JPS60145664A - 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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JPS60145664A
JPS60145664A JP127084A JP127084A JPS60145664A JP S60145664 A JPS60145664 A JP S60145664A JP 127084 A JP127084 A JP 127084A JP 127084 A JP127084 A JP 127084A JP S60145664 A JPS60145664 A JP S60145664A
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JP
Japan
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film
etching
insulating film
sio2
substrate
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Pending
Application number
JP127084A
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English (en)
Inventor
Mitsunao Chiba
千葉 光直
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP127084A priority Critical patent/JPS60145664A/ja
Publication of JPS60145664A publication Critical patent/JPS60145664A/ja
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    • HELECTRICITY
    • 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
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate

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  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

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】 〔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わり、特に優れた
素子特性を持つMO8型半導体装置の製造方法に関する
〔従来技術とその問題〕
従来、半導体素子や集積刷路、例えばIviO3型トラ
ンジスタは素子の特性を向上させるため所謂スケーリン
グによる素子の縮少化が行なわれてきている。これは素
子寸法を縮少しチャンネルの不純物濃度を増し、駆動電
圧を小さくすることによ9元の素子を比例縮少した局性
能の新しいトランジスタが得られる。しかし、例えば不
純物濃度を増加し、接合の深さを少さくして行くと、ゲ
ー1−’に極と、ドレインの近傍で電界が高くなり、所
謂ホットエレクトンの発生、ブレイクダウン電圧等の点
で、素子特性に悪影響を及ばずようになる。また接合の
深さを0.2触以下にすると、電極配線と、ソース・ド
レイン間のコンタクトが取りにくくなる等の問題も発生
する。
これらの問題に対し、ドレインを2重拡散して電界集中
を緩和したデバイス構造(Lightlydoped 
Drain構造と呼ばれている−が考え出されている。
これは第1図に示すように、ゲート電極を形成した後、
従来のMOSと同様に、′まずAs+を打ち込む。次に
CV D (cbemical va−por dap
os、Hion)法を利用してS i02を堆積した後
、反応性ドライエツチング=RIE法、(Reo−ct
Ive ton etching) で、ゲート電極の
側壁にS i02を残す。
この後、更にCVD法により燐ガスを堆積しPをガラス
層から拡散する。
ところが、ゲート電極の側壁にS iO2を形成する際
、第2図に示すようにRIE法では、5iOzとSiの
選択化が小さく、拡散層表面のSiがエツチングされた
り、深いダメージ層が形成されてしまう等、5t02形
成の加工性、再現性そして信頼性に不安を残す。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記問題を解決し、素子の縮少化を実
現し集積度を高めるとともに、高速動作が可能な、信頼
性の高い半導体装置の製造方法を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、半導体装置の製造方法において、ゲート電極
を形成した後、先ず低濃度不純物を拡散する。次にこの
基板全面に第1絶縁膜を形成し、更に第2絶縁膜を形成
する。この後、RIE法により全面エツチングを行なう
。この時、エツチング条件をコントロールすることによ
シ、エツチング速度(ER)を第1絶縁膜〈第2絶縁膜
とし、ゲート電極側壁に第1.2絶縁膜全形成すれば、
第1絶縁膜によυ拡散層表面が保護され、エツチングさ
れたり、ダメージ層の形成を未然に防ぐことができる。
この後、CDE(Ch−emical dryetch
ing)等により拡散層にダメージを与えずに第1絶縁
膜をエツチングした後、高濃度不純物を拡散しLDD構
造を実現する半導体装置の製造方法である。
〔発明の効果〕
本発明によればLDD構造実現の為、ゲート領域側壁部
に絶縁膜を形成する際(側壁残し)オーバーエツチング
による基板S4のエツチングを防ぐと共に、反応性イオ
ンエツチング等により形成されるダメージ層を無くすこ
とができるので、絶縁膜形成の加工性、再現性が良く、
シかも素子の信頼性を高めることができる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の具体的実施例について、図面を用い説明
する。
先ず第3図(81に示すように、面方位(100)、比
抵抗5〜10Ω−αのP型シリコン基板l上に、耐エツ
チングマスク兼耐イオン注入マスクとして、例えば40
00XのSiO2膜2を形成し、これを素子形成領域に
のみ残して反応性イオンエツチング法によりフィールド
領域にObμm程度の凹部を形成する。続いてB+イオ
ンを50keyで1×10−137cm3程度イオン注
入して、チャンネルストッパーとなるP+層3を形成す
る。次に熱酸化膜2を除去した後、第3図(blに示す
ように、基板全面にCVD法による5iC)z膜4を約
(15μm又は、これより厚く堆積する。次にこの5i
OzJ44表面の凹部に、スペーサー膜として、レジス
ト膜5を写真蝕刻法により選択的に形成する。このとき
レジスト膜5の膜厚は、5i02膜4の段差と同等か又
は段差より薄く形成する。その後、流動性物質膜として
P IVI A H型レジストとポジ型レジストの混合
レジスト膜6を全面に塗布してレジス) )W 5と5
to2廁の表面をなだらかにする。次にフレオ/系ガス
を用いた反応性イオンエツチング法により全面エツチン
グを行なう。このときのエツチング条件は、5i02膜
4のエツチング速度が混合レジスト膜6及びレジスト膜
5のエツチング速度と同等か又は、それより大きく、例
えば2倍程度になるように設定する。
この結果、フィールド領域では、レジスト膜5がエツチ
ングに対するストッパーの役割りをし、素子形成領域の
基板表面を露出するまで工・・チングし、不要なレジス
ト膜を°除法すると、S L−()z膜4がフィールド
領域に埋込まれた構造、第3図telが得られる。この
後、例えば厚さ500大のゲート酸化膜7を形成した上
に、CVD法により厚さ0.4μmの多結晶シリコン膳
8を形成し更に厚さ0.1μmの5j02 h 9を堆
積する。
次に写真蝕刻法により形成されたレジスト膜10をマス
クに、先づフレオン系ガスを用いた反応性イオンエツチ
ング法でS r 02ffgJをエツチングし、更にエ
ツチングガスを塩素系ガスに切替え、多結晶シリコン膜
8を連続的にエツチング加工する。この後、例えば砒素
イオン(AS) (1740kevI×1015crn
−3でイオン注入し浅い拡散層(n一層)11を形成、
第3図fd+の様にする。レジスト膜10を除去した後
、第3図(elに示すように、例えばCVD法により厚
さ0.IAmのSi3N4膜12を形成し、更に厚さ0
3μmの5i02膜13を堆積する。その後7レオン系
ガスを用いた反応性イオンエツチング法によシ全面エツ
チングを行ない5iOz膜9、多結晶シリコン膜8の側
壁部にS’0zll!13を形成し、第3図(flの様
にする。(側壁残し)。
この時のエツチングは、S i 3N4.12と810
2膜13のエツチング速度の比が5i3Nt膜<5ie
s+膜の条件で行なう。この後、第3図(glに示す様
に、例えばフレオン系ガスを用い。CDE法(Ch e
mi ca 1dry etching)によりS i
 3N4.膜12をエツチングした後、ゲート酸化H(
A7”fr:エツチング除去し、その後、例えばリンイ
オン(P+) e:160KeV、2刈01ν3でイオ
ン注入を行ない、ソース・ドレイン、その他配線層とl
るn+Jd 14を形成する。
これによpゲート領域の周辺には浅い拡散層11が、ゲ
ート領域以外には濃度が高く深い拡散層14が得られる
。この後、第3図(hlに示すように絶縁膜として、例
えばCVD法により厚さ0.8μmのPSG膜15を堆
積し、コンタクトホール開孔後、配線材料として、例え
ば厚さ0.8μm(6フルやニウム[16を蒸着し、加
工形成する。
このよう圧して形成されたLDD構造は、第3図(el
、(f)で説明した様に、ゲート酸化膜7を残した状態
で、先ず薄いSi3N4.膜12を堆積し、\ この上に重ねて5jOz膜13を形成している。
この後、RIE法罠より側壁残しの工程に入るわけであ
るが、RIE法の条件を設定(エツチング速凝S i0
2>S i 3N4コすることにより、S i 3N4
゜膜12によって、ゲート酸化膜7やシリコン基板1が
保護され、第2図で説明した様に、シリコン基板1等が
エツチングされることがな(、RIE法によるエツチン
グのダメージ層形成の心配もない。しかも5jaN4膜
12は、CDE法により簡単に除去でき、酸化膜との選
択比も大きく、ゲート酸化膜がエツチングされることも
ない。この様に本発明によればLDD構造形成が確実に
且つ再現性良く出来、素子の信頼性においても充分なも
のを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、L D D a#造を説明する為の断面図、
第2図は、その問題点を説明する断面図、第3図(al
〜Thlは、本発明の一実施例の工程断面図である。 (1)・・・P型シリコン基板 (2)・・・5iOzU (3)・・・P層、 (4)・・・S ioz膜、 (5)・・・レジスト膜、 (6)・・・混合レジスト膜、 (力・・・ゲート酸化膜、 (8〕・・・多結晶シリコン膜、 (9)・・・S iOz膜、 Uυ・・・レジスト膜、 Ql)・・・n一層 、 @・・・5iaN4膜、 (13・・・S iQ2膜、 αΦ・・・諦瘤、 aυ・・・PSG層、 (1匈ドアルミニウムい 第 1 図 第2図 第8図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体基板のフィールド絶縁膜で囲まれた素子形成領域
    に、ゲート絶縁膜を介して、ゲート′電極を形成した後
    、不純物拡散用窓を通して、不純物を拡散し、ソース・
    ドレイン領域を形成する工程を含む半導体装置の製造方
    法において、ゲート電極を形成した後、基板の素子形成
    領域に第1の。低濃夏不純物を拡散し、ついで、この基
    板の全面に第1の絶縁膜を形成し、次に第1の絶縁膜と
    異なる第2の絶縁膜を形成する工程と、前記第2の絶縁
    膜が前記第1の絶縁膜よりも速いエツチング条件で全面
    をエツチングすることによって、前記ゲート電極の側壁
    に前記第1および第2の絶縁膜を残存せしめる工程と、
    その後、第2の高濃度不純物を前記素子形成領域に拡散
    する工程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造
    方法。
JP127084A 1984-01-10 1984-01-10 半導体装置の製造方法 Pending JPS60145664A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62208674A (ja) * 1986-03-08 1987-09-12 Agency Of Ind Science & Technol 半導体装置
JPS62261174A (ja) * 1986-05-08 1987-11-13 Matsushita Electronics Corp 半導体装置の製造方法
JPS6376377A (ja) * 1986-09-18 1988-04-06 Nec Corp 半導体集積回路装置の製造方法
JPS63224363A (ja) * 1987-03-13 1988-09-19 Nec Corp 半導体集積回路の製造方法
JPS63257231A (ja) * 1987-04-14 1988-10-25 Nec Corp 半導体装置の製造方法
JPH03145136A (ja) * 1989-10-31 1991-06-20 N M B Semiconductor:Kk Mos型半導体装置およびそのサイドウオール形成方法
JPH04125815U (ja) * 1991-04-23 1992-11-17 吉田工業株式会社 コンパクト容器

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