JPH0319239A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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Publication number
JPH0319239A
JPH0319239A JP15344789A JP15344789A JPH0319239A JP H0319239 A JPH0319239 A JP H0319239A JP 15344789 A JP15344789 A JP 15344789A JP 15344789 A JP15344789 A JP 15344789A JP H0319239 A JPH0319239 A JP H0319239A
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JP
Japan
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spacer
gate electrode
oxide film
sidewall spacer
sidewall
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Application number
JP15344789A
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Japanese (ja)
Inventor
Takaaki Shimazaki
嶋崎 隆章
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electronics Corp
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Publication date
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Publication of JPH0319239A publication Critical patent/JPH0319239A/en
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Abstract

PURPOSE:To increase breakdown strength by forming a first side wall spacer on the sidewall of a gate electrode, and implanting impurity ions in the surface of a semiconductor substrate under the lower surface of the first side wall spacer and outside the spacer. CONSTITUTION:A nitride film 7 is formed on a gate oxide film 2 and a gate electrode 3; on the sidewall of the electrode 3, a thin side wall spacer 8 composed of a CVD oxide film is formed, whose maximum film thickness is 200nm. By using an electrode 3 as a mask, arsenic ions 9 are implanted into the surface of a semiconductor substrate 1 below and outside the spacer 8, so as to penetrate the spacer 8, the nitride film 7 outside the spacer, and the oxide film 2; by heat treatment, an N-type impurity layer 10 is formed. Thereby inclination can be formed in the horizontal impurity concentration distribution below the spacer 8, so that the electric field intensity below the electrode 3 can be relieved, and the breakdown strength of source drain and the like can be increased.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は大規模集積回路においてソース・ドレイン耐圧
やホットキャリア耐圧を高める半導体装置の製造方法に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device that increases source-drain breakdown voltage and hot carrier breakdown voltage in a large-scale integrated circuit.

従来の技術 近年、半導体装置の微細化が進み、ソース・ドレイン耐
圧やホットキャリア耐圧の低下が問題となってきた。こ
れに対する有効な対策として従来LDD構造の半導体装
置が使用されてきた。
BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, with the progress in miniaturization of semiconductor devices, reductions in source/drain breakdown voltage and hot carrier breakdown voltage have become a problem. As an effective countermeasure against this problem, a semiconductor device having an LDD structure has conventionally been used.

以下、従来のLDD構造の半導体装置の製造方法につい
て説明する。
A method of manufacturing a conventional semiconductor device having an LDD structure will be described below.

第4図は、従来のLDD構造の半導体装置の製造方法を
示す断面図である。第4図において、1は半導体基板、
2はゲート酸化膜、3はゲート電極である。4はゲート
電極3をマスクにし不純物イオンを注入してつ〈られた
低濃度不純物層である。6はゲート電fM3の側壁につ
くられたサイドウォールスペーサ、6はゲート電極3並
びにサイドウオールスペーサ6をマスクにし不純物イオ
ンを注入してつくられた高濃度不純物層である。以上の
ような製造方法でつくられた半導体装置において、ゲー
ト電極3下部の低濃度不純物層4の不純物濃度分布がド
レインアパランシェ電圧を規定し、ひいてはソース・ド
レイン耐圧などを規定する。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a conventional semiconductor device having an LDD structure. In FIG. 4, 1 is a semiconductor substrate;
2 is a gate oxide film, and 3 is a gate electrode. 4 is a low concentration impurity layer formed by implanting impurity ions using the gate electrode 3 as a mask. 6 is a sidewall spacer formed on the side wall of the gate electrode fM3, and 6 is a high concentration impurity layer formed by implanting impurity ions using the gate electrode 3 and the sidewall spacer 6 as masks. In the semiconductor device manufactured by the above manufacturing method, the impurity concentration distribution of the low concentration impurity layer 4 below the gate electrode 3 defines the drain aparanche voltage and, in turn, the source/drain breakdown voltage.

