JP2973984B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JP2973984B2
JP2973984B2 JP9264346A JP26434697A JP2973984B2 JP 2973984 B2 JP2973984 B2 JP 2973984B2 JP 9264346 A JP9264346 A JP 9264346A JP 26434697 A JP26434697 A JP 26434697A JP 2973984 B2 JP2973984 B2 JP 2973984B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polycrystalline silicon
diffusion layer
concentration diffusion
mask
forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP9264346A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH11102971A (ja
Inventor
岳 安藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP9264346A priority Critical patent/JP2973984B2/ja
Publication of JPH11102971A publication Critical patent/JPH11102971A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2973984B2 publication Critical patent/JP2973984B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造方
法に関し、特にCMOSのソース、ドレインの形成方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】図5〜6−3(a)〜3(f)は、従来
例のCMOSのソース、ドレインの形成方法を主要工程
順に示した断面図である。(1996年Symposi
umon VISA Technology of T
echnical Paper) まず、図5−3(a)に示すように、p型のシリコン基
板1上に、厚さ200〜400nmのフィールド酸化膜
4を選択酸化法により形成し、pウエル2とnウエル3
をイオン注入法により形成した後、厚さ3〜6nmのゲ
ート酸化膜5を介して、厚さ150〜250nmの多結
晶シリコンのゲート電極6を、CVD法とフォトレジス
トをマスクとした異方性エッチングにより形成する。
【0003】次に、図5−3(b)に示すように、フォ
トレジスト7aでpMOS領域を被い、ヒ素イオンを1
0〜30keVの加速エネルギーで、2×1013〜1×
10 14cm-2注入し、n型低濃度拡散層8を形成する。
【0004】次に、図5−3(c)に示すように、フォ
トレジスト7bでnMOS領域を被い、2フッ化ボロン
(BF2 )イオンを10〜30keVの加速エネルギー
で、2×1013〜1×1014cm-2注入し、p型低濃度
拡散層9を形成する。
【0005】次に、図6−3(d)に示すように、ゲー
ト電極6の側面に、幅80〜120nmの酸化膜側壁1
0を、CVD法と異方性エッチングにより形成し、続い
て、厚さ10〜20nmの酸化膜11を、CVD法によ
り全面に被着させる。
【0006】次に、図6−3(e)に示すように、フォ
トレジスト7cでpMOS領域を被い、ヒ素イオンを3
0〜50keVの加速エネルギーで、2×1015〜5×
10 15cm-2注入し、n型高濃度拡散層12を形成す
る。
【0007】次に、図6−3(f)に示すように、フォ
トレジスト7dでnMOS領域を被い、2フッ化ボロン
(BF2 )イオンを20〜40keVの加速エネルギー
で、2×1015〜5×1015cm-2注入し、p型高濃度
拡散層13を形成する。この後、1000〜1050℃
で、10〜30秒間アニールを行ない、注入した各不純
物イオンを活性化させる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図5〜6の従来例の問
題点は、低濃度拡散層と高濃度拡散層から成るCMOS
のソース、ドレインを形成するために、計4回のフォト
リソグラフィ工程を必要とすることである。
【0009】これは、ソース、ドレインの形成順序が、
n(p)型低濃度拡散層、p(n)型低濃度拡散層、n
(p)型高濃度拡散層、p(n)型高濃度拡散層となっ
ていることに起因する。このように、n型拡散層とp型
拡散層の形成を交互に行うことは、そのたびにフォトレ
ジストを付け直す必要があることを意味する。
【0010】フォトリソグラフィ工程は、フォトレジス
トの塗布、ステッパーによる露光、フォトレジストの現
像、およびフォトレジストの除去の各工程から構成され
るが、近年では、ウエハの大口径化によるウエハ当たり
のチップ数の増加に伴い、特にステッパーを用いた露光
工程での所要時間が長くなる傾向にある。したがって、
フォトリソグラフィ工程を削減することは、全体の工程
期間を縮小する上で大きな効果を発揮することになる。
【0011】
【発明の目的】本発明の目的は、低濃度拡散層と高濃度
拡散層から成るCMOSのソース、ドレインの形成にお
いて、フォトリソグラフィ工程の数を削減することにあ
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は(図1〜3参照)、シリコン基板上にnMOS
およびpMOSを形成する際、ゲート電極形成後に、酸
化膜を介して、第1の多結晶シリコンのマスクでpMO
S領域を被い、nMOSの低濃度拡散層を形成するため
のイオン注入を行う工程(図1−1(c))と、前記第
