JPH05235023A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JPH05235023A
JPH05235023A JP3911992A JP3911992A JPH05235023A JP H05235023 A JPH05235023 A JP H05235023A JP 3911992 A JP3911992 A JP 3911992A JP 3911992 A JP3911992 A JP 3911992A JP H05235023 A JPH05235023 A JP H05235023A
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JP
Japan
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gate electrode
polycrystalline silicon
oxide film
semiconductor substrate
drain
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JP3911992A
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Inventor
Toshiaki Umemoto
利明 梅本
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Matsushita Electronics Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To enhance the hot carrier resisting property of a MIS type field-effect transistor. CONSTITUTION:A polycrystalline silicon side wall 21 is arranged on both sides of a gate electrode 8 which is composed of polycrystalline silicon through the intermediary of a silicon oxide film 20. A high density N-type diffusion region 23 is formed on the above-mentioned polycrystalline silicon side wall 21. On this region, a drain high density N-type diffusion region 22 and a low density N-type diffusion region 19 and a P-type silicon substrate 16 are connected. As a result, a gate electric field works on the side face part of the gate electrode 18 in the silicon oxide film 20, and the depletion layer, generated by the implantation and capture of electrons in the silicon oxide film 20 on the interface between the polycrystalline silicon side wall 21 and the silicon oxide film 20, can be removed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はホットキャリア耐性に優
れたMIS型電界効果トランジスタの素子構造およびそ
の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an element structure of a MIS field effect transistor having excellent hot carrier resistance and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年MIS型半導体集積回路のトランジ
スタのゲート長が短くなるに従い、ドレイン近傍の高電
界により発生するホットキャリアによるトランジスタの
特性劣化が大きな問題となってきた。この問題に対する
対策としてゲート長が1μm程度以下のMISトランジ
スタのドレインにはLDD構造(ライトリー ドープト
ドレイン Lightly Doped Drain 構造)が採用され
るのが一般となった。
2. Description of the Related Art As the gate length of a transistor in a MIS type semiconductor integrated circuit becomes shorter in recent years, deterioration of transistor characteristics due to hot carriers generated by a high electric field near the drain has become a serious problem. As a countermeasure against this problem, it has become common to use an LDD structure (Lightly Doped Drain structure) for the drain of a MIS transistor having a gate length of about 1 μm or less.

【0003】図3は従来のLDD構造の典型的なMIS
トランジスタの断面構造である。図3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、4は側
壁酸化膜、5は濃度の低いドレイン拡散層、6はドレイ
ン拡散層である。
FIG. 3 shows a typical MIS having a conventional LDD structure.
It is a cross-sectional structure of a transistor. In FIG. 3, 1 is a semiconductor substrate, 2 is a gate oxide film, 3 is a gate electrode, 4 is a sidewall oxide film, 5 is a low concentration drain diffusion layer, and 6 is a drain diffusion layer.

【0004】このLDD構造MISトランジスタの特徴
は、たとえばNチャンネルMISトランジスタの場合、
図3において濃度の低いドレイン層(nマイナス領域)
5を、ゲート酸化膜2および側壁酸化膜4内のゲート電
極3の側方で、ドレイン拡散層6に接して設けることに
より、ドレイン近傍に発生する電界の大きさを低減する
ことにある(参考文献:「マイクロデバイセズ」日経マ
グロウヒル社刊、1983年8月22日号)。
The feature of this LDD structure MIS transistor is that, for example, in the case of an N-channel MIS transistor,
In FIG. 3, the drain layer with a low concentration (n minus region)
5 is provided on the side of the gate electrode 3 in the gate oxide film 2 and the sidewall oxide film 4 and in contact with the drain diffusion layer 6 to reduce the magnitude of the electric field generated in the vicinity of the drain (reference. Reference: "Micro Devices," published by Nikkei McGraw-Hill, August 22, 1983).

【0005】次に従来のLDD構造MISトランジスタ
の典型的な製造方法を図4をもちいて説明する。図4に
おいて7は半導体基板、8はゲート酸化膜、9はゲート
電極、10は注入される燐イオン、11は濃度の低いド
レイン拡散層、12はCVDシリコン酸化膜層、13は
側壁酸化膜、14は注入されるひ素イオン、15はドレ
イン拡散層である。
Next, a typical manufacturing method of the conventional LDD structure MIS transistor will be described with reference to FIG. In FIG. 4, 7 is a semiconductor substrate, 8 is a gate oxide film, 9 is a gate electrode, 10 is phosphorus ions to be implanted, 11 is a low concentration drain diffusion layer, 12 is a CVD silicon oxide film layer, 13 is a sidewall oxide film, 14 is an implanted arsenic ion, and 15 is a drain diffusion layer.

