JPH01278777A - Mosfetの製造方法 - Google Patents

Mosfetの製造方法

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JPH01278777A
JPH01278777A JP10758688A JP10758688A JPH01278777A JP H01278777 A JPH01278777 A JP H01278777A JP 10758688 A JP10758688 A JP 10758688A JP 10758688 A JP10758688 A JP 10758688A JP H01278777 A JPH01278777 A JP H01278777A
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JP
Japan
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gate electrode
mask
transfer mask
thin film
source
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Application number
JP10758688A
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English (en)
Inventor
Shinji Kaneko
新二 金子
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH01278777A publication Critical patent/JPH01278777A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、特性劣化が少なく高速化と高集積化の可能
なMOS F ETの製造方法に関する。
〔従来の技術〕
一般に、高速化と高集積化を目的として、小さなゲート
長を持たせた構成のMOSFETにおいては、ドレイン
近傍の高電界で加速されたキャリア(ホットキャリア)
がゲート酸化膜に注入され、素子の特性を劣化させると
いう問題点があった。
この対策として、従来、LDD構造と呼ばれるソース・
ドレイン構造が知られている。このLDD構造は、次の
ようにして形成されている。すなわち第2図^に示すよ
うに、まずP型半導体基板101にゲート酸化膜102
とゲートを極となるN゛ポリシリコン膜103を順次形
成する0次いで通常のホトリソグラフィ工程と異方性エ
ツチングによってN3ポリシリコンII!103を加工
してゲート電極104を形成する。次に第2図旧)に示
すように、このゲート電極104をマスクとして、リン
を例えば2E13/cdイオン注入して、n−拡散層1
05を形成する。この際、チャネリングを防止するため
、イオン注入は約7’1lJtけて行われる。次いで第
2図(C1に示すように、表面全体にCVD法で5ho
t膜106を堆積する。次に異方性エツチングによって
5ift膜106を選択的にエツチングして、基板10
1及びゲート電極104の上部のSi Ox 19.1
06を除去し、ゲート電極104の側部にはSing膜
106が残るようにする。その後、第2図の)に示すよ
うに、ゲート電極104及びその側部の5ift膜10
6をマスクとして、ヒ素を高濃度にイオン注入し、n゛
拡散層107を形成する。
このようにして形成されたLDD構造においては、比較
的低濃度のn−拡散層105の存在により、ドレイン近
傍の電界が媛和され、ホントキャリヤが大幅に減少する
ものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、上記LDD構造において、ホットキャリヤの
発生が最も顕著になる領域は、ドレイン領域を形成する
n−層105中の空乏領域であるが、上記のようにこの
n−層105の空乏領域の上部にゲート電極が存在して
いない場合には、ホントキャリヤは側壁のSiO□膜1
06に大量に注入される。
このホットキャリヤ(エレクトロン)が比較的低濃度の
n−1i105のキャリヤを掃き出し、そのためn−層
105の抵抗が増大して素子特性を劣化させてしまう。
これがLDD構造特存のホットキャリヤ劣化であるが、
これはn”層105とゲート電極104のオーバーラツ
プ領域が小さい程顕著になる。
このオーバーランプ領域はn−拡散N105の横方向拡
散によって確保されるが、近年、微細化のために製造プ
ロセスは低温化される傾向があり、この横方向拡散は少
なくなっている。したがってオーバーラツプ領域が小さ
く、ホットキャリヤ劣化を低減できないという問題点が
ある。
またイオン注入はチャネリング防止のため、通常7°程
度傾けて行われるが、このように傾けてイオン注入を実
施するとゲート電極の影が生じ、ソース領域とドレイン
領域が非対称に形成されて、素子特性のばらつきが大き
くなるという欠点がある。更にゲート電極に安定した側
壁を形成するためには、比較的厚いゲート電極が必要と
なり、それにより後の配線工程のための平坦化が困難に
なるという問題点もある。
本発明は、従来のLDD構造を採用したMOSFETに
おける上記問題点を解決するためになされたもので、ホ
ットキャリヤ劣化を低減し、素子特性のばらつきの少な
い信転性の高いMOSFETの製造方法を提供すること
を目的とする。
〔課題を解決するための手段及び作用〕上記問題点を解
決するため、本発明は、ゲート電極となる導電性薄膜上
に第2の薄膜を形成したのち、該第2の薄膜を示トリソ
ゲラフイエ程及び異方性エツチングにより加工してトラ
ンスファーマスクを形成し、該トランスファーマスクを
ソース領域及びドレイン領域形成のための不純物イオン
注入並びにゲート電極加工のマスクとして用いてMOS
 F ETを製造するものである。
上記製造方法においては、トランスファーマスクを通し
てイオン注入により低4度拡散層を形成する際、ゲート
電極となる導電性薄膜がチャネリング防止のための緩衝
膜として機能し、垂直なイオン注入が可能となる。そし
てトランスファーマスクに側壁部を形成して高濃度拡散
層とゲート電極の加工を行うことにより、低濃度拡散層
とゲート電極とを完全にオーバーラツプさせることが可
能となり、更に別個のトランスファーマスクを用いるた
めゲート電極を薄く形成することが可能となる。
〔実施例〕