1の多結晶シリコンのマスクを除去せずに、nMOSの
ゲート電極側面に、第1の多結晶シリコンの側壁を形成
し、nMOSの高濃度拡散層を形成するためのイオン注
入を行う工程(図2−1(d))と、前記第1の多結晶
シリコンのマスクおよび前記第1の多結晶シリコンの側
壁を除去する工程(図2−1(e))と、第2の多結晶
シリコンのマスクでnMOS領域を被い、pMOSの低
濃度拡散層を形成するためのイオン注入を行う工程(図
3−1(g))と、前記第2の多結晶シリコンのマスク
を除去せずに、pMOSのゲート電極側面に第2の多結
晶シリコンの側壁を形成し、pMOSの高濃度拡散層を
形成するためのイオン注入を行う工程(図3−1
(h))と、前記第2の多結晶シリコンのマスクおよび
前記第2の多結晶シリコンの側壁を除去する工程(図3
−1(i))とを備えている。
【0013】あるいは、シリコン基板上にnMOSおよ
びpMOSを形成する際、ゲート電極形成後に、酸化膜
を介して、第1の多結晶シリコンのマスクでnMOS領
域を被い、pMOSの低濃度拡散層を形成するためのイ
オン注入を行う工程(図1−1(c))と、前記第1の
多結晶シリコンのマスクを除去せずに、pMOSのゲー
ト電極側面に、第1の多結晶シリコンの側壁を形成し、
pMOSの高濃度拡散層を形成するためのイオン注入を
行う工程(図2−1(d))と、前記第1の多結晶シリ
コンのマスクおよび前記第1の多結晶シリコンの側壁を
除去する工程(図2−1(e))と、第2の多結晶シリ
コンのマスクでpMOS領域を被い、nMOSの低濃度
拡散層を形成するためのイオン注入を行う工程(図3−
1(g))と、前記第2の多結晶シリコンのマスクを除
去せずに、nMOSのゲート電極側面に第2の多結晶シ
リコンの側壁を形成し、nMOSの高濃度拡散層を形成
するためのイオン注入を行う工程(図3−1(h))
と、前記第2の多結晶シリコンのマスクおよび前記第2
の多結晶シリコンの側壁を除去する工程(図3−1
(i))とを備えている。
【0014】前記製造方法においてn型不純物がP、A
sまたはSbである半導体装置の製造方法。またp型不
純物がBまたはInである半導体装置の製造方法を提供
するものである。
【0015】また上記いずれか記載の半導体装置のゲー
ト電極、ソース及びドレーンをシリサイド化することを
特徴とする半導体装置の製造方法を提供することであ
る。
【0016】
【発明の実施の形態】
【0017】
【作用】計2回のフォトリソグラフィ工程で、低濃度拡
散層と高濃度拡散層から成るCMOSのソース、ドレイ
ンが形成できる。
【0018】これは、ソース、ドレインの形成順序が、
n(p)型低濃度拡散層、n(p)型高濃度拡散層、p
(n)型低濃度拡散層、p(n)型高濃度拡散層となっ
ていることに起因する。このように、まずn(p)型拡
散層を形成し、その後でp(n)型拡散層を形成するた
め、フォトレジストの付け直しは原理的に1回で済むこ
とになる。ただし、低濃度拡散層の形成と高濃度拡散層
の形成の間に、ゲート側壁を形成する必要があるため、
この間にフォトレジストの付け直しを行わないで済ます
ためには、イオン注入のマスクとしてフォトレジストで
はなく、多結晶シリコンを用い、これを除去することな
く、多結晶シリコンでゲート側壁を形成する。
【0019】
【実施例】
実施例1 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。図1〜3−1(a)〜1(i)は、本発明のCMO
Sのソース、ドレインの形成方法を主要工程順に示した
断面図である。
【0020】まず、図1−1(a)に示すように、p型
のシリコン基板1上に、厚さ300nmのフィールド酸
化膜4を選択酸化法により形成し、pウエル2とnウエ
ル3をイオン注入法により形成した後、厚さ5nmのゲ
ート酸化膜5を介して、厚さ200nmの多結晶シリコ
ンのゲート電極6を、CVD法とフォトレジストをマス
クとした異方性エッチングにより形成する。
【0021】次に、図1−1(b)に示すように、ゲー
ト電極6の側面に、厚さ5nmの酸化膜15を熱酸化法
により形成し、CVD法により全面に厚さ200nmの
多結晶シリコンを被着させた後、フォトレジスト18a
をマスクとしたエッチングにより、多結晶シリコンのマ
スク16aを形成し、pMOS領域を被う。このとき、
ゲート電極6の側面に多結晶シリコンの側壁が残りやす
いので、これを回避するためには、高選択比の異方性エ
ッチングで十分なオーバーエッチングを行うか、等方性
のエッチングを行うとよい。
【0022】次に、図1−1(c)に示すように、ヒ素
イオンを20keVの加速エネルギーで、5×1013
-2注入して、n型低濃度拡散層8を形成する。
【0023】次に、図2−1(d)に示すように、ゲー
ト電極6の側面に、幅100nmの多結晶シリコンの側
壁17aを、CVD法と異方性エッチングにより形成
し、多結晶シリコンのマスク16aをそのまま用いて、
ヒ素イオンを50keVの加速エネルギーで、3×10
15cm-2注入し、n型高濃度拡散層12を形成する。
【0024】次に、図2−1(e)に示すように、多結
晶シリコンのマスク16aと側壁17aを酢酸、硝酸、
フッ酸の混合液に浸して除去する。
【0025】次に、図2−1(f)に示すように、CV
D法により全面に厚さ200nmの多結晶シリコンを被
着させた後、フォトレジスト18bをマスクとしたエッ
チングにより、多結晶シリコンのマスク16bを形成
し、nMOS領域を被う。
【0026】次に、図3−1(g)に示すように、2フ
ッ化ボロン(BF2 )イオンを20keVの加速エネル
ギーで、5×1013cm-2注入し、p型低濃度拡散層9
を形成する。
【0027】次に、図3−1(h)に示すように、ゲー
ト電極6の側面に、幅100nmの多結晶シリコンの側
壁17bを、CVD法と異方性エッチングにより形成
し、多結晶シリコンのマスク16bをそのまま用いて、
