JPH04116820A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPH04116820A
JPH04116820A JP23631290A JP23631290A JPH04116820A JP H04116820 A JPH04116820 A JP H04116820A JP 23631290 A JP23631290 A JP 23631290A JP 23631290 A JP23631290 A JP 23631290A JP H04116820 A JPH04116820 A JP H04116820A
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JP
Japan
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region
substrate
diffusion layer
ions
film
Prior art date
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Pending
Application number
JP23631290A
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Japanese (ja)
Inventor
Naoyoshi Tamura
直義 田村
Yoko Masuda
陽子 増田
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH04116820A publication Critical patent/JPH04116820A/en
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Abstract

PURPOSE:To prevent the generation of a leakage when a diffused layer is formed shallow and to prevent the resistance of the diffused layer form being made to rise by a method wherein ions of the constituent substance of a substrate are implanted in the substrate to form a region where crystal lattices are disordered, ions are implanted in a region deeper than this region through the substrate surface to form the diffused layer and with an activation of the diffused layer performed by a heat treatment, the region where crystal lattices are disordered, is made to recrystallize. CONSTITUTION:Si ions are implanted in an Si substrate 1 to form a region 7 brought into an amorphous state, then, BF2 ions, for example, are implanted in a region deeper than the region 7 through the surface of the substrate 1 to form a diffused layer 8. Then, a layer insulating film 9 consisting of an SiO2 film 9a and a BPSG film 9b is formed and thereafter, with an activation of the layer 8 performed by a heat treatment, the region 7 is made to recrystallize. At this time, a reflow of the film 9 is also performed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 半導体装置の製造方法に関し、 ソース/ドレインとなる拡散層を浅(形成する際、フィ
ールド酸化膜エツジ部に集まり易い欠陥によるリークを
生じ難くすることができ、かつ拡散層の抵抗を上昇させ
ることなく熱処理が入っても拡散層を浅く安定に形成す
ることができる半導体装置の製造方法を提供することを
目的とし、半導体基板に該基板の構成物質からなるイオ
ンを注入して結晶格子が乱された領域を形成する工程と
、次いで、該結晶格子が乱された領域よりも該基板表面
から深い領域にイオンを注入して拡散層を形成する工程
と、次いで、該基板を熱処理することにより該拡散層の
活性化を行うとともに、該結晶格子が乱された領域を再
結晶化させる工程とを含むように構成し、又は半導体基
板にイオンを注入して拡散層を形成する工程と、次いで
、該拡散層よりも該基板表面から浅い領域に該基板の構
成物質からなるイオンを注入して結晶格子が乱された領
域を形成する工程と、次いで、該基板を熱処理すること
により該拡散層の活性化を行うとともに、該結晶格子が
乱された領域を再結晶化させる工程とを含むように構成
する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding a method for manufacturing a semiconductor device, it is possible to make a diffusion layer that becomes a source/drain shallow (when forming it, it is possible to make it difficult to cause leakage due to defects that tend to gather at the edge of a field oxide film, The purpose of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device that can form a shallow and stable diffusion layer even if heat treatment is performed without increasing the resistance of the diffusion layer. a step of implanting ions to form a region in which the crystal lattice is disordered, a step of implanting ions into a region deeper from the substrate surface than the region in which the crystal lattice is disordered to form a diffusion layer; , activating the diffusion layer by heat-treating the substrate and recrystallizing the region where the crystal lattice is disturbed, or implanting ions into the semiconductor substrate and diffusing them. a step of forming a layer, then a step of implanting ions made of a constituent material of the substrate into a region shallower from the surface of the substrate than the diffusion layer to form a region in which the crystal lattice is disordered; The method is configured to include the steps of activating the diffusion layer by heat-treating and recrystallizing the region in which the crystal lattice is disturbed.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、高信鱈性を有する半導体装置の製造方法に関
する。
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device having high reliability.

近時、半導体装置の集積度は、年々高まり続けるが素子
の大きさを増加させるわけにはいかないため、必然的に
構成素子の大きさは小さくせざるを得ない。
In recent years, the degree of integration of semiconductor devices has continued to increase year by year, but the size of the elements cannot be increased, so the size of the constituent elements must inevitably be reduced.

