JPS6055658A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPS6055658A
JPS6055658A JP58163665A JP16366583A JPS6055658A JP S6055658 A JPS6055658 A JP S6055658A JP 58163665 A JP58163665 A JP 58163665A JP 16366583 A JP16366583 A JP 16366583A JP S6055658 A JPS6055658 A JP S6055658A
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dirt
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region
source
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Abstract

PURPOSE:To prevent the short channel effect by effective improvement of the drain withstand voltage by a method wherein a pocket region is formed after the part of the side wall of a gate electrode is selectively removed by etching. CONSTITUTION:When a plasma SiO2 film 17 is deposited over the entire surface after formation of gate electrodes 151 and 152 and CVD oxide film patterns 161 and 162, and this film is successively etched, the part of the side wall of the gate electrode is selectively etched. Next, B<+> and P<+> are ion-implanted to a well region 12 and on a substrate, respectively, with the films 17 as a mask. Then, N type pocket regions 22 and 22 are formed in the neighborhood of the gate electrode 151, and P type pocket regions 25 and 25 in the neighborhood of the gate electrode 152, respectively. Thereby, the speed does not decrease because of no increase in resistances of the source and drain regions.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は牛導体装置の製造方法に関し、特にMO8♀導
体装置の製造方法に係る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a method for manufacturing a cow conductor device, and more particularly to a method for manufacturing a MO8♀ conductor device.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

MO8−1導体装置では素子の微細化が進むにつれ、ド
レイン耐圧の低下やショートチャネル効果等の欠点が生
じてくる。
In the MO8-1 conductor device, as elements become smaller, disadvantages such as a decrease in drain breakdown voltage and a short channel effect occur.

そこで、ドレイン耐圧を向上させ、ショートチャネル効
果を防止するための技術として例えば深いチャネルイオ
ン注入技術が知られている。
Therefore, for example, a deep channel ion implantation technique is known as a technique for improving the drain breakdown voltage and preventing the short channel effect.

これは、チャネル領域のシリコン基板にソース。This sources the silicon substrate in the channel region.

ドレイン領域と逆導電型(基板と同導電型)の不純物を
深くイオン注入することにより、ドレイン耐圧を向上し
、ショートチャネル効果を防止するものである。この技
術は、SO8で代表されるように絶縁基板上に形成され
る牛導体装置の製造にも適用され叉おり、ドレイン耐圧
向上及びショートチャネル効果防止に加えてパックチャ
ネルリーク(絶縁基板側のシリコン表面を流れる漏れ電
流)防止を目的として、チャネル領域下方のシリコンと
絶縁基板との界面近傍にソース、ドレイン領域と逆導電
型の不純物をイオン注入することが行なわれている。
By deeply ion-implanting impurities of the opposite conductivity type to the drain region (same conductivity type as the substrate), drain breakdown voltage is improved and short channel effects are prevented. This technology is also applied to the manufacture of conductor devices formed on insulating substrates, as typified by SO8.In addition to improving drain breakdown voltage and preventing short channel effects, this technology also reduces pack channel leakage (silicon on the insulating substrate side). In order to prevent (leakage current flowing through the surface), impurity ions of the opposite conductivity type to the source and drain regions are implanted near the interface between the silicon and the insulating substrate below the channel region.

しかし、この深いチャネルイオン注入技術を用いると、
注入された不純物が深さ方向に分布をもつため、基板表
面(チャネル領域)の不純物濃度を制御することが困難
となる。特に、イオン注入のドーズ量が多くなると、表
面濃度に与える影響も大きくなシ、この結果トランジス
タのしきい値電圧制御が困難となる。また、この技術を
用いると基板濃度が高くなるため、基板効果(ソース・
基板間の電圧vthの上昇に伴い、しきい値電圧■□が
大きく上昇する現象、基板濃度をNAとすると、vth
は〆広に比例する)によりしきい値電圧が変動しやすく
なり、デバイスに悪影響を与える。更に、SO8ではシ
リコン中の不純物濃度が高くなると、トランジスタのス
ピードの低下を招く結果となる。
However, using this deep channel ion implantation technique,
Since the implanted impurities have a distribution in the depth direction, it is difficult to control the impurity concentration at the substrate surface (channel region). In particular, when the dose of ion implantation increases, the effect on the surface concentration becomes large, and as a result, it becomes difficult to control the threshold voltage of the transistor. In addition, this technique increases the substrate concentration, so substrate effects (source and
A phenomenon in which the threshold voltage ■□ increases significantly as the voltage vth between the substrates increases, and when the substrate concentration is NA, vth
(is proportional to the width), the threshold voltage tends to fluctuate, which adversely affects the device. Furthermore, in SO8, when the impurity concentration in silicon increases, the speed of the transistor decreases.

