JP2681281B2 - Method for manufacturing MIS field effect semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing MIS field effect semiconductor device

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JP2681281B2 JP14691588A JP14691588A JP2681281B2 JP 2681281 B2 JP2681281 B2 JP 2681281B2 JP 14691588 A JP14691588 A JP 14691588A JP 14691588 A JP14691588 A JP 14691588A JP 2681281 B2 JP2681281 B2 JP 2681281B2
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【発明の詳細な説明】 〔概要〕 MIS電界効果半導体装置を製造する方法の改良に関
し、 SOGなどを不純物拡散源として用いた場合と同様な固
相拡散で不純物拡散領域を形成しながら、該不純物拡散
領域に於けるシート抵抗の面内均一性を良好に維持でき
るようにすることを目的とし、 半導体基板上の絶縁膜に不純物拡散領域形成用開口を
形成してから不純物拡散源膜及び耐水性絶縁膜を順に連
続成長させる工程と、次いで、短時間熱アニール法を適
用して前記不純物拡散源膜から前記半導体基板に不純物
を固相拡散して不純物拡散領域を形成する工程とを含ん
でなるよう構成する。
The present invention relates to an improvement in a method for manufacturing a MIS field effect semiconductor device, wherein an impurity diffusion region is formed by solid phase diffusion similar to the case where SOG or the like is used as an impurity diffusion source. For the purpose of maintaining good in-plane uniformity of the sheet resistance in the diffusion region, the impurity diffusion source film and water resistance are formed after forming the impurity diffusion region formation opening in the insulating film on the semiconductor substrate. A step of continuously growing an insulating film sequentially, and then a step of applying a short-time thermal annealing method to solid-phase diffuse impurities from the impurity diffusion source film to the semiconductor substrate to form an impurity diffusion region. Configure as follows.

〔産業上の利用分野〕[Industrial applications]

本発明は、MIS(metal insulator semiconductor)
電界効果半導体装置を製造する方法の改良に関する。
The present invention is a MIS (metal insulator semiconductor)
The present invention relates to an improvement in a method for manufacturing a field effect semiconductor device.

一般に、半導体装置の高集積化は更に進展しつつある
が、半導体装置全体の大きさは抑制する必要があること
から、個々の半導体素子は縮小される傾向にあり、例え
ばMIS電界効果トランジスタに於いては、ゲート絶縁膜
の膜厚、ゲート電極の厚さ、ソース領域並びにドレイン
領域の深さなど全てに亙って値を小さくすることが行わ
れ、特に、大きさを小さくした場合には、ソース領域並
びにドレイン領域を浅くしないとシート・チャネル効果
が発生する。即ち、ソース領域並びにドレイン領域が深
くなると、ゲート電極直下に於いてそれ等が近接した状
態になってしまい、設計値よりも遥かに低い電圧をゲー
ト電極に印加することで導通する。このようなことを回
避する為、浅いソース領域並びにドレイン領域が必要で
ある。
In general, while higher integration of semiconductor devices is progressing further, individual semiconductor elements tend to be downsized because it is necessary to reduce the size of the entire semiconductor device. For example, in MIS field effect transistors. In this case, the value is reduced over the thickness of the gate insulating film, the thickness of the gate electrode, the depth of the source region and the drain region, and particularly when the size is reduced, If the source region and the drain region are not shallow, the sheet channel effect will occur. That is, when the source region and the drain region are deepened, they are in a state of being close to each other immediately below the gate electrode, and conduction is achieved by applying a voltage much lower than the designed value to the gate electrode. To avoid this, shallow source and drain regions are required.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、ソース領域並びにドレイン領域を浅く形成する
為には次のような手段が採られている。
Conventionally, the following means have been adopted to shallowly form the source region and the drain region.

(1) 低加速エネルギのイオン注入技術及びRTA(rap
id thermal anneal)技術の併用。
(1) Low acceleration energy ion implantation technology and RTA (rap
id thermal anneal) technology combined.

