JP3022374B2 - 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
JP3022374B2
JP3022374B2 JP9019552A JP1955297A JP3022374B2 JP 3022374 B2 JP3022374 B2 JP 3022374B2 JP 9019552 A JP9019552 A JP 9019552A JP 1955297 A JP1955297 A JP 1955297A JP 3022374 B2 JP3022374 B2 JP 3022374B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gate electrode
ion implantation
forming
silicon
oxide film
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
JP9019552A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH10223887A (ja
Inventor
直彦 君塚
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
NEC Corp
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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP9019552A priority Critical patent/JP3022374B2/ja
Priority to US09/014,467 priority patent/US6013577A/en
Publication of JPH10223887A publication Critical patent/JPH10223887A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3022374B2 publication Critical patent/JP3022374B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H01L21/28008Making conductor-insulator-semiconductor electrodes
    • H01L21/28017Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon
    • H01L21/28026Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor
    • H01L21/28035Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor the final conductor layer next to the insulator being silicon, e.g. polysilicon, with or without impurities
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8232Field-effect technology
    • H01L21/8234MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
    • H01L21/8238Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS
    • H01L21/823828Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS with a particular manufacturing method of the gate conductors, e.g. particular materials, shapes
    • H01L21/823842Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS with a particular manufacturing method of the gate conductors, e.g. particular materials, shapes gate conductors with different gate conductor materials or different gate conductor implants, e.g. dual gate structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321After treatment
    • H01L21/3215Doping the layers
    • H01L21/32155Doping polycristalline - or amorphous silicon layers

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MOSトランジスタの形成方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】CMOS LSIの高集積化および高性
能化を進めるために、その基本素子であるMOS FE
Tは微細化の一途をたどっており、現在ではゲート電極
長が0.25μmのMOS FETが開発されるに至っ
ている。このMOS FETの微細化に伴ないCMOS
LSIのゲート電極構造は従来のものから発展を遂げ
ようとしている。
【0003】従来のCMOS LSIにおけるMOS
FETのゲート電極には、製造プロセスの簡便性よりn
MOS、pMOSに関わらずn型半導体が適用されてい
た。たとえば多結晶シリコンをゲート絶縁膜の形成直後
に成膜し、リン拡散を行うなどしてn型半導体のゲート
電極が形成されていた。このプロセスによるとpMOS
FETはゲート電極をn型半導体とする埋め込みチャ
ネル型のpMOS FETになるが、これには短チャネ
ル効果が顕著に現れるため、製造ばらつきによるゲート
長寸法の変動に対してしきい値電圧が著しく変動すると
いう問題が存在した。このしきい値電圧の変動は集積回
路の設計に制約を与えたり、回路動作を不安定にするこ
とから製品の良品率を低下させる要因になる。
【0004】そこで従来の製造プロセスにおいてはpM
OS FETのしきい値電圧を比較的高く設定すること
でこの問題に対処してきた。しかしながら、現在開発が
進められているゲート長が0.25μm以下のゲート電
極を有するCMOS LSIでは、従来5Vもしくは
3.3Vであった電源電圧が2.5V以下に設定される
ため、必然的にしきい値電圧も従来より低く設定する必
要がある。
【0005】また今後MOS FETの微細化を進めて
ゲート長寸法を小さくする場合には、さらに電源電圧を
下げる必要があることが予想され、短チャネル効果が現
れにくい、ゲート電極をp型半導体とする表面チャネル
型pMOS FETが実用化されることが望まれる。す
なわち、今後はnMOS FETのゲート電極をn型、
pMOS FETのゲート電極をp型半導体とするp−
nゲート構造を有するCMOS LSIが主流になるも
のと考えられる。
【0006】しかしながら、このp−nゲート構造を有
するCMOS LSIを開発するためには以下に示す、
ゲート電極に不純物を注入する際に生じる問題が解決さ
れなければならない。
【0007】p−nゲート構造を有するCMOS LS
Iではそれぞれのゲート電極は互いに逆導電体となるた
めリン拡散などの手法により不純物を導入することがで
きず、MOS FETのソースおよびドレイン電極を形
成する際のイオン注入により不純物イオンをゲート電極
に注入し、ゲート電極を電気的に活性化することになる
が、その際ゲート電極に注入された不純物イオンが、チ
ャネリングすることによりゲート絶縁膜やさらにはMO
S FETのチャネル領域まで到達することがある。
【0008】本発明者が行った検討によると、特に非晶
質シリコンを成膜・結晶化し、これをパターニングする
ことによって得られたゲート電極を用いたときにチャネ
リングが顕著に発現しており、ゲート長が0.5μm以
下のnMOS FETのサブスレッショルド特性に異常
なキンクが発生することが確認された。
【0009】この原因は非晶質シリコンを成膜した後に
結晶化を行う熱処理工程で膜厚分の高さを有する柱状の
シリコン結晶粒が形成され、後のヒ素がゲート電極に注
入される工程でチャネリングを起こしやすい面方位の結
晶粒を突き抜け、チャネル領域の一部にヒ素が注入され
るためであることが明らかになった。
【0010】サブスレッショルド特性に異常なキンクが
現われるか否かは結晶粒の大きさと深い関係があること
も認められ、注入イオンのチャネリングを起こす結晶粒
がゲート電極に対してバンブー構造になるときに異常な
キンクが観測されるものとされた。
【0011】このような現象はMOS FETのしきい
値電圧の制御を困難にし、またその他にゲート絶縁膜の
信頼性を低下させる要因となるので、チャネリングが起
きることを防止しなければならない。このイオン注入時
のチャネリングにより不純物がチャネル領域まで拡散す
ることを防ぐ従来例として、p−nゲート構造の形成を
目的とした例ではないが、注入対象物の上層を非晶質化
する方法が考案されている(特開昭61−191070
号公報)。
【0012】従来技術として特開昭61−191070
号公報に記載された工程断面図を図18に示す。
【0013】この方法ではゲート電極を構成する物質と
なるシリコンを基板上に多結晶シリコン膜として成膜し
てリンの拡散を行った後、その表面にシリコンイオンを
注入することにより多結晶シリコン膜上層を非晶質化す
る。引き続きゲート電極のパターニングを行い、N-
域を形成するためのイオン注入を行う。引き続き酸化シ
リコン膜の成膜およびエッチバックを行うことでサイド
ウォールを形成し、ゲート電極へ不純物の導入およびソ
ース、ドレイン電極を形成するためのイオン注入を行
う。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来例のよう
に、非晶質層が存在するシリコン膜をパターニングする
ことによりゲート電極の上層に非晶質層を設け、この非
晶質層によりイオン注入時のチャネリングの抑制を行う
場合、サイドウォールの形成に用いる絶縁膜は非晶質シ
リコン層が結晶化する温度より低温で成膜可能なものに
限定される。
【0015】このため、サイドウォールの形成に適用可
能な絶縁膜はO3 /TEOSによる膜質の悪い酸化シリ
コン膜か、もしくはO2 /SiH4 によるステップカバ
レージの悪い酸化シリコン膜に限られる。O3 /TEO
Sによる膜中に水分が存在する酸化シリコン膜を用いた
場合、ホットキャリア寿命が劣化する原因となる。また
2 /SiH4 によるステップカバレージが悪い酸化シ
リコン膜を用いた場合、サイドウォール幅がゲート電極
の間隔やレイアウトに依存し、MOS FETの実効チ
ャネル長が不均一になり、デバイス特性の不安定性の要
因になる。
【0016】[発明の目的] (1)チャネリングの抑制によるしきい値電圧の制御性
の改善およびゲート絶縁膜の信頼性の向上 本発明の第1の目的は、イオン注入によりMOS FE
Tのゲート電極に不純物を導入する際、ゲート電極上層
を非晶質化することによって注入イオンがチャネリング
によりゲート電極を突き抜けてゲート絶縁膜やチャネル
領域に到達することを防止し、MOS FETの特性や
信頼性の劣化を防ぐことにある。
【0017】本発明に従えば、拡散層領域に結晶欠陥を
発生させることなく、サイドウォールを形成したゲート
電極の上層を非晶質化することが可能であり、接合リー
ク電流の増大を防止することができる。
【0018】また本発明では、先に述べた従来例では適
用することができない膜質がよく、且つステップカバレ
ージのよい絶縁膜をサイドウォールの形成に適用するこ
とができる。
【0019】従ってサイドウォール幅がゲート電極の間
隔やレイアウトに依存することがなく、パターン依存性
が生じない。このためMOS FETの実効チャネル長
は均一になり、しきい値電圧やオン電流、オフ電流等の
トランジスタ特性にパターン依存性が現われることはな
い。
【0020】(2)ゲート電極の空乏化防止および浅い
接合の形成 本発明の第2の目的は、ゲート電極の空乏化の防止と浅
い接合の形成を両立することにある。
【0021】先に述べたように、今後はp−nゲート構
造のCMOS LSIが主流になる。しかしこれを実現
するためにはゲート電極の空乏化を防止し、且つソース
およびドレイン電極の接合深さを浅くしなければならな
い。表面チャネル型MOSFETではゲート電極への不
純物の導入をソースおよびドレイン電極形成時の際のイ
オン注入により行う。このため浅い接合を形成するため
に低加速エネルギーでイオン注入を行うとゲート電極と
ゲート絶縁膜界面の不純物濃度が不十分になり、これが
空乏化することによって所望のドレイン電流が得られな
くなる。逆に空乏化を防止するために注入エネルギーを
上げると、接合が深くなり短チャネル効果が著しくな
る。本発明はこのようなトレードオフの関係を打開する
解決策であり、空乏化を防止し且つ浅い接合を形成する
製造方法を提供する。
【0022】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体装置の製造方法は、多結晶シリコン
より構成されるゲート電極の周囲にサイドウォールを形
成する工程と、その後、イオン注入用マスクを用いて前
記ゲート電極に第1のイオン注入を行い該ゲート電極上
部のみに非晶質層を設ける工程と、その後、イオン注入
用マスクを用いて前記ゲート電極に第2のイオン注入に
より不純物を導入する工程とを有することを特徴とす
る。
【0023】[作用]ゲート電極に不純物を導入するた
めにイオン注入法を適用した場合、先に述べたようにチ
ャネリングにより注入イオンがゲート酸化膜およびMO
S FETのチャネル領域に到達することがある。この
現象はゲート酸化膜の信頼性を低下させたり、MOS
FETのしきい値電圧の制御を困難とさせるので、イオ
ン注入時にチャネリングが超さないように対策を講じな
ければならない。
【0024】注入イオンがチャネリングする現象は、ゲ
ート電極の上層に注入イオンの射影飛程(Rp)より十
分厚い膜厚を有する非晶質層がゲート電極上層に存在す
ることで防止することができる。しかし上述の従来例で
示した非晶質シリコン膜をパターニングしてゲート電極
を形成する方法は、非晶質層が結晶化する温度より低温
でサイドウォールを構成する絶縁膜を成膜しなければな
らないという制約を加える。本発明の特徴はサイドウォ
ールの形成を行った後にゲート電極を非晶質化すること
であり、絶縁膜の成膜温度に制限を加えない。
【0025】また従来のMOS FETの製造方法で
は、ソースおよびドレイン電極の接合を浅くするために
低エネルギーでイオン注入を行う手法が用いられてい
る。p−nゲート構造を有するCMOS LSIを製造
する場合、このイオン注入によりゲート電極への不純物
導入が行われるが、先に述べた理由によりゲート電極の
空乏化と浅い接合の形成を両立することが困難である。
【0026】本発明に従えば、チャネリングによりゲー
ト電極に注入された不純物がゲート絶縁膜やMOS F
ETのチャネル領域に到達することを防止する目的と、
浅い接合を形成しながらゲート電極の空乏化によるドレ
イン電流の低下を防止することの2つの目的が達成され
る。
【0027】
【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。
【0028】本発明の第1の実施例を、図1〜図12に
示す各工程における断面図を参照して説明する。以下に
