JPH11135786A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH11135786A
JPH11135786A JP9301278A JP30127897A JPH11135786A JP H11135786 A JPH11135786 A JP H11135786A JP 9301278 A JP9301278 A JP 9301278A JP 30127897 A JP30127897 A JP 30127897A JP H11135786 A JPH11135786 A JP H11135786A
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JP
Japan
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concentration diffusion
oxide film
film
diffusion layers
diffusion region
Prior art date
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Pending
Application number
JP9301278A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshimitsu Taniguchi
敏光 谷口
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンタクト開口のマスクパターンの位置合わ
せが容易で、且つドレイン拡散領域の接合容量を低減す
ることができるLDDトランジスタの製造方法を提供す
る。 【解決手段】 ゲート電極14に対してセルフアライン
で浅く低濃度の一導電型の拡散領域12a,13aを形
成し、ゲート電極14の側面に側壁酸化膜15を設け、
側壁酸化膜15に対して深く高濃度の同一導電型の拡散
領域12b,13bを形成するLDDトランジスタの製
造方法において、拡散領域を形成した後に、基板全面に
窒化膜23を被着し、更に基板表面を平坦化する層間膜
19を被着し、層間膜19にコンタクト開口を側壁酸化
膜15又はゲート電極14上に跨るように形成し、層間
膜19の開口19aを介して窒化膜23を異方性エッチ
ングにより除去し、側壁酸化膜15に対してセルフアラ
インで高濃度の拡散領域よりも深く同一導電型の低濃度
の拡散領域12c,13cを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造方
法に係り、特にLDD(Lightly Doped Drain)トランジ
スタを含むMOSLSIの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のLDDトランジスタの構造を図1
1に示す。LDDトランジスタは、ゲート電極14に隣
接してPウェル11内にN型のソース・ドレイン拡散領
域12,13を備える。ここでソース・ドレイン拡散領
域12,13は、ゲート電極14をマスクとしてセルフ
アラインで形成される低濃度(N−)型の浅い拡散層1
2a,13aと、ゲート電極の両側に設けられた側壁酸
化膜15をマスクとしてセルフアラインで形成される高
濃度(N+)型の深い拡散層12b,13bと、コンタ
クト開口19aをマスクとしてイオン注入により深く形
成された低濃度(N−)型の深い拡散層12cとから構
成されている。
【0003】ゲート電極14は、ゲート絶縁膜14a
と、多結晶シリコン層14bと、タングステンシリサイ
ド(WSi)層14cとから構成されている。側壁酸化
膜15は、ゲート電極14の側面に酸化膜の異方性エッ
チングにより設けられたゲート電極14の側面を被覆す
る絶縁膜である。酸化膜18はLOCOS法により形成
された厚いフィールド酸化膜であり、層間膜19はソー
ス電極16及びドレイン電極17とゲート電極14とを
絶縁分離すると共に、表面の平坦化を兼ねたBPSG膜
である。
【0004】LDDトランジスタは、サブミクロンオー
ダの短チャンネルのゲート長を有する高速動作に好適な
トランジスタであり、その短チャネル化の要請から拡散
層はゲート電極14に対してセルフアラインで形成され
た低濃度の浅い拡散層12a,13aと、ゲート電極直
下から離れてソース・ドレイン電極16,17とオーミ
ック接触をとる深い高濃度の拡散層12b,13bとの
2層構造になっている。そして、ゲート電極14に閾値
