JPH02248069A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPH02248069A
JPH02248069A JP1069629A JP6962989A JPH02248069A JP H02248069 A JPH02248069 A JP H02248069A JP 1069629 A JP1069629 A JP 1069629A JP 6962989 A JP6962989 A JP 6962989A JP H02248069 A JPH02248069 A JP H02248069A
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JP
Japan
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gate electrode
forming
film
oxide film
substrate
Prior art date
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Application number
JP1069629A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akio Miyajima
明夫 宮島
Keiichi Kagawa
恵一 香川
Shohei Shinohara
篠原 昭平
Kiyoyuki Morita
清之 森田
Takashi Uehara
隆 上原
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Priority to US07/418,039 priority patent/US5030582A/en
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Abstract

PURPOSE:To prevent an element from deteriorating in characteristics by a method wherein a conductive amorphous thin film or an oxide film is deposited on a gate electrode at the implantation of ions for the formation of a gently sloped drain structure. CONSTITUTION:A conductive amorphous thin film or an oxide film 7 which serves as a stopper at the implantation of ions is formed on the whole face of a substrate 1, then an well 3 side is covered with a resist pattern 8, and phosphorus ions are implanted to form an N<-> layer 9. Then, the film 7 is removed, and SiO2 is deposited on the whole surface of the substrate 1, which is anisotropically etched to form a side wall 10 on both the sides of a gate electrode 6. By this method, a gate electrode is protected against channeling caused by the implantation of ions, and a knock-on phenomenon of impurity inside the gate electrode is prevented by the film 7, so that a semiconductor device of this design can be prevented from deteriorating in characteristics.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に相補型M 
OS 集積回路(CMO8LS I) の製造に用いれ
ば好適なものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and in particular to a method for manufacturing a semiconductor device, and in particular to a method for manufacturing a semiconductor device.
It is suitable for use in manufacturing an OS integrated circuit (CMO8LSI).

従来の技術 近年、CMO8LSIの発展にはめざましいものがあり
、特に低消費電力という長所を充分に生かせるという意
味合いで、その高集積化は他の半導体装置の追随を許さ
ない。さて従来のCMO8LSIの製造方法のプロセス
フローは種々提案されている。例えば、小柳光正著サブ
ミクロンデバイスI(丸善株式会社発行電子材料シリー
ズ)の第26頁から27頁に記述されている。しかし、
微細化が進むに連れ工程がより複雑になると共に、新た
な構造及びそれにともなう工程変更を提案する必要がで
ている。最近のLSI開発にとって非常に大きな問題と
なっているものにホットキャリア効果があげられる。そ
れはMOSデバイスの素子寸法がスケーリング則に従っ
て小さくなったにもかかわらず印加される電源電圧が減
少せず、従来の5ボルトのままであるために生じるもの
である。つまりMOSデバイス内部に生ずる高電界が電
子の離脱現象を引き起こし、その際に発生する高エネル
ギーを持ったいわゆるホットキャリアがMOSデバイス
のゲート酸化膜中に捕捉され素子特性の劣化につながる
ことが原因である。その対策の一つとしてLDD (緩
傾斜ドレイン)構造なるものが提案され、現在の1μm
近辺のデバイスではよく使われている。そのことを加味
したMOSデバイスのソース・ドレイン形成前後の製造
方法を、上述の0MO8LSIのプロセスフローに加え
たものを最近の従来例として以下に示す。
BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, the development of CMO8LSI has been remarkable, and its high degree of integration is unrivaled by other semiconductor devices, especially in the sense that it can take full advantage of its advantage of low power consumption. Now, various process flows of conventional CMO8LSI manufacturing methods have been proposed. For example, it is described on pages 26 to 27 of Submicron Device I (Electronic Materials Series, published by Maruzen Co., Ltd.) by Mitsumasa Koyanagi. but,
As miniaturization progresses, processes become more complex, and it becomes necessary to propose new structures and process changes accordingly. A hot carrier effect has become a very serious problem in recent LSI development. This occurs because the applied power supply voltage does not decrease and remains at the conventional 5 volts even though the element dimensions of the MOS device have been reduced in accordance with the scaling law. In other words, the high electric field generated inside the MOS device causes an electron detachment phenomenon, and the so-called hot carriers with high energy generated at this time are trapped in the gate oxide film of the MOS device, leading to deterioration of device characteristics. be. As one of the countermeasures, a structure called LDD (low slope drain) was proposed, and the current 1μm
Commonly used in nearby devices. A manufacturing method before and after forming a source/drain of a MOS device that takes this into consideration is shown below as a recent conventional example, which is added to the process flow of the 0MO8LSI described above.

