts in a uniform amount only from the direction of both side surfaces. Therefore, in the process of etching by the CDE method, the gate electrode layer 210 is formed by accurately processing only the pattern width and the dimension corresponding to the gate length without changing the film thickness of the polycrystalline silicon film pattern 206. You can Further, at this time, unlike anisotropic dry etching such as the RIE method, the silicon oxide film 202 (= gate oxide film) can be prevented from being adversely affected by physical composition destruction or the like. Does not lower the

【0085】本実施の形態では、多結晶シリコン膜20
3を等方性エッチングする過程で、マスク材として、レ
ジストパターン205を用いる。この場合、(実施の形
態1)で、マスク材として、シリコン窒化膜パターン1
07を用いた場合と同様の効果が得られる。
In this embodiment, the polycrystalline silicon film 20 is used.
The resist pattern 205 is used as a mask material in the process of isotropic etching of 3. In this case, in the first embodiment, the silicon nitride film pattern 1 is used as the mask material.
The same effect as that when 07 is used can be obtained.

【0086】尚、前述の如く、CDE法等の等方性エッ
チングを用い、多結晶シリコン膜パターン206をエッ
チングする過程では、レジストパターン205の一部も
同時にエッチングされるが、ゲート電極層210の寸法
精度において、特に、問題は生じない。
As described above, in the process of etching the polycrystalline silicon film pattern 206 using isotropic etching such as the CDE method, part of the resist pattern 205 is also etched at the same time, but the gate electrode layer 210 is not etched. There is no particular problem in dimensional accuracy.

【0087】次に、図7(b)に示すよう、レジストパ
ターン205を選択的に除去する。ここでは、公知のア
ッシング技術を用い、酸素ラジカル(O*)等をレジス
トパターン205に供給する等して、これを選択的に除
去する。
Next, as shown in FIG. 7B, the resist pattern 205 is selectively removed. Here, a known ashing technique is used to selectively remove oxygen radicals (O * ) or the like by supplying them to the resist pattern 205.

【0088】次に、図7(c)に示すように、ゲート電
極層210をマスクにして、イオン注入法を用い、ゲー
ト電極層210の両側の位置に在る、ソース領域、及び
ドレイン領域の各位置に、不純物211を導入して、低
濃度のN型不純物拡散層、即ち、N-型拡散層212、
213を形成する。ここで、N-型拡散層212、21
3は、ゲート電極層210に沿い、N+型拡散層20
8、209から拡張するようにして、それらの近傍の位
置に形成することができる。
Next, as shown in FIG. 7C, using the gate electrode layer 210 as a mask, an ion implantation method is used to remove the source region and the drain region at the positions on both sides of the gate electrode layer 210. Impurities 211 are introduced into the respective positions to form a low concentration N-type impurity diffusion layer, that is, an N -type diffusion layer 212,
213 is formed. Here, the N type diffusion layers 212 and 21
3 is an N + type diffusion layer 20 along the gate electrode layer 210.
8 and 209, it can be formed at a position near them.

【0089】ここでは、N-型拡散層212、212
は、一例として、不純物211に砒素(As)等を用
い、エネルギー(=加速電圧)を3kev、ドーズ量を
1.0e15(=1.0×1015)(atoms/cm2)
程度とする条件下で、シリコン基板201の所定の領域
に形成する。
Here, the N type diffusion layers 212, 212 are used.
Is, for example, arsenic (As) is used as the impurity 211, the energy (= accelerating voltage) is 3 kev, and the dose is 1.0e15 (= 1.0 × 10 15 ) (atoms / cm 2 ).
It is formed in a predetermined region of the silicon substrate 201 under conditions of moderate degree.

【0090】前述の如く、ゲート電極層210は、選択
的、且つ、両側面方向より均等にエッチングされてお
り、位置ずれ等も起こすことなく、N型のMOSトラン
ジスタ領域において、所定の位置に形成されている。従
って、イオン注入法を用い、ゲート電極層210をマス
クにして不純物を導入すれば、低濃度の不純物拡散層、
即ち、N-型拡散層212、213を精度良く、所定の
位置に形成することができる。
As described above, the gate electrode layer 210 is selectively and uniformly etched from both side surfaces, and is formed at a predetermined position in the N-type MOS transistor region without causing a positional shift or the like. Has been done. Therefore, if impurities are introduced using the ion implantation method with the gate electrode layer 210 as a mask, a low concentration impurity diffusion layer,
That is, the N type diffusion layers 212 and 213 can be accurately formed at predetermined positions.

