JPH0669149A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH0669149A JPH0669149A JP4215325A JP21532592A JPH0669149A JP H0669149 A JPH0669149 A JP H0669149A JP 4215325 A JP4215325 A JP 4215325A JP 21532592 A JP21532592 A JP 21532592A JP H0669149 A JPH0669149 A JP H0669149A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
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- H01L21/26—Bombardment with radiation
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- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
- H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
- H01L29/66477—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
- H01L29/66568—Lateral single gate silicon transistors
- H01L29/66575—Lateral single gate silicon transistors where the source and drain or source and drain extensions are self-aligned to the sides of the gate
- H01L29/6659—Lateral single gate silicon transistors where the source and drain or source and drain extensions are self-aligned to the sides of the gate with both lightly doped source and drain extensions and source and drain self-aligned to the sides of the gate, e.g. lightly doped drain [LDD] MOSFET, double diffused drain [DDD] MOSFET
Abstract
(57)【要約】
【目的】 接合リーク電流を低減し、浅い接合が形成で
きる半導体装置を得る。 【構成】 ソース領域21A,ドレイン領域21Bをイ
オン打ち込みにより形成した後、低温アニール(600
℃)を1時間行ない、次に、パルスレーザ(XeCl)
を照射エネルギー700mJ/cm2、パルス幅44n
secで照射する。これにより、接合近くの点欠陥を低
減してリーク電流を低減させると共に、浅い接合を維持
して活性化が行なえる。
きる半導体装置を得る。 【構成】 ソース領域21A,ドレイン領域21Bをイ
オン打ち込みにより形成した後、低温アニール(600
℃)を1時間行ない、次に、パルスレーザ(XeCl)
を照射エネルギー700mJ/cm2、パルス幅44n
secで照射する。これにより、接合近くの点欠陥を低
減してリーク電流を低減させると共に、浅い接合を維持
して活性化が行なえる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置の製造方
法に関し、特に、イオン注入後における半導体基板の結
晶性の回復及びキャリアを活性化させるための独特なア
ニール処理を備えた半導体製造プロセスに係わる。
法に関し、特に、イオン注入後における半導体基板の結
晶性の回復及びキャリアを活性化させるための独特なア
ニール処理を備えた半導体製造プロセスに係わる。
【0002】
【従来の技術】各種半導体装置の製造工程においては、
複数の半導体素子が同一半導体基板上に形成され、半導
体素子どうしを分離あるいは接続するために各種の高温
加熱処理が行われている。また、半導体装置のLDD
(Lightly DopedDrain)構造やソー
ス・ドレイン領域の形成のためにイオン注入処理が行わ
れ、その後、半導体基板の結晶性の回復および注入され
たアクセプタイオンやドナーイオンを電気的に活性化さ
せるために、活性化アニール処理が行なわれている。更
に、コンタクト抵抗の低減のために、高融点金属(W,
Mo,Ti等)やPt,Pdのような金属とSiとの化
合物層であるシリサイド層の高温加熱処理が必要であ
る。このような活性化アニール処理や高温加熱処理とし
て、従来、炉アニール法やラピッドサーマルアニール
(RATと略す)法が採用されている。
複数の半導体素子が同一半導体基板上に形成され、半導
体素子どうしを分離あるいは接続するために各種の高温
加熱処理が行われている。また、半導体装置のLDD
(Lightly DopedDrain)構造やソー
ス・ドレイン領域の形成のためにイオン注入処理が行わ
れ、その後、半導体基板の結晶性の回復および注入され
たアクセプタイオンやドナーイオンを電気的に活性化さ
せるために、活性化アニール処理が行なわれている。更
に、コンタクト抵抗の低減のために、高融点金属(W,
Mo,Ti等)やPt,Pdのような金属とSiとの化
合物層であるシリサイド層の高温加熱処理が必要であ
る。このような活性化アニール処理や高温加熱処理とし
て、従来、炉アニール法やラピッドサーマルアニール
(RATと略す)法が採用されている。
【0003】一方、半導体装置の集積化が進むにつれ
て、個々の半導体素子が縮小化され、ソース・ドレイン
領域やエミッタ領域,ベース領域等において浅い接合が
必要とされている。このような領域に対して、炉アニー
ル法あるいはRAT法にて活性化アニール処理を行なう
と、拡散層が深くなり、ソース・ドレインの接合を浅く
して半導体素子を微細化し高集積化するという要求を満
足することができない。また、微細化に伴ない例えばM
OSトランジスタであればゲート長も短くなり、イオン
注入後の活性化アニール処理によりソース・ドレイン領
域を成す拡散層は深さ方向だけではなく横方向にも拡張
するため、パンチスルーが起り易くなる問題点がある。
このような拡散層の拡張を抑制しソース・ドレインの接
合を浅くするには、活性化アニール処理の温度を低くし
なければならず、この場合、抵抗が高くなり電流駆動特
性が低下しトランジスタのスイッチング特性が悪化する
問題が生じる。
て、個々の半導体素子が縮小化され、ソース・ドレイン
領域やエミッタ領域,ベース領域等において浅い接合が
必要とされている。このような領域に対して、炉アニー
ル法あるいはRAT法にて活性化アニール処理を行なう
と、拡散層が深くなり、ソース・ドレインの接合を浅く
して半導体素子を微細化し高集積化するという要求を満
足することができない。また、微細化に伴ない例えばM
OSトランジスタであればゲート長も短くなり、イオン
注入後の活性化アニール処理によりソース・ドレイン領
域を成す拡散層は深さ方向だけではなく横方向にも拡張
するため、パンチスルーが起り易くなる問題点がある。
このような拡散層の拡張を抑制しソース・ドレインの接
合を浅くするには、活性化アニール処理の温度を低くし
なければならず、この場合、抵抗が高くなり電流駆動特
性が低下しトランジスタのスイッチング特性が悪化する
問題が生じる。
【0004】ところで、RAT法を用いて活性化アニー
ル処理を行なった場合、図3の温度プロファイルに示さ
れるように、所定温度例えば1400℃前後の基板加熱
を行なうと、温度上昇率が100℃/secであり、温
度立上りに時間を要すると共に、ピーク温度に達した状
態での時間(t)が最短でも1秒以上かかってしまい、
このようにピーク温度状態での時間が長いと例えば、ゲ
ート長(Lg)が0.5〜0.35μmの微細トランジ
スタでは、接合の浅い所望のソース・ドレインを形成で
きない問題がある。また、RAT法においては、赤外線
を用いているため、半導体基板上にSiO2膜など色々
な膜が存在すると赤外線の吸収率が部分によって異なる
問題がある。
ル処理を行なった場合、図3の温度プロファイルに示さ
れるように、所定温度例えば1400℃前後の基板加熱
を行なうと、温度上昇率が100℃/secであり、温
度立上りに時間を要すると共に、ピーク温度に達した状
態での時間(t)が最短でも1秒以上かかってしまい、
このようにピーク温度状態での時間が長いと例えば、ゲ
ート長(Lg)が0.5〜0.35μmの微細トランジ
スタでは、接合の浅い所望のソース・ドレインを形成で
きない問題がある。また、RAT法においては、赤外線
を用いているため、半導体基板上にSiO2膜など色々
な膜が存在すると赤外線の吸収率が部分によって異なる
問題がある。
【0005】そこで、浅い接合の不純物拡散領域を形成
する方法としてパルスレーザ照射を行なう活性化アニー
ル法が提案されている。
する方法としてパルスレーザ照射を行なう活性化アニー
ル法が提案されている。
【0006】このパルスレーザのエネルギーは、半導体
基板の極く表面(約20nm)で吸収されるため、パル
スレーザによってアニール処理が可能な深さは熱拡散を
考慮しても約100nm以下であり、ウエハ全体の温度
上昇は極くわずか(1〜2℃程度)である。そのため、
パルスレーザによるアニール処理は浅いLLD構造ある
いはソース・ドレイン領域の形成時の活性化アニール処
理に適している。
基板の極く表面(約20nm)で吸収されるため、パル
スレーザによってアニール処理が可能な深さは熱拡散を
考慮しても約100nm以下であり、ウエハ全体の温度
上昇は極くわずか(1〜2℃程度)である。そのため、
パルスレーザによるアニール処理は浅いLLD構造ある
いはソース・ドレイン領域の形成時の活性化アニール処
理に適している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなパルスレーザアニールを活性化アニール処理といて
用いた場合は、図4に示す照射時の基板温度プロファイ
ルからわかるように、熱処理時間が極めて短いため(t
が100nsec)、図5に示すように、イオン注入に
よってシリコン基板1につくられる、ソース・ドレイン
領域などのイオン打込み領域1aの接合よりも深い位置
に存在する点欠陥2はパルスレーザ照射によって熱処理
することが不可能であり、逆電圧印加時のリーク電流が
増加するという問題があった。図6は、このような点欠
陥2を有する接合部における逆電圧と逆リーク電流との
関係を示すものであり、パルスレーザアニールのみを施
した場合である。
うなパルスレーザアニールを活性化アニール処理といて
用いた場合は、図4に示す照射時の基板温度プロファイ
ルからわかるように、熱処理時間が極めて短いため(t
が100nsec)、図5に示すように、イオン注入に
よってシリコン基板1につくられる、ソース・ドレイン
領域などのイオン打込み領域1aの接合よりも深い位置
に存在する点欠陥2はパルスレーザ照射によって熱処理
することが不可能であり、逆電圧印加時のリーク電流が
増加するという問題があった。図6は、このような点欠
陥2を有する接合部における逆電圧と逆リーク電流との
関係を示すものであり、パルスレーザアニールのみを施
した場合である。
【0008】斯る問題を解決するために、レーザのパワ
ーを増加させて半導体基板における深い領域を高温加熱
する方法が考えられるが、この場合は、従来の炉アニー
ル法あるいはRTA法での活性化アニール処理と同様に
ソース・ドレイン領域における接合が深くなるという問
題を生じる。また、レーザのパワーが小さい場合には、
半導体基板の極く表面のみが溶融し、その後半導体基板
の表面は直ちに平坦になるが、レーザのパワーが大きい
場合、半導体基板のかなり深い部分まで溶融するため、
半導体基板の表面の平坦性が著しく損なわれるという問
題も生じる。
ーを増加させて半導体基板における深い領域を高温加熱
する方法が考えられるが、この場合は、従来の炉アニー
ル法あるいはRTA法での活性化アニール処理と同様に
ソース・ドレイン領域における接合が深くなるという問
題を生じる。また、レーザのパワーが小さい場合には、
半導体基板の極く表面のみが溶融し、その後半導体基板
の表面は直ちに平坦になるが、レーザのパワーが大きい
場合、半導体基板のかなり深い部分まで溶融するため、
半導体基板の表面の平坦性が著しく損なわれるという問
題も生じる。
【0009】本発明は、このような従来の問題点に着目
して創案されたものであって、微細な半導体装置におい
て浅い接合を形成し、且つトランジスタの接合リーク電
流を低減することができる半導体基板の製造方法を得ん
とするものである。
して創案されたものであって、微細な半導体装置におい
て浅い接合を形成し、且つトランジスタの接合リーク電
流を低減することができる半導体基板の製造方法を得ん
とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
半導体基板にイオン打込み深さの浅いイオン打込み層を
形成する工程と、前記半導体基板全体を低温アニールす
る工程と、前記半導体基板表面にパルスレーザを照射し
て前記イオン打込み層のイオンを活性化する工程とを備
えることを、その解決手段としている。
半導体基板にイオン打込み深さの浅いイオン打込み層を
形成する工程と、前記半導体基板全体を低温アニールす
る工程と、前記半導体基板表面にパルスレーザを照射し
て前記イオン打込み層のイオンを活性化する工程とを備
えることを、その解決手段としている。
【0011】請求項2記載の発明は、半導体基板にイオ
ン打ち込みを行なってLDD領域を形成した後、前記半
導体基板に炉アニール処理またはラピッドサーマルアニ
ール処理を施し、次いでイオン打ち込みを行なってソー
ス・ドレイン領域を形成し、低温アニールを行なった
後、前記半導体基板表面にパルスレーザを照射して前記
ソース・ドレイン領域を活性化させることを、その解決
手段としている。
ン打ち込みを行なってLDD領域を形成した後、前記半
導体基板に炉アニール処理またはラピッドサーマルアニ
ール処理を施し、次いでイオン打ち込みを行なってソー
ス・ドレイン領域を形成し、低温アニールを行なった
後、前記半導体基板表面にパルスレーザを照射して前記
ソース・ドレイン領域を活性化させることを、その解決
手段としている。
【0012】
【作用】低温アニールにより、浅いイオン打込み層の接
合よりも深い位置に生じている点欠陥を低減させるた
め、接合付近の点欠陥による発生電流を低減でき、リー
ク電流を低減する作用がある。また、半導体基板に形成
された浅いイオン打込み層は、パルスレーザの照射によ
り活性化され、浅い接合を維持する。
合よりも深い位置に生じている点欠陥を低減させるた
め、接合付近の点欠陥による発生電流を低減でき、リー
ク電流を低減する作用がある。また、半導体基板に形成
された浅いイオン打込み層は、パルスレーザの照射によ
り活性化され、浅い接合を維持する。
【0013】上記低温アニールは、アモルファスシリコ
ンの結晶化が可能な温度550〜850℃、好ましくは
600〜700℃が望ましく、アニール時間は30分〜
6時間好ましくは、1〜3時間が望ましい。この理由
は、温度が高すぎたり、アニール時間を長くすると接合
が深くなるためである。
ンの結晶化が可能な温度550〜850℃、好ましくは
600〜700℃が望ましく、アニール時間は30分〜
6時間好ましくは、1〜3時間が望ましい。この理由
は、温度が高すぎたり、アニール時間を長くすると接合
が深くなるためである。
【0014】また、パルスレーザアニールにおいては、
ルビーレーザ(波長:694nm)、XeF(波長:3
51nm)、XeCl(波長:308nm)、KrF
(波長:249nm)、ArF(波長:193nm)等
を使用することができるが、中でもXeFレーザ、Xe
Clレーザを使用することが望ましい。それは、図3に
示すように、XeFレーザ、XeClレーザの波長領域
において、Si結晶と、ボロン(B)をイオン注入した
Si結晶の吸収係数がほぼ等しくなるからである。パル
スレーザアニール時の照射エネルギーを650〜110
0mJ/cm2、より好ましくは700〜900mJ/
cm2とすることが望ましい。また、パルス幅は20〜
100nsecが好ましく、照射間隔は任意でよい。
ルビーレーザ(波長:694nm)、XeF(波長:3
51nm)、XeCl(波長:308nm)、KrF
(波長:249nm)、ArF(波長:193nm)等
を使用することができるが、中でもXeFレーザ、Xe
Clレーザを使用することが望ましい。それは、図3に
示すように、XeFレーザ、XeClレーザの波長領域
において、Si結晶と、ボロン(B)をイオン注入した
Si結晶の吸収係数がほぼ等しくなるからである。パル
スレーザアニール時の照射エネルギーを650〜110
0mJ/cm2、より好ましくは700〜900mJ/
cm2とすることが望ましい。また、パルス幅は20〜
100nsecが好ましく、照射間隔は任意でよい。
【0015】なお、シリコンやアモルファスシリコン
は、かかる短波長のパルスレーザに対して、例えばXe
Cl(波長:308nm)に対しては1.4×106c
m-1と大きな吸収係数を有している。また、吸収係数と
は、 I=Ioexp(−αx) I:光の強度,Io:物質表面の入射光の強度 α:吸収係数(cm-1),x:深さ(cm) という光強度分布を表わすパラメータである。即ち、1
/αの深さにおける光の強度は、表面における強度の1
/e(約1/3)に減衰することを示している。従っ
て、XeClの場合、表面から70Åの深さで光エネル
ギーの2/3が吸収され、殆んど熱に変化する。このよ
うに短波長のパルスレーザを用いると半導体基板の浅い
領域だけを加熱することができる。
は、かかる短波長のパルスレーザに対して、例えばXe
Cl(波長:308nm)に対しては1.4×106c
m-1と大きな吸収係数を有している。また、吸収係数と
は、 I=Ioexp(−αx) I:光の強度,Io:物質表面の入射光の強度 α:吸収係数(cm-1),x:深さ(cm) という光強度分布を表わすパラメータである。即ち、1
/αの深さにおける光の強度は、表面における強度の1
/e(約1/3)に減衰することを示している。従っ
て、XeClの場合、表面から70Åの深さで光エネル
ギーの2/3が吸収され、殆んど熱に変化する。このよ
うに短波長のパルスレーザを用いると半導体基板の浅い
領域だけを加熱することができる。
【0016】
【実施例】以下、本発明に係る半導体装置の製造方法の
詳細を図面に示す実施例に基づいて説明する。
詳細を図面に示す実施例に基づいて説明する。
【0017】(実施例1)図1(A)〜(C)は、本発
明をMOS型トランジスタの製造に適用した実施例1の
工程を示す要部断面図である。
明をMOS型トランジスタの製造に適用した実施例1の
工程を示す要部断面図である。
【0018】先ず、周知の方法を用いてシリコン基板1
1に素子分離領域12と、素子分離領域12の下のチャ
ネルストップイオン注入層13を形成する。次に、ゲー
ト酸化膜14を形成した後、しきい値電圧調整イオン注
入層15を形成する。そして、ゲート酸化膜14をゲー
トポリシリコン層16で覆った後、シリサイド層17を
形成し、図1(A)に示すように、シリサイド層17,
ゲートポリシリコン層16及びゲート酸化膜14をパー
ニングしてゲート電極領域18を形成する。
1に素子分離領域12と、素子分離領域12の下のチャ
ネルストップイオン注入層13を形成する。次に、ゲー
ト酸化膜14を形成した後、しきい値電圧調整イオン注
入層15を形成する。そして、ゲート酸化膜14をゲー
トポリシリコン層16で覆った後、シリサイド層17を
形成し、図1(A)に示すように、シリサイド層17,
ゲートポリシリコン層16及びゲート酸化膜14をパー
ニングしてゲート電極領域18を形成する。
【0019】次に、図1(B)に示すように、LDD
(Ligtly Doped Drainーsouc
e)領域19をイオン注入して形成する。そして、以上
の工程で形成された各種の導電層や下地層を活性化し、
シリサイド層17の低抵抗化、及びLDD領域19に不
純物のガウシアン分布を形成するために、炉アニール処
理又はRTA処理を行なう。本実施例においては、RT
A処理を行ない、その条件を1050℃、10秒とし
た。
(Ligtly Doped Drainーsouc
e)領域19をイオン注入して形成する。そして、以上
の工程で形成された各種の導電層や下地層を活性化し、
シリサイド層17の低抵抗化、及びLDD領域19に不
純物のガウシアン分布を形成するために、炉アニール処
理又はRTA処理を行なう。本実施例においては、RT
A処理を行ない、その条件を1050℃、10秒とし
た。
【0020】その後、図1(C)に示すように、周知の
方法を用いてゲート電極の側壁にサイドスペーサ20を
形成し、次いでソース領域21A,ドレイン領域21B
にイオン注入処理を行なう。このイオン注入処理は、ヒ
素(As+)イオンの場合、打込み条件を5〜20ke
V、ドーズ量を1×1015〜3×1015/cm2とする
ことができる。また、BF2 +イオンの場合、注入条件5
〜20keV、ドーズ量を1×1015〜3×1015/c
m2とすることができる。
方法を用いてゲート電極の側壁にサイドスペーサ20を
形成し、次いでソース領域21A,ドレイン領域21B
にイオン注入処理を行なう。このイオン注入処理は、ヒ
素(As+)イオンの場合、打込み条件を5〜20ke
V、ドーズ量を1×1015〜3×1015/cm2とする
ことができる。また、BF2 +イオンの場合、注入条件5
〜20keV、ドーズ量を1×1015〜3×1015/c
m2とすることができる。
【0021】次いで、図1(C)に示すように、必要に
応じて反射防止膜として化学気相成長法により酸化膜2
2を50nmの膜厚に形成する。
応じて反射防止膜として化学気相成長法により酸化膜2
2を50nmの膜厚に形成する。
【0022】そして、600℃の低温アニールを行な
う。本実施例においてはこの低温アニールとして電気炉
アニールを用いた。
う。本実施例においてはこの低温アニールとして電気炉
アニールを用いた。
【0023】次いで、同図(C)に示すように、パルス
レーザをシリコン基板に照射することにより、ソース領
域21A,ドレイン領域21Bに注入されたイオンを活
性化させる。このパルスレーザによる活性化アニール処
理の条件は、XeClレーザを使用し、照射エネルギー
を700mJ/cm2、パルス幅を44nsecとし
た。
レーザをシリコン基板に照射することにより、ソース領
域21A,ドレイン領域21Bに注入されたイオンを活
性化させる。このパルスレーザによる活性化アニール処
理の条件は、XeClレーザを使用し、照射エネルギー
を700mJ/cm2、パルス幅を44nsecとし
た。
【0024】この後の工程は、従来の半導体装置の製造
方法に従い半導体装置を完成させる。なお、以降の工程
において、半導体装置には、600℃以下の熱処理しか
行わないことが重要である。
方法に従い半導体装置を完成させる。なお、以降の工程
において、半導体装置には、600℃以下の熱処理しか
行わないことが重要である。
【0025】本実施例においては、ソース領域21A,
ドレイン領域21Bへイオンを打込んだ際に生じた点欠
陥は活性化アニール温度以下で効果的に減少し、注入さ
れた不純物は600〜700℃のアニールでは殆ど拡散
しない。従って、低温アニールを行うことで接合を深く
することなく効果的に点欠陥を低減することができる。
このような低温アニール処理及びパルスレーザ照射を行
なった場合、図7に示すように、逆リーク電流を抑制す
ることができる。そして、ソース領域21A,ドレイン
領域21Bの活性化は、パルスレーザ照射により行うの
で浅い接合を維持することができ、微細なトランジスタ
から成る超高速集積回路を形成することができる。
ドレイン領域21Bへイオンを打込んだ際に生じた点欠
陥は活性化アニール温度以下で効果的に減少し、注入さ
れた不純物は600〜700℃のアニールでは殆ど拡散
しない。従って、低温アニールを行うことで接合を深く
することなく効果的に点欠陥を低減することができる。
このような低温アニール処理及びパルスレーザ照射を行
なった場合、図7に示すように、逆リーク電流を抑制す
ることができる。そして、ソース領域21A,ドレイン
領域21Bの活性化は、パルスレーザ照射により行うの
で浅い接合を維持することができ、微細なトランジスタ
から成る超高速集積回路を形成することができる。
【0026】(実施例2)図2(A),(B)は本発明
をバイポーラトランジスタの製造方法に適用した実施例
2の工程の概略を示す要部断面図である。
をバイポーラトランジスタの製造方法に適用した実施例
2の工程の概略を示す要部断面図である。
【0027】先ず、周知の方法を用いて、図2(A)に
示すように、p型のシリコン基板31にヒ素(As)の
埋込み拡散を行ない埋込み層32を形成し、次いでn型
のエピタキシャル層33を成長させて、酸化によりエピ
タキシャル層33を分離してから(図示省略する)、ボ
ロン(B)のイオン打ち込みを行ないベース層34を形
成する。
示すように、p型のシリコン基板31にヒ素(As)の
埋込み拡散を行ない埋込み層32を形成し、次いでn型
のエピタキシャル層33を成長させて、酸化によりエピ
タキシャル層33を分離してから(図示省略する)、ボ
ロン(B)のイオン打ち込みを行ないベース層34を形
成する。
【0028】次に、周知の方法を用いて図2(B)に示
すように浅いイオン打込み層であるエミッタ層35を形
成した後、低温アニールを行ない、イオン打込みによっ
て生じた点欠陥を低減させる。
すように浅いイオン打込み層であるエミッタ層35を形
成した後、低温アニールを行ない、イオン打込みによっ
て生じた点欠陥を低減させる。
【0029】その後、表面よりパルスレーザを照射し
て、エミッタ層35を活性化させる。パルスレーザによ
る活性化アニール処理の条件は、XeClレーザを使用
し、照射エネルギーを700mJ/cm2、パルス幅を
44nsecとした。
て、エミッタ層35を活性化させる。パルスレーザによ
る活性化アニール処理の条件は、XeClレーザを使用
し、照射エネルギーを700mJ/cm2、パルス幅を
44nsecとした。
【0030】本実施例においては、エミッタ層35へイ
オンを打込んだ際に生じた点欠陥は低温アニールで減少
し、パルスレーザ照射によりエミッタ層35は活性化さ
れ、浅い接合を維持する。なお、本実施例においては、
エミッタ層35の活性化にパルスレーザ照射を行なった
が、浅いベース層34の活性化に適用することも可能で
ある。
オンを打込んだ際に生じた点欠陥は低温アニールで減少
し、パルスレーザ照射によりエミッタ層35は活性化さ
れ、浅い接合を維持する。なお、本実施例においては、
エミッタ層35の活性化にパルスレーザ照射を行なった
が、浅いベース層34の活性化に適用することも可能で
ある。
【0031】以上、実施例1,2について説明したが、
本発明はこれらに限定されるものではなく、構成の要旨
に付随する各種の設計変更が可能である。
本発明はこれらに限定されるものではなく、構成の要旨
に付随する各種の設計変更が可能である。
【0032】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、浅いイオン打込み層の接合より深い位置の点
欠陥を低減させてリーク電流を低減できると共に、浅い
接合を維持させて活性化が行なえるため、微細なトラン
ジスタから成る超高速集積回路を形成できる効果があ
る。
によれば、浅いイオン打込み層の接合より深い位置の点
欠陥を低減させてリーク電流を低減できると共に、浅い
接合を維持させて活性化が行なえるため、微細なトラン
ジスタから成る超高速集積回路を形成できる効果があ
る。
【図1】(A)〜(C)は本発明の実施例1の工程を示
す要部断面図。
す要部断面図。
【図2】(A)及び(B)は本発明の実施例1,2の工
程を示す要部断面図。
程を示す要部断面図。
【図3】RTA法で活性化アニールを行なった場合の基
板の温度プロファイルを示すグラフ。
板の温度プロファイルを示すグラフ。
【図4】パルスレーザアニールで活性化アニールを行な
った場合の基板の温度プロファイルを示すグラフ。
った場合の基板の温度プロファイルを示すグラフ。
【図5】イオン打込みによる点欠陥を示す説明図。
【図6】パルスレーザ照射による活性化処理のみを行な
った場合の接合における逆リーク電流の発生を示すグラ
フ。
った場合の接合における逆リーク電流の発生を示すグラ
フ。
【図7】本発明の実施例1による逆リーク電流の発生状
態を示すグラフ。
態を示すグラフ。
【図8】各種パルスレーザの吸収係数とフォトエネルギ
ーの関係を示すグラフ。
ーの関係を示すグラフ。
11…シリコン基板、 19…LDD領域、 21A…ソース領域、 21B…ドレイン領域。
───────────────────────────────────────────────────── 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 21/336 29/784 7377−4M H01L 29/78 301 L 7377−4M 301 P
Claims (2)
- 【請求項1】 半導体基板にイオン打込み深さの浅いイ
オン打込み層を形成する工程と、 前記半導体基板全体を低温アニールする工程と、 前記半導体基板表面にパルスレーザを照射して前記イオ
ン打込み層のイオンを活性化する工程とを備えることを
特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】 半導体基板にイオン打ち込みを行なって
LDD領域を形成した後、前記半導体基板に炉アニール
処理またはラピッドサーマルアニール処理を施し、次い
でイオン打ち込みを行なってソース・ドレイン領域を形
成し、低温アニールを行なった後、前記半導体基板表面
にパルスレーザを照射して前記ソース・ドレイン領域を
活性化させることを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21532592A JP3211394B2 (ja) | 1992-08-13 | 1992-08-13 | 半導体装置の製造方法 |
US08/248,596 US5399506A (en) | 1992-08-13 | 1994-05-24 | Semiconductor fabricating process |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21532592A JP3211394B2 (ja) | 1992-08-13 | 1992-08-13 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0669149A true JPH0669149A (ja) | 1994-03-11 |
JP3211394B2 JP3211394B2 (ja) | 2001-09-25 |
Family
ID=16670435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21532592A Expired - Fee Related JP3211394B2 (ja) | 1992-08-13 | 1992-08-13 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5399506A (ja) |
JP (1) | JP3211394B2 (ja) |
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