JPH113996A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JPH113996A
JPH113996A JP9167953A JP16795397A JPH113996A JP H113996 A JPH113996 A JP H113996A JP 9167953 A JP9167953 A JP 9167953A JP 16795397 A JP16795397 A JP 16795397A JP H113996 A JPH113996 A JP H113996A
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JP
Japan
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semiconductor substrate
impurity
conductivity type
channel
forming
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Withdrawn
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JP9167953A
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Japanese (ja)
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Kazuhisa Sasaki
和久 佐々木
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/10Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/1025Channel region of field-effect devices
    • H01L29/1029Channel region of field-effect devices of field-effect transistors
    • H01L29/1033Channel region of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate, e.g. characterised by the length, the width, the geometric contour or the doping structure

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the short channel effect of a P-channel transistor having a buried channel, by a method wherein a semiconductor device is formed into a constitution, wherein the surface layer of a semiconductor substrate which is located under and electrode comprises a second nitrogen-containing impurity diffused layer containing first conductivity type impurities higher than that of impurities being contained in the substrate. SOLUTION: The threshold voltage of a P-channel transistor is controlled, and boron ions are implanted in the entire surface of the surface layer is a semiconductor substrate 1 at a prescribed dose via a sacrifice oxide film 6 to form a boron-containing impurity diffused layer 8 in the surface layer in the substrate 1. As a result, the junction depth between the surface layer and the layer 8 can be made shallow in comparison with the case where nitrogen ions are not implanted in the region to be formed with a buried channel of the transistor. That is, in the P-channel transistor to be formed with the buried channel, and the short channel effect of the transistor can be reduced by making shallow the channel region, resulting in the good electrical characteristics of the transistor.

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及びその
製造方法に関し、特に、Pチャンネル型MOSFET、Nチャ
ンネル型MOSFETともにゲート電極として共通のN型ポリ
シリコンゲート電極を使用するCMOS半導体装置の製造方
法に関わるものである。
The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly to a method of manufacturing a CMOS semiconductor device using a common N-type polysilicon gate electrode as a gate electrode for both a P-channel MOSFET and an N-channel MOSFET. It is related to.

【0002】[0002]

【従来の技術】通常、CMOS半導体装置では、Pチャンネ
ル型MOSFETとNチャンネル型MOSFETにはゲート電極とし
て共通にN型ポリシリコンゲート電極を使用している。
この場合、N型基板上にPチャンネル型MOSFETをつくる
と、N型基板とN型ポリシリコンゲート電極との仕事関
数差が小さくなるため、閾値は負の方向に大きくなる。
2. Description of the Related Art In a CMOS semiconductor device, an N-type polysilicon gate electrode is commonly used as a gate electrode for a P-channel MOSFET and an N-channel MOSFET.
In this case, when a P-channel MOSFET is formed on an N-type substrate, the work function difference between the N-type substrate and the N-type polysilicon gate electrode is reduced, and the threshold value increases in the negative direction.

【0003】このため、Pチャンネル型MOSFETの閾値を
Nチャンネル型MOSFETの閾値の絶対値と同等にするに
は、基板表面を基板と逆の導電型の不純物をイオン打ち
込みして閾値の絶対値を小さくする必要がある。その結
果、N型ポリシリコンゲート電極を電極としたPチャン
ネル型MOSFETではチャネル領域に非常に浅いp−n接合
が形成され、チャネルが基板表面ではなく基板内部に埋
め込まれた埋め込みチャネルとなる。
For this reason, in order to make the threshold value of the P-channel type MOSFET equal to the absolute value of the threshold value of the N-channel type MOSFET, the substrate surface is ion-implanted with an impurity of a conductivity type opposite to that of the substrate to reduce the absolute value of the threshold value. Need to be smaller. As a result, in a P-channel MOSFET using an N-type polysilicon gate electrode as an electrode, a very shallow pn junction is formed in the channel region, and the channel becomes a buried channel in which the channel is buried not in the substrate surface but inside the substrate.