本発明によるCMOS半導体装置の製造方法を述べる。
【0029】まず、図1に示すように、半導体基板1上
にLOCOS法によってフィールド酸化膜2を形成し、
引き続きリソグラフィー技術およびイオン注入を行いN
ウェル3およびPウェル4を形成する。
【0030】続いて図2に示すように、たとえば、6n
mのゲート酸化膜5を形成して200nmの膜厚の多結
晶シリコン膜6を全面に成膜し、これを図3に示すよう
にリソグラフィーおよびエッチング技術を用いてゲート
電極7を形成する。
【0031】続いて図4に示すように第1の窒化シリコ
ン膜の成膜およびエッチバックを行い、窒化シリコン膜
8より構成されるサイドウォールを形成する。
【0032】続いて図5に示すように、10nmの膜厚
の第2の窒化シリコン膜9を成膜し、引き続き400n
mの膜厚の酸化シリコン膜10をその上に積層する。
【0033】続いて図6に示すように、CMPによって
酸化シリコン膜10を研磨し、ゲート電極上の窒化シリ
コン膜9を露出させる。
【0034】続いて図7に示すように、シリコンイオン
の注入をエネルギー40KeV、ドーズ量1.0E15
/cm2 の条件で行う。これによりゲート電極の上層に
厚さ90nmの非晶質シリコン層11が形成される。酸
化シリコン膜10が拡散層領域上に存在するため、シリ
コンイオンは拡散層領域に注入されない。
【0035】次に図8に示すように、レジスト12を用
いるとともにリソグラフィー技術により選択的にnMO
S FETのゲート電極にAs+ を30KeV、2E1
5/cm2 の条件で注入する。ゲート電極の上層に非晶
質シリコン層11が存在するためチャネリングは起こら
ず、注入イオンはゲート酸化膜5およびチャネル領域に
到達しない。
【0036】続いて図9に示すように、酸化シリコン膜
10をドライエッチングまたはウェットエッチングによ
り除去し、シリコン基板1上の窒化シリコン膜9を露出
させる。続いてソースおよびドレイン電極を形成するた
めに、As+ をエネルギー15KeV、ドーズ量2.0
E15/cm2 の条件で注入する。ゲート電極上部に非
晶質シリコン層11が存在するためにチャネリングは起
こらず、注入イオンはゲート酸化膜5およびチャネル領
域に到達しない。このためこのnMOS FETのしき
い値電圧のばらつきやゲート酸化膜の劣化は生じない。
【0037】次に図10に示すように、pMOS FE
T領域のゲート電極に、レジスト13を用いるとともに
選択的にBF2 +をエネルギー40KeV、ドーズ量2E
15/cm2 の条件で注入し、ゲート電極に不純物を導
入する。
【0038】次に図11に示すように窒化シリコン膜9
上の酸化シリコン膜10をエッチング除去して、ソース
およびドレイン電極を形成するためのBF2 +イオンの注
入をエネルギー20KeV、ドーズ量2E15/cm2
の条件で行う。
【0039】引き続きレジスト13の剥離および熱処理
を行い、非晶質シリコン層の結晶化と同時にゲート電
極、ソースおよびドレイン領域に注入されたイオンの活
性化を行ない、図12に示すnMOSおよびpMOSを
作成する。
【0040】引き続き窒化シリコン膜9の除去、層間絶
縁膜の成膜、コンタクトおよび配線層の形成等を行うこ
とにより所望の半導体装置を得る。
【0041】次に本発明の第2の実施例を図13〜図1
7の各工程における断面図を用いて説明する。
【0042】まず図13に示すように、素子形成領域に
膜厚200nmの多結晶シリコン19によるゲート電極
を形成する。続いて図14に示すように、膜厚150n
mの窒化シリコン膜20を堆積する。
【0043】続いて図15に示すように、ドライエッチ
ングにより窒化シリコン膜20を異方性エッチングする
が、この工程ではフィールド酸化膜2と拡散層領域上に
膜厚10nmの窒化シリコン膜を残存させる。続いて膜
厚400nmの酸化シリコン膜を成膜した後、引き続き
これをCMPによって研磨し、図16に示すようにゲー
ト電極上の窒化シリコン膜20を露出させ、ゲート電極
以外の領域に酸化シリコン膜21を設ける。
【0044】引き続きシリコンイオンの注入を行いゲー
ト電極上層を非晶質化し、第1の実施例で述べた工程に
よりnMOSおよびpMOS FETを作成し、図17
に示す半導体装置を得る。
【0045】この第2の実施例を用いると、第2の窒化
シリコン膜をフィールド酸化膜および拡散層領域に成膜
する工程を省略することが可能であり工程数を減らすこ
とができ、第1の実施例より望ましい。
【0046】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。
【0047】ゲート電極やソースおよびドレイン領域に
不純物を注入する際のチャネリングの影響によりしきい
値電圧の制御が困難となることはない。
【0048】また、本発明ではゲート電極のパターニン
グおよびサイドウォールの形成後にゲート電極上層のみ
をイオン注入により非晶質化する。このためサイドウォ
ールに用いる絶縁膜を基板温度を上げて成膜できるた
め、パターン依存性のなく均一な形状のサイドウォール
を形成することが可能である。このためMOS FET
の実効チャネル長にばらつきが生じ、ドレイン電流やし
きい値電圧がばらつくことがない。
【0049】また本発明に従うことで、MOS FET
を構成するゲートおよびソース、ドレイン電極のうち、