素子の大きさが小さくなるに伴い、例えばメモリーデバ
イスを考えた時、メモリとして蓄えられる電荷量は小さ
くなってくる。このため、素子、例えばMOSFETに
おいて動作待機の場合にリークが生じたりすると、せっ
かく蓄えた情報としての電荷がいとも容易く失われてし
まう。これを防止するために例えばグイナミソク(Dy
namic)RAM等ではリフレッシュと言う情報保持
の為の動作を行っている。しかし、リーク電流が大き過
ぎた場合、リフレッシュ不良という、リフレッシュ動作
によってもメモリ情報が保持できなくなる場合がある。
As the size of an element becomes smaller, the amount of charge that can be stored as a memory becomes smaller, for example when considering a memory device. For this reason, if a leak occurs in an element, for example, a MOSFET, when it is on standby, the stored charge as information is easily lost. To prevent this, for example,
(namic) RAM and the like perform an operation called refresh to retain information. However, if the leakage current is too large, a refresh failure may occur, where memory information cannot be retained even by a refresh operation.

これは、現在量産されるデバイスでも既に起こっている
ことである。特にこれから素子の微細化が進むと、MO
S F ETのソース、ドレインの接合深さは浅くなる
。この場合、PN接合によって形成される空乏層は接合
内部へ侵入し、これによって接合内部にある接合形成時
の欠陥や汚染等によってリークが生じるという最大原因
にもなり得る。なお、PN接合が深い場合にも接合内部
への空乏層の侵入はありえる。しかし、PN接合が深い
場合は「深い」ためにその影響は表だって現れることが
なかったに過ぎない。
This is already happening with devices that are currently being mass-produced. In particular, as device miniaturization progresses, MO
The junction depth of the source and drain of the SFET becomes shallow. In this case, the depletion layer formed by the PN junction invades into the inside of the junction, and this can become the biggest cause of leakage due to defects or contamination during the formation of the junction inside the junction. Note that even when the PN junction is deep, the depletion layer may invade into the inside of the junction. However, in the case where the PN junction is deep, because it is "deep", its influence does not appear at all.

すなわち、製造プロセスに汚染を混入させないことが重
要であるが、混入してしまった場合のことを考えなけれ
ばならず、特に接合形成時のゲッタリングを行うことが
できる半導体装置の製造方法が要求されている。
In other words, it is important not to introduce contamination into the manufacturing process, but it is necessary to consider what would happen if contamination does occur, and in particular, there is a need for a semiconductor device manufacturing method that can perform gettering during junction formation. has been done.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第5図は従来の半導体装置の製造方法を説明する図であ
る。図示例の製造方法はMO3)ランジスタの製造方法
に適用させることができる。第5図において、31はS
i等からなり例えばn型の基板、32はSing等から
なるシリコン酸化膜、33は5isNa等からなるシリ
コン窒化膜、33aはシリコン窒化膜33がパターニン
グされ形成されたマスク、34はシリコン窒化膜33に
形成された開口部、35はチャネルストッパ、36はS
 i O,等からなるフィールド酸化膜、37はソース
/ドレイン拡散層等となる拡散層、38はSin、膜3
8a及びBPSG膜38b等からなる層間絶縁膜、39
は層間絶縁膜38に形成されたコンタクトホール、40
はコンタクトホール39を介して拡散層37とコンタク
トされるAI!等からなる配線層である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a conventional method of manufacturing a semiconductor device. The illustrated manufacturing method can be applied to a method of manufacturing MO3) transistors. In Figure 5, 31 is S
32 is a silicon oxide film made of Sing etc., 33 is a silicon nitride film made of 5isNa etc., 33a is a mask formed by patterning the silicon nitride film 33, and 34 is a silicon nitride film 33. 35 is a channel stopper, 36 is S
37 is a diffusion layer that becomes a source/drain diffusion layer, etc.; 38 is a film of Sin;
8a, an interlayer insulating film 39 consisting of a BPSG film 38b, etc.
40 is a contact hole formed in the interlayer insulating film 38;
is in contact with the diffusion layer 37 through the contact hole 39! It is a wiring layer consisting of etc.

次に、その製造方法について説明する。Next, the manufacturing method will be explained.

