JPH0358430A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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JPH0358430A
JPH0358430A JP1192506A JP19250689A JPH0358430A JP H0358430 A JPH0358430 A JP H0358430A JP 1192506 A JP1192506 A JP 1192506A JP 19250689 A JP19250689 A JP 19250689A JP H0358430 A JPH0358430 A JP H0358430A
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JP
Japan
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conductivity type
region
gate electrode
providing
semiconductor device
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JP1192506A
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English (en)
Inventor
Hirosuke Koyama
裕亮 幸山
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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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】 本発明は半導体装置及びその製造方法に係り、特に微細
なMOS}ランジスタに使用されるものである。
(従来技術) 従来の半導体装置及びその製造方法を第2図(a)〜(
d)を用いて説.明する,,,例えばP型シリコン基板
(半導体基板)1上の所望の領域に、Pウエル2,Nウ
エル3を形或する。次にPウエル2,Nウエル3間に素
子分離酸化膜4を形成L,たのち、シリコン基板1上に
10〜20na+程度の絶縁ゲート膜(絶縁膜)5を形
成する。次に全面ε.、例えばN形poly 81膜を
400nm程度堆積させる。次にPウエル2及びNウェ
ル上のpoly 81膜の所望の位置にそれぞれレジス
ト膜7を形成した後これをマスクとしてpoly 81
膜を異方性エッチングし、ゲート電極6をそれぞれ形成
する。
次にゲート電極6及びレジスト膜7をマスクとし、全面
にPイオンをイオン注入し、n M O Sのソース、
ドレイン領域の一部となる第一注入領域11を形成する
.(同図(a)) 次にゲート電極上のフォトレジスト膜を除去した後、ゲ
ート電極6上に酸化al(SiO2)8を10〜20n
m程度形成し、その後Pウエルのn M O S形成領
域上にレジスト膜7lを形成し、これをマスクとしてN
ウエルにBF2をイオン注入し、pMOsのソース、ド
レイン領域となる第二注入領域l2を形成する。(同図
(b〉)次にPウェルのレジスト膜71を除去したのち
全面に酸化膜(S i 02 )を150na程度堆積
し、次に異方性イオンエッチングを行ないゲート電極6
の側部にSi02膜からなる側璧109を残存させる。
次にNウエル領域3l上にレジスト膜72を形成し、こ
れをマスクとしてPウエル領域全面にAsイオンを注入
し、n型イオン注入領域11中にn M O Sのソー
ス、ドレイン領域の一部となる高不純物濃度の第二注入
領域l3を形成する。(同図(C))次にNウエル領域
3l上のレジスト膜72を除去し、所望の半導体装置を
得る。
しかしながら従来の半導体装置には次のような問題点が
あった。すなわちpMOs形成領域3lに形成されたp
MOsトランジスタはシングルドレイン構造であるので
ショートチャネル効果が起こりやすく微細化に適してい
ない。これを解決する手段としてソース、ドレインとし
て用いられる第二注入領域l2を浅く形成すれば良いこ
とが知られているが、このようにすると第3図に示すよ
うに後の工程で第二注入領域12に電極配線雇用のコン
タクトホールl00を形成する際第二注入領域l2が浅
いので注入領域を貫通して半導体基板1までコンタクト
ホールが達してしまうという問題があった。
(発明が解決しようとする課題) 本発明はショートチャネル効果を防止し、高集積化に適
した半導体装置及びその製造方法を提供することを目的
とする。
本発明の半導体装置は第一導電型の半導体基板上に設け