上述したような欠点を解消するために、最近の新しい技
術としてPC6るいはN)ポケット形成技術が知られて
いる(例えば、S 、Ogura et al。
In order to overcome the above-mentioned drawbacks, recently new techniques such as PC6 or N) pocket formation technology are known (for example, S, Ogura et al.

t′A half m1cron MOSFET us
ing double 1mplantedLDD、”
、 IEDM82.718.(1982))。この技術
は、ダート電極近傍の低濃度不純物領域とこれらの領域
に隣接する高濃度不純物領域とからなる。いわゆるLD
D (Lightly Doped Drain )構
造のソース、ドレイン領域に接してダート電極近傍の位
置にP型(おるいはN型)の不純物領域(ポケット領域
)を形成することによυ、ドレイン耐圧向上及びショー
トチャネル効果防止を図るものである。
t'A half m1cron MOSFET us
ing double 1plantedLDD,”
, IEDM82.718. (1982)). This technique consists of low concentration impurity regions near the dirt electrodes and high concentration impurity regions adjacent to these regions. So-called LD
By forming a P-type (or N-type) impurity region (pocket region) near the dart electrode in contact with the source and drain regions of the D (Lightly Doped Drain) structure, υ improves drain breakdown voltage and prevents short circuits. This is intended to prevent channel effects.

このP(あるいはN)/ケラト形成技術の概略を第1図
を参照して説明する。まず、例えばP型シリコン基板1
の図示しないフィールド酸化膜で囲まれた素子領域上に
f−)酸化膜2を介して多結晶シリコンからなるf−)
電極3を形成する。次に、ダート電極3をマスクとして
P型不純物をソース、ドレイン予定部の全面に深くイオ
ン注入する。つづいて、LDD構造のソース、ドレイン
領域を形成するために、まずr−ト電極3をマスクとし
てNW不純物を低ドーズ貴で浅くイオン注入する。つづ
いて、全面に例えばCV[)酸化膜を堆積した後、例え
ば反応性イオンエツチングによりr−ト電極3の側面に
残存CVD酸化膜4,4を形成する。つづいて、f−ト
電極3及び残存CVD酸化膜4,4をマス5− りとじてN型不純物を高ドーズ量でイオン注入する。次
いで、熱処理によシネ細物を拡散させ、ダート電極3近
傍の浅いN型不純物領域5h。
The outline of this P (or N)/kerato formation technique will be explained with reference to FIG. First, for example, a P-type silicon substrate 1
f-) made of polycrystalline silicon through an oxide film 2 on the element region surrounded by a field oxide film (not shown).
Electrode 3 is formed. Next, using the dirt electrode 3 as a mask, P-type impurities are ion-implanted deeply into the entire surface of the intended source and drain regions. Next, in order to form the source and drain regions of the LDD structure, NW impurities are ion-implanted shallowly at a low dose using the r-to electrode 3 as a mask. Subsequently, after depositing, for example, a CVD oxide film on the entire surface, residual CVD oxide films 4, 4 are formed on the side surfaces of the r-to electrode 3 by, for example, reactive ion etching. Subsequently, the f-to-electrode 3 and the remaining CVD oxide films 4 are removed as a mass 5, and N-type impurities are ion-implanted at a high dose. Next, the cine fine particles are diffused by heat treatment to form a shallow N-type impurity region 5h near the dirt electrode 3.

6aとこれらの領域に隣接する深い炉型不純物領域5b
 、6bとからなるソース、ドレイン領域5,6及びこ
れらソース、ドレイン領域5゜6に接し、ダート電極3
近傍の深い位置に位置するP型不純物領域(ポケット領
域)7,7を形成する。以下、通常の工程に従い、配線
等を形成する。なお、しきい値制御のためのチャネルイ
オン注入は浅いチャネルイオン注入でよい。
6a and a deep furnace-type impurity region 5b adjacent to these regions.
, 6b and the dirt electrode 3 in contact with these source and drain regions 5°6.
P-type impurity regions (pocket regions) 7, 7 located deep in the vicinity are formed. Thereafter, wiring and the like are formed according to normal steps. Note that channel ion implantation for threshold control may be shallow channel ion implantation.

しかしながら、上述したP(あるいはN)ポケット形成
技術では、ダート電極3をマスクとしてソース、ドレイ
ン形成予定部の全面にP型不純物をイオン注入している
ので、N型のソース、ドレイン領域5.6内にP型不純
物が混在することになυ、ソース、ドレイン領域5,6
の抵抗がおまυ下がらないという欠点がある。
However, in the above-mentioned P (or N) pocket formation technique, P-type impurities are ion-implanted into the entire surface of the source/drain formation area using the dirt electrode 3 as a mask, so the N-type source/drain regions 5.6 P-type impurities are mixed in the source and drain regions 5 and 6.
The disadvantage is that the resistance of υ does not decrease.

