JPS62169479A - 半導体集積回路装置の製造方法 - Google Patents
半導体集積回路装置の製造方法Info
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- JPS62169479A JPS62169479A JP1007386A JP1007386A JPS62169479A JP S62169479 A JPS62169479 A JP S62169479A JP 1007386 A JP1007386 A JP 1007386A JP 1007386 A JP1007386 A JP 1007386A JP S62169479 A JPS62169479 A JP S62169479A
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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。
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〕
本発明は、半導体集積回路装置に関するものであり、特
に、電界効果トランジスタを有する半導体集積回路装置
に適用して有効な技術に関するものである5 〔従来の技術〕 L D D (Lightly Doped旦rain
)構造のMISFETは、LDD部として使用される低
濃度のn型の半導体領域に沿って、P゛型の半導体領域
を設ける傾向にある。このP゛型の半導体領域は、高濃
度のn型のソース領域とドレイン領域との間のパンチス
ルーを防止し、又短チヤネル効果を防止できるので、高
集積化を図ることができる。
に、電界効果トランジスタを有する半導体集積回路装置
に適用して有効な技術に関するものである5 〔従来の技術〕 L D D (Lightly Doped旦rain
)構造のMISFETは、LDD部として使用される低
濃度のn型の半導体領域に沿って、P゛型の半導体領域
を設ける傾向にある。このP゛型の半導体領域は、高濃
度のn型のソース領域とドレイン領域との間のパンチス
ルーを防止し、又短チヤネル効果を防止できるので、高
集積化を図ることができる。
この種のLDD構造のM T S FETは1次のよう
な製造方法で形成することができる。
な製造方法で形成することができる。
まず、p−型の半導体基板の主面ヒにゲート絶縁膜を介
してゲート電極を形成する。この後、ゲート電極を不純
物導入用マスクとして用い、ゲート電極の側部の半導体
基板の主面部に、n型及びn型の不純物を導入し、p゛
型の半導体領域とn型の半導体領域(LDD部)を形成
する。そして、ゲート電極の側部に不純物導入用マスク
(サイドウオール)を自己整合で形成する。この後、こ
の不純物導入用マスクを用いて、ゲート電極の側部の半
導体基板の主面部にn型の不純物を導入し、rl’型の
ソース領域及びドレイン領域を形成する。これら一連の
製造工程を施すことで、P゛型の半導体領域を有するL
DD構造のMISFETが完成する。
してゲート電極を形成する。この後、ゲート電極を不純
物導入用マスクとして用い、ゲート電極の側部の半導体
基板の主面部に、n型及びn型の不純物を導入し、p゛
型の半導体領域とn型の半導体領域(LDD部)を形成
する。そして、ゲート電極の側部に不純物導入用マスク
(サイドウオール)を自己整合で形成する。この後、こ
の不純物導入用マスクを用いて、ゲート電極の側部の半
導体基板の主面部にn型の不純物を導入し、rl’型の
ソース領域及びドレイン領域を形成する。これら一連の
製造工程を施すことで、P゛型の半導体領域を有するL
DD構造のMISFETが完成する。
なお、このLDD構造のM I S FETについては
、例えば、 1982年国際電子デバイス会Q (IE
DM82)のテクニカルダイジェストρ718〜P72
1に記載されている。
、例えば、 1982年国際電子デバイス会Q (IE
DM82)のテクニカルダイジェストρ718〜P72
1に記載されている。
本発明者は、前記LDD構造のMISFETについて検
討したところ1次のような問題点があることを見出した
。
討したところ1次のような問題点があることを見出した
。
前記LDD部として使用されるn型の半導体領域とp゛
型の半導体領域は、同一マスクを用い、n型の不純物(
ヒ素又はリン)とn型の不純物(ボロン)との拡散係数
の差を利用して形成している。
型の半導体領域は、同一マスクを用い、n型の不純物(
ヒ素又はリン)とn型の不純物(ボロン)との拡散係数
の差を利用して形成している。
ところが1両者の拡散係数は充分な差がない。このため