【0004】この埋め込みチャネル型デバイスは、表面
チャネル型デバイスと比較して、キャリアの移動度が大
きくなるという長所がある反面、ショートチャネル効果
が生じやすいという大きな欠点がある。
The buried channel type device has an advantage that the mobility of carriers is larger than that of a surface channel type device, but has a serious disadvantage that a short channel effect is easily generated.

【0005】この問題を解決するため、特開平7-161978
号公報では絶縁膜中に不純物をイオン注入し、その絶縁
膜からの熱拡散で半導体基板への不純物導入を行うこと
で、埋め込みチャネル領域を半導体基板表面の付近の浅
いところに形成する。こうすることで、埋め込みチャネ
ルを有するP型トランジスタのショートチャネル効果を
低減する方法を提案している。
In order to solve this problem, Japanese Patent Laid-Open No. 7-161978
In the publication, an impurity is ion-implanted into an insulating film, and the impurity is introduced into the semiconductor substrate by thermal diffusion from the insulating film, whereby a buried channel region is formed at a shallow location near the surface of the semiconductor substrate. By doing so, a method for reducing the short channel effect of a P-type transistor having a buried channel has been proposed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】特開平7-161978号公報
では、15〜30nmの絶縁膜中に濃度のピークを持つように
イオン注入するが、15〜30nmの絶縁膜中に制御性よくイ
オン注入することが困難であり、また絶縁膜が製造バラ
ツキにより膜厚がウェハー面内やロット間でバラつくこ
とで、半導体基板中に導入される不純物の濃度がバラつ
くことになり、半導体素子の特性のバラツキを増大させ
るという問題点がある。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-161978, ions are implanted so as to have a concentration peak in an insulating film of 15 to 30 nm. It is difficult to perform the implantation, and the thickness of the insulating film varies between wafer surfaces or between lots due to manufacturing variations, resulting in a variation in the concentration of impurities introduced into the semiconductor substrate. There is a problem that the variation in characteristics is increased.

【0007】本発明では、半導体素子の特性のバラツキ
を増大させることなく埋め込みチャネルを有するP型ト
ランジスタのショートチャネル効果を低減する製造方法
を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a manufacturing method for reducing the short channel effect of a P-type transistor having a buried channel without increasing the variation in the characteristics of a semiconductor device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明においては以下のようにする。半導体基板上
にトランジスタの閾値電圧を制御するため、及びP型ト
ランジスタの埋め込みチャネルを形成するためにB(ボ
ロン)等の不純物をイオン注入するが、このイオン注入
を行う前に半導体基板上に窒素をイオン注入し、基板表
面をアモルファス化させておく。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is as follows. Impurities such as B (boron) are ion-implanted on the semiconductor substrate to control the threshold voltage of the transistor and to form a buried channel of the P-type transistor. Before the ion implantation, nitrogen is implanted on the semiconductor substrate. Is ion-implanted to make the substrate surface amorphous.

【0009】また、本発明の半導体装置の特徴とすると
ころは、P型又はN型のどちらか一方の不純物を含有す
る第1の導電型の半導体基板上に絶縁膜を介して形成さ
れた電極と、前記電極の両側の前記半導体基板に前記第
1の導電型とは逆導電型の不純物を含有する一対の第1
の不純物拡散層とを具備する半導体装置において、前記
電極の下の半導体基板の表層が、前記半導体基板に含有
する不純物の濃度よりも高濃度な第1の導電型の不純物
を含有する第2の不純物拡散層を有し、且つ、前記第2
の不純物拡散層中に窒素が混在することを特徴としてい
る。
The semiconductor device of the present invention is characterized in that an electrode formed on a first conductivity type semiconductor substrate containing either a P-type or an N-type impurity via an insulating film. And a pair of first and second impurities containing impurities of a conductivity type opposite to the first conductivity type in the semiconductor substrate on both sides of the electrode.
A surface layer of the semiconductor substrate below the electrode, wherein the surface layer of the semiconductor substrate below the electrode contains an impurity of the first conductivity type higher in concentration than the impurity contained in the semiconductor substrate. An impurity diffusion layer;
Is characterized in that nitrogen is mixed in the impurity diffusion layer.