第3図(a) 〜(e)に従来のCMOSデバイスのプ
ロセスフロー図を示す。第3図(a)に示すようにシリ
コン基板工にNMO8が形成されるPウェル2とPMO
8が形成されるNウェル3を設け、各々の素子は厚いフ
ィールド酸化膜(10〜25nm)4を施した後、低抵
抗ゲート電極(不純物の導入された多結晶シリコンある
いは金属)8を形成する。つぎに第3図(b)に示すよ
うにNウェル3側をレジストパターン8で覆い、例えば
燐をイオン注入(加速電圧40 K e V、  注入
量1〜3E13/cm” )l、、表面濃度が〜IE1
8/cm”程度になるようにn−層9を形成する。
FIGS. 3(a) to 3(e) show process flow diagrams of conventional CMOS devices. As shown in FIG. 3(a), P-well 2 and PMO 8 are formed on the silicon substrate.
After forming a thick field oxide film (10 to 25 nm) 4 on each element, a low resistance gate electrode (polycrystalline silicon or metal into which impurities have been introduced) 8 is formed. . Next, as shown in FIG. 3(b), the N well 3 side is covered with a resist pattern 8, and, for example, phosphorus is ion-implanted (acceleration voltage: 40 K e V, implantation amount: 1 to 3E13/cm") at a surface concentration of 1. ~IE1
The n-layer 9 is formed to have a thickness of about 8/cm''.

この部分が前述の高電界を弱めるところとなる。This part weakens the high electric field mentioned above.

当然、この時ゲート電極8にも燐は注入されている。次
に第3図(C)に示すように更にこの外側に、いわゆる
ソース・ドレインとなる高濃度層を形成するための位置
決めの役割をなす側壁(以下サイドウオールと記述)1
0を形成する。全面に絶縁膜を形成した後、その膜厚分
だけを垂直に異方性エッチバックを行えば容易に実現で
きる。サイドウオール10を形成した後、第3図(d)
に示すようにNウェル層3をレジストパターン14で被
覆した後、高濃度のソース・ドレイン層15をヒ素(A
s)のイオン注入(加速電圧40〜80KeV14〜E
IE15/cm” )により形成する。こうすることに
より、緩やかな濃度勾配をもつソース・ドレイン層が形
成されたことになり、局所的な冨電界をかなり緩和でき
ることになる。
Naturally, phosphorus is also injected into the gate electrode 8 at this time. Next, as shown in FIG. 3(C), further outside this is a side wall (hereinafter referred to as side wall) 1 which plays the role of positioning for forming a high concentration layer that will become a so-called source/drain.
form 0. This can be easily achieved by forming an insulating film over the entire surface and then performing an anisotropic etchback vertically on only the thickness of the insulating film. After forming the sidewall 10, FIG. 3(d)
After covering the N-well layer 3 with a resist pattern 14 as shown in FIG.
s) ion implantation (acceleration voltage 40-80KeV14-E
By doing so, a source/drain layer with a gentle concentration gradient is formed, and the local electric field can be considerably relaxed.

当然、この時ゲート電極6にもヒ素は注入されている。Naturally, arsenic is also implanted into the gate electrode 6 at this time.

なおこの従来例は、より問題となっているNチャネル側
のみの電界緩和例を示したが、Pチャネル側も必要に応
じて実施すればよい。同様にPチャネル側のソース・ド
レイン層をも形成する。
Although this conventional example shows an example of electric field relaxation only on the N channel side, which is more problematic, it may also be applied on the P channel side as necessary. Similarly, source/drain layers on the P channel side are also formed.

