JPH03108727A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は、MO8型電界効果トランジスタを信頼性に
すぐれかつ高歩留りで製造できるようにした半導体装置
の製造方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device that enables MO8 field effect transistors to be manufactured with excellent reliability and high yield.
(従来の技術)
従来のL D D (Lightly Doped D
raim)構造トランジスタについては、たとえば、I
EDM83,392〜395頁に記載されている。(Conventional technology) Conventional LDD (Lightly Doped D
raim) structure transistor, for example, I
EDM83, pages 392-395.
第2図は従来のLDD構造トランジスタの製造方法を示
す工程断面図である。FIG. 2 is a process cross-sectional view showing a conventional method for manufacturing an LDD structure transistor.
まず、第2図(a)に示すように、シリコン基板1の表
面部にLOCO8法により厚いフィールド酸化膜2を選
択的に形成し、素子分離を行なう。First, as shown in FIG. 2(a), a thick field oxide film 2 is selectively formed on the surface of a silicon substrate 1 by the LOCO8 method to perform element isolation.
次に、ゲート絶縁膜となる薄いゲート酸化膜3を形成し
、さらに全面にゲート電極を形成するためのポリシリコ
ン4を形成し、PoCl3を拡散源としてリンをドープ
して導電性を持たせる。Next, a thin gate oxide film 3 to serve as a gate insulating film is formed, and polysilicon 4 for forming a gate electrode is formed on the entire surface, and phosphorus is doped using PoCl3 as a diffusion source to impart conductivity.
次に、ゲートホトリソと異方性エツチングを行い、ゲー
ト電極4を形成する。Next, gate photolithography and anisotropic etching are performed to form the gate electrode 4.
次に、このゲート電極4をマスクとして、リンPをイオ
ン注入することにより、シリコン基板1のソース・ドレ
イン形成領域の全体に低濃度不純物領域5 (N層)を
浅(形成する。Next, using this gate electrode 4 as a mask, phosphorus P is ion-implanted to form a shallow (N layer) low concentration impurity region 5 (N layer) in the entire source/drain formation region of the silicon substrate 1.
次に、第2図(blに示すように、CVD法により5I
O2膜6を成長させ、次いで、第2図(c)に示すよう
に、RIE (リアクティブイオンエツチング)を用い
て、全面にエツチングを行ない、ゲート電極4の側壁に
サイドウオール7を形成する。Next, as shown in Figure 2 (bl), 5I was prepared by CVD method.
The O2 film 6 is grown, and then, as shown in FIG. 2(c), the entire surface is etched using RIE (reactive ion etching) to form sidewalls 7 on the side walls of the gate electrode 4.
次に、このサイドウィール7および前記ゲート電極4を
マスクとしてヒ素(As)をイオン注入することにより
、前記ソース・ドレイン形成領域中、ゲート電極4から
離れた部分に高濃度不純物領域(N+層)8を深く形成
する。Next, by ion-implanting arsenic (As) using the side wheels 7 and the gate electrode 4 as a mask, a high concentration impurity region (N+ layer) is formed in a portion of the source/drain forming region away from the gate electrode 4. Form 8 deeply.
なお、ここでは、Nチャンネルトランジスタの形成につ
いてのみ説明したが、6MO8構造のIC(集積口1i
@)を作る場合には、N−層、N+層形成のためのイオ
ン注入を行なう際、Pチャンネルトランジスタ部をホト
リソグラフィ技術によってレジストで覆う必要がある。Note that although only the formation of an N-channel transistor has been described here, an IC with a 6MO8 structure (integration port 1i
@), it is necessary to cover the P-channel transistor portion with a resist using photolithography technology when performing ion implantation to form the N− layer and the N+ layer.
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、上記のトランジスタの製造方法では、サ
イドウオール7を形成するために、つエバ全面にCVD
法による5102膜6を成長させ、エツチングを行なう
ようにしている。(Problem to be Solved by the Invention) However, in the above transistor manufacturing method, in order to form the sidewall 7, CVD is applied to the entire surface of the evaporator.
A 5102 film 6 is grown by the method and etched.
このため、プロセスが2工程増加し、製造コストの増加
、歩留りの低下が生じる。Therefore, the number of process steps is increased by two, resulting in an increase in manufacturing cost and a decrease in yield.
また、サイドウオール7の形成のためのエツチングの際
、終点検出が難しく、エツチング残りが出たり、逆にフ
ィールド酸化膜2や、シリコン基板1がエツチングされ
るなど、下地への影響が大きい。Furthermore, during etching for forming the sidewalls 7, it is difficult to detect the end point, leaving etching residues, and conversely, the field oxide film 2 and the silicon substrate 1 are etched, which has a large effect on the underlying layer.
これにより、リーク電流の発生など、デバイス特性の劣
化という問題が生じる。そして、サイドウオール7の形
成のためのエツチング時のエツチングダメージによって
、ゲート酸化膜3の耐圧不良が起こり、歩留りの低下、
デバイス特性の劣化につながっていた。This causes problems such as leakage current and deterioration of device characteristics. Etching damage during etching for forming the sidewalls 7 causes breakdown voltage failure of the gate oxide film 3, resulting in a decrease in yield and
This led to deterioration of device characteristics.
さらに、サイドウオール7の寸法は、エツチングによる
バラツキの他に、5IO2膜6の膜厚のバラツキの影響
も加わり、不安定であるため、トランジスタ特性にばら
つきが生じ、デバイス特性が劣化し、信頼性のよくない
ものとなっていた。Furthermore, the dimensions of the sidewall 7 are unstable due to variations in the thickness of the 5IO2 film 6 as well as variations due to etching, resulting in variations in transistor characteristics, deterioration of device characteristics, and reliability. The situation was not good.
この発明は、前記従来技術が持っている問題点のうち、
サイドウオール形成におけるプロセス工程が増加する点
と、下地に影響を与える点と、トランジスタ苛性の不安
定による信頼性と歩留りが低い点について解決した半導
体装置の製造方法を提供するものである。This invention solves the problems of the above-mentioned prior art.
The present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device that solves the problems of increasing the number of process steps in sidewall formation, affecting the underlying layer, and lowering reliability and yield due to instability of transistor causticity.
(課題を解決するための手段)
この発明は、半導体装置の製造方法において、レジスト
パターンの周辺のみをエツチングするペェリフェラルエ
ッチング法を利用してゲート電極の両側の半導体基板に
開口を形成して斜め回転イオン注入法により、低濃度不
純物領域を形成する工程と、ゲート電極をマスクとして
高濃度不純物域を形成する工程とを導入したものである
。(Means for Solving the Problems) The present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device in which openings are formed in a semiconductor substrate on both sides of a gate electrode diagonally using a peripheral etching method in which only the periphery of a resist pattern is etched. This method introduces a step of forming a low concentration impurity region by a rotational ion implantation method and a step of forming a high concentration impurity region using the gate electrode as a mask.
(作 用)
この発明は半導体装置の製造方法において、以上のよう
な工程を導入したので、ゲート電極の両側の半導体基板
をペェリフェラルエッチング法を用いて選択的にエツチ
ングして開口する。この開口に斜め回転イオン注入法に
より不純物を打ち込み、半導体基板の開口に低濃度不純
物領域を形成し、全面エツチング工程をなくする。また
、デー1〜電極をマスクとして、イオンエツチングを行
うことにより、高濃度不純物領域を形成する。これによ
りソース・ドレイン間距離のばらつきが小さくなる。し
たがって、前記問題点を除去できる。(Function) The present invention introduces the above-described steps into a method of manufacturing a semiconductor device, so that openings are formed by selectively etching the semiconductor substrate on both sides of the gate electrode using a peripheral etching method. Impurities are implanted into this opening by an oblique rotational ion implantation method to form a low concentration impurity region in the opening of the semiconductor substrate, thereby eliminating the need for a full-surface etching process. Further, by performing ion etching using the Day 1 electrode as a mask, a high concentration impurity region is formed. This reduces variations in the source-drain distance. Therefore, the above problem can be eliminated.
(実施例)
以下、この発明の半導体装置の製造方法の実施例につい
て、図面に基づき説明する。第1図(alないし第1図
(dlはその一実施例の工程断面図である。(Example) Hereinafter, an example of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1(al) to FIG. 1(dl) are process cross-sectional views of one embodiment.
まず、第1図(,1に示すように、P型シリコン基板(
100)11上にNつエル層]、 I Aを形成し、L
OCOS法により、厚いフィールド酸化膜12を選択
的に成長させた後、ゲート酸化膜13を350人、モリ
ブデンシリサイド膜14を3000人形成する。First, as shown in Figure 1 (,1), a P-type silicon substrate (
100) Form N L layers on 11], IA, and L
After selectively growing a thick field oxide film 12 by the OCOS method, a gate oxide film 13 is formed by 350 layers and a molybdenum silicide film 14 is formed by 3000 layers.
