JPS60261171A - Mosトランジスタ - Google Patents

Mosトランジスタ

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JPS60261171A
JPS60261171A JP59116371A JP11637184A JPS60261171A JP S60261171 A JPS60261171 A JP S60261171A JP 59116371 A JP59116371 A JP 59116371A JP 11637184 A JP11637184 A JP 11637184A JP S60261171 A JPS60261171 A JP S60261171A
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JP
Japan
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region
gate
layer
width
submicron
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Pending
Application number
JP59116371A
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English (en)
Inventor
Takashi Azuma
吾妻 孝
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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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
    • H01L29/02Semiconductor 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
    • H01L29/08Semiconductor 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 carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/0843Source or drain regions of field-effect devices
    • H01L29/0847Source or drain regions of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate
    • 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
    • H01L29/7833Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with lightly doped drain or source extension, e.g. LDD MOSFET's; DDD MOSFET's
    • H01L29/7834Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with lightly doped drain or source extension, e.g. LDD MOSFET's; DDD MOSFET's with a non-planar structure, e.g. the gate or the source or the drain being non-planar

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明はMOS)ランジスタに係わジ、特にサブミクロ
ンゲート構造に関するものである。
〔発明の背景〕
近年、MO8LSI が高集積度化するとともに、その
ゲート寸法はまjま子機小化し、サブミクロンの領域に
入っている。そして、このサブミクロン寸法にもつMO
8l−ランジスタでは、しきい値電圧vthがショート
チャンネル効果によりその絶対値の制御が困難となると
ともに、ホットキャリアの影響を受けて信頼性の点〃)
ら不安定になるという欠点がめった。
これらの欠点のうち後者つまりホットキャリアの影響を
除去したものとしては、第1図に示すようなショートチ
ャンネルMO8)ランジスタが提案されている。すなわ
ち同図において、1はP形シリコンウェハ、2.3はP
形シリコンウェハ1の表面に形成されたソースN+頌域
、ドレイン虻領域、4はドレインN+領域3の先端部に
形成されたN一層、5はP形シリコンウェハ1表面のN
一層4とソースN+領域2との間に形成されたゲート酸
化膜、6はゲート酸化膜5上に形成されたゲート電極で
めジ、同図から明らかなようにドレインN+領域3のゲ
ート電極6側端部をN一層4としたいわゆるLDD (
lightly doped drain )構造が提
案されている。このようにドレインN+領域3のゲート
電極6側端部をPN N+接合とすることによって、ゲ
ート電極6側端部の電界を、N一層4のない場合のPN
+接合に比べて弱くし、ホットエレクトロンの効果を低
減させている。この場合、N一層4は比較的低い不純物
濃度と、るる程度のパターン幅WN−とが必要である。
しかしながら、このように構成されるゲート構造を、ザ
ブミクロン寸法をもつMOS )ランジスクのゲートに
適用すると、N’ff14の幅Wpi−がめる程度必要
とするため、有効チャンネル幅Leffが過度に小さく
なり、ショートチャンネル効果による前記の欠点、つ1
りしきい値電圧の制御が困難となってしまう。
〔発明の目的」 したがって本発明は、前述した欠点に鑑みてなされたも
のでめジ、その目的とするところは、N一層によるドレ
イン領域電界低減効果全域り入れた上で、グ一体−の・
有効チャンネル長Leff k充分確保してしきい値電
圧の制御を容易にし、かつホットキャリアの影響會小さ
くして4i頼性を向上させたサブミクロンMO8トラン
ジスタを提供することにめる。
〔発明の概要〕
このような目的全達成するために本発明は、シリコンウ
ェハのゲート形成領域を凸状に形成するとともに、該凸
部の高さDri kもつサイドウオール領域にN一層の
幅WN−とほぼ同等(D tr−:WN )の長さを有
するN一層を形成したものである。
〔発明の実施例〕
次に図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
第2図は本発明によるMOS )ランジスタの一例に示
す要部断面構成図であp1第1図におけると同一部分ま
たは相当部分には同一符号を付″j。
