JPS5843561A - Mos型半導体装置の製造方法 - Google Patents

Mos型半導体装置の製造方法

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JPS5843561A
JPS5843561A JP56142109A JP14210981A JPS5843561A JP S5843561 A JPS5843561 A JP S5843561A JP 56142109 A JP56142109 A JP 56142109A JP 14210981 A JP14210981 A JP 14210981A JP S5843561 A JPS5843561 A JP S5843561A
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JP
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channel
gate electrode
boron
film
diffusion coefficient
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JP56142109A
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Inventor
Takeshi Tanaka
剛 田中
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8232Field-effect technology
    • H01L21/8234MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
    • H01L21/8238Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 、本発明は1M0a型半導体装置の製造方法の改良に関
、する。
従来、相補型MO8半導体装置(以下C’M、08と称
す)は以下に梼べる〜ような方法によって製造、されて
いる。
寥ず、n型シリコン基板にボロンを選択拡散してpウェ
ル領域を形成した後、j1択酸化によりnチャ杢ル及び
、pチャネルのMOS)ランジスタ形成予定部を電気的
に分離するためのフィールド酸化膜を一形成する。次に
、各トランジスタ形成予定部上にシリコン酸化膜を介し
てグー1電極を夫々選択−に形成する。つづいて、nチ
ャネルMOI9)ランジスタ形成予定部すなわちpウェ
ル領−以外なレジス)Mで液種し、このpウェル領声キ
のゲート電極及びレジスト膜。
フィールド酸化膜をマスクとして、該pウェル領域に砒
素をイオン注入する。つづいて、前記レジスト膜を除去
した後、pチャ゛ネルMOI9)ランジスタ形成予足部
すなわ%n型シリコン基板以外にレジスト膜を被覆し、
このn型シリコン基板上のゲート電極及びレジスト膜、
フィールド酸化膜をマスクとして、該n型シリコン基板
上にボロンをイオン注入する。つづいて、前記レジスト
膜を除去した後、pウェル領域の砒素イオン注入層及び
n型シリコン基板のボロンイオン注入層に活性化熱処理
゛を施し、pウェル領域にn 型のソース、ドレイン領
域、n型シリコン基板にp+型のソース、ドレイン領域
を夫々形成する。ひiつづき、ゲート電極をマスクとし
てシリコン酸化膜をエツチング除去し。
ゲート酸化膜を形成するンさらに、全面にCVD−81
0,’膜を堆積し、コンタクトホールを開孔した後、A
I電極を形成し、て0MO8を製造する。      
     山:、 しかしながら、従来の製造方法では、ゲート電極をマス
クとして砒素とボロンを夫々イオン注入し、砒素イオン
注入層とボロンイオン注入層に!−の活性化熱処理を施
して、nチャネル及びpチャネルのMO8)ランジスタ
のソース。
ドレイン耐圧を形成する。この活性化熱処理に4、際し
て、tat累よりもボロンの方が拡散係数が大きいため
、ボロンの横方向の拡散により、nチャネルM08トラ
ンジスタの゛チャネル長よりも。
pチャネルMOi9)ランジスタのチャ、ネル長が短か
くなる。こうしたpチャネルのショート化′は各、トラ
ンジスタの寸法糸長い場合には問題とならなかった。し
かし、CMOf9の高集積化の要請に従い、各トランジ