例えば、第3図(e)に示すようにPウェル層2をレジ
ストパターン12で被覆した後、高濃度のソース・ドレ
イン層13をBFsのイオン注入(加速電圧20〜60
Kev11〜5E15/Cm2)により形成する。後は
、通常のプロセス(先述の文献など)に従えばよい。
For example, as shown in FIG. 3(e), after covering the P-well layer 2 with a resist pattern 12, the highly-concentrated source/drain layer 13 is implanted with BFs (accelerating voltage 20 to 60%).
Kev11-5E15/Cm2). After that, you can follow the usual process (such as the above-mentioned literature).

ここで、ソース・ドレイン領域形成はNMO8゜PMO
8の順序で行う例を示したが、PMO81NMO8の順
序でソース・ドレイン領域を形成し従来の製造方法によ
れば、LDD構造形成のためのイオン注入時、またはソ
ース・ドレイン層の形成のためのイオン注入時に、ゲー
ト電極へのチャネリングが生じるという問題があった。
Here, source/drain regions are formed using NMO8°PMO
Although an example is shown in which the source/drain regions are formed in the order of PMO81NMO8 and according to the conventional manufacturing method, the ion implantation for forming the LDD structure or the formation of the source/drain layer is There was a problem in that channeling to the gate electrode occurred during ion implantation.

つまり前述のイオン注入時にゲート電極である多結晶シ
リコンのグレイン中を、多量の燐もしくはヒ素が深く進
入して基板に達し、素子特性を劣化させるということで
ある。このチャネリング問題というのは、絶縁膜上(ゲ
ート酸化膜)に成長させた多結晶シリコンが面配向性を
持つため、注入されるイオンが、粒界に沿っであるいは
グレイン中の特定の面方位に向かって、特定の方向に非
常に奥深く到達するために生じる。ゲート長が0.8μ
m1ゲート酸化膜が16nmのNMO8において、n−
層の注入を燐(40K e V+  2 E 13/ 
c m”)+n+ソース・ドレイン層をヒ素(80K 
e V、  6E15/cm2)で実施した場合、約1
0パーセントのNMO8に第4図(a)のようなハンプ
形状をもつIDD(ドレイン電流’) −VG (ゲー
ト電圧)特性がみられた。また第4図(b)はNMO8
の正常なIDD−VG特性図である。この第4図のよう
にみられる素子特性の劣化現象はゲート酸化膜が薄く、
またゲート長が短くなればより顕著になることが確かめ
られておりMO8F’ETの微細化にともなう大きな問
題の1つであった。
In other words, during the aforementioned ion implantation, a large amount of phosphorus or arsenic penetrates deeply into the grains of polycrystalline silicon, which is the gate electrode, and reaches the substrate, deteriorating the device characteristics. This channeling problem is caused by the fact that polycrystalline silicon grown on an insulating film (gate oxide film) has a plane orientation, so the implanted ions may be oriented along grain boundaries or in specific plane orientations within grains. Arising from reaching very deep in a particular direction. Gate length is 0.8μ
In NMO8 with m1 gate oxide film of 16 nm, n-
Phosphorous layer implantation (40K e V+ 2 E 13/
c m”)+n+ source/drain layer with arsenic (80K
e V, 6E15/cm2), approximately 1
For 0% NMO8, an IDD (drain current')-VG (gate voltage) characteristic with a hump shape as shown in FIG. 4(a) was observed. Also, Fig. 4(b) shows NMO8
FIG. 3 is a normal IDD-VG characteristic diagram of FIG. The phenomenon of deterioration of device characteristics seen in Figure 4 is due to the thin gate oxide film.
It has also been confirmed that this problem becomes more pronounced as the gate length becomes shorter, and has been one of the major problems associated with the miniaturization of MO8F'ET.