ゲート電極にのみ不純物を導入する工程をマスク工程の
追加を行うことなく設けることができる。これによりゲ
ート電極の空乏化によるドレイン電流の低下を抑えるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の半導体装置の製造方法
を説明する工程の断面図である。
【図2】本発明の第1の実施例の半導体装置の製造方法
を説明する工程の断面図であり、図1に続く工程の断面
図である。
【図3】本発明の第1の実施例の半導体装置の製造方法
を説明する工程の断面図であり、図2に続く工程の断面
図である。
【図4】本発明の第1の実施例の半導体装置の製造方法
を説明する工程の断面図であり、図3に続く工程の断面
図である。
【図5】本発明の第1の実施例の半導体装置の製造方法
を説明する工程の断面図であり、図4に続く工程の断面
図である。
【図6】本発明の第1の実施例の半導体装置の製造方法
を説明する工程の断面図であり、図5に続く工程の断面
図である。
【図7】本発明の第1の実施例の半導体装置の製造方法
を説明する工程の断面図であり、図6に続く工程の断面
図である。
【図8】本発明の第1の実施例の半導体装置の製造方法
を説明する工程の断面図であり、図7に続く工程の断面
図である。
【図9】本発明の第1の実施例の半導体装置の製造方法
を説明する工程の断面図であり、図8に続く工程の断面
図である。
【図10】本発明の第1の実施例の半導体装置の製造方
法を説明する工程の断面図であり、図9に続く工程の断
面図である。
【図11】本発明の第1の実施例の半導体装置の製造方
法を説明する工程の断面図であり、図10に続く工程の
断面図である。
【図12】本発明の第1の実施例の半導体装置の製造方
法を説明する工程の断面図であり、図11に続く工程の
断面図である。
【図13】本発明の第2の実施例の半導体装置の製造方
法を説明する工程の断面図である。
【図14】本発明の第2の実施例の半導体装置の製造方
法を説明する工程の断面図であり、図13に続く工程の
断面図である。
【図15】本発明の第2の実施例の半導体装置の製造方
法を説明する工程の断面図であり、図14に続く工程の
断面図である。
【図16】本発明の第2の実施例の半導体装置の製造方
法を説明する工程の断面図であり、図15に続く工程の
断面図である。
【図17】本発明の第2の実施例の半導体装置の製造方
法を説明する工程の断面図であり、図16に続く工程の
断面図である。
【図18】特開昭61−191070号公報に開示され
た半導体装置の製造方法を説明する図である。
【符号の説明】
1 シリコン基板 2 フィールド酸化膜 3 Nウェル 4 Pウェル 5 ゲート酸化膜 6 多結晶シリコン 7 ゲート電極 8 窒化シリコン膜 9 窒化シリコン膜 10 酸化シリコン膜 11 非晶質シリコン層 12 レジスト 13 レジスト 14 シリコン基板 15 フィールド酸化膜 16 Nウェル 17 Pウェル 18 ゲート酸化膜 19 ゲート電極 20 窒化シリコン膜 21 酸化シリコン膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−142865(JP,A) 特開 平3−297148(JP,A) 特開 平7−231091(JP,A) ここまできたイオン注入技術,(工業 調査会)(1991−06−25)p.94−96 エレクトロニクス技術全書[8]イオ ン注入技術,(工業調査会)(1975−02 −28)p.109−113 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 29/78 H01L 21/8238 H01L 27/092 H01L 21/265

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多結晶シリコンより構成されるゲート電
    極の周囲にサイドウォールを形成する工程と、その後、
    イオン注入用マスクを用いて前記ゲート電極に第1のイ
    オン注入を行い該ゲート電極上部のみに非晶質層を設け
    る工程と、その後、イオン注入用マスクを用いて前記ゲ
    ート電極に第2のイオン注入により不純物を導入する工
    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. 【請求項2】 前記ゲート電極のみに注入されるように
    ゲート電極以外の領域に絶縁膜を形成する工程と、第1
    のイオン注入により該ゲート電極上層を非晶質化する工
    程と、第2のイオン注入によりゲート電極のみに不純物
    を導入する工程と、第3のイオン注入によりゲート電極
    および拡散層領域に不純物を導入する工程とを有するこ
    とを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 (1)ゲート電極を形成する工程と、 (2)該ゲート電極に絶縁膜によるサイドウォールを形
    成する工程と、 (3)該サイドウォールが形成された半導体基板上に第
    1の窒化シリコン膜を成膜する工程と、 (4)第1の窒化シリコン膜上にゲート電極の膜厚以上
    の厚さの第1の酸化シリコン膜を成膜する工程と、 (5)ゲート電極上の第1の窒化シリコン膜のみが露出
    するように第1の酸化シリコン膜をエッチバックする工