【0010】また、本発明の半導体装置の製造方法の特
徴とするところは、イオン注入法により、第1の導電型
の不純物を含有する半導体基板の表層に窒素イオンを導
入すると共に、前記半導体基板の表層に前記第1の導電
型の不純物を導入する工程と、前記窒素と前記不純物と
が導入された半導体基板上に熱酸化膜を形成する工程と
を具備することを特徴としている。
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is characterized in that nitrogen ions are introduced into a surface layer of a semiconductor substrate containing impurities of a first conductivity type by ion implantation, And a step of forming a thermal oxide film on the semiconductor substrate into which the nitrogen and the impurities have been introduced.

【0011】また、本発明の他の特徴とするところは、
第1の導電型の不純物を含有する半導体基板の表層に窒
素をイオン注入し、前記半導体基板の表面をアモルファ
ス化させると共に、前記半導体基板より高い不純物の濃
度を有する前記第1の導電型の不純物を含有する第1の
不純物拡散層を前記半導体基板の表層に形成する第1の
工程と、前記半導体基板上にゲート酸化膜を形成した
後、前記ゲート酸化膜上に第1の導電型の不純物を含有
する珪素膜からなるゲート電極を形成する第2の工程
と、前記ゲート電極の両側の前記半導体基板に第2の導
電型の不純物を含有する一対の第2の不純物拡散層を形
成する第3の工程とを具備することを特徴としている。
Another feature of the present invention is that
Nitrogen is ion-implanted into a surface layer of the semiconductor substrate containing the first conductivity type impurity to make the surface of the semiconductor substrate amorphous, and the first conductivity type impurity having a higher impurity concentration than the semiconductor substrate. A first step of forming a first impurity diffusion layer containing at least one surface layer of the semiconductor substrate, and forming a gate oxide film on the semiconductor substrate, and then forming a first conductivity type impurity on the gate oxide film. A second step of forming a gate electrode made of a silicon film containing, and forming a pair of second impurity diffusion layers containing a second conductivity type impurity in the semiconductor substrate on both sides of the gate electrode. 3 is provided.

【0012】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、前記熱酸化膜上に導電性となり得る薄膜を形成する
工程と、前記薄膜を電極形状にパターニングする工程
と、前記電極パターンが形成されていない前記半導体基
板の表層に前記不純物とは逆導電型の不純物を形成する
工程とを具備することを特徴としている。
Another feature of the present invention is that a step of forming a thin film that can be conductive on the thermal oxide film, a step of patterning the thin film into an electrode shape, and a step of forming the electrode pattern are performed. Forming an impurity of a conductivity type opposite to that of the impurity in a surface layer of the semiconductor substrate which is not provided.

【0013】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、前記第1の導電型の不純物が、N型不純物かP型不
純物のどちらか一方の不純物であることを特徴としてい
る。
Another feature of the present invention is that the first conductivity type impurity is one of an N-type impurity and a P-type impurity.

【0014】[0014]

【作用】本発明によれば、半導体基板上に窒素をイオン
注入して基板表面をアモルファス化させるため、その後
にトランジスタの閾値電圧を制御、及びP型トランジス
タの埋め込みチャネルを形成するために注入される不純
物イオンは基板表面に留まる。そのため、Pチャンネル
型トランジスタの埋め込みチャネルが形成される領域を
窒素イオンを注入しないときと比較して浅くすることが
できるため、ショートチャネル効果を抑制することがで
き、良好な半導体素子を形成することが可能となる。
According to the present invention, nitrogen is ion-implanted into a semiconductor substrate to amorphize the substrate surface, and thereafter, is implanted to control the threshold voltage of the transistor and to form a buried channel of a P-type transistor. Impurity ions remain on the substrate surface. Therefore, the region where the buried channel of the P-channel transistor is formed can be made shallower than when nitrogen ions are not implanted, so that the short channel effect can be suppressed and a favorable semiconductor element can be formed. Becomes possible.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき図面を使用し
て説明する。図1及び図2は、本発明による半導体装置
の製造工程フローを示す断面図である。まず、図1
(a)に示すように、10Ω/cm2程度の比抵抗のp型半導
体基板1に、1.0 〜 2.0x1013/cm2 のドーズ量のpイオ
ンを150keVのエネルギーでイオン注入を行う。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings based on embodiments. 1 and 2 are cross-sectional views showing a process flow of manufacturing a semiconductor device according to the present invention. First, FIG.
As shown in FIG. 2A, p ions of a dose of 1.0 to 2.0 × 10 13 / cm 2 are implanted into a p-type semiconductor substrate 1 having a specific resistance of about 10 Ω / cm 2 at an energy of 150 keV.