【0091】次に、低濃度の不純物拡散層、N-型拡散
層212、213に、所謂、アニ―ル処理を施す。ここ
では、シリコン基板201に、850℃程度の熱処理を
施し、N-型拡散層212、213の不純物を活性化さ
せ、シリコン基板201に、所謂、LDD構造を有する
N型のMOSトランジスタを形成する。
Next, the low-concentration impurity diffusion layers and the N -- type diffusion layers 212 and 213 are subjected to so-called annealing treatment. Here, the silicon substrate 201 is heat-treated at about 850 ° C. to activate the impurities in the N type diffusion layers 212 and 213, and an N type MOS transistor having a so-called LDD structure is formed on the silicon substrate 201. .

【0092】本実施の形態では、(実施の形態1)と同
様に、低濃度の不純物拡散層を形成する方法において、
変更することも可能である。
In this embodiment, similarly to (Embodiment 1), in the method of forming a low-concentration impurity diffusion layer,
It is also possible to change.

【0093】本実施の形態の場合、レジストパターン2
05を除去せずに、ゲート電極層210上に残存させ、
この状態で、イオン注入法によって、シリコン基板20
1の表面に斜め方向から不純物を導入する工程を追加す
ることも可能である。
In the case of the present embodiment, the resist pattern 2
05 is not removed but left on the gate electrode layer 210,
In this state, the silicon substrate 20 is formed by the ion implantation method.
It is also possible to add a step of introducing impurities into the surface of 1 from an oblique direction.

【0094】この場合、先ず、N型のMOSトランジス
タ領域に、前述の手順で、高濃度の不純物拡散層(=N
+型拡散層208、209)、及び低濃度の不純物拡散
層(=N-型拡散層212、213)を、順次形成す
る。その後、シリコン基板201の表面(=主面)に垂
直な方向に対し、所定の傾斜角度(例:25度)を有す
る斜め方向から不純物211を導入して、低濃度の不純
物拡散層(=N-型拡散層212、213)の周囲に、
これとは逆導電型で、且つ、高濃度のP+型拡散層を形
成する。
In this case, first, in the N-type MOS transistor region, the high-concentration impurity diffusion layer (= N
The + type diffusion layers 208 and 209) and the low-concentration impurity diffusion layers (= N type diffusion layers 212 and 213) are sequentially formed. After that, the impurities 211 are introduced from an oblique direction having a predetermined inclination angle (eg, 25 degrees) with respect to the direction perpendicular to the surface (= main surface) of the silicon substrate 201, and the low-concentration impurity diffusion layer (= N - around type diffusion layer 212, 213),
A P + type diffusion layer of opposite conductivity type and high concentration is formed.

【0095】尚、このP+型拡散層は、一例として、不
純物211にBF2等を用い、これを、エネルギー(=
加速電圧)を50kev、ドーズ量を3e13(=3.
0×1013)(atoms/cm2)程度とする条件下
で、ソース領域、及びドレイン領域に相当する位置に導
入して形成する。
In this P + type diffusion layer, for example, BF 2 or the like is used as the impurity 211, and this is used as energy (=
The acceleration voltage is 50 kev and the dose is 3e13 (= 3.
Under the condition of about 0 × 10 13 ) (atoms / cm 2), they are formed by being introduced into positions corresponding to the source region and the drain region.

【0096】この変形例の場合、(実施の形態1)で述
べたように、局所的に低濃度の不純物拡散層を形成する
ことができる。従って、前述の効果に加え、更に不純物
拡散層の広がりを抑制し、短チャネル効果等を防止し
て、精度良く微細化に対応することが可能となる。
In the case of this modification, as described in (Embodiment 1), a low-concentration impurity diffusion layer can be locally formed. Therefore, in addition to the above-described effects, it is possible to further suppress the spread of the impurity diffusion layer, prevent the short channel effect, and the like, and accurately cope with miniaturization.

