JPH06295875A - Formation of resist pattern and fabrication of semiconductor device - Google Patents

Formation of resist pattern and fabrication of semiconductor device

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JPH06295875A
JPH06295875A JP8209093A JP8209093A JPH06295875A JP H06295875 A JPH06295875 A JP H06295875A JP 8209093 A JP8209093 A JP 8209093A JP 8209093 A JP8209093 A JP 8209093A JP H06295875 A JPH06295875 A JP H06295875A
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JP
Japan
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impurity
film
resist pattern
region
semiconductor substrate
Prior art date
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Application number
JP8209093A
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Japanese (ja)
Inventor
Keiichi Ono
圭一 大野
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPH06295875A publication Critical patent/JPH06295875A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a method for forming a resist pattern in which the inclination angle is relaxed at the time of oblique ion implantation corresponding to fine patterning of LSI, and a method for fabricating a semiconductor device using the resist pattern. CONSTITUTION:The method for fabricating a semiconductor device comprises a step for forming a impurity blocking film on the entire surface of a semiconductor substrate 1, a step for patterning the impurity blocking film to form an impurity blocking film 8, a step for tapering the impurity blocking film 8 by isotropic etching or heating, and a step for introducing impurities at a predetermined angle into a predetermined region 10 on the semiconductor substrate 1 using the tapered impurity blocking film as a mask.

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、レジストの形成方法及
び半導体装置の製造方法に係わり、特にレジストのテー
パ加工方法及びテーパ加工されたレジストを用いた斜め
イオン注入法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resist forming method and a semiconductor device manufacturing method, and more particularly to a resist taper method and an oblique ion implantation method using a taper-processed resist.

【0002】[0002]

【従来の技術】LSIの微細化に伴いMOSトランジス
タにおいてはチャネルのドレイン端部におけるホットエ
レクトロン効果によってゲートの閾値が上がる。この現
象は動作に伴って生じるため、回路の誤動作が生じる。
このホットエレクトロン効果を抑制するための一つとし
てLDD(Lightly Doped Domain)構造がLSIの
デバイス構造に取入れられている。LDD構造は、ドレ
イン端部にN-層(以下LDD領域)を設けて、ここに
出来る空乏層の電界が高くなるのを防ぎホットエレクト
ロン効果を低減する。
2. Description of the Related Art With miniaturization of LSI, the threshold value of a gate in a MOS transistor increases due to the hot electron effect at the drain end of the channel. Since this phenomenon occurs with the operation, the circuit malfunctions.
As one of methods for suppressing the hot electron effect, an LDD (Lightly Doped Domain) structure is incorporated in the device structure of the LSI. In the LDD structure, an N layer (hereinafter referred to as an LDD region) is provided at the end of the drain to prevent the depletion layer formed therein from having a high electric field and reduce the hot electron effect.

【0003】このLDD領域にN-層を設けるには、こ
の領域に選択的に低濃度のリン(P)やヒ素(As)等
のN型不純物のイオン注入を行なう斜めイオン注入の技
術が用いられる。
In order to provide an N - layer in this LDD region, a technique of oblique ion implantation for selectively ion-implanting low concentration N-type impurities such as phosphorus (P) and arsenic (As) into this region is used. To be

【0004】図6は、従来の斜めイオン注入法を示す図
である。図6に示すようにp型シリコン基板1にLOC
OS法によりフィールド酸化膜3を形成し、その後熱酸
化法によりゲート酸化膜5を形成する。次に、CVD
(化学気相成長)法によりポリシリコン膜を形成し、そ
の後リソグラフィー及びRIEによりこのポリシリコン
膜をパターニングしゲート電極4を形成する。
FIG. 6 is a diagram showing a conventional oblique ion implantation method. As shown in FIG. 6, LOC is formed on the p-type silicon substrate 1.
The field oxide film 3 is formed by the OS method, and then the gate oxide film 5 is formed by the thermal oxidation method. Next, CVD
A polysilicon film is formed by the (chemical vapor deposition) method, and then the polysilicon film is patterned by lithography and RIE to form the gate electrode 4.

【0005】次にリソグラフィーによりレジストパター
ン104を形成し、このレジストパターンをマスクとし
てヒ素(As)等のN型不純物を低濃度でLDD打ち込
み領域10に選択的にp型シリコン基板1の法線方向と
所定の角度θ(以下イオン注入の傾角)で斜めイオン注
入を行なう。
Next, a resist pattern 104 is formed by lithography. Using this resist pattern as a mask, N-type impurities such as arsenic (As) are selectively doped in the LDD implantation region 10 at a low concentration in the normal direction of the p-type silicon substrate 1. And oblique ion implantation is performed at a predetermined angle θ (hereinafter referred to as an ion implantation inclination angle).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】LSIの微細化に伴い
イオン注入を行なうLDD打ち込み領域10も小さくな
ってきている。一方注入部分を選択するレジストパター
ン104は、ストッピングマスクとして機能するにはあ
る程度の膜厚が必要となる。その結果LDD打ち込み領
域10の幅とレジストパターン104の膜厚との比であ
るレジストのアスペクト比は増大する一方であり、その
為イオン注入の傾角は減少する一方である。
With the miniaturization of LSIs, the LDD implantation region 10 for ion implantation is also becoming smaller. On the other hand, the resist pattern 104 for selecting the implantation portion needs a certain thickness to function as a stopping mask. As a result, the aspect ratio of the resist, which is the ratio between the width of the LDD-implanted region 10 and the film thickness of the resist pattern 104, is increasing, and the inclination angle of ion implantation is decreasing.

【0007】図7は、イオン注入の傾角θを求めるため
の図である。ゲート電極4の幅をG、LDD打ち込み領
域10の幅をG/2、レジストパターン104とゲート
電極4との間の距離を2G、レジストパターンの膜厚t
を3Gとするとイオン注入の傾角θは以下となる。
FIG. 7 is a diagram for obtaining the tilt angle θ of ion implantation. The width of the gate electrode 4 is G, the width of the LDD implantation region 10 is G / 2, the distance between the resist pattern 104 and the gate electrode 4 is 2G, and the film thickness t of the resist pattern is t.
Is 3 G, the tilt angle θ of ion implantation is as follows.

【0008】θ=tan-1((2G−G/2)/3G) しかし、製造上の加工精度のよりゲート電極4が左右に
△L拡大してしまうことがあるので、打ち込み領域10
の幅をG/2として確保するとLDD打ち込み領域10
の端部は△LシフトしP2に位置する。さらにLDD領
域を決定するサイドウオールが加工精度により△S大き
くなると、LDD打ち込み領域10の端部は更に、△S
シフトしP3に位置する。
Θ = tan -1 ((2G-G / 2) / 3G) However, since the gate electrode 4 may expand to the left and right by ΔL due to manufacturing processing accuracy, the implantation region 10
When the width of G is secured as G / 2, the LDD implantation region 10
The end portion of is shifted by ΔL and is located at P 2 . Further, when the side wall that determines the LDD region is increased by ΔS due to the processing accuracy, the end portion of the LDD implantation region 10 is further increased by ΔS.
Shift and is located in P 3.

【0009】また、ゲート電極4及びレジストパターン
はリソグラフィーを用いて形成されるのでマスクの位置
合わせをする必要があり、フィールド酸化膜3に合わせ
てマスクの位置合わせをすると、その位置合わせの合わ
せずれのマージンをゲート電極4のそれをM1、レジス
トパターン104のそれをM2とすると、ゲート電極4
とレジストパターン104間の位置ずれのマージンをM
3とすると以下となる。
Further, since the gate electrode 4 and the resist pattern are formed by using lithography, it is necessary to align the mask. If the mask is aligned with the field oxide film 3, the alignment will be misaligned. If the margin of the gate electrode 4 is M 1 and that of the resist pattern 104 is M 2 , the margin of
The margin of misalignment between the resist pattern 104 and the resist pattern 104 is M
When it becomes 3 , it becomes the following.

【0010】M3=(M1 2+M2 21/2 更に、レジストパターン104の膜厚のマージンを△t
とすると、これらのマージンを考慮したイオン注入の傾
角θ′は以下となる。
M 3 = (M 1 2 + M 2 2 ) 1/2 Further, the margin of the film thickness of the resist pattern 104 is Δt.
Then, the tilt angle θ ′ of the ion implantation considering these margins is as follows.

【0011】θ′=tan-1((2G−G/2−△L−△
S−M3)/(3G+△t)) θ′<θであるので、イオン注入の傾角はさらに小さく
制限される。
Θ '= tan -1 ((2G-G / 2-ΔL-Δ
Since S−M 3 ) / (3G + Δt)) θ ′ <θ, the tilt angle of ion implantation is further limited to a small value.

【0012】このように、イオン注入の傾角が制限を受
けると、LSIの設計の支障となり問題となる。
As described above, if the tilt angle of the ion implantation is limited, it becomes a problem in designing the LSI.