2フッ化ボロン(BF2 )イオンを30keVの加速エ
ネルギーで、3×1015cm-2注入し、p型高濃度拡散
層13を形成する。
【0028】次に、図3−1(i)に示すように、多結
晶シリコンのマスク16bと側壁17bを酢酸、硝酸、
フッ酸の混合液に浸して除去する。この後、1000℃
で20秒間アニールを行い、注入した各不純物イオンを
活性化させる。
【0029】なお、本実施例では、まずnMOSを形成
した後pMOSを形成したが、最初にnMOSを形成し
た後pMOSを形成しても、何ら差し支えない。
【0030】実施例2 次に、本発明の第2の実施例について図面(図4)を参
照して説明する。
【0031】図4−2(a)、2(b)は、ゲート電極
およびソース、ドレインをシリサイド化する場合のCM
OSの製造方法を主要工程順に示した断面図であり、第
1の実施例に続く工程を示している。
【0032】まず、図4−2(a)に示すように、ゲー
ト電極6の側面に、幅100nmの酸化膜側壁10を、
CVD法と異方性エッチングにより形成する。
【0033】続いて、ゲート電極6とn型高濃度拡散層
12、p型高濃度拡散層13の表面を露出させた状態
で、スパッタ法により全面に厚さ30nmのチタンを被
着させ、700℃で20秒間アニールを行うことによっ
て、チタンとシリコンとを反応させて、チタンシリサイ
ド層14を形成する。次に、未反応のチタンを水酸化ア
ンモニウムと過酸化水素水の混合液に浸して除去するこ
とにより、図4−2(b)に示すように、ゲート電極6
とn型高濃度拡散層12、p型高濃度拡散層13の上
に、自己整合的に、厚さ45nmのチタンシリサイド層
14を形成する。この後、850℃で20秒間アニール
を行うことによって、相転移を起こさせ、チタンシリサ
イド層14の抵抗率を下げる。
【0034】この実施例に基づけば、ゲート電極および
ソース、ドレインをシリサイド化する、いわゆるシリサ
イドプロセスに対しても、本発明を適用させることが可
能になる。
【0035】
【発明の効果】本発明の効果は、低濃度拡散層と高濃度
拡散層から成るCMOSのソース、ドレインを形成する
際に、フォトリソグラフィ工程の数を削減できることで
ある。
【0036】その理由は、ソース、ドレインの形成順序
が、n(p)型低濃度拡散層、n(p)型高濃度拡散
層、p(n)型低濃度拡散層、p(n)型高濃度拡散層
となっているためである。また、イオン注入のマスクと
してフォトレジストではなく、多結晶シリコンを用い、
これを除去することなく、多結晶シリコンでゲート側壁
を形成するためである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のCMOSの製造方法の実施例を示す断
面図である。
【図2】本発明のCMOSの製造方法の実施例を示す断
面図である(続)。
【図3】本発明のCMOSの製造方法の実施例を示す断
面図である(続)。
【図4】本発明のCMOSの製造方法の第2の実施例を
示す断面図である。
【図5】従来のCMOSの製造方法を示す断面図であ
る。
【図6】従来のCMOSの製造方法を示す断面図である
(続)。
【符号の説明】
1 シリコン基板 2 pウエル 3 nウエル 4 フィールド酸化膜 5 ゲート酸化膜 6 ゲート電極 7a、7b、7c、7d フォトレジスト 8 n型低濃度拡散層 9 p型低濃度拡散層 10 酸化膜側壁 11 酸化膜 12 n型 濃度拡散層 13 p型 濃度拡散層 14 チタンシリサイド層 15 酸化膜 16a、16b 多結晶シリコンマスク 17a、17b 多結晶シリコン側壁 18a、18b フォトレジスト

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリコン基板上にnMOSおよびpMO
    Sを形成する際、ゲート電極形成後に、酸化膜を介し
    て、第1の多結晶シリコンのマスクでpMOS領域を被
    い、nMOSの低濃度拡散層を形成するためのイオン注
    入を行う工程と、前記第1の多結晶シリコンのマスクを
    除去せずに、nMOSのゲート電極側面に、第1の多結
    晶シリコンの側壁を形成し、nMOSの高濃度拡散層を
    形成するためのイオン注入を行う工程と、前記第1の多
    結晶シリコンのマスクおよび前記第1の多結晶シリコン
    の側壁を除去する工程と、第2の多結晶シリコンのマス
    クでnMOS領域を被い、pMOSの低濃度拡散層を形
    成するためのイオン注入を行う工程と、前記第2の多結
    晶シリコンのマスクを除去せずに、pMOSのゲート電
    極側面に第2の多結晶シリコンの側壁を形成し、pMO
    Sの高濃度拡散層を形成するためのイオン注入を行う工
    程と、前記第2の多結晶シリコンのマスクおよび前記第
    2の多結晶シリコンの側壁を除去する工程とを備えたこ
    とを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 シリコン基板上にnMOSおよびpMO
    Sを形成する際、ゲート電極形成後に、酸化膜を介し
    て、第1の多結晶シリコンのマスクでnMOS領域を被
    い、pMOSの低濃度拡散層を形成するためのイオン注
    入を行う工程と、前記第1の多結晶シリコンのマスクを
    除去せずに、pMOSのゲート電極側面に、第1の多結
    晶シリコンの側壁を形成し、pMOSの高濃度拡散層を
    形成するためのイオン注入を行う工程と、前記第1の多
    結晶シリコンのマスクおよび前記第1の多結晶シリコン
    の側壁を除去する工程と、第2の多結晶シリコンのマス
    クでpMOS領域を被い、nMOSの低濃度拡散層を形
    成するためのイオン注入を行う工程と、前記第2の多結
    晶シリコンのマスクを除去せずに、nMOSのゲート電
    極側面に第2の多結晶シリコンの側壁を形成し、nMO
    Sの高濃度拡散層を形成するためのイオン注入を行う工
    程と、前記第2の多結晶シリコンのマスクおよび前記第
    2の多結晶シリコンの側壁を除去する工程とを備えたこ
    とを特徴とする半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】n型不純物がP、AsまたはSbである請
    求項1または2記載の半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】p型不純物がBまたはInである請求項1
    または2記載の半導体装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか記載の半導体
    装置のゲート電極、ソース及びドレーンをシリサイド化
    することを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP9264346A 1997-09-29 1997-09-29 半導体装置の製造方法 Expired - Fee Related JP2973984B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9264346A JP2973984B2 (ja) 1997-09-29 1997-09-29 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9264346A JP2973984B2 (ja) 1997-09-29 1997-09-29 半導体装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11102971A JPH11102971A (ja) 1999-04-13
JP2973984B2 true JP2973984B2 (ja) 1999-11-08

Family

ID=17401893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9264346A Expired - Fee Related JP2973984B2 (ja) 1997-09-29 1997-09-29 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2973984B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11102971A (ja) 1999-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3077630B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2980057B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2003142601A (ja) 半導体素子のcmos及びその製造方法
US5994743A (en) Semiconductor device having different sidewall widths and different source/drain depths for NMOS & PMOS structures
EP0356202A2 (en) Mosfet and fabrication method
JP2953897B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2001223276A (ja) 半導体素子の製造方法
JPH09289249A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2973984B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPS62242367A (ja) Mosトランジスタのゲ−ト電極の側面マスク層の形成方法
JPH0322539A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2919690B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH08274320A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH09199717A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2000124327A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP3344162B2 (ja) 電界効果型半導体装置の製造方法
JP2002246486A (ja) 半導体装置の製造方法
JP3400326B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP3528892B2 (ja) 半導体装置の製造方法
EP0878833B1 (en) Process for the selective formation of salicide on active areas of MOS devices
JP3363675B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH065711B2 (ja) Cmos半導体装置の製造方法
JPH04302170A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH05114702A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH11191594A (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees