JPH02296340A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH02296340A
JPH02296340A JP11790489A JP11790489A JPH02296340A JP H02296340 A JPH02296340 A JP H02296340A JP 11790489 A JP11790489 A JP 11790489A JP 11790489 A JP11790489 A JP 11790489A JP H02296340 A JPH02296340 A JP H02296340A
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JP
Japan
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substrate
side wall
gate
dug
insulating film
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JP11790489A
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Inventor
Yoshikazu Obayashi
大林 由和
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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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、半導体装置の製造方法に関し、さらに1;
ηしくは、 MO5型゛i導体集積回路装置における1
、DD型MOSトランジスタの製造方法の改良に係るも
のである。
(従来の技術) 従来例によるこの種の1.DD型MOSトランジスタの
製造方法の1ミ要な工程を第2図(,1)ないしく[)
にパす。
すなわち、この第2図従来例装置の構成において、符号
lはp型のシリコン半導体基板を示し、また、2および
3はこの半導体基板1の十面十にバターニンク成形して
選択的に形成させたMl]Sトランジスタのゲート絶縁
膜およびケート電極、4はこのゲート電極3をマスクに
用い、前記基板表面部上に不純物を選択的にイオン注入
してなるn型の不純物注入層、5はこれらのL部を覆う
ようにして全面に堆積させたサイドウオール形成のため
の絶縁膜などによる成膜層、5はこの成膜層5をエツチ
ング成形して11η゛記ケ−1・絶縁11Q2およびゲ
ート電極3の側面部に設けられたサイトウオルであり、
さらに、7はこのザイトウォール6をマスクに用い、1
1「記【、 −J%’jの不純物/1人層4のj[ヨ成
部分に合せて、同様に基板表面部上に不純物を選択的に
イオン注入してなる11+型の不純物t)二人層、8お
よび9はこれらを熱処理して活性化させたゲート部での
サイドウオール6の直下のロー型の不純物拡散層および
MOSトランジスタのソース・トレイン部となる基板表
面部のn+型の不純物拡散層である。
次に、この従来例装置の製造については、第2図(a)
ないしくf)に示されているように、 p型のシリコン
半導体基板1の主面上にあって、まず、これを熱酸化処
理して薄い酸化膜を形成させた上で、 CVD法などに
よってポリシリコン膜を堆積させ、かつこれらを写真製
版法、エツチング法により選択的にバターニング成形し
てゲート絶縁膜2およびケート電極:]をそれぞれに形
成させる(第2図(a))。
ついて、前記ゲート電極3をマスクに用い、前記基板表
面部上に、例えば、燐などのn型不純物を選択的かつ低
濃度にイオン法人してn−型の不純物注入層4を形成さ
せ(同図(b))、その後、(:VD法などを用い、こ
れらの全面を覆うようにしてサイドウオール形成のため
の絶縁膜なとの成膜層5を堆積させ(同図(C))でか
ら、リアクティブイオンエツチング(RIF)法などに
より、この成膜層5を異方性エツチングすることで前記
ゲート絶縁++q 2およびケート電極;1を通した側
面部にサイドウオール6を設ける(同図(d))。
さらにまた、前記サイドウオール6をマスクに用い、前
記基板表面部上でのn−型の不純物注入層4の形成部分
に合せるようにして、例えば、砒素なとのn型不純物を
選択的かつ高濃度にイオン法人してn+型の不純物注入
層7を形成させ(同図(C))、最後に、熱処理を行な
うことにより、こわらの口=型の不純物注入層4および
n+型の不純物注入層7を活性化させて、ゲート部ての
サイドウオール6の直下のn−型の不純物拡散層8およ
びMOSトランジスタのソース・トレインとなる基板表
面部のp型の不純物拡散層9をそわぞれに形成させ(同
図(f))るもので、以上の各工程を軒で、所1(11
通りの1.1)D型構造によるMOSトランジスタをj
IIるのである。
〔発明が解決しようとする課題〕
こSで、前記のようにして製造される従来構成のLDD
型MOSトランジスタにおいては、ゲート電極3をマス
クに用いたn型不純物の選択的イオン注入によってn−
型の不純物注入層4を形成させた上で、これらのゲート
絶縁膜2およびゲート電極3の側面部にサイドウオール
6を設け、このサイドウオール6をして、その後のn−
型の不純物注入層4に合せたn+型の不純物注入層7の
ための形成マスクに用いるようにしている。
従って、この従来例方法の場合には、前記サイドウオー
ル6の形成工程が不可欠のものとされ、このサイドウオ
ールの形成のために、絶縁膜成膜装置および異方性エツ
チング装置をそれぞれに必要とするほか、その形成工程
自体についても、極めて煩雑化することを免れず、コス
ト高を招くと云う不利かある。
また一方で、この種のLDD型MOSトランジスタにお
いては、電流駆動力および1゛「界緩和度などの性能が
サイドウオール幅に大きく依存することが知られている
が、こNては、実際に成膜されるサイドウオール自体が
、成膜時における膜iの変動とか、エツチング時でのエ
ツチング時の変動なとのために、そのウオール幅が変化
し易くて、先の電流駆動力および電界緩和度などにバラ
ツキを生し、これかアクセス時間などの+”J′(r!
:および4”;= t:ijバイアスシフトなどの信頼
性を低ドさせる原因となるものであった。
この発明は、従来のこのような問題点を解消するために
なされたもので、その目的とするところは、 LDD型
構造でのサイドウオール形成工程を省略し、これに代え
て、 MOSトランジスタのケート部とソース・トレイ
ン部との間になだらかな不純物濃度分布の基板側壁部を
形成させ、これによって従来のようなサイドウオール幅
のバラツキに起因する装置の性能および信頼+1:低下
などを阻11−シ得るようにした。この種の半導体装置
の製造方法を提供することである。
〔課題を解決するためのr段〕
前記目的を達成するために、この発明に係る半導体装置
の製造方法は、ゲート絶縁膜およびゲー1・電極のバタ
ーニング成形後、このゲート電極をマスクにゲート絶縁
膜下部の基板面を選択的エツチングにより掘り込んで基
板側壁部を形成させ、この基板側壁部に低濃度不純物拡
散層を、かつ掘り込まれた基板面にソース・トレイン部
となる高濃度不純物拡散層をそわぞれに形成させるよう
にしたものである。
すなわち、この発明は、第1導電型の半導体基板の主面
上に、バターニング成形されたゲート電極をマスクにし
て、前記半導体基板の表面部を所定深さに掘り込み、ゲ
ート電極の下方に基板側壁部を露出させる工程と、前記
露出された基板側壁部、および掘り込まれた基板表面部
に、第2導電型の低濃度不純物注入層を形成させる工程
と、主として前記掘り込まわた基板表面部に、再度、第
2導電型の高濃度不純物注入層を形成させる工程とを、
少なくとも含むことを特徴とする半導体装置の製造ツノ
法である。
〔作   用〕
従って、この発明方法の場合には、 LDD型MOSト
ランジスタにおいて、従来方法でのサイトつオールを用
いることなしに、ゲート部の下方からソース・トレイン
部に連なる基板側壁部になたらかな不純物濃度分布を与
えた1、、DD型構造を形成させているので、このサイ
ドウオールの形成工程を省略できて、従来のようなサイ
ドウオール幅のバラツキに起因する装置の性能および信
頼性低下などを阻+J、−t シ得るのである。
〔実 施 例〕
以下、この発明に係る半導体装置の製造方法の一実施例
につき、第1図を参照して詳細に説明する。
第1図(a)ないしくe)はこの実施例を適用した1、
DD型MOSトランジスタの製造方法の主要な]二程を
順次模式的に示すそれぞれに断面図である。
すなわち、この第1図実施例装置の構成においても、符
号11はp型のシリコン半導体基板を示し、また、12
および13はこの゛ト導体基板11の主面上にあって、
写真製版法で得たフォトレジスト14をマスクにバター
ニング成形して選択的に形成させたMOSトランジスタ
のゲート絶縁膜およびゲート電極、15は同様に前記フ
ォトレジスト14をマスクに用い、前記半導体基板11
をさらに選択的エツチングにより掘り込んで形成させた
ゲート絶縁膜12の下部に連なるそれぞれに基板側壁部
であり、さらに、15は前記ケート絶縁膜12およびゲ
ート電極13をマスクに用い、回転イオン注入法により
、前記基板側壁部15を含んで掘り込まれた基板表面部
トに不純物を選択的にイオン注入してなるn−型の不純
物注入層、17はこの掘り込まれた基板表面部Fでのn
−型の不純物注入層16の形成部分に合せて、再度、同
様にこの基板表面部上に不純物を選択的にイオン注入し
てなるn+型の不純物注入層、18および19ばこれら
を熱処理により活性化させてなるところの、ケート部下
方での基板側壁部15の表面部のn−型の不純物拡散層
、および掘り込まれた基板表向部上でのMOSトランジ
スタのソース・トレインとなるそれぞれに1+型の不純
物拡散層である。
次に、この実施例装置の製造については、第1図(a)
ないしくe)に示されているように、 p型のシリコン
半導体基板11の主面」−にあって、まず、これを熱酸
化処理して薄い酸化膜を形成させ、かつこれに続いて、
 CVD法などによりポリシリコン膜を堆積させた上で
、これらを写真製版法て得たフォトレジスト14をマス
クに用い、選択的にエツチング成形させることによって
、所霊のケート絶縁膜12およびゲート電極13をそれ
ぞれに形成させ(第1図(a))ると共に、これらのゲ
ート絶縁膜12およびゲート電極l:Jをそれぞれに残
したま工、同一のフォトレジスト14のマスクで、さら
に、前記半導体基板11の表面部を例えば0.2〜05
μ■程度の深さまで選択的にエツチングして掘り込むこ
とにより、基板側壁部I5をそれぞれに露出させる(同
図(b))6 ついで、前記ゲート絶縁膜12およびゲート電極]3を
マスクに用い、前記露出された基板側壁部15を含む半
導体基板11の掘り込まれた表面部−にに、回転イオン
注入法により、30〜60程度の注入角度で、例えば、
燐などのn型不純物を選択的かつ低濃度にイオン注入し
てn−型の不純物注入層16を形成させ(同図(C))
、さらに今度は、主として前記判導体基板11の掘り込
まれた表面部でのn−型の不純物注入層16の形成部分