こうしたチャネリング効果の防止法として■ゲート電極
である多結晶シリコンの配向性をなくす、■ゲート電極
上にレジストを被覆させて、注入のストッパーとする■
イオン注入の加速電圧を下げる、等の対策が考えられる
。しかし、1.技術的に複雑な問題が残る(多結晶シリ
コンの堆積時の高度な制御が必要、及び堆積からイオン
注入前までの工程で高温熱処理を受けるため非晶質の維
持、が困難)、2.素子の微細化にともなって小さなゲ
ート電極上にレジストを精度よく(マスク合わせずれが
素子特性に大きく影響)形成するのが困難、3.実現は
容易であるが、注入部の抵抗やリークの確認が必要であ
り、更に発生確率は減るが完全消滅は無理と思われるな
どの課題が残る。
Methods to prevent such channeling effects include: ■ Eliminate the orientation of the polycrystalline silicon that is the gate electrode; ■ Cover the gate electrode with resist to act as an injection stopper.
Possible countermeasures include lowering the acceleration voltage for ion implantation. However, 1. Technically complex problems remain (advanced control is required during the deposition of polycrystalline silicon, and it is difficult to maintain the amorphous state because it undergoes high-temperature heat treatment during the process from deposition to before ion implantation); 2. 3. With the miniaturization of devices, it is difficult to accurately form resists on small gate electrodes (mask misalignment has a large effect on device characteristics); 3. Although it is easy to realize, it is necessary to check the resistance of the injection part and leakage, and although the probability of occurrence is reduced, it seems impossible to completely eliminate it, and other problems remain.

本発明は、上述の問題点に鑑みて為されたもので、注入
されたイオンがゲート電極中に入り込むのを、ゲート電
極上に形成した導電性の非晶質薄膜、または酸化膜で防
ぐことによって、素子の特性劣化を防ぐことができる半
導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and aims to prevent implanted ions from entering the gate electrode using a conductive amorphous thin film or oxide film formed on the gate electrode. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device that can prevent deterioration of characteristics of an element.

課題を解決するための手段 本発明は上述の問題点を解決するため、LDD構造形成
に際し、イオン注入時にゲート電極上に導電性の非晶質
薄膜、または酸化膜を被膜させるという方法を用いるも
のである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present invention uses a method of coating a conductive amorphous thin film or oxide film on the gate electrode during ion implantation when forming an LDD structure. It is.

作用 本発明は上述の方法によって、加速されたイオンがソー
ス・ドレイン領域には注入されるが、ゲート電極にはな
んら注入されないために、ゲート電極へのチャネリング
やさらにゲート電極に注入されている不純物のノックオ
ン現象も防ぐことができ、LDD構造を有する理想的な
MOS  LDSI素子特性を得ることが可能となる。
Effect of the present invention In accordance with the method described above, accelerated ions are implanted into the source/drain region, but are not implanted into the gate electrode at all. The knock-on phenomenon can also be prevented, and ideal MOS LDSI element characteristics having an LDD structure can be obtained.