このことはPチャネルトランジスタにN型のポケット領
域を形成する場合でも同様である。ま6− た、ソース、ドレイン領域5,6の抵抗を下けようとす
ると、P型不純物のイオン注入のドーズ量を低くする必
要があるが、こうした場合ソース、ドレイン領域5,6
をLDD構造にしないと、N型不純物によってP型不純
物領域(ポケット領域)7,7が打ち消されてしまい、
所期の目的を達成することができない。したがって、L
DD構造のソース、ドレイン領域5,6を形成するため
に、場合によっては写真蝕刻工程(PEP )の回数が
増加する等工程が複雑となる。
This also applies to the case where an N-type pocket region is formed in a P-channel transistor. Furthermore, in order to lower the resistance of the source and drain regions 5 and 6, it is necessary to lower the dose of P-type impurity ion implantation;
If it is not made into an LDD structure, the P-type impurity regions (pocket regions) 7, 7 will be canceled by the N-type impurity,
Unable to achieve the intended purpose. Therefore, L
In order to form the source and drain regions 5 and 6 of the DD structure, the number of photo-etching steps (PEP) may increase in some cases, making the process complicated.

更に、上記方法をSOSデバイスに適用すると、ソース
、ドレイン領域が逆導電型の不純物によって打ち消され
、シリコン−絶縁基板界面まで伸びにくくなり、PN接
合が形成され易くなる。
Furthermore, when the above method is applied to an SOS device, the source and drain regions are canceled out by impurities of opposite conductivity type, making it difficult to extend to the silicon-insulating substrate interface, making it easier to form a PN junction.

このため、浮遊容量の増加を招き、スピードの低下を引
き起こすことになるし、インバータ回路ではリーク電流
を増加させる結果となる。
This results in an increase in stray capacitance, resulting in a decrease in speed, and in the inverter circuit, resulting in an increase in leakage current.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであシ、簡便な
工程でポケット領域を形成することができ、有効にドレ
イン耐圧を向上し、ショートチャネル効果を防止するこ
とができ、しかもスピードの低下等を招くことの々い半
導体装置の製造方法を提供しようとするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to form a pocket region through a simple process, effectively improve drain breakdown voltage, prevent short channel effect, and reduce speed. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device that does not cause problems such as the following.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明の半導体装置の製造方法は、第1導電型の牛導体
層の素子領域表面にダート絶縁膜を介してf−)電極を
形成し、全面に絶縁膜(例えばプラズマSiO□膜)を
堆積した後、そのy −上電極側壁の部分を選択的にエ
ツチング除去し、次いで残存した絶縁膜をマスクとして
第1導電型の不純物をイオン注入し、更に残存した絶縁
膜を除去した後、r−上電極をマスクとして第2導電型
の不純物をイオン注入し、熱処理により第2導電型のソ
ース、ドレイン領域と第1導電型の不純物領域(ポケッ
ト領域)を形成することを骨子とするものである。
In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, an f-) electrode is formed on the surface of the element region of the first conductive type conductor layer via a dirt insulating film, and an insulating film (for example, a plasma SiO□ film) is deposited on the entire surface. After that, the sidewall portion of the y-upper electrode is selectively etched away, and then impurities of the first conductivity type are ion-implanted using the remaining insulating film as a mask. After removing the remaining insulating film, r- The main idea is to ion-implant impurities of the second conductivity type using the upper electrode as a mask, and then form the source and drain regions of the second conductivity type and the impurity regions (pocket regions) of the first conductivity type through heat treatment. .

こうした方法によれば、ポケット領域を形成すべき第1
導電型の不純物は?−)電極近傍にのみイオン注入され
るので、ソース、ドレイン領域の高抵抗化を招くことが
なく、また、高ドーズ量のイオン注入を行うことができ
るので、ソース、ドレイン領域をLDD構造にする必要
はナイ。したがって、簡便な工程でポケット領域を形成
することができ、有効にドレイン耐圧を向上し、ショー
トチャネル効果を防止することができ、しかもスピード
の低下等を招くことがない。なお、ソース、ドレイン領
域をLDD構造にすれば、ホットキャリアの発生による
しきい値電圧の変動等も防止することができる。
According to this method, the first
What is the conductivity type impurity? -) Since ions are implanted only in the vicinity of the electrodes, there is no increase in the resistance of the source and drain regions, and a high dose of ion implantation is possible, making the source and drain regions LDD structure. No need. Therefore, the pocket region can be formed in a simple process, the drain breakdown voltage can be effectively improved, the short channel effect can be prevented, and there is no reduction in speed. Note that if the source and drain regions have an LDD structure, it is possible to prevent fluctuations in threshold voltage due to the generation of hot carriers.

〔発明の実施例〕 以下、本発明を0MO8の製造に適用した実施例を第2
図(、)〜(i)を参照して説明する。
[Example of the invention] Hereinafter, a second example in which the present invention is applied to the production of 0MO8 will be described.
This will be explained with reference to figures (,) to (i).

まず、表面の結晶方位(100)のN型シリコン基板1
1の一部に選択的にP型ウェル領域12を形成した後、
選択酸化法に従い厚さsoo。
First, an N-type silicon substrate 1 with a surface crystal orientation (100)
After selectively forming a P-type well region 12 in a part of 1,
Thickness soo according to selective oxidation method.