(2) シリコン(Si)イオン注入に依るプリ・アモル
ファス化技術及び低加速エネルギのイオン注入技術及び
RTA技術或いはFA(furnace anneal)技術の併用。
(2) Pre-amorphization technology based on silicon (Si) ion implantation, ion implantation technology with low acceleration energy, and
Combined use of RTA technology or FA (furnace anneal) technology.

(3) スピン・オン・グラス(spin on glass:SO
G)などの不純物拡散剤を使用する技術及びRTA技術の併
用(固相拡散)。
(3) spin on glass (SO)
G) and other technologies that use impurity diffusion agents and RTA technology together (solid phase diffusion).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

前記例示した各手段に於いて、イオン注入法は文字通
り不純物をイオン化して基板に注入するのであるから、
最初から深さをもってしまう。
In each of the means exemplified above, the ion implantation method literally ionizes impurities and implants them into the substrate.
It has depth from the beginning.

また、SOGなどの不純物拡散剤は、フォト・レジスト
塗布装置などを用いて基板上に塗布した後、不純物を基
板中に拡散するのに有効な状態にする為にベーキングし
なければならず、しかも、そのベーキングを行った場
合、SOGは非常に吸水し易い性質になってしまい、その
ようになると不純物は基板へ拡散され難くなり、従っ
て、該固相拡散で形成したソース領域並びにドレイン領
域に於けるシート抵抗の面内均一性が大幅に劣化する。
In addition, an impurity diffusing agent such as SOG must be applied on the substrate using a photo resist coating device or the like, and then baked to make the impurities effective in diffusing into the substrate. However, when the baking is performed, SOG has a property of absorbing water very easily, and in such a case, it becomes difficult for impurities to diffuse into the substrate. Therefore, in the source region and the drain region formed by the solid phase diffusion, The in-plane uniformity of sheet resistance is significantly deteriorated.

ところで、SOGから不純物を拡散する、所謂、固相拡
散に於いては、イオン注入法に依った場合のような前記
深さは存在しないので、浅いソース領域並びにドレイン
領域を形成する為には有効であり、従って、前記した吸
水性に関する欠点さえ解消できればMIS電界効果半導体
装置を高集積化する場合の有力な一手段となる。
By the way, in the so-called solid phase diffusion for diffusing impurities from SOG, since the depth does not exist as in the case of relying on the ion implantation method, it is effective for forming a shallow source region and a drain region. Therefore, if even the above-mentioned drawbacks regarding water absorption can be eliminated, it will be an effective means for highly integrating the MIS field effect semiconductor device.

本発明は、SOGを用いた場合と同様な固相拡散で不純
物拡散領域を形成しながら、該不純物拡散領域に於ける
シート抵抗の面内均一性を良好に維持できるようにす
る。
The present invention makes it possible to maintain good in-plane uniformity of the sheet resistance in the impurity diffusion region while forming the impurity diffusion region by solid phase diffusion similar to the case of using SOG.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

第1図は本発明の原理を説明する為の工程要所に於け
る半導体装置の要部切断側面図を表している。
FIG. 1 is a sectional side view of a main part of a semiconductor device at a process step for explaining the principle of the present invention.

図に於いて、21はシリコン半導体基板、22は固相拡散
を行う為の不純物拡散源膜、23は耐水性絶縁膜をそれぞ
れ示している。
In the figure, 21 is a silicon semiconductor substrate, 22 is an impurity diffusion source film for performing solid phase diffusion, and 23 is a water resistant insulating film.

本発明に於いて、不純物拡散源膜22を化学気相成長
(chemical vapor deposition:CVD)法で成長し、引
き続き、その上に耐水性絶縁膜23を連続的に成長させ
る。
In the present invention, the impurity diffusion source film 22 is grown by the chemical vapor deposition (CVD) method, and then the water resistant insulating film 23 is continuously grown thereon.

図示の半導体装置では、不純物拡散源膜22としては例
えばB2O3膜を、また、耐水性絶縁膜23としては例えば二
酸化シリコン(SiO2)膜を用いた場合について説明す
る。
In the illustrated semiconductor device, a case where a B 2 O 3 film is used as the impurity diffusion source film 22 and a silicon dioxide (SiO 2 ) film is used as the water resistant insulating film 23 will be described.