同図において、シリコンウェハ1上のゲート電極形成領
域には、第1図で説明したN一層40幅WN−とほぼ同
等の高さDN−の凸状に突出する凸部1aが形成され、
この凸部1a の上面にはゲート酸化膜5を介してゲー
ト電極6が形成されている。また、仁の凸部1aのソー
スN+領域3側のサイドウオール部に+d N一層4が
形成されている。
このような構成によれば、有効チャンネル幅Leffが
充分に大きくなり、ショートチャンネル効果が低減する
ので、しきい値電圧vthの制御が容易となるとともに
、凸部1aのサイドウオール部にN一層4が形成されて
いるので、ゲート電極6側端部のドレインN+領域3の
電界低減効果も同時に可能となり、LDD構造のサブミ
クロンゲート構成が容易に実現できる。
次に、本発明によるMOS トランジスタの製造方法に
ついて説明する。
第3図ないし第7図は本発明によるMOS )ランジス
タの製造方法の一例を説明するための図である。−!ず
、第3図(a)に断面図、同図(b)に平面図で示すよ
うにP形すブストレート10を用意し、このP形すブス
トレート10上の所定位置に通常の方法によりLOCO
8酸化膜11f、形成する。
次にこのP形すブストレート10の全面に膜厚約100
0A以下の5isN、膜12を形成した後、将来ゲート
となる領域Gのみに残すようなフォトレジスト加工を行
なう。この場合、S i s Na膜12の加工幅はサ
ブミクロ/寸法である。次に第4図(a)に断面図、同
図(b)に平面図および同図(c)に同図(b)のiv
−■’断面図で示すようにLOGO8酸化膜11および
813 N4 g 12 fマスクとして将来ソース、
ドレインとなる領域S、DOP形シリコン10をエツチ
ングする。この場合、このエツチングの深さdは前述し
た第2図のN一層4の幅DN−となるべきもので、所要
の特性に対応して数100図(a)に断面図、同図(b
)に平面図および同図(c)にV−V′拡大断面図で示
−tように表面全面に燐を含む5i02つiりPSG 
kテポジットしてRIE法によってエツチングすること
により、ゲート領域Gのサイドウオール領域にPSG膜
13を残存させる。この場合、LOCO8酸化膜11の
サイドウオール領域にも同様のPSG膜13が残存する
またこの場合、PSG膜13の燐濃度は第2図で説明し
た高さDN−を有するN %4ON−濃度全与えるので
、所要の特性に対応して適宜選ぶものとする。またPS
G膜13のデポジツションの厚さは第2図に示すN一層
4の長さLN−を与えるもので、数100〜2000X
 の範囲で適宜選ぶものとする。次に高濃度のAsをイ
オンインプラチージョン法によりデボジツシーヨンさ、
ぜてAs1719層14を形成する。次に第6図(a)
に断面図、同図(b)に平面図および同図(c)に同図
(b)の■−■′断面図で示すようにP形すブストレー
ト10をウェット酸素中で900〜1100℃の温度で
加熱すると、As インプランテーション層14上に膜
厚の厚い熱酸化膜15が生長するとともに、ソース領域
S、ドレイン領域りには拡散深さの深いN+層16が、
ゲート領域GおよびLOCO8酸化膜11のサイドウオ
ール領域にはN一層17がそれぞれ形成される。この場
合、ソース領域Sおよびドレイン領域り上の酸化膜15
の厚さは後述するゲート膜の厚さの約10倍以上の厚さ
に制御し、ゲート電極とN+領域16とのオーバーラツ
プ容量が無視できる様にする。次に、ゲート領域G上の
S i 3N4膜12ケ熱燐酸液に浸漬して取り除き、
充分に洗浄した後、第7図(a)に断面図、同図(b)
にその平面図で示すようにゲート酸化法により 100
〜200Xの範囲の厚さのS i 02膜18を形成す
る。さらにアルミニウムるるいはりフラクトリーメタル
を全面にデボジツションさせ、ゲート領域Gの幅とほぼ
同等の幅にエツチングしてゲート電極19を形成する。
この場合、ゲート電極19はゲート領域Gffi多少は
み出しても全く問題ない。
このような方法によれば、P形すブストレート1のゲー
ト領域Gl凸状に形成してその凸部の高さDN kもつ
サイドウオール領域に、第1図に示すN一層4の幅WN
−とほぼ同時の長さのN一層17を設けるLDD構造の
サブミクロンMOSトランジスタか容易に製作できる。
また、このような構成によれば、ゲート電極19として
ショートチャンネルMO8構造では使用することが不可
能でろった低抵抗のアルミニウムが利用できるという効
果が得られる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、ゲート領域を凸状
に形成し、そのサイドウオール領域をN−領域としたこ
とによって、有効チャンネル長の大きいLl)D構造の
サブミクロングー1が得られるので、しきい値電圧の制
御が容易で〃・つホットキャリアの影響の少ない安定1
−7た信頼性を有するサブミクロンMO5l・ランジス
タを提供できるという極めて優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第】図は近年提案されているサブミクロンPyDSトラ
ンジスタの一例を示1断面図、第2図は本発明によるザ
ブミクロンMO8)ランジスタの一例を示す断面図、第
コ3図プ(いし第7図は本発明によるサブミクロンM、
O8)ランジスタの製作方法の一例を説明するための工
程図でろる。 1・・・・P形’/’)”7ウ工/M、2・・・・ソー
スN+領域、3・・・・ドレイン領域領域、4・・・・
N/鍔、5・・や・ゲート醒化膜、6・−・・・ゲート
電柘、10・φ・・P形すブストレート、11・・・・
LOCOS酸化膜、12・・・ −Si 3 N411
it4 、 1 3 − − − − PSG 膜、1
4 ・・・・Asインプラ層、15・・am熱酸化験、
16・・・・ N+層、 17・・・・N一層、゛ 1
8壷9・−5iOz膜、19・Φφ・ グー]・電極。 第1図 第2図 第3図 (Q) u (b) 0 第4図 (b) (C) 第5図 (b) (C) 第6図 (b) (C) 第7図 (0) (b)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体基板(PまたはN)−ヒにソース領域(N+また
    はP+)、ドレイン領域(N−1またはp + )およ
    びゲート領域(PまたはN)が形成されかつ前記ドレイ
    ン領域のゲート領域側端部にN−またはP−の領域を有
    してなるMOS トランジスタにおいて、前記ゲート領
    域を凸状に形成し、該凸部のサイドウオール領域に前記
    N−またはP−の領域を設けたことを特徴とするMOS
     )ランジスタ。
JP59116371A 1984-06-08 1984-06-08 Mosトランジスタ Pending JPS60261171A (ja)