発明が解決しようとする課題 しかしながら前記の従来の製造方法では、低濃度不純物
層4はゲート電極3をマスクにして形威され、1たサイ
ドウオールスペーサ5は不純物イオンの通過を遮断する
役目をすることから、サイドウオールスペーサ5下の低
濃度不純物層4の水平方向の不純物濃度分布は一定とな
る。ゲート電極3下部付近の低濃度不純物層4の水平方
向の不純物濃度分布は、サイドウオー/l/7=ペーサ
6下の一様な不純物濃度分布を持つ低濃度不純物層4か
らの熱拡散のみで規定されるので、半導体装置が微細化
されるにつれて必要かつ十分なソース・ドレイン耐圧な
どが得られないという欠点を有していた。
Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional manufacturing method described above, the low concentration impurity layer 4 is formed using the gate electrode 3 as a mask, and the sidewall spacer 5 serves to block the passage of impurity ions. Therefore, the horizontal impurity concentration distribution of the low concentration impurity layer 4 under the sidewall spacer 5 is constant. The horizontal impurity concentration distribution of the low concentration impurity layer 4 near the bottom of the gate electrode 3 is caused only by thermal diffusion from the low concentration impurity layer 4, which has a uniform impurity concentration distribution under the spacer 6 (sidewall/l/7). Therefore, as semiconductor devices are miniaturized, it has been difficult to obtain necessary and sufficient source/drain breakdown voltage.

本発明は前記従来の課題を解決するもので、ゲート電極
3下部付近にある低濃度不純物層4の水平方向の不純物
濃度分布の傾斜を不純物イオン注入時に制御して必要か
つ十分なソース・ドレイン耐圧などを得るための半導体
装置の製造方法を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-described conventional problems by controlling the slope of the horizontal impurity concentration distribution of the low concentration impurity layer 4 near the bottom of the gate electrode 3 at the time of impurity ion implantation to achieve the necessary and sufficient source/drain breakdown voltage. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device for obtaining the following.

課題を解決するための手段 この目的のために本発明の半導体装置の製造方法は、ゲ
ート電極の側壁にゲート電極の厚さよシ薄い第1のサイ
ドゥオールスペーサヲ形成する工程と、前記ゲート電極
をマスクにし前記第1のサイドウオールスペーサを透過
させて前記第1のサイドウオー/I/7−ペーサの下面
に不純物イオンを注入する工程とを備えている。
Means for Solving the Problems For this purpose, the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention includes the steps of: forming a first sidewall spacer thinner than the thickness of the gate electrode on the side wall of the gate electrode; and implanting impurity ions into the lower surface of the first sidewall/I/7-spacer through the first sidewall spacer using a mask.

作  用 この構戒によって、第1のサイドゥオールスペーサの厚
さにしたがって前記第1のサイドゥオーpスペーサの下
面の半導体基板表面に注入できる不純物イオンの量が変
化するので、不純物イオン注入時に半導体基板表面の水
平方向の不純物濃度分布に傾斜をつけてゲート電極下部
の電界強度を緩和することができ、その結果ソース・ド
レイン耐圧やホットキャリア耐圧を高めることができる
Effect: Due to this structure, the amount of impurity ions that can be implanted into the semiconductor substrate surface on the lower surface of the first side-all spacer changes according to the thickness of the first side-all spacer. By tilting the horizontal impurity concentration distribution, the electric field strength under the gate electrode can be relaxed, and as a result, the source/drain breakdown voltage and the hot carrier breakdown voltage can be increased.

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。
EXAMPLE An example of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(実施例1) 第1図は本発明の一実施例にかける半導体装置の製造方
法を示す断面図である。第1図において、1はP形シリ
コンからなる半導体基板、2はゲート酸化膜、3はゲー
ト電極で、これらは従来例の構或と同じである。7はゲ
ート酸化膜2並びにゲート電極3上に形成された窒化膜
である。8はゲート電極3の側壁にCVD酸化膜でつく
られた第1のサイドウォールスペーサである。9は砒素
イオンである。10はゲート電極3をマスクにし、第1
のサイドウォールスペーサ8並びにその外側の窒化膜7
及びゲート酸化膜2を透過させて第1のサイドウォール
スペーサ8の下面及びその外側の半導体基板表面1に砒
素イオン9を注入し、熱処理して形成されたN形不純物
層である。
(Example 1) FIG. 1 is a sectional view showing a method for manufacturing a semiconductor device according to an example of the present invention. In FIG. 1, 1 is a semiconductor substrate made of P-type silicon, 2 is a gate oxide film, and 3 is a gate electrode, which are the same as the conventional structure. Reference numeral 7 denotes a nitride film formed on the gate oxide film 2 and the gate electrode 3. Reference numeral 8 designates a first sidewall spacer made of a CVD oxide film on the sidewall of the gate electrode 3. 9 is an arsenic ion. 10 uses the gate electrode 3 as a mask, and the first
sidewall spacer 8 and the nitride film 7 outside thereof
This is an N-type impurity layer formed by implanting arsenic ions 9 into the lower surface of the first sidewall spacer 8 and the surface 1 of the semiconductor substrate outside thereof through the gate oxide film 2 and performing heat treatment.