、n型の半導体領域とP°型の半導体領域とは、深さ方
向及び横方向の拡散距離の差が小さく。
、n型の半導体領域とP°型の半導体領域とは、深さ方
向及び横方向の拡散距離の差が小さく。
又その拡散距離の差を大きくすると、夫々の不純物濃度
分布の最適化を図ることができない。したがって 、+
型の半導体領域が最適に形成できないので、パンチスル
ーや短チヤネル効果を防止することができず、高集積化
の妨げになる。
分布の最適化を図ることができない。したがって 、+
型の半導体領域が最適に形成できないので、パンチスル
ーや短チヤネル効果を防止することができず、高集積化
の妨げになる。
本発明の目的は、LDD構造の電界効果トランジスタの
LDD部とそれに沿って形成される反対導電型の半導体
領域との拡散距離を充分に確保し、かつ夫々の不純物濃
度分布の最適化を図ることが可能な技術を提供すること
にある。
LDD部とそれに沿って形成される反対導電型の半導体
領域との拡散距離を充分に確保し、かつ夫々の不純物濃
度分布の最適化を図ることが可能な技術を提供すること
にある。
本発明の他の目的は、LDD構造の電界効果トランジス
タの面積を縮小し、半導体集積回路装置の集積度を向上
することが可能な技術を提供することにある。
タの面積を縮小し、半導体集積回路装置の集積度を向上
することが可能な技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は1本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、LDD構造の電界効果トランジスタを有する
半導体集積回路装置において、LDlD部とそれに沿っ
て形成される反対導電型の半導体領域とを別の工程で形
成する。
半導体集積回路装置において、LDlD部とそれに沿っ
て形成される反対導電型の半導体領域とを別の工程で形
成する。
上記した手段によれば、前記L−DD部と反対導電型の
半導体領域との拡散距離及び不純物濃度を夫々独立に制
御することができるので1両者の拡散距離の差を充分に
確保しかつ夫々の不純物濃度分布を最適化することがで
きる。したがって、バンチスルーや短チヤネル効果を防
止し、電界効果トランジスタの面積を縮小することがで
きるので。
半導体領域との拡散距離及び不純物濃度を夫々独立に制
御することができるので1両者の拡散距離の差を充分に
確保しかつ夫々の不純物濃度分布を最適化することがで
きる。したがって、バンチスルーや短チヤネル効果を防
止し、電界効果トランジスタの面積を縮小することがで
きるので。
半導体集積回路装置の集積度を向上することができる。
以下1本発明の構成について、LDD構造のMISFE
T(電界効果トランジスタ)を有する半導体集積回路装
置に本発明を適用した一実施例を用いて説明する。
T(電界効果トランジスタ)を有する半導体集積回路装
置に本発明を適用した一実施例を用いて説明する。
本発明の一実施例であるLDD構造のMTSFETを有
する半導体集積回路装置を第1図(要部断面図ンで示す
。
する半導体集積回路装置を第1図(要部断面図ンで示す
。
なお、実施例の全回において、同一機能を有するものは
同一符号を付け、そのくり返しの説明は省略する。
同一符号を付け、そのくり返しの説明は省略する。
第1図において、1は単結晶シリコンからなるp−型の
半導体基板(又はウェル領域)、2はフィールド絶縁膜
、3はp型のチャネルストッパ領域である。フィールド
絶縁膜2及びチャネルストッパ領域3は、半導体素子n
n t!:s気的に分離するように構成されている。
半導体基板(又はウェル領域)、2はフィールド絶縁膜
、3はp型のチャネルストッパ領域である。フィールド
絶縁膜2及びチャネルストッパ領域3は、半導体素子n
n t!:s気的に分離するように構成されている。
L D D f1!成のMTSFETは、フィールド絶
縁膜2で囲まれた領域の半導体基板lの主面に設けられ
ている。すなわち、MISFETは、半導体基板1.ゲ
ート絶縁膜4.ゲート電極5、n型の一対の半導体領域
(LDD部)8. ri’型のソース領域及びドレイン
領域10、p゛型の半導体領域6で構成されている。
縁膜2で囲まれた領域の半導体基板lの主面に設けられ
ている。すなわち、MISFETは、半導体基板1.ゲ
ート絶縁膜4.ゲート電極5、n型の一対の半導体領域
(LDD部)8. ri’型のソース領域及びドレイン
領域10、p゛型の半導体領域6で構成されている。
ゲート電極5は、多結晶シリコン膜で構成されている。
また、ゲート電極5は、単層の高融点全屈(Mo、Ta
、Ti、W)膜、高融点全屈シリサイド(MoSi2.