【0016】この状態で、半導体基板表層に注入された
pイオンを活性化させるための熱処理を行い、半導体基
板1にN型ウェル領域2を形成する。次に、熱酸化法に
より酸化膜3を膜厚15nm程度形成した後、この酸化膜3
上にCVD 法によりシリコン窒化膜4を膜厚150nm 程度堆
積する。素子分離形成領域上に形成されたシリコン窒化
膜4を除去する。
In this state, a heat treatment for activating p ions implanted into the surface layer of the semiconductor substrate is performed to form an N-type well region 2 in the semiconductor substrate 1. Next, an oxide film 3 is formed to a thickness of about 15 nm by a thermal oxidation method.
A silicon nitride film 4 is deposited thereon to a thickness of about 150 nm by a CVD method. The silicon nitride film 4 formed on the element isolation formation region is removed.

【0017】次に、図1(b)に示すように、熱酸化法
によりパターン形成されたシリコン窒化膜4をマスクに
して素子分離領域にフィールド酸化膜5を膜厚450nm 程
を形成する。この熱酸化後に、シリコン窒化膜4をH3PO
4 を使用してウェットエッチングで除去する。次に、素
子活性化領域の酸化膜3を除去する。この状態で、熱酸
化法で犠牲酸化して酸化膜6を膜厚15nm程度形成する。
Next, as shown in FIG. 1B, a field oxide film 5 having a thickness of about 450 nm is formed in the element isolation region using the silicon nitride film 4 patterned by the thermal oxidation method as a mask. After this thermal oxidation, the silicon nitride film 4 H 3 PO
Use 4 to remove by wet etching. Next, the oxide film 3 in the element activation region is removed. In this state, sacrificial oxidation is performed by a thermal oxidation method to form an oxide film 6 having a thickness of about 15 nm.

【0018】次に、図1(c)に示すように、窒素イオ
ン(N+ )を酸化膜6を介して半導体基板1表層に注入
することにより、この半導体基板1表層に、アモルファ
ス層7を形成する。例えば、このイオン注入エネルギー
を50keV のエネルギーで2.0*1015/cm2のドーズ量でイ
オン注入する。これにより、素子活性化領域の半導体基
板1の表層をアモルファス化させることが可能となる。
Next, as shown in FIG. 1C, nitrogen ions (N.sup. + ) Are implanted into the surface layer of the semiconductor substrate 1 via the oxide film 6, thereby forming an amorphous layer 7 on the surface layer of the semiconductor substrate 1. Form. For example, this ion implantation energy is implanted at an energy of 50 keV and a dose of 2.0 * 10 15 / cm 2 . Thereby, the surface layer of the semiconductor substrate 1 in the element activation region can be made amorphous.

【0019】この後、図2(a)に示すように、Pチャ
ンネル型トランジスタの閾値電圧を制御、及び埋め込み
チャネルを形成するために、B(ボロン)イオンを10〜
15keV のエネルギーで2.0x1012/cm2のドーズ量で犠牲酸
化膜6を介して半導体基板1表層全面にイオン注入する
ことにより、半導体基板1表層にボロンを含有する不純
物拡散層8を形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 2A, in order to control the threshold voltage of the P-channel transistor and to form a buried channel, B (boron) ions are added to the P-channel transistor for 10 to 10 hours.
By implanting ions at an energy of 15 keV and at a dose of 2.0 × 10 12 / cm 2 through the sacrificial oxide film 6 over the entire surface layer of the semiconductor substrate 1, an impurity diffusion layer 8 containing boron is formed in the surface layer of the semiconductor substrate 1.

