JPH09252055A - Cmosfetの製造方法 - Google Patents

Cmosfetの製造方法

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JPH09252055A
JPH09252055A JP8060917A JP6091796A JPH09252055A JP H09252055 A JPH09252055 A JP H09252055A JP 8060917 A JP8060917 A JP 8060917A JP 6091796 A JP6091796 A JP 6091796A JP H09252055 A JPH09252055 A JP H09252055A
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JP
Japan
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well region
type well
conductivity type
seconds
cmosfet
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JP8060917A
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English (en)
Inventor
Tenkou Ri
典洪 李
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プロセスに起因するダメージを確実に回復す
ることができるCMOSFETの製造方法を提供する。 【解決手段】 CMOSFETの製造方法において、P
ウェル領域4にLDDイオン注入を行う工程と、N2
囲気中で、900℃〜1000℃、10秒〜30秒のR
TA処理を行う工程と、前記Pウェル領域4にソース/
ドレインイオン注入を行う工程と、Nウェル領域3にソ
ース/ドレインイオン注入を行う工程と、前記Pウェル
領域4及びNウェル領域3にN2 雰囲気中で、900℃
〜1000℃、10秒〜30秒のRTA処理を行う工程
とを施す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CMOSFET
(Complementary Metal Oxid
e Semiconductor Field Eff
ect Transistor)の製造方法に係り、特
に、CMOSFETのゲート酸化膜の膜質を向上させる
ためのプロセス設計に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、CMOSFETのソース/ドレイ
ンを形成する際に、通常では、不純物の活性化やSiの
欠陥回復等のために、活性化アニールを行うようにして
いる。CMOSFETの微細化に伴い、この活性化アニ
ールにRTA(Rapid Thermal Anne
aling)が用いられている。RTAの条件(温度,
時間)は、不純物の拡散を抑制しながら活性化すること
のみで決められる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のCMOSFETの製造プロセスはますます複雑
になる。プロセスに起因するダメージ(Process
Induced Darmage 以下、PIDと記
す)が、ゲート酸化膜の信頼性を低下させる大きな要因
の一つである。
【0004】ゲート酸化膜の信頼性を向上させるために
は、PIDを回復する必要があるが、従来のプロセスで
はこれがなされていないのが現状である。本発明は、か
かる従来の問題点を除去し、プロセスに起因するダメー
ジを確実に回復することができるCMOSFETの製造
方法を提供することを目的とする。
【0005】
【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、 〔1〕CMOSFETの製造方法において、第1導電型
ウェル領域にLDDイオン注入を行う工程と、N2 雰囲
気中で、900℃〜1000℃、10秒〜30秒のRT
A処理を行う工程と、前記第1導電型ウェル領域にソー
ス/ドレインイオン注入を行う工程と、第2導電型ウェ
ル領域にソース/ドレインイオン注入を行う工程と、前
記第1導電型ウェル領域及び第2導電型ウェル領域にN
2 雰囲気中で、900℃〜1000℃、10秒〜30秒
のRTA処理を行う工程とを施すようにしたものであ
る。
【0006】〔2〕CMOSFETの製造方法におい
て、第1導電型ウェル領域にLDDイオン注入を行う工
程と、N2 /O2 雰囲気中で、900℃〜1000℃、
10秒〜30秒のRTA処理を行う工程と、前記第1導
電型ウェル領域にソース/ドレインイオン注入を行う工
程と、第2導電型ウェル領域にソース/ドレインイオン
注入を行う工程と、前記第1導電型ウェル領域及び第2
導電型ウェル領域にN2/O2 雰囲気中で、900℃〜
1000℃、10秒〜30秒のRTA処理を行う工程と
を施すようにしたものである。
【0007】〔3〕CMOSFETの製造方法におい
て、第1導電型ウェル領域にLDDイオン注入を行う工
程と、N2 /O2 /H2 雰囲気中で、900℃〜100
0℃、10秒〜30秒のRTA処理を行う工程と、前記
第1導電型ウェル領域にソース/ドレインイオン注入を
行う工程と、第2導電型ウェル領域にソース/ドレイン
イオン注入を行う工程と、前記第1導電型ウェル領域及
び第2導電型ウェル領域にN2 /O2 /H2 雰囲気中
で、900℃〜1000℃、10秒〜30秒のRTA処
理を行う工程とを施すようにしたものである。
【0008】〔4〕CMOSFETの製造方法におい
て、第1導電型ウェル領域にLDDイオン注入を行う工
程と、前記第1導電型ウェル領域にソース/ドレインイ
オン注入を行う工程と、第2導電型ウェル領域にソース
/ドレインイオン注入を行う工程と、前記第1導電型ウ
ェル領域及び第2導電型ウェル領域にN2 雰囲気中で、
900℃〜1000℃、10秒〜30秒のRTA処理を
行う工程とを施すようにしたものである。
【0009】〔5〕CMOSFETの製造方法におい
て、第1導電型ウェル領域にLDDイオン注入を行う工
程と、前記第1導電型ウェル領域にソース/ドレインイ
オン注入を行う工程と、第2導電型ウェル領域にソース
/ドレインイオン注入を行う工程と、前記第1導電型ウ
ェル領域及び第2導電型ウェル領域にN2 /O2 雰囲気
中で、900℃〜1000℃、10秒〜30秒のRTA
処理を行う工程とを施すようにしたものである。
【0010】〔6〕CMOSFETの製造方法におい
て、第1導電型ウェル領域にLDDイオン注入を行う工
程と、前記第1導電型ウェル領域にソース/ドレインイ
オン注入を行う工程と、第2導電型ウェル領域にソース
/ドレインイオン注入を行う工程と、前記第1導電型ウ
ェル領域及び第2導電型ウェル領域にN2 /O2 /H2
雰囲気中で、900℃〜1000℃、10秒〜30秒の
RTA処理を行う工程とを施すようにしたものである。
【0011】このように、RTA条件を最適化すること
により、不純物の活性化と同時に、ゲート酸化膜が受け
たプロセスダメージを回復させ、ゲート酸化膜の信頼性
の向上を図ることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。図1は本発明の第1実施例を示すC
MOSFETの製造工程断面図(その1)、図2はその
CMOSFETの製造工程断面図(その2)である。 (1)まず、図1(a)に示すように、Si基板1上に
選択的にフィールド酸化膜2を形成して、アクティブ領
域にNウェル領域3及びPウェル領域4を形成する。更
に、Nウェル領域3上にゲート酸化膜5とゲート電極6
を形成し、Pウェル領域4上にゲート酸化膜7とゲート
電極8を形成する。
【0013】(2)次に、図1(b)に示すように、選
択的にレジストを形成し、Nウェル領域3上をレジスト
9でマスクして、露出しているPウェル領域4のゲート
電極8を除く箇所に31+ イオンを打ち込み、Nチャン
ネルのLDDイオン注入を行う。 (3)引き続き、図1(c)に示すように、窒素ガス
(N2 )雰囲気中で、900℃〜1000℃、10秒〜
30秒のRTA処理を行う。
【0014】(4)次に、図2(a)に示すように、75
As+ イオンを打ち込み、Nチャンネルのソース・ドレ
インイオン注入を行う。 (5)次に、図2(b)に示すように、Nウェル領域3
上のレジスト9を除去して、次に、Pウェル領域4にレ
ジスト10を塗布してマスクして、Nウェル領域3上の
ゲート電極6を除く箇所に49BF+ イオンを打ち込み、
Pチャンネルのソース・ドレインイオン注入を行う。
【0015】(6)引き続き、Pウェル領域4上のレジ
スト10を除去して、図2(c)に示すように、窒素ガ
ス(N2 )雰囲気中で、900℃〜1000℃、10秒
〜30秒のRTA処理を行う。上記したように、この第
1実施例では、CMOSFETの製造工程において、 (A)上記(2)に示したMOSFETのNチャンネル
のLDDイオン注入を行った後に、窒素ガス(N2 )雰
囲気中で、900℃〜1000℃、10秒〜30秒のR
TA処理を行うようにしたものである。
【0016】(B)また、上記(6)に示したMOSF
ETのソース/ドレインイオン注入後にも窒素ガス(N
2 )雰囲気中で、900℃〜1000℃、10秒〜30
秒のRTA処理を行うようにしたものである。 次に、本発明の第2実施例について説明する。図3は本
発明の第2実施例を示すCMOSFETの製造工程断面
図(その1)、図4はそのCMOSFETの製造工程断
面図(その2)である。
【0017】(1)第1実施例と同様に、図3(a)に
示すように、Si基板1上に選択的にフィールド酸化膜
2を形成して、アクティブ領域にNウェル領域3及びP
ウェル領域4を形成する。更に、Nウェル領域3上にゲ
ート酸化膜5とゲート電極6を形成し、Pウェル領域4
上にゲート酸化膜7とゲート電極8を形成する。 (2)次に、図3(b)に示すように、選択的にレジス
トを形成し、Nウェル領域3上をレジスト9でマスクし
て、露出しているPウェル領域4のゲート電極8を除く
箇所に31+ イオンを打ち込み、NチャンネルのLDD
イオン注入を行う。
【0018】(3)次に、図3(c)に示すように、75
As+ イオンを打ち込み、Nチャンネルのソース・ドレ
インイオン注入を行う。 (4)次に、図4(a)に示すように、Nウェル領域3
上のレジスト9を除去して、Pウェル領域4にレジスト
10を塗布してマスクして、Nウェル領域3上のゲート
電極6を除く箇所に49BF+ イオンを打ち込み、Pチャ
ンネルのソース・ドレインイオン注入を行う。
【0019】(5)引き続き、Pウェル領域4上のレジ
スト10を除去して、図4(b)に示すように、窒素ガ
ス(N2 )雰囲気中で、900℃〜1000℃、10秒
〜30秒のRTA処理を行う。 上記したように、この実施例では、CMOSFETの製
造工程において、第1実施例において施した上記(2)
に示したMOSFETのNチャンネルのLDDイオン注
入を行うことなく、MOSFETのPチャンネルのソー
ス・ドレインイオン注入後にのみ窒素ガス(N2 )雰囲
気中で、900℃〜1000℃、10秒〜30秒のRT
A処理を行うようにしたものである。
【0020】図5は本発明の第2実施例を示すCMOS
FETと従来のCMOSFET又は1050℃のRTA
処理によるCMOSFETの実験データを示す図であ
り、横軸は時間(秒)、縦軸は累積不良率(%)を示し
ている。本発明の場合においては、950℃、N2 ガス
で30秒のRTA処理を行った。
【0021】図5より明らかなように、本発明のCMO
SFETの場合aは、累積不良率が抑えられ、良好な特
性を示している。これに対して、従来のRTA処理なし
のCMOSFETの場合bは不良が現れている。また、
1050℃のRTA処理によるCMOSFETの場合c
は、やはり不良が現れやすい。また、本発明によれば、
RTA処理の条件を以下のように変えることにより、実
施することができる。
【0022】(A)本発明の第3実施例では、図1
(b)に示したNチャンネルのLDDイオン注入を行っ
た後に、窒素/酸素(N2 /O2 )混合ガス雰囲気中
で、900℃〜1000℃、10秒〜30秒のRTA処
理を行うようにしている。また、図2(b)に示したソ
ース/ドレインイオン注入後にも同様な条件のRTA処
理を行うようにしている。
【0023】(B)本発明の第4実施例では、図3
(b)に示したNチャンネルのLDDイオン注入はRT
A処理を行わず、図4(a)に示したソース/ドレイン
イオン注入後に窒素/酸素(N2 /O2 )混合ガス雰囲
気中で、アニール温度が900℃〜1000℃、アニー
ル時間が10秒〜30秒のRTA処理を行うようにして
いる。
【0024】(C)本発明の第5実施例では、図1
(b)に示したNチャンネルのLDDイオン注入を行っ
た後に、窒素/酸素/水素(N2 /O2 /H2 )混合ガ
ス雰囲気中で、900℃〜1000℃、10秒〜30秒
のRTA処理を行うようにしている。また、図2(b)
に示したソース/ドレインイオン注入後にも同様な条件
のRTA処理を行うようにしている。
【0025】(D)本発明の第6実施例では、図3
(b)に示したNチャンネルのLDDイオン注入はRT
A処理を行わず、図4(a)に示したソース/ドレイン
イオン注入後に窒素/酸素/水素(N2 /O2 /H2
混合ガス雰囲気中で、アニール温度が900℃〜100
0℃、アニール時間が10秒〜30秒のRTA処理を行
うようにしている。
【0026】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【0027】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。CM
OSFETの製造方法において、RTA条件を最適化す
ることにより、不純物の活性化と同時に、ゲート酸化膜
が受けたプロセスダメージを回復させ、ゲート酸化膜の
信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示すCMOSFETの製
造工程断面図(その1)である。
【図2】本発明の第1実施例を示すCMOSFETの製
造工程断面図(その2)である。
【図3】本発明の第2実施例を示すCMOSFETの製
造工程断面図(その1)である。
【図4】本発明の第2実施例を示すCMOSFETの製
造工程断面図(その2)である。
【図5】本発明の第2実施例を示すCMOSFETと従
来のCMOSFET又は1050℃のRTA処理による
CMOSFETの実験データを示す図である。
【符号の説明】
1 Si基板 2 フィールド酸化膜 3 Nウェル領域 4 Pウェル領域 5,7 ゲート酸化膜 6,8 ゲート電極 9,10 レジスト

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CMOSFETの製造方法において、
    (a)第1導電型ウェル領域にLDDイオン注入を行う
    工程と、(b)N2 雰囲気中で、900℃〜1000
    ℃、10秒〜30秒のRTA処理を行う工程と、(c)
    前記第1導電型ウェル領域にソース/ドレインイオン注
    入を行う工程と、(d)第2導電型ウェル領域にソース
    /ドレインイオン注入を行う工程と、(e)前記第1導
    電型ウェル領域及び第2導電型ウェル領域にN2 雰囲気
    中で、900℃〜1000℃、10秒〜30秒のRTA
    処理を行う工程とを施すことを特徴とするCMOSFE
    Tの製造方法。
  2. 【請求項2】 CMOSFETの製造方法において、
    (a)第1導電型ウェル領域にLDDイオン注入を行う
    工程と、(b)N2 /O2 雰囲気中で、900℃〜10
    00℃、10秒〜30秒のRTA処理を行う工程と、
    (c)前記第1導電型ウェル領域にソース/ドレインイ
    オン注入を行う工程と、(d)第2導電型ウェル領域に
    ソース/ドレインイオン注入を行う工程と、(e)前記
    第1導電型ウェル領域及び第2導電型ウェル領域にN2
    /O2 雰囲気中で、900℃〜1000℃、10秒〜3
    0秒のRTA処理を行う工程とを施すことを特徴とする
    CMOSFETの製造方法。
  3. 【請求項3】 CMOSFETの製造方法において、
    (a)第1導電型ウェル領域にLDDイオン注入を行う
    工程と、(b)N2 /O2 /H2 雰囲気中で、900℃
    〜1000℃、10秒〜30秒のRTA処理を行う工程
    と、(c)前記第1導電型ウェル領域にソース/ドレイ
    ンイオン注入を行う工程と、(d)第2導電型ウェル領
    域にソース/ドレインイオン注入を行う工程と、(e)
    前記第1導電型ウェル領域及び第2導電型ウェル領域に
    2 /O2 /H2雰囲気中で、900℃〜1000℃、
    10秒〜30秒のRTA処理を行う工程とを施すことを
    特徴とするCMOSFETの製造方法。
  4. 【請求項4】 CMOSFETの製造方法において、
    (a)第1導電型ウェル領域にLDDイオン注入を行う
    工程と、(b)前記第1導電型ウェル領域にソース/ド
    レインイオン注入を行う工程と、(c)第2導電型ウェ
    ル領域にソース/ドレインイオン注入を行う工程と、
    (d)前記第1導電型ウェル領域及び第2導電型ウェル
    領域にN2 雰囲気中で、900℃〜1000℃、10秒
    〜30秒のRTA処理を行う工程とを施すことを特徴と
    するCMOSFETの製造方法。
  5. 【請求項5】 CMOSFETの製造方法において、
    (a)第1導電型ウェル領域にLDDイオン注入を行う
    工程と、(b)前記第1導電型ウェル領域にソース/ド
    レインイオン注入を行う工程と、(c)第2導電型ウェ
    ル領域にソース/ドレインイオン注入を行う工程と、
    (d)前記第1導電型ウェル領域及び第2導電型ウェル
    領域にN2 /O2 雰囲気中で、900℃〜1000℃、
    10秒〜30秒のRTA処理を行う工程とを施すことを
    特徴とするCMOSFETの製造方法。
  6. 【請求項6】 CMOSFETの製造方法において、
    (a)第1導電型ウェル領域にLDDイオン注入を行う
    工程と、(b)前記第1導電型ウェル領域にソース/ド
    レインイオン注入を行う工程と、(c)第2導電型ウェ
    ル領域にソース/ドレインイオン注入を行う工程と、
    (d)前記第1導電型ウェル領域及び第2導電型ウェル
    領域にN2 /O2 /H2雰囲気中で、900℃〜100
    0℃、10秒〜30秒のRTA処理を行う工程とを施す
    ことを特徴とするCMOSFETの製造方法。
JP8060917A 1996-03-18 1996-03-18 Cmosfetの製造方法 Pending JPH09252055A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001297995A (ja) * 2000-04-13 2001-10-26 Nec Corp 回路製造方法および装置
KR100358174B1 (ko) * 1998-06-29 2002-12-18 주식회사 하이닉스반도체 반도체장치의소오스및드레인형성방법
JP2006005323A (ja) * 2004-06-14 2006-01-05 Hynix Semiconductor Inc フラッシュッモリ素子の製造方法
KR100913056B1 (ko) * 2002-12-26 2009-08-20 매그나칩 반도체 유한회사 반도체 소자의 제조방법

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