JP2003515931A - ハロ打込みを用いた半導体素子の製造方法 - Google Patents
ハロ打込みを用いた半導体素子の製造方法Info
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Abstract
Description
(halo)打込みを行うことに関する。
インラインリソグラフィまたはDUV(遠紫外線)フォトレジストはハロ打込み
プロセスをマスクするのに典型的に使用される。典型的に、同じマスク(薄くド
ープされたドレイン)(LDD)がハロ打込みに使用される。なぜならハロ打込
みはLDD打込み後に行なわれるからである。フォトレジストの化学的特性のた
めに、従来のプロセス(マスクとフォトレジストの組)を使用すると打込みのシ
ャドウイング問題が頻繁に起こる。これは製造プロセスがより小さな形態に移行
するに従って素子の歩留りと性能とに悪影響を及ぼす。
を行うと、非対称の、リークするトランジスタを結果的に生じ得るような厚みを
有することである。第2の問題は、素子のトレンチ酸化領域に関連するフォトレ
ジストの厚みである。したがって、厚いフォトレジスト(0.55μm以上)が
トレンチ酸化物上におかれると、フォトレジストの柔らかいゼリー状の性質のた
め、フォトレジストが崩れて打込まれるべき領域を覆うことがよくある。たとえ
フォトレジストが微細処理技術において直立しても、ハロ打込みは目標とされる
領域に到達しないであろう。さらに、従来のプロセスは、ソース/ドレイン領域
に対してドーピングを選択的に行う必要について一般には考慮していない。
めのシステムと方法である。この発明はこのようなニーズに対処している。
法とシステムは、半導体素子に薄いフォトレジスト層を設けることを含む。この
方法とシステムはさらに、半導体素子の適切な領域にハロ打込みを行うことを含
む。
能にする光フォトレジスト、すなわちDUVフォトレジストが使用される。この
ことにより、フォトレジストの厚みを計画された1000Å(現場で)にまで、
またはその処理において可能であるのなら、さらに薄くすることができるだろう
。このフォトレジストの厚みで、他の高さの変数を考慮すると、ソース領域およ
びドレイン領域を必要なだけ開けることができる。
ランジスタに加えることができ、さらに、トレンチのエッジ上にあるトランジス
タのエッジに大量のドーズ(ドーズの最大3/4)をも得ることができる。この
ことにより、さらに、ハロのプロセスの規定により必要とされる、逆の種でのソ
ースドレインのカウンタドーピングは最小限になるであろう。
に働き、ソース/ドレイン領域の所望しないカウンタドーピングを減らす助けと
なる。このようにしてカウンタドーピングを絶対的最小に維持することができる
。最後の利点は、より薄いフォトレジストにより、より小さな形態に打込みを行
うことができる能力が高まる可能性があるということである。
加工能力および素子の性能とスピードとを上げることである。
打込みを行うことに関する。以下の記述は当業者がこの発明を行い、用いること
ができるように示され、特許出願およびその要件に関して提供される。ここに述
べられる好ましい実施例および包括的な原理と特徴へのさまざまな変形は、当業
者には容易に明らかになるであろう。したがって、この発明は示された実施例に
限定されるのではなく、ここに述べられる原理と特徴とに一貫した最も広い範囲
を与えられるように意図される。
典型的に従来のプロセスでは、まずステップ102経由で厚いフォトレジストが
設けられる。その後、ステップ104経由でLDD打込みが行われる。従来のプ
ロセスでの厚いフォトレジストまたはLDDマスクは、典型的に高さ0.55μ
mのフォトレジストである。LDD打込みが行われた後、ステップ106経由で
ハロ打込みと呼ばれる処理が行われる。ハロ打込みはゲート領域の下に打込みを
するよう、典型的に45°の角度で行われる。ウエハに45°の打込みで一貫し
て意図される領域に打込むように、ソース領域またはドレイン領域を覆わないL
DDマスクが使用される。
ハロ打込み202がソース領域204およびドレイン領域206全体にドーパン