【0006】図4(a)において、ゲート電極9を形成
した後、このゲート電極9をマスクとして燐イオン10
をイオン注入して濃度の低いドレイン拡散層11を形成
する。次に図4(b)のように半導体基板主面にCVD
法によりシリコン酸化膜層12を形成し、ついで図4
(c)のように前記のシリコン酸化膜層12を異方性ド
ライエッチング技術を用いてエッチバックし、ゲート電
極9の側部に側壁酸化膜13を形成する。引き続いて前
記側壁酸化膜13をマスクとしてひ素イオン14をイオ
ン注入してドレイン拡散層15を形成する。このように
してゲート電極9とドレイン拡散層15の間の側壁酸化
膜13の下部にドレイン近傍の電界を緩和するための濃
度の低いドレイン拡散領域11が形成される。
In FIG. 4A, after the gate electrode 9 is formed, phosphorus ions 10 are used with the gate electrode 9 as a mask.
Is ion-implanted to form the drain diffusion layer 11 having a low concentration. Next, as shown in FIG. 4B, CVD is performed on the main surface of the semiconductor substrate.
The silicon oxide film layer 12 is formed by the method of FIG.
As shown in (c), the silicon oxide film layer 12 is etched back by using an anisotropic dry etching technique to form a sidewall oxide film 13 on the side portion of the gate electrode 9. Subsequently, arsenic ions 14 are ion-implanted using the sidewall oxide film 13 as a mask to form a drain diffusion layer 15. In this way, the drain diffusion region 11 having a low concentration for relaxing the electric field near the drain is formed under the sidewall oxide film 13 between the gate electrode 9 and the drain diffusion layer 15.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】前述の従来のLDD構
造のMISトランジスタは通常のドレイン構造のMIS
トランジスタと比較してドレイン近傍の電界を緩和しト
ランジスタの劣化を引き起こすホットキャリアの発生を
抑える働きを持つ。しかし近年この従来のLDD構造の
MISトランジスタに特有の劣化現象が発見された(参
考文献:武田英次著「ホットキャリア効果」日経マグロ
ウヒル社刊、121頁、昭和62年)。すなわち従来の
LDD構造のMISトランジスタにおいては電界が比較
的強い領域が濃度が低いドレイン拡散層全体に広がるた
め、インパクトアイオニゼーションによるホットキャリ
アがゲート電極下にない側壁酸化膜下の濃度が低いドレ
イン拡散層領域でも発生し、例えばNチャンネルトラン
ジスタの場合には電子が側壁酸化膜中に注入・捕獲さ
れ、濃度が低いドレイン拡散層領域(nマイナス領域)
をピンチオフする。このためNチャンネルトランジスタ
の場合にはGmの劣化が引き起こされる。
The conventional LDD structure MIS transistor described above is a normal drain structure MIS transistor.
Compared with the transistor, it has a function of suppressing the electric field near the drain and suppressing the generation of hot carriers that cause the deterioration of the transistor. However, in recent years, a deterioration phenomenon peculiar to the conventional MIS transistor having the LDD structure has been discovered (reference document: Eiji Takeda, "Hot Carrier Effect", Nikkei McGraw-Hill, p. 121, 1987). That is, in the conventional MIS transistor having the LDD structure, the region where the electric field is relatively strong spreads over the entire low-concentration drain diffusion layer, so that hot carriers due to impact ionization do not exist under the gate electrode. It also occurs in the diffusion layer region, and in the case of an N-channel transistor, for example, electrons are injected and trapped in the sidewall oxide film, and the concentration is low in the drain diffusion layer region (n minus region).
To pinch off. Therefore, in the case of an N-channel transistor, Gm is deteriorated.