第2図は薄い第1のサイドウォールスペーサ8の製造方
法を示す断面図である。第2図に釦いて、1は半導体基
板、2はゲート酸化膜、3はゲート電極で、これらは従
来例の構戊と同じである。また、7は窒化膜である。1
1は第1のCVD酸化膜、12は第20CVD酸化膜で
ある。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing the thin first sidewall spacer 8. As shown in FIG. In FIG. 2, 1 is a semiconductor substrate, 2 is a gate oxide film, and 3 is a gate electrode, which are the same as the conventional structure. Further, 7 is a nitride film. 1
1 is a first CVD oxide film, and 12 is a 20th CVD oxide film.

以上のように構戒された半導体装置の製造方法について
以下詳しく説明する。
A method for manufacturing a semiconductor device with the above precautions will be described in detail below.

1ず薄い第1のサイドウオ−ルスペーサ8の製\造方法
について述べる。第2図において、ゲート電極3の厚さ
は400nm,ゲート酸化膜2の厚さは20nmである
。第2図のaに示すようにゲート酸化膜2並びにゲート
電極3上に厚さ6nmの窒化膜7を形成し、ゲート電極
3から約300nm離れたところに膜厚約2 0 0 
nmの第10CVD酸化膜11を形成する。次に第2図
のbに示すように第2のCVD酸化膜12を堆積する。
A method of manufacturing the thin first sidewall spacer 8 will now be described. In FIG. 2, the thickness of gate electrode 3 is 400 nm, and the thickness of gate oxide film 2 is 20 nm. As shown in FIG. 2a, a nitride film 7 with a thickness of 6 nm is formed on the gate oxide film 2 and the gate electrode 3, and a film thickness of about 200 nm is formed at a distance of about 300 nm from the gate electrode 3.
A tenth CVD oxide film 11 having a thickness of 10 nm is formed. Next, as shown in FIG. 2b, a second CVD oxide film 12 is deposited.

そして第2図のCに示すようにゲート電極3並びに第1
0CVD酸化膜11上の第20CVD酸化膜12がな〈
なるまでエッチングを行なう。さらに第2図のdに示す
ように窒化膜7が現れるまで第1のCvD酸化膜11、
第2のCVD酸化膜12をエッチングを行なうとゲート
電極3の側壁に最大膜厚が約2 0 0 nmの薄い第
1のサイドウォールヌペーサ8ができる。このように第
1のサイドウォールスペーサ8の最大膜厚はゲート電極
3の厚さと第1のCVD酸化膜11の厚さの差によって
制御で′き、また第1のサイドゥオールスペーサ8の幅
はゲート電極3と第1のCVD酸化膜11との距離によ
って制御できる。
Then, as shown in FIG. 2C, the gate electrode 3 and the first
The 20th CVD oxide film 12 on the 0th CVD oxide film 11 is missing.
Continue etching until it is complete. Furthermore, as shown in d of FIG. 2, the first CvD oxide film 11,
When the second CVD oxide film 12 is etched, a thin first sidewall aperture 8 having a maximum thickness of about 200 nm is formed on the sidewall of the gate electrode 3. In this way, the maximum thickness of the first sidewall spacer 8 can be controlled by the difference between the thickness of the gate electrode 3 and the thickness of the first CVD oxide film 11, and the width of the first sidewall spacer 8 can be controlled by the difference between the thickness of the gate electrode 3 and the thickness of the first CVD oxide film 11. It can be controlled by the distance between the gate electrode 3 and the first CVD oxide film 11.