トを与えてしまうことがよくある。打込みの対象領域はゲート208の直下の領
域だけなので、リークやそれに関連する他の問題がある。したがって、能動領域
212のすべては開いている。なぜなら、主としてはフォトレジストマスク21
2の厚みが45°の角度では紫外線がゲート領域の下へ正確に与えられないよう
なものであるからである。
り、45°の角度では必然的に、大部分の紫外線の放射が対象領域へ到達しない
。なぜならその角度でその厚いフォトレジストでは、不可能だからである。さら
に、厚いフォトレジスト(0.5μm以上)がトレンチ酸化物207上に置かれ
ると、フォトレジストの柔らかいゼリー状の性質により、フォトレジストがトレ
ンチ酸化領域上に垂れかかり、打込みされるべき領域を覆うことがよく起こり得
る。たとえフォトレジストがより小さな加工技術において直立しても、ハロ打込
みは目標とされる領域に到達しないであろう。
わりに選択的に定められる。これは従来のプロセスで使用される0.55μmか
ら0.8μmのフォトレジストの代わりに、0.1μmから0.2μmの間の厚
みのより薄いフォトレジストマスクを用いることにより達成される。この発明の
特徴をさらに特定的に記載するために、図とともに以下の技術を今参照されたい
。
は典型的なように、まずステップ302経由で厚いフォトレジストが設けられる
。その後、LDD打込みがステップ304経由で行われる。次に厚いフォトレジ
ストがステップ306経由で除去される。その後、薄いフォトレジストがステッ
プ308経由で設けられる。その後、ハロ打込みがステップ310経由で行われ
る。ハロ打込みはゲート領域の下に打込みをするよう、典型的に45°の角度で
行われる。ウエハに45°のハロ打込みで一貫して意図される領域に打込むよう
、ソース領域またはドレイン領域の実質的な部分を覆うLDDマスクが使用され
る。
こに示されるように、フォトレジストマスク402は従来のプロセスにおけるも
のより低く(0.1μmから0.2μm)、もっと多くのソース領域404およ
びドレイン領域406がフォトレジスト402によりマスクされ得る。
能なフォトレジスト、すなわちDUVフォトレジストが使用される。このことに
より、フォトレジストの厚みを計画された1000Å(現場で)にまで、または
その処理において可能であるのならば、さらに薄くすることが可能になるであろ
う。このフォトレジストの厚みで、他の高さを考慮すると、ソース領域およびド
レイン領域を必要なだけ開けることができる。45°の角度で、打込みは目標と
される領域における回路内のすべてのトランジスタに加えられる上に、トレンチ
のエッジ上にあるトランジスタのエッジに大量のドーズ(ドーズの最大3/4)
をも得ることができる。このことにより、さらに、ハロのプロセスの規定により
必要とされる、逆の種でのソースドレインの、カウンタドーピングを最小限にす
ることができるだろう。
、ソース領域およびドレイン領域の所望しないカウンタドーピングを減らす助け
となる。このように、カウンタドーピングを絶対的最小に維持することができる
。最後の利点は、より薄いフォトレジストにより、より小さな形態に打込みを行
うことができる能力が高まる可能性があるということである。
処理能力および素子の性能とスピードとを上げることである。
変形が可能であることと、それらの変形はこの発明の精神および範囲内にあるこ
とを容易に認識するであろう。したがって、多くの変形が、添付の請求項の精神
および範囲から逸脱することなく、当業者によってなされてもよい。
である。
.1から0.2μmの厚さの薄いフォトレジスト層を半導体素子に設けることを
含む。この方法はさらに、薄いフォトレジスト層がハロ打込みに対しマスクとし
て用いられる半導体素子に、ハロ打込みを行なうことを含む。
フォトレジスト、すなわちDUVフォトレジストが使用される。このことにより
、フォトレジストの厚みを計画された1000Å(現場で)にまで、またはその
処理において可能であるのなら、さらに薄くすることができるだろう。このフォ
トレジストの厚みで、他の高さの変数を考慮すると、ソース領域およびドレイン
領域を必要なだけ空けることができる。
加工能力および素子の性能とスピードとを上げることである。 添付の図は例としてのみ示される。