【0008】本発明の目的はこのような従来のLDD構
造のMISトランジスタが有する問題点を解決すること
にある。
An object of the present invention is to solve the problems of the conventional MIS transistor having the LDD structure.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
濃度の低いドレイン拡散層を持つLDD構造のMIS型
電界効果トランジスタのゲート電極側部に、ゲート電極
とは電気的に絶縁され、かつドレイン領域とは電気的に
接続してドレイン領域と同じ導電型の不純物を添加され
た多結晶シリコン側壁を持つ構造を有する。
The semiconductor device of the present invention comprises:
On the side of the gate electrode of the MIS field effect transistor of LDD structure having a low concentration drain diffusion layer, it is electrically insulated from the gate electrode and electrically connected to the drain region and has the same conductivity type as the drain region. It has a structure having a side wall of polycrystalline silicon doped with.

【0010】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
一導電型の半導体基板上にゲート電極を形成する工程
と、前記ゲート電極をマスクとして前記半導体基板に前
記半導体基板とは反対導電型の不純物イオンを注入する
工程と、前記工程に引き続き前記ゲート電極の側部に絶
縁膜を形成する工程と、前記工程に引き続きドレイン領
域を形成する領域において半導体基板を露呈させる工程
と、前記工程に引き続き半導体基板主面上に前記半導体
基板と反対の導電型不純物を添加した多結晶シリコン膜
層を形成する工程と、前記多結晶シリコン膜層をエッチ
バックすることにより前記ゲート電極側部に多結晶シリ
コン側壁を形成する工程と、前記ゲート電極および多結
晶シリコン側壁をマスクとして前記半導体基板にソース
・ドレイン形成のイオン注入を行う工程とを有する。
The semiconductor device manufacturing method of the present invention is
A step of forming a gate electrode on a semiconductor substrate of one conductivity type; a step of implanting impurity ions of a conductivity type opposite to that of the semiconductor substrate into the semiconductor substrate using the gate electrode as a mask; A step of forming an insulating film on a side of the semiconductor substrate, a step of exposing the semiconductor substrate in a region where a drain region is to be formed subsequent to the step, and a conductivity type impurity opposite to the semiconductor substrate on the main surface of the semiconductor substrate subsequent to the step. A step of forming a polycrystalline silicon film layer added with, a step of forming a polycrystalline silicon side wall on the side portion of the gate electrode by etching back the polycrystalline silicon film layer, the gate electrode and the polycrystalline silicon side wall. Is used as a mask to perform ion implantation for source / drain formation on the semiconductor substrate.

【0011】[0011]

【作用】本発明においては、低濃度ドレイン拡散層上部
にドレインとは電気的に接続した多結晶シリコン側壁を
設ける。従って低濃度ドレイン拡散層領域で発生するイ
ンパクトアイオニゼーションによるホットキャリアは、
従来のLDD構造の場合のように低濃度ドレイン拡散層
上部の側壁酸化膜に直ちに注入・捕獲されるということ
はない。一部のホットキャリアは前記の多結晶シリコン
側壁とゲート電極の間の絶縁膜に注入・捕獲されるが、
ホットキャリア発生位置から離れているために注入・捕
獲されるホットキャリアの量は従来のLDD構造の場合
より少ない。また注入・捕獲の発生する位置がゲート電
極に近くかつ低濃度ドレイン領域から離れているため
に、絶縁膜へのホットキャリアの注入・捕獲によって低
濃度ドレイン拡散層領域のコンダクタンスが影響を受け
る度合は小さい。
In the present invention, the polycrystalline silicon side wall electrically connected to the drain is provided above the low concentration drain diffusion layer. Therefore, hot carriers due to impact ionization generated in the low-concentration drain diffusion layer region are
Unlike the case of the conventional LDD structure, it is not immediately implanted and captured in the sidewall oxide film on the upper part of the low concentration drain diffusion layer. Some hot carriers are injected and trapped in the insulating film between the polycrystalline silicon side wall and the gate electrode,
The amount of hot carriers injected / trapped is smaller than that in the conventional LDD structure because it is far from the hot carrier generation position. Further, since the position where the injection / capture occurs is close to the gate electrode and far from the low-concentration drain region, the degree to which the conductance of the low-concentration drain diffusion layer region is affected by the injection / capture of hot carriers into the insulating film small.