λのフィールド酸化膜1sを形成する。次に、フィール
ド酸化膜13で囲まれた素子領域表面に厚さ500xの
グト酸化膜I4を形成し、浅いチャネルイオン注入を行
った後、全面に厚9− さ5000Xの多結晶シリコン膜を堆積し、950℃で
15分間poct、拡散を行う。つづいて、全面に厚さ
7oooiのCVD酸化膜を堆積した後、このCVD酸
化膜及び前記多結晶シリコン膜を順次パターニングして
、ダート電極15. 、IB。
A field oxide film 1s of λ is formed. Next, a 500x thick oxide film I4 is formed on the surface of the element region surrounded by the field oxide film 13, and after shallow channel ion implantation is performed, a polycrystalline silicon film 9-5000x thick is deposited on the entire surface. Then, perform diffusion at 950°C for 15 minutes. Subsequently, after depositing a CVD oxide film with a thickness of 700mm over the entire surface, this CVD oxide film and the polycrystalline silicon film are sequentially patterned to form dirt electrodes 15. , I.B.

とその上のCVD酸化膜パターン161.16@を形成
する。このCVD酸化膜、fターン161 。
and a CVD oxide film pattern 161.16@ thereon. This CVD oxide film, f-turn 161.

162はダート電極部分の段差を著しくさせる作用を有
する(第2図(、)図示)。つづいて、全面に厚さ1.
2μmのプラズマSiO□膜11を堆積する(同図(b
)図示)。つづいて、このプラズマS to2膜17を
5チビ緩衝溶液で130秒間エツチングする。この際、
ダート電極段差部の側壁ではプラズマ5IO2膜17の
膜厚が他の部分よシやや薄く、かつエツチングレートが
速いため、ダート電極の側壁の部分が選択的にエツチン
グされる(同図(c)図示)。
162 has the effect of making the difference in level of the dirt electrode portion significant (as shown in FIG. 2(, )). Next, apply a thickness of 1.
A 2 μm plasma SiO□ film 11 is deposited (see figure (b)
). Subsequently, this plasma S to 2 film 17 is etched for 130 seconds using a 5-chip buffer solution. On this occasion,
The thickness of the plasma 5IO2 film 17 on the side wall of the step part of the dirt electrode is slightly thinner than other parts, and the etching rate is faster, so the side wall part of the dirt electrode is selectively etched (as shown in FIG. 3(c)). ).

次いで、P型ウェル領域12以外の基板11上にホトレ
ジストハターン18を形成した後、このホトレタストノ
9ターン18及びウェル領域IO− 12上の残存したプラズマ5102膜17をマスクとし
てBを加速エネルギー100 ksV、ドーズ量5 X
 10 7cm” の条件でイオン注入する(同図(d
)図示)。つづいて、前記ホトレジス) A?ターン1
8をマスクとしてウェル領域12上のプラズマ5102
膜17、CVD酸化膜a4 p :/ 162及びダー
ト酸化膜14を5%HF緩衝溶液で6分間エツチング除
去する。つづいて、ホトレジストパターン18及びウェ
ル領域12上のf−)電極15雪をマスクとして、ウェ
ル領域12にAs+を加速エネルギー40 k@V、ド
ーズ量I X 107cm”の条件でイオン注入する(
同図(・)図示)。
Next, after forming a photoresist pattern 18 on the substrate 11 other than the P-type well region 12, using the photoresist pattern 18 and the remaining plasma 5102 film 17 on the well region IO-12 as a mask, B is applied at an acceleration energy of 100 ksV. Dose amount 5
Ion implantation was performed under the condition of 10 7 cm” (see figure (d)
). Next, Photoregis) A? turn 1
Plasma 5102 on the well region 12 using 8 as a mask
The film 17, the CVD oxide film a4p:/162, and the dirt oxide film 14 are removed by etching with a 5% HF buffer solution for 6 minutes. Subsequently, using the photoresist pattern 18 and the f-) electrode 15 snow on the well region 12 as a mask, As+ ions are implanted into the well region 12 at an acceleration energy of 40 k@V and a dose of I x 107 cm.
Same figure (・) shown).

次いで、前記ホトレジストパターン18を除去した後、
ウェル領域12上にホトレジストパターン19を形成す
る。つづいて、このホトレジストパターン19及びウェ
ル領域12、以外の基板11上の残存したプラズマS 
iO2膜17をマスクとして基板11にP+を加速エネ
ルギー350ksV 、ドーズ量5 X 1015/備
2の条件でイオン注入する(同図(f)図示)。つづい
て、前記ホトレジストパターンI9をマスクとして基板
11上の残存したプラズマ5102膜17、CvD酸化
膜パターン261及びダート酸化膜14を5チ匪緩衝溶
液で6分間エツチング除去する。つづいて、ホトレジス
トパターン19及び基板11上のダート電極15!をマ
スクとして基板11にB+を加速エネルギー20 ke
V、ドーズ量I X 10 /an”の条件でイオン注
入する(同図伝)図示)。
Next, after removing the photoresist pattern 18,
A photoresist pattern 19 is formed on the well region 12. Subsequently, the remaining plasma S on the substrate 11 other than this photoresist pattern 19 and the well region 12 is
Using the iO2 film 17 as a mask, P+ ions are implanted into the substrate 11 under the conditions of an acceleration energy of 350 ksV and a dose of 5.times.10.sup.15/2 (as shown in FIG. 4(f)). Subsequently, using the photoresist pattern I9 as a mask, the remaining plasma 5102 film 17, CvD oxide film pattern 261, and dirt oxide film 14 on the substrate 11 are etched away for 6 minutes using a 5000 ml buffer solution. Next, the photoresist pattern 19 and the dirt electrode 15 on the substrate 11! Accelerate B+ onto the substrate 11 using as a mask with an energy of 20 ke
Ion implantation is performed under the conditions of V and a dose of I x 10 /an (as shown in the same encyclopedia).

