JPH0547783A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH0547783A
JPH0547783A JP3207765A JP20776591A JPH0547783A JP H0547783 A JPH0547783 A JP H0547783A JP 3207765 A JP3207765 A JP 3207765A JP 20776591 A JP20776591 A JP 20776591A JP H0547783 A JPH0547783 A JP H0547783A
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JP
Japan
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film
mask
insulating film
semiconductor substrate
forming
Prior art date
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JP3207765A
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English (en)
Inventor
Sachie Tone
早千重 刀禰
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 MOSトランジスタの微細化に関し,ゲート
電極のサイドウォールなしで近接したLDD構造のトラ
ンジスタを形成することを目的とする。 【構成】 Si基板1上にゲートSiO2膜2,ポリSi膜3,
SiO2膜4を順次積層し,レジスト膜5をマスクとして,
異方性エッチングにより, SiO2膜4を低濃度拡散形成領
域の大きさにパターニングし,そのSiO2膜4をマスクと
して, 等方性エッチングにより, ポリSi膜3をSiO2膜4
より小さくパターニングしてゲート電極を形成し,Si基
板1内にSiO2膜4をマスクとして, Pイオン6をSi基板
1に対して斜め方向よりイオン注入して,LDD注入層
7を形成し,続いて,Si基板1内にSiO2膜4をマスクと
して, 例えばAsイオン8をSi基板1に対して垂直方向よ
りイオン注入し, 熱処理してソース・ドレイン拡散層9
を形成するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,MOSトランジスタの
微細化に関する。近年のICの高集積化に伴い,トラン
ジスタの微細化が要求されている。
【0002】このため,MOSトランジスタではゲート
を微細化することが必要である。
【0003】
【従来の技術】図3は従来例の説明図である。図におい
て,22はSi基板, 23はゲートSiO2膜, 24はポリSi膜, 24
A はゲート電極, 25はレジスト膜, 26はLDD注入層,
27はSiO2膜, 27A はサイドウォールSiO2膜, 28はソー
ス・ドレイン拡散層である。
【0004】従来のMOSトランジスタでは,図3
(a)に示すように,ゲートSiO2膜23上に積層したポリ
Si膜24を, レジスト膜25をマスクとして, 図3(b)に
示すように,ゲート電極24A にパターニング後,ゲート
電極24A をマスクとして, 不純物のイオン注入により,
低濃度拡散(Light Doped Drain :LDD)注入層26を形
成する。
【0005】その後, 図3(c)に示すように,CVD
法によりSiO2膜27を被覆し, 図3(d)に示すように,
SiO2膜27を異方性エッチングしてサイドウォールSiO2
27A を形成し, これをマスクとして, 不純物をイオン注
入し,熱処理を行って,ソース・ドレイン拡散層28を形成
する。
【0006】その後,図示しないカバーSiO2膜を被覆
し,電極配線を行い,MOSトランジスタを形成してい
た。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従って,MOSトラン
ジスタを微細化しようとするときは,図3(e)に示す
ように,ゲート電極24A 間を狭くするということもあ
り,その場合,サイドウォールSiO2膜27A 同士が近づい
てソース・ドレイン拡散層28の領域が狭くなり,高抵抗
化するという問題が生じた。
【0008】本発明は,MOSトランジスタの微細化に
必要なゲート電極をサイドウォールSiO2膜なしでLDD
構造のトランジスタを形成することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理説明
図である。図において,1は半導体基板,2は第1の絶