このモリブデンシリサイド膜14に代えて、この発明で
は、モリブデンやモリブデンポリサイドなど、ぺ工すフ
エラルエッチングを行えるものであれば、使用すること
ができる。In place of this molybdenum silicide film 14, in the present invention, any material can be used, such as molybdenum or molybdenum polycide, as long as it can be subjected to ferrule etching.
次に、レジストを塗布し、ホトリソグラフィ技術を用い
てパターニングを行い、レジスト15を得る。Next, a resist is applied and patterned using photolithography to obtain a resist 15.
次に、第1図(blに示すように、ペェリフェラルエッ
チング法を用いて、前記パターニングされたレジスト1
5の周辺におけるモリブデンシリサイド膜14とP型シ
リコン基板11を選択的にエツチングして、ゲート電極
16の周辺に開口16Aを形成する。Next, as shown in FIG. 1 (bl), the patterned resist 1 is
The molybdenum silicide film 14 and the P-type silicon substrate 11 around the gate electrode 5 are selectively etched to form an opening 16A around the gate electrode 16.
なお、ペエリフェラルエッチング法とは塩素ガが60〜
70%の範囲でなければならない。また、モリブデンを
含むものに用いるのが好ましい方法である。In addition, the Peel ferrule etching method is a method in which chlorine gas is
Must be in the 70% range. Moreover, it is a preferable method to use for materials containing molybdenum.
次に、レジスト15とモリブデンシリサイド膜14をマ
スクとして斜め回転イオン注入法を用いて、”P”30
KeV 5E131ons/cITrを開口16AのP
型シリコン基板11の表面に打ち込んで、低濃度不純物
領域(N−層)17を形成する。Next, using the resist 15 and the molybdenum silicide film 14 as a mask, the "P" 30
KeV 5E131ons/cITr with aperture 16A P
A low concentration impurity region (N- layer) 17 is formed by implanting into the surface of the silicon substrate 11.
次に、先程用いた塩素ガスと酸素ガスをエッチャントす
る反応性イオンエツチングを使い、今度にしてエツチン
グを行なう。Next, etching is performed again using the reactive ion etching method used earlier, which uses chlorine gas and oxygen gas as etchants.
これにより、第1図(C)に示すように、レジスト15
で覆われていない部分のモリブデンシリサイド膜14が
エツチングでき、その後レジスト15を除去する。As a result, as shown in FIG. 1(C), the resist 15
The portions of the molybdenum silicide film 14 not covered by etching can be etched, and then the resist 15 is removed.
次に、ホトリソグラフィ技術を用いて、Pチャンネルト
ランジスタ形成領域をレジスト18て覆った後、このレ
ジスト18とゲート電極16をマスクとして、イオン注
入法により、As 50KeV8 E 151ons/
cIIrを垂直に打ち込んで、高濃度不純物領域(N+
層)19を形成1−る。Next, using photolithography technology, the P-channel transistor formation region is covered with a resist 18, and then, using the resist 18 and gate electrode 16 as a mask, As 50KeV8 E 151ons/
cIIr is vertically implanted to form a high concentration impurity region (N+
Form layer 19.
次に、第1図fd)に示すように、レジスト18を除去
した後、先程と同様にして、今度はNチャンネルトラン
ジスタ形成領域をレジスト20で覆い、斜め回転イオン
注入法を用いて”B+50KeV4E15ons/+f
flを打ち込んで、高濃度不純物領域(P+層)21を
形成する。Next, as shown in FIG. 1 (fd), after removing the resist 18, in the same manner as before, the N-channel transistor formation region was covered with a resist 20, and the "B+50KeV4E15ons/ +f
fl is implanted to form a high concentration impurity region (P+ layer) 21.
また、斜め回転イオン注入法を用いて11B+50Ke
V IE141ons/c++rを打ち込んで、P型の
低濃度不純物領域を形成する。その後、通常のイオン注
入法により、”B”50 KeV 4E151ons/
cnrを垂直に打ち込んで、高濃度不純物領域を形成す
れば、P型のLDD構造トランジスタ、すなわち、ゲー
ト下周辺がP−でさらにその外側が1のトランジスタが
形成できる。In addition, 11B+50Ke
VIE141ons/c++r is implanted to form a P-type low concentration impurity region. After that, by normal ion implantation method, "B" 50 KeV 4E151 ons/
By vertically implanting cnr to form a high concentration impurity region, a P-type LDD structure transistor, that is, a transistor with P- around the lower gate and 1 outside thereof can be formed.