    程と、 (6)該ゲート電極表面を第1のイオン注入により非晶
    質化する工程と、 (7)該ゲート電極に第2のイオン注入により第1の不
    純物を導入する工程と、 (8)第1の酸化シリコン膜および第1の窒化シリコン
    膜を除去する工程と、 (9)ソースおよびドレイン電極を形成するために第3
    のイオン注入により第1の不純物と同導電型を有する第
    2の不純物を導入する工程と、を有することを特徴とす
    る請求項2に記載の半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 (1)ゲート電極を形成した半導体基板
    に第1の窒化シリコン膜を成膜する工程と、 (2)拡散層領域上およびゲート電極上に窒化シリコン
    膜が残存するように第1の窒化シリコン膜をエッチバッ
    クし、ゲート電極のサイドウォールを形成するととも
    に、拡散層領域および素子分離領域上に保護膜を形成す
    る工程と、 (3)該半導体基板にゲート電極の膜厚以上の厚さの第
    1の酸化シリコン膜を成膜する工程と、 (4)ゲート電極上の第1の窒化シリコン膜のみが露出
    するように第1の酸化シリコン膜をエッチバックする工
    程と、 (5)該ゲート電極表面を第1のイオン注入により非晶
    質化する工程と、 (6)該ゲート電極に第2のイオン注入により第1の不
    純物を導入する工程と、 (7)第1の酸化シリコン膜および第1の窒化シリコン
    膜を除去する工程と、 (8)ソースおよびドレイン電極を形成するために第3
    のイオン注入により第1の不純物と同導電型を有する不
    純物を導入する工程と、を有することを特徴とする請求
    項2に記載の半導体装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記第(5)の工程において第1の酸化
    シリコンをCMPによりエッチバックすることを特徴と
    する請求項3に記載の半導体装置の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記第(4)の工程において第1の酸化
    シリコン膜をCMPによりエッチバックすることを特徴
    とする請求項4に記載の半導体装置の製造方法。
  7. 【請求項7】 前記第1のイオン注入により形成される
    非晶質層の厚さは、第2および第3のイオン注入により
    注入されるイオンの射影飛程(Rp)より厚いことを特
    徴とする請求項2に記載の半導体装置の製造方法。
  8. 【請求項8】 前記第1のイオン注入がシリコンイオン
    もしくはゲルマニウムイオンを注入する工程から構成さ
    れることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置の製
    造方法。
JP9019552A 1997-02-03 1997-02-03 半導体装置の製造方法 Expired - Fee Related JP3022374B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9019552A JP3022374B2 (ja) 1997-02-03 1997-02-03 半導体装置の製造方法
US09/014,467 US6013577A (en) 1997-02-03 1998-01-28 Method of making an amorphous surface for a gate electrode during the fabrication of a semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9019552A JP3022374B2 (ja) 1997-02-03 1997-02-03 半導体装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10223887A JPH10223887A (ja) 1998-08-21
JP3022374B2 true JP3022374B2 (ja) 2000-03-21

Family

ID=12002489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9019552A Expired - Fee Related JP3022374B2 (ja) 1997-02-03 1997-02-03 半導体装置の製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6013577A (ja)
JP (1) JP3022374B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6252283B1 (en) * 1999-01-22 2001-06-26 Advanced Micro Devices, Inc. CMOS transistor design for shared N+/P+ electrode with enhanced device performance
KR100861282B1 (ko) * 2002-06-03 2008-10-01 매그나칩 반도체 유한회사 반도체소자의 제조 방법