【0013】この問題を解決するには、まずイオン注入
の傾角を制限してLSIの能力をおとす方法が考えられ
るがこの方法は現実的でない。また、各イオン注入工程
においては、イオン注入時のエネルギーがそれぞれ異な
っておりストッピングマスクとしてのレジストパターン
の最小膜厚は各々異なるので、各イオン注入工程での最
小の膜厚のレジストパターンを使用してアスペクト比を
緩和する方法が考えられるが、レジストパターンの膜厚
は粘度で主に決まるため、いろいろな粘度のレジストが
必要となり、レジストの在庫管理が煩わしくなる。
In order to solve this problem, a method of limiting the tilt angle of ion implantation to reduce the ability of the LSI can be considered, but this method is not practical. Also, in each ion implantation process, the energy at the time of ion implantation is different and the minimum film thickness of the resist pattern as the stopping mask is different, so the resist pattern with the minimum film thickness in each ion implantation process is used. However, since the film thickness of the resist pattern is mainly determined by the viscosity, a resist having various viscosities is required, and the inventory management of the resist becomes troublesome.

【0014】そこで、本発明はLSIの微細化に対応す
るため斜めイオン注入時のイオン注入の傾角を緩和する
ためのレジストパターンの形成方法及びそのレジストパ
ターンを用いた半導体装置の製造方法を提供することを
目的とする。
Therefore, the present invention provides a method of forming a resist pattern for mitigating the tilt angle of ion implantation at the time of oblique ion implantation and a method of manufacturing a semiconductor device using the resist pattern in order to cope with the miniaturization of LSI. The purpose is to

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によれ
ば、半導体基板内に不純物を導入する工程を有する半導
体装置の製造方法において、前記半導体基板上方全面に
前記不純物を阻止するための膜を形成する工程と、前記
不純物を阻止するための膜をパターニングして不純物阻
止膜を形成する工程と、前記不純物阻止膜を等方エッチ
ングあるいは加熱により、前記不純物阻止膜にテーパ形
状を持たせる工程と、前記テーパ形状を持つ不純物阻止
膜をマスクとして前記半導体基板の所定の領域に所定の
角度で前記不純物を導入する工程とを、含むことを特徴
とする半導体装置の製造方法によって解決される。
According to the present invention, in the method for manufacturing a semiconductor device having a step of introducing impurities into a semiconductor substrate, a film for blocking the impurities is formed on the entire upper surface of the semiconductor substrate. A step of forming an impurity blocking film by patterning a film for blocking the impurities, and a step of making the impurity blocking film have a tapered shape by isotropic etching or heating. And a step of introducing the impurity into a predetermined region of the semiconductor substrate at a predetermined angle using the impurity blocking film having the taper shape as a mask.

【0016】また、上記課題は本発明によれば、前記不
純物阻止膜がシリコン窒化膜であることを特徴とする半
導体装置の製造方法によって好適に解決される。
Further, according to the present invention, the above problems can be preferably solved by a method for manufacturing a semiconductor device, wherein the impurity blocking film is a silicon nitride film.

【0017】[0017]

【作用】本発明によれば、図1(a)に示すようにリソ
グラフィーによりレジストパターンを形成した後、この
レジストパターン8を例えば等方エッチングするとレジ
ストパターン8の角では、縦方向及び横方向にエッチン
グされ他よりもエッチングレートが大きいので角がとれ
てテーパー形状となる。従ってこのレジストパターン9
をマスクとして斜めイオン注入を行なうとレジストパタ
ーン9がテーパー形状であるので△θイオン注入の傾角
を緩和することができる。
According to the present invention, after forming a resist pattern by lithography as shown in FIG. 1A, when this resist pattern 8 is isotropically etched, for example, at the corners of the resist pattern 8, the vertical and horizontal directions are formed. Since it is etched and has a higher etching rate than the others, it is sharpened to form a tapered shape. Therefore, this resist pattern 9
When the oblique ion implantation is performed by using as a mask, the resist pattern 9 has a tapered shape, and therefore the inclination angle of the Δθ ion implantation can be relaxed.

【0018】また本発明によれば図3に示すように不純
物阻止層としてシリコン窒化膜40を用いると、このシ
リコン窒化膜は不純物を阻止する能力がフォトレジスト
よりも大きいので膜厚をそれだけ小さくすることができ
アスペクト比をより小さくしイオン注入の傾角をより緩
和することができる。
Further, according to the present invention, when the silicon nitride film 40 is used as the impurity blocking layer as shown in FIG. 3, since this silicon nitride film has a larger ability to block impurities than photoresist, the film thickness is reduced accordingly. Therefore, the aspect ratio can be made smaller and the tilt angle of ion implantation can be further relaxed.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づい説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】図1及び図2は本発明に係る斜めイオン注
入法を示す第1実施例による工程断面図である。
FIGS. 1 and 2 are process cross-sectional views according to the first embodiment of the oblique ion implantation method according to the present invention.

【0021】図1(a)に示すようにp型シリコン基板
1にLOCOS法によりフィールド酸化膜3を形成し、
その後熱酸化法によりゲート酸化膜5を形成する。次
に、CVD法により200nmの厚さのポリシリコン膜
を全面に形成する。次に、スピンコート法により全面に
レジスト膜を形成し、フィールド酸化膜3にマスクの位
置合わせをして露光し、現像しレジストパターンを形成
する。次にこのレジストパターンをマスクとしてRIE
(反応性イオンエッチング)によりポリシリコン膜をパ
ターニングし、幅0.4μmのゲート電極4を形成し、
レジストパターンを剥離する。
As shown in FIG. 1A, a field oxide film 3 is formed on a p-type silicon substrate 1 by the LOCOS method,
After that, the gate oxide film 5 is formed by the thermal oxidation method. Next, a 200 nm-thickness polysilicon film is formed on the entire surface by the CVD method. Next, a resist film is formed on the entire surface by spin coating, and the field oxide film 3 is aligned with a mask, exposed, and developed to form a resist pattern. Next, using this resist pattern as a mask, RIE is performed.
The polysilicon film is patterned by (reactive ion etching) to form a gate electrode 4 having a width of 0.4 μm,
Strip the resist pattern.

【0022】次に、スピンコート法により全面に120
0nmの厚さのレジスト膜を形成し、フィールド酸化膜
3にマスクの位置合わせをして露光し、現像しレジスト
パターン8を形成する。
Next, 120 is applied to the entire surface by spin coating.
A resist film having a thickness of 0 nm is formed, the field oxide film 3 is aligned with a mask, exposed, and developed to form a resist pattern 8.

【0023】次に、図1(b)に示すように酸素プラズ
マ等による等方性のプラズマエッチングによりレジスト
パターン8を100nmエッチングする。このエッチン
グは等方性のエッチングであるので、レジストパターン
8の角では、縦方向及び横方向にエッチングされ、他よ
りもエッチングレートが大きいので角がとれてテーパー
形状となる。
Next, as shown in FIG. 1B, the resist pattern 8 is etched by 100 nm by isotropic plasma etching using oxygen plasma or the like. Since this etching is isotropic, the corners of the resist pattern 8 are etched in the vertical and horizontal directions, and since the etching rate is higher than the others, the corners are removed to form a tapered shape.

【0024】次に、図2(a)に示すようにレジストパ
ターン9をマスクとして、p型シリコン基板1を傾け
て、N型不純物として例えばヒ素(As)をエネルギー
30kev、濃度2〜3×1013/cm2で、幅0.2
μmのLDD打ち込み領域10に対して、斜めイオン注
入をする。この時、レジストパターン9の角がとれてテ
ーパー形状となっているので、イオン注入の傾角を△θ
大きくでき、イオン注入傾角の制限を緩和できる。次
に、レジストパターン9を剥離・除去する。
Next, as shown in FIG. 2A, the p-type silicon substrate 1 is tilted using the resist pattern 9 as a mask, and arsenic (As), for example, as an N-type impurity has an energy of 30 kev and a concentration of 2 to 3 × 10. 13 / cm 2 with a width of 0.2
Oblique ion implantation is performed on the LDD-implanted region 10 of μm. At this time, since the resist pattern 9 has a tapered shape with an angle, the inclination angle of the ion implantation is Δθ.
The size can be increased, and the limitation on the ion implantation tilt angle can be relaxed. Next, the resist pattern 9 is peeled and removed.

【0025】次に、CVD法により200nmの厚さの
SiO2膜を形成し、その後RIEのより全面エッチバ
ックし、図2(b)に示すようにサイドウオール12を
形成し、LDD打ち込み領域10上を被膜する。
Next, a SiO 2 film with a thickness of 200 nm is formed by the CVD method, and then the entire surface is etched back by RIE to form the side wall 12 as shown in FIG. 2B, and the LDD implantation region 10 is formed. Coat the top.

【0026】次に、熱酸化法あるいはCVD法により1
00nmの厚さの酸化膜を形成し、サイドウオール12
をマスクとしてN型不純物として例えばヒ素(As)を
エネルギー20kev、濃度5×1015/cm2でイオ
ン注入し、その後熱処理して活性化を行い、N+拡散層
11及びN-拡散であるLDD領域10aを形成する。
Next, 1 is formed by the thermal oxidation method or the CVD method.
An oxide film with a thickness of 00 nm is formed, and the sidewall 12
As a mask, N-type impurities such as arsenic (As) are ion-implanted at an energy of 20 kev and a concentration of 5 × 10 15 / cm 2 , followed by heat treatment to activate the N + diffusion layer 11 and the N diffusion LDD. The region 10a is formed.

【0027】図3は本発明に係る斜めイオン注入法を示
す第2実施例による断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a second embodiment of the oblique ion implantation method according to the present invention.

【0028】本実施例では、第1実施例とは異なりLD
D打ち込み領域10に選択的にイオン注入をするための
不純物阻止層として阻止能力に優れるシリコン窒化膜を
使用した。
In this embodiment, unlike the first embodiment, the LD
A silicon nitride film having an excellent blocking ability was used as an impurity blocking layer for selectively implanting ions into the D implantation region 10.

【0029】図3に示すように、第1実施例と同様にp
型シリコン基板1にフィールド酸化膜3、ゲート酸化膜
5及びゲート電極4を形成する。次に、CVD法により
シリコン窒化膜を形成し、リソグラフィー及びRIEに
よりシリコン窒化膜をパターニングしてシリコン窒化膜
パターン40を形成する。
As shown in FIG. 3, as in the first embodiment, p
A field oxide film 3, a gate oxide film 5 and a gate electrode 4 are formed on the silicon substrate 1. Next, a silicon nitride film is formed by the CVD method, and the silicon nitride film is patterned by lithography and RIE to form a silicon nitride film pattern 40.

【0030】次に、ウエットエッチング等の等方性エッ
チングによりシリコン窒化膜パターン40をエッチング
して、シリコン窒化膜パターン41にテーパー形状をも
たせる。
Next, the silicon nitride film pattern 40 is etched by isotropic etching such as wet etching to give the silicon nitride film pattern 41 a tapered shape.

【0031】次に、シリコン窒化膜パターン41をマス
クとして第1実施例と同様にして、AsをLDD打ち込
み領域10に対して斜めイオン注入する。この時、シリ
コン窒化膜パターン41は不純物の阻止能力がレジスト
パターン8よりも優れているので、膜厚を薄くすること
ができるのでアスペクト比を小さくできるとともに、テ
ーパー形状であるのでイオン注入傾角を△θ1緩和する
ことができる。
Next, using the silicon nitride film pattern 41 as a mask, As is obliquely ion-implanted into the LDD-implanted region 10 in the same manner as in the first embodiment. At this time, since the silicon nitride film pattern 41 has a better impurity blocking ability than the resist pattern 8, the film thickness can be made thinner, the aspect ratio can be made smaller, and the taper shape makes the ion implantation inclination angle Δ. θ 1 can be relaxed.

【0032】次に、シリコン窒化膜パターン41を除去
し、第1実施例と同様にサイドウオール12、LDD領
域10a及びN+拡散層11を形成する。
Next, the silicon nitride film pattern 41 is removed, and the sidewall 12, the LDD region 10a and the N + diffusion layer 11 are formed as in the first embodiment.

【0033】図4は本発明に係る斜めイオン注入法を示
す第3実施例による断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a third embodiment of the oblique ion implantation method according to the present invention.

【0034】本実施例は、p型不純物の不純物濃度より
も濃い濃度のp型不純物を含むポケット層20を、ソー
ス領域及びドレイン領域を形成するN+拡散層21に隣
接する領域に設けた場合である。このポケット層20
は、ソース接合の空乏層及びドレイン接合の空乏層の幅
を短くするとともにチャネル端部の閾値を上げて、ソー
ス接合の空乏層とドレイン接合の空乏層とが接触する現
象であるパンチスルーを抑制して短チャネル効果を低減
するものである。
In this embodiment, the pocket layer 20 containing a p-type impurity having a concentration higher than that of the p-type impurity is provided in a region adjacent to the N + diffusion layer 21 forming the source region and the drain region. Is. This pocket layer 20
Reduces the width of the depletion layer of the source junction and the depletion layer of the drain junction and raises the threshold value of the channel end to suppress punch-through, which is a phenomenon in which the depletion layer of the source junction contacts the depletion layer of the drain junction. The short channel effect is reduced.

【0035】図4に示すように、第1実施例と同様にp
型シリコン基板1にフィールド酸化膜3、ゲート酸化膜
5及びゲート電極4を形成する。次に、リソグラフィー
により第1実施例と同様にレジストパターン30を形成
し、その後プラズマエッチング等の等方性エッチングに
よりエッチングして、レジストパターン31をテーパー
形状にする。
As shown in FIG. 4, p as in the first embodiment.
A field oxide film 3, a gate oxide film 5 and a gate electrode 4 are formed on the silicon substrate 1. Next, a resist pattern 30 is formed by lithography as in the first embodiment, and then isotropic etching such as plasma etching is performed to etch the resist pattern 31 into a tapered shape.

【0036】次に、レジストパターン31をマスクとし
て、ポケット層打ち込み領域23に対してp型不純物と
して例えばボロンをエネルギー60kev、濃度5×1
12で斜めイオン注入する。この時、レジストパターン
31がテーパー形状であるのでイオン注入傾角の制限を
△θ2緩和できる。
Next, using the resist pattern 31 as a mask, for example, boron is used as a p-type impurity in the pocket layer implantation region 23 with an energy of 60 kev and a concentration of 5 × 1.
Diagonal ion implantation is performed at 0 12 . At this time, since the resist pattern 31 has a tapered shape, the restriction on the ion implantation inclination angle can be relaxed by Δθ 2 .

【0037】次に、ゲート電極4をマスクとしてN型不
純物として例えばヒ素(As)をエネルギー20ke
v、濃度5×1015/cm2でイオン注入し、その後熱
処理して活性化を行い、ポケット層20及びN+拡散層
21を形成する。
Next, with the gate electrode 4 as a mask, arsenic (As), for example, is used as N-type impurity with an energy of 20 ke
v, the concentration 5 × 10 15 / cm 2 with ion implantation performs activation and thereafter heat treated to form a pocket layer 20 and N + diffusion layer 21.

【0038】図5は本発明に係る斜めイオン注入法を示
す第4実施例による断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing a fourth embodiment of the oblique ion implantation method according to the present invention.

【0039】本実施例は、p型シリコン基板1とオーミ
ックコンタクトをとるために行なうコンタクト補償イオ
ン注入に斜めイオン注入を適用したものである。
In this embodiment, oblique ion implantation is applied to contact compensation ion implantation for making ohmic contact with the p-type silicon substrate 1.

【0040】図5に示すように、LOCOS法によりフ
ィールド酸化膜3を形成した後、p型シリコン基板1と
コンタクトをとるためにN+拡散層50を形成する。次
に、CVD法により層間絶縁膜51を形成し、その後リ
ソグラフィーによりレジストパターン(図示せず)を形
成し、このレジストパターンをマスクとしてRIEによ
り層間絶縁膜51コンタクトホールを開口する。この
時、マスクの位置ずれによりレジストパターンの位置が
ずれていると(図5ではレジストパターンが右にずれた
場合を示している)、コンタクトホールの端部がいずれ
かのフィールド酸化膜3により接近してしまい、ここで
ジャンクションリークが起こる原因となる。従ってこれ
を防止するために、この部分にN+不純物を斜めイオン
注入する。
As shown in FIG. 5, after forming the field oxide film 3 by the LOCOS method, an N + diffusion layer 50 is formed to make contact with the p-type silicon substrate 1. Next, the interlayer insulating film 51 is formed by the CVD method, and then a resist pattern (not shown) is formed by lithography, and the interlayer insulating film 51 contact hole is opened by RIE using this resist pattern as a mask. At this time, if the position of the resist pattern is displaced due to the displacement of the mask (FIG. 5 shows the case where the resist pattern is displaced to the right), the end portion of the contact hole comes closer to one of the field oxide films 3. This will cause a junction leak here. Therefore, in order to prevent this, N + impurities are obliquely ion-implanted into this portion.

【0041】そこで、上述のレジストパターンを剥離・
除去した後、コンタクト補償のための不純物阻止層とし
てレジストパターン52を形成する。その後プラズマエ
ッチング等の等方エッチングによりレジストパターン5
3をテーパー形状にする。
Therefore, the above resist pattern is peeled off.
After the removal, a resist pattern 52 is formed as an impurity blocking layer for contact compensation. After that, the resist pattern 5 is formed by isotropic etching such as plasma etching.
3 is tapered.

【0042】次にレジストパターン53をマスクとし
て、N型不純物として例えばヒ素(As)を、シリコン
基板1を回転しながら斜めイオン注入してコンタクト補
償を行なう。この時レジストパターン53がテーパー形
状であるのでイオン注入の傾角の制限を△θ3緩和する
ことができ、かつコンタクトホール形成時のマスク合わ
せずれのマージンを大きくできる。
Next, using the resist pattern 53 as a mask, arsenic (As) as an N-type impurity is obliquely ion-implanted while rotating the silicon substrate 1 to perform contact compensation. At this time, since the resist pattern 53 has a tapered shape, the limitation of the inclination angle of the ion implantation can be relaxed by Δθ 3 , and the margin of mask misalignment at the time of forming the contact hole can be increased.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によればレ
ジストパターンの角をとりテーパー形状にして、これを
マスクとして斜めイオン注入を行なうので、イオン注入
の傾角の制限を緩和することができ微細LSIの短チャ
ネル効果やホットエレクトロン効果等の対策を、有効的
にできデバイスの信頼性を向上させることができる。
As described above, according to the present invention, the angle of the resist pattern is set to be a taper shape, and the oblique ion implantation is performed using this as a mask. Therefore, the limitation of the inclination angle of the ion implantation can be relaxed. It is possible to effectively take measures against the short channel effect and the hot electron effect of the fine LSI and improve the reliability of the device.

【0044】またシリコン窒化膜を不純物阻止層として
用いることにより、アスペクト比をより小さくすること
ができるので、更にイオン注入の傾角の制限を緩和する
ことができる。
Further, since the aspect ratio can be made smaller by using the silicon nitride film as the impurity blocking layer, the limitation on the tilt angle of the ion implantation can be further relaxed.

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

【図1】第1実施例による斜めイオン注入工程断面図
(I)である。
FIG. 1 is a sectional view (I) of an oblique ion implantation process according to the first embodiment.

【図2】第1実施例による斜めイオン注入工程断面図
(II)である。
FIG. 2 is a sectional view (II) of the oblique ion implantation process according to the first embodiment.

【図3】第2実施例による斜めイオン注入法を示す断面
図である。
FIG. 3 is a sectional view showing an oblique ion implantation method according to a second embodiment.

【図4】第3実施例による斜めイオン注入法を示す断面
図である。
FIG. 4 is a sectional view showing an oblique ion implantation method according to a third embodiment.

【図5】第4実施例による斜めイオン注入法を示す断面
図である。
FIG. 5 is a sectional view showing an oblique ion implantation method according to a fourth embodiment.

【図6】従来例による斜めイオン注入法を示す断面図で
ある。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a diagonal ion implantation method according to a conventional example.

【図7】イオン注入の傾角を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a tilt angle of ion implantation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 p型シリコン基板 3 フィールド酸化膜 4 ゲート電極 5 ゲート酸化膜 8,30,52 レジストパターン(加工前) 9,31,53 レジストパターン(加工後) 10 LDD打ち込み領域 10a LDD領域(N-領域) 11,21 N+拡散層 12 サイドウオール 20 ポケット層 23 ポケット層打ち込み領域 40 シリコン窒化膜パターン(加工前) 41 シリコン窒化膜パターン(加工後)1 p-type silicon substrate 3 field oxide film 4 gate electrode 5 gate oxide film 8,30,52 resist pattern (before processing) 9,31,53 resist pattern (after processing) 10 LDD implantation region 10a LDD region (N region) 11, 21 N + Diffusion layer 12 Sidewall 20 Pocket layer 23 Pocket layer implantation region 40 Silicon nitride film pattern (before processing) 41 Silicon nitride film pattern (after processing)

───────────────────────────────────────────────────── 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 7352−4M H01L 21/30 361 V ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location 7352-4M H01L 21/30 361 V

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上方全面にレジスト膜を形成
する工程と、前記レジスト膜をリソグラフィーによりパ
ターニングしてレジストパターンを形成する工程と、 前記レジストパターンを等方エッチングにより、前記レ
ジストパターンにテーパ形状を持たせる工程とを、 含むことを特徴とするレジストパターンの形成方法。
1. A step of forming a resist film on the entire upper surface of a semiconductor substrate, a step of patterning the resist film by lithography to form a resist pattern, and a step of etching the resist pattern isotropically to form a tapered shape on the resist pattern. And a step of forming a resist pattern.
【請求項2】 半導体基板上方全面にレジスト膜を形成
する工程と、前記レジスト膜をリソグラフィーによりパ
ターニングしてレジストパターンを形成する工程と、 前記レジストパターンを加熱して変形し、前記レジスト
パターンにテーパ形状を持たせる工程とを、 含むことを特徴とするレジストパターンの形成方法。
2. A step of forming a resist film over the entire surface of a semiconductor substrate, a step of patterning the resist film by lithography to form a resist pattern, and a step of heating and deforming the resist pattern to taper the resist pattern. And a step of imparting a shape to the resist pattern.
【請求項3】 半導体基板内に不純物を導入する工程を
有する半導体装置の製造方法において、 前記半導体基板上方全面に前記不純物を阻止するための
膜を形成する工程と、前記不純物を阻止するための膜を
パターニングして不純物阻止膜を形成する工程と、 前記不純物阻止膜を等方エッチングあるいは加熱によ
り、前記不純物阻止膜にテーパ形状を持たせる工程と、 前記テーパ形状を持つ不純物阻止膜をマスクとして前記
半導体基板の所定の領域に所定の角度で前記不純物を導
入する工程とを、 含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
3. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising a step of introducing impurities into a semiconductor substrate, the step of forming a film for blocking the impurities on the entire upper surface of the semiconductor substrate, and the step of blocking the impurities. Patterning the film to form an impurity blocking film; forming the impurity blocking film into a tapered shape by isotropic etching or heating the impurity blocking film; and using the tapered impurity blocking film as a mask. A step of introducing the impurities into a predetermined region of the semiconductor substrate at a predetermined angle, the method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項4】 半導体基板内に第一の不純物を含むチャ
ネル領域と、該チャネル領域に隣接する領域に低濃度の
第2の不純物を含む第1の領域と該第1の領域に隣接す
る領域に高濃度の前記第2の不純物を含む第2の領域と
から構成されるソース領域及びドレイン領域とを有する
半導体装置の製造方法において、 前記半導体基板上方全面に前記第2の不純物を阻止する
ための膜を形成する工程と、 前記第2の不純物を阻止するための膜をパターニングし
て不純物阻止膜を形成する工程と、 前記不純物阻止膜を等方エッチングあるいは加熱して、
前記不純物阻止膜にテーパ形状を持たせる工程と、 前記テーパ形状を持つ不純物阻止膜をマスクとして前記
半導体基板の前記第1の領域を形成する領域に所定の角
度で前記第2の不純物を導入する工程とを、 含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
4. A channel region containing a first impurity in a semiconductor substrate, a first region containing a low concentration second impurity in a region adjacent to the channel region, and a region adjacent to the first region. In a method of manufacturing a semiconductor device having a source region and a drain region composed of a second region containing a high concentration of the second impurity, in order to prevent the second impurity from over the entire surface of the semiconductor substrate. A step of forming a film for forming an impurity blocking film by patterning the film for blocking the second impurity, and isotropically etching or heating the impurity blocking film,
Providing the impurity blocking film with a tapered shape, and introducing the second impurity into the region of the semiconductor substrate forming the first region at a predetermined angle using the tapered impurity blocking film as a mask And a step of manufacturing the semiconductor device.
【請求項5】 半導体基板内に第1の不純物を含むチャ
ネル領域と、第2の不純物を含むソース領域及びドレイ
ン領域と、該ソース領域及びドレイン領域と前記チャネ
ル領域側に隣接して設けられた前記チャネル領域の第1
の不純物の濃度よりも濃い濃度の第1の不純物を含むポ
ケット層とを有する半導体装置の製造方法において、 前記半導体基板上方全面に前記第1の不純物を阻止する
ための膜を形成する工程と、 前記第1の不純物を阻止するための膜をパターニングし
て不純物阻止膜を形成する工程と、 前記不純物阻止膜を等方エッチングあるいは加熱して、
前記不純物阻止膜にテーパ形状を持たせる工程と、 前記テーパ形状を持つ不純物阻止膜をマスクとして、前
記半導体基板の前記ポケット層を形成する領域に所定の
角度及び前記チャネル領域よりも濃い濃度で、前記第1
の不純物を導入する工程とを、 含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
5. A channel region containing a first impurity, a source region and a drain region containing a second impurity, and a source region and a drain region adjacent to the source region and the drain region on the channel region side in a semiconductor substrate. First of the channel region
A method for manufacturing a semiconductor device having a pocket layer containing a first impurity having a concentration higher than that of the impurity, the step of forming a film for blocking the first impurity on the entire upper surface of the semiconductor substrate; Patterning the film for blocking the first impurities to form an impurity blocking film; and etching or heating the impurity blocking film isotropically.
Providing the impurity blocking film with a taper shape, and using the taper-shaped impurity blocking film as a mask, at a predetermined angle in a region of the semiconductor substrate where the pocket layer is formed and at a concentration higher than that of the channel region, The first
And a step of introducing impurities.
【請求項6】 半導体基板上の層間絶縁膜に開口された
コンタクトホールに不純物を導入する工程を有する半導
体装置の製造方法において、 前記半導体基板上方全面に前記第1の不純物を阻止する
ための膜を形成する工程と、 前記第1の不純物を阻止するための膜をパターニングし
て不純物阻止膜を形成する工程と、 前記不純物阻止膜を等方エッチングあるいは加熱して、
前記不純物阻止膜にテーパ形状を持たせる工程と、 前記テーパ形状を持つ不純物阻止膜をマスクとして、前
記コンタクトホール内に所定の角度で前記不純物を導入
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。
6. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a step of introducing impurities into a contact hole opened in an interlayer insulating film on a semiconductor substrate, wherein a film for blocking the first impurity is formed on the entire upper surface of the semiconductor substrate. Forming the impurity blocking film by patterning the film for blocking the first impurity, isotropically etching or heating the impurity blocking film,
A semiconductor comprising: a step of providing the impurity blocking film with a taper shape; and a step of introducing the impurity into the contact hole at a predetermined angle using the taper-shaped impurity blocking film as a mask. Device manufacturing method.
【請求項7】 前記不純物阻止膜がシリコン窒化膜であ
ることを特徴とする請求項3ー6いずれかに記載の半導
体装置の製造方法。
7. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein the impurity blocking film is a silicon nitride film.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6821830B2 (en) 2002-10-08 2004-11-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for fabricating a semiconductor device including using a hard mask or a silylated photoresist for an angled tilted ion implant
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JP2009218580A (en) * 2008-03-06 2009-09-24 Toshiba Corp Bidirectional halo injection

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