JPH05315556A - 相補型mos半導体装置の製造方法 - Google Patents
相補型mos半導体装置の製造方法Info
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- JPH05315556A JPH05315556A JP4117253A JP11725392A JPH05315556A JP H05315556 A JPH05315556 A JP H05315556A JP 4117253 A JP4117253 A JP 4117253A JP 11725392 A JP11725392 A JP 11725392A JP H05315556 A JPH05315556 A JP H05315556A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】浅い接合が可能で、しかもレジストマスクの使
用回数を減少せしめた相補型MOS半導体装置の製造方
法を提供する。 【構成】1導電型MOSトランジスタと反対導電型MO
Sトランジスタとを同一基板1上に形成する際、いずれ
か一方の素子形成領域に対応する導電型の不純物をイオ
ン注入し、その領域上に透光性絶縁膜11を形成し、そ
の絶縁膜11をマスクとして全面にエキシマレーザード
ーピングを行い、他の一方の素子形成領域に反対導電型
の不純物を自己整合的にイオン注入し、且つアニールす
ると同時に、上記透光性絶縁膜11を介して上記不純物
イオン注入領域(6a,6b)をアニールする工程を有
する。
用回数を減少せしめた相補型MOS半導体装置の製造方
法を提供する。 【構成】1導電型MOSトランジスタと反対導電型MO
Sトランジスタとを同一基板1上に形成する際、いずれ
か一方の素子形成領域に対応する導電型の不純物をイオ
ン注入し、その領域上に透光性絶縁膜11を形成し、そ
の絶縁膜11をマスクとして全面にエキシマレーザード
ーピングを行い、他の一方の素子形成領域に反対導電型
の不純物を自己整合的にイオン注入し、且つアニールす
ると同時に、上記透光性絶縁膜11を介して上記不純物
イオン注入領域(6a,6b)をアニールする工程を有
する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】相補型MOS(CMOS)半導体
装置の製造方法に係り、特にエキシマレーザードーピン
グ(アニール)を用いて、p−MOSの接合形成とn−
MOSの活性化が同時処理できるCMOS半導体装置の
製造方法に関するものである。
装置の製造方法に係り、特にエキシマレーザードーピン
グ(アニール)を用いて、p−MOSの接合形成とn−
MOSの活性化が同時処理できるCMOS半導体装置の
製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】LSIの高集積化と共に、MOSFET
では微細化のために高濃度でかつ浅い接合(Shallow Ju
nction)が必要となっている。
では微細化のために高濃度でかつ浅い接合(Shallow Ju
nction)が必要となっている。
【0003】このような浅い接合の形成は、従来イオン
注入(II)の後に炉アニールする方法が主流となって
行なわれている。
注入(II)の後に炉アニールする方法が主流となって
行なわれている。
【0004】図2は従来のCMOSトランジスタの製造
工程を示す断面図である。まず、図2(a)に示すよう
に、nウェル3を有し、LOCOS酸化膜2を素子分離
膜とするp型シリコン基板1にnMOSトランジスタと
pMOSトランジスタになるゲート電極5a及び5bが
形成されている。ゲート電極5aと5bの下には、ゲー
ト酸化膜(SiO2)4が形成されている。
工程を示す断面図である。まず、図2(a)に示すよう
に、nウェル3を有し、LOCOS酸化膜2を素子分離
膜とするp型シリコン基板1にnMOSトランジスタと
pMOSトランジスタになるゲート電極5a及び5bが
形成されている。ゲート電極5aと5bの下には、ゲー
ト酸化膜(SiO2)4が形成されている。
【0005】pMOSトランジスタ側(nウェル3形成
側)上にレジスト膜10aを塗布し、全面に砒素イオン
(As+)をイオン注入し、n+イオン注入領域6a,6
bを形成する。
側)上にレジスト膜10aを塗布し、全面に砒素イオン
(As+)をイオン注入し、n+イオン注入領域6a,6
bを形成する。
【0006】次に、図2(b)に示すように、レジスト
膜10aを除去した後、炉アニールを施し、イオン注入
領域を活性化してn+ソース(S)領域7a、n+ドレイ