US6861339B2 (en) * 2002-10-21 2005-03-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd Method for fabricating laminated silicon gate electrode
KR100571424B1 (ko) * 2004-12-30 2006-04-14 동부아남반도체 주식회사 이중 스텝 소오스/드레인 이온 주입에 의한 안정한트랜지스터 형성 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61191070A (ja) * 1985-02-20 1986-08-25 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
US4728619A (en) * 1987-06-19 1988-03-01 Motorola, Inc. Field implant process for CMOS using germanium
JPH0770727B2 (ja) * 1989-06-16 1995-07-31 日本電装株式会社 Misトランジスタ及び相補形misトランジスタの製造方法
US5541131A (en) * 1991-02-01 1996-07-30 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Peeling free metal silicide films using ion implantation

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
エレクトロニクス技術全書[8]イオン注入技術,(工業調査会)(1975−02−28)p.109−113
ここまできたイオン注入技術,(工業調査会)(1991−06−25)p.94−96

Also Published As

Publication number Publication date
US6013577A (en) 2000-01-11
JPH10223887A (ja) 1998-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7384834B2 (en) Semiconductor device and a method of manufacturing the same
JP3077630B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
KR100230610B1 (ko) 자기정렬된 웰탭을 지니는 bicmos 디바이스 및 그 제조방법
JP2897004B2 (ja) Cmosfet製造方法
US20090253235A1 (en) Method of manufacturing semiconductor device with offset sidewall structure
JPH10189970A (ja) 半導体素子の製造方法
JP3015253B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2000077613A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH09232445A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH08264789A (ja) 絶縁ゲート半導体装置および製造方法
JP3022374B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3963023B2 (ja) 半導体集積装置の製造方法
JP3871376B2 (ja) Mis半導体装置の製造方法
JP2845186B2 (ja) 半導体装置とその製造方法
JP3438395B2 (ja) 半導体装置の製造方法
KR100597462B1 (ko) 반도체 소자의 트랜지스터 제조방법
JP2000357792A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2003031680A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0974143A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2953915B2 (ja) 半導体集積回路装置及びその製造方法
KR100555454B1 (ko) Soi 트랜지스터의 제조방법
JPH1154630A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH1056171A (ja) Mis半導体装置及びその製造方法
JPH113996A (ja) 半導体装置及びその製造方法
KR0147651B1 (ko) 바이 씨 모스 장치 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19991214

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees