JPH0278229A - 電界効果トランジスタおよびその製造方法 - Google Patents

電界効果トランジスタおよびその製造方法

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JPH0278229A
JPH0278229A JP23034688A JP23034688A JPH0278229A JP H0278229 A JPH0278229 A JP H0278229A JP 23034688 A JP23034688 A JP 23034688A JP 23034688 A JP23034688 A JP 23034688A JP H0278229 A JPH0278229 A JP H0278229A
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JP
Japan
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gate
film
layer
oxide film
nitride film
Prior art date
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Pending
Application number
JP23034688A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Kubota
久保田 大志
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
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPH0278229A publication Critical patent/JPH0278229A/ja
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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〕 本発明は電界効果トランジスタ(以降FETと称す)及
びその製造方法に関し、特にP型不純物を含有するゲー
トを備えたMOSFET及びその製造方法に関する。
〔従来の技術〕
現在のLSIの回路は、PチャネルMO3FETとNチ
ャネルMO3FETを用いたCMO3構成が主流となっ
ている。また一般にゲートには、NチャネルMO8FE
T、PチャネルMO3FET共に、N型不純物を含有す
るゲートいわゆるN型ゲートを使用している。N型ゲー
トを使用した場合、NチャネルMO3FETでは、チャ
ネル領域がゲート酸化膜とシリコン基板の界面のシリコ
ン基板側に形成された表面チャネル構造になるが、しか
し、PチャネルMO8FETでは、チャネル領域がゲー
ト酸化膜とシリコン基板の界面からシリコン基板にやや
入った所に形成された埋め込みチャネル構造となる。こ
のなめ、NチャネルMO3FETでは、チャネル領域が
ゲートによってコントロールされ易く、短チヤネル化に
有利であるが、PチャネルMO3FETでは、チャネル
領域がゲートによってコントロールされ難く、短チヤネ
ル化が難しい。従って、C、M OSを微細化するため
には、NチャネルMO3FETにはN型ゲートを、Pチ
ャネル領域 S F ETには極性が反対のP型ゲート
を用いることが7才しい。
一方P型ゲートとしては、多結晶シリコン層にホウ素を
ドープしたものが通常使用される。このP型不純物を含
有する多結晶シリコンをゲートとして使用した場合、後
工程に含まれる熱処理によって、多結晶シリコン層の中
のホウ素がゲート酸化膜を通して基板にまで拡散してし
まうというrボロンの突き抜は現象1が問題となる。
この問題を解決するための方法は、従来例えば、「半導
体・集積回路技術第34回シンポジウム講演論文集」9
1〜96頁の「薄い窒化膜でカバーしたP+Po1yゲ
ートの特性」という論文で発表されている。
この論文には、ボロンの突き抜けを抑えられる構造とし
て、第3図に示した構造のP型ゲートが提案されている
(なおここではトレイン・ソースは省略されている)。
図においてシリコンの窒化膜5′は、P型ゲート3に直
接堆積されている。
この構造は、第5図(a)〜(C)に示した製造方法に
よって製造される。
この製造方法は、まず、第5図(a)に示すように、シ
リコン基板1上にゲート酸化膜2を形成し、さらに多結
晶シリコン層3aを堆積する。
次に、第5図(b)に示すように、多結晶シリコン層3
aにホウ素を注入した後、シリコン窒化膜5a’を堆積
して熱処理を行ない、P型多結晶シリコン層3bを形成
する。
次に、第5図(C)に示すように、シリコン窒化膜5a
′を除去した後、P型多結晶シリコン層3bをエツチン
グ加工してP型ゲート3を形成する。
さらにその上にシリコン窒化膜5′を堆積すると第3図
のようになる。
このように、多結晶シリコン層中に注入したホウ素を活
性化するための熱処理を行なう前に窒化膜を堆積するこ
とで、熱処理中のホウ素の突き抜けを防ぐことができる
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら上に述べたような従来の第1の実施例の構
造では、その後ドレイン・ソースを形成してトランジス
タを構成したときにシングルトレイン構造となってしま
うため、ホットキャリア耐性に問題がある。従って、従
来構造で、ホットキャリア耐性の強いLDD構造にした