次に前述の製造方法によって作られた薄い第1のサイド
ウオールスペーサ8を使用した半導体装置の製造方法に
ついて述べる。第1図にかいて、半導体基板1の不純物
濃度は約1×1016cIII−3、ゲート酸化膜2の
厚さは20nm、ゲート電Wi3の厚さは4 0 0 
nmである。第1のサイドゥオ−!レスペーサ8の最大
膜厚はゲート酸化膜2と窒化膜7の厚さも含めてゲート
電極3よシも薄い約100nmである。ゲート電極3を
マスクにし、第1のサイドウオ−μスペーサ8並びにそ
の外側のゲート酸化膜2及び窒化膜7を透過させて第1
のサイドウォールスペーサ8の下面及びその外側の半導
体基板表面1に砒素イオン9を注入条件50keV、4
X10  Cllg  で注入する。9oO℃,100
分の熱処理後、N形不純物層1oの表面不純物濃度は、
第1のサイドウオールスペーサ8の厚さが10onmの
ときは約1.I X1 0  cII150nm  の
ときは約1,3 X I Q20備−6となる。
Next, a method of manufacturing a semiconductor device using the thin first sidewall spacer 8 manufactured by the above-described manufacturing method will be described. In FIG. 1, the impurity concentration of the semiconductor substrate 1 is approximately 1×10 16 cIII-3, the thickness of the gate oxide film 2 is 20 nm, and the thickness of the gate electrode Wi 3 is 400 nm.
It is nm. The first Saiduo! The maximum film thickness of the spacer 8 is approximately 100 nm, which is also thinner than the gate electrode 3, including the thicknesses of the gate oxide film 2 and the nitride film 7. Using the gate electrode 3 as a mask, the first sidewall μ spacer 8 and the gate oxide film 2 and nitride film 7 outside thereof are transmitted.
Arsenic ions 9 are implanted into the lower surface of the sidewall spacer 8 and the semiconductor substrate surface 1 outside thereof under conditions of 50 keV, 4
Inject at X10 Cllg. 9oO℃, 100
After heat treatment for minutes, the surface impurity concentration of the N-type impurity layer 1o is
When the thickness of the first sidewall spacer 8 is 10 onm, approximately 1. When IX10cII150nm, it becomes about 1,3XIQ20-6.

以上のように本実施例によれば、ゲート電極3の側壁に
第1のサイドウオールスペーサ8を形成し、第1のサイ
ドウオールスペーサ8を透過させて砒素イオン9を注入
することにより、第1のサイドウォールスペーサ8下部
において水平方向の不純物濃度分−布に傾斜をつけるこ
とができ、その結果ゲート電極3下部の電界強度を緩和
することができ、ソース・ドレイン耐圧やホットキャリ
ア耐圧を高めることができる。ここで、砒素イオン9注
入時、第1のサイドウオールスペーサ8の外側にゲート
酸化膜2及び窒化膜7があることによって浅いソース・
ドレイン拡散層が作れる。また、本製造方法に釦いては
、1回のサイドウオールスペーサ形成と不純物イオン注
入によって、第1のサイドウオールスペーサ8下部の不
純物層とその外側のソース・ドレイン拡散層が形成でき
る利点がある。
As described above, according to the present embodiment, the first sidewall spacer 8 is formed on the side wall of the gate electrode 3, and the arsenic ions 9 are implanted through the first sidewall spacer 8, so that the first sidewall spacer 8 is implanted. The impurity concentration distribution in the horizontal direction can be sloped at the bottom of the sidewall spacer 8, and as a result, the electric field strength at the bottom of the gate electrode 3 can be relaxed, and the source/drain breakdown voltage and hot carrier breakdown voltage can be increased. I can do it. Here, when the arsenic ions 9 are implanted, the gate oxide film 2 and the nitride film 7 are present on the outside of the first sidewall spacer 8.
A drain diffusion layer can be created. Further, this manufacturing method has the advantage that the impurity layer under the first sidewall spacer 8 and the source/drain diffusion layer outside the first sidewall spacer 8 can be formed by forming the sidewall spacer and implanting impurity ions once.