実施例 第1図(a)〜(g)に本発明の第一の実施例によるプ
ロセスフロー図を示す。 第1図(a)に示すようにシ
リコン基板1にNMO8が形成されるPウェル2とPM
O8が形成されるNウェル3を設ける。各々の素子は5
00nm程度の厚いフィールド酸化膜4で分離されてい
る。薄いゲート酸化膜(10nm〜25nm)5を形成
した後、高濃度に不純物の導入された多結晶シリコンを
〜30nm堆積しエツチング加工してゲート電極8の形
成を行う。次に第1図(b)に示すように、この工程が
本発明の特徴の1つであるが、基板全面に導電性の非晶
質薄膜または酸化膜(10nm〜20nm程度)7を形
成しイオン注入時のストッパーを形成する。酸化膜をス
トッパーとする利点は形成工程が簡単であることである
。導電性の非晶質薄膜(例えば、タングステンシリサイ
ドやチタンシリサイドなどである。)をストッパーとす
る利点は、絶縁物をストッパーとして用いた場合、もし
ゲート電極上とソースドレイン領域上でこのストッパー
の膜厚が違うとき、コンタクト開口時の膜厚が違うため
コンタクトエツチング不足によるコンタクトが開かない
という問題、また前記を防ごうとコンタクトエツチング
をオーバーめに行うとジャンクションリーク発生などの
問題が生じる可能性が大きくなる。しかし導電性の非晶
質薄膜をストッパーとして用いた場合、たとえゲート電
極上とソースドレイン領域上でのストッパーの膜厚が違
ってコンタクトエツチング不足が生じても導電性のスト
ッパーなのでコンタクトが開口しないという事態は起こ
らないのである。次に第1図(C)に示すようにNウェ
ル3側をレジストパターン8で覆い、燐をイオン注入(
加速電圧40 K e V、  注入量1〜3E 13
/am” )1.、表面濃度が〜IE18/cm”程度
になるようにn−層9を形成する。このときNMO8側
のゲート電極上にはストッパーが被覆しであるのでNM
OSゲート電極5への燐の突き抜けは生じない。
Embodiment FIGS. 1(a) to 1(g) show process flow diagrams according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1(a), a P-well 2 in which NMO8 is formed on a silicon substrate 1 and a PM
An N well 3 in which O8 is formed is provided. Each element has 5
They are separated by a thick field oxide film 4 of about 0.00 nm. After forming a thin gate oxide film (10 nm to 25 nm) 5, polycrystalline silicon doped with impurities at a high concentration is deposited to a thickness of 30 nm and etched to form a gate electrode 8. Next, as shown in FIG. 1(b), this step is one of the features of the present invention, and a conductive amorphous thin film or oxide film (about 10 nm to 20 nm) 7 is formed on the entire surface of the substrate. Forms a stopper during ion implantation. The advantage of using an oxide film as a stopper is that the formation process is simple. The advantage of using a conductive amorphous thin film (for example, tungsten silicide or titanium silicide) as a stopper is that if an insulating material is used as a stopper, if the stopper film is When the thickness is different, the film thickness at the time of contact opening is different, so there is a problem that the contact will not open due to insufficient contact etching, and if contact etching is performed too much to prevent the above, problems such as junction leakage may occur. growing. However, when a conductive amorphous thin film is used as a stopper, even if the thickness of the stopper on the gate electrode and the source/drain region is different and insufficient contact etching occurs, the contact will not open because the stopper is conductive. Things don't happen. Next, as shown in FIG. 1(C), the N well 3 side is covered with a resist pattern 8, and phosphorus is ion-implanted (
Accelerating voltage 40 K e V, injection amount 1-3E 13
/am'') 1. The n-layer 9 is formed so that the surface concentration is approximately ˜IE18/cm''. At this time, the gate electrode on the NMO8 side is covered with a stopper, so the NM
No penetration of phosphorus into the OS gate electrode 5 occurs.

(ここでは特にPMO8のLDD構造については述べな
いがNMO8と同様な方法で前記工程の次またはNMO
8のLDD構造を形成する前に作成しても良いことは言
うまでもない。)次に先はど基板全面に形成した本発明
の特徴の一つである導電性の非晶質薄膜または酸化膜7
を除去する。次に基板全面にCVD5iOa膜を150
nm〜250nm堆積した後、異方性エツチングつまり
垂直方向のみに前記CVD5iO*の堆積膜厚分をエツ
チングし、ゲート電極6の側面部に0.15μm−0,
25μm幅のサイドウオール10を形成すると第1図(
d)のようになる。
(The LDD structure of PMO8 is not specifically described here, but the LDD structure of PMO8 is not described here, but it is
Needless to say, it may be created before forming the No. 8 LDD structure. ) Next, a conductive amorphous thin film or oxide film 7, which is one of the features of the present invention, is formed on the entire surface of the substrate.
remove. Next, a 150% CVD5iOa film is applied to the entire surface of the substrate.
After depositing a thickness of 0.15 μm to 250 nm, anisotropic etching is performed, that is, etching the CVD 5iO* deposited film thickness only in the vertical direction to form a layer of 0.15 μm-0 on the side surface of the gate electrode 6.
When the sidewall 10 with a width of 25 μm is formed, as shown in FIG.
d).

次に第1図(e)に示すように、この工程も本発明の特
徴の1つであるが、基板全面に導電性の非晶質薄膜また
は酸化膜(10nm〜20nm程度)11を形成しイオ
ン注入時のストッパーを形成する(前述と同様)。次に
第1図(f)に示すように、Pウェル2側をレジストパ
ターン12で覆い、BF2をイオン注入(加速電圧40
 K e V。
Next, as shown in FIG. 1(e), this step is also one of the features of the present invention, and a conductive amorphous thin film or oxide film (approximately 10 nm to 20 nm) 11 is formed on the entire surface of the substrate. Form a stopper during ion implantation (same as above). Next, as shown in FIG. 1(f), the P-well 2 side is covered with a resist pattern 12, and BF2 is ion-implanted (acceleration voltage: 40
K e V.

注入量3E 15/cm” )l、PMO8のソース・
ドレイン領域13を形成する。次に第1図(g)に示す
ようにNウェル3側をレジストパターン14で覆い、ヒ
素(80KeV18E15/am”)を注入しNMO8
のソース・ドレイン領域15を形成する。ここで、ソー
ス・ドレイン領域形成はNMO81PMO8の順序で行
う例を示したが、PMO8,NMO8の順序でソース・
ドレイン領域を形成しても良いことは言うまでもない。
Injection amount 3E 15/cm”)l, source of PMO8
A drain region 13 is formed. Next, as shown in FIG. 1(g), the N well 3 side is covered with a resist pattern 14, and arsenic (80KeV18E15/am") is implanted to form NMO8.
Source/drain regions 15 are formed. Here, an example was shown in which the source/drain regions are formed in the order of NMO81PMO8, but the source/drain regions are formed in the order of PMO8 and NMO8.
Needless to say, a drain region may also be formed.

このような方法でソース・ドレイン領域を形成すると、
ゲート電極上にはストッパーが形成されているので、イ
オン注入によるゲート電極チャネリングを防止でき、さ
らにイオン注入によるゲートPo1y−8i中の不純物
のノックオンも防止することができる。
When source/drain regions are formed in this way,
Since the stopper is formed on the gate electrode, it is possible to prevent gate electrode channeling due to ion implantation, and also to prevent knock-on of impurities in the gate Po1y-8i due to ion implantation.

第2図(a)〜(g)は本発明による第二の実施例によ
るプロセスフロー図を示す。サイドウオール10を形成
するところまでは第1図に示したものと変わりはない。
FIGS. 2(a) to 2(g) show process flow diagrams according to a second embodiment of the present invention. The process up to the formation of the sidewall 10 is the same as that shown in FIG.

次に第2図(e)に示すように、Pウェル2側をレジス
トパターン12で覆い、BF2をイオン注入(加速電圧
40 K e V、  注入量3E15/cm” )L
PMO8のソース・ドレイン領域13を形成する。次に
第2図(f)に示すように、この工程が本発明の特徴の
1つであるが、基板全面に導電性の非晶質薄膜または酸
化膜(10nm〜20nm程度)11を形成しイオン注
入時のストッパーを形成する(前述と同様)。
Next, as shown in FIG. 2(e), the P well 2 side is covered with a resist pattern 12, and BF2 is ion-implanted (acceleration voltage 40 K e V, implantation amount 3E15/cm") L
Source/drain regions 13 of PMO 8 are formed. Next, as shown in FIG. 2(f), this step is one of the characteristics of the present invention, and a conductive amorphous thin film or oxide film (about 10 nm to 20 nm) 11 is formed on the entire surface of the substrate. Form a stopper during ion implantation (same as above).

次に第2図(g)に示すようにNウェル3側をレジスト
パターン14で覆い、ヒ素(80K e V18E15
/cm”)を注入しNMO8のソース・ドレイン領域1
5を形成する。このような方法でNMOSソース・ドレ
イン領域を形成すると、NMO8のゲート電極上にはス
トッパーが形成されているので、ヒ素のゲート電極チャ
ネリングを防止でき、さらにヒ素イオン注入によるゲー
)P。
Next, as shown in FIG. 2(g), the N well 3 side is covered with a resist pattern 14, and arsenic (80K e V18E15
/cm”) into the source/drain region 1 of NMO8.
form 5. When the NMOS source/drain regions are formed using this method, since a stopper is formed on the gate electrode of NMO8, channeling of arsenic to the gate electrode can be prevented, and furthermore, the gate electrode channeling of arsenic can be prevented.

1l−8t中の不純物のノックオンも防止することがで
きる。
Knock-on of impurities in 1l-8t can also be prevented.

なお、本実施例では両ウェル形式の0MO8構造であっ
たが、P型シリコン基板を用いたNウェル、N型シリコ
ン基板i用いたPウェルの様に片ウェル方式の0MO8
であっても良い。また、以上の説明でゲート電極6は多
結晶シリコンではなくシリサイド構造や金属ゲートであ
っても構わない。更に、以上の説明はシリコン基板を用
いたがGaAs等の化合物半導体基板を用いても良いこ
とは言うまでもない。
In this example, a double-well type 0MO8 structure was used, but a single-well type 0MO8 structure was used, such as an N-well using a P-type silicon substrate and a P-well using an N-type silicon substrate i.
It may be. Furthermore, in the above description, the gate electrode 6 may have a silicide structure or a metal gate instead of polycrystalline silicon. Further, although the above explanation uses a silicon substrate, it goes without saying that a compound semiconductor substrate such as GaAs may also be used.

なお上記実施例は0MO8構造であるが、本発明はこれ
に限ることなく0MO8構造以外FET構造全般に適応
することができる。
Note that although the above embodiment has a 0MO8 structure, the present invention is not limited to this and can be applied to any FET structure other than the 0MO8 structure.

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は、ゲート電極
上を導電性の非晶質薄膜または酸化膜で覆うことによっ
て、イオン注入のチャネリング効果、またはイオン注入
によるゲート電極中の不純物のノックオン現象を防止す
るため、素子特性の劣化がないという効果を有するもの
である。しかも新たな工程を有する事なく、非常に簡易
な方法で可能となった。
Effects of the Invention As is clear from the above description, the present invention eliminates the channeling effect of ion implantation or impurities in the gate electrode due to ion implantation by covering the gate electrode with a conductive amorphous thin film or oxide film. Since the knock-on phenomenon is prevented, there is no deterioration of device characteristics. Moreover, it has become possible with a very simple method without requiring any new steps.

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

第1図(a)〜(g)は本発明の第一の実施例に於ける
0MO8)ランジスタのプロセスフロー断面図、第2図
(a)〜(g)は本発明の第二の実施例に於けるCMO
S)ランジスタのプロセスフロー断面図、第3図(a)
〜(e)は従来のプロセスフロー断面図、第4図(a)
は従来のプロセスフローを用いて作成したNMO8)ラ
ンジスタのハンプ現象を示すIDD−VG特性図、第4
図(b)は従来のプロセスフローを用いて作成したNM
O8)ランジスタの正常なIDD−VG特性図である。 1・・・シリコンMitt、2・・・Pウェル、3・・
・Nウェル、4・・・フィールド酸化膜、5・・・ゲー
ト酸化膜、6・・・ゲート電極、7.11・・・導電性
の非晶質薄膜または酸化膜、8.12. 14・・・レ
ジストパターン、 9・・・n″層、 10・・・サイ
ドウオール、 13・・・P◆層、 15・・・n0層
。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか1名図 第 図 第 図 第 図 1寸 C’J 第 図
Figures 1(a) to (g) are cross-sectional views of the process flow of a 0MO8) transistor in the first embodiment of the present invention, and Figures 2(a) to (g) are the second embodiment of the present invention. CMO in
S) Process flow cross-sectional diagram of transistor, Figure 3 (a)
~(e) is a cross-sectional diagram of the conventional process flow, and FIG. 4(a)
is an IDD-VG characteristic diagram showing the hump phenomenon of an NMO8) transistor created using a conventional process flow.
Figure (b) shows the NM created using the conventional process flow.
O8) is a normal IDD-VG characteristic diagram of a transistor. 1...Silicon Mitt, 2...P well, 3...
- N well, 4... Field oxide film, 5... Gate oxide film, 6... Gate electrode, 7.11... Conductive amorphous thin film or oxide film, 8.12. 14...Resist pattern, 9...n'' layer, 10...Side wall, 13...P◆ layer, 15...n0 layer. Name of agent: Patent attorney Shigetaka Awano Figure Figure Figure 1 size C'J Figure

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)半導体基板上にゲート酸化膜を形成する工程と、
前記ゲート酸化膜上にゲート電極を形成する工程と、前
記ゲート電極上に導電性の非晶質薄膜又は酸化膜よりな
る第1の被膜を形成する工程と、イオン注入により前記
基板にLDD構造を形成する工程と、前記第1の被膜を
除去する工程と、前記ゲート電極の周囲に側壁を形成す
る工程と、前記ゲート電極上に導電性の非晶質薄膜又は
酸化膜よりなる第2の被膜を形成する工程と、イオン注
入により前記基板にソース・ドレイン領域を形成する工
程とを備えてなることを特徴とする半導体装置の製造方
法。
(1) forming a gate oxide film on the semiconductor substrate;
forming a gate electrode on the gate oxide film; forming a first film made of a conductive amorphous thin film or oxide film on the gate electrode; and forming an LDD structure on the substrate by ion implantation. a step of forming a sidewall around the gate electrode; and a second coating made of a conductive amorphous thin film or an oxide film on the gate electrode. 1. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of forming a source/drain region in the substrate by ion implantation.
(2)半導体基板上にゲート酸化膜を形成する工程と、
前記ゲート酸化膜上にゲート電極を形成する工程と、前
記ゲート電極上及びウェハ表面に導電性の非晶質薄膜又
は酸化膜よりなる第1の被膜を形成する工程と、イオン
注入により前記基板にLDD構造を形成する工程と、前
記第1の被膜を除去する工程と、前記ゲート電極の周囲
に側壁を形成する工程と、イオン注入によりPMOSト
ランジスタのソース・ドレイン領域を形成する工程と、
前記ゲート電極上に導電性の非晶質薄膜又は酸化膜より
なる第2の被膜を形成する工程と、イオン注入により前
記基板にNMOSトランジスタのソース、ドレイン領域
を形成する工程とを備えてなることを特徴とする半導体
装置の製造方法。
(2) forming a gate oxide film on the semiconductor substrate;
forming a gate electrode on the gate oxide film; forming a first film made of a conductive amorphous thin film or oxide film on the gate electrode and on the wafer surface; and forming a first film on the substrate by ion implantation. a step of forming an LDD structure; a step of removing the first film; a step of forming sidewalls around the gate electrode; and a step of forming source/drain regions of a PMOS transistor by ion implantation.
The method comprises the steps of forming a second film made of a conductive amorphous thin film or oxide film on the gate electrode, and forming source and drain regions of the NMOS transistor on the substrate by ion implantation. A method for manufacturing a semiconductor device, characterized by:
JP1069629A 1988-10-14 1989-03-22 Manufacture of semiconductor device Pending JPH02248069A (en)

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US07/418,039 US5030582A (en) 1988-10-14 1989-10-06 Method of fabricating a CMOS semiconductor device
US07/900,743 US5273914A (en) 1988-10-14 1992-06-19 Method of fabricating a CMOS semiconductor devices

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009016427A (en) * 2007-07-02 2009-01-22 Rohm Co Ltd Method of manufacturing cmos semiconductor integrated circuit

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63217664A (en) * 1987-03-06 1988-09-09 Fujitsu Ltd Misfet and manufacture thereof

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