JPH10242460A - Semiconductor integrated circuit device and its manufacture - Google Patents
Semiconductor integrated circuit device and its manufactureInfo
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- JPH10242460A JPH10242460A JP9040793A JP4079397A JPH10242460A JP H10242460 A JPH10242460 A JP H10242460A JP 9040793 A JP9040793 A JP 9040793A JP 4079397 A JP4079397 A JP 4079397A JP H10242460 A JPH10242460 A JP H10242460A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置およびその製造方法に関し、特に、LDD(Lightly
Doped Drain Structure)構造のMOSFET(Metal Ox
ide Semiconductor Field Effect Transistor)と類似し
たMOSFETを簡単な製造プロセスをもって形成で
き、優れたホットキャリア耐性を備えているMOSFE
Tを有する半導体集積回路装置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 integrated circuit device and a method of manufacturing the same, and in particular, to an LDD (Lightly
Doped Drain Structure (MOSFET) (Metal Ox
MOSFETs similar to ide Semiconductor Field Effect Transistor) can be formed by a simple manufacturing process and have excellent hot carrier resistance.
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device having T and a method of manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】ところで、本発明者は、LDD構造のM
OSFETを有する半導体集積回路装置の製造方法につ
いて検討した。以下は、本発明者によって検討された技
術であり、その概要は次のとおりである。2. Description of the Related Art The inventor of the present invention has proposed an LDD-structure M
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device having an OSFET was studied. The following is a technique studied by the present inventors, and the outline is as follows.
【0003】すなわち、LDD構造のMOSFETは、
微細加工化に伴い、ホットエレクトロン効果を低減する
ための構造であり、ドレイン端に設けられた低濃度のn
型拡散層によって、ここにできる空乏層の電界が高くな
らないようにしているものである。That is, a MOSFET having an LDD structure is:
This is a structure for reducing the hot electron effect along with microfabrication.
The electric field of the depletion layer formed here is prevented from increasing by the type diffusion layer.
【0004】LDD構造のMOSFETを有する半導体
集積回路装置の製造方法において、ソース/ドレインを
2段階のイオン注入によって形成している。すなわち、
半導体基板の上に、ゲート絶縁膜とその上にゲート電極
を形成した後、それをマスクとして使用して、不純物と
しての例えばリン(P)を半導体基板にイオン注入し、
低濃度の浅いソース/ドレインとしてのn型拡散層を形
成している。その後、ゲート電極の側壁に酸化シリコン
膜などからなるサイドウォールスペーサ(側壁絶縁膜)
を形成した後、そのサイドウォールスペーサとゲート電
極をマスクとして使用して、不純物としてのリンを半導
体基板にイオン注入し、高濃度の深いソース/ドレイン
としてのn型拡散層を形成している。In a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a MOSFET having an LDD structure, a source / drain is formed by two-stage ion implantation. That is,
After a gate insulating film and a gate electrode are formed thereon over a semiconductor substrate, for example, phosphorus (P) as an impurity is ion-implanted into the semiconductor substrate using the gate insulating film as a mask,
An n-type diffusion layer as a low concentration shallow source / drain is formed. Then, a sidewall spacer (sidewall insulating film) made of a silicon oxide film or the like is formed on the sidewall of the gate electrode.
Is formed, using the sidewall spacers and the gate electrode as a mask, phosphorus as an impurity is ion-implanted into the semiconductor substrate to form a high-concentration deep source / drain n-type diffusion layer.
【0005】なお、LDD構造のMOSFETを備えて
いる半導体集積回路装置の製造方法に関する文献として
は、例えば1990年12月15日、啓学出版株式会社
発行のW・マリ著「図説超LSI工学」p216〜p2
23に記載されているものがある。[0005] Incidentally, as a document concerning a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device provided with a MOSFET having an LDD structure, for example, W. Mari published by Keigaku Shuppan Co., Ltd. p216-p2
23.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところが、前述したL
DD構造のMOSFETを有する半導体集積回路装置の
製造方法は、LDD構造のMOSFETのソース/ドレ
インを2段階のイオン注入によって形成していることに
より、多数の製造工程を必要とするので、複雑な製造プ
ロセスとなるという問題点が発生している。However, the aforementioned L
The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a MOSFET having a DD structure requires a large number of manufacturing steps because the source / drain of the MOSFET having an LDD structure is formed by two-stage ion implantation, and therefore, complicated manufacturing is required. There is a problem of becoming a process.
【0007】また、ゲート絶縁膜およびゲート電極をマ
スクとして使用して、不純物としての例えばリンを半導
体基板にイオン注入し、低濃度の浅いソース/ドレイン
としてのn型拡散層を形成した後、ゲート電極の側壁に
酸化シリコン膜などからなるサイドウォールスペーサを
形成する際に、半導体基板の上に、CVD(ChemicalVa
por Deposition)法を使用して例えば酸化シリコン膜な
どの絶縁膜を形成し、その後、リソグラフィ技術と選択
エッチング技術とを使用して、ゲート電極の側壁にサイ
ドウォールスペーサのパターンを形成することが必要で
あることにより、このサイドウォールスペーサを形成す
る製造工程のために、複雑な製造プロセスとなるという
問題点が発生している。Further, using a gate insulating film and a gate electrode as a mask, for example, phosphorus as an impurity is ion-implanted into a semiconductor substrate to form an n-type diffusion layer as a lightly doped shallow source / drain. When forming a sidewall spacer made of a silicon oxide film or the like on the side wall of the electrode, a CVD (Chemical Va
It is necessary to form an insulating film such as a silicon oxide film using a (por Deposition) method, and then use a lithography technique and a selective etching technique to form a sidewall spacer pattern on the side wall of the gate electrode. Therefore, there is a problem that a complicated manufacturing process is required due to the manufacturing process of forming the sidewall spacer.
【0008】本発明の目的は、LDD構造のMOSFE
Tと類似したMOSFETを簡単な製造プロセスをもっ
て形成でき、優れたホットキャリア耐性を備えているM
OSFETを有する半導体集積回路装置およびその製造
方法を提供することにある。An object of the present invention is to provide a MOSFE having an LDD structure.
A MOSFET similar to T can be formed by a simple manufacturing process and has excellent hot carrier resistance.
An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device having an OSFET and a method for manufacturing the same.
【0009】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.
【0011】すなわち、本発明の半導体集積回路装置
は、ゲート電極の側壁にある酸化シリコン膜の下部の半
導体基板にソース/ドレインとなっている半導体領域が
LDD構造に類似した構造をもって形成されており、半
導体領域は、酸化シリコン膜が形成された後に、不純物
のイオン注入法を使用して形成されているものである。That is, in the semiconductor integrated circuit device of the present invention, a semiconductor region serving as a source / drain is formed on a semiconductor substrate below a silicon oxide film on a side wall of a gate electrode with a structure similar to an LDD structure. The semiconductor region is formed by using an impurity ion implantation method after the silicon oxide film is formed.