スタを微細化しようとすると、前記チャネルのショート
化により、閾値電圧及びドレイン耐圧の低下を招き、か
つ容量が増大して装置の高速動作化の障害となる。
、 そこで、ボロ、ンの横方向の拡散を計算して、 −
pチャネルMO:Bトランジスタのゲート電極の幅を長
くすることi□)、が考えられるが、このことはCMO
&の高集積化を阻害する一因となる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであ 、す、活
性化熱処理工程において生じる拡散係数の大きい不純物
品導電型のチャネルのショート化を防止するとともに導
電型の異なるMO8)”ランジスタのチャネル長を設計
通りばば向二にすること゛によりi置の動作の良i化と
゛高集□積化を達成し得るMOa型半導体装置の製雇方
法を提供しようとするものであ“る。
すなわち1本発明は、互bζに導電型の異なる活性領域
を有する半導体域体を形成する工程と。
との基′泳゛の各活性領域にゲート電極を絶縁膜を芥し
て一択的に夫々形成する1桓と、一方の活性領域に少な
くともその上のゲート電極をマスクとして、該領域と逆
導電型で拡散係数の小さい不純物な一択的にドービシ□
グしぞ、ソース。
ドレイン領域を形成する工程と、他方の活性領域上の少
なくともゲート電極周iに該ゲート磁極に対して一択エ
ツチンケ性を有する被膜な堆積する工程と、この被膜を
異方性エツチングしで前記ゲート罐極の側端部に被−を
−存させる□工程と、他方の活性領域の少なく′とも該
ゲート磁極及び前記残存被膜を妄スクとしソ、該頷城と
逆導電型で前記不純物より拡散係数の大きい不純物な着
駅的にドーピングして、ソース、ド・レイン領域を形成
する工程とを具備することを特徴とするものである。
本発明における半導体基体としては、第1導電型の基板
に第2導電型のウェル領域な選択的に形成したもの、あ
るい4は絶縁基板上に第1・導電型、第2導電薯の半導
体層を隣接して設けたもの等を挙げることができる。 
    ′本発明に使用されるゲート電極の材料として
は1例えば、多結晶シリコン、アルミニウム。
モリブデン、タングステン等の高融点金属またはモリブ
デンνリチ、イド、タングステンνす・サイド等の金属
硅化物等を挙げることができる。
本発明に使用される被膜としては1例えば。
C・VD−8i0.膜、シリコン窒化膜等の絶縁被膜あ
るいは五1.^4j′合金、その他の金属等ゲート電極
に対して一択エッチング性を有するものであればよい。
    ゛ また1本発明で形成される残存被膜は、拡散h′百の大
きい不純物のドーピングに際して、、マスクの役目をす
る。このため、後の活性化熱処理工程において、該不純
物が横方向に拡散しても。
チャネルのショート化を防止す、ることができる。
以下、一本発明の一実施例を第1図〜第6図を参照して
説明する。 、 (1)  まず、fi型シリコン島板1にボロンを選択
拡散してp・ウェル領域2を形成した後、jll酸酸化
よりnチャネル及びpチャネルのMO&トランジスタ形
成予定部JlsJ1を電気的に分離するためのフィール
ド酸化M4を形成した。つづいて、熱酸化処理を施して
各トランジスタ形成予定部11@Jlにシリコン酸化膜
l@*5Nを形成した後、全面に例えば多結晶シリ71
層を堆積し―パターニングしてシリコン酸化膜51s5
1上にゲート電極61.61を選択的に形成、、:した
。ひきつづき、・−い pチャネルMO8)ランジスlり形成予定部11をレジ
スト膜1で被覆した後、該レジスト膜1、フィールド酸
化膜4及びnチャネルMOI9トランジスタ形成予定部
aI上のゲート電極d、をマスクとして、砒素のイオン
注入を行い1、砒、素イオン注入層8□・、8.を形成
した(第1図図、・示)、。
(1)  次に、レジスト膜1を除去した後、CVD法
により全面に、8jO,膜9を堆積した(第2、図図示
)、つづい、て、=反、応性イオンエツチングの雰囲気
に曝し、810,1i19の膜厚分もしくはそれよ、り
少しオーバ、−に異、方性エッ、チングすることにより
、ゲート電極$1.#、の側端部に810.10..1
0電を残存させた(第63図図示)。 − (至))、次に、nチャネルM0Bトランジスタ形成予
定部J1 を・し、ジス、) N 7 ’で被覆し5て
、該、レジ、スト膜、7′2− フィールド酸化膜4.
PチャネルM 08 ト、クンジスタ形成予だmars
上゛、゛ 、、、、ヶー、電極5.−1あび、ヶー、電極、5.。
°1゜ 部の残存8. O、I O竜をマスクとして、ボロンの
イオン注入を行い、ボロンイ、オン注入層L11.11
電を形成した(第4図図示)、。
この際、ゲート電極612、の側端部に形成された残存
8IO,10,はボロンのイオン注入に対するマスクど
して作用するので、形成されOv)次に、レジス)li
F’を除去した後、活性化熱処理を施し、11  mの
ソース、ドレイン領域11.11I及びp 型のソース
、ドレイン領域14.15を形成した。この活性化熱処
理の際、ボロンは砒素よりも拡散係数が大11、間の長
さを残存810,101の幅だけ長くしであるので、n
チャネル及びpチャネルのM08トランジスタのチャネ
ル長は設計通りほぼ同一となる。つづいて、残存810
゜jle’lをエツチング除去し、ゲート酸化膜1g、
、1g、を形成した(第5図図示)。
ひきつづき、全面にCVD−5to、膜11を堆積し、
コンタク゛トホール18・・・を開孔した後、全面にム
1111を真空蒸着し、これをバターニレ′グ′じてコ
?l!クトホール1,8・・・を介し形成し、νンタリ
ングを行って相補型MO8半導体装置を製造した(第6
図図示)。
しかして1本発明によれば、拡散係数の大きいボロンを
拡散させるpチャネルMO8)ランgko、10.及び
ゲート電極6雪をマスクとしてボロンをイオン注入する
ので8、形成されるボロンイオン注入層ip、、xx1
間の長さが残存810.11)、の幅だけ長くなる。こ
の結果。
きいボロンが横方向に拡散してもpチャfs、=のショ
ート化を防止できる。このため、閾値−圧、及びドレイ
ン耐圧の低下を招くことなく装置の高速動作化を達成で
きる。さらに、nチャネル及びpチャネルのMO8)ラ
ンジスタのチャネル長を設計通りほぼ゛同一にすること
ができるため、¥I置の動作の良好化及び高集積化を達
成できる。
なお〜1本発明方法は上記実施例の如く相補型MO8半
導体装置の製造に限らず、1チツプ上にnチャネルとp
チャネルのM08トランジスタを有する半導体装置の製
造にも適用しうる。
以上詳述した如く1本発明によれば、拡散係数の大きい
不純物を拡散させることにより形成されるチャネルのシ
ョート化を防止して、閾値電圧及びドレイン耐圧の低下
を招くことなく装置の毘速動作化を達成し、さらに、導
電型の興なるMO8)ランジスタの□・チャネル長を設
計通りほぼ同一にすることによ」ノ装置の動作の良好化
及び高集積化を達成し$ M O8tli半導体装置の
製造方法を提供できる(・のである。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第6図は1本発明の実施例における図である。 1・・・n型シリコン基板、2・・・pウェル領域。 4・・・フィールド酸化膜*’ll’l用ゲート電極、
9・・・810.膜、10..10雪・・・残存19i
o雪。 11.13・・・n 型ソース、ドレイン領域。 14.15…p十型ソース、ドレイン領域。 1g、、161&−・ゲート酸化膜、111.I!0゜
21・・・A/電極。 出軸人代理人 弁理土鈴 圧式 彦 i: ・:: 、゛・−1 ′1i。 第1ml 第3図。 第4■ 第5図 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 互いに導電型の異なる活性領域を有する半導体基体を形
    成する工程と、この基体の各活性領域にゲート電極を絶
    縁膜を介して選択的に夫々形成する工程と、一方の活性
    領域に少なくともその上のゲート電極をマスクとして該
    領域と逆導電型で拡散係数の小さい不純物な選択的にド
    ーピングして、ソース、ドレイン領域を形成する工程と
    、他方の活性領域上の少なくともゲート電極周囲に該ゲ
    ート電極に対して選択エツチング性を有する被膜を堆積
    する工程と、この被膜を異方性エツチングして1紀ゲー
    ト電極の側′端部に被膜を残存させる工程と、他方の活
    性領域に少なくとも該ゲート電極及び前記残存被膜、を
    マスクとして、該領域と逆導電臘で前記不純物より拡散
    係数の大きい不純物な選択的(ニド−ピングして、ソー
    ス、ドレイン領域を形成する工程とを具備することを特
    徴とするMOa型半導体装置の装填方法。
JP56142109A 1981-09-09 1981-09-09 Mos型半導体装置の製造方法 Pending JPS5843561A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59202660A (ja) * 1983-04-21 1984-11-16 シ−メンス・アクチエンゲゼルシヤフト 電界効果トランジスタ回路の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59202660A (ja) * 1983-04-21 1984-11-16 シ−メンス・アクチエンゲゼルシヤフト 電界効果トランジスタ回路の製造方法

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