ン(D)領域7bを形成する。
膜10aを除去した後、炉アニールを施し、イオン注入
領域を活性化してn+ソース(S)領域7a、n+ドレイ
ン(D)領域7bを形成する。
【0007】次に、図2(c)に示すように、nMOS
トランジスタ側上にレジスト膜10bを塗布し、全面に
ボロンイオン(B+)を注入してp+イオン注入領域6
c,6dを形成する。
トランジスタ側上にレジスト膜10bを塗布し、全面に
ボロンイオン(B+)を注入してp+イオン注入領域6
c,6dを形成する。
【0008】次に、図2(d)に示すように、レジスト
膜10bを除去した後、アニールを施し、イオン注入領
域を活性化してp+ソース(S)領域7c、p+ドレイン
(D)領域7dを形成する。
膜10bを除去した後、アニールを施し、イオン注入領
域を活性化してp+ソース(S)領域7c、p+ドレイン
(D)領域7dを形成する。
【0009】このようにして、同一のシリコン基板上に
nMOSトランジスタ、pMOSトランジスタが相補的
に形成される。
nMOSトランジスタ、pMOSトランジスタが相補的
に形成される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のCMOS形
成方法では、レジスト膜のマスクをそれぞれ図2(a)
工程及び図2(c)工程の2回必要であり、このレジス
ト膜のマスク工程はプロセス上非常に繁雑で生産性が悪
い。しかも、上記従来方法では、特に図2(c)工程、
図2(d)工程のp+ソース、ドレイン領域7c,7d
形成においてはイオン注入時のB(ボロン)原子のチャ
ネリングの問題により高濃度でかつ浅い接合を形成する
ことが困難であった。
成方法では、レジスト膜のマスクをそれぞれ図2(a)
工程及び図2(c)工程の2回必要であり、このレジス
ト膜のマスク工程はプロセス上非常に繁雑で生産性が悪
い。しかも、上記従来方法では、特に図2(c)工程、
図2(d)工程のp+ソース、ドレイン領域7c,7d
形成においてはイオン注入時のB(ボロン)原子のチャ
ネリングの問題により高濃度でかつ浅い接合を形成する
ことが困難であった。
【0011】そこで本発明は、浅い接合が可能で、しか
もレジストマスクの使用回数を減少せしめた相補型MO
S半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
もレジストマスクの使用回数を減少せしめた相補型MO
S半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によれ
ば、1導電型MOSトランジスタと反対導電型MOSト
ランジスタを同一基板上に形成する相補型MOS半導体
装置の製造に際し、絶縁分離された前記1導電型MOS
トランジスタ及び前記反対導電型MOSトランジスタの
いずか一方の素子形成領域に該対応する導電型の不純物
をイオン注入する工程、前記イオン注入した領域上に透
光性絶縁膜を形成する工程、及び前記透光性絶縁膜をマ
スクとして全面にエキシマレーザードーピングを行なっ
て他の一方の素子形成領域に前記不純物イオンの導電型
に対して反対導電型の不純物を自己整合的にイオン注入
し、且つアニールすると同時に、前記透光性絶縁膜を介
して前記不純物イオン注入領域をアニールする工程、を
有することを特徴とする相補型MOS半導体装置の製造
方法によって解決される。
ば、1導電型MOSトランジスタと反対導電型MOSト
ランジスタを同一基板上に形成する相補型MOS半導体
装置の製造に際し、絶縁分離された前記1導電型MOS
トランジスタ及び前記反対導電型MOSトランジスタの
いずか一方の素子形成領域に該対応する導電型の不純物
をイオン注入する工程、前記イオン注入した領域上に透
光性絶縁膜を形成する工程、及び前記透光性絶縁膜をマ
スクとして全面にエキシマレーザードーピングを行なっ
て他の一方の素子形成領域に前記不純物イオンの導電型
に対して反対導電型の不純物を自己整合的にイオン注入
し、且つアニールすると同時に、前記透光性絶縁膜を介
して前記不純物イオン注入領域をアニールする工程、を
有することを特徴とする相補型MOS半導体装置の製造
方法によって解決される。
【0013】
【作用】本発明によれば、図1に示したように、nMO
Sトランジスタ形成領域にn型不純物である砒素イオン
(As+)をイオン注入し、その後As+のイオン注入領
域をSiO2等の透光性絶縁膜マスク11で覆い、全面
にエキシマレーザードーピングを行なっている。このエ
キシマレーザードーピング工程では、p型の不純物イオ
ン(B2H6、またはB2F6ガスが解離したB+)がpM