【0020】この不純物拡散層8が、しきい値制御(V
tコントロール)用の不純物拡散層となる。図1(c)
の工程で素子活性化領域の半導体基板1表層をアモルフ
ァス化させておいたことで、注入されたB(ボロン)イ
オンはシリコン基板1表面から下方に向けて浅いところ
に留まる。そのため、接合深さの浅い不純物拡散層8を
形成することができる。
The impurity diffusion layer 8 controls the threshold voltage (V
t control). FIG. 1 (c)
Since the surface layer of the semiconductor substrate 1 in the element activation region has been made amorphous in the step, the implanted B (boron) ions remain in a shallow downward direction from the surface of the silicon substrate 1. Therefore, the impurity diffusion layer 8 having a shallow junction depth can be formed.

【0021】この結果、Pチャンネル型トランジスタの
埋め込みチャネルが形成される領域を窒素イオンを注入
しないときと比較して接合深さを浅くすることができ
る。すなわち、埋め込みチャネルを形成するPチャンネ
ル型トランジスタでは、チャネル領域を浅くすることで
トランジスタのショートチャネル効果を低減できること
が可能であるため、良好な電気特性を得られることにな
る。
As a result, the junction depth of the region where the buried channel of the P-channel transistor is formed can be reduced as compared with the case where nitrogen ions are not implanted. That is, in the case of a P-channel transistor in which a buried channel is formed, a short channel effect of the transistor can be reduced by making the channel region shallow, so that favorable electric characteristics can be obtained.

【0022】次に、図2(b)に示すように、犠牲酸化
膜6を除去した後に、熱酸化法により、7 〜15nm程度の
ゲート酸化膜9を素子活性領域の半導体基板1上に形成
する。その後、ゲート酸化膜9上に不純物としてp(リ
ン)を含んだ300nm 程度のポリシリコン膜10をCVD 法
により全面に堆積さる。
Next, as shown in FIG. 2B, after removing the sacrificial oxide film 6, a gate oxide film 9 of about 7 to 15 nm is formed on the semiconductor substrate 1 in the element active region by a thermal oxidation method. I do. Thereafter, a polysilicon film 10 of about 300 nm containing p (phosphorus) as an impurity is deposited on the entire surface of the gate oxide film 9 by the CVD method.

【0023】その後、このポリシリコン膜10上に不図
示のフォトレジスト膜を形成した後、このフォトレジス
トを0.8 μm 以下の幅の線状にパターニングし、このパ
ターン形成されたフォトレジストをマスクにして、この
ポリシリコン膜10をエッチング法を用いてエッチング
することにより、ポリシリコン膜10からなるゲート電
極形状をゲート酸化膜9上に形成する。
Thereafter, a photoresist film (not shown) is formed on the polysilicon film 10, and then the photoresist is patterned into a line having a width of 0.8 μm or less, and the patterned photoresist is used as a mask. By etching the polysilicon film 10 using an etching method, a gate electrode shape made of the polysilicon film 10 is formed on the gate oxide film 9.

【0024】次に、ゲート電極10をマスクとして、半
導体基板1に10〜30keV のエネルギーで5.0x1012/cm2
3.0x1013/cm2程度のドーズ量のB(ボロン)イオンを注
入し、Pチャンネル型トランジスタの一対の不純物拡散
層(LDD 層)11をゲート電極10の両側の半導体基板
1に形成する。
Next, using the gate electrode 10 as a mask, 5.0 × 10 12 / cm 2 to 10 × 30 keV energy is applied to the semiconductor substrate 1.
B (boron) ions are implanted at a dose of about 3.0 × 10 13 / cm 2 to form a pair of impurity diffusion layers (LDD layers) 11 of the P-channel transistor on the semiconductor substrate 1 on both sides of the gate electrode 10.