TaSi2.TiSi* 、WSi2)膜で構成しても
よい。また、ゲート電極5は、多結晶シリコン膜の上部
に高融点金属膜或は高融点金属シリサイド膜を設けた複
合膜で構成してもよい。
、Ti、W)膜、高融点全屈シリサイド(MoSi2.
TaSi2.TiSi* 、WSi2)膜で構成しても
よい。また、ゲート電極5は、多結晶シリコン膜の上部
に高融点金属膜或は高融点金属シリサイド膜を設けた複
合膜で構成してもよい。
低濃度のn型の半導体領域(LDD部)8は、高濃度の
n゛型の半導体領域10とチャネル形成領域との間の半
導体基板1の主面部に設けられている。
n゛型の半導体領域10とチャネル形成領域との間の半
導体基板1の主面部に設けられている。
この半導体領域8は、ドレイン領域lO近傍の電界強度
を緩和してホットキャリアの発生を低減し、又チャネル
形成領域側への拡散距離を小さくして短チヤネル効果を
防止するように構成されている。
を緩和してホットキャリアの発生を低減し、又チャネル
形成領域側への拡散距離を小さくして短チヤネル効果を
防止するように構成されている。
p゛型の半導体領域6は、半導体領域8とチャネル形成
領域との間の半導体基板lの主面部に設けられている。
領域との間の半導体基板lの主面部に設けられている。
半導体領域6は、半導体領域8と半導体基板1とのpn
接合部から半導体基板1側に形成される空乏領域の伸び
を低減し、ソース領域及びドレイン領域10間のパンチ
スルーを防止するように構成されている。また、半導体
領域6は、空乏領域の伸びを低減できるので、短チヤネ
ル効果を防止することができる。また、半導体領域6は
、半導体領域8に沿って設け、ソース領域又はドレイン
領域10からチャネル形成領域側に形成される空乏領域
の伸びを低減するように構成してもよい。
接合部から半導体基板1側に形成される空乏領域の伸び
を低減し、ソース領域及びドレイン領域10間のパンチ
スルーを防止するように構成されている。また、半導体
領域6は、空乏領域の伸びを低減できるので、短チヤネ
ル効果を防止することができる。また、半導体領域6は
、半導体領域8に沿って設け、ソース領域又はドレイン
領域10からチャネル形成領域側に形成される空乏領域
の伸びを低減するように構成してもよい。
前記半導体領域8(又は6)は、ゲート電極5の側部に
自己整合で形成された不純物導入用マスク7で構成され
るようになっている。ソース領域又はドレイン領域10
は、ゲートな極5の側部に不純物導入用マスク7を介し
て自己整合で形成された不純物導入用マスク9で構成さ
れるようになっている。
自己整合で形成された不純物導入用マスク7で構成され
るようになっている。ソース領域又はドレイン領域10
は、ゲートな極5の側部に不純物導入用マスク7を介し
て自己整合で形成された不純物導入用マスク9で構成さ
れるようになっている。
llは層間絶縁膜、12は接続孔、13は配線(例えば
、アルミニウム膜)であり、接続孔12を通してソース
領域又はドレイン領域1oと電気的に接続されている。
、アルミニウム膜)であり、接続孔12を通してソース
領域又はドレイン領域1oと電気的に接続されている。
このように構成されるLDD構造のMISFETは、第
2図乃至第4図(要部断面図)で示す各製造工程を施す
ことで形成することができる。
2図乃至第4図(要部断面図)で示す各製造工程を施す
ことで形成することができる。
まず、単結晶シリコンからなるp”型の半導体基板lの
主面に、フィールド絶縁膜2及びp型のチャネルストッ
パ領域3を形成する。
主面に、フィールド絶縁膜2及びp型のチャネルストッ
パ領域3を形成する。
この後、半導体素子形成領域の半導体基板1の主面上に
ゲート絶11#4を形成し、その上部にゲート電極5を
形成する。ゲート絶縁膜4は、例えば、半導体基板1を
酸化して形成した酸化シリコン膜を用いる。ゲート電極
5は1例えば、低抗値を低減する不純物(リン、ヒ素又
はボロン)が導入された多結晶シリコン膜を用いる。
ゲート絶11#4を形成し、その上部にゲート電極5を
形成する。ゲート絶縁膜4は、例えば、半導体基板1を
酸化して形成した酸化シリコン膜を用いる。ゲート電極