【0012】また、本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、半導体基板の上にゲート絶縁膜とその上にゲー
ト電極を形成した後、半導体基板の上に、厚膜の酸化シ
リコン膜を堆積し、ゲート電極の側壁に酸化シリコン膜
からなる側壁酸化シリコン膜を形成する工程と、酸化シ
リコン膜を通して、半導体基板に、イオン注入法を使用
して、ヒ素などの不純物をイオン打ち込みした後、アニ
ールを行って、イオン打ち込みされた不純物を拡散し
て、ソース/ドレインとしての半導体領域をLDD構造
に類似した構造をもって形成する工程とを有するもので
ある。In a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, after a gate insulating film and a gate electrode are formed on a semiconductor substrate, a thick silicon oxide film is deposited on the semiconductor substrate. Forming a side wall silicon oxide film made of a silicon oxide film on the side wall of the gate electrode, and ion-implanting impurities such as arsenic into the semiconductor substrate through the silicon oxide film using an ion implantation method, followed by annealing. To diffuse the ion-implanted impurities to form a semiconductor region as a source / drain with a structure similar to an LDD structure.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において同一機能を有するものは同一の符
号を付し、重複説明は省略する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
【0014】(実施の形態1)図1〜図9は、本発明の
実施の形態1である半導体集積回路装置の製造工程を示
す概略断面図である。同図を用いて、本実施の形態1の
半導体集積回路装置およびその製造方法を説明する。(Embodiment 1) FIGS. 1 to 9 are schematic sectional views showing manufacturing steps of a semiconductor integrated circuit device according to Embodiment 1 of the present invention. The semiconductor integrated circuit device of Embodiment 1 and a method of manufacturing the same will be described with reference to FIG.
【0015】まず、例えばp型の単結晶シリコンからな
る半導体基板1を用意し、その半導体基板1の表面の選
択的な領域に熱酸化処理を使用して、酸化シリコン膜か
らなる素子分離用のフィールド絶縁膜2を形成する(図
1)。First, a semiconductor substrate 1 made of, for example, p-type single-crystal silicon is prepared, and a selective region on the surface of the semiconductor substrate 1 is subjected to thermal oxidation to form an element isolation made of a silicon oxide film. A field insulating film 2 is formed (FIG. 1).
【0016】次に、半導体基板1の表面に熱酸化処理を
使用して、酸化シリコン膜からなるゲート絶縁膜3を形
成した後、半導体基板1の上に、CVD法を使用して、
不純物として例えばリンが含まれている多結晶シリコン
膜からなるゲート電極4を形成する。その後、半導体基
板1の上に、レジスト膜5を塗布した後、リソグラフィ
技術を使用して、ゲート電極4およびゲート絶縁膜3の
パターンを形成するためのエッチング用マスクとしての
パターン化したレジスト膜5を形成する(図2)。この
場合、ゲート絶縁膜3を形成する前に、必要に応じて、
MOSFETのしきい電圧を調整するために、半導体基
板1に、イオン注入法を使用して、ホウ素(B)などの
p型の不純物をイオン打ち込みする態様とすることがで
きる。Next, after a gate insulating film 3 made of a silicon oxide film is formed on the surface of the semiconductor substrate 1 by using a thermal oxidation process, the gate insulating film 3 is formed on the semiconductor substrate 1 by using a CVD method.
A gate electrode 4 made of a polycrystalline silicon film containing, for example, phosphorus as an impurity is formed. Then, after a resist film 5 is applied on the semiconductor substrate 1, a patterned resist film 5 as an etching mask for forming a pattern of the gate electrode 4 and the gate insulating film 3 is formed by using a lithography technique. (FIG. 2). In this case, before forming the gate insulating film 3, if necessary,
In order to adjust the threshold voltage of the MOSFET, a mode in which a p-type impurity such as boron (B) is ion-implanted into the semiconductor substrate 1 by using an ion implantation method can be adopted.
【0017】その後、レジスト膜5をエッチング用マス
クとして使用して、ドライエッチングなどの選択エッチ
ング技術を使用して、ゲート電極4およびゲート絶縁膜
3のパターンを形成する。次に、半導体基板1の上に、
CVD法を使用して、厚膜の酸化シリコン膜6を堆積
し、ゲート電極4の側壁に側壁酸化シリコン膜を備えて
いる酸化シリコン膜6を形成する(図3)。Thereafter, using the resist film 5 as an etching mask, a pattern of the gate electrode 4 and the gate insulating film 3 is formed by using a selective etching technique such as dry etching. Next, on the semiconductor substrate 1,
A thick silicon oxide film 6 is deposited by using the CVD method, and a silicon oxide film 6 having a side wall silicon oxide film on the side wall of the gate electrode 4 is formed (FIG. 3).
【0018】この場合、酸化シリコン膜6の膜厚は、0.
1μm以上としており、本実施の形態1の場合、0.1μ
mとしている。したがって、本実施の形態1の酸化シリ
コン膜6は、従来のLDD構造のMOSFETにおける
側壁酸化シリコン膜の膜厚が0.01μm程度であること
により、従来の側壁酸化シリコン膜よりも厚膜の酸化シ
リコン膜6となっている。また、CVD法を使用して厚
膜の酸化シリコン膜6を堆積し、ゲート電極4の側壁に
その酸化シリコン膜からなる側壁酸化シリコン膜を形成
していることにより、所定の膜厚を有する側壁酸化シリ
コン膜をゲート電極4のパターンと自己整合化された状
態で自動的に形成することができる。In this case, the thickness of the silicon oxide film 6 is 0.1
1 μm or more, and in the case of the first embodiment, 0.1 μm.
m. Therefore, the silicon oxide film 6 according to the first embodiment has a thickness larger than that of the conventional sidewall silicon oxide film because the thickness of the sidewall silicon oxide film in the conventional MOSFET having the LDD structure is about 0.01 μm. It is a silicon film 6. In addition, a thick silicon oxide film 6 is deposited by using the CVD method, and a sidewall silicon oxide film made of the silicon oxide film is formed on the sidewall of the gate electrode 4, so that a sidewall having a predetermined thickness is formed. The silicon oxide film can be automatically formed in a state of being self-aligned with the pattern of the gate electrode 4.
【0019】次に、半導体基板1の上に、レジスと膜1
1を塗布した後、リソグラフィ技術と選択エッチング技
術とを使用して、酸化シリコン膜6の表層部を取り除い
て、ゲート電極4の側壁に側壁酸化シリコン膜6a(酸
化シリコン膜6よりも薄膜状態となっている側壁酸化シ
リコン膜6a)と半導体基板1の上に薄膜の酸化シリコ
ン膜6bを形成する(図4)。Next, a resist and a film 1 are formed on the semiconductor substrate 1.
1 is applied, the surface layer of the silicon oxide film 6 is removed using lithography technology and selective etching technology, and the side wall silicon oxide film 6a (which is thinner than the silicon oxide film 6) A thin silicon oxide film 6b is formed on the side wall silicon oxide film 6a) and the semiconductor substrate 1 (FIG. 4).
【0020】その後、不要となったレジスと膜11を取
り除いた後、酸化シリコン膜6を通して、半導体基板1
に、イオン注入法を使用して、不純物としてのヒ素(A
s)を200keVのエネルギーで5×1015cm-2のイ
オン注入量をもってイオン打ち込みする。その後、アニ
ール(熱拡散処理)を行って、イオン打ち込みされたヒ
素を拡散して、ソース/ドレインとしてのn型の半導体
領域7を形成する(図5)。After removing the unnecessary resist and the film 11, the semiconductor substrate 1 is passed through the silicon oxide film 6.
First, arsenic as an impurity (A
s) is ion-implanted with an energy of 200 keV and an ion implantation amount of 5 × 10 15 cm −2 . Thereafter, annealing (thermal diffusion processing) is performed to diffuse the ion-implanted arsenic to form an n-type semiconductor region 7 as a source / drain (FIG. 5).
【0021】この製造工程の他の態様として、図3に示
した酸化シリコン膜6の状態で、酸化シリコン膜6を通
して、半導体基板1に、イオン注入法を使用して、不純
物としてのヒ素(As)を200keVのエネルギーで
5×1015cm-2のイオン注入量をもってイオン打ち込み
する態様とすることができる。As another embodiment of this manufacturing process, arsenic (As) as an impurity is implanted into the semiconductor substrate 1 through the silicon oxide film 6 in the state of the silicon oxide film 6 shown in FIG. ) May be implanted with an energy of 200 keV and an ion implantation amount of 5 × 10 15 cm −2 .
【0022】また、本発明者の検討結果により、酸化シ
リコン膜6の膜厚は、0.1μm以上とし、酸化シリコン
膜6の膜厚に応じて、不純物をイオン打ち込みする際の
エネルギーは、100keV以上とした態様を適用する
ことができる。According to the study results of the present inventor, the thickness of the silicon oxide film 6 is set to 0.1 μm or more, and the energy for ion-implanting impurities is 100 keV according to the thickness of the silicon oxide film 6. The embodiment described above can be applied.
【0023】前述した製造工程によって、ゲート電極4
の側壁の側壁酸化シリコン膜6aの下部の半導体基板1
の領域に、従来のLDD構造のMOSFETと類似した
パターンの半導体領域7を形成することができる。By the above-described manufacturing process, the gate electrode 4
Substrate 1 under sidewall silicon oxide film 6a
The semiconductor region 7 having a pattern similar to that of the conventional MOSFET having the LDD structure can be formed in this region.
【0024】図10は、本発明者が検討した結果を示す
グラフ図であり、ヒ素のイオン打ち込みにおいて、本実
施の形態1における酸化シリコン膜6に対応する酸化シ
リコン膜の膜厚と、ソース/ドレインとしての半導体領
域7に対応する半導体領域の横方向または深さ方向の距
離との関係を示すグラフ図である。FIG. 10 is a graph showing the results examined by the present inventors. In the arsenic ion implantation, the thickness of the silicon oxide film corresponding to the silicon oxide film 6 in the first embodiment, FIG. 9 is a graph showing a relationship between a semiconductor region corresponding to a semiconductor region 7 as a drain and a distance in a lateral direction or a depth direction.
【0025】図11は、本発明者が検討した結果を示す
グラフ図であり、ヒ素のイオン打ち込みにおいて、側壁
酸化シリコン膜の下部のソース/ドレインとしての半導
体領域7に対応する半導体領域の横方向の距離と、ソー
ス/ドレインとしての半導体領域7に対応する半導体領
域の横方向の不純物濃度との関係を示すグラフ図であ
る。なお、図11において、P(従来のもの)は、従来
のLDD構造のMOSFETにおけるソース/ドレイン
としての半導体領域の不純物であるリン(P)を示して
いるものである。FIG. 11 is a graph showing the results examined by the present inventor. In the arsenic ion implantation, the lateral direction of the semiconductor region corresponding to the semiconductor region 7 as the source / drain under the side wall silicon oxide film is shown. FIG. 7 is a graph showing a relationship between a distance of the semiconductor region and a lateral impurity concentration of the semiconductor region corresponding to the semiconductor region 7 as a source / drain. In FIG. 11, P (conventional) indicates phosphorus (P) which is an impurity of a semiconductor region as a source / drain in a conventional MOSFET having an LDD structure.
【0026】したがって、本発明者の検討の結果、膜厚
が0.1μmの厚膜の酸化シリコン膜6を形成した状態
で、ヒ素を200keVのエネルギーでイオン打ち込み
していることにより、従来のLDD構造のMOSFET
で用いている膜厚が0.01μmの側壁酸化シリコン膜を
形成した状態で、ヒ素を120keVのエネルギーでイ
オン打ち込みしている場合と比較すると、半導体領域7
における深さ方向の距離はほぼ同一となり、横方向の距
離は200keVでは0.2μmとなり、120keVで
の0.12μmより大きくすることができる。Therefore, as a result of the study by the present inventor, the conventional LDD can be obtained by ion-implanting arsenic with an energy of 200 keV in a state where the thick silicon oxide film 6 having a thickness of 0.1 μm is formed. MOSFET structure
Compared to the case where arsenic is ion-implanted with an energy of 120 keV in a state where a sidewall silicon oxide film having a
, The distance in the depth direction is almost the same, and the distance in the lateral direction is 0.2 μm at 200 keV, which can be larger than 0.12 μm at 120 keV.
【0027】また、本発明者の検討の結果、従来のLD
D構造のMOSFETで用いている不純物としてリンが
用いられている半導体領域におけるリンの濃度分布と比
較すると、従来の仕様では、その濃度分布が急峻となっ
ていることにより、ホットキャリア耐性を悪くしてい
る。しかしながら、本実施の形態1の場合、ヒ素を20
0keVのエネルギーでイオン打ち込みしていることに
より、従来のLDD構造のMOSFETで用いているリ
ンを不純物とした場合の半導体領域の横方向の濃度分布
と本実施の形態1の半導体領域7の濃度分布とはほぼ同
じの濃度分布となることにより、ホットキャリア耐性を
優れたものとすることができる。As a result of the study by the present inventor, the conventional LD
Compared with the concentration distribution of phosphorus in a semiconductor region in which phosphorus is used as an impurity used in a MOSFET having a D structure, the conventional specification makes the hot carrier resistance worse due to the steep concentration distribution. ing. However, in the case of the first embodiment, arsenic is reduced to 20.
By implanting ions at an energy of 0 keV, the concentration distribution in the lateral direction of the semiconductor region and the concentration distribution of the semiconductor region 7 of the first embodiment in the case where phosphorus used in a conventional MOSFET having an LDD structure is used as an impurity. Is substantially the same as that of the above, whereby the hot carrier resistance can be improved.
【0028】次に、半導体基板1の上に、CVD法を使
用して、例えば酸化シリコン膜からなる絶縁膜8を形成
する(図6)。その後、例えばCMP(Chemical Mecha
nical Polishing 、化学機械研磨)法などの研磨技術を
使用して、表層部の絶縁膜8を取り除いて、絶縁膜8の
表面を平坦化する(図7)。Next, an insulating film 8 made of, for example, a silicon oxide film is formed on the semiconductor substrate 1 by using the CVD method (FIG. 6). Then, for example, CMP (Chemical Mecha)
The surface of the insulating film 8 is planarized by removing the insulating film 8 in the surface layer portion by using a polishing technique such as nical polishing (chemical mechanical polishing) (FIG. 7).
【0029】その後、絶縁膜8をリソグラフィ技術と選
択エッチング技術とを使用して、絶縁膜8の選択的な領
域に接続孔を形成した後、その接続孔に、選択CVD法
を使用して、例えばタングステンなどを埋め込んで、プ
ラグ9を形成する(図8)。After that, a connection hole is formed in a selective region of the insulation film 8 by using the lithography technique and the selective etching technique, and then the connection hole is formed by using a selective CVD method. For example, the plug 9 is formed by burying tungsten or the like (FIG. 8).
【0030】次に、半導体基板1の上に、スパッタリン
グ法を使用して、例えばアルミニウム層からなる配線層
10を形成した後、リソグラフィ技術と選択エッチング
技術とを使用して、パターン化された配線層10を形成
する(図9)。Next, after a wiring layer 10 made of, for example, an aluminum layer is formed on the semiconductor substrate 1 by using a sputtering method, a patterned wiring is formed by using a lithography technique and a selective etching technique. The layer 10 is formed (FIG. 9).
【0031】その後、層間絶縁膜と配線層との製造工程
を使用して、半導体基板1の上に、必要に応じて層間絶
縁膜と配線層とを積層させた後、パッシベーション膜を
形成することにより、半導体集積回路装置の製造工程を
終了する。Thereafter, an interlayer insulating film and a wiring layer are laminated on the semiconductor substrate 1 as necessary using a manufacturing process of the interlayer insulating film and the wiring layer, and then a passivation film is formed. Thereby, the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device is completed.
【0032】前述した本実施の形態1の半導体集積回路
装置およびその製造方法において、ゲート電極4および
ゲート絶縁膜3のパターンを形成した後、半導体基板1
の上に、0.1μm以上の膜厚からなる厚膜の酸化シリコ
ン膜6を堆積し、ゲート電極4の側壁に側壁酸化シリコ
ン膜を備えている酸化シリコン膜6を形成し、その後、
酸化シリコン膜6を通して、半導体基板1に、イオン注
入法を使用して、不純物としてのヒ素を100keV以
上のエネルギーで5×1015cm-2のイオン注入量をもっ
てイオン打ち込みして、ソース/ドレインとしてのn型
の半導体領域7を形成している。In the above-described semiconductor integrated circuit device of Embodiment 1 and the method of manufacturing the same, after forming the patterns of the gate electrode 4 and the gate insulating film 3, the semiconductor substrate 1
A thick silicon oxide film 6 having a thickness of 0.1 μm or more is deposited thereon, and a silicon oxide film 6 having a side wall silicon oxide film on the side wall of the gate electrode 4 is formed.
Arsenic as an impurity is ion-implanted into the semiconductor substrate 1 through the silicon oxide film 6 using an ion implantation method with an energy of 100 keV or more and an ion implantation amount of 5 × 10 15 cm −2 to form a source / drain. The n-type semiconductor region 7 is formed.
【0033】したがって、本実施の形態1のMOSFE
Tのソース/ドレインとしての半導体領域7は、LDD
構造のMOSFETに類似した構造とすることができる
ことにより、優れたホットキャリア耐性を備えているシ
ングル半導体領域からなるソース/ドレインとすること
ができるので、高性能でしかも高信頼度のMOSFET
を有する半導体集積回路装置とすることができる。Therefore, the MOSFE of the first embodiment
The semiconductor region 7 as the source / drain of T
A high-performance and high-reliability MOSFET can be obtained because a source / drain composed of a single semiconductor region having excellent hot carrier resistance can be obtained by being able to have a structure similar to a MOSFET having a structure.
Semiconductor integrated circuit device having the following.
【0034】また、本実施の形態1のMOSFETのソ
ース/ドレインとしての半導体領域7は、0.1μm以上
の膜厚からなる厚膜の酸化シリコン膜6を堆積し、ゲー
ト電極4の側壁に側壁酸化シリコン膜を備えている酸化
シリコン膜6を形成し、その後、酸化シリコン膜6を通
して、半導体基板1に、イオン注入法を使用して、不純
物としてのヒ素を100keV以上のエネルギーで5×
1015cm-2のイオン注入量をもってイオン打ち込みして
形成している。その結果、本実施の形態1のMOSFE
Tのソース/ドレインとしての半導体領域7は、1回の
イオン注入法を使用して、LDD構造のMOSFETに
類似した構造のソース/ドレインとしての半導体領域7
を形成していることにより、簡単な製造プロセスとする
ことができる。In the semiconductor region 7 as the source / drain of the MOSFET according to the first embodiment, a thick silicon oxide film 6 having a thickness of 0.1 μm or more is deposited, and a sidewall is formed on the sidewall of the gate electrode 4. A silicon oxide film 6 having a silicon oxide film is formed, and then arsenic as an impurity is ion-implanted into the semiconductor substrate 1 through the silicon oxide film 6 at an energy of 100 keV or more by 5 ×.
It is formed by ion implantation with an ion implantation amount of 10 15 cm -2 . As a result, the MOSFE of the first embodiment
The semiconductor region 7 as a source / drain of T is formed by using a single ion implantation method.
Is formed, a simple manufacturing process can be realized.
【0035】(実施の形態2)図12〜図20は、本発
明の実施の形態2である半導体集積回路装置の製造工程
を示す概略断面図である。同図を用いて、本実施の形態
2の半導体集積回路装置およびその製造方法を説明す
る。(Embodiment 2) FIGS. 12 to 20 are schematic sectional views showing the steps of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to Embodiment 2 of the present invention. The semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment and a method for manufacturing the same will be described with reference to FIG.
【0036】まず、例えばp型の単結晶シリコンからな
る半導体基板1を用意し、その半導体基板1の表面の選
択的な領域に熱酸化処理を使用して、酸化シリコン膜か
らなる素子分離用のフィールド絶縁膜2を形成する(図
12)。First, a semiconductor substrate 1 made of, for example, p-type single crystal silicon is prepared, and a selective region on the surface of the semiconductor substrate 1 is subjected to thermal oxidation treatment to form an element isolation made of a silicon oxide film. The field insulating film 2 is formed (FIG. 12).
【0037】次に、半導体基板1の表面に熱酸化処理を
使用して、酸化シリコン膜からなるゲート絶縁膜3を形
成した後、半導体基板1の上に、CVD法を使用して、
不純物として例えばリンが含まれている多結晶シリコン
膜からなるゲート電極4を形成する。その後、半導体基
板1の上に、レジスト膜5を塗布した後、リソグラフィ
技術を使用して、ゲート電極4およびゲート絶縁膜3の
パターンを形成するためのエッチング用マスクとしての
パターン化したレジスト膜5を形成する。この場合、ゲ
ート絶縁膜3を形成する前に、必要に応じて、MOSF
ETのしきい電圧を調整するために、半導体基板1に、
イオン注入法を使用して、ホウ素などのp型の不純物を
イオン打ち込みする態様とすることができる。Next, after a gate insulating film 3 made of a silicon oxide film is formed on the surface of the semiconductor substrate 1 by using a thermal oxidation process, the gate insulating film 3 is formed on the semiconductor substrate 1 by using a CVD method.