次いで、前記ホトレジストパターンI9を除去した後、
950℃で30分間熱処理して不純物を拡散させ、ウェ
ル領域12以外の基板11にP+型ソース、ドレイン領
域20.21とこれらソース、ドレイン領域20.21
に接し、ダート電極151近傍の深い位置に位置するN
型不純物領域(ポケット領域)z;t、zzを、ウェル
領域12に1型ソース、ドレイン領域23゜24とこれ
らソース、ドレイン領域zs、z4に接し、ダート電極
152近傍の深い位置に位置するP型不純物領域(ポケ
ット領域)25゜25をそれぞれ形成する(同図(h)
図示)。つづいて、全面にCVD酸化膜26を堆積した
後、コンタクトホール27.・・・を開孔する。つづい
て全面にAt膜を蒸着した後、パターニングしてAt配
線28.・・・を形成し、0MO8を製造する(同図(
1)図示)。
Next, after removing the photoresist pattern I9,
Heat treatment is performed at 950° C. for 30 minutes to diffuse impurities, and P+ type source and drain regions 20.21 and these source and drain regions 20.21 are formed in the substrate 11 other than the well region 12.
N located in a deep position near the dart electrode 151
Type impurity regions (pocket regions) z; t, zz are connected to type 1 source and drain regions 23 and 24 in the well region 12 and P which is in contact with these source and drain regions zs and z4 and located at a deep position near the dirt electrode 152. Type impurity regions (pocket regions) 25° and 25° are formed respectively (Figure (h)
(Illustrated). Subsequently, after depositing a CVD oxide film 26 on the entire surface, contact holes 27. ...Drill a hole. Subsequently, an At film is deposited on the entire surface and then patterned to form an At wiring 28. ... is formed to produce 0MO8 (see the same figure (
1) As shown).

このような方法によれば、第2図(C)図示の工程でプ
ラズマ5IO2膜17のy−ト電極の側壁の部分を選択
的にエツチング除去し、同図(d)図示の工程でP型ポ
ケット領域形成のために残存したプラズマ5IO2膜1
7をマスクとしてウェル領域12にがロンを、また同図
(f)図示の工程でN型ポケット領域形成のために残存
したプラズマ5in2膜17をマスクとして基板11に
リンをそれぞれイオン注入している。すなわち、ポケッ
ト領域を形成するための不純物はダート電極の近傍にの
みイオン注入される。したがって、従来のP(hるいは
N)、j?チケット成技術のようにソース、ドレイン予
定部の全面にイオン注入13− する方法と異なシ、ソース、ドレイン領域の抵抗を上げ
ることがないので、スピードが低下することがない。
According to this method, in the step shown in FIG. 2(C), the side wall portion of the Y-toe electrode of the plasma 5IO2 film 17 is selectively etched away, and in the step shown in FIG. Plasma 5 IO2 film 1 remaining for pocket region formation
Using 7 as a mask, ion implantation is performed into the well region 12, and phosphorus is implanted into the substrate 11 using the plasma 5in2 film 17 remaining as a mask for forming the N-type pocket region in the step shown in the same figure (f). . That is, the impurity for forming the pocket region is ion-implanted only in the vicinity of the dart electrode. Therefore, the conventional P (h or N), j? This method does not increase the resistance of the source and drain regions, unlike the ticket forming technique in which ions are implanted into the entire surface of the intended source and drain regions, so there is no reduction in speed.

また、ソース、ドレイン領域の抵抗を上げるおそれがな
いので、P型及びN型のポケット領域22,22,25
.25を形成するだめの不純物イオン注入のドーズ量を
高くしてもソース。
Furthermore, since there is no risk of increasing the resistance of the source and drain regions, the P-type and N-type pocket regions 22, 22, 25
.. Even if the dose of impurity ion implantation is increased to form the source.

ドレイン領域に影響を与えることがない。このため、ソ
ース、ドレイン領域をLDD構造にしなくてもポケット
領域が打ち消されることがない。
It does not affect the drain region. Therefore, even if the source and drain regions are not formed into an LDD structure, the pocket regions are not canceled out.

したがって、上記実施例のように本発明方法を0MO8
の製造に適用した場合でも、写真蝕刻工程(PEP)の
回数が増加することはなく、またダメージの原因となる
反応性イオンエツチング(RIE )を用いる必要もな
い。
Therefore, as in the above embodiment, the method of the present invention is applied to 0MO8
Even when applied to the production of products, the number of photo-etching steps (PEP) does not increase, and there is no need to use reactive ion etching (RIE), which causes damage.