ここで、B2O3膜上にSiO2膜がなかったとすると、通
常、B2O3膜を形成した後、硼素(B)をシリコン半導体
基板21に拡散する為の熱処理を行う迄に、一度は大気に
曝されることになる。尚、これは、熱処理の手段として
RTA法を採用していることに依る。
Here, assuming that there is no SiO 2 film on the B 2 O 3 film, normally, after the B 2 O 3 film is formed, before performing a heat treatment for diffusing boron (B) into the silicon semiconductor substrate 21, Once exposed to the atmosphere. This is a means of heat treatment
It depends on adopting the RTA method.

このように、一度でも大気に曝した場合、B2O3膜は吸
水して変質し、RTA法に依る熱処理を施しても、シリコ
ン半導体基板21中にBが充分に拡散せず、不純物拡散領
域のシート抵抗は増加する。
Thus, even if exposed to the air even once, the B 2 O 3 film absorbs water and deteriorates, and even if the heat treatment by the RTA method is performed, B is not sufficiently diffused in the silicon semiconductor substrate 21 and impurity diffusion occurs. The sheet resistance of the area increases.

このような場合、本発明に於けるように、B2O3膜上に
SiO2膜を形成しておけば、RTA法で熱処理するまで大気
中に曝しておいても何等不都合は発生しない。換言する
と、RTA法で熱処理するのであれば、シリコン半導体基
板21は大気中に曝さざるを得ないのであり、本発明に依
って、浅い接合形成及び不純物拡散領域の低抵抗化を両
立できるRTA法を固相拡散に適用することが初めて可能
になったのである。尚、熱処理にRTA法でなく通常の電
気炉などを用いる方法を採った場合、短時間で熱処理を
実施することはできないから、接合を浅くする為には熱
処理温度を低くしなければならず、それでは不純物拡散
領域を低抵抗化することが困難になる。
In such a case, as in the present invention, on the B 2 O 3 film,
If the SiO 2 film is formed, no inconvenience will occur even if it is exposed to the atmosphere until it is heat-treated by the RTA method. In other words, if the heat treatment is performed by the RTA method, the silicon semiconductor substrate 21 must be exposed to the atmosphere, and according to the present invention, the RTA method that can achieve both the shallow junction formation and the low resistance of the impurity diffusion region. It became possible for the first time to apply to solid-phase diffusion. Incidentally, when adopting a method of using an ordinary electric furnace or the like instead of the RTA method for the heat treatment, the heat treatment cannot be carried out in a short time, so the heat treatment temperature must be lowered to make the junction shallow, Then, it becomes difficult to reduce the resistance of the impurity diffusion region.

このようなことから、本発明に依るMIS電界効果半導
体装置の製造方法に於いては、半導体基板(例えばn型
シリコン半導体基板1)上の絶縁膜(例えばゲート絶縁
膜6)に不純物拡散領域形成用開口を形成してから不純
物拡散源膜(例えばB2O3膜9)並びに耐水性絶縁膜(例
えばSiO2膜10)を順に連続成長させる工程と、次いで、
短時間熱アニール法(例えばRTA法)を適用して前記不
純物拡散源膜から前記半導体基板に不純物を拡散して不
純物拡散領域(例えばp+型ソース領域11及びp+型ドレイ
ン領域12)を形成する工程とを含んでいる。
Therefore, in the method of manufacturing the MIS field effect semiconductor device according to the present invention, the impurity diffusion region is formed in the insulating film (for example, the gate insulating film 6) on the semiconductor substrate (for example, the n-type silicon semiconductor substrate 1). A step of continuously growing an impurity diffusion source film (for example, B 2 O 3 film 9) and a water resistant insulating film (for example, SiO 2 film 10) in that order after forming the opening for
Impurities are diffused from the impurity diffusion source film to the semiconductor substrate by applying a short-time thermal annealing method (eg, RTA method) to form impurity diffusion regions (eg, p + type source region 11 and p + type drain region 12). And the step of performing.