【0097】尚、この変形例の場合、N-型拡散層21
2、213は、本実施の形態で前述したものと、同様の
条件で形成することができる。
In this modification, the N -- type diffusion layer 21 is used.
2, 213 can be formed under the same conditions as those described in the present embodiment.

【0098】以上、本実施の形態の場合、工程を簡略に
して、個々のMOS型トランジスタを製造する上で、短
チャネル効果等を防止して、精度良く微細化に対応する
ことが可能となる。
As described above, in the case of the present embodiment, it is possible to prevent the short channel effect and the like and to cope with the miniaturization with high accuracy in simplifying the process and manufacturing each MOS transistor. .

【0099】[0099]

【発明の効果】本発明では、半導体装置を形成する過程
で、不純物拡散層を、高濃度の不純物拡散層、次いで、
低濃度の不純物拡散層の順に形成する。従って、高温の
熱処理に起因する低濃度の不純物拡散層の広がりを抑制
し、短チャンネル効果等、微細化に対応して、半導体装
置を製造することができる。
According to the present invention, in the process of forming a semiconductor device, the impurity diffusion layer is formed into a high concentration impurity diffusion layer,
The low-concentration impurity diffusion layers are formed in this order. Therefore, it is possible to suppress the spread of the low-concentration impurity diffusion layer due to the high-temperature heat treatment, and manufacture the semiconductor device in response to miniaturization such as the short channel effect.

【0100】また、高濃度、次いで、低濃度の順に不純
物拡散層を形成する過程では、CDE法等の等方性エッ
チングによって、不純物を導入する上でマスク材に用い
る導電膜のパターンを、所定の位置に、且つ寸法精度良
く加工形成する。従って、このパターンをマスクにし
て、半導体基板の所定の位置に、精度良く、高濃度、次
いで、低濃度の不純物拡散層を形成することが可能とな
る。
Further, in the process of forming the impurity diffusion layer in the order of high concentration and then low concentration, the pattern of the conductive film used as the mask material for introducing impurities by isotropic etching such as CDE method is set to a predetermined value. Is processed and formed with high dimensional accuracy. Therefore, by using this pattern as a mask, it is possible to accurately form a high-concentration, then low-concentration impurity diffusion layer at a predetermined position on the semiconductor substrate.

【0101】更に、このとき、導電膜の材料に多結晶シ
リコン等を用いれば、不純物拡散層を形成後、CDE法
等の等方性エッチングによって形成された導電膜のパタ
ーンを、位置の合わせずれ、及び寸法誤差等の抑制され
たゲート電極層として用いることができる。従って、高
濃度、及び低濃度の不純物拡散層、更には、ゲート電極
層も、精度良く、所定の位置に形成することができる。
Further, at this time, if polycrystalline silicon or the like is used as the material of the conductive film, the pattern of the conductive film formed by isotropic etching such as the CDE method after the impurity diffusion layer is formed is misaligned. , And a gate electrode layer in which dimensional error and the like are suppressed. Therefore, the high-concentration and low-concentration impurity diffusion layers, and further the gate electrode layer can be accurately formed at predetermined positions.

【0102】本発明によって、特に、LDD構造のMO
S型トランジスタを製造する上で、これらの効果を得る
ことができる。
According to the present invention, in particular, an MO of LDD structure
These effects can be obtained in manufacturing the S-type transistor.

【0103】以上、本発明では、微細化に対応して、高
性能、且つ高信頼性を有する半導体装置を製造すること
が可能となる。
As described above, according to the present invention, it is possible to manufacture a semiconductor device having high performance and high reliability in response to miniaturization.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態に関する半導体装置
の製造工程の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a manufacturing process of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態に関する半導体装置
の製造工程の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態に関する半導体装置
の製造工程の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施の形態に関する半導体装置
の製造工程の断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施の形態に関する半導体装置
の製造工程の断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the invention.

【図6】本発明の第2の実施の形態に関する半導体装置
の製造工程の断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the manufacturing process of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第2の実施の形態に関する半導体装置
の製造工程の断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the manufacturing process of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.

【図8】従来の半導体装置の製造工程の断面図。FIG. 8 is a cross-sectional view of a conventional semiconductor device manufacturing process.