OS形成領域にイオン注入され、アニールにより活性化
されると同時に、透光性絶縁膜マスク11の下のAs+
イオン注入領域(6a,6b)もマスクを透過したレー
ザーによりアニールされ活性化される。
Sトランジスタ形成領域にn型不純物である砒素イオン
(As+)をイオン注入し、その後As+のイオン注入領
域をSiO2等の透光性絶縁膜マスク11で覆い、全面
にエキシマレーザードーピングを行なっている。このエ
キシマレーザードーピング工程では、p型の不純物イオ
ン(B2H6、またはB2F6ガスが解離したB+)がpM
OS形成領域にイオン注入され、アニールにより活性化
されると同時に、透光性絶縁膜マスク11の下のAs+
イオン注入領域(6a,6b)もマスクを透過したレー
ザーによりアニールされ活性化される。
【0014】従って、本発明では、nMOS領域の不純
物注入領域の活性化アニール工程が、pMOS領域の不
純物注入、そしてその活性化アニール工程と同時になさ
れ、従来工程よりもマスク形成工程が減少し、生産能率
の向上が図られる。しかもエキシマレーザードーピング
のため、p,n共に超浅接合のMOS形成が可能とな
る。
物注入領域の活性化アニール工程が、pMOS領域の不
純物注入、そしてその活性化アニール工程と同時になさ
れ、従来工程よりもマスク形成工程が減少し、生産能率
の向上が図られる。しかもエキシマレーザードーピング
のため、p,n共に超浅接合のMOS形成が可能とな
る。
【0015】レーザー(XeClレーザー)の波長は3
08nmで、Siに対する吸収係数はα〜106/cm
と大きく、1J/cm2程度のエネルギーを照射すると
大部分がSi表面から100nm程度の深さで吸収され
て熱に変化し、熱伝導により深さ方向へ熱が伝達され
る。このとき、最表面付近は約100数十nsecにわた
り溶融する。従って、低加速イオン注入により不純物注
入した浅い領域のみを極めて短時間だけ溶融し、不純物
の再分布を抑えた状態で活性化することができる。
08nmで、Siに対する吸収係数はα〜106/cm
と大きく、1J/cm2程度のエネルギーを照射すると
大部分がSi表面から100nm程度の深さで吸収され
て熱に変化し、熱伝導により深さ方向へ熱が伝達され
る。このとき、最表面付近は約100数十nsecにわた
り溶融する。従って、低加速イオン注入により不純物注
入した浅い領域のみを極めて短時間だけ溶融し、不純物
の再分布を抑えた状態で活性化することができる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【0017】図1は、本発明のCMOSトランジスタの
一実施例を示す工程断面図である。
一実施例を示す工程断面図である。
【0018】本発明に係るCMOSは、まず図1(a)
に示すように、p型シリコン基板1上に通常の工程によ
り素子分離膜としてLOCOS酸化膜(SiO2)2を
形成し、nウェル(Well)3、ゲート酸化膜(Si
O2)4、ゲート電極5が形成されており、nウェル3
側の素子形成領域(pMOS形成側)にレジスト膜10
を被覆し、レジスト膜10をマスクとしてn型不純物で
ある砒素イオン(As+)をドーズ量2×1015/c
m2、注入エネルギー20KeVでイオン注入してイオ
ン注入領域6a,6bを形成する。
に示すように、p型シリコン基板1上に通常の工程によ
り素子分離膜としてLOCOS酸化膜(SiO2)2を
形成し、nウェル(Well)3、ゲート酸化膜(Si
O2)4、ゲート電極5が形成されており、nウェル3
側の素子形成領域(pMOS形成側)にレジスト膜10
を被覆し、レジスト膜10をマスクとしてn型不純物で
ある砒素イオン(As+)をドーズ量2×1015/c
m2、注入エネルギー20KeVでイオン注入してイオ
ン注入領域6a,6bを形成する。
【0019】このAs+イオン注入までは、ソース
(S)/ドレイン(D)接合部、ゲート部はまだ活性化
されていない。
(S)/ドレイン(D)接合部、ゲート部はまだ活性化
されていない。
【0020】そこで、次に図1(b)に示すように、図
1(a)のレジスト膜10を除去し、p型シリコン基板
のnMOS形成側にのみ、例えば、波長308nmのX
eClエキシマレーザーの紫外光が透過する透光性絶縁
膜マスク(SiO2、SiO1 -xNx、SixN1-x)ある
いはSOG(スピンオングラス)11を形成する。
1(a)のレジスト膜10を除去し、p型シリコン基板
のnMOS形成側にのみ、例えば、波長308nmのX
eClエキシマレーザーの紫外光が透過する透光性絶縁