に合せ゛C1通常のイオン注入法により、例えば、砒素
などのn型不純物を再度1選択的かつ高濃度にイオン注
入してn+型の不純物注入層17を形成させ(同図(d
))、最後に、熱処理を行なうことにより、これらのn
−型の不純物注入層16およびn+型の不純物注入層1
7を活性化させて、ゲート部下方での基板側壁部15の
表面部のn−型の不純物拡散層18.および掘り込まれ
た基板表面部でのMOSトランジスタのソース・ドレイ
ンとなるn+型の不純物拡散層19をそれぞれに形成さ
せ(同図(e))るもので、以上の各工程を経て、所期
通りに、ゲート部の下方からソース・ドレイン部に連な
る基板側壁部になたらかな不純物濃度分布を与えた1、
DD型構造によるMOS)ランジスタを得るのである。
従って、この実施例方法の場合には、ゲート電極13を
有するゲート部でのゲート絶縁膜12の下部にあって、
基板表面部に掘り込まれたソース・トレイン部でのn+
型の不純物拡散層I9に連なるようにして基板側壁部1
5を設け、この基板側壁部I5にロー型の不純物拡散層
J8を形成させて、なだらかな不純物濃度分布を与えた
IDDDD型構造であるために、従来例方法におけるサ
イドウオールのJFe成工程を省略できて、製造工程の
大幅な簡略化が可能になり、また、n−型の不純物拡散
層I8での幅のバラツキは、rpに基板側壁部15のエ
ツチング量のみに依存することになって、従来のような
サイドウオール幅のバラツキに起因する装置の性能およ
び信頼性低下などを良好かつ効果的に抑制し得るのであ
る。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、この発明方法によれば、100型
構造によるMO5I−ランシスタにおいて、ケート部で
のゲート絶縁膜およびゲート電極を残して基板表面部を
所定深さに掘り込んで、ゲート絶縁膜の下部に基板側壁
部を設けておき、この基板側壁部に連なって掘り込まれ
る基板表面部に、ソ−ス・ドレイン部での高濃度不純物
拡散層を形成させると共に、基板側壁部に低濃度不純物
拡散層を形成させて、なだらかな不純物濃度分布を午え
た1、DD型構造を構成させているので、サイドウオー
ルの場合と同様に、所期通りに電界の緩和を図り得るも
ので、これによって従来例方法におけるサイドウオール
の形成工程を省略できることになり、従来のようなサイ
ドウオール形成のための成]19装置、異方性エツチン
グ装置などを全く必要とせず、その製造工程の大幅な簡
略化が容易に可能となって、製造コストを低減でき、ま
た、基板側壁部に形成される低濃度不純物拡散層での幅
のバラツキなどについては、単にこの基板側壁部のエツ
チング量のみに依存するだけであるために、従来のよう
なサイドウオールの場合とは異なって、装置の安定した
性能および信頼性などを良好かつ効果的に向上させ得る
などの優れた特長を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)ないしくe)はこの発明の一実施例を適用
したLDD型MO5)ランシスタの製造方法の主要な工
程を順次模式的に示すそれそわに断面図であり、また、
第2図(a)ないしくf)は従来例による同上[、DD
型MnSトランジスタの製造方法の、ド要な工程を順次
模式的に示すそれぞわに断面図である。 11・・・・p型のシリコン半導体基板、12・・・・
ゲート絶縁膜、13・・・・ゲート電極、14・・・・
フォトレジスト、15・・・・基板側壁部、16・・・
・rl−型の不純物注入層(低濃度不純物注入層)、1
7・・・・n+型の不純物注入層(高、濃度不純物注入
層)、Ill・・・・n−型の不純物注入層(低濃度不
純物拡散層)、19・・・・n+型の不純物注入層(高
濃度不純物拡散層)。 代理人  大  岩  増  雄

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 第1導電型の半導体基板の主面上に、パターニング成形
    されたゲート電極をマスクにして、前記半導体基板の表
    面部を所定深さに掘り込み、ゲート電極の下方に基板側
    壁部を露出させる工程と、前記露出された基板側壁部、
    および掘り込まれた基板表面部に、第2導電型の低濃度
    不純物注入層を形成させる工程と、主として前記掘り込
    まれた基板表面部に、再度、第2導電型の高濃度不純物
    注入層を形成させる工程とを、少なくとも含むことを特
    徴とする半導体装置の製造方法。
JP11790489A 1989-05-11 1989-05-11 半導体装置の製造方法 Pending JPH02296340A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004114412A1 (ja) * 2003-06-19 2004-12-29 Sharp Kabushiki Kaisha 半導体装置及びその製造方法

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