5は1例えば、低抗値を低減する不純物(リン、ヒ素又
はボロン)が導入された多結晶シリコン膜を用いる。
そして、ゲート電極5及びフィールド絶縁膜2を不純物
導入用マスクとして用いてP型の不純物を導入し、第2
図に示すように、P゛型の半導体領域6を形成する。半
導体領域6を形成する不純物導入用マスクとしては、ゲ
ート電極5を形成するフォトレジスト膜を用いてもよい
。P型の不純物は、例えば、ボロンを用い、イオン打込
み技術で導入する。
導入用マスクとして用いてP型の不純物を導入し、第2
図に示すように、P゛型の半導体領域6を形成する。半
導体領域6を形成する不純物導入用マスクとしては、ゲ
ート電極5を形成するフォトレジスト膜を用いてもよい
。P型の不純物は、例えば、ボロンを用い、イオン打込
み技術で導入する。
第2図に示す半導体領域6を形成する工程の後に、少な
くともゲート電極5の側部に自己整合で不純物導入用マ
スク7を形成する。不純物導入用マスク7は、例えば、
ゲート電極5を酸化して形成した酸化シリコン膜を用い
る。また、不純物導入用マスク7は、CVD、スパッタ
等のいずれかで形成した酸化シリコン膜又は窒化シリコ
ン膜で形成してもよい。
くともゲート電極5の側部に自己整合で不純物導入用マ
スク7を形成する。不純物導入用マスク7は、例えば、
ゲート電極5を酸化して形成した酸化シリコン膜を用い
る。また、不純物導入用マスク7は、CVD、スパッタ
等のいずれかで形成した酸化シリコン膜又は窒化シリコ
ン膜で形成してもよい。
この後、主として、不純物導入用マスク7を用いてn型
の不純物を導入し、第3図に示すように。
の不純物を導入し、第3図に示すように。
LDD部として使用されるn型の半導体領域8を形成す
る。n型の不純物は、例えば、リン(又はヒ素)を用い
、イオン打込み技術で導入する9このように、半導体領
域6と半導体領域8とを別工程で形成することにより、
夫々の拡散距離及び不純物濃度を独立に制御することが
できるので。
る。n型の不純物は、例えば、リン(又はヒ素)を用い
、イオン打込み技術で導入する9このように、半導体領
域6と半導体領域8とを別工程で形成することにより、
夫々の拡散距離及び不純物濃度を独立に制御することが
できるので。
両者の拡散距離の差を充分に確保しかつ夫々の不純物濃
度分布を最適化することができる。
度分布を最適化することができる。
しかも、半導体領域6をゲート電極5を用いて形成し、
半導体領域8を不純物導入用マスク7を用いて形成する
ことにより、前記不純物導入用マスク7の膜厚に対応し
て、半導体領域6と半導体領域8との拡散距離の差を制
御することができるので、より両者の拡散距離の差を確
保することができ机 第3図に示す半導体領域8を形成する工程の後に、ゲー
ト電極5の側部に不純物導入用マスク7を介して自己整
合で不純物導入用マスク9を形成する。不純物導入用マ
スク9は1例えば、CvDで形成した酸化シリコン膜に
反応性イオンエツチング等の異方性エツチングを施して
形成する。また、不純物導入用マスク9は、不純物導入
用マスク7を除去した後に、ゲート電WA5の側部に形
成することもできる。
半導体領域8を不純物導入用マスク7を用いて形成する
ことにより、前記不純物導入用マスク7の膜厚に対応し
て、半導体領域6と半導体領域8との拡散距離の差を制
御することができるので、より両者の拡散距離の差を確
保することができ机 第3図に示す半導体領域8を形成する工程の後に、ゲー
ト電極5の側部に不純物導入用マスク7を介して自己整
合で不純物導入用マスク9を形成する。不純物導入用マ
スク9は1例えば、CvDで形成した酸化シリコン膜に
反応性イオンエツチング等の異方性エツチングを施して
形成する。また、不純物導入用マスク9は、不純物導入
用マスク7を除去した後に、ゲート電WA5の側部に形
成することもできる。
この後、主として、不純物導入用マスク9を用いてn型
の不純物を導入し、第4図に示すように。
の不純物を導入し、第4図に示すように。
n0型のソース領域及びドレイン領域lOを形成する。
n型の不純物は1例えば、ヒ素(又はリン)を用い、イ