【図9】従来の半導体装置の製造工程の断面図。FIG. 9 is a cross-sectional view of a conventional semiconductor device manufacturing process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101、201、301・・・シリコン基板 102、202、302・・・シリコン酸化膜(=ゲー
ト酸化膜) 103、203、303・・・多結晶シリコン膜 104・・・シリコン窒化膜 105、109、116、204、306、314・・
・フォトレジスト膜 106、205、304・・・レジストパターン 107・・・シリコン窒化膜パターン 108、206・・・多結晶シリコン膜パターン 110、117、122、207、211、307、3
15・・・不純物 111、112、208、209、316、317・・
・N+型拡散層 113、114、123、124、318、319・・
・P+型拡散層 115、210、305・・・ゲート電極層 118、119、212、213、308、309・・
・N-型拡散層 120、121、310、311・・・P-型拡散層 312・・・シリコン酸化膜 313・・・シリコン窒化膜(=サイドウォール)
101, 201, 301 ... Silicon substrates 102, 202, 302 ... Silicon oxide film (= gate oxide film) 103, 203, 303 ... Polycrystalline silicon film 104 ... Silicon nitride films 105, 109, 116, 204, 306, 314 ...
Photoresist film 106, 205, 304 ... Resist pattern 107 ... Silicon nitride film pattern 108, 206 ... Polycrystalline silicon film pattern 110, 117, 122, 207, 211, 307, 3
15 ... Impurities 111, 112, 208, 209, 316, 317 ...
N + type diffusion layers 113, 114, 123, 124, 318, 319 ...
P + type diffusion layers 115, 210, 305 ... Gate electrode layers 118, 119, 212, 213, 308, 309 ...
N - type diffusion layers 120, 121, 310, 311 ... P - type diffusion layer 312 ... Silicon oxide film 313 ... Silicon nitride film (= sidewall)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 29/43 29/78 Fターム(参考) 4M104 AA01 BB01 CC05 DD02 DD43 DD56 DD65 DD66 DD78 DD80 GG09 GG10 GG14 HH14 5F004 AA06 BA19 DA01 DA04 DA26 DB02 EB02 FA02 FA03 5F048 AA00 AA01 AA07 AC03 BA01 BB06 BB07 BC05 BC06 BD04 BG12 BG14 5F140 AA21 AA39 AB03 BA01 BF01 BF04 BG22 BG28 BG38 BG39 BG45 BG58 BH15 BH35 BK03 BK06 BK13 BK14 BK21 BK22 CB01 CB04 CB08 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 29/43 29/78 F term (reference) 4M104 AA01 BB01 CC05 DD02 DD43 DD56 DD65 DD66 DD78 DD80 GG09 GG10 GG14 HH14 5F004 AA06 BA19 DA01 DA04 DA26 DB02 EB02 FA02 FA03 5F048 AA00 AA01 AA07 AC03 BA01 BB06 BB07 BC05 BC06 BD04 BG12 BG14 5F140 AA21 AA39 AB03 BA01 BF01 BF04 BG22 BG28 BG38 BG39 BG45 BG58 BH15 BH35 BK03 BK06 BK13 BK14 BK21 BK22 CB01 CB04 CB08