(実施例2) 第3図は本発明他の実施例のむける半導体装置の製造方
法を示す断面図である。第3図にむいて、1はP形シリ
コンからなる半導体基板、2はゲート酸化膜、3はゲー
ト電極、8は第1のサイドゥオールヌペーサで、これら
は実施例1の構或と同じである。13はリンイオン、1
4ぱゲート電極3をマスクにし、第1のサイドウォール
スペーサ8を透過させて、第1のサイドウォーIL/7
.ペーサ8の下面及びその外側の半導体基板表面1にリ
ンイオン13を注入し、熱処理して形威されたN形低濃
度不純物層である。16は第1のサイドウォールスペー
サ8上部に形成された第2のサイドゥオールスペーサで
ある。第1.第2のサイドウォールヌペーサ8.15を
合わせた最大膜厚は約4 0 0 nmである。16は
砒素イオン、17はゲート電極3並びに第1,第2のサ
イドウオールスペーサ8.15をマスクにして砒素イオ
ン16を注入し、熱処理して形成されたN形高濃度不純
物層である。
(Embodiment 2) FIG. 3 is a sectional view showing a method for manufacturing a semiconductor device according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, 1 is a semiconductor substrate made of P-type silicon, 2 is a gate oxide film, 3 is a gate electrode, and 8 is a first sidewall spacer, which is the same as the structure of Example 1. be. 13 is phosphorus ion, 1
4. Using the gate electrode 3 as a mask, the first sidewall spacer 8 is transmitted through the first sidewall IL/7.
.. This is an N-type low-concentration impurity layer formed by implanting phosphorus ions 13 into the lower surface of the spacer 8 and the surface 1 of the semiconductor substrate outside the spacer 8 and heat-treating it. Reference numeral 16 denotes a second side wall spacer formed above the first side wall spacer 8. 1st. The maximum film thickness including the second sidewall spacer 8.15 is about 400 nm. 16 is an arsenic ion, and 17 is an N-type high concentration impurity layer formed by implanting the arsenic ion 16 using the gate electrode 3 and the first and second sidewall spacers 8.15 as masks, and performing heat treatment.

以上のように構或された半導体装置の製造方法について
以下詳しく説明する。
A method of manufacturing the semiconductor device constructed as described above will be described in detail below.

第3図にかいて、半導体基板1の不純物濃度は約1×1
016備−3 ゲート酸化膜2の厚さは2onm,ゲー
ト電極3の厚さは4 0 0 nmである。
In FIG. 3, the impurity concentration of the semiconductor substrate 1 is approximately 1×1.
016-3 The thickness of the gate oxide film 2 is 2 onm, and the thickness of the gate electrode 3 is 400 nm.

第1のサイドウォールスペーサ8の最大膜厚はゲート酸
化膜2と窒化膜7の厚さも含めてゲート電極3よりも薄
い約2 0 0 nmである。第3図のaに示すように
、ゲート電極3をマスクにし、第1のサイドウオールス
ペーサ8並びにその外側のゲート酸化膜2及び窒化膜7
を透過させて第1のサイドウオールスペーサ8の下面及
びその外側の半導体基板表面1にリンイオン13を注入
条件1oOkeV, 2 X 1013as−2で注入
する。900℃,ioo分の熱処理後、N形低濃度不純
物層14の表面不純物濃度は、第1のサイドウオールス
ペーサ8の厚さが200nmのときは約6.2×1o1
6cIr5、15Qnmのときは約8.I X10 6
1 、100nmのときでは約1・9×1018K3 
となる。このように不純物イオン注入時に第1のサイド
ウオールスペーサ8下部にかいて水平方向に不純物分布
の傾斜をつけることができる。
The maximum film thickness of the first sidewall spacer 8, including the thicknesses of the gate oxide film 2 and the nitride film 7, is about 200 nm, which is thinner than the gate electrode 3. As shown in FIG. 3a, using the gate electrode 3 as a mask, the first sidewall spacer 8 and the gate oxide film 2 and nitride film 7 outside thereof are removed.
The phosphorus ions 13 are implanted into the lower surface of the first sidewall spacer 8 and the surface 1 of the semiconductor substrate outside the first sidewall spacer 8 under implantation conditions of 10OkeV, 2×1013as−2. After heat treatment at 900° C. for ioo minutes, the surface impurity concentration of the N-type low concentration impurity layer 14 is approximately 6.2×1o1 when the thickness of the first sidewall spacer 8 is 200 nm.
Approximately 8.6cIr5, 15Qnm. I X10 6
1. At 100nm, it is approximately 1.9×1018K3
becomes. In this way, when impurity ions are implanted, the impurity distribution can be sloped in the horizontal direction under the first sidewall spacer 8.