(発明の効果)
以上、詳細に説明したように、乙の発明によれば、サイ
ドウオール形成を行なわずに、ぺ工すフェラルエッチン
グ法を用いてゲート電極周辺の半導体基板に開口すると
ともに、斜め回転イオン注入法により低濃度不純物領域
を形成した後、ゲート電極をマスクとして高濃度不純物
領域を形成するようにしたので、サイドウオールプロセ
スに比べ、製造工程を一つ減らすことができる。(Effects of the Invention) As described in detail above, according to the invention of B, an opening is formed in the semiconductor substrate around the gate electrode using the ferrule etching method without forming a sidewall, and After the low concentration impurity region is formed by the rotational ion implantation method, the high concentration impurity region is formed using the gate electrode as a mask, so the number of manufacturing steps can be reduced by one compared to the sidewall process.
また、サイドウオール形成時に行なう全面エツチング工
程がないことから、フィールド酸化膜や半導体基板など
下地への影響は小さい。Furthermore, since there is no full-surface etching step that is performed when forming the sidewalls, there is little effect on the underlying layer, such as the field oxide film or the semiconductor substrate.
さらに、ゲート電極をマスクとして、N+層形成のイオ
ン注入を行なうため、N+層の・ノース。Furthermore, in order to perform ion implantation to form an N+ layer using the gate electrode as a mask, the north of the N+ layer is implanted.
ドレイン間距離のばらつきが小さく、安定したトランジ
スタ特性を得ることができる。Variations in the distance between drains are small, and stable transistor characteristics can be obtained.
第1図(a)ないし第1図fb)はこの発明の半導体装
置の製造方法の一実施例の工程断面図、第2図(alな
いし第2図(C1は従来のLDD構造のトランジスタの
製造方法の工程断面図である。
11・・・P型シリコン基板、13・・ゲート酸化膜、
14・・・モリブデンシリサイド膜、16・・・ゲート
電極、16A・・・開口、17・・・低濃度不純物領域
、19.21・・・高濃度不純物領域。
手続補正書
(方式)
事件の表示
特願平
96250号
2゜
発明の名称
半導体装置の製造方法
3゜
補正をする者
事件との関係1(a) to 1fb) are process cross-sectional views of an embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, and FIGS. It is a process cross-sectional view of the method. 11...P-type silicon substrate, 13... Gate oxide film,
14... Molybdenum silicide film, 16... Gate electrode, 16A... Opening, 17... Low concentration impurity region, 19.21... High concentration impurity region. Procedural amendment (method) Indication of the case Japanese Patent Application No. 96250 2゜Name of the invention Method for manufacturing semiconductor devices 3゜Relationship with the case by the person making the amendment
Claims (1)
極周辺に開口を形成し、この開口に斜め回転イオン注入
法を用いて不純物を打ち込み、低濃度不純物領域を形成
する工程と、 (b)上記ゲート電極をマスクとしてイオン注入法によ
り不純物を打ち込み、高濃度不純物領域を形成する工程
と、 (c)斜め回転イオン注入法により不純物を打ち込み、
高濃度不純物領域を形成する工程と、 よりなる半導体装置の製造方法。[Claims] (a) A step of forming an opening around the gate electrode using a peripheral etching method and implanting impurities into this opening using an oblique rotational ion implantation method to form a low concentration impurity region. (b) implanting impurities by ion implantation using the gate electrode as a mask to form a high concentration impurity region; (c) implanting impurities by oblique rotational ion implantation;
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of forming a high concentration impurity region;
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9625089A JPH03108727A (en) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9625089A JPH03108727A (en) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03108727A true JPH03108727A (en) | 1991-05-08 |
Family
ID=14159970
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9625089A Pending JPH03108727A (en) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03108727A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5262337A (en) * | 1991-03-13 | 1993-11-16 | Gold Star Electron Co., Ltd. | Method of making a metal oxide semiconductor field effect transistor having a convex channel region |
US5413945A (en) * | 1994-08-12 | 1995-05-09 | United Micro Electronics Corporation | Blanket N-LDD implantation for sub-micron MOS device manufacturing |
-
1989
- 1989-04-18 JP JP9625089A patent/JPH03108727A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5262337A (en) * | 1991-03-13 | 1993-11-16 | Gold Star Electron Co., Ltd. | Method of making a metal oxide semiconductor field effect transistor having a convex channel region |
US5413945A (en) * | 1994-08-12 | 1995-05-09 | United Micro Electronics Corporation | Blanket N-LDD implantation for sub-micron MOS device manufacturing |
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