まず、第5図(a)に示すn型のSi基板31を用い、
第5図(b)に示すように、例えば熱酸化により基板3
1を酸化してシリコン酸化膜32を形成した後、第5図
(c)に示すように、例えばCVD法によりシリコン酸
化膜32上にSi3N、を堆積してシリコン窒化膜33
を形成する。
First, using an n-type Si substrate 31 shown in FIG. 5(a),
As shown in FIG. 5(b), the substrate 3 is removed by thermal oxidation, for example.
After oxidizing 1 to form a silicon oxide film 32, as shown in FIG.
form.

次に、第5図(d)に示すように、例えばRIEにより
素子領域のみ残るようにシリコン窒化膜33を選択的に
エツチングしてフィールド酸化膜形成用のマスク33a
を形成するとともに、シリコン酸化膜32が露出された
開口部34を形成した後、例えばPのイオン注入により
マスク33aを用い開口部34を介して基板31内にP
を導入してチャネルストンパ35を形成する。
Next, as shown in FIG. 5(d), the silicon nitride film 33 is selectively etched by RIE, for example, so that only the element region remains, and a mask 33a for forming a field oxide film is etched.
After forming an opening 34 in which the silicon oxide film 32 is exposed, for example, P is implanted into the substrate 31 through the opening 34 using a mask 33a by ion implantation of P.
is introduced to form the channel stopper 35.

次に、第5図(e)に示すように、熱酸化によりマスク
33aを用い基板31を選択酸化してフィールド酸化膜
36を形成する。
Next, as shown in FIG. 5(e), the field oxide film 36 is formed by selectively oxidizing the substrate 31 by thermal oxidation using the mask 33a.

次に、第5図(f)に示すように、例えばウェットエツ
チングにより5isN、からなるマスク3a及びシリコ
ン酸化膜32を除去する。
Next, as shown in FIG. 5(f), the mask 3a made of 5isN and the silicon oxide film 32 are removed by, for example, wet etching.

次に、第5図(g)に示すように、例えばBF8.10
 KeV、1×10夏s(J −”のイオン注入により
基板31内にBF2を導入してソース/ドレイン拡散層
となる拡散層37を形成する。
Next, as shown in FIG. 5(g), for example, BF8.10
BF2 is introduced into the substrate 31 by ion implantation of KeV, 1×10 s (J − ”) to form a diffusion layer 37 that becomes a source/drain diffusion layer.

次に、第5図(h)に示すように、例えばCVD法によ
り全面にSing、BPSGを順次堆積してSin、膜
38a及びBPSG膜38bからナル層間絶縁膜38を
形成する。そして、例えばRIEによりBPSG膜38
b及びSin、膜38aからなる層間絶縁膜38を選択
的にエツチングして拡散層37が露出されたコンタクト
ホール39を形成した後、コンタクトホール39を介し
て拡散層37とコンタクトを取るようにA1からなる配
線層40を形成することにより、第5図(i)に示すよ
うなコンタクトホール39を介して拡散層37とコンタ
クトされた配線層40構造を得ることができる。
Next, as shown in FIG. 5H, a null interlayer insulating film 38 is formed from the Sin film 38a and the BPSG film 38b by sequentially depositing Sing and BPSG on the entire surface by, for example, the CVD method. Then, for example, by RIE, the BPSG film 38 is
After selectively etching the interlayer insulating film 38 consisting of the film 38a and the film 38a to form a contact hole 39 in which the diffusion layer 37 is exposed, a layer A1 is etched to make contact with the diffusion layer 37 through the contact hole 39. By forming the wiring layer 40, a structure of the wiring layer 40 in which the diffusion layer 37 is contacted through the contact hole 39 as shown in FIG. 5(i) can be obtained.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記した従来の半導体装置の製造方法では、特に近時の
微細化の要求、即ちソース/ドレインの接合深さを浅く
する要求に応えるためにソース/ドレイン拡散層となる
拡散層37を、例えば10 KeVという低エネルギー
でBF、をイオン注入することにより形成していたが、
拡散層37を浅く形成しようとするとフィールド酸化膜
36エツジ部に集まり易い欠陥によるリークが生じ易く
なるという問題があった。このようにリークが生じ易く
なると、メモリ素子のキャパシタに貯えられた情報とな
る電荷がいとも容品く失われてしまうため、より多くの
りフレッシュ動作をしなければならなかった。
In the conventional semiconductor device manufacturing method described above, in order to meet the recent demand for miniaturization, that is, the demand for shallower source/drain junction depths, the diffusion layer 37, which becomes the source/drain diffusion layer, is, for example, It was formed by ion implantation of BF at low energy of KeV,
If an attempt is made to form the diffusion layer 37 shallowly, there is a problem in that leakage is likely to occur due to defects that tend to gather at the edge portion of the field oxide film 36. If leakage is likely to occur in this way, the charge representing information stored in the capacitor of the memory element is easily lost, so more refresh operations have to be performed.

