JPS62130562A - 電界効果トランジスタの製法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、シリコンゲートＭＯ８型トランジスタのよ
りな′電界効果トランジスタの改良でれた！！！！法に
関するものである。

〔発明の概要〕

この発明は、シリコンゲートＭＯ８型トランジスタの製
法において、シリコンゲートにノース・ドレイン領域形
成時にイオン注入δれたポロン等の不純物をゲート絶縁
膜を介して基板表面に拡散させて所望のスレッシュホー
ルド電圧ン設定することにより工程の簡略化ケ図ったも
のである。

〔従来の技術〕

従来、微細構造のＭＯ８型トランジスタを製作するにあ
たっては、セルフアライメント方式のシリコンゲートプ
ロセスが広く用いられている。このフロセスは、＃！−
専体基榎の表面にフィールド絶縁膜で取囲まれるように
ゲート絶Ｍ膜を形成した後、このゲート絶縁膜上にポリ
シリコンからなるケート電極層を形成し、この後フィー
ルド絶縁膜及びゲート電極層をマスクとして所望の導電
型決定不純物乞基板表面に選択的にドープしてソース領
域及びドレイン領域？形成するものである。

このようなプロセスヶ用いてＰチャン坏ルＭＯ８型トラ
ンジスタ乞裏作する＠会、ソース・ドレイン傾城の形成
には例えばボロンの拡散又はイオン注入工程が用いられ
るが、この工程とは別に適当ナスレッシュホールド′硯
圧を得るためゲート絶縁膜直下の半導体表面をＰ型化す
るチャンネルドーピング工程が必要である。そして、こ
のチャンネルドーピング工程としては、ゲートポリシリ
コンの堆積前にフィールド絶縁膜ンマスクとし月つゲー
ト絶縁膜を介して基板表面にボロン乞イオン注入する方
法が知られている。この場合、イオン注入にあたっては
、ホトレジスト等のマスクを設け、選択的にイオン注入
することもある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記したＰチャンネルＭＯ８型トランジスタの製法によ
ると、チャンネルドーピングのために独立のイオン注入
工程が（場合によってはマスク工程も）必要であり、し
かも高価なイオン注入装置を使用するので、工程が複雑
化すると共に製品コストの上昇ケ招く不都合があった。

〔問題点馨解決するための手段〕

この発明の目的は、スレッシュホールド電圧乞設定する
ための工程を簡略化することにあるうこの発明は、ゲー
トを極層として多結晶半導体を用いるシリコンゲートプ
ロセスのようなセルフアライメントプロセスにおいて、
ゲートｉ極層にソース・ドレイン領域形成時にドープ芒
れた導電型決定不純物乞ゲート絶縁膜７介して基板表面
に拡散嘔せることにより所望のスレッシュホールド電圧
を設定するようにしたことを特徴とするものである。

〔作用１ この発明の＃法によれば、ソース・ドレイン領域形成時
にゲート電極層にボロン等の不純物がドープ嘔れる。そ
して、このゲート１１Ｌ極層を不純物源トしてスレッシ
ュホールド電圧設定のための拡散処理が行なわれる。従
って、チャンネルドーピングのために独立のイオン注入
工程暑設けなくてすみ、マスクχ用いていた場合にはマ
スク工程も不要となるう 〔実施例〕 第１図乃至第４図は、この発明の一実施例によるＰチャ
ンネルＭＯ８型トランジスタの製造過程χ示すもので、
各々の図番に対応する工程ｆｌｌ〜（４）χ順次に説明
する。

（１）寸ず、Ｎ型シリコンからなる半導体基板１００表
面に所望のアクティブ領域配置部馨取囲むように選択酸
化法によりシリコンオキサイドからなる厚いフィールド
絶縁膜１２１′ｊ！：形成する。そして、アクティブ領
域配置部上には熱酸化法によりシリコンオキサイドから
なる薄いゲート絶縁膜１４ン形成するつこの後、ＣＶＤ
（ケミカル・ペーパー・デポジション）法により基板の
上面にポリシリコン層１６４堆檀形成する。このポリシ
リコン層１６は、配線として利用しつるように十分にリ
ンを含ませて形成してもよい。

（２）次に、所望のゲートパターンに対応するホトレジ
スト層１８ン形成した後、このホトレジスト層１８ヲマ
スクとしてポリシリコン層１６χ選択的にエッチしてゲ
ート絶縁膜１４上にゲート電極層１６　Ｇ　ｉ形成する
。

（３）次に、フィールド絶縁膜１２及びゲート竜極層１
６Ｇンマスクとして例えばボロン馨イオン注入すること
によりゲートく極層１６Ｇに対してセルファラインされ
たＰ＋型ソース領域加及びＰ＋型ドレイン領域２２を形
成する。このとき、ボロンは、ゲート電極層１６　Ｇ　
”ｌ構成するポリシリコン中にも注入される。

（４）次に、水蒸気を含む雰囲気中で例えば８００°Ｃ
程度の熱処理ケ行なうことによりゲート電極層（ポリシ
リコン）１６Ｇ中のボロンをゲート絶縁膜１４を介して
基板表面に拡散させ、Ｐ型のチャンネル領域２４乞形成
する。このとき、熱処理の温度や時間乞適当に選ぶこと
によりＰ型チャンネル領域冴の不純物嬢度乞制御するこ
とができるので、ＰチャンネルＭＯ８型トランジスタの
スレッシュホールド電圧を所望の値に設定可能である。

上記実施例において、第３図の工程で注入したボロンイ
オンの活性化のための熱処理は、第４図の熱処理と同一
工程で行なうようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、チャンネルドーピン
グのために独立のイオン注入工程を設けなくてよいので
、工程の簡略化並びにコスト低減馨達成しうる効果が得
られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は、この発明の一実施例によるＰチャ
ンネルＭＯ８型トランジスタの製造過程乞示す基板断面
図である。 １０・・・半導体基板、１２・・・フィールド絶縁膜、
１４・・・ゲート絶縁膜、１６・・・ポリシリコン層、
１６Ｇ・・・ゲート電極、Ｌ＃、加・・・Ｐ＋型ンソー
領域、η・・・ｐ＋型ドレイン填域、冴・・・Ｐ型チャ
ン坏ル領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）半導体基板の表面にフィールド絶縁膜で取囲まれ
   るようにゲート絶縁膜を形成する工程と、（ｂ）前記ゲ
   ート絶縁膜上に多結晶半導体からなるゲート電極層を形
   成する工程と、 （ｃ）前記フィールド絶縁膜及び前記ゲート電極層をマ
   スクとして前記半導体基板の表面に選択的に導電型決定
   不純物をドープしてソース領域及びドレイン領域を形成
   する工程と を含む電界効果トランジスタの製法において、前記ゲー
   ト電極層にドープされた導電型決定不純物を前記ゲート
   絶縁膜を介して前記半導体基板の表面に拡散させること
   により所望のスレツシユホールド電圧を設定することを
   特徴とする電界効果トランジスタの製法。