。典型的に従来のプロセスでは、まずステップ102経由で厚いフォトレジスト
が設けられる。その後、ステップ104経由でLDD打込みが行なわれる。従来
のプロセスでの厚いフォトレジストまたはLDDマスクは、典型的に高さ0.5
5μmのフォトレジストである。LDD打込みが行なわれた後、ステップ106
経由でハロ打込みと呼ばれる処理が行なわれる。ハロ打込みはゲート領域の下に
打込みをするよう、典型的に45°の角度で行なわれる。ウェハに45°の打込
みで一貫して意図される領域に打込むように、ソース領域またはドレイン領域を
覆わないLDDマスクが使用される。従来のハロ打込みのプロセスの例は、19
98年2月(1998−02−27)の日本特許抄録1998年巻第03,27
号およびEP−A−0 899 793に開示されている。
定められる。これは従来のプロセスで使用される0.55μmから0.8μmの
フォトレジストの代わりに、0.1μmから0.2μmの間の厚みのより薄いフ
ォトレジストマスクを用いることにより達成される。この発明の特徴をさらに特
定的に記載するために、図とともに以下の技術を今参照されたい。
レジスト、すなわちDUVフォトレジストが使用される。このことにより、フォ
トレジストの厚みを計画された1000Å(現場で)にまで、またはその処理に
おいて可能であるのならば、さらに薄くすることが可能になるであろう。このフ
ォトレジストの厚みで、他の高さを考慮すると、ソース領域およびドレイン領域
を必要なだけ空けることができる。45°の角度で、打込みは目標とされる領域
における回路内のすべてのトランジスタに加えられるうえに、トレンチのエッジ
上にあるトランジスタのエッジに大量のドーズ(ドーズの最大3/4)をも得る
ことができる。このことにより、さらに、ハロのプロセスの規定により必要とさ
れる、逆の種でのソースドレインの、カウンタドーピングを最小限にすることが
できるだろう。
図である。
ート図である。
Claims (14)
- 【請求項1】 半導体素子にハロ打込みを行うための方法であって、 (a) 半導体素子に薄いフォトレジスト層を設けるステップと、 (b) 半導体素子の適切な領域にハロ打込みを行うステップとを含む方法。
- 【請求項2】 薄いフォトレジスト層は半導体素子の実質的な量の能動領域
を覆う、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 薄いフォトレジスト層は約0.1から0.2μmの間の厚さ
である、請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】 ハロ打込みは約45°の角度である、請求項1に記載の方法
。 - 【請求項5】 ハロ打込みを行うステップ(b)の前に、薄くドープされた
ドレインの打込みを行うステップを含む、請求項1に記載の方法。 - 【請求項6】 能動領域は半導体素子のソース領域およびドレイン領域を含
む、請求項2に記載の方法。 - 【請求項7】 フォトレジスト層は遠紫外線(DUV)層を含む、請求項1
に記載の方法。 - 【請求項8】 半導体素子にハロ打込みを行うためのシステムであって、 半導体素子に薄いフォトレジスト層を設けるための手段と、 半導体素子の適切な領域にハロ打込みを行うための手段とを含むシステム。
- 【請求項9】 薄いフォトレジスト層は半導体素子の実質的な量の能動領域
を覆う、請求項8に記載のシステム。 - 【請求項10】 薄いフォトレジスト層は約1から2μmの間の厚さである
、請求項8に記載のシステム。 - 【請求項11】 ハロ打込みは約45°の角度である、請求項8に記載のシ
ステム。 - 【請求項12】 ハロ打込みを行うステップ(b)の前に、薄くドープされ
たドレインの打込みを行うステップを含む、請求項8に記載のシステム。 - 【請求項13】 能動領域は半導体素子のソース領域およびドレイン領域を
含む、請求項9に記載のシステム。 - 【請求項14】 フォトレジスト層は遠紫外線(DUV)層を含む、請求項
8に記載のシステム。
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