オン打込み技術で導入するにのソース領域及びドレイン
領域10を形成する工程で、LDD構造のM I S
FETが略完成する。
オン打込み技術で導入するにのソース領域及びドレイン
領域10を形成する工程で、LDD構造のM I S
FETが略完成する。
第4図に示すMISFETを形成する工程の後に、前記
第1図に示すように1層間絶縁膜11、接続孔12及び
配線13を順次形成する。
第1図に示すように1層間絶縁膜11、接続孔12及び
配線13を順次形成する。
これら一連の製造工程を施すことにより、本実施例の半
導体集積回路装置は完成する。
導体集積回路装置は完成する。
以上1本発明者によってなされた発明を、前記実施例に
基づき具体的に説明したが1本発明は。
基づき具体的に説明したが1本発明は。
前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲において1種々変形し得ることは勿論である
。
しない範囲において1種々変形し得ることは勿論である
。
例えば、本発明は、ゲート電極5を不純物導入用マスク
としてn型の半導体領域8を形成した後に、不純物導入
用マスク7を形成し、この不純物導入用マスク7を用い
てP0型の半導体領域6を形成してもよい。
としてn型の半導体領域8を形成した後に、不純物導入
用マスク7を形成し、この不純物導入用マスク7を用い
てP0型の半導体領域6を形成してもよい。
また1本発明は、EFROMのメモリセルを構成するL
DD構造の電界効果トランジスタに適用することもでき
る。このLDD構造の電界効果トランジスタは、フロー
ティングゲート電極及びその上部のコントロールゲート
電極を有している。
DD構造の電界効果トランジスタに適用することもでき
る。このLDD構造の電界効果トランジスタは、フロー
ティングゲート電極及びその上部のコントロールゲート
電極を有している。
本願において開示される発明のうち9代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。
って得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。
LDD構造の電界効果トランジスタを有する半導体集積
回路装置において、LDD部とそれに冶って形成される
反対導電型の半導体領域とを別の工程で形成することに
より、前記LDD部と反対導電型の半導体領域との拡散
距離及び不純物濃度を夫々独立に制御することができる
ので4両者の拡散距離の差を充分に確保しかつ夫々の不
純物濃度分布を最適化することができる。
回路装置において、LDD部とそれに冶って形成される
反対導電型の半導体領域とを別の工程で形成することに
より、前記LDD部と反対導電型の半導体領域との拡散
距離及び不純物濃度を夫々独立に制御することができる
ので4両者の拡散距離の差を充分に確保しかつ夫々の不
純物濃度分布を最適化することができる。
シタ力って、パンチスルーや短チヤネル効果を防止り、
ffi界効果トランジスタの面精を縮小することができ
るので、半導体集積回路装置の集積度を向上することが
できる。
ffi界効果トランジスタの面精を縮小することができ
るので、半導体集積回路装置の集積度を向上することが
できる。
第1図は、本発明の一実施例であるLDD構造のM I
S FETを有する半導体集積回路装置を示す要部断
面図、 frS2m乃至!¥!4図は1本発明の一実施例である
LDD構造のM I S FETを有する半導体集積回
路装置を各製造工程毎に示す要部断面図である。
S FETを有する半導体集積回路装置を示す要部断
面図、 frS2m乃至!¥!4図は1本発明の一実施例である
LDD構造のM I S FETを有する半導体集積回
路装置を各製造工程毎に示す要部断面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、電界効果トランジスタを有する半導体集積回路装置
の製造方法であって、第1導電型の半導体基板上にゲー
ト絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程と、該ゲー