縁膜,3はポリSi膜,4は第2の絶縁膜,5はレジスト
膜,6は第1の不純物,7はLDD注入層,8は第2の
不純物,9はソース・ドレイン拡散層である。
【0010】図1(a)に示すように,後述するLDD
注入層7を含めたゲート長のレジスト膜5をパターニン
グし,図1(b)に示すように,ゲート電極となるポリ
Si膜3上の,例えばCVD酸化膜からなる第2の絶縁膜
のエッチングを行う。
【0011】更に,図1(c)に示すように,ゲート電
極用のポリSi膜3のエッチングを行うが,このとき,等
方性のオーバーエッチングでゲート電極幅が上層の第2
の絶縁膜よりも細くなるようにする。
【0012】この場合のゲート電極の幅はエッチングの
時間制御などで行う。図1(d)に示すように,レジス
ト膜5を除去後,斜めイオン注入または回転イオン注入
で第1の不純物をLDD注入層7を形成した後,図1
(e)に示すように,通常のイオン注入により第2の不
純物を注入して,ソース・ドレイン拡散層9を形成す
る。
【0013】即ち,本発明の目的は,半導体基板上に互
いに近接したゲート電極を形成する半導体装置の製造方
法であって,図1(a)に示すように,該半導体基板1
上に第1の絶縁膜2,ポリSi膜3,第2の絶縁膜を順次
積層する工程と,図1(b)に示すように,レジスト膜
5をマスクとして,異方性エッチングにより, 該第2の
絶縁膜を低濃度拡散形成領域の大きさにパターニングす
る工程と,図1(c)に示すように,パターニングされ
た該第2の絶縁膜4をマスクとして, 等方性エッチング
により, 該ポリSi膜3を該第2の絶縁膜4より小さくパ
ターニングしてゲート電極を形成する工程と,図1
(d)に示すように,該半導体基板1内に該第2の絶縁
膜4をマスクとして, 第1の不純物6を該半導体基板1
に対して斜め方向よりイオン注入して,LDD注入層7
を形成する工程と,しかる後, 図1(e)に示すよう
に,該半導体基板1内に該第2の絶縁膜4をマスクとし
て, 第2の不純物8を該半導体基板1に対して垂直方向
よりイオン注入し, 熱処理してソース・ドレイン拡散層
9を形成する工程とを含むことにより達成される。
【0014】
【作用】本発明では,図1(d)に示すように,ポリSi
膜のゲート電極上にSi等と選択比の高い材質のSiO2膜を
マスクとして使うことで,ゲート電極上のひさし状の膜
とし,この膜を用いて,斜めイオン注入により,サイド
ウォールなしで傾斜ドレイン構造を実現することができ
る。
【0015】従って,ゲート電極間が狭い場合,サイド
ウォールなしで傾斜ドレイン構造のトランジスタを形成
することができる。
【0016】
【実施例】図2は本発明の一実施例の工程順模式断面図
である。図において10はSi基板,11はフィールドSiO
2膜,12はゲートSiO2膜,13はポリSi膜,14はSiO2膜,1
5はレジスト膜,16はPイオン,17はLDD注入層,18
はAsイオン,19はソース・ドレイン拡散層, 20はカバー
SiO2膜, 21はAl電極である。
【0017】本発明の一実施例について,図2により工
程順に説明する。図2(a)に示すように,塩酸酸化法
で 100〜250 Åの厚さのゲートSiO2膜12まで形成され
た, 例えばp型10ΩcmのSi基板10上に, ポリSi膜13をC
VD法により 2,000〜5,000 Åの厚さに被覆する。
【0018】続いて, CVD法により,SiO2膜14を 500
〜1,000 ℃で 2,000〜4,000 Åの厚さに形成する。図2
(b)に示すように,レジスト膜15をマスクとして,R
IE法による異方性エッチングにより,SiO2膜14を高濃
度のソース・ドレイン拡散層形成領域の大きさにパター
ニングする。
【0019】図2(c)に示すように,SiO2膜14をマス
クとして, ポリSi膜13を四塩化炭素(CCl4)40sccm, 酸素
(O2)ガス10sccm, 真空度0.1Torrの条件で等方性エッチ
ングによりアンダーエッチング状にパターニングし,ゲ
ート電極を形成する。
【0020】図2(d)に示すように,Si基板10を斜め
に回転しながら, ひさし状のSiO2膜14をマスクとして,
イオン注入法により, n型不純物,例えば燐イオン(P +
)16を加速電圧100keV, ドーズ量1x1013〜1014/cm2の条
件で注入し,850〜1,000 ℃で20分の活性化アニールを行
いソース・ドレインのLDD注入層17を形成する。
【0021】図2(e)に示すように,Si基板10に通常
の垂直方向から, イオン注入法により, n型不純物,例
えば砒素イオン (As+ ) 18を加速電圧100keV, ドーズ量
1x10 15〜1016/cm2の条件で注入し, 850 〜1,000 ℃で20
分の活性化アニールを行いソース・ドレイン拡散層19を
形成する。
【0022】図2(f)に示すようにカバーPSG膜20
を 3,000〜8,000 Åの厚さに被覆し, 通常の方法でAl電
極21を形成する。上記のように,ゲート電極上にゲート
電極と選択比の高いSiO2膜をひさし状に形成すること
で,不純物イオンを高傾斜再注入,または,回転イオン
注入で低濃度注入層を形成し,更に続けて,0°注入で
ソース・ドレイン拡散層を形成することにより,傾斜ド
レイン構造のMOSトランジスタを形成することができ
る。
【0023】これにより,同一基板上に異なる導電型の
トランジスタを形成する場合,傾斜ドレイン構造のトラ
ンジスタでも,サイドウォールを使用しないことで,各
トランジスタで一度のレジストで低濃度層,ソースドレ
インを形成することができる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように,本発明によれば,
サイドウォールなしで2回のパターニングを行うことな
く,傾斜ドレイン構造のトランジスタを形成できること
から,工程数を増やすことなく,傾斜ドレイン構造のゲ
ート電極間の微細化に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の原理説明図
【図2】 本発明の一実施例の工程順模式断面図
【図3】 従来例の説明図
【符号の説明】
1 半導体基板 2 第1の絶縁膜 3 ポリSi膜 4 第2の絶縁膜 5 レジスト膜 6 第1の不純物 7 LDD注入層 8 第2の不純物 9 ソース・ドレイン拡散層 10 Si基板 11 フィールドSiO2膜, 12 ゲートSiO2膜 13 ポリSi膜 14 SiO2膜 15 レジスト膜 16 Pイオン 17 LDD注入層 18 Asイオン 19 ソース・ドレイン拡散層 20 カバーSiO2膜 21 Al電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 27/088 8617−4M H01L 21/265 L 7342−4M 27/08 102 B

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板(1) 上に互いに近接したソー
    ス・ドレイン拡散層(9) を形成する半導体装置の製造方
    法であって, 該半導体基板(1) 上に第1の絶縁膜(2),多結晶シリコン
    膜(3),第2の絶縁膜(4) を順次積層する工程と, レジスト膜(5) をマスクとして, 異方性エッチングによ
    り, 該第2の絶縁膜(4) を低濃度拡散形成領域の大きさ
    にパターニングする工程と, パターニングされた該第2の絶縁膜(4) をマスクとし
    て, 等方性エッチングにより, 該多結晶シリコン膜(3)
    を該第2の絶縁膜(4) より小さくパターニングしてゲー
    ト電極を形成する工程と, 該半導体基板(1) 内に該第2の絶縁膜(4) をマスクとし
    て,第1の不純物(6)を該半導体基板(1) に対して斜め方
    向よりイオン注入して,LDD注入層(7) を形成する工
    程と, しかる後, 該半導体基板(1) 内に該第2の絶縁膜(4) を
    マスクとして, 第2の不純物(8) を該半導体基板(1) に
    対して垂直方向よりイオン注入し, 熱処理してソース・
    ドレイン拡散層(9) を形成す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。
JP3207765A 1991-08-20 1991-08-20 半導体装置の製造方法 Withdrawn JPH0547783A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100607732B1 (ko) * 2002-10-09 2006-08-01 동부일렉트로닉스 주식회사 반도체 소자의 게이트 전극 형성 방법
KR100697262B1 (ko) * 1999-08-30 2007-03-21 삼성전자주식회사 탑 게이트형 폴리실리콘 박막트랜지스터 기판의 제조방법
US11397042B2 (en) 2018-12-18 2022-07-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Drain hose assembly and refrigerator including the same

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Effective date: 19981112