また、拡散層を浅く形成する従来技術としては、カーボ
ン(C)またはアルゴン(Ar)イオン、あるいはH’
  (プロトン)を予めSi基板に注入して基板にアモ
ルファス化された領域を形成し、その領域内に拡散層を
形成するという方法が挙げられるが、カーボン、Arを
Si基板に注入する場合は、ソース/ドレインとなる拡
散層の抵抗が高くなってしまうという問題があり、また
H゛による場合は熱処理が入るとH゛がすぐ抜けてしま
い、拡散層を浅く形成するのが困難であるという問題が
あった。
In addition, conventional techniques for forming a shallow diffusion layer include carbon (C) or argon (Ar) ions, or H'
One method is to inject (protons) into a Si substrate in advance to form an amorphous region on the substrate and form a diffusion layer within that region, but when carbon or Ar is injected into the Si substrate, There is a problem in that the resistance of the diffusion layer that becomes the source/drain becomes high, and in the case of using H, H quickly escapes when heat treatment is applied, making it difficult to form a shallow diffusion layer. was there.

そこで本発明は、ソース/ドレインとなる拡散層を浅く
形成する際、フィールド酸化膜エツジ部に集まり昌い欠
陥によるリークを生じ難くすることができ、かつ拡散層
の抵抗を上昇させることなく熱処理が入っても拡散層を
浅く安定に形成することができる半導体装置の製造方法
を捉供することを目的としている。
Therefore, the present invention makes it possible to make it difficult to cause leakage due to defects that gather at the edge of the field oxide film when forming a shallow diffusion layer to serve as a source/drain, and to perform heat treatment without increasing the resistance of the diffusion layer. The object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device that can stably form a shallow diffusion layer even if the diffusion layer is mixed.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

第1の発明による半導体装置の製造方法は上記目的達成
のため、半導体基板に該基板の構成物質からなるイオン
を注入して結晶格子が乱された領域を形成する工程と、
次いで、該結晶格子が乱された領域よりも該基板表面か
ら深い領域にイオンを注入して拡散層を形成する工程と
、次いで、該基板を熱処理することにより該拡散層の活
性化を行うとともに、該結晶格子が乱された領域を再結
晶化させる工程とを含むものである。
In order to achieve the above object, a method for manufacturing a semiconductor device according to a first aspect of the invention includes a step of implanting ions made of a constituent material of the substrate into a semiconductor substrate to form a region in which the crystal lattice is disordered;
Next, a step of implanting ions into a region deeper from the surface of the substrate than the region where the crystal lattice is disturbed to form a diffusion layer, and then activating the diffusion layer by heat treating the substrate. , recrystallizing the region in which the crystal lattice is disturbed.

第2の発明による半導体装置の製造方法は上記目的達成
のため、半導体基板にイオンを注入して拡散層を形成す
る工程と、次いで、該拡散層よりも該基板表面から浅い
領域に該基板の構成物質からなるイオンを注入して結晶
格子が乱された領域を形成する工程と、次いで、該基板
を熱処理することにより該拡散層の活性化を行うととも
に、該結晶格子が乱された領域を再結晶化させる工程と
を含むものである。
In order to achieve the above object, a method for manufacturing a semiconductor device according to a second aspect of the invention includes a step of implanting ions into a semiconductor substrate to form a diffusion layer, and then forming a region of the substrate shallower than the diffusion layer from the surface of the substrate. A step of implanting ions of a constituent material to form a region in which the crystal lattice is disordered, and then activating the diffusion layer by heat-treating the substrate and forming a region in which the crystal lattice is disordered. This includes a step of recrystallization.

本発明に係る半導体基板にはSi等が挙げられ、基板構
成物質からなるイオンにはSiイオンが挙げられ、また
、拡散層を形成するためのイオンにはBF、イオンが挙
げられる。
Examples of the semiconductor substrate according to the present invention include Si, ions of the substrate constituent material include Si ions, and ions for forming the diffusion layer include BF and ions.

本発明において、結晶格子が乱された領域を形成すると
は、少な(とも結晶格子が乱された領域を形成する場合
であればよく、アモルファス化された領域を形成する場
合であってもよい。
In the present invention, forming a region in which the crystal lattice is disordered may mean forming a region in which the crystal lattice is disordered, or may be in the case of forming an amorphous region.

〔作用〕[Effect]

本発明では、第1図に示すように、拡散層8内にアモル
ファス化された領域7を形成するようにしたため、第2
図(a)に示すX部の如く拡散層8内にアモルファス/
クリスタル界面が存在することになる。そして、この状
態で熱処理が加わると、アモルファス/クリスタル界面
を出発点として再結晶化が始まる。この時、アモルファ
ス/クリスタル界面が荒れているため、第2図(b)に
示す矢印Yの如く、その界面に基板1表面から浅い領域
にある不純物をゲッタリングすることができる。このた
め、熱処理後はその界面に欠陥を残すことができる。
In the present invention, as shown in FIG. 1, since the amorphous region 7 is formed in the diffusion layer 8, the second
As shown in the X part shown in FIG.
A crystal interface will exist. When heat treatment is applied in this state, recrystallization starts from the amorphous/crystal interface. At this time, since the amorphous/crystal interface is rough, impurities present in a shallow region from the surface of the substrate 1 can be gettered at the interface as indicated by arrow Y shown in FIG. 2(b). Therefore, defects can remain at the interface after heat treatment.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained based on the drawings.

第1図〜第3図は本発明に係る半導体装置の製造方法の
一実施例を説明する図であり、第1図は一実施例の製造
方法を説明する図、第2図及び第3図は一実施例の効果
を説明する図である。これらの図において、■はSi等
からなり、例えばn型(100) 1Ω国の基板、2は
SiO□等からなるシリコン酸化膜、3はSi3N、等
からなるシリコン窒化膜、3aはシリコン窒化膜3がバ
ターニングされ形成されたマスク、4はシリコン窒化膜
3に形成された開口部、5はチャネルストッパ、6はS
 i 02等からなるフィールド酸化膜、7は基板lに
形成されたアモルファス化された領域、8はソース/ド
レインとなる拡散層、9はBPSG膜9b及びSin、
膜9a等からなる層間絶縁膜、10は層間絶縁膜9に形
成されたコンタクトホール、11は層間絶縁膜9を介し
て拡散層8とコンタクトをされるA1等からなる配線層
である。
1 to 3 are diagrams for explaining an embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, FIG. 1 is a diagram for explaining the method for manufacturing a semiconductor device according to the embodiment, and FIGS. FIG. 2 is a diagram illustrating the effects of one embodiment. In these figures, ■ is a substrate made of Si, etc., for example, an n-type (100) 1Ω substrate, 2 is a silicon oxide film made of SiO□, etc., 3 is a silicon nitride film made of Si3N, etc., and 3a is a silicon nitride film. 3 is a mask formed by patterning, 4 is an opening formed in silicon nitride film 3, 5 is a channel stopper, and 6 is S
7 is an amorphous region formed on the substrate l, 8 is a diffusion layer that becomes a source/drain, 9 is a BPSG film 9b and a Sin,
10 is a contact hole formed in the interlayer insulating film 9, and 11 is a wiring layer made of A1 etc. which is in contact with the diffusion layer 8 through the interlayer insulating film 9.

次に、その製造方法について説明する。Next, the manufacturing method will be explained.

まず、第1図(a)に示すn型(100) 1ΩlのS
j基板1を用い、第1図(b)に示すように、例えば熱
酸化(CVD法でもよい)により基板1を酸化して膜厚
が例えば200人のシリコン酸化膜2を形成した後、第
1図(c)に示すように、例えばCVD法によりシリコ
ン酸化膜2上にSi。
First, the n-type (100) 1Ωl S shown in Figure 1(a)
Using the substrate 1, as shown in FIG. 1(b), after oxidizing the substrate 1 by, for example, thermal oxidation (CVD method may also be used) to form a silicon oxide film 2 having a thickness of, for example, 200, As shown in FIG. 1(c), Si is deposited on the silicon oxide film 2 by, for example, the CVD method.

N4を堆積して膜厚が例えば1500人のシリコン窒化
膜3を形成する。
A silicon nitride film 3 having a thickness of, for example, 1,500 wafers is formed by depositing N4.

次に、第1図(d)に示すように、例えばRIEにより
素子領域のみ残るようにシリコン窒化膜3を選択的にエ
ツチングしてフィールド酸化膜形成用のマスク3aを形
成するとともに、シリコン酸化膜2が露出された開口部
4を形成した後、例えばP、40 KeV、2XIQ”
cn−”のイオン注入によりマスク3aを用いて開口部
4を介して基板1にPを導入してチャネルストッパ5を
形成する。
Next, as shown in FIG. 1(d), the silicon nitride film 3 is selectively etched by RIE, for example, so that only the element region remains, thereby forming a mask 3a for forming a field oxide film, and After forming an opening 4 in which 2 is exposed, e.g. P, 40 KeV, 2XIQ"
P is introduced into the substrate 1 through the opening 4 using the mask 3a by ion implantation of cn-'' to form the channel stopper 5.

次に、第1図(e)に示すように、スチーム酸化により
マスク3aを用いて開口部4を介して基板1を選択酸化
して膜厚が例えば3000人のフィールド酸化膜6を形
成する。
Next, as shown in FIG. 1(e), the substrate 1 is selectively oxidized by steam oxidation using the mask 3a through the opening 4 to form a field oxide film 6 having a thickness of, for example, 3000.

次に、第1図(f)に示すように、例えばウェットエツ
チングによりSi、N4からなるマスク3a及びシリコ
ン酸化膜2を除去する。
Next, as shown in FIG. 1(f), the mask 3a made of Si and N4 and the silicon oxide film 2 are removed by, for example, wet etching.

次に、第1図(g)に示すように、例えばSi、20 
KeV、5X10”国−2のイオン注入により基板lに
Siイオンを注入してアモルファス化された領域7を形
成する。
Next, as shown in FIG. 1(g), for example, Si, 20
Si ions are implanted into the substrate 1 by KeV, 5×10” ion implantation to form an amorphous region 7.

次に、第1図(h)に示すように、例えばBF2.10
 KeV、 I XIO”am−”のイオン注入により
アモルファス化された領域7よりも基板1表面から深い
領域にBP、イオンを注入して拡散層8を形成する。
Next, as shown in FIG. 1(h), for example, BF2.10
A diffusion layer 8 is formed by implanting BP and ions into a region deeper from the surface of the substrate 1 than the region 7 which has been made amorphous by the ion implantation of KeV, IXIO "am-".

次に、第1図(i)に示すように、例えばCVD法によ
り全面にSiO□、BPSGを順次堆積して膜厚が例え
ば2000人のSiO□膜9a及び膜厚が例えば500
0人のBPSG膜9bからなる眉間絶縁膜9を形成した
後、例えば850℃、50分の熱処理により拡散層8の
活性化を行うとともに、アモルファス化された領域7を
再結晶化させる。この時、眉間絶縁膜9のリフローも行
われる。
Next, as shown in FIG. 1(i), SiO□ and BPSG are sequentially deposited on the entire surface by, for example, the CVD method to form a SiO□ film 9a with a thickness of, for example, 2000, and a SiO□ film 9a with a thickness of, for example, 500.
After forming the glabellar insulating film 9 made of the BPSG film 9b, the diffusion layer 8 is activated by heat treatment at, for example, 850° C. for 50 minutes, and the amorphous region 7 is recrystallized. At this time, the glabellar insulating film 9 is also reflowed.

そして、例えばRIEによりBPSG膜9b及びS i
 O,膜9aからなる眉間絶縁膜9を選択的にエツチン
グして拡散層8が露出されたコンタクトホールエ0を形
成した後、コンタクトホール10を介して拡散層8とコ
ンタクトを取るようにAlからなる配線層11を形成す
ることにより、第1図(j)に示すようなコンタクトホ
ールlOを介して拡散層8とコンタクトされた配線層1
1構造を得ることができる。
Then, the BPSG film 9b and Si
After selectively etching the glabella insulating film 9 consisting of O, film 9a to form a contact hole E0 in which the diffusion layer 8 is exposed, a layer of aluminum is etched so as to make contact with the diffusion layer 8 through the contact hole 10. By forming the wiring layer 11, the wiring layer 1 is contacted with the diffusion layer 8 through the contact hole lO as shown in FIG. 1(j).
1 structure can be obtained.