【0012】[0012]

【実施例】本発明の半導体装置の実施例を図1を用いて
述べる。本実施例はP型シリコン基板上に形成したNチ
ャンネルMIS型トランジスタの場合であるが、Pウェ
ル領域内に形成したNチャンネルMIS型トランジスタ
の場合あるいはN型シリコン基板上あるいはNウェル領
域内に形成したPチャンネルMIS型トランジスタの場
合にももちろん適用できる。
EXAMPLE An example of a semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is a case of an N channel MIS type transistor formed on a P type silicon substrate, but in the case of an N channel MIS type transistor formed in a P well region, or formed on an N type silicon substrate or in an N well region. Of course, it can be applied to the case of the P-channel MIS type transistor.

【0013】図1で16は不純物濃度約1×1015cm-3
のP型シリコン基板で、表面近くの不純物濃度は約1×
1016cm-3である。17は膜厚20nmのゲート酸化
膜、18は燐を添加した多結晶シリコンで形成されたゲ
ート電極で膜厚は約400nm、ゲート長は約1μmで
ある。19は不純物濃度約1×1017cm-3のN型拡散領
域で接合深さは約0.2μmである。20は多結晶シリ
コン電極側面のシリコン酸化膜で膜厚は約40nmであ
る。21は燐を1×1017cm-3程度添加した多結晶シリ
コン側壁で、N型拡散領域19と電気的に接続してい
る。多結晶シリコン側壁21の幅は約0.2μmであ
る。22は不純物濃度約1×1021cm-3のN型拡散領域
(ソース・ドレイン拡散領域)で、前記の多結晶シリコ
ン側壁の表面部分23もソース・ドレイン拡散領域22
と同程度のN型不純物濃度を有する。
In FIG. 1, 16 is an impurity concentration of about 1 × 10 15 cm -3.
In the P-type silicon substrate of, the impurity concentration near the surface is about 1 ×
It is 10 16 cm -3 . Reference numeral 17 is a gate oxide film having a film thickness of 20 nm, 18 is a gate electrode formed of polycrystalline silicon to which phosphorus is added, and the film thickness is about 400 nm and the gate length is about 1 μm. 19 junction depth in N-type diffusion region having an impurity concentration of about 1 × 10 17 cm -3 is about 0.2 [mu] m. Reference numeral 20 denotes a silicon oxide film on the side surface of the polycrystalline silicon electrode, which has a thickness of about 40 nm. Reference numeral 21 denotes a polycrystalline silicon side wall to which phosphorus is added at about 1 × 10 17 cm −3, which is electrically connected to the N-type diffusion region 19. The width of the polycrystalline silicon side wall 21 is about 0.2 μm. Reference numeral 22 denotes an N-type diffusion region (source / drain diffusion region) having an impurity concentration of about 1 × 10 21 cm −3. The surface portion 23 of the polycrystalline silicon side wall is also the source / drain diffusion region 22.
It has the same N-type impurity concentration as.