【0025】しかる後、図2(c)に示すように、半導
体基板1上に酸化膜12をCVD 法により全面に堆積さ
せ、この酸化膜12をエッチングバックすることによ
り、ゲート電極の側部に酸化膜12からなるサイドウォ
ール酸化膜12を形成する。そして、ゲート電極10及
びサイドウォール酸化膜12をマスクにして、半導体基
板1に50keV のエネルギーで2.0 〜3.0 *1015/cm2程度
のドーズ量のBF2 イオンを注入する。その後、アニー
ルしてこの不純物を活性化させることにより、ゲート電
極10の両側の半導体基板1にソース・ドレインとなる
一対の不純物拡散層13を形成する。
After that, as shown in FIG. 2C, an oxide film 12 is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate 1 by the CVD method, and the oxide film 12 is etched back, so that the oxide film 12 is formed on the side of the gate electrode. A sidewall oxide film 12 made of the oxide film 12 is formed. Then, using the gate electrode 10 and the sidewall oxide film 12 as a mask, BF 2 ions are implanted into the semiconductor substrate 1 at an energy of 50 keV and at a dose of about 2.0 to 3.0 * 10 15 / cm 2 . Then, annealing is performed to activate the impurities, thereby forming a pair of impurity diffusion layers 13 serving as a source and a drain on the semiconductor substrate 1 on both sides of the gate electrode 10.

【0026】以上に示すように、本発明の半導体装置の
製造方法は、トランジスタの閾値電圧を制御するための
チャネルを形成するために、しきい値制御(Vtコント
ロール)のためのB(ボロン)等の不純物をイオン注入
する前に、半導体基板1表層に窒素をイオン注入し、半
導体基板表層をアモルファス化させておくことで、Pチ
ャンネル型トランジスタの埋め込みチャネルが形成され
る領域を窒素イオンを注入しないときと比較して接合深
さを浅くすることができる。
As described above, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, in order to form a channel for controlling the threshold voltage of a transistor, B (boron) for threshold control (Vt control) is formed. Before ion implantation of impurities such as nitrogen, nitrogen is ion-implanted into the surface layer of the semiconductor substrate 1 to make the surface layer of the semiconductor substrate amorphous, thereby implanting nitrogen ions into the region where the buried channel of the P-channel transistor is formed. The junction depth can be made shallower than when not.

【0027】その結果、ショートチャネル効果を抑制す
ることができ良好な半導体素子を形成することが可能と
なる。また、従来のように絶縁膜中に取り込まれている
不純物からの熱拡散を用いないため、絶縁膜の膜厚変動
などに影響されず、半導体素子の特性バラツキを抑制す
ることができる。
As a result, the short channel effect can be suppressed, and a good semiconductor device can be formed. In addition, since thermal diffusion from impurities taken into the insulating film is not used as in the related art, variations in the characteristics of the semiconductor element can be suppressed without being affected by variations in the thickness of the insulating film.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、シ
ョートチャネル効果を抑制することができ、良好な半導
体素子を形成することが可能となる。
As described above, according to the present invention, the short channel effect can be suppressed, and a good semiconductor device can be formed.

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

【図1】本発明の一実施形態である半導体装置の製造方
法を示す製造工程図である。
FIG. 1 is a manufacturing process diagram showing a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態である半導体装置の製造方
法を示す製造工程図である。
FIG. 2 is a manufacturing process diagram showing a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 N型ウェル 3 酸化膜 4 シリコン窒化膜 5 フィールド酸化膜 6 犠牲酸化膜 7 アモルファス層 8 不純物拡散層 9 ゲート酸化膜 10 ゲート電極 11 不純物拡散層 12 サイドウォール酸化膜 13 ソース・ドレイン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor substrate 2 N type well 3 Oxide film 4 Silicon nitride film 5 Field oxide film 6 Sacrificial oxide film 7 Amorphous layer 8 Impurity diffusion layer 9 Gate oxide film 10 Gate electrode 11 Impurity diffusion layer 12 Side wall oxide film 13 Source / drain