られる第二導電型の領域上に絶縁膜を介して設けられる
ゲート電極と、 前記ゲート電極側部に設けられる側壁と、前記ゲート電
極をはさんで前記ゲート電極と隣接して設けられ、前記
ゲート電極に隣接する部分の深さがそれ以外より浅く設
けられる第一導電型の領域と、 から構成している。
本発明の半導体装置の製造方法は第一導電型の半導体基
板表面に第二導電型の領域を設ける工程と、 前記第二導電型の領域上の絶縁膜上にゲート電極を設け
る工程と、 前記ゲート電極をマスクとして前記第二導電型の領域表
面に第一導電型の領域を設ける工程と、前記ゲート電極
側部に耐酸化性の良好な側壁を設ける工程と、 酸化を行ない前記側壁を実質上マスクとして前記ゲート
電極近傍以外の前記第一導電型の領域を拡散する工程と
、 から構成している。
(作 用) 本発明の半導体装置は拡散層(第一導電型の領域)のう
ちゲート電極近傍を浅く形成し、他は深く形成するので
MOS}ランジスタのショートチャネル効果を防止しな
がら後の工程で拡散層へ形或されるコンタクトホールの
半導体基板への突き抜けを防止することができる。
また本発明の半導体装置の製造方法はゲート電極側部に
耐酸化性膜を設け、実質上これをマスクとしてゲート電
極近傍の拡散層はOED(Oxidat1on Enh
unced Dlrrusion)効果が起こらないよ
うにしてゲート電極近傍の拡散層を浅くし、他はOED
効果により深くなるようにしている。
(実施例) 本発明の一実施例を第1図(a)〜(d)を用いて説明
する。
例えば1〜2Ω・(自)程度のP型シリコン基板(半導
体基板)1上の所望の領域に、それぞれ5 X 1 0
 ” (c+a−3)程度のPウエル2,Nウエル(第
二導電型の領域)3を形威する。次にPウエル2,Nウ
エル3間にL O C O S (LocalOx1d
at1on Silicon)法を用いた素子分離酸化
膜(素子分離膜)4を形成したのち、シリコン基板1上
に熱酸化法を用いて10〜20n量程度の絶縁ゲート膜
(絶縁膜)5を形成する。次に全面に例えばL P C
 V D (Lov Pressure Cbemlc
af VaparDeposlt1on)法を用いてn
形poly 81膜を40on1程度堆積させる。次に
Pウエル2,Nウエル3上のpoly 81膜上の所望
の位置にフ★トレジスト法を用いてレジスト膜7を形成
した後フォトレジスト法と異方性エッチングを行ないゲ
ート電極6を形成する。
次にレジスト膜7をマスクとし、イオン注入法を用いて
第一導電型の領域にPイオンを4×1 0 l3cs+
−2程度のドーズ量、6 0KeV程度の加速エネルギ
ーでイオン注入し、第一注入領域1lを形成する。(同
図(a)) 次にゲート電極6上に熱酸化法を用いて酸化膜(Si0
2)8を10〜20ns程度形成し、その&Pウエル2
上にレジスト膜7lを形成し、これをマスクとしてNウ
ェル3の一部にイオン注入法を用いてBF2を5 X 
1 0 l5am−2程度のドーズ量、5 0KeV程
度の加速エネルギーでイオン注入し、Nウエル3表面に
第一導電型の第二注入領域l2を形成する。(同図(b
)) 次にPウエル2上のレジスト膜7lを除去したのちL 
P C V D (Low Pressure CVD
)法を用いて全面に耐酸化性材料であるSiN膜を15
0nm程度堆積し、異方性イオンエッチングを行ないゲ
ート電極6の側部にSiN膜からなる側壁9を残存させ
る。
次にNウエル3上にレジスト膜72を形成し、Pウェル
2の一部にイオン注入法を用いてAsイオンを5 X 
1 0 l5cIl−2程度のドーズ量、5 0KeV
程度の加速エネルギで注入し、n型イオン注入領域ll
中に高不純物濃度の第三注入領域13を形成する。(同
図〈C〉) 次にNウエル3上のレジスト膜72を除去した後900
℃以上の酸化性雰囲気におく。この時、Nウェル3の第
二注入領域l2は、側璧9直下を除いてO E D (
Oxidatlon Enhunst D1ffusi
on)効果によって深く拡散され、深い拡散層t4が形
或される。
しかしながら、ゲート電極6端近傍の側壁9直下は、S
 i N膜によってOED効果がおこらないので拡散が
伸びず、浅い拡散層l5となる。第4図(a) , (
b)に酸化性雰囲気(同一条件)においたSiN膜直下
とSiN膜のない場合のボロン拡散層の沈度プロファイ
ルを示す。このようにSiNの直下は拡散が抑制され、
浅い拡散層となることがわかる。本実施例においては浅
い拡散層15の深さは0,3μm以下とするのが望まし
く、深い拡散層l4と浅い拡散層の比は4:3以上とす
ると良い。
また本実施例は耐酸化性材料としてSiNからなる側璧
9を用いてOED効果を抑え、第二注入領域l2のゲー
ト電極6近傍の拡散を防止したが、側壁9はSiNであ
る必要はなく耐酸化性材料であれば本実施例の効果は達
せられる。また同図(b)に示すゲート電極6上に形成
した酸化膜8は本発明と直接関係なく形成しなくとも良
い。
本実施例を用いた半導体装置はゲート電極6近傍の浅い
拡散層15の深さが浅いのでMOSトランジスタのシジ
ートチャネル効果を防止することができる。また深い拡
散層l4は深く形成されるのでここへ形成されるコンタ
クトホールが半導体基板1へ突き抜けるのを防止できる
。さらにゲー1・電極6側部に側壁9を設けるのでゲー
ト電極6上に配線を行なう際、段切れを防止することが
できる。
本実施例の半導体装置の製造方法はゲート電極6側部に
耐酸化性膜からなる側壁9を形成し、実質上これをマス
クとして酸化雰囲気中において側壁9直下以外の第二注
入領域l2の拡散をOED効果により行ない深い拡散層
t4を形成することができる。また、側壁9直下は側壁
9によってOED効果が抑えられ、浅い拡散層l5を形
或することができる。したがって本実施例の半導体装置
の製造方法を用いると、浅い拡散層l5と深い拡散層を
一度に形成することができる。
〈発明の効果〉 以上詳述したように本発明の半導体装置とその製造方法
を用いるとショートチャネル効果を防止し、微細に形成
したMOS}ランジスタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の半導体装置とその製造方法の断面図、
第2図は従来の半導体装置の製造工程を用いた断面図、
第3図は浅い拡散層(第二注入領域)を示す断面図、第
4図はSiN層のある場合とSiN層のない場合のボロ
ン拡散層の濃度プロファイルを示す図である。 1・・・半導体基板,      2・・・Pウェル,
3・・・Nウエル(第二導電型の領域),4・・・素子
分離酸化膜(素子分M膜),5・・・絶縁ゲー}Ill
(絶縁膜),6・・・ゲート電極,      9・・
・側壁,1l・・・第一注入領域,12・・・第二注入
領域,l4・・・深い拡散層,15・・・浅い拡散層。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第一導電型の半導体基板表面に設けられる第二導
    電型の領域上に、絶縁膜を介して設けられるゲート電極
    と、 前記ゲート電極側部に設けられる側壁と、 前記ゲート電極をはさんで前記ゲート電極と隣接して設
    けられ、前記ゲート電極に隣接する部分の深さがそれ以
    外より浅く設けられる第一導電型の領域と、 からなることを特徴とする半導体装置。
  2. (2)前記第一導電型の領域の前記ゲート電極に隣接す
    る部分の深さそれ以外の深さの比が3:4以上であるこ
    とを特徴とする請求項(1)記載の半導体装置。
  3. (3)前記側壁が窒化物からなることを特徴とする請求
    項(1)または(2)記載の半導体装置。
  4. (4)第一導電型の半導体基板表面に第二導電型の領域
    を設ける工程と、 前記第二導電型の領域上の絶縁膜上にゲート電極を設け
    る工程と、 前記ゲート電極をマスクとして前記第二導電型の領域表
    面に第一導電型の領域を設ける工程と、前記ゲート電極
    側部に耐酸化性の良好な側壁を設ける工程と、 酸化を行ない前記側壁を実質上マスクとして前記ゲート
    電極近傍以外の前記第一導電型の領域を拡散する工程と
    、 を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  5. (5)第一導電型の半導体基板表面に第二導電型の領域
    を設ける工程と、 前記第二導電型の領域端上に素子分離膜を設け、第一導
    電型の領域と前記第二導電型の領域を電気的に分離する
    工程と、 全面に絶縁膜を設ける工程と、 前記第一導電型の領域上および前記第二導電型の領域上
    にゲート電極を設ける工程と、 前記ゲート電極をマスクとして前記第一導電型の領域表
    面に第二導電型の領域である第一注入領域を設ける工程
    および前記第二導電型の領域表面に第一導電型の領域で
    ある第二注入領域を設ける工程と、 前記ゲート電極側部に耐酸化性の良好な側壁を設ける工
    程と、 前記第一注入領域に前記ゲート電極と前記側壁をマスク
    として第二導電型の不純物を導入する工程と、 酸化性雰囲気において前記側壁を実質上マスクとして前
    記第二注入領域の前記ゲート電極近傍以外を拡散する工
    程と、 を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
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