【0014】LDD構造でない通常ドレイン構造のMI
Sトランジスタにおいては、ゲート長が1μm程度以下
になると、チャンネルのドレイン端において電界強度が
極めて大きくなり、この高電界により加速された電子が
インパクトアイオニゼーションを起こし、その時生じた
電子あるいは正孔がゲート酸化膜に注入され、MISト
ランジスタのしきい値電圧の変化が生じたり、Gmの劣
化が発生したりする。本実施例のMISトランジスタで
は、ゲート電極18の端部のシリコン基板表上には不純
物濃度の薄いドレイン拡散層19が設けられている。こ
の濃度の薄い拡散層19はドレイン端部における水平方
向の電界強度を弱め(通常ドレイン構造の約1/2)、
劣化の原因であるホットキャリアの発生を減少させる。
それでも発生したホットキャリアのうち、正孔はシリコ
ン基板16に流れ、電子の大部分はドレイン22に吸い
込まれる。ドレインに吸い込まれなかった電子は多結晶
シリコン電極18側面のシリコン酸化膜20に注入・捕
獲される。従来の技術の項でのべた従来のLDD構造の
MIS型トランジスタにおいては、電子の注入・捕獲は
低濃度ドレイン領域の直上に設けられた酸化膜側壁(図
3の4)に対して行われるために、ゲート電極の電界が
及ばない低濃度(nマイナス)ドレイン領域表面が空乏
化され、この部分のコンダクタンスが極めて低くなり、
トランジスタのGmが劣化するという問題点があった。
ところが本発明の半導体装置では、注入・捕獲が行われ
る多結晶シリコン電極側面のシリコン酸化膜20はゲー
ト電極18に近接しているために、ゲート電極18に正
の電圧が印加されると、シリコン酸化膜20への電子の
注入・捕獲によって発生する多結晶シリコン側壁21表
面(シリコン酸化膜20との界面)の空乏層は容易に解
消される。かくして本発明のMIS型トランジスタは優
れたホットキャリア耐性を有している。
MI of normal drain structure which is not LDD structure
In the S-transistor, when the gate length is about 1 μm or less, the electric field strength becomes extremely large at the drain end of the channel, and the electrons accelerated by this high electric field cause impact ionization, and the electrons or holes generated at that time are generated. It is injected into the gate oxide film, which causes a change in the threshold voltage of the MIS transistor and deterioration of Gm. In the MIS transistor of this embodiment, the drain diffusion layer 19 having a low impurity concentration is provided on the surface of the silicon substrate at the end of the gate electrode 18. The diffusion layer 19 having a low concentration weakens the electric field strength in the horizontal direction at the end of the drain (usually about 1/2 of the drain structure),
The generation of hot carriers, which is the cause of deterioration, is reduced.
Of the hot carriers thus generated, holes flow to the silicon substrate 16 and most of the electrons are sucked into the drain 22. The electrons not sucked into the drain are injected and captured in the silicon oxide film 20 on the side surface of the polycrystalline silicon electrode 18. In the conventional MIS transistor having the LDD structure described in the section of the prior art, electron injection / capture is performed on the sidewall of the oxide film (4 in FIG. 3) provided immediately above the low-concentration drain region. In addition, the surface of the low-concentration (n-minus) drain region that the electric field of the gate electrode does not reach is depleted, and the conductance of this portion becomes extremely low.
There is a problem that the Gm of the transistor deteriorates.
However, in the semiconductor device of the present invention, since the silicon oxide film 20 on the side surface of the polycrystalline silicon electrode on which the implantation / trapping is performed is close to the gate electrode 18, when a positive voltage is applied to the gate electrode 18, the The depletion layer on the surface of the polycrystalline silicon side wall 21 (interface with the silicon oxide film 20) generated by injection and capture of electrons into the oxide film 20 is easily eliminated. Thus, the MIS transistor of the present invention has excellent hot carrier resistance.

【0015】次に本発明の半導体装置の製造方法を図2
を用いて説明する。本実施例ではP型半導体基板上にN
チャンネルMIS型トランジスタを形成する場合を述べ
る。先ず図2(a)のように不純物濃度約1×1015cm
-3P型半導体基板24上に通常の方法でゲート酸化膜2
5(本実施例では膜厚20nm)および1×1020cm -3
程度の燐を添加した多結晶シリコンで形成されたゲート
電極26(本実施例では膜厚約400nm、ゲート長1
μm)を順次形成し、前記ゲート電極26をマスクとし
て燐イオン27を1×1013cm-2程度注入し、低濃度ド
レイン領域28を形成する。次に図2(b)に示すよう
に熱酸化処理を行い多結晶シリコン・ゲート電極26を
酸化し、シリコン酸化膜29を形成する。この時シリコ
ン酸化膜は多結晶シリコン・ゲート電極26の表面ばか
りではなく前記低濃度ドレイン領域28の表面にも形成
されるが、本酸化工程では不純物濃度の差によって多結
晶シリコン・ゲート電極26上の酸化膜厚が低濃度ドレ
イン領域28表面の酸化膜厚より厚くなるような酸化条
件を選択する(本実施例では、前者の膜厚約40nmに
対し後者は約20nmである)。次に図2(c)に示す
ように異方性ドライエッチング法により低濃度ドレイン
領域28表面のシリコン酸化膜を除去して前記低濃度ド
レイン領域28の表面を露呈させる。このとき多結晶シ
リコン・ゲート電極26の側面および上面にはシリコン
酸化膜29が残存している。次に図2(d)に示すよう
に半導体基板主面に多結晶シリコン膜層30を形成する
(本実施例では膜厚は約200nm)。多結晶シリコン
膜30にはイオン注入法により燐を1×1017cm-3程度
添加しておく。次に図2(e)に示すように、前記の多
結晶シリコン膜30を異方性ドライエッチング法を用い
てエッチバックし、ゲート電極26の側部に多結晶シリ
コン側壁31を形成する。多結晶シリコン側壁31は低
濃度ドレイン領域28と電気的に接触している、またゲ
ート電極26とはシリコン酸化膜29により絶縁されて
いる。次に図2(f)に示すように多結晶シリコン・ゲ
ート電極26および多結晶シリコン側壁31をマスクと
してひ素イオン32を1×1015cm-2程度注入し高不純
物濃度のドレイン領域33を形成する。この時多結晶シ
リコン側壁31の表面部分にも高濃度不純物領域34が
形成される。次に図2(g)に示すように熱処理を加え
て所望の拡散深さを形成する。以下は通常のMIS型集
積回路の製造方法による。
Next, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described with reference to FIG.
Will be explained. In this embodiment, N is formed on the P-type semiconductor substrate.
A case of forming a channel MIS type transistor is described.
It First, as shown in FIG. 2A, the impurity concentration is about 1 × 10.15cm
-3The gate oxide film 2 is formed on the P-type semiconductor substrate 24 by a usual method.
5 (film thickness 20 nm in this embodiment) and 1 × 1020cm -3
Gate made of polycrystalline silicon with some phosphorous added
The electrode 26 (in this embodiment, the film thickness is about 400 nm, the gate length is 1
μm) are sequentially formed, and the gate electrode 26 is used as a mask.
1 x 10 phosphorus ions 2713cm-2Inject approximately low concentration
A rain region 28 is formed. Next, as shown in FIG.
Thermal oxidation treatment is applied to the polycrystalline silicon gate electrode 26
It is oxidized to form a silicon oxide film 29. At this time
The oxide film is a fool of the surface of the polycrystalline silicon gate electrode 26.
Not on the surface of the low concentration drain region 28
However, due to the difference in impurity concentration in the main oxidation process
Oxide film on the crystalline silicon gate electrode 26
Oxide stripes thicker than the oxide film thickness on the surface of the in-region 28
Select the case (in the present embodiment, the former film thickness of about 40 nm
On the other hand, the latter is about 20 nm). Next, as shown in FIG.
Low concentration drain by anisotropic dry etching method
By removing the silicon oxide film on the surface of the region 28,
The surface of the rain area 28 is exposed. At this time
Silicon is formed on the side surface and the upper surface of the recon gate electrode 26.
The oxide film 29 remains. Next, as shown in FIG.
A polycrystalline silicon film layer 30 is formed on the main surface of the semiconductor substrate.
(In this embodiment, the film thickness is about 200 nm). Polycrystalline silicon
Phosphorus 1 × 10 is formed on the film 30 by an ion implantation method.17cm-3degree
Add it. Next, as shown in FIG.
The crystalline silicon film 30 is formed by the anisotropic dry etching method.
Etch back to remove polycrystal silicon on the side of the gate electrode 26.
The sidewall 31 is formed. The polycrystalline silicon side wall 31 is low
Is in electrical contact with the concentration drain region 28, and
Is insulated from the gate electrode 26 by the silicon oxide film 29.
There is. Next, as shown in FIG.
The gate electrode 26 and the polycrystalline silicon side wall 31 as a mask.
Then add 1 × 10 arsenic ions 3215cm-2Highly impure
A drain region 33 having a physical concentration is formed. At this time
The high-concentration impurity region 34 is also formed on the surface portion of the recon sidewall 31.
It is formed. Next, heat treatment is applied as shown in FIG.
To form a desired diffusion depth. The following is a normal MIS type collection
It depends on the manufacturing method of the product circuit.

【0016】[0016]

【発明の効果】本発明の半導体装置によりチャンネル長
の短いMIS型トランジスタのホットキャリアによる劣
化を著しく低減し、半導体集積回路の信頼性を増加させ
ることができる。また本発明の半導体装置の製造方法は
従来の半導体集積回路の製造方法と整合性を保ちつつ本
発明の半導体装置を製造する方法を提供する。
According to the semiconductor device of the present invention, deterioration of a MIS transistor having a short channel length due to hot carriers can be significantly reduced, and the reliability of a semiconductor integrated circuit can be increased. The semiconductor device manufacturing method of the present invention also provides a method of manufacturing the semiconductor device of the present invention while maintaining consistency with the conventional semiconductor integrated circuit manufacturing method.

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

【図1】本発明の半導体装置の断面図を示す図FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional view of a semiconductor device of the present invention.

【図2】本発明の半導体装置の製造方法を説明するため
の工程順断面図
2A to 2C are cross-sectional views in order of the processes, for illustrating a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図3】従来の半導体装置を示す断面図FIG. 3 is a sectional view showing a conventional semiconductor device.

【図4】従来の半導体装置の製造方法を説明するための
工程順断面図
4A to 4C are cross-sectional views in order of the processes, for illustrating a conventional method for manufacturing a semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

16 P型シリコン基板 17 ゲート酸化膜 18 多結晶シリコンで形成されたゲート電極 19 低濃度N型拡散領域 20 シリコン酸化膜 21 多結晶シリコン側壁 22,23 高濃度N型拡散領域 24 P型半導体基板 25 ゲート酸化膜 26 ゲート電極 27 燐イオン 28 低濃度ドレイン領域 29 シリコン酸化膜 30 多結晶シリコン膜層 31 多結晶シリコン側壁 32 ひ素イオン 33,34 高不純物濃度領域 16 P-type silicon substrate 17 Gate oxide film 18 Gate electrode formed of polycrystalline silicon 19 Low-concentration N-type diffusion region 20 Silicon oxide film 21 Polycrystalline silicon sidewall 22, 23 High-concentration N-type diffusion region 24 P-type semiconductor substrate 25 Gate oxide film 26 Gate electrode 27 Phosphorus ion 28 Low concentration drain region 29 Silicon oxide film 30 Polycrystalline silicon film layer 31 Polycrystalline silicon side wall 32 Arsenic ion 33,34 High impurity concentration region

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】濃度の低いドレイン拡散層を持つMIS型
電界効果トランジスタのゲート電極側部に、該トランジ
スタのゲート電極とは電気的に絶縁され、該トランジス
タのドレイン領域とは電気的に接続し、前記ドレイン領
域と同じ導電型の不純物を添加された多結晶シリコン側
壁を有することを特徴とする半導体装置。
1. A gate electrode side portion of a MIS field effect transistor having a low concentration drain diffusion layer is electrically insulated from the gate electrode of the transistor and electrically connected to the drain region of the transistor. A semiconductor device having a polycrystalline silicon sidewall doped with an impurity of the same conductivity type as the drain region.
【請求項2】一導電型の半導体基板上にゲート電極を形
成する工程と、前記ゲート電極をマスクとして前記半導
体基板に前記半導体基板とは反対導電型の不純物イオン
を注入する工程と、前記工程に引き続き前記ゲート電極
の側部に絶縁膜を形成する工程と、前記工程に引き続き
ドレイン領域を形成する領域において半導体基板を露呈
させる工程と、前記工程に引き続き半導体基板主面上に
前記半導体基板と反対の導電型の不純物を添加した多結
晶シリコン膜層を形成する工程と、前記多結晶シリコン
膜層をエッチバックすることにより前記ゲート電極側部
に多結晶シリコン側壁を形成する工程と、前記ゲート電
極および多結晶シリコン側壁をマスクとして前記半導体
基板にソース・ドレイン形成のイオン注入を行う工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. A step of forming a gate electrode on a semiconductor substrate of one conductivity type, a step of implanting impurity ions of a conductivity type opposite to that of the semiconductor substrate into the semiconductor substrate using the gate electrode as a mask, Subsequent to the step of forming an insulating film on the side of the gate electrode, the step of exposing the semiconductor substrate in the region to form the drain region subsequent to the step, and the semiconductor substrate on the main surface of the semiconductor substrate subsequent to the step Forming a polycrystalline silicon film layer doped with impurities of opposite conductivity type; forming a polycrystalline silicon side wall on the side of the gate electrode by etching back the polycrystalline silicon film layer; And ion implantation for source / drain formation into the semiconductor substrate using the electrodes and the sidewalls of polycrystalline silicon as a mask. The method of manufacturing a semiconductor device according to.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003502853A (en) * 1999-06-23 2003-01-21 エリクソン インコーポレイテッド Gel structures for combined EMI shielding and thermal control of microelectronic assemblies

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