更に、本発明方法ではチャネルイオン注入はしきい値制
御のだめの浅いイオン注入のみで足りる。したがって、
しきい値制御がしやすくなシ、また基板濃度は低いまま
であるので、基板効果もほとんどない。
Furthermore, in the method of the present invention, only shallow ion implantation for controlling the threshold value is sufficient for channel ion implantation. therefore,
It is easy to control the threshold value, and since the substrate concentration remains low, there is almost no substrate effect.

14− 簡便な工程でドレイン耐圧を向上し、ショートチャネル
効果を防止することができ、しかもスピードを低下させ
ることがなく、安定した特性を有する微細な素子を製造
することができる。
14- Drain withstand voltage can be improved through a simple process, short channel effects can be prevented, and fine devices with stable characteristics can be manufactured without reducing speed.

なお、本発明方法をSOSデバイスに適用すれば、ポケ
ット領域を形成する不純物がソース。
Note that when the method of the present invention is applied to an SOS device, the impurity forming the pocket region becomes the source.

ドレイン領域を形成する不純物の下方向への拡がυを阻
止することがないので、ソース、ドレイン領域は容易に
シリコン−サファイア基板まで達する。したがワて、P
N接合による浮遊容量の増加を防止することができ、イ
ンバータ回路ではリーク電流の増加を防止することがで
きる。
Since the downward spread of impurities forming the drain region does not prevent υ, the source and drain regions easily reach the silicon-sapphire substrate. However, P
An increase in stray capacitance due to the N junction can be prevented, and an increase in leakage current can be prevented in an inverter circuit.

また、上記実施例と異なりソース、ドレイン領域をLD
D構造としてもよい。この場合の製造工程を第3図(、
)〜(f)を参照して説明する。
Also, unlike the above embodiment, the source and drain regions are
It may also have a D structure. The manufacturing process in this case is shown in Figure 3 (
) to (f).

まず、第2図(d)までの工程を経た後、ホトレジスト
パターン18を除去し、ウェル領域12上にホトレジス
ト74ターン29を形成する。次に、このホトレジスト
74ターン29及びウェル領域12以外の基板ll上の
残存したプラズマ5IO2膜17をマスクとして基板I
Zに例えばP+をイオン注入する(第3図(、)図示)
。つづいて、ホトレジストパターン29を除去した後、
残存したプラズマS10□膜17、CVD酸化酸化膜ノ
ーターン161162及びダート酸化膜14の一部をエ
ツチング除去する。つづいて、全面にCVD酸化膜を堆
積した後、反応性イオンエツチング(RIE)によI)
≠藁+ゲート電極151.15露」 の側壁に残存 CVD酸化膜30.・・・を形成するOつづいて、ウェ
ル領域12以外の基板11上にホトレタストノ4?ター
ン31を形成した後、このホトレジスト74ターン31
、デート電極158、及びその側壁の残存CVD酸化膜
30.30をマスクとしてウェル領域12にAs+を加
速エネ71/ A’ −40k@V。
First, after going through the steps up to FIG. 2(d), the photoresist pattern 18 is removed, and photoresist 74 turns 29 are formed on the well region 12. Next, using this photoresist 74 turn 29 and the remaining plasma 5IO2 film 17 on the substrate ll other than the well region 12 as a mask, the substrate I
For example, P+ is ion-implanted into Z (as shown in Figure 3 (,)).
. Subsequently, after removing the photoresist pattern 29,
The remaining plasma S10□ film 17, CVD oxide film no-turn 161162, and part of the dirt oxide film 14 are removed by etching. Next, after depositing a CVD oxide film on the entire surface, reactive ion etching (RIE) is performed.
≠ Straw + Gate electrode 151.15 Remaining CVD oxide film 30. . . . Next, a photoresist layer 4 is formed on the substrate 11 other than the well region 12. After forming the turns 31, this photoresist 74 turns 31
, the date electrode 158 and the remaining CVD oxide film 30.30 on its sidewall are used as a mask to accelerate As+ into the well region 12 at an energy of 71/A' -40 k@V.

ドーズ量3 X 10” 7cm2の条件でイオン注入
する(同図(b)図示)、つづいて、ウェル領域12上
のデート電極152側壁の残存CVD酸化膜30.30
をHF溶液で除去した後、As+を加速エネルギー40
に@V、ドーズ量5 X 10”/calの条件でイオ
ン注入する(同図(C)図示)。
Ion implantation was performed at a dose of 3 x 10" 7 cm2 (as shown in FIG. 2(b)). Subsequently, the remaining CVD oxide film 30.30 on the side wall of the date electrode 152 on the well region 12 was implanted.
After removing As+ with HF solution, the acceleration energy of As+ is 40
Ion implantation is performed under the conditions of @V and a dose of 5×10”/cal (as shown in FIG. 2C).

次いで、前記ホトレジス) zfターン31を除去した
後、ウェル領域12上にホトレジスト74ターン32を
形成する。つづいて、このホトレジストパターン32、
基板Il上のダート電極15、及びその側壁の残存CV
D酸化膜30.30をマスクとしてBを加速エネルギー
20 keV 。
Next, after removing the photoresist ZF turns 31, photoresist 74 turns 32 are formed on the well region 12. Next, this photoresist pattern 32,
Dirt electrode 15 on substrate Il and residual CV on its sidewall
B was accelerated at an energy of 20 keV using the D oxide film 30.30 as a mask.

ドーズ量2X10 /を−の条件でイオン注入する(同
図(d)図示)。つづいて、基板11上のダート電極1
5.側壁の残存CVD酸化膜30.30を除去した後、
B+を加速エネルギー20に・V、)’ −,1”Ji
15 X 10”/−の条件でイオン注入する(同図(
、)図示)。
Ion implantation is performed at a dose of 2×10 / under negative conditions (as shown in FIG. 2(d)). Next, the dart electrode 1 on the substrate 11
5. After removing the remaining CVD oxide film 30.30 on the sidewalls,
B+ to acceleration energy 20・V, )' −, 1”Ji
Ion implantation was performed under the conditions of 15 x 10”/- (see the same figure).
,) as shown).

次いで、熱処理を行ない、ウェル領域12以外の基板1
1にチャネル領域近傍のP型不純物領域33*、34h
とこれらの領域に隣接するP+型不純物領域33b 、
34bとからなるLDD構造のソース、ドレイン領域3
3.34及びこれらソース、ドレイン領域33.34に
接し、17− ダート電極151近傍の深い位置に位置するN型不純物
領域(ポケット領域)35.35を、ウェル領域12に
チャネル領域近傍のN型不純物領域36&、31mとこ
れらの領域に隣接するN+型不純細物#3’6b 、 
37. bとからなるLDD構造のソース、ドレイ領域
36.37及びこれらソース、ドレイン領域36、.9
7に接し、ダート電極15鵞近傍の深い位置に位置する
P型不純物領域(ポケット領域)38.38を形成する
(同図(f)図示)。以下、通常の工程に従い、配線等
を形成する。
Next, heat treatment is performed to remove the substrate 1 other than the well region 12.
1, P-type impurity regions 33*, 34h near the channel region
and a P+ type impurity region 33b adjacent to these regions,
Source and drain region 3 of LDD structure consisting of
3.34 and these source and drain regions 33.34, 17- An N-type impurity region (pocket region) 35.35 located deep near the dart electrode 151 is added to the well region 12, and an N-type impurity region (pocket region) 35.35 near the channel region is added to the well region 12. Impurity regions 36&, 31m and N+ type impurity #3'6b adjacent to these regions,
37. source and drain regions 36 and 37 of an LDD structure consisting of source and drain regions 36, . 9
A P-type impurity region (pocket region) 38, 38 is formed in contact with the dirt electrode 7 and located deep in the vicinity of the dart electrode 15 (as shown in FIG. 7(f)). Thereafter, wiring and the like are formed according to normal steps.

このような方法によれば、工程は複雑になるものの上記
実施例と同様な効果を得ることができ、更に、ソース、
ドレイン領域をLDD構造としたことによシホットキャ
リアの発生によるしきい値電圧の変動を防止することが
できるので、よシ一層素子の微細化に適した方法となる
According to such a method, although the process becomes complicated, it is possible to obtain the same effect as in the above embodiment, and furthermore, the source,
Since the drain region has an LDD structure, it is possible to prevent fluctuations in the threshold voltage due to the generation of hot carriers, making this method even more suitable for further miniaturization of elements.

なお、上記実施例ではダート電極15.。In the above embodiment, the dart electrode 15. .

152上にCVD酸化膜A?l−7161,16゜を形
成したが、このCVD酸化膜・母ターン161゜18− 16!は必ずしも設けなくともよい。また、ダート電極
151,152は多結晶シリコンで形成したが、これに
限らずMo 812のような高融点金属シリサイドを用
いてもよい。
CVD oxide film A on 152? l-7161,16° was formed, but this CVD oxide film/mother turn 161°18-16! does not necessarily have to be provided. Further, although the dart electrodes 151 and 152 are formed of polycrystalline silicon, they are not limited to this, and high melting point metal silicide such as Mo 812 may be used.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳述した如く、本発明の手導体装置の製造方法によ
れば、ドレイン耐圧を向上し、ショートチャネル効果を
防止することがでキ、シかもスピードを低下させること
がなく、安定した特性を有する微細な素子を製造し得る
等顕著な効果を奏するものである。
As detailed above, according to the method of manufacturing a hand conductor device of the present invention, it is possible to improve the drain breakdown voltage, prevent the short channel effect, and maintain stable characteristics without reducing the speed. It has remarkable effects such as being able to manufacture microscopic elements having the same characteristics.