A gate electrode 4 made of a polycrystalline silicon film containing, for example, phosphorus as an impurity is formed. Then, after a resist film 5 is applied on the semiconductor substrate 1, a patterned resist film 5 as an etching mask for forming a pattern of the gate electrode 4 and the gate insulating film 3 is formed by using a lithography technique. To form In this case, before the gate insulating film 3 is formed, if necessary, a MOSF
In order to adjust the threshold voltage of ET, the semiconductor substrate 1
A mode in which a p-type impurity such as boron is ion-implanted by using an ion implantation method can be employed.
【0038】次に、レジスト膜5をエッチング用マスク
として、異方性エッチングなどの選択エッチング技術に
より、ゲート電極4の周辺部を傾斜化されたパターンと
して形成する。その後、ゲート電極4をエッチング用マ
スクとして、ドライエッチングなどの選択エッチング技
術により、ゲート絶縁膜3のパターンを形成する(図1
3)。Next, using the resist film 5 as an etching mask, the peripheral portion of the gate electrode 4 is formed as an inclined pattern by a selective etching technique such as anisotropic etching. Thereafter, using the gate electrode 4 as an etching mask, a pattern of the gate insulating film 3 is formed by a selective etching technique such as dry etching (FIG. 1).
3).
【0039】この場合、ゲート電極4の周辺部を傾斜化
されたパターンとして形成することにより、後述するL
DD構造に類似した構造のソース/ドレインとしての半
導体領域を不純物のイオン注入法を使用して形成する際
に、特有の形状を有する半導体領域を形成することがで
きる。In this case, the peripheral portion of the gate electrode 4 is formed as a slanted pattern, so that L
When a semiconductor region as a source / drain having a structure similar to the DD structure is formed by using an impurity ion implantation method, a semiconductor region having a specific shape can be formed.
【0040】次に、不要となったレジスト膜5を取り除
いた後、半導体基板1の上に、CVD法を使用して、厚
膜の酸化シリコン膜6を堆積し、ゲート電極4の側壁に
側壁酸化シリコン膜を備えている酸化シリコン膜6を形
成する(図14)。Next, after removing the unnecessary resist film 5, a thick silicon oxide film 6 is deposited on the semiconductor substrate 1 by using the CVD method, and a side wall is formed on the side wall of the gate electrode 4. A silicon oxide film 6 including a silicon oxide film is formed (FIG. 14).
【0041】この場合、酸化シリコン膜6の膜厚は、0.
1μm以上としており、本実施の形態2の場合、0.1μ
mとしている。したがって、本実施の形態2の酸化シリ
コン膜6は、従来のLDD構造のMOSFETにおける
側壁酸化シリコン膜の膜厚が0.01μm程度であること
により、従来の側壁酸化シリコン膜よりも厚膜の酸化シ
リコン膜6となっている。In this case, the thickness of the silicon oxide film 6 is set to 0.
1 μm or more, and in the case of the second embodiment, 0.1 μm.
m. Therefore, the silicon oxide film 6 according to the second embodiment has a larger thickness than the conventional sidewall silicon oxide film because the thickness of the sidewall silicon oxide film in the conventional MOSFET having the LDD structure is about 0.01 μm. It is a silicon film 6.
【0042】また、ゲート電極4の周辺部を傾斜化され
たパターンとしていることにより、その領域に堆積した
酸化シリコン膜6の状態を、ゲート電極4の周辺部の傾
斜化されたパターンに対応する傾斜化された酸化シリコ
ン膜6とすることができる。Further, since the peripheral portion of the gate electrode 4 has an inclined pattern, the state of the silicon oxide film 6 deposited in that region corresponds to the inclined pattern of the peripheral portion of the gate electrode 4. The silicon oxide film 6 can be inclined.
【0043】次に、半導体基板1の上に、レジスと膜1
1を塗布した後、リソグラフィ技術と選択エッチング技
術とを使用して、ゲート電極4の側壁に側壁酸化シリコ
ン膜6aと半導体基板1の上に薄膜の酸化シリコン膜6
bを形成する(図15)。Next, a resist and a film 1 are formed on the semiconductor substrate 1.
1 is applied, using a lithography technique and a selective etching technique, a side wall silicon oxide film 6a on the side wall of the gate electrode 4 and a thin silicon oxide film 6 on the semiconductor substrate 1.
b is formed (FIG. 15).
【0044】その後、不要となったレジスと膜11を取
り除いた後、酸化シリコン膜6を通して、半導体基板1
に、イオン注入法を使用して、不純物としてのヒ素を2
00keVのエネルギーで5×1015cm-2のイオン注入
量をもってイオン打ち込みする。その後、アニールを行
って、イオン打ち込みされたヒ素を拡散して、ソース/
ドレインとしてのn型の半導体領域7を形成する(図1
6)。Then, after removing the unnecessary resist and the film 11, the semiconductor substrate 1 is passed through the silicon oxide film 6.
Then, using arsenic as an impurity by ion implantation,
Ion implantation is performed with an energy of 00 keV and an ion implantation amount of 5 × 10 15 cm −2 . After that, annealing is performed to diffuse the ion-implanted arsenic,
An n-type semiconductor region 7 as a drain is formed (FIG. 1).
6).
【0045】この製造工程の他の態様として、図14に
示した酸化シリコン膜6の状態で、酸化シリコン膜6を
通して、半導体基板1に、イオン注入法を使用して、不
純物としてのヒ素を200keVのエネルギーで5×1
015cm-2のイオン注入量をもってイオン打ち込みする態
様とすることができる。As another mode of this manufacturing process, arsenic as an impurity is implanted into the semiconductor substrate 1 through the silicon oxide film 6 in the state of the silicon oxide film 6 shown in FIG. Energy of 5 × 1
The ion implantation may be performed at an ion implantation amount of 0 15 cm -2 .
【0046】前述した製造工程によって、ゲート電極4
の側壁の側壁酸化シリコン膜6aの下部の半導体基板1
の領域に、従来のLDD構造のMOSFETと類似した
パターンのn型の半導体領域7を形成することができ
る。By the above-described manufacturing process, the gate electrode 4
Substrate 1 under sidewall silicon oxide film 6a
In this region, an n-type semiconductor region 7 having a pattern similar to that of the conventional MOSFET having the LDD structure can be formed.
【0047】また、ゲート電極4の周辺部が傾斜化され
ていることにより、半導体集積回路装置の量産化の際
に、ゲート電極4の側壁の側壁酸化シリコン膜6aの膜
厚のばらつきを小さくでき、しかも、LDD構造に類似
した半導体領域7を形成する際に、ゲート電極4のパタ
ーンと自己整合化された状態で自動的に形成することが
できる。Further, since the peripheral portion of the gate electrode 4 is inclined, the variation in the thickness of the side wall silicon oxide film 6a on the side wall of the gate electrode 4 can be reduced during mass production of the semiconductor integrated circuit device. Moreover, when the semiconductor region 7 similar to the LDD structure is formed, the semiconductor region 7 can be automatically formed in a state of being self-aligned with the pattern of the gate electrode 4.
【0048】さらに、ゲート電極4の周辺部が傾斜化さ
れていることにより、ゲート電極4の側壁の側壁酸化シ
リコン膜6aの下部およびゲート電極4の周辺部の下部
に、半導体領域7を形成することができ、優れたLDD
構造に類似した半導体領域7とすることができる。Further, since the peripheral portion of the gate electrode 4 is inclined, the semiconductor region 7 is formed below the sidewall silicon oxide film 6a on the side wall of the gate electrode 4 and below the peripheral portion of the gate electrode 4. Can be an excellent LDD
A semiconductor region 7 having a similar structure can be obtained.
【0049】また、ソース/ドレインとしての半導体領
域7を形成する際に、前述した実施の形態1と同様に、
ヒ素を200keVのエネルギーでイオン打ち込みして
いることにより、ホットキャリア耐性を優れたものとす
ることができる。When the semiconductor region 7 as the source / drain is formed, similarly to the first embodiment,
By implanting arsenic with an energy of 200 keV, hot carrier resistance can be improved.
【0050】次に、前述した実施の形態1と同様な製造
工程を使用して、半導体基板1の上に、例えば酸化シリ
コン膜からなる絶縁膜8を形成する(図17)。その
後、例えばCMP法などの研磨技術を使用して、表層部
の絶縁膜8を取り除いて、絶縁膜8の表面を平坦化する
(図18)。Next, an insulating film 8 made of, for example, a silicon oxide film is formed on the semiconductor substrate 1 by using the same manufacturing process as in the first embodiment (FIG. 17). Then, the surface of the insulating film 8 is planarized by removing the insulating film 8 in the surface layer portion by using a polishing technique such as a CMP method (FIG. 18).
【0051】その後、前述した実施の形態1と同様な製
造工程を使用して、絶縁膜8の選択的な領域に接続孔を
形成した後、その接続孔に、プラグ9を形成する(図1
9)。Thereafter, using a manufacturing process similar to that of the first embodiment described above, a connection hole is formed in a selective region of the insulating film 8, and a plug 9 is formed in the connection hole (FIG. 1).
9).
【0052】次に、前述した実施の形態1と同様な製造
工程を使用して、半導体基板1の上に、配線層10を形
成する(図20)。Next, the wiring layer 10 is formed on the semiconductor substrate 1 by using the same manufacturing steps as in the first embodiment (FIG. 20).
【0053】その後、層間絶縁膜と配線層との製造工程
を使用して、半導体基板1の上に、必要に応じて層間絶
縁膜と配線層とを積層させた後、パッシベーション膜を
形成することにより、半導体集積回路装置の製造工程を
終了する。Thereafter, an interlayer insulating film and a wiring layer are laminated on the semiconductor substrate 1 as necessary using a manufacturing process of the interlayer insulating film and the wiring layer, and then a passivation film is formed. Thereby, the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device is completed.
【0054】前述した本実施の形態2の半導体集積回路
装置およびその製造方法によれば、ゲート電極4の周辺
部を傾斜化されたパターンとして形成していることによ
り、その領域に堆積した酸化シリコン膜6の状態を、ゲ
ート電極4の周辺部の傾斜化されたパターンに対応する
傾斜化された酸化シリコン膜6とすることができる。According to the semiconductor integrated circuit device and the method of manufacturing the same according to the second embodiment, since the peripheral portion of gate electrode 4 is formed as an inclined pattern, the silicon oxide deposited on that region is formed. The state of the film 6 can be a graded silicon oxide film 6 corresponding to the graded pattern at the periphery of the gate electrode 4.
【0055】したがって、ゲート電極4の側壁の側壁酸
化シリコン膜6aの下部の半導体基板1の領域に、従来
のLDD構造のMOSFETと類似したパターンのn型
の半導体領域7を形成することができる。Therefore, an n-type semiconductor region 7 having a pattern similar to that of a conventional MOSFET having an LDD structure can be formed in the region of the semiconductor substrate 1 below the side wall silicon oxide film 6a on the side wall of the gate electrode 4.
【0056】また、ゲート電極4の周辺部が傾斜化され
ていることにより、半導体集積回路装置の量産化の際
に、ゲート電極4の側壁の側壁酸化シリコン膜6aの膜
厚のばらつきを小さくでき、しかも、LDD構造に類似
した半導体領域7を形成する際に、ゲート電極4のパタ
ーンと自己整合化された状態で自動的に形成することが
できる。Since the peripheral portion of the gate electrode 4 is inclined, the variation in the thickness of the side wall silicon oxide film 6a on the side wall of the gate electrode 4 can be reduced during mass production of the semiconductor integrated circuit device. Moreover, when the semiconductor region 7 similar to the LDD structure is formed, the semiconductor region 7 can be automatically formed in a state of being self-aligned with the pattern of the gate electrode 4.
【0057】さらに、ゲート電極4の周辺部が傾斜化さ
れていることにより、ゲート電極4の側壁の側壁酸化シ
リコン膜6aの下部およびゲート電極4の周辺部の下部
に、半導体領域7を形成することができ、優れたLDD
構造に類似した半導体領域7とすることができる。Further, since the peripheral portion of the gate electrode 4 is inclined, the semiconductor region 7 is formed below the sidewall silicon oxide film 6a on the side wall of the gate electrode 4 and below the peripheral portion of the gate electrode 4. Can be an excellent LDD
A semiconductor region 7 having a similar structure can be obtained.
【0058】また、本実施の形態2のMOSFETのソ
ース/ドレインとしての半導体領域7は、前述した実施
の形態1と同様に、優れたホットキャリア耐性を備えて
いるシングル半導体領域からなるソース/ドレインとす
ることができるので、高性能でしかも高信頼度のMOS
FETを有する半導体集積回路装置とすることができ
る。The semiconductor region 7 as the source / drain of the MOSFET according to the second embodiment has a source / drain composed of a single semiconductor region having excellent hot carrier resistance, as in the first embodiment. High performance and high reliability MOS
A semiconductor integrated circuit device having an FET can be obtained.
【0059】さらに、本実施の形態2のMOSFETの
ソース/ドレインとしての半導体領域7は、前述した実
施に形態1と同様に、MOSFETのソース/ドレイン
としての半導体領域7は、1回のイオン注入法を使用し
て、LDD構造のMOSFETに類似した構造のソース
/ドレインとしての半導体領域7を形成していることに
より、簡単な製造プロセスとすることができる。Further, the semiconductor region 7 as the source / drain of the MOSFET according to the second embodiment is similar to the semiconductor region 7 as the source / drain of the MOSFET according to the first embodiment. By using the method to form the semiconductor region 7 as the source / drain having a structure similar to the MOSFET having the LDD structure, a simple manufacturing process can be achieved.
【0060】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made without departing from the gist of the invention. Needless to say, it can be changed.
【0061】例えば、本発明の半導体集積回路装置およ
びその製造方法は、ソース/ドレインとしての半導体領
域を形成する際の不純物として、n型の半導体領域を形
成する際に、リンなどのn型の不純物を使用することが
でき、p型の半導体領域を形成する際に、ホウ素などの
p型の不純物を使用することができる。For example, according to the semiconductor integrated circuit device and the method of manufacturing the same of the present invention, when forming an n-type semiconductor region as an impurity for forming a semiconductor region as a source / drain, an n-type An impurity can be used, and a p-type impurity such as boron can be used when forming a p-type semiconductor region.
【0062】また、本発明は、MOSFET、CMOS
FETおよびバイポーラトランジスタなどの種々の半導
体素子を組み合わせた態様の半導体集積回路装置および
その製造方法とすることができる。Further, the present invention relates to a MOSFET, a CMOS,
A semiconductor integrated circuit device in which various semiconductor elements such as an FET and a bipolar transistor are combined and a method for manufacturing the same can be provided.
【0063】さらに、本発明は、MOSFET、CMO
SFET、BiCMOSFETなどを構成要素とするD
RAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM
(Static Random Access Memory)などのメモリ系、ある
いはロジック系などを有する種々の半導体集積回路装置
およびその製造方法に適用できる。Further, the present invention relates to a MOSFET, a CMO
D composed of SFET, BiCMOSFET, etc.
RAM (Dynamic Random Access Memory), SRAM
(Static Random Access Memory) or various semiconductor integrated circuit devices having a logic system or the like and a method of manufacturing the same.
【0064】[0064]
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described.
It is as follows.
【0065】(1).本発明の半導体集積回路装置およ
びその製造方法によれば、MOSFETのソース/ドレ
インとしての半導体領域は、LDD構造のMOSFET
に類似した構造とすることができることにより、優れた
ホットキャリア耐性を備えているシングル半導体領域か
らなるソース/ドレインとすることができるので、高性
能でしかも高信頼度のMOSFETを有する半導体集積
回路装置とすることができる。(1). According to the semiconductor integrated circuit device and the method of manufacturing the same of the present invention, the semiconductor region as the source / drain of the MOSFET is a MOSFET having an LDD structure.
A semiconductor integrated circuit device having a high-performance and high-reliability MOSFET can be formed as a source / drain composed of a single semiconductor region having excellent hot carrier resistance by having a structure similar to that described above. It can be.
【0066】(2).本発明の半導体集積回路装置およ
びその製造方法によれば、MOSFETのソース/ドレ
インとしての半導体領域は、1回のイオン注入法を使用
して、LDD構造のMOSFETに類似した構造のソー
ス/ドレインとしての半導体領域を形成していることに
より、簡単な製造プロセスとすることができる。(2). According to the semiconductor integrated circuit device and the method of manufacturing the same of the present invention, a semiconductor region as a source / drain of a MOSFET is formed as a source / drain having a structure similar to a MOSFET of an LDD structure by using a single ion implantation method. By forming the semiconductor region described above, a simple manufacturing process can be achieved.
【0067】(3).本発明の半導体集積回路装置およ
びその製造方法によれば、ゲート電極の周辺部を傾斜化
されたパターンとして形成していることにより、その領
域に堆積した酸化シリコン膜の状態を、ゲート電極の周
辺部の傾斜化されたパターンに対応する傾斜化された酸
化シリコン膜とすることができる。(3). According to the semiconductor integrated circuit device and the method of manufacturing the same of the present invention, since the peripheral portion of the gate electrode is formed as an inclined pattern, the state of the silicon oxide film deposited in that region can be changed to the peripheral portion of the gate electrode. It can be a graded silicon oxide film corresponding to the graded pattern of the part.
【0068】したがって、ゲート電極の側壁の側壁酸化
シリコン膜の下部の半導体基板の領域に、従来のLDD
構造のMOSFETと類似したパターンの半導体領域を
形成することができる。Therefore, the conventional LDD is formed in the region of the semiconductor substrate below the side wall silicon oxide film on the side wall of the gate electrode.
A semiconductor region having a pattern similar to that of a MOSFET having a structure can be formed.
【0069】また、ゲート電極の周辺部が傾斜化されて
いることにより、半導体集積回路装置の量産化の際に、
ゲート電極の側壁の側壁酸化シリコン膜の膜厚のばらつ
きを小さくでき、しかも、LDD構造に類似した半導体
領域を形成する際に、ゲート電極のパターンと自己整合
化された状態で自動的に形成することができる。Further, since the peripheral portion of the gate electrode is inclined, when mass-producing the semiconductor integrated circuit device,
Variations in the thickness of the side wall silicon oxide film on the side wall of the gate electrode can be reduced, and when a semiconductor region similar to an LDD structure is formed, it is automatically formed in a state of being self-aligned with the gate electrode pattern. be able to.
【0070】さらに、ゲート電極の周辺部が傾斜化され
ていることにより、ゲート電極の側壁の側壁酸化シリコ
ン膜の下部およびゲート電極の周辺部の下部に、半導体
領域を形成することができ、優れたLDD構造に類似し
た半導体領域とすることができる。Further, since the peripheral portion of the gate electrode is inclined, a semiconductor region can be formed below the side wall silicon oxide film on the side wall of the gate electrode and below the peripheral portion of the gate electrode. Semiconductor region similar to the LDD structure.
【図1】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device according to one embodiment of the present invention;
【図3】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device according to one embodiment of the present invention;
【図4】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor integrated circuit device according to one embodiment of the present invention;
【図5】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor integrated circuit device according to one embodiment of the present invention;
【図6】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor integrated circuit device according to one embodiment of the present invention;
【図7】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor integrated circuit device according to one embodiment of the present invention;
【図8】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor integrated circuit device according to one embodiment of the present invention;
【図9】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor integrated circuit device according to one embodiment of the present invention;
【図10】本発明者が検討した結果を示すグラフ図であ
り、ヒ素のイオン打ち込みにおいて、本実施の形態にお
ける酸化シリコン膜に対応する酸化シリコン膜の膜厚
と、ソース/ドレインとしての半導体領域に対応する半
導体領域の横方向または深さ方向の距離との関係を示す
グラフ図である。FIG. 10 is a graph showing the results examined by the present inventor. In the arsenic ion implantation, the thickness of the silicon oxide film corresponding to the silicon oxide film in this embodiment and the semiconductor region as a source / drain are shown. FIG. 7 is a graph showing a relationship between a semiconductor region and a distance in a lateral direction or a depth direction corresponding to FIG.
【図11】本発明者が検討した結果を示すグラフ図であ
り、ヒ素のイオン打ち込みにおいて、側壁酸化シリコン
膜の下部のソース/ドレインとしての半導体領域に対応
する半導体領域の横方向の距離と、ソース/ドレインと
しての半導体領域に対応する半導体領域の横方向の不純
物濃度との関係を示すグラフ図である。FIG. 11 is a graph showing the results examined by the present inventor. In the arsenic ion implantation, the lateral distance of the semiconductor region corresponding to the semiconductor region as the source / drain below the sidewall silicon oxide film, and FIG. 4 is a graph showing a relationship between a semiconductor region as a source / drain and a lateral impurity concentration of the semiconductor region corresponding to the semiconductor region;
【図12】本発明の他の実施の形態である半導体集積回
路装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing step of a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention.
【図13】本発明の他の実施の形態である半導体集積回
路装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing a step of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention.
【図14】本発明の他の実施の形態である半導体集積回
路装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing a step of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention.
【図15】本発明の他の実施の形態である半導体集積回
路装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 15 is a schematic sectional view showing a manufacturing step of a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention;
【図16】本発明の他の実施の形態である半導体集積回
路装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 16 is a schematic sectional view showing a manufacturing step of a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention;
【図17】本発明の他の実施の形態である半導体集積回
路装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 17 is a schematic sectional view showing a manufacturing step of a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention;
【図18】本発明の他の実施の形態である半導体集積回
路装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 18 is a schematic sectional view showing a manufacturing step of a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention;
【図19】本発明の他の実施の形態である半導体集積回
路装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 19 is a schematic sectional view showing a manufacturing step of a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention;
【図20】本発明の他の実施の形態である半導体集積回
路装置の製造工程を示す概略断面図である。FIG. 20 is a schematic sectional view showing a manufacturing step of a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention;
1 半導体基板 2 フィールド絶縁膜 3 ゲート絶縁膜 4 ゲート電極 5 レジスト膜 6 酸化シリコン膜 6a 側壁酸化シリコン膜 6b 酸化シリコン膜 7 半導体領域 8 絶縁膜 9 プラグ 10 配線層 11 レジスト膜 Reference Signs List 1 semiconductor substrate 2 field insulating film 3 gate insulating film 4 gate electrode 5 resist film 6 silicon oxide film 6a sidewall silicon oxide film 6b silicon oxide film 7 semiconductor region 8 insulating film 9 plug 10 wiring layer 11 resist film
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青山 仁子 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hitoko Aoyama 2326 Imai, Ome-shi, Tokyo Inside the Device Development Center, Hitachi, Ltd.
Claims (8)
の下部の半導体基板にソース/ドレインとなっている半
導体領域がLDD構造に類似した構造をもって形成され
ており、前記半導体領域は、前記酸化シリコン膜が形成
された後に、不純物のイオン注入法を使用して形成され
ていることを特徴とする半導体集積回路装置。A semiconductor region serving as a source / drain is formed on a semiconductor substrate below a silicon oxide film on a side wall of a gate electrode with a structure similar to an LDD structure, and the semiconductor region is formed of the silicon oxide. A semiconductor integrated circuit device formed by using an impurity ion implantation method after a film is formed.
って、前記半導体領域は、不純物としてのヒ素を100
keV以上のエネルギーでイオン打ち込みして形成され
ていることを特徴とする半導体集積回路装置。2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said semiconductor region contains arsenic as an impurity.
A semiconductor integrated circuit device formed by ion implantation with energy of keV or more.
装置であって、前記半導体領域は、ホットキャリア耐性
のあるシングル半導体領域であることを特徴とする半導
体集積回路装置。3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said semiconductor region is a single semiconductor region having hot carrier resistance.
にゲート電極を形成する工程と、 前記半導体基板の上に、厚膜の酸化シリコン膜を堆積
し、前記ゲート電極の側壁に前記酸化シリコン膜からな
る側壁酸化シリコン膜を形成する工程と、 前記酸化シリコン膜を通して、前記半導体基板に、イオ
ン注入法を使用して、不純物をイオン打ち込みした後、
アニールを行って、イオン打ち込みされた前記不純物を
拡散して、ソース/ドレインとしての半導体領域を形成
する工程とを有することを特徴とする半導体集積回路装
置の製造方法。Forming a gate insulating film on the semiconductor substrate and a gate electrode thereon; depositing a thick silicon oxide film on the semiconductor substrate; Forming a sidewall silicon oxide film made of a silicon film, and ion-implanting impurities into the semiconductor substrate through the silicon oxide film using an ion implantation method;
Forming a semiconductor region as a source / drain by annealing to diffuse the ion-implanted impurity, thereby forming a semiconductor region as a source / drain.
造方法であって、前記半導体基板の上にゲート絶縁膜と
その上にゲート電極を形成する工程において、前記ゲー
ト電極の周辺部を傾斜化されたパターンとして形成する
ことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。5. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 4, wherein in the step of forming a gate insulating film on the semiconductor substrate and a gate electrode thereon, the peripheral portion of the gate electrode is inclined. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein the method is formed as a patterned pattern.
装置の製造方法であって、前記半導体基板の上に、厚膜
の酸化シリコン膜を堆積し、前記ゲート電極の側壁に前
記酸化シリコン膜からなる側壁酸化シリコン膜を形成す
る工程において、前記半導体基板の上に、前記酸化シリ
コン膜を堆積した後、リソグラフィ技術と選択エッチン
グ技術とを使用して、前記ゲート電極の側壁の前記酸化
シリコン膜および前記半導体基板の上の前記酸化シリコ
ン膜の表層部を取り除くことを特徴とする半導体集積回
路装置の製造方法。6. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 4, wherein a thick silicon oxide film is deposited on said semiconductor substrate, and said silicon oxide film is formed on a side wall of said gate electrode. Forming a silicon oxide film on the side wall of the gate electrode using a lithography technique and a selective etching technique after depositing the silicon oxide film on the semiconductor substrate. And removing a surface layer of the silicon oxide film on the semiconductor substrate.
導体集積回路装置の製造方法であって、前記酸化シリコ
ン膜を通して、前記半導体基板に、イオン注入法を使用
して、不純物をイオン打ち込みする際に、前記酸化シリ
コン膜の膜厚を0.1μm以上としており、前記不純物と
して、ヒ素を使用しており、イオン注入法におけるエネ
ルギーを100keV以上としていることを特徴とする
半導体集積回路装置の製造方法。7. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 4, wherein impurities are implanted into said semiconductor substrate through said silicon oxide film by ion implantation. A semiconductor integrated circuit, wherein the thickness of the silicon oxide film is 0.1 μm or more at the time of ion implantation, arsenic is used as the impurity, and the energy in the ion implantation method is 100 keV or more. Device manufacturing method.
導体集積回路装置の製造方法であって、前記酸化シリコ
ン膜を通して、前記半導体基板に、イオン注入法を使用
して、不純物をイオン打ち込みする際に、前記不純物と
して、リンなどのn型の不純物またはホウ素などのp型
の不純物を使用していることを特徴とする半導体集積回
路装置の製造方法。8. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 4, wherein an impurity is implanted into said semiconductor substrate through said silicon oxide film by ion implantation. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein an n-type impurity such as phosphorus or a p-type impurity such as boron is used as the impurity during the ion implantation.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9040793A JPH10242460A (en) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | Semiconductor integrated circuit device and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP9040793A JPH10242460A (en) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | Semiconductor integrated circuit device and its manufacture |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH10242460A true JPH10242460A (en) | 1998-09-11 |
Family
ID=12590507
Family Applications (1)
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JP9040793A Pending JPH10242460A (en) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | Semiconductor integrated circuit device and its manufacture |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH10242460A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008522441A (en) * | 2004-12-03 | 2008-06-26 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド | Method of forming a semiconductor arrangement using gate and sidewall spacers of specific dimensions |
JP2009135140A (en) * | 2007-11-28 | 2009-06-18 | Renesas Technology Corp | Semiconductor device and method of controlling semiconductor device |
JP2014060420A (en) * | 2013-11-06 | 2014-04-03 | Renesas Electronics Corp | Semiconductor device and semiconductor device control method |
-
1997
- 1997-02-25 JP JP9040793A patent/JPH10242460A/en active Pending
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