JPH06349854A - Manufacture of transistor - Google Patents

Manufacture of transistor

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JPH06349854A
JPH06349854A JP16642093A JP16642093A JPH06349854A JP H06349854 A JPH06349854 A JP H06349854A JP 16642093 A JP16642093 A JP 16642093A JP 16642093 A JP16642093 A JP 16642093A JP H06349854 A JPH06349854 A JP H06349854A
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    • H01L29/66659Lateral single gate silicon transistors with asymmetry in the channel direction, e.g. lateral high-voltage MISFETs with drain offset region, extended drain MISFETs

Abstract

PURPOSE:To improve electric characteristic of a transistor by reducing a lithography process for forming an ion implantation mask, by forming a pocket diffusion layer at a source region side and by forming an LDD diffusion layer at a drain region side. CONSTITUTION:After a gate electrode 15 is formed on a semiconductor substrate 11 with a gate insulation film 14 in between, an ion implantation mask 16 is formed and an opening part 19 is provided which opens above a first specified region S1 at the side of the gate electrode 15 of a drain formation region 17 and above a second specified region S2 at the side of the gate electrode 15 of a source formation region 18. Thereafter, first impurities 41 for forming a pocket diffusion layer 22 on the semiconductor substrate 11 at the side of the source formation region 18 are introduced by oblique ion implantation method, and then, second impurities 43 for forming LDD diffusion layers 23, 25 are introduced. After the ion implantation mask 16 is removed, third impurities 43 are introduced and each impurity introduction region is activated and an N-channel transistor 1 is formed.

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、トランジスタの製造方
法に関し、特には、LDD構造のトランジスタを形成す
るトランジスタ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 a method of manufacturing a transistor, and more particularly, to a method of manufacturing a transistor having an LDD structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来例を、図4の製造工程図により説明
する。図では一例として、Nチャネルトランジスタを形
成する場合を示す。
2. Description of the Related Art A conventional example will be described with reference to the manufacturing process chart of FIG. In the figure, the case where an N-channel transistor is formed is shown as an example.

【0003】図4の(1)に示すように、半導体基板5
1には、トランジスタの形成領域52を区分する素子分
離領域53が形成されている。上記半導体基板51は、
少なくともトランジスタ形成領域52がP型に形成され
ている。さらにトランジスタの形成領域52の半導体基
板51上には、ゲート絶縁膜54を介してゲート電極5
5が形成されている。
As shown in FIG. 4A, the semiconductor substrate 5
1, an element isolation region 53 that divides the transistor formation region 52 is formed. The semiconductor substrate 51 is
At least the transistor formation region 52 is formed to be P-type. Further, on the semiconductor substrate 51 in the transistor formation region 52, the gate electrode 5 is formed via the gate insulating film 54.
5 is formed.

【0004】その後、通常の塗布技術とリソグラフィー
技術とによって、半導体基板51上に、例えばレジスト
よりなるイオン注入マスク56を形成する。このイオン
注入マスク56には、後述するLDD拡散層を形成する
領域上に開口部57が設けられている。
After that, an ion implantation mask 56 made of, for example, a resist is formed on the semiconductor substrate 51 by a usual coating technique and a lithography technique. The ion implantation mask 56 is provided with an opening 57 on a region where an LDD diffusion layer described later is formed.

【0005】そして通常のLDD拡散層を形成するため
のイオン注入法によって、上記開口部57よりゲート電
極55の両側におけるトランジスタ形成領域52にN型
の不純物91を導入する。その後、アッシャー処理また
はウェットエッチング等によって、上記イオン注入マス
ク56を除去する。
Then, an N-type impurity 91 is introduced into the transistor formation region 52 on both sides of the gate electrode 55 through the opening 57 by an ion implantation method for forming a normal LDD diffusion layer. After that, the ion implantation mask 56 is removed by asher processing or wet etching.

【0006】次いで図4の(2)に示すように、通常の
塗布技術によって、半導体基板51上に、例えばレジス
トよりなるイオン注入マスク58を形成する。続いて通
常のリソグラフィー技術によって、トランジスタ形成領
域52におけるソース形成領域59上の上記イオン注入
マスク58に開口部60を形成する。
Next, as shown in FIG. 4B, an ion implantation mask 58 made of, for example, a resist is formed on the semiconductor substrate 51 by a normal coating technique. Then, an opening 60 is formed in the ion implantation mask 58 on the source formation region 59 in the transistor formation region 52 by a normal lithography technique.

【0007】そして斜めイオン注入法によって、上記開
口部60より半導体基板51中に、当該トランジスタ形
成領域52と同導電型(P型)の不純物92を導入す
る。この不純物92は、その後の工程で、P型のポケッ
ト拡散層を形成するもので、P型の不純物〔例えばリン
(P)またはヒ素(As)等〕よりなる。
Then, an impurity 92 of the same conductivity type (P type) as that of the transistor forming region 52 is introduced into the semiconductor substrate 51 through the opening 60 by the oblique ion implantation method. The impurity 92 forms a P-type pocket diffusion layer in a subsequent step, and is made of a P-type impurity [for example, phosphorus (P) or arsenic (As)].

【0008】その後、アッシャー処理またはウェットエ
ッチング等によって、上記イオン注入マスク58を除去
する。
After that, the ion implantation mask 58 is removed by asher processing or wet etching.

【0009】そして図4の(3)に示すように、通常の
サイドウォールを形成するプロセスによって、ゲート電
極55の両側にサイドウォール61を形成する。このサ
イドウォール61の幅が、ゲート電極15と後述するソ
ース領域との間隔、当該ゲート電極15と後述するドレ
イン領域との間隔を決定する。さらに例えば熱酸化法ま
たは化学的気相成長法によって、少なくとも半導体基板
51上にイオン注入時の緩衝用になる、例えば酸化シリ
コンよりなる絶縁膜62を成膜する。
Then, as shown in FIG. 4C, sidewalls 61 are formed on both sides of the gate electrode 55 by a normal sidewall forming process. The width of the sidewall 61 determines a distance between the gate electrode 15 and a source region described later and a distance between the gate electrode 15 and a drain region described later. Furthermore, an insulating film 62 made of, for example, silicon oxide, which serves as a buffer at the time of ion implantation, is formed on at least the semiconductor substrate 51 by a thermal oxidation method or a chemical vapor deposition method, for example.

【0010】次いでレジスト塗布技術とリソグラフィー
技術によって、所定の領域にイオン注入マスク(図示せ
ず)を形成した後、イオン注入法によって、ソース・ド
レイン領域を形成するP型の不純物93を導入する。
Next, an ion implantation mask (not shown) is formed in a predetermined region by a resist coating technique and a lithography technique, and then P type impurities 93 for forming source / drain regions are introduced by an ion implantation method.

【0011】その後図4の(4)に示すように、活性化
アニール処理を行って、ゲート電極55の一方側におけ
る半導体基板51に、P型のポケット拡散層63を形成
する。それとともに、このP型のポケット拡散層63の
上層にN型のLDD拡散層64を介してN型のソース領
域65を形成する。さらにほぼ同時に、ゲート電極55
の他方側における半導体基板51に、N型のLDD拡散
層66を介してN型のドレイン領域67を形成する。こ
のようにして、Nチャネルトランジスタ50が形成され
る。
Thereafter, as shown in (4) of FIG. 4, activation annealing treatment is performed to form a P-type pocket diffusion layer 63 on the semiconductor substrate 51 on one side of the gate electrode 55. At the same time, an N-type source region 65 is formed on the P-type pocket diffusion layer 63 via the N-type LDD diffusion layer 64. Further, almost at the same time, the gate electrode 55
On the other side of the semiconductor substrate 51, an N-type drain region 67 is formed via an N-type LDD diffusion layer 66. In this way, the N-channel transistor 50 is formed.

【0012】なお、上記従来例では、Nチャネルトラン
ジスタ50を例に説明したが、導電型を逆にすることに
よりPチャネルトランジスタにも適用できる。
Although the N-channel transistor 50 has been described as an example in the above-mentioned conventional example, it can be applied to a P-channel transistor by reversing the conductivity type.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記製
造方法では、LDD拡散層を形成するのに用いるイオン
注入マスクと、ソース領域側のみにポケット拡散層を形
成するのに用いるイオン注入マスクとを形成しなければ
ならない。このため、ソース領域側とドレイン領域側と
にポケット拡散層を形成した場合に比べて、ポケット拡
散層を形成するためのリソグラフィー工程が増える。
However, in the above manufacturing method, the ion implantation mask used for forming the LDD diffusion layer and the ion implantation mask used for forming the pocket diffusion layer only on the source region side are formed. Must. Therefore, the number of lithography steps for forming the pocket diffusion layer is increased as compared with the case where the pocket diffusion layer is formed on the source region side and the drain region side.

【0014】またポケット拡散層を形成するために用い
るイオン注入マスクをLDD拡散層を形成するために用
いるイオン注入マスクと兼用した場合には、ドレイン領
域側にLDD拡散層を形成することができない。このよ
うに、ドレイン領域側にLDD拡散層を形成することが
できない場合には、トランジスタの電流能力が低下す
る。
When the ion implantation mask used for forming the pocket diffusion layer is also used as the ion implantation mask used for forming the LDD diffusion layer, the LDD diffusion layer cannot be formed on the drain region side. As described above, when the LDD diffusion layer cannot be formed on the drain region side, the current capability of the transistor decreases.

【0015】本発明は、トランジスタの電気的特性とし
て、特にはトランジスタの電流能力に優れたトランジス
タの製造方法を提供することを目的とする。
It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a transistor which is excellent in electric characteristics of the transistor, particularly in the current capability of the transistor.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたトランジスタの製造方法である。
すなわち、第1の工程で、半導体基板のトランジスタ形
成領域上にゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成す
る。次いで第2の工程で、トランジスタ形成領域のドレ
イン形成領域におけるゲート電極側の第1の所定領域上
とソース形成領域におけるゲート電極側の第2の所定領
域上とを少なくとも開口する開口部を設けたイオン注入
マスクを当該半導体基板上に形成した後、斜めイオン注
入法によって、当該トランジスタ形成領域と同導電型の
ものでかつソース形成領域側の半導体基板にポケット拡
散層を形成する第1の不純物を導入する。続いて第3の
工程で、イオン注入マスクを用いたイオン注入法によっ
て、ゲート電極の両側における半導体基板にLDD拡散
層を形成する第2の不純物を導入する。そして第4の工
程で、ゲート電極より所定距離だけ離れたトランジスタ
形成領域の半導体基板にソース領域とドレイン領域とを
形成する第3の不純物を導入する。その後第5の工程
で、第1〜第3の不純物を導入した各領域を活性化し
て、ゲート電極の両側におけるトランジスタ形成領域に
LDD拡散層を介してソース領域とドレイン領域を形成
するとともに、少なくともソース領域のLDD拡散層の
チャネル領域側に当該トランジスタ形成領域と同導電型
のポケット拡散層を形成する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a method of manufacturing a transistor, which has been made to achieve the above object.
That is, in the first step, a gate electrode is formed on the transistor formation region of the semiconductor substrate via the gate insulating film. Next, in a second step, an opening is provided that opens at least the first predetermined region on the gate electrode side in the drain formation region of the transistor formation region and the second predetermined region on the gate electrode side in the source formation region. After forming an ion implantation mask on the semiconductor substrate, a first impurity of the same conductivity type as the transistor formation region and forming a pocket diffusion layer on the semiconductor substrate on the source formation region side is formed by an oblique ion implantation method. Introduce. Subsequently, in a third step, a second impurity that forms an LDD diffusion layer is introduced into the semiconductor substrate on both sides of the gate electrode by an ion implantation method using an ion implantation mask. Then, in a fourth step, a third impurity for forming a source region and a drain region is introduced into the semiconductor substrate in the transistor formation region which is separated from the gate electrode by a predetermined distance. Then, in a fifth step, each of the regions introduced with the first to third impurities is activated to form a source region and a drain region in the transistor formation region on both sides of the gate electrode via the LDD diffusion layer, and at least A pocket diffusion layer having the same conductivity type as that of the transistor formation region is formed on the LDD diffusion layer in the source region on the channel region side.

【0017】[0017]

【作用】上記製造方法では、トランジスタ形成領域のド
レイン形成領域におけるゲート電極側の第1の所定領域
上とソース形成領域におけるゲート電極側の第2の所定
領域上とを少なくとも開口する開口部を設けたイオン注
入マスクを用いて、ポケット拡散層を形成する第1の不
純物とLDD拡散層を形成する第2の不純物とをトラン
ジスタ形成領域に導入したことにより、リソグラフィー
工程が1工程少なくなる。
In the above-described manufacturing method, the opening for opening at least the first predetermined region on the gate electrode side in the drain formation region of the transistor formation region and the second predetermined region on the gate electrode side in the source formation region is provided. By using the ion implantation mask and introducing the first impurity forming the pocket diffusion layer and the second impurity forming the LDD diffusion layer into the transistor formation region, the lithography process is reduced by one process.

【0018】またポケット拡散層が形成されることによ
り、ショートチャネル効果が抑制される。さらにドレイ
ン領域側にLDD拡散層が形成されることにより、トラ
ンジスタの電流能力が高められる。またポケット拡散層
がドレイン領域端側には形成されないことにより、ドレ
イン領域端のトランジスタ形成領域の濃度が高くならな
い。このため、接合リークが高くならない。またNチャ
ネルトランジスタの場合には、接合容量が低減されるの
で、ホットキャリア耐性が高まる。
The formation of the pocket diffusion layer suppresses the short channel effect. Further, by forming the LDD diffusion layer on the drain region side, the current capability of the transistor is enhanced. Further, since the pocket diffusion layer is not formed on the drain region end side, the concentration of the transistor formation region at the drain region end does not increase. Therefore, the junction leak does not increase. Further, in the case of an N-channel transistor, the junction capacitance is reduced, so that the hot carrier resistance is improved.

【0019】[0019]

【実施例】第1の発明の実施例を、図1の製造工程図に
より説明する。図では一例として、Nチャネルトランジ
スタ1を形成する場合を示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the first invention will be described with reference to the manufacturing process drawing of FIG. In the figure, as an example, the case where the N-channel transistor 1 is formed is shown.

【0020】図1の(1)に示すように、半導体基板1
1には、トランジスタの形成領域12を区分する素子分
離領域13が形成されている。上記半導体基板11は、
少なくともトランジスタ形成領域12がP型に形成され
ている。
As shown in FIG. 1A, the semiconductor substrate 1
1, an element isolation region 13 that divides the transistor formation region 12 is formed. The semiconductor substrate 11 is
At least the transistor formation region 12 is formed to be P-type.

【0021】まず第1の工程では、例えば熱酸化法によ
って、トランジスタの形成領域12の半導体基板11上
に、ゲート絶縁膜14を形成する。このゲート絶縁膜1
4は、例えば酸化シリコンよりなる。次いで通常のゲー
ト電極の形成方法によって、上記ゲート絶縁膜14上に
ゲート電極15を形成する。このゲート電極15は、例
えばポリサイドよりなる。
First, in the first step, the gate insulating film 14 is formed on the semiconductor substrate 11 in the transistor formation region 12 by, for example, a thermal oxidation method. This gate insulating film 1
4 is made of, for example, silicon oxide. Then, a gate electrode 15 is formed on the gate insulating film 14 by a normal gate electrode forming method. The gate electrode 15 is made of polycide, for example.

【0022】次いで通常の塗布技術によって、半導体基
板11上に、例えばレジストよりなるイオン注入マスク
16を形成する。続いて通常のリソグラフィー技術によ
って、トランジスタ形成領域12のドレイン形成領域1
7におけるゲート電極15側の第1の所定領域S1上と
ソース形成領域18におけるゲート電極15側の第1の
所定領域S2上とを開口する開口部19を形成する。な
お、上記ゲート電極15がイオン注入マスクの作用をな
す場合には、図示したように、上記開口部19は、ゲー
ト電極15の一部上にも形成される。
Next, an ion implantation mask 16 made of, for example, a resist is formed on the semiconductor substrate 11 by a usual coating technique. Then, the drain formation region 1 of the transistor formation region 12 is formed by a normal lithography technique.
In FIG. 7, an opening 19 is formed which opens on the first predetermined region S1 on the gate electrode 15 side in the first electrode 7 and on the first predetermined region S2 on the gate electrode 15 side in the source formation region 18. When the gate electrode 15 functions as an ion implantation mask, the opening 19 is also formed on a part of the gate electrode 15 as shown in the figure.

【0023】いま、イオン注入マスク16の膜厚をd、
第1の所定領域S1におけるゲート電極15とイオン注
入マスク16との間隔をs1、第1の所定領域S1にお
けるゲート電極15とイオン注入マスク16との間隔を
s2、イオン注入マスクの形成精度をΔsw、合わせ精
度をΔsa、ポケット拡散層を形成するためのイオン注
入角度をθ1とする。このとき、ドレイン端側にポケッ
ト拡散層を形成するための不純物が導入されないように
するには、下記(1)式と(2)式とを満足しなければ
ならない。
Now, let the film thickness of the ion implantation mask 16 be d,
The distance between the gate electrode 15 and the ion implantation mask 16 in the first predetermined region S1 is s1, the distance between the gate electrode 15 and the ion implantation mask 16 in the first predetermined region S1 is s2, and the formation accuracy of the ion implantation mask is Δsw. , The alignment accuracy is Δsa, and the ion implantation angle for forming the pocket diffusion layer is θ1. At this time, in order not to introduce impurities for forming the pocket diffusion layer on the drain end side, the following expressions (1) and (2) must be satisfied.

【数1】 tanθ1>〔s1+(Δsw2 +Δsa2 1/2 〕/d ・・・(1)Tan θ1> [s1 + (Δsw 2 + Δsa 2 ) 1/2 ] / d (1)

【数2】 tanθ1<〔s1−(Δsw2 +Δsa2 1/2 〕/d ・・・(2)Tan θ1 <[s1− (Δsw 2 + Δsa 2 ) 1/2 ] / d (2)

【0024】また、LDD拡散層を形成するためのイオ
ン注入角度をθ2とした場合には、下記(3)式を満足
しなければならない。
When the ion implantation angle for forming the LDD diffusion layer is θ2, the following expression (3) must be satisfied.

【数3】 tanθ2<〔s1−(Δsw2 +Δsa2 1/2 〕/d ・・・(3)Tan θ2 <[s1- (Δsw 2 + Δsa 2 ) 1/2 ] / d (3)

【0025】そして斜めイオン注入法によって、上記開
口部19より半導体基板11中に、当該トランジスタ形
成領域12と同導電型(P型)の第1の不純物41を導
入する。この第1の不純物41は、その後の工程で、P
型のポケット拡散層を形成するもので、P型の不純物
〔例えばホウ素(B)または二フッ化ホウ素(BF2
等〕よりなる。またPチャネルトランジスタを形成する
場合には、N型のポケット拡散層を形成するために、N
型の不純物〔例えばリン(P)またはヒ素(As)等〕
を導入する。
Then, a first impurity 41 of the same conductivity type (P type) as the transistor forming region 12 is introduced into the semiconductor substrate 11 through the opening 19 by the oblique ion implantation method. This first impurity 41 is added to the P
To form a P-type pocket diffusion layer, which is a P-type impurity [for example, boron (B) or boron difluoride (BF 2 )].
Etc.]. When forming a P-channel transistor, the N-type pocket diffusion layer is formed in order to form an N-type pocket diffusion layer.
Type impurities [eg phosphorus (P) or arsenic (As), etc.]
To introduce.

【0026】上記斜めイオン注入条件としては、例え
ば、第1の不純物41にホウ素(B+)を用いた場合に
は、打ち込みエネルギーを数十keV程度、イオン注入
角度をθ1、ドーズ量を1T個/cm2 〜10T個/c
2 に設定する。また、第1の不純物41に、例えばリ
ン(P+ )を用いた場合には、例えば打ち込みエネルギ
ーを数十keV〜百数十keV程度、イオン注入角度を
θ1、ドーズ量を1T個/cm2 〜10T個/cm2
設定する。
As the oblique ion implantation conditions, for example, when boron (B + ) is used as the first impurity 41, the implantation energy is about several tens keV, the ion implantation angle is θ1, and the dose amount is 1T. / cm 2 ~10T number / c
Set to m 2 . When phosphorus (P + ) is used for the first impurity 41, for example, the implantation energy is about several tens keV to hundreds of tens keV, the ion implantation angle is θ1, and the dose amount is 1 T / cm 2. Set to 10 T / cm 2 .

【0027】次いで図1の(3)に示す第3の工程を行
う。この工程では、上記イオン注入マスク16を用い
た、例えば斜めイオン注入法によって、上記開口部19
より半導体基板11中に第2の不純物42を導入する。
この第2の不純物42は、その後の工程で、N型のLD
D拡散層を形成するもので、N型の不純物〔例えばリン
(P)またはヒ素(As)等〕よりなる。またPチャネ
ルトランジスタを形成する場合には、P型の不純物〔例
えばホウ素(B)または二フッ化ホウ素(BF2 )等〕
を導入する。なお図では、既に導入した不純物41の図
示は省略した。
Then, a third step shown in FIG. 1C is performed. In this step, the opening 19 is formed, for example, by an oblique ion implantation method using the ion implantation mask 16.
Then, the second impurity 42 is introduced into the semiconductor substrate 11.
This second impurity 42 is added to the N-type LD in the subsequent process.
It forms the D diffusion layer and is made of N type impurities [for example, phosphorus (P) or arsenic (As)]. When forming a P-channel transistor, a P-type impurity [for example, boron (B) or boron difluoride (BF 2 )]
To introduce. In the figure, the illustration of the impurity 41 that has already been introduced is omitted.

【0028】上記斜めイオン注入条件としては、例え
ば、第2の不純物42にヒ素(As+)またはリン(P
+ )を用いた場合には、打ち込みエネルギーを数十ke
V程度、イオン注入角度をθ2、ドーズ量を10T個/
cm2 〜100T個/cm2 に設定する。また第2の不
純物42にホウ素(B+ )または二フッ化ホウ素(BF
2 + )を用いた場合には、例えば打ち込みエネルギーを
数十keV程度、イオン注入角度をθ2、ドーズ量を1
T個/cm2 〜10T個/cm2 に設定する。
The oblique ion implantation conditions are, for example, arsenic (As + ) or phosphorus (P) as the second impurity 42.
+ ) Is used, the implantation energy is several tens ke
V, ion implantation angle θ2, dose amount 10T /
cm 2 is set to ~100T pieces / cm 2. The second impurity 42 may be boron (B + ) or boron difluoride (BF).
2 + ) is used, for example, the implantation energy is about several tens keV, the ion implantation angle is θ2, and the dose is 1
It is set to the T / cm 2 ~10T pieces / cm 2.

【0029】通常、上記ポケット拡散層を形成する第1
の不純物41のイオン注入角度θ1は、45°より大き
な角度に設定される。例えば、θ1=60°に設定し、
Δsw=0.1μm、Δsa=0.1μm、d=1.0
μmとすれば、上記(1),(2)式より、イオン注入
マスク16の開口部19におけるs1は、0.72μm
<s1<1.59μmの範囲に設定すればよい。
Usually, the first for forming the pocket diffusion layer
The ion implantation angle θ1 of the impurity 41 is set to an angle larger than 45 °. For example, setting θ1 = 60 °,
Δsw = 0.1 μm, Δsa = 0.1 μm, d = 1.0
Assuming that μm is, s1 in the opening 19 of the ion implantation mask 16 is 0.72 μm from the above formulas (1) and (2).
It may be set in the range of <s1 <1.59 μm.

【0030】また上記LDD拡散層を形成する第2の不
純物42のイオン注入角度θ2は、45°より小さな角
度に設定される。例えばθ2=30°に設定すれば、上
記(3)式より、イオン注入マスク16の開口部19に
おけるs2は、s2>1.87μmに設定すればよい。
Further, the ion implantation angle θ2 of the second impurity 42 forming the LDD diffusion layer is set to an angle smaller than 45 °. For example, if θ2 = 30 ° is set, s2 in the opening 19 of the ion implantation mask 16 may be set to s2> 1.87 μm from the above formula (3).

【0031】その後、アッシャー処理またはウェットエ
ッチング等によって、上記イオン注入マスク16を除去
する。
After that, the ion implantation mask 16 is removed by asher processing or wet etching.

【0032】そして図1の(3)に示す第4の工程を行
う。この工程では、通常のサイドウォールを形成するプ
ロセスによって、ゲート電極15の両側にサイドウォー
ル20を形成する。さらに例えば熱酸化法または化学的
気相成長法によって、少なくとも半導体基板11上にイ
オン注入時の緩衝用になる絶縁膜21を成膜する。この
絶縁膜21は、例えば酸化シリコン膜よりなる。
Then, the fourth step shown in FIG. 1C is performed. In this step, the sidewalls 20 are formed on both sides of the gate electrode 15 by a normal sidewall forming process. Further, for example, by a thermal oxidation method or a chemical vapor deposition method, an insulating film 21 serving as a buffer at the time of ion implantation is formed on at least the semiconductor substrate 11. The insulating film 21 is made of, for example, a silicon oxide film.

【0033】次いでレジスト塗布技術とリソグラフィー
技術によって、所定の領域にイオン注入マスク(図示せ
ず)を形成した後、イオン注入法によって、ソース領域
とドレイン領域とを形成する第3の不純物43を導入す
る。
Next, after an ion implantation mask (not shown) is formed in a predetermined region by a resist coating technique and a lithography technique, a third impurity 43 for forming a source region and a drain region is introduced by an ion implantation method. To do.

【0034】このイオン注入条件としては、Nチャネル
トランジスタを形成する場合には、例えば、第3の不純
物43にヒ素(As+ )またはリン(P+ )を用い、打
ち込みエネルギーを数十keV程度、イオン注入角度を
0°〜数°、ドーズ量を1P個/cm2 〜10P個/c
2 に設定する。またPチャネルトランジスタを形成す
る場合には、第3の不純物43にホウ素(B+ )または
二フッ化ホウ素(BF2 + )を用い、例えば打ち込みエ
ネルギーを数十keV程度、イオン注入角度を0°〜数
°、ドーズ量を1P個/cm2 〜10P個/cm2 に設
定する。
As the ion implantation conditions, when forming an N-channel transistor, for example, arsenic (As + ) or phosphorus (P + ) is used as the third impurity 43, and the implantation energy is about several tens keV. Ion implantation angle 0 ° to several °, dose amount 1 P / cm 2 to 10 P / c
Set to m 2 . When forming a P-channel transistor, boron (B + ) or boron difluoride (BF 2 + ) is used as the third impurity 43, and the implantation energy is about several tens keV and the ion implantation angle is 0 °. to several °, set the dose to 1P pieces / cm 2 ~10P pieces / cm 2.

【0035】その後図1の(4)に示す第5の工程を行
う。この工程では、活性化アニール処理を行って、ゲー
ト電極15の一方側における半導体基板11に、ポケッ
ト拡散層22を形成し、このP型のポケット拡散層22
の上層にN型のLDD拡散層23を介してN型のソース
領域24を形成する。さらにゲート電極15の他方側に
おける半導体基板11に、N型のLDD拡散層25を介
してN型のドレイン領域26を形成する。そしてLDD
拡散層23,25間にはチャネル領域27が形成され
る。このようにして、Nチャネルトランジスタ1が形成
される。
Thereafter, a fifth step shown in FIG. 1 (4) is performed. In this step, activation annealing treatment is performed to form a pocket diffusion layer 22 on the semiconductor substrate 11 on one side of the gate electrode 15, and the P-type pocket diffusion layer 22 is formed.
An N-type source region 24 is formed on the upper layer via the N-type LDD diffusion layer 23. Further, the N-type drain region 26 is formed on the semiconductor substrate 11 on the other side of the gate electrode 15 with the N-type LDD diffusion layer 25 interposed therebetween. And LDD
A channel region 27 is formed between the diffusion layers 23 and 25. In this way, the N-channel transistor 1 is formed.

【0036】その後、図2に示すように、通常の化学的
気相成長法によって、上記Nチャネルトランジスタ1を
覆う状態に、層間絶縁膜31を形成する。次いでリソグ
ラフィー技術とエッチングとによって、ソース領域24
上とドレイン領域26上との層間絶縁膜31にコンタク
トホール32,33を形成する。
After that, as shown in FIG. 2, an interlayer insulating film 31 is formed by a normal chemical vapor deposition method so as to cover the N-channel transistor 1. Then, the source region 24 is formed by lithography and etching.
Contact holes 32 and 33 are formed in the interlayer insulating film 31 between the top and the drain region 26.

【0037】続いて通常の例えばプラグ形成技術によっ
て、各コンタクトホール32,33の内部にプラグ3
4,35を形成する。さらに通常の配線形成技術によっ
て、各プラグ34,35に接続する配線36,37を形
成する。また図示はしないが、同様にして、ゲート電極
15に接続する配線も形成される。
Then, the plug 3 is inserted into each of the contact holes 32 and 33 by a normal plug forming technique, for example.
4, 35 are formed. Further, the wirings 36 and 37 connected to the plugs 34 and 35 are formed by a normal wiring forming technique. Although not shown, a wiring connected to the gate electrode 15 is also formed in the same manner.

【0038】また上記イオン注入マスク16は、図3の
(1)に示すように、s1,s2の値が上記(1)式〜
(3)式を満足していれば、イオン注入マスク16(斜
線で示す領域)の開口部19は、ソース形成領域18に
おけるゲート電極15側の第1の所定領域S1上が開口
される状態に形成される。一方ドレイン形成領域17側
の開口部19は、当該ドレイン形成領域17におけるゲ
ート電極15側の第2の所定領域S2上のみが開口され
る。また図3の(2)に示すように、ソース形成領域1
8側の開口部19は、ソース形成領域18の全域が開口
される状態に形成してもよい。
Further, in the ion implantation mask 16, as shown in (1) of FIG.
If the formula (3) is satisfied, the opening 19 of the ion implantation mask 16 (the hatched region) is in a state where the first predetermined region S1 on the gate electrode 15 side in the source formation region 18 is opened. It is formed. On the other hand, the opening 19 on the drain formation region 17 side is opened only on the second predetermined region S2 on the gate electrode 15 side in the drain formation region 17. Further, as shown in (2) of FIG.
The opening portion 19 on the eighth side may be formed in a state where the entire source formation region 18 is opened.

【0039】上記説明した製造方法では、LDD拡散層
23,25を形成するのに用いるイオン注入マスクに、
ソース領域24側のみにポケット拡散層22を形成する
のに用いるイオン注入マスク16を用いたことにより、
LDD拡散層23,25を形成するのに用いるイオン注
入マスクを形成する必要がない、このため、リソグラフ
ィー工程が低減される。
In the manufacturing method described above, the ion implantation mask used to form the LDD diffusion layers 23 and 25 is
By using the ion implantation mask 16 used to form the pocket diffusion layer 22 only on the source region 24 side,
It is not necessary to form the ion implantation mask used to form the LDD diffusion layers 23 and 25, thus reducing the lithography process.

【0040】また上記製造方法では、ソース領域25側
のみにトランジスタ形成領域12と同一の導電型を有す
るポケット拡散層22を形成することにより、ドレイン
領域26端側の半導体基板11の濃度が高くならないの
で、接合リークが増加しない。さらにドレイン領域24
側にもLDD拡散層25が形成されることにより、トラ
ンジスタの電流能力が高まる。またNチャネルトランジ
スタの場合には、接合容量が低減されるので、ホットキ
ャリア耐性が高まる。
In the above manufacturing method, the pocket diffusion layer 22 having the same conductivity type as the transistor formation region 12 is formed only on the source region 25 side, so that the concentration of the semiconductor substrate 11 on the end side of the drain region 26 does not increase. Therefore, the junction leak does not increase. Further, the drain region 24
By forming the LDD diffusion layer 25 on the side as well, the current capability of the transistor is increased. Further, in the case of an N-channel transistor, the junction capacitance is reduced, so that the hot carrier resistance is improved.

【0041】なお、上記実施例で説明したように、この
製造方法は、Nチャネルトランジスタの製造にも、Pチ
ャネルトランジスタの製造にも適用できる。
As described in the above embodiment, this manufacturing method can be applied to both N-channel transistor manufacturing and P-channel transistor manufacturing.

【0042】また実施例における説明で用いた数値は一
例であって、それらの値に限定されることはない。
The numerical values used in the description of the embodiments are examples, and the values are not limited to those values.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
トランジスタ形成領域のドレイン形成領域におけるゲー
ト電極側の第1の所定領域上とソース形成領域における
ゲート電極側の第2の所定領域上とに開口部を設けたイ
オン注入マスクを当該半導体基板上に形成し、イオン注
入を行い、ポケット拡散層を形成する第1の不純物を半
導体基板のソース形成領域側のみに導入するとともに、
LDD拡散層を形成する第2の不純物をゲート電極の両
側の半導体基板に導入したので、リソグラフィー工程が
1工程少なくなる。このため、製造コストの低減が図れ
るとともに、スループットの短縮ができる。
As described above, according to the present invention,
An ion implantation mask having an opening is formed on the first predetermined region on the gate electrode side in the drain formation region of the transistor formation region and on the second predetermined region on the gate electrode side in the source formation region on the semiconductor substrate. Then, ion implantation is performed to introduce the first impurity forming the pocket diffusion layer only into the source formation region side of the semiconductor substrate, and
Since the second impurity forming the LDD diffusion layer is introduced into the semiconductor substrate on both sides of the gate electrode, the lithography process is reduced by one process. Therefore, the manufacturing cost can be reduced and the throughput can be shortened.

【0044】さらにソース領域側のみにポケット拡散層
を形成するので、ドレイン領域側の半導体基板の濃度が
高くなることがなく、接合リークの増加を抑えることが
できる。したがって、ショートチャネル効果を抑制する
ことできるので、トランジスタの電流能力の向上が図れ
る。またドレイン領域側にLDD拡散層が形成されるの
で、トランジスタの電流能力が高めることができる。
Furthermore, since the pocket diffusion layer is formed only on the source region side, the concentration of the semiconductor substrate on the drain region side does not increase, and the increase in junction leak can be suppressed. Therefore, the short channel effect can be suppressed, so that the current capability of the transistor can be improved. Moreover, since the LDD diffusion layer is formed on the drain region side, the current capability of the transistor can be enhanced.

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

【図1】本発明における実施例の製造工程図である。FIG. 1 is a manufacturing process diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】配線形成工程の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a wiring forming process.

【図3】イオン注入マスクのレイアウト図である。FIG. 3 is a layout diagram of an ion implantation mask.

【図4】従来例の製造工程図である。FIG. 4 is a manufacturing process diagram of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 Nチャネルトランジスタ 11 半導体基板 12 トランジスタ形成領域 14 ゲート絶縁膜 15 ゲート電極 16 イオン注入マスク 17 ドレイン形成領域 18 ソース形成領域 19 開口部 22 ポケット拡散層 23 LDD拡散層 24 ソース領域 25 LDD拡散層 26 ドレイン領域 27 チャネル領域 41 第1の不純物 42 第2の不純物 43 第3の不純物 S1 第1の所定領域 S2 第2の所定領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 N-channel transistor 11 Semiconductor substrate 12 Transistor formation region 14 Gate insulating film 15 Gate electrode 16 Ion implantation mask 17 Drain formation region 18 Source formation region 19 Opening 22 Pocket diffusion layer 23 LDD diffusion layer 24 Source region 25 LDD diffusion layer 26 Drain Region 27 Channel Region 41 First Impurity 42 Second Impurity 43 Third Impurity S1 First Predetermined Region S2 Second Predetermined Region

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 8617−4M H01L 21/265 S 9054−4M 29/78 301 P Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location 8617-4M H01L 21/265 S 9054-4M 29/78 301 P

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板のトランジスタ形成領域上に
ゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する第1の工程
と、 前記トランジスタ形成領域のドレイン形成領域における
ゲート電極側の第1の所定領域上とソース形成領域にお
けるゲート電極側の第2の所定領域上とを開口する開口
部を設けたイオン注入マスクを前記半導体基板上に形成
した後、斜めイオン注入法によって、当該トランジスタ
形成領域と同導電型のものでかつソース形成領域側の半
導体基板にポケット拡散層を形成する第1の不純物を導
入する第2の工程と、 前記イオン注入マスクを用いたイオン注入法によって、
ゲート電極の両側における前記半導体基板にLDD拡散
層を形成する第2の不純物を導入する第3の工程と、 前記ゲート電極より所定距離だけ離れた前記トランジス
タ形成領域の半導体基板にソース領域とドレイン領域と
を形成する第3の不純物を導入する第4の工程と、 前記第1,第2,第3の不純物を導入した領域を活性化
して、前記ゲート電極の両側におけるトランジスタ形成
領域にLDD拡散層を介してソース領域とドレイン領域
を形成するとともに、少なくともソース領域のLDD拡
散層のチャネル領域側に当該トランジスタ形成領域と同
導電型のポケット拡散層を形成する第5の工程とを行う
ことを特徴とするトランジスタの製造方法。
1. A first step of forming a gate electrode on a transistor formation region of a semiconductor substrate via a gate insulating film, and a first predetermined region on the gate electrode side in a drain formation region of the transistor formation region. After forming an ion implantation mask having an opening that opens on the second predetermined region on the gate electrode side in the source formation region on the semiconductor substrate, the same conductivity type as that of the transistor formation region is formed by an oblique ion implantation method. And a second step of introducing a first impurity for forming a pocket diffusion layer into the semiconductor substrate on the source formation region side, and an ion implantation method using the ion implantation mask,
A third step of introducing a second impurity forming an LDD diffusion layer into the semiconductor substrate on both sides of the gate electrode, and a source region and a drain region in the semiconductor substrate in the transistor formation region separated from the gate electrode by a predetermined distance. And a fourth step of introducing a third impurity to form an LDD diffusion layer in a transistor formation region on both sides of the gate electrode by activating the first, second, and third impurity introduced regions. And a source region and a drain region are formed through the via, and a fifth step of forming a pocket diffusion layer having the same conductivity type as that of the transistor forming region on at least the channel region side of the LDD diffusion layer in the source region is performed. Manufacturing method of transistor.
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