次に第3図のbに示すように、第1のサイドウオールス
ペーサ8上に第2のサイドウオールスペーサ16を形威
し、ゲート電[3並びに第1.第2のサイドウオールス
ペーサ8.16をマスクにして砒素イオン16を注入し
、N形高濃度不純物層1了を形成しても、第1,第2の
サイドウォールスペーサ8,16の膜厚が十分厚いため
、これら第1,第2のサイドウオールスペーサ8.16
下部の半導体基板には砒素イオン16は入シ込1ない。
Next, as shown in FIG. 3b, a second sidewall spacer 16 is formed on the first sidewall spacer 8, and the gate electrodes [3 and the first . Even if arsenic ions 16 are implanted using the second sidewall spacer 8.16 as a mask and an N-type high concentration impurity layer 1 is formed, the film thickness of the first and second sidewall spacers 8, 16 is These first and second side wall spacers8.16 are sufficiently thick.
No arsenic ions 16 are injected into the lower semiconductor substrate.

以上のように本実施例によれば、ゲート電極3の側壁に
第1のサイドウオーpスペーサ8を形成し、その上から
不純物イオンを注入することによシ、第1のサイドウオ
ールスペーサ8下部において水平方向の不純物濃度分布
に傾斜をつけることができ、その結果ゲート電極3下部
の電界強度を緩和することができる。筐た、リンイオン
13の注入条件と第1のサイドウォールスペーサ8の厚
さを最適化することによって、最も大きいソース・ドレ
イン耐圧やホットキャリア耐圧が得られる。
As described above, according to this embodiment, by forming the first side wall spacer 8 on the side wall of the gate electrode 3 and implanting impurity ions from above, the lower part of the first side wall spacer 8 is formed. The impurity concentration distribution in the horizontal direction can be sloped, and as a result, the electric field strength under the gate electrode 3 can be relaxed. By optimizing the implantation conditions for the phosphorus ions 13 and the thickness of the first sidewall spacer 8, the highest source/drain breakdown voltage and hot carrier breakdown voltage can be obtained.

なか本実施例にかいて半導体基板1はP形としたが、半
導体基板1はN形でもよく、そのときはリンイオン13
,砒素イオン160代わシにホウ素イオンなどを不純物
注入することになる,。
In this embodiment, the semiconductor substrate 1 is of P type, but the semiconductor substrate 1 may be of N type, in which case the phosphorus ions 13
, impurities such as boron ions are implanted in place of the arsenic ions.

発明の効果 以上のように本発明はゲート電極の側壁に第1のサイド
ウオールスペーサを形成し、ゲート電極及び第1のサイ
ドウオールスペーサの上から第1のサイドウオーpスペ
ーサの下面及びその外側の半導体基板表面に不純物イオ
ンを注入することによシ,不純物イオン注入時に第1の
サイドウオールスペーサ下面の水平方向の不純物濃度分
布に傾斜をつけることができ、ソース・ドレイン耐圧や
ホットキャリア耐圧を高めることができる優れた半導体
装置の製造方法を実現できるものである。
Effects of the Invention As described above, the present invention forms a first sidewall spacer on the sidewall of a gate electrode, and extends from above the gate electrode and the first sidewall spacer to the bottom surface of the first sidewall spacer and the outer side thereof. By implanting impurity ions into the surface of the semiconductor substrate, the horizontal impurity concentration distribution on the bottom surface of the first sidewall spacer can be sloped during impurity ion implantation, increasing source-drain breakdown voltage and hot carrier breakdown voltage. This makes it possible to realize an excellent method of manufacturing a semiconductor device.