膜マスク(SiO2、SiO1 -xNx、SixN1-x)ある
いはSOG(スピンオングラス)11を形成する。
【0021】次に、上方から紫外光(例えばXeClエ
キシマレーザー光)をドーピングガスB2H6ガス中で4
00mJ/cm2の均一な光照射エネルギー密度で数回
照射してエキシマレーザードーピング(ELD)を行な
った。
キシマレーザー光)をドーピングガスB2H6ガス中で4
00mJ/cm2の均一な光照射エネルギー密度で数回
照射してエキシマレーザードーピング(ELD)を行な
った。
【0022】上記ドーピングガスB2H6ガスとしては、
B2H6をN2ガス中にて5%に希釈したものを分圧5To
rr程度で用いた。
B2H6をN2ガス中にて5%に希釈したものを分圧5To
rr程度で用いた。
【0023】上記のELD(pMOS側)又はELA
(エキシマレーザーアニーリング)により、pMOSの
側ではBのドープ及びアニールがなされ、p+ソース
(S)/ドレイン(D)領域8a,8bの活性領域が形
成されると、同時にnMOS側のn+イオン注入領域6
a,6bが自己整合的にアニールされる。n+ソース
(S)/ドレイン(D)領域7a,7bも形成される。
このELD及びELA工程では絶縁膜マスク11のエキ
シマレーザーに対する吸収係数は、絶縁膜透過後のエキ
シマレーザーのエネルギーがELAに有効なようにSi
xN1-x中のNの組成比あるいはSOG中の添加物を適正
化する。
(エキシマレーザーアニーリング)により、pMOSの
側ではBのドープ及びアニールがなされ、p+ソース
(S)/ドレイン(D)領域8a,8bの活性領域が形
成されると、同時にnMOS側のn+イオン注入領域6
a,6bが自己整合的にアニールされる。n+ソース
(S)/ドレイン(D)領域7a,7bも形成される。
このELD及びELA工程では絶縁膜マスク11のエキ
シマレーザーに対する吸収係数は、絶縁膜透過後のエキ
シマレーザーのエネルギーがELAに有効なようにSi
xN1-x中のNの組成比あるいはSOG中の添加物を適正
化する。
【0024】次に、図1(b)に示した透光性絶縁膜マ
スク11はレジストでないためこのままにして、通常の
パッシベーション膜(PSG)を全面にCVD法により
形成し、その後PSGをドライエッチングすることによ
りコンタクトホール(接合孔)を形成し、更に真空蒸着
によりアルミニウム(Al)を被着させパターニングす
ることによりAl配線を形成した。
スク11はレジストでないためこのままにして、通常の
パッシベーション膜(PSG)を全面にCVD法により
形成し、その後PSGをドライエッチングすることによ
りコンタクトホール(接合孔)を形成し、更に真空蒸着
によりアルミニウム(Al)を被着させパターニングす
ることによりAl配線を形成した。
【0025】上記実施例は、バルク型のCMOSトラン
ジスタを示したが、TFT(薄膜トランジスタ)でも利
用される。
ジスタを示したが、TFT(薄膜トランジスタ)でも利
用される。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来のCMOS製造工程によりマスク形成工程が1回減
少し、生産能率の向上が図られると共に、製造過程にお
いてクリーン化にも好適に利用される。
従来のCMOS製造工程によりマスク形成工程が1回減
少し、生産能率の向上が図られると共に、製造過程にお
いてクリーン化にも好適に利用される。
【0027】しかも、本発明ではp,nの不純物拡散領
域(ソース/ドレイン領域)では超浅接合のMOS形成
あるいは超薄膜のTFT形成が可能となる。
域(ソース/ドレイン領域)では超浅接合のMOS形成
あるいは超薄膜のTFT形成が可能となる。
【図1】本発明のCMOSトランジスタの製造工程の一
実施例を示す要部工程断面図である。
実施例を示す要部工程断面図である。
【図2】従来のCMOSトランジスタの製造工程の要部
工程断面図である。
工程断面図である。
1 p型シリコン基板 2 LOCOS酸化膜(SiO2) 3 nウェル 4 ゲート酸化膜(SiO2) 5a,5b ゲート電極 6a,6b n+ イオン注入領域 7a n+ソース(S)領域 7b n+ドレイン(D)領域 8a p+ソース(S)領域 8b p+ドレイン(D)領域 10,10a,10b レジスト膜 11 透孔性絶縁膜マスク
Claims (1)
- 【請求項1】 1導電型MOSトランジスタと反対導電
型MOSトランジスタを同一基板上に形成する相補型M
OS半導体装置の製造に際し、 絶縁分離された前記1導電型MOSトランジスタ及び前
記反対導電型MOSトランジスタのいずか一方の素子形
成領域に該対応する導電型の不純物をイオン注入する工
程、 前記イオン注入した領域上に透光性絶縁膜を形成する工
程、及び前記透光性絶縁膜をマスクとして全面にエキシ
マレーザードーピングを行なって他の一方の素子形成領
域に前記不純物イオンの導電型に対して反対導電型の不
純物を自己整合的にイオン注入し、且つアニールすると
同時に、前記透光性絶縁膜を介して前記不純物イオン注
入領域をアニールする工程、を有することを特徴とする
相補型MOS半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11725392A JP3154139B2 (ja) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | 相補型mos半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11725392A JP3154139B2 (ja) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | 相補型mos半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05315556A true JPH05315556A (ja) | 1993-11-26 |
JP3154139B2 JP3154139B2 (ja) | 2001-04-09 |
Family
ID=14707188
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11725392A Expired - Fee Related JP3154139B2 (ja) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | 相補型mos半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3154139B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6137131A (en) * | 1997-08-22 | 2000-10-24 | Texas Instrumants - Acer Incorporated | Dram cell with a multiple mushroom-shaped capacitor |
US6300228B1 (en) | 1999-08-30 | 2001-10-09 | International Business Machines Corporation | Multiple precipitation doping process |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6053290B2 (ja) | 2012-02-06 | 2016-12-27 | 株式会社アーツブレインズ | 二重瞼形成溶液用アプリケータ及び容器 |
JP6053599B2 (ja) | 2013-04-23 | 2016-12-27 | 株式会社アーツブレインズ | 二重瞼形成用テープ及びその製造方法及びそれを用いた二重瞼の形成方法 |
JP7450925B2 (ja) | 2020-06-08 | 2024-03-18 | 株式会社アーツブレインズ | 二重瞼形成具 |
-
1992
- 1992-05-11 JP JP11725392A patent/JP3154139B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6137131A (en) * | 1997-08-22 | 2000-10-24 | Texas Instrumants - Acer Incorporated | Dram cell with a multiple mushroom-shaped capacitor |
US6300228B1 (en) | 1999-08-30 | 2001-10-09 | International Business Machines Corporation | Multiple precipitation doping process |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3154139B2 (ja) | 2001-04-09 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |