JPH1065152A - Manufacturing method for semiconductor device - Google Patents

Manufacturing method for semiconductor device

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JPH1065152A
JPH1065152A JP21564496A JP21564496A JPH1065152A JP H1065152 A JPH1065152 A JP H1065152A JP 21564496 A JP21564496 A JP 21564496A JP 21564496 A JP21564496 A JP 21564496A JP H1065152 A JPH1065152 A JP H1065152A
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gate
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the punch-through of boron from a p+ gate in the forming method of a diffused layer of a surface channel type fine semiconductor element and to try to stabilize the threshold. SOLUTION: An oxygen leakage layer 5 is provided at the formation time of a polysilicon film 4 which is to be a gate electrode and then BF2 is implanted, making its peak position on the level lower than the oxygen leakage layer, so as to reduce the fluorine concentration in a gate oxide film 3 by making this oxygen leakage layer 5 segregate the fluorine which has been led in the polysilicon film 4. Through these procedures, the acceleration of the boron diffusion by fluorine in the gate oxide film 3 can be suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関し、特に表面チャネル型MOSトランジスタの
製造方法に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a surface channel type MOS transistor.

【0002】[0002]

【従来の技術】MOSFETの微細化に伴い短チャネル
効果の抑制および駆動力の向上を考慮した場合、表面チ
ャネル型MOS構造が有利とされている。従って、不純
物のドーピング方法としては、ゲート電極とソース/ド
レイン拡散層へイオン注入により同時にドーピングする
方法が一般的である。またゲート酸化膜の膜厚もできる
限り薄く形成することが現在のトレンドであり、特にp
MOSへのイオン注入時にボロンを用いると、チャネリ
ングにより拡散層が深く形成されることの他、ゲート電
極およびゲート酸化膜を突き抜けてチャネル領域までボ
ロンが注入され、しきい値の変動等を起こすことが問題
となっている。このため、分子イオンであるBF2 イオ
ンを用いチャネリングを抑制し、これらの問題を防ぐ方
法が一般的に用いられている。
2. Description of the Related Art A surface channel type MOS structure is considered to be advantageous in consideration of suppression of a short channel effect and improvement of a driving force with miniaturization of a MOSFET. Therefore, as a method of doping impurities, a method of doping simultaneously by ion implantation into the gate electrode and the source / drain diffusion layers is generally used. The current trend is to form the gate oxide film as thin as possible.
If boron is used at the time of ion implantation into the MOS, the diffusion layer is formed deeply by channeling, and boron is implanted into the channel region through the gate electrode and the gate oxide film, causing fluctuations in the threshold value. Is a problem. For this reason, a method is generally used in which channeling is suppressed by using BF2 ions, which are molecular ions, to prevent these problems.

【0003】ところが、BF2 イオン注入時にはボロン
と同時に弗素が導入され、この弗素は熱拡散により酸化
膜中や結晶欠陥に捕獲されやすいという性質がある。ま
た、この弗素イオンが酸化膜中に存在すると、酸化膜中
でのボロンの拡散を促進する作用が現れることが知られ
ている。従って、pMOS形成時のBF2 注入後、活性
化熱処理を行った時に弗素がゲート酸化膜中に大量に存
在すると、ゲート電極中のボロンがゲート酸化膜を通り
抜けてしまう。
However, when BF2 ions are implanted, fluorine is introduced at the same time as boron, and this fluorine has a property of being easily captured in an oxide film or crystal defects by thermal diffusion. It is known that the presence of the fluorine ions in the oxide film has an effect of promoting the diffusion of boron in the oxide film. Therefore, if a large amount of fluorine is present in the gate oxide film during the activation heat treatment after the implantation of BF2 during the formation of the pMOS, boron in the gate electrode will pass through the gate oxide film.

【0004】この問題を抑制する施策として、特開平5
−102067号公報に、ゲート酸化膜中に塩素を導入
することにより、BF2 イオン注入によってドーピング
されたゲート電極中からのボロンの拡散を抑制する方法
が提案されている。この方法では、ゲート酸化膜中での
弗素結合を減らすために塩素を導入し、弗素のボロン拡
散促進を抑制することを目的としている。
As a measure for suppressing this problem, Japanese Patent Application Laid-Open
Japanese Patent Application Laid-Open No. -10-2067 proposes a method of suppressing the diffusion of boron from a gate electrode doped by BF2 ion implantation by introducing chlorine into a gate oxide film. This method aims at suppressing the promotion of boron diffusion of fluorine by introducing chlorine to reduce fluorine bonding in the gate oxide film.

【0005】また、特開平7−122746号公報に
は、BF2 イオン注入時のゲート電極への弗素の侵入を
防ぐために、図5に示すようにイオン注入前にゲート電
極3上に酸化膜8を堆積しておいて、この酸化膜8中に
BF2 イオンの投影飛程をもってくることによって、ゲ
ートポリシリコン3に注入される弗素の濃度を減らすこ
とができる。従って、活性化熱処理時にゲート電極に弗
素が入るのを抑え、しきい値電圧を安定化させる。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-122746 discloses that an oxide film 8 is formed on a gate electrode 3 before ion implantation as shown in FIG. 5 in order to prevent fluorine from entering the gate electrode during BF2 ion implantation. By depositing the BF2 ions within the oxide film 8 after the deposition, the concentration of fluorine implanted into the gate polysilicon 3 can be reduced. Therefore, entry of fluorine into the gate electrode during the activation heat treatment is suppressed, and the threshold voltage is stabilized.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開平
5−102067号公報に示された方法では、ゲート酸
化膜中に塩素を導入しているため塩素自身の固定電荷の
影響により、しきい値の不安定性やゲート酸化膜の信頼
性に悪影響を及ぼす可能性がある。
However, in the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 5-102,067, since chlorine is introduced into the gate oxide film, the threshold voltage is affected by the fixed charge of chlorine itself. Instability and the reliability of the gate oxide film may be adversely affected.

【0007】また、特開平7−122746号公報に示
された方法では、弗素の注入量が減少すると同時にBの
導入量も減少するため、ゲート電極中のボロン濃度が低
くなり、層抵抗の上昇およびゲート電極の空乏化による
駆動力の低下の問題が生じる。また、この問題を回避す
るためにポリシリコンを堆積した直後に、NMOS領域
にはリンを、PMOS領域にはボロンを、それぞれレジ
ストをマスクにしてイオン注入を行うことにより、p+
ゲートへの弗素の侵入を防止すると同時にゲート電極へ
のドーピングを十分に行い低抵抗化を行う手段も述べら
れているが、この低抵抗化注入時のボロンの突き抜けに
関しては述べられていないし、工程数の増加が著しい。
In the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-122746, since the amount of fluorine to be implanted and the amount of B to be introduced are also reduced, the boron concentration in the gate electrode is reduced, and the layer resistance is increased. In addition, a problem of a reduction in driving force due to depletion of the gate electrode occurs. Immediately after polysilicon is deposited to avoid this problem, phosphorus is implanted into the NMOS region, boron is implanted into the PMOS region, and ion implantation is performed using a resist as a mask.
Means for preventing the intrusion of fluorine into the gate and at the same time sufficiently lowering the resistance by sufficiently doping the gate electrode are also described. The number has increased significantly.

【0008】LSIの高速化および低消費電力化を実現
するためには、半導体素子の高性能化が必要となり、M
OS型トランジスタの微細化に伴う短チャネル効果の抑
制のために、表面チャネル型MOSFETを形成しなけ
ればならない。
In order to realize high speed and low power consumption of LSI, it is necessary to improve the performance of semiconductor elements.
In order to suppress the short channel effect accompanying the miniaturization of the OS type transistor, a surface channel type MOSFET must be formed.

【0009】従って、本発明の目的は、p+ ゲート電極
からのボロンの突き抜けを抑制し、動作の安定性や信頼
性を向上させるための、MOS型トランジスタのゲート
電極の形成技術を確立した方法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for establishing a gate electrode forming technique of a MOS transistor for suppressing penetration of boron from a p + gate electrode and improving operation stability and reliability. Is to provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明者は、半導体素子
の製造方法において、半導体基板上に、ゲート酸化膜を
介してゲート電極となるポリシリコンを形成し、BF2
をイオン注入した後の活性化熱処理時に、ゲート酸化膜
中に偏析する弗素の濃度を1E14cm-2以下に抑える
とボロンの突き抜けを低減し、しきい値の変動を抑制で
きることを見出した。以下に課題を解決するための手段
について工程を追って説明する。
According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming polysilicon serving as a gate electrode on a semiconductor substrate via a gate oxide film;
It has been found that when the concentration of fluorine segregated in the gate oxide film is suppressed to 1E14 cm −2 or less at the time of activation heat treatment after ion implantation, boron penetration can be reduced and fluctuation in threshold voltage can be suppressed. Hereinafter, means for solving the problems will be described step by step.

【0011】シリコン半導体を熱酸化してSiO2 膜を
形成する工程と、該SiO2 膜の上にポリシリコン膜を
堆積する工程と、前記ポリシリコン膜中に酸素リーク層
を設ける工程と、前記ポリシリコン膜中にBF2 イオン
を注入する工程と、活性化熱処理によりS/Dおよびゲ
ート電極に注入された該BF2 のボロン活性化を行うこ
とによりpMOSが完成される。前記工程において、B
F2 注入時の弗素のピークを、酸素リーク層の位置より
も浅く形成する工程と、導入した不純物の活性化熱処理
時に、この酸素リーク層および非晶質化層/ポリシリコ
ン界面に形成される結晶欠陥に弗素を偏析させること
で、ゲート酸化膜中に取り込まれる弗素を低く抑える工
程を含んでなる半導体装置の製造方法である。
A step of forming a SiO2 film by thermally oxidizing a silicon semiconductor; a step of depositing a polysilicon film on the SiO2 film; a step of providing an oxygen leak layer in the polysilicon film; A pMOS is completed by performing a step of implanting BF2 ions into the film and activating boron by S / D and the BF2 implanted into the gate electrode by an activation heat treatment. In the step, B
Forming a fluorine peak at a depth shallower than the position of the oxygen leak layer at the time of F2 implantation, and forming a crystal formed at the oxygen leak layer and the amorphous layer / polysilicon interface during the activation heat treatment of the introduced impurities. This is a method for manufacturing a semiconductor device including a step of suppressing fluorine taken in a gate oxide film by segregating fluorine into defects.

【0012】本発明では、ゲート酸化膜中に偏析する弗
素原子を減らすことによって、弗素が原因となるボロン
の拡散促進の影響が低減され、ボロンの突き抜けを抑制
することになる。
In the present invention, by reducing the number of fluorine atoms segregating in the gate oxide film, the effect of promoting the diffusion of boron caused by fluorine is reduced, and the penetration of boron is suppressed.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につき
図面を用いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1は本発明の一実施例を示すプロセス断
面図である。図1(a)は、シリコン基板1の表面に、
選択的にフィールド酸化膜2を形成した後、この基板の
素子形成領域の表面にゲート酸化膜3を形成した構造を
示す。図1(b)はゲート酸化膜上にノンドープのポリ
シリコンからなるゲート電極4を形成するにあたり、ポ
リシリコン膜中に酸素リーク層5を設ける。これはポリ
シリコンの成長中に、酸素ガスを混入させ5nm〜10
nm程度の薄い酸化膜層をポリシリコン膜中に形成させ
る。
FIG. 1 is a process sectional view showing an embodiment of the present invention. FIG. 1A shows that the surface of a silicon substrate 1
This shows a structure in which a field oxide film 2 is selectively formed, and then a gate oxide film 3 is formed on the surface of an element forming region of the substrate. In FIG. 1B, when forming a gate electrode 4 made of non-doped polysilicon on a gate oxide film, an oxygen leak layer 5 is provided in the polysilicon film. This is because oxygen gas is mixed during the growth of polysilicon and the
An oxide film layer as thin as about nm is formed in the polysilicon film.

【0015】図1(c)では、レジストをマスクとして
パターニングを行いゲート電極6を形成し、ゲート側壁
に絶縁膜7を配置した一般的なMOS型構造を示す。こ
のゲート電極をマスクとして、ソース・ドレイン領域お
よびゲート電極へのドーピングのためにBF2 を20k
eV程度のエネルギーで3×1015cm-2注入する
(d)。このとき、BF2 注入時の弗素のピークを酸素
リーク層よりも浅い領域に位置することが重要なため、
予めポリシリコンの成長時に酸素リーク層の位置を規定
しておく。
FIG. 1C shows a general MOS type structure in which a gate electrode 6 is formed by performing patterning using a resist as a mask, and an insulating film 7 is arranged on a gate side wall. Using this gate electrode as a mask, BF2 is doped for 20 k for doping the source / drain region and the gate electrode.
3 × 10 15 cm −2 is implanted with energy of about eV (d). At this time, it is important that the peak of fluorine at the time of BF2 implantation is located in a region shallower than the oxygen leak layer.
The position of the oxygen leak layer is defined in advance during the growth of polysilicon.

【0016】注入した不純物の活性化熱処理は、ランプ
アニールにより高温短時間処理を施す。BF2 イオン注
入直後、および活性化熱処理後のポリシリコン膜中のボ
ロンと弗素のプロファイルを図2(a)(b)にそれぞ
れ示す。イオン注入直後には弗素のピーク(Rp:投影
飛程)は酸素リーク層より表面側に位置し、且つボロン
はイオン注入時のチャネリングを考慮してもゲート酸化
膜を突き抜けないようにポリシリコンの膜厚を150n
mとする。活性化熱処理時には、弗素は酸化膜や結晶欠
陥に捕獲され易いという特性があり、酸素リーク層に大
部分の弗素が偏析され、これより深い位置にあるゲート
酸化膜まで拡散していく弗素原子が減少する。また、酸
化膜中に捕獲された弗素はボロンの拡散を促進する特性
があるため、ボロンは図2(b)に示したようにポリシ
リコン中に一様に分布し、ゲート電極の空乏化は生じな
い。
The heat treatment for activating the implanted impurities is performed at a high temperature for a short time by lamp annealing. FIGS. 2A and 2B show the profiles of boron and fluorine in the polysilicon film immediately after the BF2 ion implantation and after the activation heat treatment, respectively. Immediately after ion implantation, the peak of fluorine (Rp: projection range) is located on the surface side of the oxygen leak layer, and boron does not penetrate through the gate oxide film even if channeling during ion implantation is considered. 150n film thickness
m. At the time of the activation heat treatment, fluorine has a characteristic that it is easily captured by an oxide film or a crystal defect. Decrease. Further, since fluorine trapped in the oxide film has a property of promoting the diffusion of boron, boron is uniformly distributed in polysilicon as shown in FIG. 2B, and depletion of the gate electrode is reduced. Does not occur.

【0017】図3には、ゲート酸化膜中の弗素濃度とフ
ラットバンド電圧(Vfb)のシフト量(ゲートポリシリ
コンに弗素が導入されていないサンプルに対してのシフ
ト量)を示した。この図からゲート酸化膜中の弗素濃度
が1×1014cm-2以下であると、Vfbのシフトはほと
んど起こらないことが分かる。従って本発明ではゲート
酸化膜中の弗素濃度を1×1014cm-2以下に抑えられ
るため、しきい値電圧は安定でばらつきが小さい。
FIG. 3 shows the fluorine concentration in the gate oxide film and the shift amount of the flat band voltage (Vfb) (shift amount for a sample in which no fluorine is introduced into the gate polysilicon). From this figure, it can be seen that when the fluorine concentration in the gate oxide film is 1 × 10 14 cm −2 or less, the Vfb shift hardly occurs. Therefore, in the present invention, since the fluorine concentration in the gate oxide film can be suppressed to 1 × 10 14 cm −2 or less, the threshold voltage is stable and the variation is small.

【0018】第2の実施例について図4を用いて説明す
る。図4は、シリコン基板1の表面に、選択的にフィー
ルド酸化膜2を形成した後、この基板の素子形成領域の
表面にゲート酸化膜3、およびノンドープのポリシリコ
ンからなるゲート電極6を形成した一般的なMOS型構
造を示し、このゲート電極をマスクとして、BF2 を2
0keVのエネルギーで1×1015cm-2イオン注入を
行う。
A second embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 4, after a field oxide film 2 is selectively formed on the surface of a silicon substrate 1, a gate oxide film 3 and a gate electrode 6 made of non-doped polysilicon are formed on the surface of an element forming region of the substrate. This shows a general MOS type structure, and BF2 is 2
1.times.10@15 cm @ -2 ion implantation is performed at an energy of 0 keV.

【0019】次に、ポリシリコン中に注入された弗素濃
度を減らす目的で、600℃程度で5時間の熱処理を行
うことにより、拡散層に注入されたボロンが増速拡散せ
ず、且つ注入された弗素は外方拡散する。この熱処理時
には、ゲートポリシリコンの表面は膜で覆われていない
ことが条件である。前記工程により、弗素濃度は注入直
後の1/3以下に減少する。続けて活性化アニールとし
て、ランプアニールにより高温短時間アニールを行う。
このときポリシリコン膜中での弗素濃度が減少している
ため、ゲート酸化膜付近に偏析する弗素の濃度が1×1
014cm-2以下に減少し、ゲート酸化膜中でのボロンの
増速拡散が促進されることがなく、ボロンの突き抜けを
抑制できる。
Next, in order to reduce the concentration of fluorine implanted in the polysilicon, a heat treatment is performed at about 600 ° C. for 5 hours, so that the boron implanted in the diffusion layer is not acceleratedly diffused and implanted. The fluorine diffuses out. At the time of this heat treatment, the condition is that the surface of the gate polysilicon is not covered with the film. By the above process, the fluorine concentration is reduced to 1/3 or less immediately after the implantation. Subsequently, high-temperature short-time annealing is performed by lamp annealing as activation annealing.
At this time, since the fluorine concentration in the polysilicon film has decreased, the concentration of fluorine segregated in the vicinity of the gate oxide film is 1 × 1.
014 cm -2 or less, and the accelerated diffusion of boron in the gate oxide film is not promoted, so that the penetration of boron can be suppressed.

【0020】第3の実施例は第2の実施例と同様に、シ
リコン基板1の表面に、選択的にフィールド酸化膜2を
形成した後、この基板の素子形成領域の表面にゲート酸
化膜3、およびノンドープのポリシリコンからなるゲー
ト電極4を形成した一般的なMOS型構造を形成する。
このゲート電極をマスクとして、BF2 を5keV以下
のエネルギーで3×1015cm-2イオン注入を行う。イ
オン注入時の拡散層とゲートポリシリコンの表面の保護
酸化膜は被覆せず、注入後にキャップとなるシリコン酸
化膜あるいは窒化膜で表面を覆う。これは、活性化熱処
理時にボロンの外方拡散を防ぐためのもので、注入エネ
ルギーが低い場合、不純物は大部分が最表面に分布して
おり、注入欠陥も小さく表面部分にしか形成されないた
め、キャップ膜がないと外方拡散が生じやすい。ボロン
が外方拡散してしまうと、拡散層およびゲートポリシリ
コンの不純物濃度が減少し、層抵抗が上昇し駆動力の低
下が生じる。ゲートポリシリコン中の弗素は、表面の酸
化膜部分にその大半が偏析し、ゲート酸化膜中に偏析す
る弗素を1×1014cm-2以下に低減できるため、ボロ
ンの突き抜けが抑制される。本実施例においては、ゲー
ト酸化膜のボロンの突き抜けが抑制されると同時に、ソ
ース・ドレイン拡散層が極めて浅く形成できるため、短
チャネル効果が抑制された高性能なpMOSが形成でき
る。
In the third embodiment, similarly to the second embodiment, a field oxide film 2 is selectively formed on the surface of a silicon substrate 1 and then a gate oxide film 3 is formed on the surface of an element formation region of the substrate. And a general MOS type structure in which a gate electrode 4 made of non-doped polysilicon is formed.
Using this gate electrode as a mask, BF2 ions are implanted at 3 * 10 <15> cm <-2> at an energy of 5 keV or less. The diffusion layer during ion implantation and the protective oxide film on the surface of the gate polysilicon are not covered, but the surface is covered with a silicon oxide film or a nitride film serving as a cap after the implantation. This is to prevent the outward diffusion of boron during the activation heat treatment.If the implantation energy is low, most of the impurities are distributed on the outermost surface, and the implantation defects are small and formed only on the surface. Without a cap film, outward diffusion is likely to occur. If boron diffuses outward, the impurity concentration of the diffusion layer and the gate polysilicon decreases, the layer resistance increases, and the driving force decreases. Most of the fluorine in the gate polysilicon is segregated in the oxide film portion on the surface, and the fluorine segregated in the gate oxide film can be reduced to 1 × 10 14 cm −2 or less, so that penetration of boron is suppressed. In this embodiment, since the penetration of boron from the gate oxide film is suppressed and the source / drain diffusion layers can be formed extremely shallow, a high-performance pMOS in which the short channel effect is suppressed can be formed.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上のような製造方法で作製したトラン
ジスタは、ゲート酸化膜近傍に偏析する弗素の濃度をコ
ントロールし、ゲート酸化膜中でのボロンの増速拡散を
抑制することができるため、しきい値の変動を防ぎ安定
したデバイス動作が得られるのに加え、長期信頼性に関
しても効果が得られる。
According to the transistor manufactured by the above-described manufacturing method, the concentration of fluorine segregated in the vicinity of the gate oxide film can be controlled and the enhanced diffusion of boron in the gate oxide film can be suppressed. In addition to preventing fluctuation of the threshold value and obtaining stable device operation, an effect is also obtained regarding long-term reliability.

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

【図1】本発明の第1実施例を示す工程断面図。FIG. 1 is a process sectional view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のp型ポリシリコンゲートのボロンと弗素
の深さ方向の濃度プロファイル。
FIG. 2 shows a concentration profile of boron and fluorine in the depth direction of the p-type polysilicon gate of FIG.

【図3】図1のゲート酸化膜中の弗素濃度とMOS容量
特性との関係図。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a fluorine concentration in a gate oxide film of FIG. 1 and MOS capacitance characteristics.

【図4】本発明の第2実施例を示す断面図。FIG. 4 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention.

【図5】従来例の工程断面図。FIG. 5 is a process sectional view of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 Si基板、 2 フィールド酸化膜 3 ゲート酸化膜 4 ポリシリコン膜 5 酸素リーク層 6 ゲート電極 7 ゲート側壁 8 BF2 注入領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Si substrate, 2 field oxide film 3 gate oxide film 4 polysilicon film 5 oxygen leak layer 6 gate electrode 7 gate side wall 8 BF2 injection region

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に、ゲート酸化膜を介して
ゲート電極を形成し、前記ゲート電極にBF2 のイオン
を注入することを特徴とする半導体装置の製造方法。
1. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a gate electrode on a semiconductor substrate via a gate oxide film; and implanting BF2 ions into the gate electrode.
【請求項2】 前記ゲート絶縁膜中の弗素濃度が1×1
014cm-2以下であることを特徴とする請求項1記載の
半導体装置の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the concentration of fluorine in the gate insulating film is 1 × 1.
2. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the thickness is not more than 014 cm @ -2.
【請求項3】 前記ゲート電極をポリシリコンで構成
し、このポリシリコンの形成時に酸素リーク層を設ける
ことを特徴とする請求項1又は2記載の半導体装置の製
造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the gate electrode is made of polysilicon, and an oxygen leak layer is provided when the polysilicon is formed.
【請求項4】 前記ゲート電極としてのポリシリコンへ
のドーピングのためのBF2 イオンの注入時に、弗素の
ピーク位置を前記酸素リーク層よりも浅く形成すること
を特徴とする請求項3記載の半導体装置の製造方法。
4. The semiconductor device according to claim 3, wherein a peak position of fluorine is formed shallower than said oxygen leak layer when implanting BF2 ions for doping polysilicon as said gate electrode. Manufacturing method.
【請求項5】 前記BF2 イオンの注入後の活性化熱処
理時に、前記酸素リーク層に弗素を捕獲させることによ
り、前記ゲート酸化膜への弗素の拡散を防ぐことを特徴
とする請求項3記載の半導体装置の製造方法。
5. The method according to claim 3, wherein during the activation heat treatment after the implantation of the BF2 ions, fluorine is trapped in the oxygen leak layer to prevent diffusion of fluorine into the gate oxide film. A method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項6】 前記ゲート電極に前記BF2 イオンを注
入した後、熱処理工程を600〜700℃の低温長時間
アニールで行い弗素を外方拡散させ、続けて高温短時間
アニールによる不純物活性化時に前記ゲート絶縁膜中に
偏析する弗素濃度を減少させることを特徴とする請求項
1記載の半導体装置の製造方法。
6. After the BF2 ions are implanted into the gate electrode, a heat treatment step is performed by annealing at a low temperature for a long time at 600 to 700.degree. C. to diffuse fluorine outward. 2. The method according to claim 1, wherein the concentration of fluorine segregated in the gate insulating film is reduced.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11163345A (en) * 1997-09-29 1999-06-18 Matsushita Electron Corp Manufacture of semiconductor device
JP2004311585A (en) * 2003-04-03 2004-11-04 Toshiba Corp Method of manufacturing semiconductor device
KR100587050B1 (en) * 2000-06-29 2006-06-07 주식회사 하이닉스반도체 Method for manufacturing semiconductor device
JP2008515240A (en) * 2004-10-01 2008-05-08 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション Gate stack

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11163345A (en) * 1997-09-29 1999-06-18 Matsushita Electron Corp Manufacture of semiconductor device
KR100587050B1 (en) * 2000-06-29 2006-06-07 주식회사 하이닉스반도체 Method for manufacturing semiconductor device
JP2004311585A (en) * 2003-04-03 2004-11-04 Toshiba Corp Method of manufacturing semiconductor device
USRE43229E1 (en) 2003-04-03 2012-03-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for manufacturing semiconductor device, including multiple heat treatment
USRE43521E1 (en) 2003-04-03 2012-07-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for manufacturing semiconductor device, including multiple heat treatment
JP2008515240A (en) * 2004-10-01 2008-05-08 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション Gate stack

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