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

第1図,第3図は本発明の一実施例にかける半導体装置
の製造方法を示す断面図、第2図は薄い第1のサイドウ
ォールスペーサの製造方法を示す断面図、第4図は従来
のLDD構造の半導体装置の製造方法を示す断面図であ
る。 1・・・・・;半導体基板、2・・・・・・ゲート酸化
膜、3・・・・・・ゲート電極、4・・・・・・N形低
濃度不純物層、5・・・・・・サイドウオールスペーサ
、6・・・・・・N形高濃度不純物層、7・・・・・・
窒化膜、8・・・・・・第1のサイドウォールスペーサ
、9・・・・・・砒素イオン、10・・・・・・N形不
純物層、11・・・・・・第1のCVD酸化膜、12・
・・・・・第2のCVD酸化膜、13・・・・・・リン
イオン、14・・・・・・N形低濃度不純物層、16・
・・・・・第2のサイドウオールスペーサ、16・・・
・・・砒素イオン、17・・・・・・N形高濃度不純物
層。
1 and 3 are cross-sectional views showing a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing a thin first sidewall spacer, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing a thin first sidewall spacer. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a semiconductor device having an LDD structure. 1... Semiconductor substrate, 2... Gate oxide film, 3... Gate electrode, 4... N-type low concentration impurity layer, 5... ...Side wall spacer, 6...N-type high concentration impurity layer, 7...
Nitride film, 8...First sidewall spacer, 9...Arsenic ion, 10...N-type impurity layer, 11...First CVD Oxide film, 12.
... Second CVD oxide film, 13 ... Phosphorus ion, 14 ... N-type low concentration impurity layer, 16.
...Second side wall spacer, 16...
...Arsenic ion, 17...N-type high concentration impurity layer.

Claims (3)

【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
記ゲート酸化膜並びにゲート電極上に窒化膜を形成する
工程と、前記ゲート電極の側壁にゲート電極の厚さより
薄い第1のサイドウォールスペーサを形成する工程と、
前記ゲート電極をマスクにし前記第1のサイドウォール
スペーサ並びにその外側の窒化膜及びゲート酸化膜を透
過させて前記第1のサイドウォールスペーサの下面及び
その外側の半導体基板表面に不純物イオンを注入する工
程とを備えた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 nitride film on the gate oxide film and the gate electrode; and forming a first sidewall spacer thinner than the thickness of the gate electrode on the sidewall of the gate electrode. a step of forming;
Implanting impurity ions into the lower surface of the first sidewall spacer and the surface of the semiconductor substrate outside thereof through the first sidewall spacer and the nitride film and gate oxide film outside the first sidewall spacer using the gate electrode as a mask. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
(2)ゲート電極をマスクにし第1のサイドウォールス
ペーサ並びにその外側の窒化膜及びゲート酸化膜を透過
させて前記第1のサイドウォールスペーサの下面並びに
その外側の半導体基板表面に不純物イオンを注入する工
程の後に、前記第1のサイドウォールスペーサ上に第2
のサイドウォールスペーサを形成する工程と、前記ゲー
ト電極及び前記第1、第2のサイドウォールスペーサを
マスクにし、前記第1、第2のサイドウォールスペーサ
の外側の窒化膜及びゲート酸化膜を透過させて前記第1
、第2のサイドウォールスペーサの外側の半導体基板表
面に不純物イオンを注入する工程とを加えたことを特徴
とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
(2) Using the gate electrode as a mask, impurity ions are implanted into the lower surface of the first sidewall spacer and the surface of the semiconductor substrate outside thereof through the first sidewall spacer and the nitride film and gate oxide film outside the first sidewall spacer. After the process, a second sidewall spacer is placed on the first sidewall spacer.
forming a sidewall spacer, using the gate electrode and the first and second sidewall spacers as a mask, and transmitting a nitride film and a gate oxide film outside the first and second sidewall spacers. The first
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising the step of implanting impurity ions into the surface of the semiconductor substrate outside the second sidewall spacer.
(3)窒化膜上にゲート電極から離れて第1の酸化膜を
形成する工程と、前記ゲート電極及び第1の酸化膜上に
第2の酸化膜を形成する工程と、前記第2の酸化膜及び
第1の酸化膜をエッチングする工程から第1のサイドウ
ォールスペーサを形成する請求項1または2記載の半導
体装置の製造方法。
(3) forming a first oxide film on the nitride film away from the gate electrode; forming a second oxide film on the gate electrode and the first oxide film; 3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the first sidewall spacer is formed from the step of etching the film and the first oxide film.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103594511A (en) * 2012-08-13 2014-02-19 中国科学院微电子研究所 Semiconductor device and manufacture method thereof

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