ト電極を不純物導入用マスクとして用いて第1導電型又
は第2導電型の不純物を導入し、ゲート電極の側部の半
導体基板の主面部に、半導体基板よりも高い不純物濃度
の第1導電型又は第2導電型の第1半導体領域を形成す
る工程と、前記ゲート電極の側部に、自己整合で不純物
導入用の第1マスクを形成する工程と、該第1マスクを
用いて第1半導体領域とは反対導電型の不純物を導入し
、ゲート電極の側部の半導体基板の主面部に、第2導電
型又は半導体基板よりも高い不純物濃度の第1導電型の
第2半導体領域を形成する工程と、前記ゲート電極の側
部に、前記第1マスクを介して、不純物導入用の第2マ
スクを自己整合で形成する工程と、該第2マスクを用い
て、ゲート電極の側部の半導体基板の主面部に、前記第
2導電型の第2又は第1半導体領域よりも高い不純物濃
度の第2導電型の第3半導体領域を形成する工程とを具
備したことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法
。 2、前記第2導電型の第2半導体領域又は第1半導体領
域は、前記第2導電型の第3の半導体領域と電気的に接
続されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項に
記載の半導体集積回路装置の製造方法。 3、前記第1導電型の第1半導体領域又は第2半導体領
域は、前記第2導電型の第2半導体領域又は第1半導体
領域とチャネル形成領域との間に形成されることを特徴
とする特許請求の範囲第1項に記載の半導体集積回路装
置の製造方法。 4、前記第1マスクは、ゲート電極を酸化して形成した
酸化シリコン膜であることを特徴とする特許請求の範囲
第1項に記載の半導体集積回路装置の製造方法。 5、前記第2マスクは、ゲート電極を覆うようにCVD
で酸化シリコン膜を形成した後に、この酸化シリコン膜
に異方性エッチングを施して形成したことを特徴とする
特許請求の範囲第1項に記載の半導体集積回路装置の製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1007386A JPS62169479A (ja) | 1986-01-22 | 1986-01-22 | 半導体集積回路装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1007386A JPS62169479A (ja) | 1986-01-22 | 1986-01-22 | 半導体集積回路装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62169479A true JPS62169479A (ja) | 1987-07-25 |
Family
ID=11740188
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1007386A Pending JPS62169479A (ja) | 1986-01-22 | 1986-01-22 | 半導体集積回路装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62169479A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63150965A (ja) * | 1986-12-15 | 1988-06-23 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1986
- 1986-01-22 JP JP1007386A patent/JPS62169479A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63150965A (ja) * | 1986-12-15 | 1988-06-23 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
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