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

第1図は従来の方法により製造され九NチャネルMO8
)ランジスタの断面図、第2図(、)〜(1)は本発明
の実施例における0MO8の製造方法を示す断面図、第
3図(、)〜(f)は本発明の他の実施例における0M
O8の製造方法を示す断面図である。 II・・・N型シリコン基板、12・・・P型つェル領
bLZ、9・・・フィールド酸化膜、Z4・・・f−1
酸化膜、151,15t・・・ダート電極、161゜1
62・・・CVD酸化M”ターン、17・・・プラズマ
5IO2膜、1B、、19,29,31.32 ・・・
ホトレジストパターン、20.21・・・PWソース。 ドレイン領域、22・・・N型不純物領域(ポケット領
域)、 23.24・・・N+Wンーソードレイン領域
、25・・・P型不純物領域(ポケット領域)、26・
・・CVD酸化膜、27・・・コンタクトホール、2 
B ・At配線、30−・・残存CVD酸化膜、33a
。 34[・・P型不純物領域、33b 、34b・・・P
+型不純物領域、33.34・・・ソース、ドレイン領
域、35・・・N型不純物領域(ポケット領域)、36
*、37th・・・N型不純物領域、井揖叩斜5・・・
 36b 、37b・・・N4−型不純物領域、s 6
. s y・・・ソース、ドレイン領域、38・・・P
型不純物領域(ポケット領域)。
Figure 1 shows nine N-channel MO8s manufactured by conventional methods.
) A cross-sectional view of a transistor, FIGS. 2(,) to (1) are cross-sectional views showing a method of manufacturing 0MO8 in an embodiment of the present invention, and FIGS. 3(,) to (f) are other embodiments of the present invention. 0M in
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing O8. II...N-type silicon substrate, 12...P-type well region bLZ, 9...field oxide film, Z4...f-1
Oxide film, 151, 15t... dirt electrode, 161°1
62...CVD oxidation M'' turn, 17...Plasma 5IO2 film, 1B, 19,29,31.32...
Photoresist pattern, 20.21...PW source. Drain region, 22... N type impurity region (pocket region), 23.24... N+W source drain region, 25... P type impurity region (pocket region), 26.
...CVD oxide film, 27...contact hole, 2
B ・At wiring, 30-...Remaining CVD oxide film, 33a
. 34[...P-type impurity region, 33b, 34b...P
+ type impurity region, 33. 34... Source, drain region, 35... N type impurity region (pocket region), 36
*, 37th...N-type impurity region, 5...
36b, 37b...N4-type impurity region, s6
.. sy...source, drain region, 38...P
Type impurity region (pocket region).

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)第1導電型の牛導体層の素子領域表面にダート絶
縁膜を介してダート電極を形成する工程と、全面に絶縁
膜を堆積した後、該絶縁膜のダート電極側壁の部分を選
択的にエツチング除去する工程と、残存した絶縁膜をマ
スクとして第1導電型の不純物をイオン注入する工程と
、前記残存した絶縁膜を除去した後、前記ダート電極を
マスクとして第2導電型の不純物をイオン注入する工程
と、熱処理にょシネ細物を拡散させ、第2導電型のソー
ス、ドレイン領域及びこれらソース、ドレイン領域に接
し、前記ダート電極近傍に位置する第1導電型の不純物
領域を形成する工程とを具備したことを特徴とする中導
体装置の製造方法。
(1) A step of forming a dirt electrode on the surface of the element region of the first conductive type conductor layer via a dirt insulating film, and after depositing an insulating film on the entire surface, selecting a side wall portion of the dirt electrode of the insulating film. a step of ion-implanting an impurity of a first conductivity type using the remaining insulating film as a mask; and a step of ion-implanting an impurity of a second conductivity type using the dirt electrode as a mask after removing the remaining insulating film; a step of ion-implanting and diffusing fine particles during heat treatment to form second conductivity type source and drain regions and first conductivity type impurity regions that are in contact with these source and drain regions and located near the dirt electrodes; A method for manufacturing a medium conductor device, comprising the steps of:
(2) 絶縁膜としてプラズマ5io2膜を用いたこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の手導体装置の
製造方法。
(2) A method for manufacturing a hand conductor device according to claim 1, characterized in that a plasma 5io2 film is used as the insulating film.
(3)全面に堆積されたダート電極材料上に他の絶縁膜
を堆積し、これらを順次パターニングしてダート電極及
びダート電極上に残存した前記他の絶縁膜のパターンを
形成することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
生導体装置i製造方法。
(3) Another insulating film is deposited on the dirt electrode material deposited on the entire surface, and these are sequentially patterned to form the dirt electrode and a pattern of the other insulating film remaining on the dirt electrode. A method for manufacturing a live conductor device i according to claim 1.
(4)ダート電極及び残存した絶縁膜をマスクとして第
1導電型の不純物をイオン注入する前または後に、少な
くともダート電極をマスクとして第2導電型の不純物を
低ドーズ量でイオン注入することを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載のヰ導体装置の製造方法。
(4) Before or after the ion implantation of the first conductivity type impurity using the dirt electrode and the remaining insulating film as a mask, the second conductivity type impurity is ion-implanted at a low dose using at least the dirt electrode as a mask. A method for manufacturing a conductor device according to claim 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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