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体基板上に絶縁膜を形成する工程と、 前記絶縁膜上に導電膜を形成する工程と、 この導電膜上にマスクパターンを形成する工程と、 このマスクパターンを用いてエッチングし、前記導電膜
にパターンを形成する工程と、 この導電膜に形成されたパターンをマスクにして、前記
半導体基板に不純物を導入し、前記半導体基板に第一の
不純物拡散層を形成する工程と、 前記第一の不純物拡散層を熱処理する工程と、 前記導電膜のパターンの両側面を等方性エッチングする
工程と、 この等方性エッチングされたパターンをマスクにして、
前記不純物と同じ導電型の不純物を導入し、前記半導体
基板に、前記第一の不純物拡散層よりも、不純物濃度の
低い第二の不純物拡散層を形成する工程と、 前記第二の不純物拡散層を、前記第一の不純物拡散層を
熱処理する温度よりも低い温度で、熱処理する工程とを
有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
1. A process of forming an insulating film on a semiconductor substrate, a process of forming a conductive film on the insulating film, a process of forming a mask pattern on the conductive film, and an etching process using the mask pattern. And forming a pattern on the conductive film, and using the pattern formed on the conductive film as a mask to introduce impurities into the semiconductor substrate to form a first impurity diffusion layer on the semiconductor substrate. A step of heat-treating the first impurity diffusion layer, a step of isotropically etching both side surfaces of the conductive film pattern, and a mask using the isotropically etched pattern,
Introducing an impurity of the same conductivity type as the impurity to form a second impurity diffusion layer having an impurity concentration lower than that of the first impurity diffusion layer on the semiconductor substrate; and the second impurity diffusion layer And a heat treatment step at a temperature lower than the heat treatment temperature of the first impurity diffusion layer.
【請求項2】半導体基板上にゲート絶縁膜を形成する工
程と、 前記ゲート絶縁膜上に導電膜を形成する工程と、 この導電膜上にマスクパターンを形成する工程と、 このマスクパターンを用いてエッチングし、前記導電膜
にパターンを形成する工程と、 この導電膜のパターンをマスクにして不純物を導入し、
第一の不純物拡散層を形成する工程と、 前記第一の不純物拡散層を熱処理して、前記半導体基板
にソース領域、及びドレイン領域を形成する工程と、 前記マスクパターンを用いて、前記導電膜のパターンの
両側面を等方性エッチングし、前記ゲート絶縁膜上にゲ
ート電極層を形成する工程と、 前記ゲート電極層をマスクにして、前記不純物と同じ導
電型の不純物を導入し、前記半導体基板に前記第一の不
純物拡散層よりも不純物濃度の低い、第二の不純物拡散
層を形成する工程と、 前記第二の不純物拡散層を、前記第一の不純物拡散層を
熱処理する温度よりも低い温度で、熱処理する工程とを
有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. A step of forming a gate insulating film on a semiconductor substrate, a step of forming a conductive film on the gate insulating film, a step of forming a mask pattern on the conductive film, and using the mask pattern. Etching to form a pattern on the conductive film, and using the pattern of the conductive film as a mask to introduce impurities,
Forming a first impurity diffusion layer, heat treating the first impurity diffusion layer to form a source region and a drain region in the semiconductor substrate, and using the mask pattern, the conductive film Isotropically etching both side surfaces of the pattern to form a gate electrode layer on the gate insulating film, and using the gate electrode layer as a mask, impurities having the same conductivity type as the impurities are introduced, and the semiconductor A step of forming a second impurity diffusion layer having a lower impurity concentration than the first impurity diffusion layer on the substrate; and a temperature of heat treating the second impurity diffusion layer to the second impurity diffusion layer. And a step of performing a heat treatment at a low temperature.
【請求項3】前記導電膜は、多結晶シリコン膜であるこ
とを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置の
製造方法。
3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the conductive film is a polycrystalline silicon film.
【請求項4】前記導電膜上に形成するマスクパターン
は、絶縁性材料からなることを特徴とする請求項1乃至
3の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。
4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the mask pattern formed on the conductive film is made of an insulating material.
【請求項5】前記等方性エッチングは、ケミカルドライ
エッチング法を用いて行われることを特徴とする請求項
1乃至3の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。
5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the isotropic etching is performed by using a chemical dry etching method.
【請求項6】前記第一及び第二の不純物拡散層は、イオ
ン注入法を用いて形成されることを特徴とする請求項1
または2に記載の半導体装置の製造方法。
6. The first and second impurity diffusion layers are formed by using an ion implantation method.
Alternatively, the method of manufacturing the semiconductor device according to the item 2.
【請求項7】前記半導体基板の主面に対して、斜め方向
から不純物を導入し、前記第二の不純物拡散層の周囲
に、この第二の不純物拡散層とは逆導電型の第三の不純
物拡散層を形成することを特徴とする請求項2または6
に記載の半導体装置の製造方法。
7. An impurity is introduced obliquely to the main surface of the semiconductor substrate, and a third conductivity type opposite to that of the second impurity diffusion layer is introduced around the second impurity diffusion layer. The impurity diffusion layer is formed, and the impurity diffusion layer is formed.
A method of manufacturing a semiconductor device according to item 1.
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