〔作用〕[Action]

前記手段を採ることに依り、不純物拡散源膜を形成し
てRTA法に依る熱処理で不純物拡散領域を形成するまで
の間、基板を大気中に曝しておいても、前記不純物拡散
源膜が吸水して不純物拡散機能が低下することは殆どな
くなり、従って、浅い接合の形成と不純物拡散領域の低
抵抗化及びその面内抵抗の均一化を達成することができ
る。
By adopting the above means, even if the substrate is exposed to the atmosphere until the impurity diffusion source film is formed and the impurity diffusion region is formed by heat treatment according to the RTA method, the impurity diffusion source film absorbs water. As a result, the impurity diffusion function is hardly deteriorated, so that it is possible to form a shallow junction, reduce the resistance of the impurity diffusion region, and make the in-plane resistance uniform.

〔実施例〕〔Example〕

第2図乃至第10図は本発明一実施例を解説する為の工
程要所に於けるMIS電界効果半導体装置の要部切断側面
図を表し、以下、これ等の図を参照しつつ説明する。
尚、ここでは、pチャネル型トランジスタを対象として
いる。
2 to 10 are sectional side views of the essential part of the MIS field effect semiconductor device in the process steps for explaining one embodiment of the present invention, which will be described below with reference to these figures. .
Note that here, a p-channel transistor is targeted.

第2図参照 (1) 熱酸化法を適用することに依り、n型シリコン
半導体基板1上にSiO2膜2を形成する。このSiO2膜2は
次に形成する窒化シリコン(Si3N4)膜とn型シリコン
半導体基板1との間の応力を緩和する為に介在させるも
のである。
See FIG. 2 (1) The SiO 2 film 2 is formed on the n-type silicon semiconductor substrate 1 by applying the thermal oxidation method. This SiO 2 film 2 is interposed to relieve the stress between the silicon nitride (Si 3 N 4 ) film to be formed next and the n-type silicon semiconductor substrate 1.

(2) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1500
〔Å〕程度のSi3N4膜3を形成する。
(2) By applying the CVD method, for example, 1500
The Si 3 N 4 film 3 of about [Å] is formed.

このSi3N4膜3は選択的熱酸化を行う場合の耐酸化性
マスクとして作用する。
The Si 3 N 4 film 3 acts as an oxidation resistant mask when performing selective thermal oxidation.

第3図参照 (3) 通常のフォト・リソグラフィ技術を適用するこ
とに依り、Si3N4膜3の選択的エッチングを行ってフィ
ールド領域に対応する開口3Aを形成する。
See FIG. 3 (3) By applying ordinary photolithography technique, the Si 3 N 4 film 3 is selectively etched to form an opening 3A corresponding to the field region.

(4) イオン注入法を適用することに依り、ドーズ量
を例えば2×1012〔cm-2〕程度、加速エネルギを例えば
80〔KeV〕程度として燐(P)イオンの打ち込みを行っ
てn+型チャネル・カット領域4を形成する。
(4) By applying the ion implantation method, the dose amount is, for example, about 2 × 10 12 [cm −2 ], and the acceleration energy is, for example,
Phosphorus (P) ions are implanted at about 80 [KeV] to form the n + type channel cut region 4.

第4図参照 (5) Si3N4膜3を耐酸化性マスクとして選択的熱酸
化法を適用することに依り、湿性酸化雰囲気中で温度を
例えば1000〔℃〕程度、また、時間を例えば120〔分〕
程度にして、厚さ6000〔Å〕程度のSiO2からなるフィー
ルド絶縁膜5を形成する。
See FIG. 4. (5) By applying the selective thermal oxidation method using the Si 3 N 4 film 3 as an oxidation resistant mask, the temperature is set to about 1000 ° C. and the time is set to, for example, in a wet oxidizing atmosphere. 120 minutes〕
Then, the field insulating film 5 made of SiO 2 and having a thickness of about 6000 [Å] is formed.

第5図参照 (6) 耐酸化性マスクとして用いたSi3N4膜3及びそ
の下地のSiO2膜2を除去し、シリコン半導体基板1の能
動領域を表出させる。
See FIG. 5 (6) The Si 3 N 4 film 3 used as an oxidation resistant mask and the underlying SiO 2 film 2 are removed to expose the active region of the silicon semiconductor substrate 1.

第6図参照 (7) 熱酸化法を適用することに依り、厚さ例えば20
0〔Å〕程度のSiO2からなるゲート絶縁膜6を形成す
る。
See Fig. 6 (7) By applying the thermal oxidation method, the thickness, for example, 20
A gate insulating film 6 made of SiO 2 of about 0 [Å] is formed.

(8) イオン注入法を適用することに依り、ドーズ量
を例えば4×1011〔cm-2〕程度、そして、加速エネルギ
を例えば50〔KeV〕程度として硼素(B)イオンの打ち
込みを行ってp型チャネル領域7を形成する。
(8) By applying the ion implantation method, boron (B) ions are implanted with a dose amount of about 4 × 10 11 [cm −2 ] and an acceleration energy of about 50 [KeV]. The p-type channel region 7 is formed.

第7図参照 (9) VCD法を適用することに依り、厚さ例えば4000
〔Å〕程度の多結晶シリコン膜を形成し、次いで、イオ
ン注入法を適用することに依り、ドーズ量を例えば4×
1015〔cm-2〕程度、加速エネルギを例えば80〔KeV〕程
度として前記多結晶シリコン膜中に燐(P)イオンの打
ち込みを行い、次いで、フォト・リソグラフィ技術を適
用することに依り、前記多結晶シリコン膜のパターニン
グを行ってゲート電極8を形成する。
See Fig. 7 (9) By applying the VCD method, for example, the thickness of 4000
By forming a polycrystalline silicon film of about [Å] and then applying an ion implantation method, the dose amount is set to 4 ×, for example.
By implanting phosphorus (P) ions into the polycrystalline silicon film with an acceleration energy of about 10 15 [cm −2 ] and an acceleration energy of, for example, about 80 [KeV], and then applying a photolithography technique, The polycrystalline silicon film is patterned to form the gate electrode 8.

第8図参照 (10) エッチャントをフッ酸とする浸漬法を適用する
ことに依り、ソース領域形成予定部分及びドレイン領域
形成予定部分の上にあるゲート絶縁膜6を除去してシリ
コン半導体基板1を選択的に表出させる。
See FIG. 8 (10) By applying the dipping method using hydrofluoric acid as an etchant, the gate insulating film 6 on the portions where the source region is to be formed and the drain region is to be formed is removed to remove the silicon semiconductor substrate 1. Display selectively.

(11) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500
〔Å〕程度の不純物拡散源膜であるB2O3膜9及び厚さ例
えば1000〔Å〕程度の耐水性絶縁膜であるSiO2膜10をそ
れぞれ連続して成長させる。
(11) Depending on the application of the CVD method, the thickness, for example 500
A B 2 O 3 film 9 which is an impurity diffusion source film of about [Å] and a SiO 2 film 10 which is a water resistant insulating film having a thickness of, for example, about 1000 [Å] are continuously grown.

CVD装置の同一反応室内でB2O3膜9とSiO2膜10とを連
続成長させるには次のような反応を起こさせる。
In order to continuously grow the B 2 O 3 film 9 and the SiO 2 film 10 in the same reaction chamber of the CVD apparatus, the following reaction is caused.

2B2H6+3O2→2B2O3+6H2 SiH4+O2→SiO2+2H2 (12) RTA法を適用することに依り、温度を例えば100
0〔℃〕、時間を例えば10〔秒〕として熱処理を行ってB
2O3膜9からBをシリコン半導体基板1に固相拡散し、p
+型ソース領域11及びp+型ドレイン領域12を形成する。
2B 2 H 6 + 3O 2 → 2B 2 O 3 + 6H 2 SiH 4 + O 2 → SiO 2 + 2H 2 (12) By applying the RTA method, the temperature can be, for example, 100
Heat treatment is performed at 0 ° C for 10 seconds, and
Solid phase diffusion of 2 O 3 film 9 to B into the silicon semiconductor substrate 1
A + type source region 11 and ap + type drain region 12 are formed.

このようにして形成されたp+型ソース領域11及びp+
ドレイン領域12のシート抵抗は100〔Ω/□〕以下であ
り、また、接合深さは約0.13〔μm〕以下の浅いものに
なった。
The sheet resistance of the p + type source region 11 and the p + type drain region 12 thus formed is 100 [Ω / □] or less, and the junction depth is a shallow depth of about 0.13 [μm] or less. became.

本工程でRTA法を実施した場合、次のような反応が起
こってBがシリコン半導体基板1に拡散されるものであ
る。
When the RTA method is performed in this step, the following reaction occurs and B is diffused into the silicon semiconductor substrate 1.

2B2O3+3Si→4B+3SiO2 第9図参照 (13) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば5000
〔Å〕程度の燐珪酸ガラス(phosphosilicate glass:P
SG)或いは硼素入り燐珪酸ガラス(borophosphosilicat
e glass:BPSG)などからなる層間絶縁膜13を形成す
る。
2B 2 O 3 + 3Si → 4B + 3SiO 2 See Fig. 9 (13) By applying the CVD method, the thickness is, for example, 5000
[Å] phosphosilicate glass (P)
SG) or boron-containing phosphosilicate glass (borophosphosilicat)
An interlayer insulating film 13 made of e glass (BPSG) or the like is formed.

(14) 通常のフォト・リソグラフィ技術を適用するこ
とに依り、層間絶縁膜13、SiO2膜10、B2O3膜9の選択的
エッチングを行ってソース電極コンタクト窓及びドレイ
ン電極コンタクト窓その他の電極コンタクト窓を形成す
る。
(14) By applying a normal photolithography technique, the interlayer insulating film 13, the SiO 2 film 10 and the B 2 O 3 film 9 are selectively etched to obtain a source electrode contact window, a drain electrode contact window, and others. An electrode contact window is formed.

(15) ガラス・リフローを行う為の熱処理を施し、層
間絶縁膜13の表面に於ける凹凸を低減して滑らかにす
る。
(15) Heat treatment for glass reflow is performed to reduce irregularities on the surface of the interlayer insulating film 13 and smooth the surface.

第10図参照 (16) スパッタリング法を適用することに依り、アル
ミニウム(Al)膜を形成し、次いで、通常のフォト・リ
ソグラフィ技術を適用することに依り、該Al膜のパター
ニングを行ってソース電極14及びドレイン電極15その他
の電極を形成する。
See Fig. 10. (16) By applying the sputtering method, an aluminum (Al) film is formed, and then by applying a normal photolithography technique, the Al film is patterned to form the source electrode. 14 and the drain electrode 15 and other electrodes are formed.

このようにして製造したMIS電界効果半導体装置に於
いては、SiO2膜10が存在することならB2O3膜9の吸水は
殆どない。
In the MIS field effect semiconductor device manufactured as described above, if the SiO 2 film 10 exists, the B 2 O 3 film 9 hardly absorbs water.

一般に、B2O3は吸水性に富んでいるが、半導体ウエハ
の面内で均一に吸水することは有り得ず、オリエンテー
ション・フラットを下にした場合に於ける半導体ウエハ
の上部が特に吸水し易く、そして、吸水した部分とそれ
を免れた部分とではシート抵抗の値に大きな差を生じ、
これが、シート抵抗の面内均一性を劣化させる主因をな
している。前記実施例に依った場合、シート抵抗の面内
均一性は約1〜2〔%〕程度であり、因に従来技術に依
ると約5〜7〔%〕程度である。尚、B2O3が吸水すると
白濁するので、一見してそれと判定することができる。
In general, B 2 O 3 is highly water-absorbing, but it is not possible to absorb water uniformly in the plane of the semiconductor wafer, and the upper part of the semiconductor wafer is particularly easy to absorb water when the orientation flat is lowered. , And, there is a big difference in the sheet resistance value between the part that absorbs water and the part that avoids it,
This is the main cause of deterioration of the in-plane uniformity of the sheet resistance. According to the above-mentioned embodiment, the in-plane uniformity of the sheet resistance is about 1 to 2%, and due to the conventional technique, it is about 5 to 7%. It should be noted that when B 2 O 3 absorbs water, it becomes cloudy, which can be judged at a glance.