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 P型又はN型のどちらか一方の不純物を
含有する第1の導電型の半導体基板上に絶縁膜を介して
形成された電極と、前記電極の両側の前記半導体基板に
前記第1の導電型とは逆導電型の不純物を含有する一対
の第1の不純物拡散層とを具備する半導体装置におい
て、 前記電極の下の半導体基板の表層が、前記半導体基板に
含有する不純物の濃度よりも高濃度な第1の導電型の不
純物を含有する第2の不純物拡散層を有し、且つ、前記
第2の不純物拡散層中に窒素が混在することを特徴とす
る半導体装置。
An electrode formed on a semiconductor substrate of a first conductivity type containing either a p-type impurity or an n-type impurity via an insulating film; and a semiconductor substrate on both sides of the electrode. In a semiconductor device comprising a pair of first impurity diffusion layers containing an impurity of a conductivity type opposite to a first conductivity type, a surface layer of the semiconductor substrate below the electrode is formed of an impurity contained in the semiconductor substrate. A semiconductor device, comprising: a second impurity diffusion layer containing an impurity of a first conductivity type higher in concentration than a second impurity diffusion layer, wherein nitrogen is mixed in the second impurity diffusion layer.
【請求項2】 イオン注入法により、第1の導電型の不
純物を含有する半導体基板の表層に窒素イオンを導入す
ると共に、前記半導体基板の表層に前記第1の導電型の
不純物を導入する工程と、 前記窒素と前記不純物とが導入された前記半導体基板上
に熱酸化膜を形成する工程とを具備することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
2. A step of introducing nitrogen ions into a surface layer of a semiconductor substrate containing impurities of a first conductivity type and introducing the impurities of the first conductivity type into a surface layer of the semiconductor substrate by an ion implantation method. And a step of forming a thermal oxide film on the semiconductor substrate into which the nitrogen and the impurities have been introduced.
【請求項3】 第1の導電型の不純物を含有する半導体
基板の表層に窒素をイオン注入し、前記半導体基板の表
面をアモルファス化させると共に、前記半導体基板より
高い不純物の濃度を有する前記第1の導電型の不純物を
含有する第1の不純物拡散層を前記半導体基板の表層に
形成する第1の工程と、 前記半導体基板上にゲート酸化膜を形成した後、前記ゲ
ート酸化膜上に第1の導電型の不純物を含有する珪素膜
からなるゲート電極を形成する第2の工程と、 前記ゲート電極の両側の前記半導体基板に第2の導電型
の不純物を含有する一対の第2の不純物拡散層を形成す
る第3の工程とを具備することを特徴とする半導体装置
の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein nitrogen is ion-implanted into a surface layer of the semiconductor substrate containing impurities of the first conductivity type to make the surface of the semiconductor substrate amorphous, and that the first substrate has a higher impurity concentration than the semiconductor substrate. A first step of forming a first impurity diffusion layer containing an impurity of the conductivity type in a surface layer of the semiconductor substrate; forming a gate oxide film on the semiconductor substrate; and forming a first impurity diffusion layer on the gate oxide film. Forming a gate electrode made of a silicon film containing an impurity of the second conductivity type, and diffusing a pair of second impurities containing an impurity of the second conductivity type into the semiconductor substrate on both sides of the gate electrode. And a third step of forming a layer.
【請求項4】 前記熱酸化膜上に導電性となり得る薄膜
を形成する工程と、 前記薄膜を電極形状にパターニングする工程と、 前記電極パターンが形成されていない前記半導体基板の
表層に前記不純物とは逆導電型の不純物を形成する工程
とを具備することを特徴とする請求項2に記載の半導体
装置の製造方法。
4. A step of forming a thin film that can be conductive on the thermal oxide film; a step of patterning the thin film into an electrode shape; and a step of forming the thin film on the surface of the semiconductor substrate on which the electrode pattern is not formed. 3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, further comprising: forming an impurity of the opposite conductivity type.
【請求項5】 前記第1の導電型の不純物が、N型不純
物かP型不純物のどちらか一方の不純物であることを特
徴とする請求項2〜4の何れか1項に記載の半導体装置
の製造方法。
5. The semiconductor device according to claim 2, wherein the impurity of the first conductivity type is one of an N-type impurity and a P-type impurity. Manufacturing method.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004104092A (en) * 2002-07-12 2004-04-02 Hynix Semiconductor Inc Method for manufacturing semiconductor device
JP2009272581A (en) * 2008-05-12 2009-11-19 Renesas Technology Corp Semiconductor device and method of manufacturing the same
US7732325B2 (en) 2002-01-26 2010-06-08 Applied Materials, Inc. Plasma-enhanced cyclic layer deposition process for barrier layers

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