すなわち、上記実施例では、Si基板lに基板1の構成
物質からなるSiイオンを注入しアモルファス化された
領域7を形成し、アモルファス化された領域7よりも基
板1表面から深い領域にBF2イオンを注入し、熱処理
することにより拡散層8を形成するとともに、アモルフ
ァス化された領域7を再結晶化させている。このように
、拡散層s内にアモルファス化された領域7を形成する
ようにしたため、第2図(a)に示すX部の如く拡散層
8内にアモルファス/クリスタル界面が存在することに
なる。そして、この状態で熱処理が加わると、アモルフ
ァス/クリスタル界面を出発点として再結晶化が始まる
。この時、アモルファス/クリスタル界面が荒れている
ため、第2図(b)に示す矢印Yの如く、その界面に基
板、1表面から浅い領域にある不純物をゲッタリングす
ることができる。このため、熱処理後はその界面に欠陥
を残すことができる。
That is, in the above embodiment, Si ions made of the constituent material of the substrate 1 are implanted into the Si substrate 1 to form an amorphous region 7, and BF2 ions are implanted in a region deeper from the surface of the substrate 1 than the amorphous region 7. By injecting and heat-treating, the diffusion layer 8 is formed, and the amorphous region 7 is recrystallized. Since the amorphous region 7 is thus formed in the diffusion layer s, an amorphous/crystal interface exists in the diffusion layer 8 as shown in the X section shown in FIG. 2(a). When heat treatment is applied in this state, recrystallization starts from the amorphous/crystal interface. At this time, since the amorphous/crystal interface is rough, impurities present in a shallow region from the surface of the substrate can be gettered at the interface, as indicated by arrow Y shown in FIG. 2(b). Therefore, defects can remain at the interface after heat treatment.

したがって、拡散層8を浅く形成する際、基板1表面か
ら浅い領域にある不純物を拡散層8内の空乏層の届かな
い所(アモルファス/クリスタル界面)で捕獲すること
ができるため、第3図(a)に示す従来のBF、イオン
のみを打ち込んだ場合よりも第3図(b)に示す如く 
(フィールド酸化膜6エソジ部に集まり易い欠陥による
)リークを生じ難くすることができる。なお、接合深さ
は共に0.13μmであり、拡散層8の抵抗値は共に3
00Ω/口であり、従来のカーボン、ArをSi基板に
注入する場合のような拡散層8の抵抗の上昇はなく、し
かも従来のH゛のような熱処理が入ることによる不純物
(BFz、Si)の抜けがなく、拡散層8を浅く安定に
形成することができる。
Therefore, when the diffusion layer 8 is formed shallowly, impurities present in a shallow region from the surface of the substrate 1 can be captured in a place (amorphous/crystal interface) out of the reach of the depletion layer in the diffusion layer 8. As shown in Figure 3(b), compared to the conventional BF shown in a), when only ions were implanted,
It is possible to make it difficult to cause leakage (due to defects that tend to gather in the oxide portion of the field oxide film 6). Note that the junction depth is 0.13 μm in both cases, and the resistance value of the diffusion layer 8 is 3 in both cases.
00 Ω/hole, and there is no increase in the resistance of the diffusion layer 8 as in the case of conventional implantation of carbon or Ar into a Si substrate, and there is no increase in the resistance of the diffusion layer 8, unlike in the case of conventional implantation of carbon or Ar into a Si substrate. There is no dropout, and the diffusion layer 8 can be formed shallowly and stably.