前記実施例に於いては、不純物拡散源膜としてB2O3
を用いた場合について説明したが、この他にP2O5膜など
も同様であり、また、耐水性絶縁膜としてはSiO2膜のほ
かにSi3N4膜を用いることもできる。
In the above embodiment, the case where the B 2 O 3 film was used as the impurity diffusion source film was described, but the same applies to the P 2 O 5 film and the like, and the water resistant insulating film is formed of SiO 2. A Si 3 N 4 film may be used instead of the two films.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明に依るMIS電界効果半導体装置の製造方法に於
いては、B2O3或いはP2O5など吸水し易い不純物拡散源膜
の上にSiO2やSi3N4などの耐水性絶縁膜を形成して大気
中の水分が不純物拡散源膜に到達するのを防ぐようにし
ている。
In the method for manufacturing a MIS field effect semiconductor device according to the present invention, a water resistant insulating film such as SiO 2 or Si 3 N 4 is formed on an impurity diffusion source film such as B 2 O 3 or P 2 O 5 which easily absorbs water. Is formed to prevent moisture in the atmosphere from reaching the impurity diffusion source film.

前記構成を採ることに依り、不純物拡散源膜を形成し
てRTA法に依る熱処理で不純物拡散領域を形成するまで
の間、基板を大気中に曝しておいても、前記不純物拡散
源膜が吸水して不純物拡散機能が低下することは殆どな
くなり、従って、浅い接合の形成と不純物拡散領域の低
抵抗化及びその面内抵抗の均一化を達成することができ
る。
By adopting the above configuration, even if the substrate is exposed to the atmosphere until the impurity diffusion source film is formed and the impurity diffusion region is formed by the heat treatment according to the RTA method, the impurity diffusion source film absorbs water. As a result, the impurity diffusion function is hardly deteriorated, so that it is possible to form a shallow junction, reduce the resistance of the impurity diffusion region, and make the in-plane resistance uniform.

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

第1図は本発明の原理を説明する為の工程要所に於ける
MIS電界効果半導体装置の要部切断側面図、第2図乃至
第10図は本発明一実施例を説明する為の工程要所に於け
るMIS電界効果半導体装置の要部切断側面図をそれぞれ
表している。 図に於いて、21はシリコン半導体基板、22は固相拡散を
行う為の不純物拡散源膜、23は耐水性絶縁膜をそれぞれ
示している。
FIG. 1 is a main part of a process for explaining the principle of the present invention.
2 to 10 are sectional side views of a main part of the MIS field effect semiconductor device, and FIGS. 2 to 10 are sectional side views of the main part of the MIS field effect semiconductor device in a process main part for explaining one embodiment of the present invention. ing. In the figure, 21 is a silicon semiconductor substrate, 22 is an impurity diffusion source film for performing solid phase diffusion, and 23 is a water resistant insulating film.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】半導体基板上の絶縁膜に不純物拡散領域形
成用開口を形成してから不純物拡散源膜及び耐水性絶縁
膜を順に連続成長させる工程と、 次いで、短時間熱アニール法を適用して前記不純物拡散
源膜から前記半導体基板に不純物を固相拡散して不純物
拡散領域を形成する工程と を含んでなることを特徴とするMIS電界効果半導体装置
の製造方法。
1. A step of forming an impurity diffusion region forming opening in an insulating film on a semiconductor substrate and then successively growing an impurity diffusion source film and a water resistant insulating film, and then applying a short-time thermal annealing method. And a step of solid-phase diffusing impurities from the impurity diffusion source film to the semiconductor substrate to form an impurity diffusion region.
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