以上の電圧を印加することで、ソース・ドレイン拡散領
域12,13間にチャネルが形成されることで高速のO
N/OFF動作をする。
【0005】ここで深い位置にある低濃度拡散層12
c,13cは、高濃度拡散層12b,13bとPウェル
11のPN接合で形成される接合容量を低減するための
拡散層であり、Pウェル11とPN接合を形成するN型
拡散層の濃度を下げることによりこの接合容量を低減し
ようとするものである。特にソース拡散領域12は通
常、接地電位に固定されるのでその接合容量は問題とな
らないが、ドレイン拡散領域13は接地電位と電源電位
VDD間で電位が変動するため、その接合容量は充放電
時間に直接関係するので高速化の観点から問題となる。
【0006】図9及び図10は従来のこの低濃度拡散層
12c,13cの形成方法を示す。図9に示すように、
LOCOS酸化膜18、ゲート電極14、側壁酸化膜1
5、低濃度拡散層12a,13a、高濃度拡散層12
b,13bを形成した後に、酸化膜20を被着し、更に
表面の平坦化を兼ねたBPSGからなる層間膜19を被
着する。次にこの平坦化された層間膜19上にホトレジ
スト21を塗布して、コンタクトマスクによりコンタク
トパターンの位置合わせを行った後に、露光、現像によ
りホトレジストに開口部21aを形成する。更にホトレ
ジストの開口部21aからエッチングにより層間膜19
及び酸化膜20にコンタクト開口19aを形成する。そ
してホトレジストの開口21a及び層間膜19及び酸化
膜20の開口19aを通してイオン注入することによ
り、接合容量低減用の深い低濃度拡散層12c,13c
を形成する。この段階を図10に示す。更に、アニール
によりイオン注入をした不純物を活性化して、更にアル
ミ膜を被着してからパターニングすることで、図11に
示す従来の構造のLDDトランジスタが完成する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この深
い低濃度拡散層12c,13cは、コンタクト開口19
aを通してイオン注入により形成されており、コンタク
ト開口19aはコンタクトマスクパターンの位置あわせ
により位置決めされている。ところで、このコンタクト
開口のためのマスクパターンは、この開口に配置される
ソース・ドレイン電極16,17とゲート電極14との
接触を防止するために、ゲート電極14から十分な位置
あわせマージンCを見込んで離隔して設けられていた
(図10参照)。このため、高濃度拡散層12b,13
bの面積に対して、低濃度拡散層12c,13cがカバ
ーしない部分Lが生じてしまう(図10参照)。従っ
て、この部分Lでは高濃度拡散層12b,13bが直接
比較的濃度の高いPウェルと接合を形成するために、こ
の部分での接合容量が大きくなってしまうという問題が
あった。
【0008】本発明は上述した事情に鑑みて為されたも
ので、コンタクト開口のマスクパターンの位置合わせが
容易で、且つドレイン拡散領域の接合容量を低減するこ
とができるLDDトランジスタの製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、ゲート電極に対してセルフアラインで浅く低
濃度の一導電型の拡散領域を形成し、前記ゲート電極の
側面に側壁酸化膜を設け、該側壁酸化膜に対して深く高
濃度の同一導電型の拡散領域を形成するLLDトランジ
スタの製造方法において、前記拡散領域を形成した後
に、基板全面に窒化膜を被着し、更に基板表面を平坦化
する層間膜を被着し、前記層間膜にコンタクト開口を前
記側壁酸化膜又はゲート電極上に跨るように形成し、該
層間膜の開口を介して前記窒化膜を異方性エッチングに
より除去し、前記側壁酸化膜に対してセルフアラインで
前記高濃度の拡散領域よりも深く前記導電型の低濃度の
拡散領域を形成することを特徴とする。
【0010】上述した本発明によれば、層間膜のコンタ
クト開口を側壁酸化膜又はゲート電極上に跨るように形
成したので、コンタクトパターンの位置合わせ精度が不
要となり、その製造を容易なものとすることができる。
又、深い低濃度拡散層をゲート電極近傍の側壁酸化膜に
対してセルフアラインで形成できるので、高濃度拡散層
のほぼ全面に接合容量低減用の深い低濃度拡散層を形成
することができ、これにより少なくとも、ドレイン領域
の接合容量を低減できる。従って、LDDトランジスタ
の高速化が可能である。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図1乃至図8を参照しながら説明する。尚、図9乃至
図11に示す従来の構造と同一部分には同一の符号を付
して説明する。
【0012】図1は本発明の第1実施形態のLDDトラ
ンジスタの構造を示す。この実施の形態においては、コ
ンタクト開口は側壁酸化膜15上に跨るように形成され
ている。従って、接合容量低減用の低濃度(N−型)拡
散層12c,13cは側壁酸化膜15に対してセルフア
ラインでイオン注入により形成される。このため低濃度
拡散層12c,13cは、側壁酸化膜15により同様に
セルフアラインで形成された高濃度拡散層12b,13
bと、略同一面積に形成される。
【0013】それ故、高濃度拡散層12b,13bは、
その下面が深い低濃度拡散層12c,13cに完全に覆
われることになる。このためN型ソース・ドレイン領域
12,13とPウェル11との間で形成される接合容量
は、低濃度拡散層12c,13cの不純物濃度で主とし
て決定される。それ故、従来技術のような高濃度拡散層
12b,13bが直接Pウェル11と接合する部分が無
くなるので、その接合容量を大幅に低減することができ
る。尚、接合容量低減用の深い低濃度拡散層12c,1
3cを側壁酸化膜15をマスクとして、セルフアライン
で形成するという点を除いて、その他の構成は従来の技
術と同様である。
【0014】図2は本発明の第2実施形態のLDDトラ
ンジスタの構造を示す。この実施の形態においては、ド
レイン側の拡散領域13のみを第1実施形態と同様に層
間膜19のコンタクト開口19aを側壁酸化膜15又は
ゲート電極14上に跨るように開口し、接合容量低減用
の深い低濃度拡散層13cを側壁酸化膜15に対してセ
ルフアラインで形成している。これに対してソース側の
拡散領域12では、従来の技術で示したのと同様の構造
となっている。
【0015】係るコンタクト開口の配置によれば、ゲー
ト電極上でのソース電極16とドレイン電極17との間
隔が広がり、この間の間隔が狭くなることによるリーク
電流の発生等の問題が防止される。上述したように、ソ
ース拡散領域12は通常接地電位で用いられるので接合
容量が多少あってもトランジスタの動作速度に及ぼす影
響は少ない。このため、この実施形態によればドレイン
拡散領域側の接合容量の低減による高速化を図りつつ、
且つ図1に示す実施形態によるドレイン電極上でのソー
ス・ドレイン電極16,17間が狭くなるという問題を
解消することができる。
【0016】図3乃至図8は、本発明の第1実施形態の
LDDトランジスタの製造工程を示す。図3は、LDD
トランジスタの層間膜の形成の前の段階を示す。即ち、
まず半導体基板にPウェル11を形成し、トランジスタ
のセル部分を除いてLOCOS法により厚いフィールド
酸化膜18を形成する。そしてセル部分に薄い酸化膜で
あるゲート絶縁膜14aを形成し、多結晶シリコン膜1
4bを形成し、タングステンシリサイド(WSi)層1
4cを形成し、エッチングによりゲート電極14を形成
する。そして、ゲート電極14に対してセルフアライン
で低濃度拡散層12a,13aを形成する。次に基板全
面に厚い酸化膜を被着して、異方性エッチングによりゲ
ート電極14の側面に側壁酸化膜15を形成する。そし
て側壁酸化膜15に対してセルフアラインで高濃度N+
拡散層12b,13bを形成する。
【0017】次に図4に示すように、基板全面に窒化膜
23を500Å〜1000Å程度被着する。そして表面
の平坦化を兼ねて厚いBPSG膜である層間膜19を被
着する。
【0018】次に図5に示すように、平坦な表面を有す
る層間膜19上にホトレジスト膜21を被着し、コンタ
クトマスクによりコンタクト開口21aを形成する。こ
のコンタクト開口は、側壁酸化膜15又はゲート電極1
4上に跨って形成される。そしてレジスト膜の開口21
aからエッチングにより層間膜19のコンタクト開口1
9aを形成する。この層間膜19のエッチングに際し
て、窒化膜23がエッチストッパの役割を果たす。従っ
て、層間膜19の開口19aは、その表面に窒化膜23
が露出した状態で、エッチングが終了する。
【0019】次に図6に示すように、異方性エッチング
によりコンタクト開口19a内に露出した窒化膜23を
除去する。異方性エッチングであるため、側壁酸化膜1
5の側面に窒化膜23aがこれを被覆するように形成さ
れる。次に図7に示すように、コンタクト開口19aを
通して高濃度拡散層12b,13bの下面に接合容量低
減用の低濃度拡散層12c,13cを側壁酸化膜15に
対してセルフアラインで形成する。低濃度拡散層12
c,13cは側壁酸化膜15に対してセルフアラインで
イオン注入により形成されるため、その拡散領域は高濃