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JP59116371A JPS60261171A (ja) 1984-06-08 1984-06-08 Mosトランジスタ

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JP59116371A JPS60261171A (ja) 1984-06-08 1984-06-08 Mosトランジスタ

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JPS60261171A true JPS60261171A (ja) 1985-12-24

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ID=14685320

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JP59116371A Pending JPS60261171A (ja) 1984-06-08 1984-06-08 Mosトランジスタ

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4876213A (en) * 1988-10-31 1989-10-24 Motorola, Inc. Salicided source/drain structure
US5146291A (en) * 1988-08-31 1992-09-08 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha MIS device having lightly doped drain structure
US5217913A (en) * 1988-08-31 1993-06-08 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of manufacturing an MIS device having lightly doped drain structure and conductive sidewall spacers
JPH06216148A (ja) * 1991-03-13 1994-08-05 Gold Star Electron Co Ltd 電界効果トランジスタおよびその製造方法
US7170133B2 (en) 2003-11-24 2007-01-30 Samsung Electronics Co. Transistor and method of fabricating the same

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5146291A (en) * 1988-08-31 1992-09-08 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha MIS device having lightly doped drain structure
US5217913A (en) * 1988-08-31 1993-06-08 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of manufacturing an MIS device having lightly doped drain structure and conductive sidewall spacers
US4876213A (en) * 1988-10-31 1989-10-24 Motorola, Inc. Salicided source/drain structure
JPH06216148A (ja) * 1991-03-13 1994-08-05 Gold Star Electron Co Ltd 電界効果トランジスタおよびその製造方法
JP2690069B2 (ja) * 1991-03-13 1997-12-10 エルジイ・セミコン・カンパニイ・リミテッド 電界効果トランジスタの製造方法
US7170133B2 (en) 2003-11-24 2007-01-30 Samsung Electronics Co. Transistor and method of fabricating the same
US7563683B2 (en) 2003-11-24 2009-07-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Transistor and method of fabricating the same

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