なお、上記実施例では、アモルファス化された領域7を
形成した後に拡散層8を形成する場合について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、第4図(
a)、(b)に示すように、拡散層8を形成した後にア
モルファス化された領域7を形成する場合であってもよ
く、この場合も上記実施例と同様熱処理することにより
拡散層8の活性化とアモルファス化された領域7の再結
晶化を同時に行う。
In the above embodiment, the case where the diffusion layer 8 is formed after forming the amorphous region 7 has been described, but the present invention is not limited to this, and as shown in FIG.
As shown in a) and (b), the amorphous region 7 may be formed after the diffusion layer 8 is formed, and in this case as well, the diffusion layer 8 is heated by heat treatment as in the above embodiment. Activation and recrystallization of the amorphous region 7 are performed simultaneously.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、ソース/ドレインとなる拡散層を浅く
形成する際、フィールド酸化膜エツジ部に集まり易い欠
陥によるリークを生じ難くすることができ、かつ拡散層
の抵抗を上昇させることなく熱処理が入っても拡散層を
浅く安定に形成することができるという効果がある。
According to the present invention, when forming a shallow diffusion layer to serve as a source/drain, it is possible to make it difficult to cause leakage due to defects that tend to accumulate at the edge of a field oxide film, and heat treatment can be performed without increasing the resistance of the diffusion layer. This has the effect that a shallow and stable diffusion layer can be formed even if the diffusion layer is mixed.

第1図は一実施例の製造方法を説明する図、第2図及び
第3図は一実施例の効果を説明する図、 第4図は他の実施例の製造方法を説明する図、第5図は
従来例の製造方法を説明する図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining the manufacturing method of one embodiment, FIGS. 2 and 3 are diagrams for explaining the effects of one embodiment, FIG. 4 is a diagram for explaining the manufacturing method of another embodiment, and FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating a conventional manufacturing method.

1・・・・・・基板、 7・・・・・・アモルファス化された領域、8・・・・
・・拡散層。
1...Substrate, 7...Amorphous region, 8...
...Diffusion layer.

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

第1図〜第3図は本発明に係る半導体装置の製造方法の
一実施例を説明する図であり、一実施例の効果を説明す
る図 第2@ 第 図 供給電圧(V) (a) 供給電圧(V) (b) 一実施例の効果を説明する図 第3図 他の実施例の製造方法を説明する図 第4図 第 す 凶
1 to 3 are diagrams for explaining one embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining the effects of one embodiment. Supply voltage (V) (a) Supply voltage (V) (b) Figure 3 for explaining the effects of one embodiment Figure 4 for explaining the manufacturing method of another embodiment

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)半導体基板(1)に該基板(1)の構成物質から
なるイオンを注入して結晶格子が乱された領域(7)を
形成する工程と、 次いで、該結晶格子が乱された領域(7)よりも該基板
(1)表面から深い領域にイオンを注入して拡散層(8
)を形成する工程と、 次いで、該基板(1)を熱処理することにより該拡散層
(8)の活性化を行うとともに、該結晶格子が乱された
領域(7)を再結晶化させる工程とを含むことを特徴と
する半導体装置の製造方法。
(1) A step of implanting ions made of a constituent material of the substrate (1) into the semiconductor substrate (1) to form a region (7) in which the crystal lattice is disordered, and then a region in which the crystal lattice is disordered. Ions are implanted into a region deeper from the surface of the substrate (1) than in the diffusion layer (8).
), and then heat-treating the substrate (1) to activate the diffusion layer (8) and recrystallize the region (7) in which the crystal lattice is disturbed. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
(2)半導体基板(1)にイオンを注入して拡散層(8
)を形成する工程と、 次いで、該拡散層(8)よりも該基板(1)表面から浅
い領域に該基板(1)の構成物質からなるイオンを注入
して結晶格子が乱された領域(7)を形成する工程と、 次いで、該基板(1)を熱処理することにより該拡散層
(8)の活性化を行うとともに、該結晶格子が乱された
領域(7)を再結晶化させる工程とを含むことを特徴と
する半導体装置の製造方法。
(2) Ions are implanted into the semiconductor substrate (1) and the diffusion layer (8
), and then implanting ions made of a constituent material of the substrate (1) into a region shallower from the surface of the substrate (1) than the diffusion layer (8) to form a region in which the crystal lattice is disturbed ( 7), and then activating the diffusion layer (8) by heat-treating the substrate (1) and recrystallizing the region (7) in which the crystal lattice is disturbed. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6051460A (en) * 1997-11-12 2000-04-18 Advanced Micro Devices, Inc. Preventing boron penetration through thin gate oxide of P-channel devices by doping polygate with silicon

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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