度拡散層12b,13bと略同一となる。従って、ソー
ス・ドレイン拡散領域12,13の下面が低濃度拡散層
12c,13cとPウェル11との接合面となり、その
接合容量が低減される。
【0020】図8はホトレジスト膜21を除去した段階
を示す。そしてアニール処理を行い、アルミ膜を被着し
てホトリソグラフィによりソース電極16、ドレイン電
極17等の電極配線パターンを形成する。これにより図
1に示す構造のLDDトランジスタが完成する。
【0021】尚、図2に示す本発明の第2実施形態のL
DDトランジスタについても、コンタクトパターンのソ
ース拡散領域側のみを従来の技術における配置と同様に
することで、上述した製造工程が同様に適用可能であ
る。このように本発明の趣旨を逸脱することなく、種々
の変形実施例が可能である。
【0022】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
少なくともドレイン領域側のコンタクト開口を側壁酸化
膜又はゲート電極上に跨って開口することで、接合容量
低減用の低濃度拡散層を側壁酸化膜に対してセルフアラ
インで形成することができる。これにより、コンタクト
パターンのマスク合わせ精度が要求されなくなり、LD
Dトランジスタの製造が容易となる。また、高濃度拡散
層の下面全面に低濃度拡散層を設けることができるの
で、接合容量を低減し、LDDトランジスタを高速化す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態のLDDトランジスタの
構造を示す断面図。
【図2】本発明の第2実施形態のLDDトランジスタの
構造を示す断面図。
【図3】図1に示すLDDトランジスタの製造工程を示
す断面図。
【図4】図1に示すLDDトランジスタの製造工程を示
す断面図。
【図5】図1に示すLDDトランジスタの製造工程を示
す断面図。
【図6】図1に示すLDDトランジスタの製造工程を示
す断面図。
【図7】図1に示すLDDトランジスタの製造工程を示
す断面図。
【図8】図1に示すLDDトランジスタの製造工程を示
す断面図。
【図9】従来のLDDトランジスタの製造工程を示す断
面図。
【図10】従来のLDDトランジスタの製造工程を示す
断面図。
【図11】従来のLDDトランジスタの構造を示す断面
図。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゲート電極に対してセルフアラインで浅
    く低濃度の一導電型の拡散領域を形成し、前記ゲート電
    極の側面に側壁酸化膜を設け、該側壁酸化膜に対して深
    く高濃度の同一導電型の拡散領域を形成するLLDトラ
    ンジスタの製造方法において、 前記拡散領域を形成した後に、基板全面に窒化膜を被着
    し、更に基板表面を平坦化する層間膜を被着し、前記層
    間膜にコンタクト開口を前記側壁酸化膜又はゲート電極
    上に跨るように形成し、該層間膜の開口を介して前記窒
    化膜を異方性エッチングにより除去し、前記側壁酸化膜
    に対してセルフアラインで前記高濃度の拡散領域よりも
    深く前記導電型の低濃度の拡散領域を形成することを特
    徴とする半導体装置の製造方法。
JP9301278A 1997-10-31 1997-10-31 半導体装置の製造方法 Pending JPH11135786A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003526943A (ja) * 2000-03-13 2003-09-09 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 深い接合を有するソース/ドレイン領域を形成する方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003526943A (ja) * 2000-03-13 2003-09-09 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 深い接合を有するソース/ドレイン領域を形成する方法
JP4889901B2 (ja) * 2000-03-13 2012-03-07 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 深い接合を有するソース/ドレイン領域を形成する方法

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