JPH06151451A - 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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Publication number
JPH06151451A
JPH06151451A JP4298521A JP29852192A JPH06151451A JP H06151451 A JPH06151451 A JP H06151451A JP 4298521 A JP4298521 A JP 4298521A JP 29852192 A JP29852192 A JP 29852192A JP H06151451 A JPH06151451 A JP H06151451A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
drain
source
concentration
low
layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP4298521A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumio Otoi
文雄 音居
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.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、LDD構造のMOSFETを有す
る半導体装置に関するもので、工程数を増すことなく、
電界集中の緩和を最も必要とするドレイン側のみ効果的
なLDD構造とすることを目的とするものである。 【構成】 前記目的のため本発明は、ゲート電極6の特
にNMOSのドレイン側のサイドウォール11aを他の
サイドウォール11より幅広く形成し、それをマスクに
して高濃度のソース・ドレイン層13を形成するように
したものである。即ち、特定のドレイン層のみ低濃度層
13aを長くしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はLDD(Lightl
y−Doped Drain)型MOS半導体装置の製
造方法にかかわり、詳しくはMOSFET(Metal
−Oxide−Semiconductor Fiel
d−Effect−Transistor)のLDD構
造の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】MOS FETのLDD構造は、ソー
ス、ドレイン間の電界集中を緩和し、ホットキャリアの
影響を小さくするために採用されている。そのLDD構
造の従来の製造方法を図2を参照して説明する。
【0003】図2は従来のLDD型CMOS Tr(相
補型MOSトランジスタ)の実施例の工程断面図であ
る。従って、当然NMOS領域とPMOS領域とがあ
る。
【0004】まず、シリコン基板21にウエル(wel
l)領域23、ウエル(well)領域22、フィール
ド酸化膜24、ゲート酸化膜25およびゲート電極26
を既知の方法で順次形成する(図2(a))。次にPM
OS形成側(図の右半分)をレジスト27で覆って、N
MOS形成側(図の左半分)のソース・ドレイン領域に
31+ を、打込みエネルギー、30〜50keV、ドー
ズ量1E13〜5E13の条件でイオン注入し、N-
33aを形成する(図2(b))。つづいてNMOS側
をレジスト28で覆って、PMOS側のソース・ドレイ
ン領域にBF2 + を、打込みエネルギー、30〜50k
eV、ドーズ量1E13〜5E13の条件でイオン注入
し、P- 層32aを形成する(図2(C))。
【0005】次に、全面にPSG(Phospho−S
ilicate Glass)膜30を2000〜40
00Å生成した(図2(d))後、異方性エッチングを
行うことにより、前記生成膜30をゲート電極26の側
壁にサイドウォール31として残す。この時サイドウォ
ール幅は0.10〜0.20μmである。その後、ゲー
ト電極26とサイドウォール31をマスクとして、NM
OS側のソース・ドレイン領域33aにAS + を、打込
みエネルギー40〜50keV、ドーズ量5E15〜1
E16の条件でイオン注入しN+ 層33を形成し、また
PMOS側のソースドレイン領域32aにBF2 + を、
打込みエネルギー50〜60keV、ドーズ量2E15
〜4E15の条件でイオン注入しP+ 層32を形成す
る。このようにしてNMOS,PMOSともLDD構造
のTrを作製する(図2(e))。即ち、前記サイドウ
ォール31の下部はN- またはP- 層、それ以外はN+
またはP+ 層のいわゆるLDD構造のソース・ドレイン
が形成される。
【0006】
【発明が解決しようと課題】本来、電界集中を緩和する
には、ドレイン領域特にNMOS側のドレインのみLD
D構造を採用すればよいが、製造方法の工程上、ソース
領域も必然的にLDD構造となるため、MOSFETの
電流駆動能力の点で不利になるという問題点があった。
【0007】周知のように、NMOSは電子がキャリア
となるので、ホールがキャリアとなるPMOS側より電
界集中が生じ易く、つまりホットエレクトロンが発生し
て特性劣化の原因となるのである。
【0008】この発明は、前記の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、NMOS側のドレインの低濃度領域を
ソース側よりのびるように形成することにより、従来の
問題点を解決したLDD型MOS半導体装置の製造方法
を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明は前記目的のた
め、LDD型MOSFETにおいて、NMOS側のソー
ス領域とドレイン領域のサイドウォール幅を異なる大き
さ、つまりその値をソース側の方が小さいように形成し
て、ドレイン側の低濃度層をソース側より長くのびる構
造に形成したものである。
【0010】
【作用】本発明は前述したように、NMOS側のドレイ
ンのみ低濃度層の長さをNMOSのソースより長くのば
すように形成したので、NMOSのドレインの電界集中
が効果的に緩和されるとともに、ソース領域はチャネル
部に低濃度領域があまりのびておらず、高濃度領域が低
濃度領域端の近傍まで存在しているため、電流駆動能力
の点で従来のLDD構造のMOSFETに比べてすぐれ
た装置を実現できる。
【0011】
【実施例】以下この発明の実施例を図に示し、説明す
る。
【0012】本例も従来例と比較し易いようLDD構造
のCMOSTrの製造工程としてある。まず、従来例と
同様に、シリコン基板1にPwell領域3、Nwel
l領域2、フィールド酸化膜4、ゲート酸化膜5および
ゲート電極6を形成する。
【0013】次に、PMOS形成側をレジスト7で覆
い、NMOS形成側のソース・ドレイン領域にP31+
打込みエネルギー30〜50keV、ドーズ量1E13
〜5E13の条件でイオン注入し、N- 層13aを形成
する(図1(a))。
【0014】つづいて前記レジスト7を除去し、NMO
Sのソース領域をレジスト8で覆い、PMOSのソース
・ドレイン領域およびNMOSのドレイン領域にBF2
+ を打込みエネルギー30〜50keV、ドーズ量5E
12〜1E13の条件でイオン注入する(図1
(b))。
【0015】従ってこの時、NMOSのソース領域は前
の工程でのN- 層のままであり、PMOSのソースドレ
イン領域はP- 層が形成される。一方、NMOSのドレ
イン領域は、NMOSのソースに比べ薄いN- 層となる
が、P31、BF2 + 両方のイオン注入がされているた
め、不純物の量としては多くなっている。次に、800
〜900℃の低温で熱酸化して酸化膜9を全面に形成す
ると、NMOSはドレイン領域の方が、ソース領域に比
べ不純物の量が多いため、厚い酸化膜9aが形成され
る。この時、酸化温度が低いほどドレイン領域とソース
領域の酸化膜厚差は大きくなる。この現象は低温増速酸
化として広く知られている。
【0016】次に全面にPSG膜10を形成する(図1
(c))。
【0017】つづいて、異方性エッチングを行うことに
より、前記熱酸化膜9,9aおよび生成膜10をゲート
電極6の側壁にサイドウォール11,11aとして残
す。この時、被エッチング膜厚がNMOSにおいてはド
レイン領域の方がソース領域に比べて厚いため、サイド
ウォール幅はドレイン側11aの方がソース側に比べて
大きくなる(図1(d))。したがって、NMOS領域
のドレイン側のサイドウォール幅を0.10〜0.20
μmに設定すれば、ソース側のサイドウォール幅はそれ
以下となる。ドレイン側とソース側のサイドウォール幅
の差は、被エッチング膜の膜厚差によって決まる。すな
わち、ドレイン領域とソース領域の不純物の量の差、お
よび酸化条件をコントロールすることによって制御可能
である。
【0018】次にNMOS、PMOSとも従来同様の方
法により、それぞれN+ 拡散層13、P+ 拡散層12を
形成する(図1(e))。この時、NMOSにおいては
ドレイン側とソース側の拡散層プロファイルは、サイド
ウォール幅の差により異なり、NMOSのドレインはN
MOSのソースより低濃度領域13aの長さが長くのび
ているプロファイルとなる。言い換えればNMOSのソ
ース側は低濃度領域13aのあまりのびていないプロフ
ァイルとなる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、L
DD構造のMOSFETとして、NMOSのドレインの
低濃度層をソースのそれより長くするように形成したの
で、電界集中が最も生じるNMOSのドレインのその現
象を緩和できるとともに、NMOSのソースは低濃度層
の長さが短く、高濃度層が低濃度層の近傍まで存在して
いるため、電流駆動能力の点で従来のLDD構造のMO
SFETに比べて優れた特性を実現できる。
【0020】しかも、この形成のための製造工程数を従
来より増すことなく製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の工程断面図
【図2】従来例の工程断面図
【符号の説明】
6 ゲート電極 7,8 レジスト 9 酸化膜 10 PSG膜 11 サイドウォール 13 N+ 層 13a N-
───────────────────────────────────────────────────── 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 7377−4M H01L 29/78 301 P

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)半導体基板上にゲート絶縁膜を介
    してMOSFETのゲート電極を形成し、該ゲート電極
    をマスクに前記基板に、該基板と逆導電型の不純物を導
    入し低濃度ソース・ドレイン層を形成する工程と、
    (b)前記低濃度ドレイン層に選択的に不純物を導入す
    る工程と、(c)前記基板を熱酸化し、前記低濃度ドレ
    イン層上に前記低濃度ソース層よりも厚い酸化膜を形成
    する工程と、(d)前記ゲート電極の側壁に、前記低濃
    度ドレイン側が前記低濃度ソース側よりも広い幅のサイ
    ドウォールを形成する工程と、(e)前記ゲート電極及
    び前記サイドウォールをマスクに、前記基板に、該基板
    と逆導電型の不純物を導入し、高濃度ソース・ドレイン
    層を形成する工程とを、順次施すことを特徴とする半導
    体装置の製造方法。
JP4298521A 1992-11-09 1992-11-09 半導体装置の製造方法 Pending JPH06151451A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4130417A1 (de) * 1991-09-10 1993-03-11 Mannesmann Ag Vorrichtung zum vereinzeln und verschwenken von schmalbandbunden
DE4304734A1 (de) * 1991-09-10 1994-08-18 Mannesmann Ag Vorrichtung zum Vereinzeln und Verschwenken von Schmalbandbunden
JP2009501432A (ja) * 2005-03-29 2009-01-15 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド 非対称性誘電領域を備える半導体装置の形成方法及びその半導体装置の構造

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4130417A1 (de) * 1991-09-10 1993-03-11 Mannesmann Ag Vorrichtung zum vereinzeln und verschwenken von schmalbandbunden
DE4304734A1 (de) * 1991-09-10 1994-08-18 Mannesmann Ag Vorrichtung zum Vereinzeln und Verschwenken von Schmalbandbunden
JP2009501432A (ja) * 2005-03-29 2009-01-15 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド 非対称性誘電領域を備える半導体装置の形成方法及びその半導体装置の構造

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