場合には、窒化膜を形成してから側壁シリコン酸化膜を
形成するような製造方法となるので、第4図に示した第
2の例のような構造となってしまい、ホットキャリアト
ラップ領域A″に窒化M6″が存在することになる。窒
化膜は、強力なホットキャリアトラップになることが知
られており、この構造は望ましくない、なおこの楕では
、ゲート3の上にのみ保護用のシリコンの酸化膜4a″
が設けである。
本発明の目的は、保護用の側壁シリコン酸化膜を形成し
た後にシリコン窒化膜を形成するという製造方法によっ
て、ゲートを覆うように形成されたシリコン酸化膜の外
側にシリコン窒化膜を形成するというゲートの構造を実
現することで、ボロンの突き抜けを防止すると共にホッ
トキャリア耐性を確保することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のFETは、半導体8表面の少くともチャネル形
成領域上にゲート絶縁膜を介して形成した所定のパター
ンのゲートがゲート保護用の第1の絶縁膜と第2の絶縁
膜とに覆われて成る。
本発明のFETの製造方法は、半導体4瞼表面の少くと
もチャネル形成領域上にゲート絶縁膜を介して所定のパ
ターンのゲートを形成する工程、前記ゲートを覆うゲー
ト保護用の第1の絶縁膜を形成する工程及び前記第1の
絶縁膜を形成する工程を少くとも含んで成る。
〔実施例〕
第1図は本発明のFETの一実施例の模式的断面図であ
る。
この実施例は、シリコン基板1表面のドレイン7d及び
ソース7sにそれぞれ連らなる低濃度領域6d及び6s
に挟まれたチャネル形成領域上にゲート酸化膜2を介し
て形成した所定のパターンのP型不純物を含有した多結
晶シリコン層からなるゲート3がシリコン酸化膜4とシ
リコン窒化膜5とで順次覆われている。この構造では、
ホットキャリヤトラップ領域がシリコン酸化膜4で覆わ
れている。
第2図<a)〜(d)は本発明のFETの製造方法の一
実施例を説明するための断面図である。
この製造方法は、まず、第2図(a)に示すように、シ
リコン基板1表面を酸化してゲート酸化膜2を形成し、
このゲート酸化膜2の上に多結晶シリコン層3aを堆積
する。
次に、第2図(b)に示すように、多結晶シリコン層3
aにホウ素のイオン注入を行ないP型不純物を含有する
多結晶シリコン層3bとした後、ゲート保護用酸化膜4
aを形成し、さらにシリコン窒化膜5aを堆積してから
熱処理を加えてP型の多結晶シリコン層3b中に含まれ
るボロンを活性化する。
さらに、第2図(C)に示すように、シリコン窒化膜5
aを除去した後、ゲート保護用酸化膜4aとP型の多結
晶シリコン層3bをゲート形状に所定のパターンにエツ
チング加工する。
この後、第2図(d)に示すように、P型不純物を低濃
度に注入し、P型紙濃度領域6d及び6sを形成して、
更にシリコン酸化膜の堆積エッチバックを行いゲート保
護用の側面の酸化膜4bを形成する。
最後に、シリコン窒化膜5を堆積し、ドレイン7d及び
ソース7s形成用のP型不純物を注入して熱処理を行な
うと第1図に示すFETができる。ドレイン7d及びソ
ース7s形成用のP型不純物の注入は、シリコン窒化膜
5の堆積前でもよい。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明では、半導体前版表面の少く
ともチャネル形成領域上にゲート絶縁膜を介して形成し
た所定のパターンのゲートを酸化膜、窒化膜で順次覆う
ことにより、ボロンの突き抜けを防止できるのは勿論ホ
ットキャリア耐性も確保されたP型ゲート用MO3FE
Tを実現できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のFETの一実施例の模式的断面図、第
2図(a)〜(d)は本発明のFETの製造方法の一実
施例を説明するための断面図、第3図は従来のFETの
構造を説明するための第1の例の断面図、第4図は従来
のFETの構造を説明するための第2の例の模式的断面
図、第5図(a)〜(c)は従来のFETの製造方法を
説明するための断面図である。 1・・・シリコン基板、2・・・ゲート酸化膜、3・・
・ゲート、3a、3b・・・多結晶シリコン層、4,4
a、4b、4a” 、4b”−−・酸化膜、5.5a。 5 a ′−窒化膜、6a、6s、6d” 、6s″・
・・低濃度領域、7d、7d″・・・ドレイン、7s。 75″・・・ソース。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、半導体表面の少くともチャネル形成領 域上にゲート絶縁膜を介して形成した所定のパターンの
    ゲートがゲート保護用の第1の絶縁膜と第2の絶縁膜と
    に覆われていることを特徴とする電界効果トランジスタ
    。 2、半導体表面の少くともチャネル形成領 域上にゲート絶縁膜を介して所定のパターンのゲートを
    形成する工程、前記ゲートを覆うゲート保護用の第1の
    絶縁膜を形成する工程及び前記第2の絶縁膜を形成する
    工程を少くとも含むことを特徴とする電界効果トランジ
    スタの製造方法。
JP23034688A 1988-09-13 1988-09-13 電界効果トランジスタおよびその製造方法 Pending JPH0278229A (ja)

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Cited By (7)

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