以下本発明の実施例を、第1図へ〜Bに示す各製造過程
における断面構造図に基づいて説明する。
この実施例は、トランスファーマスクとしてポリシリコ
ンを用いた場合について示している。まず第1国人に示
すように、P型半導体基板1上に、ゲート酸化膜2を2
0nm、ゲート電極となるn4ポリシリコン膜3を50
nm、ゲート電極とトランスファーマスクの分離のため
のCVD5iOz膜4を30nm、トランスファーマス
クとなるポリシリコン膜5を450nmの厚さに順次形
成する0次いで通常のホトリソグラフィ工程及び異方性
エツチングによりトランスファーマスクとなるポリシリ
コン膜5を選択的にエツチングし、トランスファーマス
ク6を形成する0次いでホトレジストを除去してからト
ランスファーマスク6をマスクとして、リンをP型半導
体基板1に2 E 13 / cflIイオン注入して
、第1図fBlに示すように、n−拡散層7を形成する
この際、ゲート酸化膜2.N゛ポリシリコン膜3CVD
5iOz膜4が緩衝膜となってイオンのチャネリングを
防止することができるので、垂直にイオン注入すること
ができ、それによりソース領域とドレイン領域とが対称
に形成され、その非対称性による素子特性のばらつきを
防止することができる。
次に表面全体にポリシリコンを500nm堆積し、異方
性エツチングによってエッチバックして、第1図C)に
示すように、トランスファーマスク6の側面に側壁8を
形成する。そしてトランスファーマスク6及び側壁8を
マスクとして、ヒ素を5E15/−イオン注入し、n゛
拡散層9を形成する。
次いでトランスファーマスク6及び側壁8をマスクとし
て、CVD5iO□膜4とN゛ポリシリコン膜3を異方
性エツチングして、ゲート電極10を形成する。続いて
第1図の)に示すように、全体にLPCVD法により5
iOi膜11を20nm堆積する。
この際、ソース・ドレイン領域の上部の5iOz膜はゲ
ート酸化膜2の存在により、トランスファーマスク6及
び側壁8の上部よりも厚くなっている。
次に異方性エツチングにより、トランスファーマスク6
及び側壁8の上部のSi Oz anを除去し、側壁8
の側部及びソース・ドレイン領域上部にはSiO□膜1
1が残るようにエツチングする。そして有機アルカリ等
の溶液によって、第1図Bに示すように、トランスファ
ーマスク6及び側壁8を除去する。
次いで希HF等によって、CV D Si Oを膜4及
び11、並びにソース・ドレイン領域上部のゲート酸化
膜2を除去する。これによって、第1図[F]に示すよ
うに、n−層7が完全にゲート電極10によって覆われ
、且つ薄いゲート電極10からなるLDD構造をもつM
OSFETが得られる。
上記実施例では、トランスファーマスクをポリシリコン
を用いて形成した場合について説明したが、トランスフ
ァーマスクとしてはポリシリコンのみならず、同等の機
能をもつもので形成し本発明に係る製造方法を実施する
ことができる。
〔発明の効果〕
以上実施例に基づいて説明したように、本発明に係る製
造方法によれば、低濃度拡散層がゲート電極に完全に覆
われるように形成することができるので、側壁へのキャ
リヤの注入が発生せず、LDD構造特有のホットキャリ
ヤ劣化を軽減し、信頼性の高いMSOFETを得ること
ができる。またソース・ドレイン領域用の拡散層形成時
に、垂直イオン注入が可能となるため、ソース・ドレイ
ン領域の非対称性による素子特性のばらつきが低減され
る。更にLDD構造を有しながらゲート電極を薄く形成
できるので、配線等のプロセスのための平坦化を極めて
容易に行うことができる等の利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図へ〜旧は、本発明の一実施例を説明するための各
製造過程における断面構造を示す図、第2図へ〜(Di
は、従来の製造方法を説明するための各製造過程におけ
る断面構造を示す図である。 図において、1はP型半導体基板、2はゲート酸化膜、
3はN゛ポリシリコン膜4はCV D Si Oを膜、
5はポリシリコン膜、6はトランスファーマスク、7は
n−拡散層、8は側壁、9はn0拡散層、10はゲート
電極、11はSiO□膜を示す。 特許出願人 オリンパス光学工業株式会社第1図 (A) (B) (C) 第1図 (D) (E) (F) 第2図 (A) 103:N+ポリシリコン膜 (B) 第2図 (C) (D)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ゲート電極となる導電性薄膜上に第2の薄膜を形成
    したのち、該第2の薄膜をホトリソグラフィ工程及び異
    方性エッチングにより加工してトランスファーマスクを
    形成し、該トランスファーマスクをソース領域及びドレ
    イン領域形成のための不純物イオン注入並びにゲート電
    極加工のマスクとして用いることを特徴とするMOSF
    ETの製造方法。 2、前記トランスファーマスクをマスクとし前記導電性
    薄膜をチャネリング防止用緩衝膜として、ソース領域及
    びドレイン領域形成のための不純物を垂直にイオン注入
    することを特徴とする請求項1記載のMOSFETの製
    造方法。 3、前記トランスファーマスクに側壁部を付加形成し、
    これをマスクとして用いることによってLDD構造を形
    成することを特徴とする請求項1記載のMOSFETの
    製造方法。
JP10758688A 1988-05-02 1988-05-02 Mosfetの製造方法 Pending JPH01278777A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007513489A (ja) * 2003-08-26 2007-05-24 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 減少されたゲート高さを有するトランジスタを製造する方法

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JP2007513489A (ja) * 2003-08-26 2007-05-24 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 減少されたゲート高さを有するトランジスタを製造する方法

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