JPH08293599A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

Info

Publication number
JPH08293599A
JPH08293599A JP10104795A JP10104795A JPH08293599A JP H08293599 A JPH08293599 A JP H08293599A JP 10104795 A JP10104795 A JP 10104795A JP 10104795 A JP10104795 A JP 10104795A JP H08293599 A JPH08293599 A JP H08293599A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
gate electrode
semiconductor substrate
conductivity type
forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP10104795A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ikuo Ogawa
育夫 小河
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP10104795A priority Critical patent/JPH08293599A/en
Priority to US08/479,454 priority patent/US6078079A/en
Publication of JPH08293599A publication Critical patent/JPH08293599A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE: To provide the structure of a semiconductor device and a method for manufacturing the same in which a heavily doped layer or a three-layer LDD structure for reducing the contact resistance in a source-drain region can be formed relatively easily and accurately. CONSTITUTION: A plurality of times of depositing an oxide insulating film and anisotropically etching it are conducted, at least once or more of the plurality of anisotropically etchings are conducted under the condition where the one sidewall side of a gate electrode 74 is covered with a mask. Thus, sidewall spaces 78, 83 having different widths are formed at both sidewalls of the electrode 74, with the spacers 78, 83 of the one sidewall used as masks a heavily doped n-type layer 87 is so formed on the semiconductor substrate surface of only one side as to be introduced inside source and drain regions 77, 85.

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、電界効果トランジスタ
を含む半導体装置およびその製造方法に関し、特に、ピ
ンチオフ状態で生じるドレイン空乏層のピーク電界強度
を緩和してホットキャリア効果を抑制するための、LD
D(Lightly Doped Drain )構造を有するMOS(Meta
l Oxide Semiconductor )型の電界効果トランジスタを
含む半導体装置の構造およびそ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 semiconductor device including a field effect transistor and a method of manufacturing the same, and more particularly, to alleviate a peak electric field intensity of a drain depletion layer generated in a pinch-off state to suppress a hot carrier effect. LD
MOS (Meta) with D (Lightly Doped Drain) structure
The present invention relates to a structure of a semiconductor device including an Oxide Semiconductor) type field effect transistor and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】MOS型の電界効果トランジスタの基本
的構造は、Si基板上に薄い酸化膜を介在させて金属電
極を設けたいわゆるMOSキャパシタの両側に、キャリ
アの供給源となるソースと、キャリアを取出すドレイン
とを配置したものである。酸化膜上の金属電極は、ソー
ス/ドレイン間のコンダクタンスを制御する機能を有
し、ゲート電極と呼ばれている。このゲート電極の材質
としては、不純物をドープした多結晶シリコンや、多結
晶シリコン上に堆積されたタングステンなどの高融点金
属を不活性ガス中で熱処理して形成された金属シリサイ
ドなどが多く用いられる。
2. Description of the Related Art The basic structure of a MOS type field effect transistor is such that a source serving as a carrier and a carrier are provided on both sides of a so-called MOS capacitor having a metal electrode provided on a Si substrate with a thin oxide film interposed. The drain and the takeout are arranged. The metal electrode on the oxide film has a function of controlling the conductance between the source / drain and is called a gate electrode. As the material of the gate electrode, polycrystalline silicon doped with impurities, metal silicide formed by heat-treating refractory metal such as tungsten deposited on the polycrystalline silicon in an inert gas, and the like are often used. .

【0003】ゲート電極の電圧(ゲート電圧)が、ソー
ス/ドレイン間のSi基板表面近傍(チャネル)の導電
型を反転させるのに必要なしきい値電圧Vthよりも低
い状態では、ソース/ドレインのいずれもpn接合によ
って分離されており、電流が流れない。Vth以上のゲ
ート電圧を加えるとチャネル表面の導電型が反転し、こ
の部分にソース/ドレインと同じ導電型の層が形成さ
れ、ソース/ドレイン間の電流が流れることになる。
When the voltage of the gate electrode (gate voltage) is lower than the threshold voltage Vth required to invert the conductivity type in the vicinity of the Si substrate surface (channel) between the source / drain, either of the source / drain Are also separated by the pn junction, and no current flows. When a gate voltage of Vth or more is applied, the conductivity type of the channel surface is inverted, a layer of the same conductivity type as the source / drain is formed in this portion, and a current between the source / drain flows.

【0004】ところで、ソース/ドレインとチャネルと
の境界の不純物の濃度分布の変化が急激であると、この
部分の電界強度が高くなる。この電界によりキャリアが
エネルギを得て、いわゆるホットキャリアが発生する。
そうすると、このキャリアがゲート絶縁膜に注入され、
ゲート絶縁膜と半導体基板との界面に界面準位を生成し
たり、ゲート絶縁膜中にトラップされたりする。そのた
め、MOSトランジスタのしきい値電圧やトランスコン
ダクタンスが、動作中に劣化していく。これが、ホット
キャリアによるMOSトランジスタの劣化現象である。
また、ソース/ドレイン間の雪崩降伏に対するいわゆる
アバランシェ耐圧も、ホットキャリアにより劣化する。
そこで、ソース/ドレイン近傍のn型不純物濃度を低く
して濃度分布変化を穏やかにすることによって電界強度
を緩和し、これによってMOSトランジスタのホットキ
ャリアによる劣化を抑制するとともに、ソース/ドレイ
ンのアバランシェ耐圧の向上を図ったものが、MOS型
LDD構造電界効果トランジスタである。
When the impurity concentration distribution at the boundary between the source / drain and the channel changes rapidly, the electric field strength at this portion increases. The electric field causes the carriers to obtain energy, and so-called hot carriers are generated.
Then, the carriers are injected into the gate insulating film,
An interface state is generated at the interface between the gate insulating film and the semiconductor substrate, or trapped in the gate insulating film. Therefore, the threshold voltage and transconductance of the MOS transistor deteriorate during operation. This is a deterioration phenomenon of the MOS transistor due to hot carriers.
Also, the so-called avalanche breakdown voltage against avalanche breakdown between the source and drain is deteriorated by the hot carriers.
Therefore, the n-type impurity concentration near the source / drain is lowered to moderate the concentration distribution change, thereby relaxing the electric field intensity, thereby suppressing deterioration of the MOS transistor due to hot carriers, and at the same time, avalanche breakdown voltage of the source / drain. The MOS-type LDD structure field effect transistor has been improved.

【0005】従来のMOS型LDD構造電界効果トラン
ジスタの製造方法として、たとえば図33ないし図38
に示すものがある。この製造方法では、まずp型の半導
体基板1上にいわゆるLOCOS(Local Oxidation of
Silicon)法によって、素子分離絶縁膜2に囲まれた素
子形成領域にゲート絶縁膜3を形成する(図33)。次
に、しきい値電圧制御のため、必要に応じて、半導体基
板1上の全面に、ホウ素イオンなどのp型不純物を注入
し、イオン注入領域4を形成する(図34)。その後、
多結晶シリコンの膜を減圧CVD法によってゲート絶縁
膜3上に全面に堆積させ、写真製版技術と反応性イオン
エッチングによってゲート電極5を形成する(図3
5)。ゲート電極5として、多結晶シリコンの代わり
に、タングステンやモリブデン,チタンなどの高融点金
属あるいはこれらのシリサイド化したものと、多結晶シ
リコンとの2層膜で形成する場合がある。このゲート電
極5には、導電性を高めるためにたとえば燐イオンがド
ープされる。
As a conventional method for manufacturing a MOS type LDD structure field effect transistor, for example, FIGS.
There are the following. In this manufacturing method, first, a so-called LOCOS (Local Oxidation of) is formed on the p-type semiconductor substrate 1.
Silicon) is used to form the gate insulating film 3 in the element formation region surrounded by the element isolation insulating film 2 (FIG. 33). Next, in order to control the threshold voltage, p-type impurities such as boron ions are implanted into the entire surface of the semiconductor substrate 1 as needed to form the ion-implanted region 4 (FIG. 34). afterwards,
A film of polycrystalline silicon is deposited on the entire surface of the gate insulating film 3 by the low pressure CVD method, and the gate electrode 5 is formed by the photoengraving technique and the reactive ion etching (FIG. 3).
5). The gate electrode 5 may be formed of a two-layer film of polycrystalline silicon and a refractory metal such as tungsten, molybdenum, or titanium, or a silicide thereof, instead of polycrystalline silicon. The gate electrode 5 is doped with, for example, phosphorus ions in order to enhance the conductivity.

【0006】次にゲート電極5をマスクとして、燐イオ
ンやヒ素イオンなどのn型の不純物を、半導体基板1表
面に垂直に注入して、n型のイオン注入層6を形成する
(図36)。その後、減圧CVD法や常圧CVD法によ
って、全面に二酸化シリコンなどの絶縁膜を半導体基板
1上に堆積させ、これに異方性エッチングを施してサイ
ドウォールスペーサ7を形成する(図37)。次に、さ
らにゲート電極5とサイドウォールスペーサ7の双方を
マスクとして、燐イオンやヒ素イオンなどのn型不純物
を半導体基板1表面に垂直に照射し、イオンに注入層6
よりも濃度の高いn型注入層8を形成する(図38)。
その後、注入された不純物イオンを活性化させるための
熱処理を経て、MOS型LDD構造電界効果トランジス
タが完成する。
Next, using the gate electrode 5 as a mask, n-type impurities such as phosphorus ions and arsenic ions are vertically injected into the surface of the semiconductor substrate 1 to form an n-type ion-implanted layer 6 (FIG. 36). . After that, an insulating film such as silicon dioxide is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate 1 by the low pressure CVD method or the atmospheric pressure CVD method, and anisotropic etching is performed on the insulating film to form the sidewall spacers 7 (FIG. 37). Next, the surface of the semiconductor substrate 1 is vertically irradiated with n-type impurities such as phosphorus ions and arsenic ions by using both the gate electrode 5 and the sidewall spacers 7 as masks, and the ions are injected into the injection layer 6.
An n-type injection layer 8 having a higher concentration than that is formed (FIG. 38).
After that, a heat treatment for activating the implanted impurity ions is performed to complete the MOS type LDD structure field effect transistor.

【0007】上記従来の製造方法によって得られたMO
S型LDD構造電界効果トランジスタによれば、ソース
/ドレイン領域のチャンネルに隣接する側に、より低濃
度のイオン注入領域6を有するため、ソース/ドレイン
領域の不純物の濃度分布の変化が緩和され、この部分の
電界強度が低下して、ホットキャリアによるトランジス
タの劣化現象が防止される。
MO obtained by the above conventional manufacturing method
According to the S-type LDD structure field effect transistor, since the ion implantation region 6 having a lower concentration is provided on the side of the source / drain region adjacent to the channel, the change in the impurity concentration distribution of the source / drain region is alleviated. The electric field strength in this portion is lowered, and the deterioration phenomenon of the transistor due to hot carriers is prevented.

【0008】しかしながら、上記従来のMOS型LDD
構造電界効果トランジスタの製造方法においては、ゲー
ト電極5の両側壁に同一の酸化絶縁膜の堆積とその異方
性エッチングによって1対のサイドウォールスペーサ
7,7が同時に形成されるため、必要とされる性能に応
じて1対のソース/ドレイン領域のそれぞれの不純物拡
散層の濃度プロファイルを変えたい場合などであって
も、ゲート電極5の各側壁ごとに必要となる最適のサイ
ドウォールスペーサの幅を得ることができないという問
題があった。
However, the conventional MOS LDD described above is used.
In the method for manufacturing the structure field effect transistor, a pair of sidewall spacers 7, 7 is simultaneously formed by depositing the same oxide insulating film on both side walls of the gate electrode 5 and anisotropically etching the same, so that it is necessary. Even when it is desired to change the concentration profiles of the impurity diffusion layers of the pair of source / drain regions depending on the performance of the gate electrode 5, the optimum sidewall spacer width required for each side wall of the gate electrode 5 is set. There was a problem that I could not get it.

【0009】上記従来の問題点を解消するものとして、
本発明者は、特開平4−218925号公報において、
図39ないし図46に示す半導体装置の製造方法を提案
した。
As a solution to the above-mentioned conventional problems,
The inventor of the present invention discloses in Japanese Patent Laid-Open No. 4-218925.
A method of manufacturing the semiconductor device shown in FIGS. 39 to 46 has been proposed.

【0010】この製造方法においては、まず、素子分離
絶縁膜51によって分離された、p型半導体基板52の
表面に、ゲート酸化膜53を介在させて、多結晶シリコ
ン層54を堆積させ、さらに酸化絶縁膜55を形成後、
ゲート電極部56を除いて、フォトエッチングによりゲ
ート絶縁膜53と多結晶シリコン層54を除去し、図3
9に示す構造を形成する。続いて、燐やヒ素などのn型
不純物イオンを注入し、ゲート電極部56をマスクとし
て、その左右両側に低濃度n型拡散層57を形成する
(図40)。次に、CVD法によって半導体基板52上
全面に酸化シリコンなどの酸化絶縁膜を堆積させた後、
異方性エッチングを施すことにより、サイドウォールス
ペーサ58を形成する(図41)。その後、半導体基板
52上のうち、ゲート電極部56中央から右半分をレジ
スト膜59で覆い、n型不純物イオンを注入してサイド
ウォールスペーサ58をマスクとして、ソース領域に高
濃度n型領域60を形成する(図42)。
In this manufacturing method, first, a polycrystalline silicon layer 54 is deposited on the surface of a p-type semiconductor substrate 52 separated by an element isolation insulating film 51 with a gate oxide film 53 interposed, and further oxidized. After forming the insulating film 55,
Except for the gate electrode portion 56, the gate insulating film 53 and the polycrystalline silicon layer 54 are removed by photoetching.
The structure shown in 9 is formed. Then, n-type impurity ions such as phosphorus and arsenic are implanted, and the low-concentration n-type diffusion layers 57 are formed on the left and right sides of the gate electrode portion 56 as a mask (FIG. 40). Next, after depositing an oxide insulating film such as silicon oxide on the entire surface of the semiconductor substrate 52 by the CVD method,
By performing anisotropic etching, the sidewall spacers 58 are formed (FIG. 41). After that, on the semiconductor substrate 52, the right half from the center of the gate electrode portion 56 is covered with a resist film 59, n-type impurity ions are implanted, and the sidewall spacer 58 is used as a mask to form a high-concentration n-type region 60 in the source region. Formed (FIG. 42).

【0011】次に、レジスト膜59を除去した後、p型
半導体基板52上全面に、CVDによって酸化シリコン
などの酸化絶縁膜61を形成する(図43)。その後、
ゲート電極部56の中央からドレイン領域までの領域を
除いて、選択的にレジスト膜62を形成し(図44)、
その状態で異方性エッチングを施すことにより、サイド
ウォールスペーサ63とコンタクトホール64を形成す
る。続いて、サイドウォールスペーサ63をマスクとし
てn型不純物イオンを注入することにより、ドレイン領
域側に高濃度n型拡散層65が自己整合的に形成される
(図45)。
Next, after removing the resist film 59, an oxide insulating film 61 of silicon oxide or the like is formed on the entire surface of the p-type semiconductor substrate 52 by CVD (FIG. 43). afterwards,
A resist film 62 is selectively formed except the region from the center of the gate electrode portion 56 to the drain region (FIG. 44),
In that state, anisotropic etching is performed to form the sidewall spacer 63 and the contact hole 64. Then, by implanting n-type impurity ions using the sidewall spacer 63 as a mask, a high-concentration n-type diffusion layer 65 is formed in the drain region side in a self-aligned manner (FIG. 45).

【0012】次に、コンタクトホール64において高濃
度n型拡散層65と導通するように、金属層またはドー
プした多結晶シリコン層を選択的に形成した配線層66
を形成する(図46)。
Next, a wiring layer 66 in which a metal layer or a doped polycrystalline silicon layer is selectively formed so as to be electrically connected to the high concentration n-type diffusion layer 65 in the contact hole 64.
Are formed (FIG. 46).

【0013】この製造方法によれば、異なる幅のサイド
ウォールを別々に形成するのではなく、酸化絶縁膜の堆
積とその異方性エッチングを複数回順次繰り返し、サイ
ドウォール幅をより小さくすべき位置を必要に応じてレ
ジストで覆うことにより行なっているため、幅の異なる
サイドウォールスペーサの形成をそれぞれ別々に行なう
場合に比べて、サイドウォールスペーサの形成の効率が
向上し、その結果、比較的容易に、ゲート電極の側壁ご
とに必要な特性に応じて、幅の異なるサイドウォールス
ペーサを形成することができる。
According to this manufacturing method, the sidewalls having different widths are not formed separately, but the deposition of the oxide insulating film and the anisotropic etching thereof are sequentially repeated a plurality of times to make the sidewall width smaller. Since it is performed by covering with a resist as needed, the efficiency of forming the side wall spacers is improved as compared with the case where the side wall spacers having different widths are formed separately. In addition, sidewall spacers having different widths can be formed according to the required characteristics for each sidewall of the gate electrode.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図39
ないし図46に基づいて説明された上記公報に開示され
た製造方法は、1つのゲート電極の両側壁において低濃
度n型拡散層57のオフセット量をそれぞれ異ならせた
2層のLDD構造を有するMOS型電界効果トランジス
タの製造方法のみを対象としており、3層のLDD構造
の形成、あるいはソース/ドレイン領域に加えてさらに
ソース/ドレイン領域表面の導電配線層と接続される部
分における高濃度n型層の形成などを対象とするもので
はなかった。
However, as shown in FIG.
38 to 46, the manufacturing method disclosed in the above publication discloses a MOS having a two-layer LDD structure in which the offset amounts of the low-concentration n-type diffusion layers 57 are different on both side walls of one gate electrode. Concentration n-type layer at the portion connected to the conductive wiring layer on the surface of the source / drain region in addition to the formation of the three-layer LDD structure, which is intended only for the method of manufacturing the field effect transistor It was not intended for the formation of.

【0015】本発明は、上記公報において本発明者が既
に提案した製造方法の利点を活かし、3層のLDD構造
を有するMOS型電界効果トランジスタ、あるいはソー
ス/ドレイン領域の、導電配線層と接続される領域にお
いて自己整合的に高濃度不純物層を形成することを可能
にした半導体装置の構造およびその製造方法を提供する
ことを目的とする。
The present invention utilizes the advantages of the manufacturing method already proposed by the inventor in the above publication, and is connected to a MOS field effect transistor having a three-layer LDD structure or a conductive wiring layer in a source / drain region. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device structure capable of forming a high-concentration impurity layer in a self-aligning manner in a region and a manufacturing method thereof.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項1に記載の本発明の半導体装置は、電界効果トランジ
スタを有する半導体装置であって、該電界効果トランジ
スタは、少なくとも表面近傍に第1導電型の領域を有す
る半導体基板と、半導体基板上にゲート絶縁膜を介在さ
せて形成されたゲート電極と、ゲート電極の一方の側壁
面に形成され、所定の数の層の絶縁膜からなるとともに
所定の幅を有する第1のサイドウォールスペーサと、ゲ
ート電極の他の側壁面に形成され、第1のサイドウォー
ルスペーサとは異なる所定の数の層の絶縁膜からなると
ともに、第1のサイドウォールスペーサとは異なる幅を
有する第2のサイドウォールスペーサと、半導体基板の
表面の、ゲート電極の両側壁直下近傍から外側にかけて
形成された、第2導電型の一対のソース/ドレイン領域
と、第2のサイドウォールスペーサの半導体基板表面と
接する側壁部直下近傍を一端として半導体基板表面に形
成された高濃度第2導電型層とを備えている。高濃度第
2導電型層は、ソース/ドレイン領域よりも高い第2導
電型不純物濃度を有するとともに、一対のソース/ドレ
イン領域のうちの第2のサイドウォールスペーサ側の領
域の内側に形成されている。
A semiconductor device according to the present invention for solving the above-mentioned problems is a semiconductor device having a field-effect transistor, wherein the field-effect transistor is at least near the surface. A semiconductor substrate having a conductive type region, a gate electrode formed on the semiconductor substrate with a gate insulating film interposed, and formed on one side wall surface of the gate electrode and formed of a predetermined number of layers of insulating film. A first sidewall spacer having a predetermined width and an insulating film of a predetermined number of layers formed on the other sidewall surface of the gate electrode and different from the first sidewall spacer, and the first sidewall A second sidewall spacer having a width different from that of the spacer; and a second sidewall spacer formed on the surface of the semiconductor substrate from the vicinity immediately below both side walls of the gate electrode to the outside. It includes a pair of source / drain regions of the conductivity type, and a high-concentration second conductivity type layer formed on the semiconductor substrate surface as a part near just below the side wall portion in contact with the second sidewall spacers of the semiconductor substrate surface. The high-concentration second-conductivity-type layer has a second-conductivity-type impurity concentration higher than that of the source / drain regions, and is formed inside the region of the pair of source / drain regions on the side of the second sidewall spacer. There is.

【0017】請求項2に記載の本発明の半導体装置は、
上記請求項1に記載の構成に加えて、第2のサイドウォ
ールの表面を覆い、かつ高濃度第2導電型層に接するよ
うに形成された導電層を備えている。
The semiconductor device of the present invention according to claim 2 is
In addition to the structure described in claim 1, a conductive layer is provided which covers the surface of the second sidewall and is in contact with the high concentration second conductivity type layer.

【0018】請求項3に記載の本発明の半導体装置にお
いては、上記導電層が第2導電型不純物層をドープした
多結晶シリコンを含み、高濃度第2導電型層は、該導電
層からの第2導電型不純物の熱拡散により自己整合的に
形成されている。
In the semiconductor device of the present invention as defined in claim 3, the conductive layer includes polycrystalline silicon doped with an impurity layer of the second conductivity type, and the high-concentration second conductivity type layer is formed from the conductive layer. The second conductivity type impurities are formed in a self-aligned manner by thermal diffusion.

【0019】請求項4に記載の本発明の半導体装置の製
造方法は、電界効果トランジスタを含む半導体装置の製
造方法であって、少なくとも主表面近傍に第1導電型の
領域を有する半導体基板の主表面上に、ゲート絶縁膜を
介在させてゲート電極を形成する工程と、ゲート電極の
一方の側壁に第1のサイドウォールスペーサを、ゲート
電極の他方の側壁に、第1のサイドウォールスペーサと
は幅の異なる第2のサイドウォールスペーサをそれぞれ
形成する工程と、少なくともゲート電極をマスクとし
て、半導体基板表面に第2導電型の不純物を注入し、ソ
ース/ドレイン領域を形成する工程と、ゲート電極およ
び第2のサイドウォールスペーサをマスクとして、半導
体基板表面の前第2のサイドウォールスペーサ側のみに
第2導電型不純物を導入し、第2のサイドウォールスペ
ーサの半導体基板表面位置の側端部直下近傍を一端と
し、かつ一対のソース/ドレイン領域のうちの前記第2
のサイドウォールスペーサ側の領域の内側に入るように
高濃度第2導電型層を形成する工程とを備えている。第
1および第2のサイドウォールスペーサを形成する工程
は、絶縁膜の堆積および異方性エッチングを複数回施す
ことによって行なわれ、複数回の異方性エッチングを施
す工程は、少なくとも1回以上において、ゲート電極の
両側壁のうちのいずれか一方側の領域をマスクで覆った
状態で行なわれることにより、第1および第2のサイド
ウォールスペーサのそれぞれの幅を互いに異ならせるこ
とを特徴する。
A method for manufacturing a semiconductor device according to a fourth aspect of the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device including a field effect transistor, wherein the main part of the semiconductor substrate has a region of the first conductivity type at least near the main surface. The step of forming a gate electrode on the surface with a gate insulating film interposed, the first sidewall spacer on one side wall of the gate electrode, and the first sidewall spacer on the other side wall of the gate electrode Forming second side wall spacers having different widths; forming a source / drain region by implanting a second conductivity type impurity into the semiconductor substrate surface using at least the gate electrode as a mask; By using the second sidewall spacer as a mask, the second conductivity type impurity is provided only on the front second sidewall spacer side of the semiconductor substrate surface. Type, the neighborhood immediately below the side end portion of the semiconductor substrate surface position of the second sidewall spacers and end, and the second of the pair of source / drain regions
And a step of forming the high concentration second conductivity type layer so as to be inside the region on the side wall spacer side. The step of forming the first and second sidewall spacers is performed by depositing an insulating film and performing anisotropic etching a plurality of times, and the step of performing anisotropic etching a plurality of times is performed at least once. The width of each of the first and second sidewall spacers is different from each other by being performed in a state in which one of the side walls of the gate electrode is covered with a mask.

【0020】請求項5に記載の半導体装置の製造方法
は、電界効果トランジスタを含む半導体装置の製造方法
であって、少なくとも主表面近傍に第1導電型の領域を
有する半導体基板の主表面上に、ゲート絶縁膜を介在さ
せてゲート電極を形成する工程と、ゲート電極の上面お
よび両側壁面を覆うように、半導体基板上に酸化絶縁膜
を堆積し、これに異方性エッチングを施して、ゲート電
極の両側壁面に1対の第1層目のサイドウォールスペー
サを形成する工程と、ゲート電極の上面および第1層目
のサイドウォールスペーサを覆うように、半導体基板上
に酸化絶縁膜を堆積し、ゲート電極の一方の側壁側のみ
に異方性エッチングを施して、ゲート電極の一方の側壁
側の第1層目のサイドウォールスペーサ上に、第2層目
のサイドウォールスペーサを形成する工程と、ゲート電
極のみ、あるいはゲート電極および第1層目のサイドウ
ォールスペーサをマスクとして、半導体基板に第2導電
型の不純物を注入し、一対のソース/ドレイン領域を形
成する工程と、ゲート電極、第1層目のサイドウォール
スペーサおよび第2層目のサイドウォールスペーサをマ
スクとして、第2層目のサイドウォールスペーサを形成
した側のみの半導体基板表面に第2導電型不純物を導入
し、一対のソース/ドレイン領域のうちの一方の側壁側
の領域の内側に、ソース/ドレイン領域よりも高い濃度
を有する高濃度第2導電型層を形成する工程とを備えて
いる。
A method of manufacturing a semiconductor device according to a fifth aspect is a method of manufacturing a semiconductor device including a field effect transistor, wherein the semiconductor device has a region of the first conductivity type at least near the main surface on the main surface of the semiconductor substrate. , A step of forming a gate electrode with a gate insulating film interposed, and an oxide insulating film is deposited on a semiconductor substrate so as to cover the upper surface and both side wall surfaces of the gate electrode, and anisotropic etching is applied to this to form a gate insulating film. A step of forming a pair of first-layer sidewall spacers on both side wall surfaces of the electrodes, and depositing an oxide insulating film on the semiconductor substrate so as to cover the upper surface of the gate electrode and the first-layer sidewall spacers. Anisotropic etching is performed only on one side wall side of the gate electrode so that the second side wall spacer is formed on the side wall spacer of the first layer on one side wall side of the gate electrode. And a step of forming a gate electrode, or using the gate electrode alone or the gate electrode and the sidewall spacer of the first layer as a mask, implanting a second conductivity type impurity into the semiconductor substrate to form a pair of source / drain regions. Step, and using the gate electrode, the first-layer sidewall spacer, and the second-layer sidewall spacer as a mask, the second-conductivity-type impurities are formed on the surface of the semiconductor substrate only on the side where the second-layer sidewall spacer is formed. And forming a high-concentration second-conductivity-type layer having a higher concentration than the source / drain regions inside the region on the side wall side of one of the pair of source / drain regions.

【0021】請求項6に記載の本発明の半導体装置の製
造方法においては、上記請求項5に記載の製造方法にお
けるソース/ドレイン領域を形成する工程の後に、半導
体基板上に第2導電型不純物をドープした多結晶シリコ
ン層を形成する工程と、多結晶シリコン層をパターニン
グして、第2層目のサイドウォールスペーサの表面およ
び高濃度第2導電型層が形成されるべき領域の半導体基
板表面に接する導電層を形成する工程とをさらに備えて
いる。そして、高濃度第2導電型層を形成する工程は、
多結晶シリコン層を形成する工程の後に熱処理を施し
て、多結晶シリコン層あるいはそれをパターニングした
後の導電層からの第2導電型不純物の半導体基板表面へ
の熱拡散により行なわれる。
In a method of manufacturing a semiconductor device according to a sixth aspect of the present invention, the second conductivity type impurity is formed on the semiconductor substrate after the step of forming the source / drain regions in the manufacturing method according to the fifth aspect. Forming a doped polycrystalline silicon layer, and patterning the polycrystalline silicon layer to form the surface of the second sidewall spacer and the surface of the semiconductor substrate in the region where the high-concentration second conductivity type layer is to be formed. And a step of forming a conductive layer in contact with. Then, the step of forming the high-concentration second conductivity type layer includes
After the step of forming the polycrystalline silicon layer, heat treatment is performed to thermally diffuse the second conductivity type impurity from the polycrystalline silicon layer or the conductive layer after patterning the layer to the surface of the semiconductor substrate.

【0022】[0022]

【作用】請求項1に記載の本発明の半導体装置によれ
ば、第2のサイドウォールスペーサが第1のサイドウォ
ールスペーサよりも大きな層数および幅を有し、かつ高
濃度第2導電型層の一端が第2のサイドウォールスペー
サの側端部直下近傍に位置する構造を有することによ
り、その形成過程において、ソース/ドレイン領域の濃
度分布および高濃度第2導電型層のソース/ドレイン領
域に対する位置関係を、第1および第2のサイドウォー
ルスペーサの各層により適切にコントロールすることが
できる。
According to the semiconductor device of the present invention as set forth in claim 1, the second sidewall spacer has a larger number of layers and width than the first sidewall spacer, and the high-concentration second conductivity type layer. Has a structure in which one end of the second sidewall spacer is located immediately below a side end portion of the second sidewall spacer, so that the concentration distribution of the source / drain region and the source / drain region of the high-concentration second conductivity type layer are formed in the formation process. The positional relationship can be appropriately controlled by each layer of the first and second sidewall spacers.

【0023】この請求項1に記載の半導体装置の構造
は、請求項4に記載の工程を用いて、比較的効率よくし
かも高精度に形成される。すなわち、ゲート電極の両側
壁にそれぞれ幅の異なるサイドウォールスペーサを形成
するに際し、それらを別々に形成するのではなく、酸化
絶縁膜の堆積とその異方性エッチングを複数回順次繰り
返し施し、サイドウォールスペーサ幅をより小さくすべ
き位置を必要に応じてマスクで覆うことにより行なうた
め、複数層からなる個々のサイドウォールスペーサの各
層を形成するごとに、各段階におけるサイドウォールス
ペーサを、ゲート電極の端部からの異なるオフセット量
を設定するためのマスクとして利用可能であり、たとえ
ば、所定のオフセット量を有するLDD構造のソース/
ドレイン領域を形成し、さらにそのソース/ドレイン領
域の表面に接続される導電層とソース/ドレイン領域と
の接続部における半導体基板表面に、コンタクト抵抗を
低くするための高濃度不純物層を、ゲート電極の端部か
らのオフセット量を高精度に制御し、自己整合的に形成
することができる。
The structure of the semiconductor device according to the first aspect is formed relatively efficiently and highly accurately by using the process according to the fourth aspect. That is, when forming side wall spacers having different widths on both side walls of the gate electrode, instead of forming them separately, deposition of an oxide insulating film and its anisotropic etching are sequentially repeated several times to form side wall spacers. Since the position where the spacer width should be made smaller is covered with a mask as necessary, the sidewall spacers at each stage are formed at the end of the gate electrode each time each layer of the individual sidewall spacers made up of a plurality of layers is formed. It can be used as a mask for setting different offset amounts from a part, for example, a source / source of an LDD structure having a predetermined offset amount.
A drain electrode is formed, and a high-concentration impurity layer for reducing contact resistance is formed on the surface of the semiconductor substrate at the connection between the conductive layer connected to the surface of the source / drain region and the source / drain region. It is possible to control the offset amount from the end of the with high accuracy and to form in a self-aligned manner.

【0024】また請求項1に記載の本発明の半導体装置
は、実デバイスとして、請求項2あるいは請求項3に記
載された導電層をさらに備えた構造を実現し、このよう
な半導体装置は、請求項6に記載の本発明の半導体装置
の製造方法のように、導電層を第2導電型をドープした
多結晶シリコン層を用いて形成し、それに熱処理を加え
て、多結晶シリコン層内の第2導電型不純物を半導体基
板表面に熱拡散することによって、すなわちいわゆるオ
ートドープによって形成することが可能である。
Further, the semiconductor device of the present invention according to claim 1 realizes a structure further comprising the conductive layer according to claim 2 or 3 as an actual device, and such a semiconductor device comprises: As in the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention as set forth in claim 6, the conductive layer is formed by using a polycrystalline silicon layer doped with the second conductivity type, and heat treatment is applied to the polycrystalline silicon layer to form a layer in the polycrystalline silicon layer. It can be formed by thermally diffusing the second conductivity type impurity onto the surface of the semiconductor substrate, that is, by so-called autodoping.

【0025】[0025]

【実施例】以下、本発明の第1の実施例について、図1
ないし図11に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
Or, it demonstrates based on FIG.

【0026】本実施例においては、まず、素子分離絶縁
膜71によって分離された、p型半導体基板72の表面
に、ゲート絶縁膜73を介在させて、多結晶シリコン層
74を堆積させる。その後酸化絶縁膜75を形成した
後、ゲート電極部76を残して、フォトエッチングによ
りゲート絶縁膜73と多結晶シリコン層74を除去し、
図1に示す構造を形成する。続いて、燐やヒ素などのn
型不純物イオンを注入し、ゲート電極部76をマスクと
して、その左右両側に低濃度n型拡散層77を形成する
(図2)。低濃度n型拡散層77を形成するためのイオ
ン注入条件としては、n型不純物として燐を用いた場
合、ドーズ量が5×1012〜5×1014/cm2 、注入
エネルギが5KeV〜60KeVであることが好まし
い。またn型不純物としてヒ素を用いる場合には、ドー
ズ量は燐の場合と同様に5×1012〜5×1014/cm
2 が好ましく、注入エネルギとしては15KeV〜15
0KeVであることが好ましい。不純物注入工程は、半
導体基板表面の法線方向からの角度が0°〜70°傾斜
させて行なわれる場合もあり、上記注入エネルギの範囲
は、このような注入角度の変化を考慮した場合も含んで
いる。
In this embodiment, first, a polycrystalline silicon layer 74 is deposited on the surface of the p-type semiconductor substrate 72 separated by the element isolation insulating film 71 with the gate insulating film 73 interposed. After forming the oxide insulating film 75, the gate insulating film 73 and the polycrystalline silicon layer 74 are removed by photoetching leaving the gate electrode portion 76.
The structure shown in FIG. 1 is formed. Next, n such as phosphorus and arsenic
Type impurity ions are implanted, and the low-concentration n-type diffusion layers 77 are formed on the left and right sides of the gate electrode section 76 as a mask (FIG. 2). As the ion implantation conditions for forming the low concentration n-type diffusion layer 77, when phosphorus is used as the n-type impurity, the dose amount is 5 × 10 12 to 5 × 10 14 / cm 2 , and the implantation energy is 5 KeV to 60 KeV. Is preferred. When arsenic is used as the n-type impurity, the dose is 5 × 10 12 to 5 × 10 14 / cm as in the case of phosphorus.
2 is preferable and the implantation energy is 15 KeV to 15
It is preferably 0 KeV. The impurity implantation step may be performed with an angle of 0 ° to 70 ° from the normal line direction of the semiconductor substrate surface, and the range of the implantation energy includes the case where such a variation in the implantation angle is taken into consideration. I'm out.

【0027】次に、CVD法によって、半導体基板72
上全面に酸化シリコンなどの酸化絶縁膜を堆積させた後
(図3)、異方性エッチングを施すことにより、ゲート
電極部76の両側壁に第1層目のサイドウォールスペー
サ78,78を形成する(図4)。その後、ゲート電極
部76および1対の第1層目のサイドウォールスペーサ
78,78をマスクとして、燐やヒ素などのn型不純物
を注入し、LDD構造のソース/ドレイン領域の高濃度
n型拡散層となるn+ 層85,85を形成する(図
5)。このn+ 層を形成するためのイオン注入の条件と
しては、n型不純物が燐の場合には、ドーズ量が5×1
14〜1×1016/cm2 、注入エネルギが10〜60
KeVであることが好ましく、n型不純物がヒ素の場合
には、ドーズ量が、燐の場合と同様に5×1014〜1×
1016/cm2 、注入エネルギが20〜150KeVで
あることが好ましい。
Next, the semiconductor substrate 72 is formed by the CVD method.
After depositing an oxide insulating film such as silicon oxide on the entire upper surface (FIG. 3), anisotropic etching is performed to form first-layer sidewall spacers 78, 78 on both side walls of the gate electrode portion 76. (Fig. 4). Then, using the gate electrode portion 76 and the pair of first-layer sidewall spacers 78, 78 as a mask, n-type impurities such as phosphorus and arsenic are implanted, and high-concentration n-type diffusion of the source / drain regions of the LDD structure is performed. The n + layers 85, 85 to be the layers are formed (FIG. 5). Ion implantation conditions for forming the n + layer are as follows: when the n-type impurity is phosphorus, the dose amount is 5 × 1.
0 14 to 1 × 10 16 / cm 2 , implantation energy is 10 to 60
KeV is preferable, and when the n-type impurity is arsenic, the dose amount is 5 × 10 14 to 1 × as in the case of phosphorus.
It is preferable that the implantation energy is 10 16 / cm 2 and the implantation energy is 20 to 150 KeV.

【0028】ソース/ドレイン領域が形成された後のn
- 層77,77とおよび+ 層85,85の濃度の目標値
としては、それぞれ1×1017〜1×1019/cm3
5×1018〜1×1021/cm3 であることが好まし
い。
N after the source / drain regions are formed
The target values of the concentrations of the layers 77 and 77 and the + layers 85 and 85 are 1 × 10 17 to 1 × 10 19 / cm 3 , respectively.
It is preferably 5 × 10 18 to 1 × 10 21 / cm 3 .

【0029】次に、図6に示すように半導体基板72上
全面に所定厚さの酸化絶縁膜81を堆積させた後、ゲー
ト電極部76の中央からソース/ドレイン領域の一方側
までの領域を除いて、選択的にレジスト膜82を形成し
(図7)、その状態で異方性エッチングを施すことによ
り、サイドウォールスペーサ83とコンタクトホール8
4とを形成する(図8)。続いて、図9に示すように、
半導体基板72上全面に、n型不純物をドープした多結
晶シリコン層86aを形成し、これに熱処理を加えて、
多結晶シリコン層86aにドープされたn型不純物を、
半導体基板表面に熱拡散させ、n+ 層85よりも高い濃
度を有する高濃度n型不純物層(n2+層)87を形成す
る(図10)。その後、多結晶シリコン層86aに所定
のパターニングを施すことにより、高濃度n型不純物層
87においてソース/ドレイン領域と接続される導電層
86が形成される(図11)。
Next, as shown in FIG. 6, an oxide insulating film 81 having a predetermined thickness is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate 72, and then a region from the center of the gate electrode portion 76 to one side of the source / drain region is formed. Except for this, the resist film 82 is selectively formed (FIG. 7), and anisotropic etching is performed in that state to form the sidewall spacers 83 and the contact holes 8.
4 and (FIG. 8). Then, as shown in FIG.
An n-type impurity-doped polycrystalline silicon layer 86a is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 72, and heat treatment is applied to the polycrystalline silicon layer 86a.
The n-type impurity doped in the polycrystalline silicon layer 86a is
A high concentration n-type impurity layer (n 2+ layer) 87 having a concentration higher than that of the n + layer 85 is formed by thermal diffusion on the surface of the semiconductor substrate (FIG. 10). Then, the polycrystalline silicon layer 86a is subjected to predetermined patterning to form the conductive layer 86 connected to the source / drain regions in the high-concentration n-type impurity layer 87 (FIG. 11).

【0030】なお、上記実施例においては、高濃度n化
不純物層86を形成するための熱処理を、導電層86を
パターニング形成する前に行なったが、導電層86をパ
ターニング形成した後に熱処理を施し、導電層86に含
まれるn型不純物を半導体基板72表面に熱拡散させる
ことによっても形成することができる。
In the above embodiment, the heat treatment for forming the high-concentration n-type impurity layer 86 is performed before the conductive layer 86 is patterned. However, the heat treatment is performed after the conductive layer 86 is patterned. It can also be formed by thermally diffusing n-type impurities contained in the conductive layer 86 onto the surface of the semiconductor substrate 72.

【0031】多結晶シリコン層86aあるいはそれをパ
ターニングした後の導電層86中のn型不純物の濃度と
しては、n型不純物として燐およびヒ素のいずれの場合
においても、5〜6×1020/cm3 程度のものが用い
られ、最大5×1021/cm 3 程度のものまで使用可能
である。このようなn型不純物濃度を有する多結晶シリ
コン層86aあるいは導電層86からのいわゆるオート
ドープによって形成されるn2+層87の濃度の目標値と
しては、完成品で5×1019〜5×1021/cm3 にな
るように設定される。
The polycrystalline silicon layer 86a or the polycrystalline silicon layer 86a
The concentration of n-type impurities in the conductive layer 86 after turning and
In the case of either phosphorus or arsenic as the n-type impurity
Also in 5-6 × 1020/ Cm3Something used
Up to 5 × 10twenty one/ Cm 3Can be used up to a degree
Is. Polycrystalline silicon having such n-type impurity concentration
So-called auto from the con layer 86a or the conductive layer 86
N formed by dope2+And the target value for the concentration of layer 87
Then, the finished product is 5 × 1019~ 5 × 10twenty one/ Cm3In
Is set.

【0032】本実施例によれば、左右対称のLDD構造
を有する一対のソース/ドレイン領域が、第1層目のサ
イドウォールスペーサ78,78の半導体基板72表面
での幅がn- 層77の幅、すなわちn+ 層85のゲート
電極部76の側端からのオフセット量にほぼ一致するよ
うに、自己整合的にかつ高精度な位置制御により形成さ
れる。また、n2+層87のゲート電極部76側端からの
距離も、第1層目のサイドウォールスペーサ78および
第2層目のサイドウォールスペーサ83により、やはり
自己整合的に確実に制御され、n2+層87がn+ 層85
の内側に確実に入るように制御される。
According to the present embodiment, the pair of source / drain regions having the symmetrical LDD structure has a width of the n layer 77 at the surface of the semiconductor substrate 72 of the sidewall spacers 78, 78 of the first layer. The width, that is, the amount of offset of the n + layer 85 from the side edge of the gate electrode portion 76 is formed in a self-aligned and highly accurate position control so as to substantially match the width. Further, the distance from the end of the n 2+ layer 87 on the side of the gate electrode portion 76 is also surely controlled in a self-aligned manner by the sidewall spacer 78 of the first layer and the sidewall spacer 83 of the second layer. The n 2+ layer 87 is the n + layer 85
It is controlled so that it can be put inside.

【0033】なお、導電層86を形成するための導電性
材料として、n型不純物をドープした多結晶シリコン層
86aを用いたが、多結晶シリコン層の代わりに非晶質
シリコンを用いることもでき、非晶質シリコンを用いた
場合においても、それに含まれるn型不純物濃度や熱拡
散のための熱処理条件については、多結晶シリコンを用
いた場合と変わることがない。
Although the polycrystalline silicon layer 86a doped with an n-type impurity is used as the conductive material for forming the conductive layer 86, amorphous silicon may be used instead of the polycrystalline silicon layer. Even when amorphous silicon is used, the concentration of n-type impurities contained therein and the heat treatment conditions for thermal diffusion are the same as those when polycrystalline silicon is used.

【0034】また、上述したような熱拡散によるn2+
87の形成は、そのためだけに独立した熱処理工程を含
むことは必ずしも必要でなく、たとえばソース/ドレイ
ン領域を活性化させるための熱処理を行なうなどの別の
目的の熱処理工程において同時に行なわせることも可能
である。
Further, formation of the n 2+ layer 87 by thermal diffusion as described above does not necessarily need to include an independent heat treatment step only for that purpose, and for example, heat treatment for activating the source / drain regions is performed. It is also possible to simultaneously perform the heat treatment step for another purpose such as performing.

【0035】さらに、n2+層87を形成する工程とし
て、いわゆるオートドープを用いることなく、図12に
示すように、ゲート電極部76、サイドウォールスペー
サ83および酸化絶縁膜81をマスクとして、燐やヒ素
などのn型不純物をイオン注入することによっても行な
うことができる。
Further, in the step of forming the n 2+ layer 87, without using so-called autodoping, as shown in FIG. 12, the gate electrode portion 76, the sidewall spacers 83 and the oxide insulating film 81 are used as a mask to remove phosphorus. It can also be performed by ion-implanting n-type impurities such as arsenic and arsenic.

【0036】次に、本発明の第2の実施例を、図13な
いし図20に基づいて説明する。なお本実施例におい
て、上記第1の実施例と同一または相当の要素について
は、同一の参照符号を用いてその詳細な説明を省略す
る。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the same or corresponding elements as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

【0037】本実施例においては、まず、図1〜図4に
基づいて説明した工程と同様の工程を経た後、図13に
示すように、ゲート電極部76の中央から右側の領域を
レジスト膜79で覆い、燐やヒ素などのn型不純物を注
入することにより、ゲート電極部76の左側の領域のみ
に、n+ 層85を形成する。その後、図12Bに示すよ
うに、レジスト膜79を除去した後、半導体基板72上
全面に所定厚さの酸化絶縁膜81を堆積させる。その
後、この酸化絶縁膜81の上表面に、ゲート電極部76
の中央から右側のソース/ドレイン領域にかけての領域
のみを開口するように、レジスト膜82をパターニング
形成する。この状態で酸化絶縁膜81に対して異方性エ
ッチングを施し、さらにレジスト膜82を除去すること
により、図15に示す構造となる。
In the present embodiment, first, after the steps similar to those described with reference to FIGS. 1 to 4 are performed, as shown in FIG. 13, the region on the right side from the center of the gate electrode portion 76 is a resist film. By covering with 79 and implanting an n-type impurity such as phosphorus or arsenic, an n + layer 85 is formed only in the region on the left side of the gate electrode portion 76. Thereafter, as shown in FIG. 12B, after removing the resist film 79, an oxide insulating film 81 having a predetermined thickness is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate 72. Then, the gate electrode portion 76 is formed on the upper surface of the oxide insulating film 81.
A resist film 82 is formed by patterning so that only the region from the center to the right source / drain region is opened. In this state, the oxide insulating film 81 is anisotropically etched, and the resist film 82 is removed to obtain the structure shown in FIG.

【0038】その後、図10および図11を用いて説明
した工程と同様の工程を経て、図16に示された構造、
すなわちパターニングされた導電層86と、n2+層87
を含む構造が完成する。導電層86の材質や不純物濃
度、n2+層87の形成方法などについては、上記第1の
実施例と同様の方法が適用可能である。
After that, through the steps similar to those described with reference to FIGS. 10 and 11, the structure shown in FIG.
That is, the patterned conductive layer 86 and the n 2+ layer 87.
The structure including is completed. Regarding the material and the impurity concentration of the conductive layer 86, the method of forming the n 2+ layer 87, and the like, the same method as in the first embodiment can be applied.

【0039】本実施例の製造方法がDRAM(Dynamic
Random Access Memory)のメモリセルの形成工程に適用
される場合には、引き続き図17ないし図20に示され
た工程が行なわれる。
The manufacturing method of this embodiment is a DRAM (Dynamic
When applied to the process of forming a memory cell of a Random Access Memory), the process shown in FIGS. 17 to 20 is continuously performed.

【0040】すなわち、まず、図17に示すように、導
電層86の露出した表面を覆うように、絶縁膜88を介
在させて導電層89を形成する。その後、半導体基板7
2上全面に層間絶縁膜91を形成し、さらに、層間絶縁
膜91の表面にコンタクトホールを形成すべき位置を開
口したレジスト膜92をパターニング形成し、これをマ
スクとして異方性エッチングを施し、半導体基板72の
上表面に達するコンタクトホール100を形成する(図
18)。
That is, first, as shown in FIG. 17, a conductive layer 89 is formed so as to cover the exposed surface of the conductive layer 86 with an insulating film 88 interposed. Then, the semiconductor substrate 7
2, an interlayer insulating film 91 is formed on the entire surface, and a resist film 92 is formed on the surface of the interlayer insulating film 91 at a position where a contact hole is to be formed by patterning, and anisotropic etching is performed using the resist film 92 as a mask. A contact hole 100 reaching the upper surface of the semiconductor substrate 72 is formed (FIG. 18).

【0041】次に、コンタクトホール100の内部を含
む層間絶縁膜91の上面に不純物をドープした多結晶シ
リコン層93を形成し(図19)、これに熱処理を加え
て、多結晶シリコン層93中のn型不純物を熱拡散さ
せ、図20に示すように、n+層85よりも高いn型不
純物濃度を有する高濃度n型不純物層(n3+層)94
を、n+ 層85の内側に形成する。
Next, an impurity-doped polycrystalline silicon layer 93 is formed on the upper surface of the interlayer insulating film 91 including the inside of the contact hole 100 (FIG. 19), and heat treatment is applied to the polycrystalline silicon layer 93. 20, the high-concentration n-type impurity layer (n 3+ layer) 94 having the n-type impurity concentration higher than that of the n + layer 85 is thermally diffused.
Are formed inside the n + layer 85.

【0042】n3+層94の形成のためのイオン注入条件
および濃度の目標値は、上記第1の実施例におけるn2+
層と同様の値に設定することができる。
The ion implantation conditions and the target concentration values for forming the n 3+ layer 94 are n 2+ in the first embodiment.
It can be set to the same value as the layer.

【0043】図20に示された構造がDRAMのメモリ
セルである場合には、導電層86がキャパシタのストレ
ージノード、絶縁膜88がキャパシタ絶縁膜、導電層8
9がセルプレート、多結晶シリコン層93がビット線を
構成する。
When the structure shown in FIG. 20 is a DRAM memory cell, conductive layer 86 is a storage node of a capacitor, insulating film 88 is a capacitor insulating film, and conductive layer 8 is formed.
9 is a cell plate, and the polycrystalline silicon layer 93 is a bit line.

【0044】なお、本実施例におけるn2+層94の形成
工程として、多結晶シリコン層93からのいわゆるオー
トドープを用いずに、図21に示すように、図18に示
した段階でコンタクトホール100を介してn型不純物
をイオン注入することによっても形成可能である。
In the step of forming the n 2+ layer 94 in this embodiment, the so-called auto-doping from the polycrystalline silicon layer 93 is not used, but the contact hole is formed at the stage shown in FIG. 18 as shown in FIG. It can also be formed by ion-implanting n-type impurities through 100.

【0045】このように、本実施例によれば、左右非対
称のLDD構造を有するMOS型電界効果トランジスタ
において、二重構造を有しない側のソース/ドレイン領
域(n- 層77)の内側の適切にコントロールされた位
置に、n3+層を比較的容易に形成することができる。そ
の結果、DRAMのメモリセルを形成するための好まし
い製造工程が提供される。
As described above, according to this embodiment, in the MOS type field effect transistor having the asymmetric LDD structure, the inside of the source / drain region (n layer 77) not having the double structure is appropriately arranged. The n 3+ layer can be formed relatively easily at the controlled position. As a result, a preferred manufacturing process for forming the memory cells of the DRAM is provided.

【0046】なお、本実施例において図17ないし図2
1に基づいて説明された、DRAMのメモリセルを形成
するための工程は、上記第1の実施例における図11に
示した工程の後にも、ほぼ同様に適用することができる
ことは言うまでもない。
In this embodiment, FIGS. 17 to 2 are used.
It goes without saying that the process for forming the memory cell of the DRAM described based on No. 1 can be applied in substantially the same manner even after the process shown in FIG. 11 in the first embodiment.

【0047】次に、本発明の第3の実施例について、図
22〜図29に基づいて説明する。本実施例において
は、まず、図1ないし図4に基づいて説明した工程と同
様の工程を経た後、図22に示すように半導体基板72
上全面に所定厚さの酸化絶縁膜81を形成した後、この
酸化絶縁膜81の表面の一部をレジスト膜82で覆い、
これに異方性エッチングを施して、図23に示すように
ゲート電極部76の両側壁に、第2層目の1対のサイド
ウォール83,83を形成する。その後、図24に示す
ように、半導体基板72上全面に不純物をドープした多
結晶シリコン層86aを形成し、これをパターニングし
て、図25に示すように導電層86を形成する。この導
電層86と半導体基板72との接続部の半導体基板表面
には、上記第1の実施例と同様の工程を経て、上記第1
の実施例におけるn2+層と同様の濃度を有するn4+層が
形成される。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, first, after the steps similar to the steps described with reference to FIGS. 1 to 4 are performed, as shown in FIG.
After forming an oxide insulating film 81 of a predetermined thickness on the entire upper surface, a part of the surface of the oxide insulating film 81 is covered with a resist film 82,
This is anisotropically etched to form a pair of side walls 83, 83 of the second layer on both side walls of the gate electrode portion 76 as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 24, a polycrystalline silicon layer 86a doped with impurities is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 72, and this is patterned to form a conductive layer 86 as shown in FIG. The surface of the semiconductor substrate at the connecting portion between the conductive layer 86 and the semiconductor substrate 72 is subjected to the same steps as those in the first embodiment, and then the first
An n 4+ layer having a concentration similar to that of the n 2+ layer in the above embodiment is formed.

【0048】その後さらに、図26に示すように、絶縁
膜88を介在させて導電層89を形成した後、半導体基
板72上全面に所定厚さの酸化絶縁膜96aを堆積さ
せ、これに異方性エッチングを加えて、図27に示すよ
うに、ゲート電極部76の左側の側壁に、第3層目のサ
イドウォールスペーサ96が形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 26, a conductive layer 89 is formed with an insulating film 88 interposed, and then an oxide insulating film 96a having a predetermined thickness is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate 72. 27, a side wall spacer 96 of the third layer is formed on the left side wall of the gate electrode portion 76 by performing a selective etching.

【0049】次に、図27に示す状態で、図28に示す
ようにn型不純物を注入することにより、n4+層とほぼ
同様の不純物濃度を有するn5+層をn- 層の内側に入る
ように形成する。
Next, in the state shown in FIG. 27, by implanting n-type impurities as shown in FIG. 28, an n 5+ layer having almost the same impurity concentration as the n 4+ layer is formed inside the n layer. Form to enter.

【0050】その後、図17ないし図19に示した工程
と同様の工程を経て、層間絶縁膜91および多結晶シリ
コン層93が形成される(図29)。
After that, the interlayer insulating film 91 and the polycrystalline silicon layer 93 are formed through the steps similar to those shown in FIGS. 17 to 19 (FIG. 29).

【0051】本実施例においては、n5+層の形成を、第
3層目のサイドウォールをマスクとしたイオン注入によ
って行なうこととしたが、図20に基づいて説明した上
記第2の実施例の場合と同様に、多結晶シリコン層93
からのいわゆるオートドープによってn5+層97を形成
することができる。また、n5+層97をイオン注入によ
って形成する場合において、サイドウォールスペーサを
マスクとして自己整合的に形成する代わりに、図30に
示すように、層間絶縁膜91にレジスト膜92をマスク
としてコンタクトホール100を形成した後に、層間絶
縁膜91およびレジスト膜92をマスクとして用いてn
型不純物をイオン注入することによって形成することも
できる。
In this embodiment, the n 5+ layer is formed by ion implantation using the third sidewall as a mask, but the second embodiment described with reference to FIG. As in the case of
The n 5+ layer 97 can be formed by so-called auto-doping. Further, in the case of forming the n 5+ layer 97 by ion implantation, instead of forming the sidewall spacer as a mask in a self-aligned manner, as shown in FIG. 30, the interlayer insulating film 91 is contacted by using the resist film 92 as a mask. After forming the hole 100, the interlayer insulating film 91 and the resist film 92 are used as a mask for n.
It can also be formed by ion-implanting type impurities.

【0052】なお、上記各実施例は、すべてLOCOS
法によって素子分離領域を形成した場合に本発明を適用
した半導体装置について述べたが、素子分離領域がフィ
ールドシールド電極によって形成された半導体装置に本
発明を適用しても、同様の作用効果を得ることができる
ことは言うまでもない。
The above-mentioned embodiments are all LOCOS.
Although the semiconductor device to which the present invention is applied when the element isolation region is formed by the method has been described, the same effects can be obtained even when the present invention is applied to a semiconductor device in which the element isolation region is formed by the field shield electrode. It goes without saying that you can do it.

【0053】また、上記各実施例において、サイドウォ
ールスペーサが複数層から形成される場合、完成したサ
イドウォールスペーサの断面を観察しても、各層の境界
を識別することは、それらの層が同一材料のCVDで形
成されている限り困難である。これはCVD膜が非結晶
質(アモルファス)状態であるためである。しかしなが
ら、複数層から形成されたサイドウォールスペーサの各
々の層の形成時の半導体基板表面のオーバーエッチング
によって、各層の境界の半導体基板表面に段差が生じ
る。したがって、完成した半導体装置の断面を電子顕微
鏡で観察し、段差を有するか否かによって、サイドウォ
ールが複数の層からなるか否かの判断をすることができ
る。
Further, in each of the above-mentioned embodiments, when the sidewall spacers are formed of a plurality of layers, even if the cross section of the completed sidewall spacers is observed, the boundaries of the layers can be identified by the same layer. It is difficult as long as it is formed by CVD of the material. This is because the CVD film is in an amorphous state. However, due to over-etching of the semiconductor substrate surface at the time of forming each layer of the sidewall spacer formed of a plurality of layers, a step is formed on the semiconductor substrate surface at the boundary of each layer. Therefore, by observing the cross section of the completed semiconductor device with an electron microscope, it is possible to judge whether the sidewall is composed of a plurality of layers or not, depending on whether or not there is a step.

【0054】さらに、上記各実施例においてはいずれ
も、説明を簡略化するために、素子分離領域71で囲ま
れた1つの活性領域に1つのMOS型電界効果トランジ
スタを形成する場合についての例を示したが、本願発明
の適用がそのような場合に限られるものではないことは
言うまでもない。たとえば、上記第2の実施例は図19
に対応する図31に示す構造のように、あるいは上記第
3の実施例は図29に対応する図32に示す構造のよう
に、素子分離領域71で囲まれた1つの活性領域内に2
つ以上のMOS型電界効果トランジスタを含み、かつ素
子分離領域71上にもゲート電極74が延在する構造の
形成にも同様に適用可能である。
Further, in each of the above embodiments, in order to simplify the description, an example in which one MOS field effect transistor is formed in one active region surrounded by the element isolation region 71. Although shown, it goes without saying that the application of the present invention is not limited to such a case. For example, the second embodiment is shown in FIG.
31 corresponding to FIG. 31 or the structure of the third embodiment shown in FIG. 32 corresponding to FIG. 29, two elements are formed in one active region surrounded by the element isolation region 71.
It is similarly applicable to the formation of a structure including one or more MOS field effect transistors and having the gate electrode 74 extending over the element isolation region 71.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上述べたように、請求項1に記載の本
発明の半導体装置によれば、ゲート電極の側壁ごとに、
決められた層数の絶縁膜が堆積された所定幅のサイドウ
ォールスペーサを有することにより、ソース/ドレイン
領域と、コンタクト部分の半導体基板表面に形成される
高濃度不純物層とを、比較的容易かつ適切に、その形成
位置を制御することができる。したがって、半導体基板
へのリーク電流が抑制され、かつ良好な特性を有するM
OS型LDD構造の電界効果トランジスタを、生産性よ
く製造することができる。
As described above, according to the semiconductor device of the present invention described in claim 1, each side wall of the gate electrode is
By providing the side wall spacers having a predetermined width in which a predetermined number of insulating films are deposited, the source / drain regions and the high-concentration impurity layer formed on the surface of the semiconductor substrate at the contact portion can be relatively easily and easily formed. The formation position can be controlled appropriately. Therefore, the leakage current to the semiconductor substrate is suppressed and the M having good characteristics is provided.
A field effect transistor having an OS LDD structure can be manufactured with high productivity.

【0056】この効果は、DRAMのメモリセルに適用
された場合において、リフレッシュ特性の向上として特
に顕著に現われるものである。
This effect is particularly noticeable as an improvement in refresh characteristics when applied to a DRAM memory cell.

【0057】また、請求項2に記載の半導体装置におい
ては、第2のサイドウォールスペーサの半導体基板表面
における幅によって、導電層と半導体基板表面とのコン
タクト部のゲート電極の側端部からの距離が決まるた
め、コンタクト部のゲート電極に対する位置を、高精度
に設定することができる。
Further, in the semiconductor device according to the second aspect, the distance from the side end of the gate electrode of the contact portion between the conductive layer and the semiconductor substrate surface depends on the width of the second sidewall spacer on the semiconductor substrate surface. Therefore, the position of the contact portion with respect to the gate electrode can be set with high accuracy.

【0058】さらに、請求項3に記載の半導体装置のよ
うに、導電層が第2導電型不純物をドープした多結晶シ
リコン層を含み、高濃度第2導電型層が導電層からの第
2導電型不純物の熱拡散によって自己整合的に形成され
たものであることにより、イオン注入工程を経ることな
く、高濃度第2導電型層を、自己整合的に形成すること
ができる。
Further, according to the semiconductor device of the third aspect, the conductive layer includes a polycrystalline silicon layer doped with the second conductivity type impurity, and the high-concentration second conductivity type layer is the second conductivity from the conductive layer. By being formed in a self-aligned manner by thermal diffusion of the type impurities, the high-concentration second conductivity type layer can be formed in a self-aligned manner without passing through an ion implantation step.

【0059】請求項1に記載の半導体装置の構造は、請
求項4あるいは請求項5に記載の本発明の半導体装置の
製造方法により、比較的容易に、しかも高精度に形成す
ることができ、良好な特性を有するMOS型電界効果ト
ランジスタを含む半導体装置を、生産性よく製造するこ
とができる。
The structure of the semiconductor device described in claim 1 can be formed relatively easily and with high precision by the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention described in claim 4 or 5. A semiconductor device including a MOS field effect transistor having good characteristics can be manufactured with high productivity.

【0060】さらに、請求項3に記載された本発明の半
導体装置は、請求項6に記載の本発明の半導体装置の製
造方法により、比較的容易にかつ高精度に形成すること
ができる。
Further, the semiconductor device of the present invention described in claim 3 can be formed relatively easily and highly accurately by the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention described in claim 6.

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

【図1】 本発明の第1の実施例の半導体装置の製造方
法の、第1工程を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a first step of a method for manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 同実施例の半導体装置の製造方法の第2工程
を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a second step of the method for manufacturing the semiconductor device of the embodiment.

【図3】 同実施例の半導体装置の製造方法の第3工程
を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a third step of the method for manufacturing the semiconductor device of the embodiment.

【図4】 同実施例の半導体装置の製造方法の第4工程
を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a fourth step of the method for manufacturing the semiconductor device of the embodiment.

【図5】 同実施例の半導体装置の製造方法の第5工程
を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a fifth step of the method for manufacturing the semiconductor device of the embodiment.

【図6】 同実施例の半導体装置の製造方法の第6工程
を示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a sixth step of the method for manufacturing the semiconductor device of the embodiment.

【図7】 同実施例の半導体装置の製造方法の第7工程
を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a seventh step of the method for manufacturing the semiconductor device of the example.

【図8】 同実施例の半導体装置の製造方法の第8工程
を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an eighth step of the method for manufacturing the semiconductor device of the embodiment.

【図9】 同実施例の半導体装置の製造方法の第9工程
を示す断面図である。
FIG. 9 is a sectional view showing a ninth step of the method for manufacturing the semiconductor device of the example.

【図10】 同実施例の半導体装置の製造方法の第10
工程を示す断面図である。
FIG. 10 is a tenth method of manufacturing the semiconductor device according to the embodiment.
It is sectional drawing which shows a process.

【図11】 同実施例の半導体装置の製造方法の第11
工程を示す断面図である。
FIG. 11 is an eleventh method of manufacturing the semiconductor device of the embodiment.
It is sectional drawing which shows a process.

【図12】 本発明の第1の実施例における半導体装置
の製造方法の、n2+層87を形成するための工程の一変
形例を示す断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a modification of the process for forming the n 2+ layer 87 in the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図13】 本発明の第2の実施例における半導体装置
の製造方法の、第1工程を示す断面図である。
FIG. 13 is a sectional view showing a first step of a method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.

【図14】 同実施例の半導体装置の製造方法の第2工
程を示す断面図である。
FIG. 14 is a sectional view showing a second step of the method for manufacturing the semiconductor device of the example.

【図15】 同実施例の半導体装置の製造方法の第3工
程を示す断面図である。
FIG. 15 is a sectional view showing a third step of the method for manufacturing the semiconductor device of the example.

【図16】 同実施例の半導体装置の製造方法の第4工
程を示す断面図である。
FIG. 16 is a cross-sectional view showing a fourth step of the method for manufacturing the semiconductor device of the example.

【図17】 同実施例の半導体装置の製造方法の第5工
程を示す断面図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a fifth step of the method for manufacturing the semiconductor device of the example.

【図18】 同実施例の半導体装置の製造方法の第6工
程を示す断面図である。
FIG. 18 is a cross-sectional view showing a sixth step of the method for manufacturing the semiconductor device of the example.

【図19】 同実施例の半導体装置の製造方法の第7工
程を示す断面図である。
FIG. 19 is a cross-sectional view showing a seventh step of the method for manufacturing the semiconductor device of the example.

【図20】 同実施例の半導体装置の製造方法の第8工
程を示す断面図である。
FIG. 20 is a sectional view showing an eighth step of the method for manufacturing the semiconductor device of the example.

【図21】 本発明の第2の実施例の半導体装置の製造
方法における、n3+層を形成するための工程の一変形例
を示す断面図である。
FIG. 21 is a cross-sectional view showing a modified example of the process for forming the n 3+ layer in the method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.

【図22】 本発明の第3の実施例の半導体装置の製造
方法の、第1工程を示す断面図である。
FIG. 22 is a sectional view showing a first step of a method for manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

【図23】 同実施例の半導体装置の製造方法の第2工
程を示す断面図である。
FIG. 23 is a cross-sectional view showing a second step of the method for manufacturing the semiconductor device of the example.

【図24】 同実施例の半導体装置の製造方法の第3工
程を示す断面図である。
FIG. 24 is a cross-sectional view showing the third step of the method for manufacturing the semiconductor device of the example.

【図25】 同実施例の半導体装置の製造方法の第4工
程を示す断面図である。
FIG. 25 is a cross-sectional view showing a fourth step of the method for manufacturing the semiconductor device of the example.

【図26】 同実施例の半導体装置の製造方法の第5工
程を示す断面図である。
FIG. 26 is a sectional view showing a fifth step of the method for manufacturing the semiconductor device of the example.

【図27】 同実施例の半導体装置の製造方法の第6工
程を示す断面図である。
FIG. 27 is a cross-sectional view showing a sixth step of the method for manufacturing the semiconductor device of the example.

【図28】 同実施例の半導体装置の製造方法の第7工
程を示す断面図である。
FIG. 28 is a cross-sectional view showing the seventh step of the method for manufacturing the semiconductor device of the example.

【図29】 同実施例の半導体装置の製造方法の第8工
程を示す断面図である。
FIG. 29 is a cross-sectional view showing the eighth step of the method for manufacturing the semiconductor device of the example.

【図30】 本発明の第3の実施例の半導体装置の製造
方法における、n5+層97を形成するための工程の一変
形例を示す断面図である。
FIG. 30 is a cross-sectional view showing a modified example of the process for forming n 5+ layer 97 in the method of manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

【図31】 第2の実施例と同様の製造工程を適用して
形成可能な実デバイス構造の一例の、図19に対応する
断面図である。
FIG. 31 is a sectional view, corresponding to FIG. 19, of an example of an actual device structure that can be formed by applying the same manufacturing process as that of the second embodiment.

【図32】 第3の実施例と同様の製造工程を適用して
形成可能な実デバイス構造の一例の、図29に対応する
断面図である。
32 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 29, of an example of an actual device structure that can be formed by applying the same manufacturing process as that of the third embodiment.

【図33】 LDD構造を有する電界効果トランジスタ
の従来の典型的な形成方法の第1工程を示す断面図であ
る。
FIG. 33 is a cross-sectional view showing a first step of a conventional typical method for forming a field effect transistor having an LDD structure.

【図34】 同従来例の第2工程を示す断面図である。FIG. 34 is a sectional view showing a second step of the conventional example.

【図35】 同従来例の第3工程を示す断面図である。FIG. 35 is a sectional view showing a third step of the conventional example.

【図36】 同従来例の第4工程を示す断面図である。FIG. 36 is a sectional view showing a fourth step of the conventional example.

【図37】 同従来例の第5工程を示す断面図である。FIG. 37 is a cross-sectional view showing a fifth step of the conventional example.

【図38】 同従来例の第6工程を示す断面図である。FIG. 38 is a sectional view showing a sixth step of the conventional example.

【図39】 上記従来の電界効果トランジスタの製造方
法を改善するために本発明者が特開平4−218925
号公報おいて提案した従来の電界効果トランジスタの製
造方法の第1工程を示す断面図である。
39. In order to improve the above conventional method for manufacturing a field effect transistor, the present inventor has disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-218925.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a first step of a conventional method for manufacturing a field effect transistor proposed in Japanese Patent Publication No.

【図40】 同従来例の第2工程を示す断面図である。FIG. 40 is a sectional view showing a second step of the conventional example.

【図41】 同従来例の第3工程を示す断面図である。FIG. 41 is a sectional view showing a third step of the conventional example.

【図42】 同従来例の第4工程を示す断面図である。FIG. 42 is a sectional view showing a fourth step of the conventional example.

【図43】 同従来例の第5工程を示す断面図である。FIG. 43 is a sectional view showing a fifth step of the conventional example.

【図44】 同従来例の第6工程を示す断面図である。FIG. 44 is a sectional view showing a sixth step of the conventional example.

【図45】 同従来例の第7工程を示す断面図である。FIG. 45 is a sectional view showing a seventh step of the conventional example.

【図46】 同従来例の第8工程を示す断面図である。FIG. 46 is a cross-sectional view showing an eighth step of the conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

71 素子分離絶縁膜、72 半導体基板、73 ゲー
ト絶縁膜、74 ゲート電極、76 ゲート電極部、7
7 低濃度n型拡散層(n- 層)、78第1層目のサイ
ドウォールスペーサ、83 第2層目サイドウォールス
ペーサ、85高濃度n型拡散層(n+ 層)、86a 多
結晶シリコン層、86 導電層、87高濃度n型不純物
層(n2+層)、93 多結晶シリコン層、94 n
3+層、96 第3層目のサイドウォールスペーサ、97
5+層。 なお、図中、同一番号を付した部分は同一または相当の
要素を示す。
71 element isolation insulating film, 72 semiconductor substrate, 73 gate insulating film, 74 gate electrode, 76 gate electrode part, 7
7 low-concentration n-type diffusion layer (n layer), 78 first-layer sidewall spacer, 83 second-layer sidewall spacer, 85 high-concentration n-type diffusion layer (n + layer), 86a polycrystalline silicon layer , 86 conductive layer, 87 high-concentration n-type impurity layer (n 2+ layer), 93 polycrystalline silicon layer, 94 n
3+ layer, 96 Third side wall spacer, 97
n 5+ layers. In addition, in the drawings, the parts to which the same numbers are attached indicate the same or corresponding elements.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電界効果トランジスタを有する半導体装
置であって、 前記電界効果トランジスタは、 少なくとも表面近傍に第1導電型の領域を有する半導体
基板と、 前記半導体基板上にゲート絶縁膜を介在させて形成され
たゲート電極と、 前記ゲート電極の一方の側壁面に形成され、所定の数の
層の絶縁膜からなるとともに所定の幅を有する第1のサ
イドウォールスペーサと、 前記ゲート電極の他の側壁面に形成され、前記第1のサ
イドウォールスペーサとは異なる数の層の絶縁膜からな
るとともに、前記第1のサイドウォールスペーサとは異
なる幅を有する第2のサイドウォールスペーサと、 前記半導体基板の表面の、前記ゲート電極の両側壁直下
近傍から外側にかけて形成された、第2導電型の一対の
ソース/ドレイン領域と、 前記第2のサイドウォールスペーサの前記半導体基板表
面位置の側端部直下近傍を一端として前記半導体基板表
面に形成された高濃度第2導電型層とを備え、 前記高濃度第2導電型層は、前記ソース/ドレイン領域
よりも高い第2導電型不純物濃度を有するとともに、前
記一対のソース/ドレイン領域のうちの前記第2のサイ
ドウォールスペーサ側の領域の内側に形成された半導体
装置。
1. A semiconductor device having a field effect transistor, wherein the field effect transistor has a semiconductor substrate having a region of a first conductivity type at least near a surface, and a gate insulating film interposed on the semiconductor substrate. The formed gate electrode, a first sidewall spacer formed on one side wall surface of the gate electrode and having a predetermined number of layers and having a predetermined width, and the other side of the gate electrode. A second sidewall spacer which is formed on the wall surface and has a different number of layers from that of the first sidewall spacer and has a width different from that of the first sidewall spacer; A pair of source / drain regions of the second conductivity type that are formed on the surface from the vicinity immediately below both side walls of the gate electrode to the outside; A second high-concentration second-conductivity-type layer formed on the surface of the semiconductor substrate with one end of the sidewall spacer immediately below the side end of the semiconductor substrate surface position as one end; A semiconductor device having a second conductivity type impurity concentration higher than that of the source / drain regions and formed inside a region of the pair of source / drain regions on the side of the second sidewall spacer.
【請求項2】 前記第2のサイドウォールスペーサの表
面を覆い、かつ前記高濃度第2導電型層に接するように
形成された導電層をさらに備えた、請求項1記載の半導
体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a conductive layer formed so as to cover the surface of the second sidewall spacer and contact the high-concentration second conductivity type layer.
【請求項3】 前記導電層は第2導電型不純物をドープ
した多結晶シリコンを含み、 前記高濃度第2導電型層は、前記導電層からの第2導電
型不純物の熱拡散により自己整合的に形成されたもので
ある、請求項2記載の半導体装置。
3. The conductive layer includes polycrystalline silicon doped with a second conductivity type impurity, and the high-concentration second conductivity type layer is self-aligned by thermal diffusion of the second conductivity type impurity from the conductive layer. The semiconductor device according to claim 2, wherein the semiconductor device is formed on.
【請求項4】 電界効果トランジスタを含む半導体装置
の製造方法であって、 少なくとも主表面近傍に第1導電型の領域を有する半導
体基板の主表面上に、ゲート絶縁膜を介在させてゲート
電極を形成する工程と、 前記ゲート電極の一方の側壁に第1のサイドウォールス
ペーサを、前記ゲート電極の他方の側壁に、前記第1の
サイドウォールスペーサとは幅の異なる第2のサイドウ
ォールスペーサをそれぞれ形成する工程と、 少なくとも前記ゲート電極をマスクとして、前記半導体
基板表面に第2導電型の不純物を注入し、一対のソース
/ドレイン領域を形成する工程と、 前記ゲート電極および前記第2のサイドウォールスペー
サをマスクとして、前記半導体基板表面の前記第2のサ
イドウォールスペーサ側のみに第2導電型不純物を導入
し、前記第2のサイドウォールスペーサの前記半導体基
板表面位置の側端部直下近傍を一端とし、かつ前記一対
のソース/ドレイン領域のうちの前記第2のサイドウォ
ールスペーサ側の領域の内側に入るように高濃度第2導
電型層を形成する工程とを備え、 前記第1および第2のサイドウォールスペーサを形成す
る工程は、複数回の酸化絶縁膜の堆積および異方性エッ
チングを施すことによって行なわれ、前記複数回の異方
性エッチングを施す工程は、少なくとも1回以上におい
て、前記ゲート電極の両側壁のうちのいずれか一方側の
領域をマスクで覆った状態で行なわれることにより、前
記第1および第2のサイドウォールスペーサのそれぞれ
の幅を互いに異ならせることを特徴する、半導体装置の
製造方法。
4. A method of manufacturing a semiconductor device including a field effect transistor, comprising: forming a gate electrode on at least a main surface of a semiconductor substrate having a first conductivity type region near the main surface with a gate insulating film interposed. A step of forming the first side wall spacer on one side wall of the gate electrode, and a second side wall spacer having a width different from that of the first side wall spacer on the other side wall of the gate electrode. Forming a pair of source / drain regions by injecting an impurity of a second conductivity type into the surface of the semiconductor substrate using at least the gate electrode as a mask; and the gate electrode and the second sidewall. Using the spacer as a mask, introducing the second conductivity type impurity only on the side of the second sidewall spacer on the surface of the semiconductor substrate. , One end of the second sidewall spacer immediately below the side end portion of the semiconductor substrate surface position, and inside the region of the pair of source / drain regions on the second sidewall spacer side. And a step of forming the high-concentration second conductivity type layer, the step of forming the first and second sidewall spacers is performed by depositing an oxide insulating film and performing anisotropic etching a plurality of times. The step of performing the anisotropic etching a plurality of times is performed at least once with the mask covering a region on either side of both side walls of the gate electrode. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the widths of the first and second sidewall spacers are different from each other.
【請求項5】 電界効果トランジスタを含む半導体装置
の製造方法であって、 少なくとも主表面近傍に第1導電型の領域を有する半導
体基板の主表面上に、ゲート絶縁膜を介在させてゲート
電極を形成する工程と、 前記ゲート電極の上面および両側壁面を覆うように、前
記半導体基板上に酸化絶縁膜を堆積し、これに異方性エ
ッチングを施して、前記ゲート電極の両側壁面に1対の
第1層目のサイドウォールスペーサを形成する工程と、 前記ゲート電極の上面および前記第1層目のサイドウォ
ールスペーサを覆うように、前記半導体基板上に酸化絶
縁膜を堆積し、前記ゲート電極の一方の側壁側のみに異
方性エッチングを施して、前記ゲート電極の前記一方の
側壁側の前記第1層目のサイドウォールスペーサ上に、
第2層目のサイドウォールスペーサを形成する工程と、 前記ゲート電極のみ、あるいは前記ゲート電極および前
記第1層目のサイドウォールスペーサをマスクとして、
前記半導体基板に第2導電型の不純物を注入し、一対の
ソース/ドレイン領域を形成する工程と、 前記ゲート電極、前記第1層目のサイドウォールスペー
サおよび前記第2層目のサイドウォールスペーサをマス
クとして、前記ゲート電極の前記一方の側壁側のみの前
記半導体基板表面に第2導電型不純物を導入し、前記一
対のソース/ドレイン領域のうちの前記一方の側壁側の
領域の内側に、前記ソース/ドレイン領域よりも高い濃
度を有する高濃度第2導電型層を形成する工程とを備え
た、半導体装置の製造方法。
5. A method of manufacturing a semiconductor device including a field effect transistor, comprising: forming a gate electrode on at least a main surface of a semiconductor substrate having a first conductivity type region near the main surface with a gate insulating film interposed. And a step of forming an oxide insulating film on the semiconductor substrate so as to cover the upper surface and both side wall surfaces of the gate electrode, and anisotropically etching the oxide insulating film to form a pair of side wall surfaces of the gate electrode. Forming a sidewall spacer of a first layer; depositing an oxide insulating film on the semiconductor substrate so as to cover the upper surface of the gate electrode and the sidewall spacer of the first layer; Anisotropic etching is performed only on one side wall side, and on the side wall spacer of the first layer on the one side wall side of the gate electrode,
A step of forming a second-layer sidewall spacer, and using the gate electrode alone or the gate electrode and the first-layer sidewall spacer as a mask,
Implanting a second conductivity type impurity into the semiconductor substrate to form a pair of source / drain regions; and forming the gate electrode, the first-layer sidewall spacer and the second-layer sidewall spacer. As a mask, a second conductivity type impurity is introduced into the surface of the semiconductor substrate only on the one side wall side of the gate electrode, and inside the region on the one side wall side of the pair of source / drain regions, And a step of forming a high-concentration second conductivity type layer having a concentration higher than that of the source / drain regions.
【請求項6】 前記一対のソース/ドレイン領域を形成
する工程の後に、 前記半導体基板上に第2導電型不純物をドープした多結
晶シリコン層を形成する工程と、 前記多結晶シリコン層をパターニングして、前記第2層
目のサイドウォールスペーサの表面および前記高濃度第
2導電型層が形成されるべき領域に接する導電層を形成
する工程とをさらに備え、 前記高濃度第2導電型層を形成する工程は、前記多結晶
シリコン層を形成する工程の後に熱処理を施すことによ
る、前記多結晶シリコン層あるいは前記導電層からの第
2導電型不純物の半導体基板表面への熱拡散により行わ
れる、、請求項5記載の半導体装置の製造方法。
6. A step of forming a polycrystalline silicon layer doped with a second conductivity type impurity on the semiconductor substrate after the step of forming the pair of source / drain regions, and patterning the polycrystalline silicon layer. And forming a conductive layer in contact with the surface of the sidewall spacer of the second layer and a region where the high-concentration second conductivity type layer is to be formed. The forming step is performed by thermal diffusion of the second conductivity type impurity from the polycrystalline silicon layer or the conductive layer to the surface of the semiconductor substrate by performing heat treatment after the step of forming the polycrystalline silicon layer, A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 5.
JP10104795A 1990-04-03 1995-04-25 Semiconductor device and manufacture thereof Withdrawn JPH08293599A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10104795A JPH08293599A (en) 1995-04-25 1995-04-25 Semiconductor device and manufacture thereof
US08/479,454 US6078079A (en) 1990-04-03 1995-06-07 Semiconductor device and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10104795A JPH08293599A (en) 1995-04-25 1995-04-25 Semiconductor device and manufacture thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08293599A true JPH08293599A (en) 1996-11-05

Family

ID=14290221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10104795A Withdrawn JPH08293599A (en) 1990-04-03 1995-04-25 Semiconductor device and manufacture thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08293599A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006114768A (en) * 2004-10-15 2006-04-27 Fujitsu Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
JP2009158821A (en) * 2007-12-27 2009-07-16 Sharp Corp Semiconductor device and manufacturing method thereof
CN103413835A (en) * 2013-08-08 2013-11-27 华映视讯(吴江)有限公司 Film transistor and manufacturing method thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006114768A (en) * 2004-10-15 2006-04-27 Fujitsu Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
US8298898B2 (en) 2004-10-15 2012-10-30 Fujitsu Semiconductor Limited Manufacturing method of semiconductor device with increased drain breakdown voltage
JP2009158821A (en) * 2007-12-27 2009-07-16 Sharp Corp Semiconductor device and manufacturing method thereof
CN103413835A (en) * 2013-08-08 2013-11-27 华映视讯(吴江)有限公司 Film transistor and manufacturing method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5436482A (en) MOSFET with assymetric lightly doped source-drain regions
US5254490A (en) Self-aligned method of fabricating an LDD MOSFET device
KR19980039124A (en) Manufacturing method of semiconductor device
US8329539B2 (en) Semiconductor device having recessed gate electrode and method of fabricating the same
US5940710A (en) Method for fabricating metal oxide semiconductor field effect transistor
KR100344375B1 (en) Semiconductor device manufacturing method
US7247919B1 (en) Method and device to reduce gate-induced drain leakage (GIDL) current in thin gate oxides MOSFETs
US7888198B1 (en) Method of fabricating a MOS transistor with double sidewall spacers in a peripheral region and single sidewall spacers in a cell region
KR100327736B1 (en) Semiconductor device manufacturing method
US6078079A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
KR100632168B1 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US6350641B1 (en) Method of increasing the depth of lightly doping in a high voltage device
JPH04218925A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JP2924947B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH08293599A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JP4186247B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device and method for forming conductive silicon film
JP3494758B2 (en) Method of manufacturing buried transistor
JPH0738095A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
KR100431324B1 (en) Manufacturing Method of Semiconductor Device
KR100224586B1 (en) Manufacturing method of cmos transistor
KR100216320B1 (en) Method for fabricating mosfet
KR100401500B1 (en) Method of fabricating semiconductor devices
KR100613279B1 (en) MOS transistor and fabrication method thereof
JPH06204456A (en) Semiconductor device
KR100260484B1 (en) Thi film transistor and making method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20020702