JPS62293773A - 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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JPS62293773A
JPS62293773A JP61138501A JP13850186A JPS62293773A JP S62293773 A JPS62293773 A JP S62293773A JP 61138501 A JP61138501 A JP 61138501A JP 13850186 A JP13850186 A JP 13850186A JP S62293773 A JPS62293773 A JP S62293773A
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JP
Japan
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source
gate electrode
drain
implanted
forming
Prior art date
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Pending
Application number
JP61138501A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiki Yabu
藪 俊樹
Michihiro Inoue
道弘 井上
Takashi Osone
隆志 大曽根
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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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】 3、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は高密度・高速化・高信願性を備えた半導体集積
回路装置の製造方法に関するものである。
従来の技術 従来の半導体装置の製造方法では、プロセスフローの簡
略化を計るため、ソース/ドレイン領域を形成する工程
において、ゲート電極を形成した後、前記ゲート電極を
マスクとして不純物のイオン注入を行なうことにより、
セルファラインにてソース/ドレイン領域を形成してい
た。〔例えば、Paul J、Tsang etal、
’ Fabrication of High −Pe
rformance LDDFICT’s with 
0xide Sidewall −8pacer Te
chnolog7. ”I 111 TRANSACT
IONS 0NELKCTRoNDEVICES(フイ
イイイ) ランサクションズオンエレクトロンデバイン
ズ)、vob。
ED−29,NO,4、APRIL  19B2:)以
下ンこそのプロセスフローの一例としてn−MOSLD
D(LightlyDopedDr2Lin) FIT
の形成法を第5図を用いて説明する。
まずP型半導体基板21に素子分離工程による絶縁膜及
びゲート酸化膜2の形成を行なった後、ポリシリコン膜
23及び第1のCV D −SiO□膜24全24する
(第6図a)。CV D −Sin□膜24上24上ス
トでゲート電極のパターン出しを行なった後、反応性イ
オンエツチング(RIE )によりCV D −5in
2膜24をエツチングする。
前記CV D −5in2膜24をマスクとしてポリシ
リコン23をRIMによりエツチングを行ないゲート電
極を形成する(第5図b) 次に本来のソース/ドレイン領域の10−2〜10  
倍程度の低濃度な領域(ここではn一層)を形成するた
め、前記ゲート電極23をマスクとして低濃度イオン注
入(ここではリン)26を行なう(第5図C)。
コノ後、第2117)CVD−5in2膜26を形成し
く第5図d )、前記CV D −Sin□pli26
ヲRIKにより異方性エツチングを行ない平担部に形成
された第2のCV D −5i0□膜26を除去する(
第6図e)。この工程によりゲート電極の周辺部にCV
 D −5in2膜による側壁が形成される。次に本来
のソース/ドレイン領域(n+層)27を形成するため
に、前記側壁を有するゲート電極をマスクとして高濃度
イオン注入(ここではヒ素)を行なう(第5図f)。こ
(D際、前記CV D −5in2膜による側壁26が
半導体基板表面へのイオンの注入を阻み、ソース/ドレ
イン領域(n+層)27とチャネルの間に前記n一層6
が残される。最後に、熱処理を行ない第6図gに示すよ
うな11− chLDD構造MO5F!!:Tが形成さ
れる。
以上のように、ソース/ドレイン領域はゲート電極て対
してセルファラインにて対称形状に形成できるため、ト
ランジスタ特性もソース/ドレインの向きによらず対称
性を有する。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、ソース/ドレイン領域を形成する工程で
は、イオン注入時における不純物のチャネリング効果を
避けるために半導体基板表面の1直方向に対して一定の
傾斜角(一般に7°前後)をオフセットで設定してイオ
ン注入を行なう。このため、ゲート電極に対してドレイ
ン(またはソース)側からイオン注入を行なうと、反対
側のソース(またはドレイン)領域のゲート電極に隣接
する部分が陰となって不純物が注入されず、ソース/ド
レインの向きによりトランジスタ特性に非対称性が生じ
てしまうという問題点を有していた。
本発明はかかる点に鑑み、ソース/ドレイン領域を形成
する工程で対称形状に形成でき、トランジスタ特性もソ
ース/ドレインの向きによらず対称性を有する半導体装
置の製造方法を提供することを目的としている。
問題点を解決するための手段 本発明は、半導体基板に形成されたゲート電極をマスク
として、チャネル幅方向には垂直でチャネル長方向には
ソース及びドレインに入りこむように傾けて両方向から
均等に半導体基板表面にイオン注入を行ないソース、ド
レイン領域を形成する工程を含むことを特徴とする半導
体装置の製造方法である。
作用 本発明は前記した構成により、従来の半導体装置のソー
ス及びドレイン領域に斜め方向から均等にイオン注入が
行なわれるため、ソース、ドレイン領域の不純物分布が
ゲート電極に対して対称形状に形成でき、トランジスタ
特性もソース、ドレインの向きによらず対称性を有する
半導体装置を製造することができ、半導体集積回路の高
密度化・高速化・高信頼性化が可能である。
実施例 第1図は本発明の第1の実施例における半導体装置の製
造方法のプロセスフローを示すものでn−MOSFET
に関するものである。
まず半導体基板表面(ここではP型5i)1にゲート絶
縁膜2を形成した後、ポリシリコン膜3を形成を行ない
、レジストでパターン出しを行ないゲート電極を形成す
る(第1図2L)。
次に前記ゲート電極をマスクとしてイオン注入を行ゼい
第1のソース領域4sおよびドレイン領域4d(ここで
は不純物としてヒ素を打込みn“層を形成する。)を形
成する(第1図す、c)。
ここでイオン注入角度は不純物のチャネリング効果を防
止するために半導体基板表面に対して垂直方向をイオン
注入方向に対して7°傾けて打込む。
まず、チャネル幅方向には垂直でチャネル長方向にはソ
ースまたはドレイン方向に入りこむように傾けて半導体
基板表面に打込み(第1図す実線の矢印人)、次にもう
一方のドレインまたはソースに入り込むように傾けて打
込み(第1図す破線の矢印B)、所望の不純物イオン注
入量を達成する(第1図C)。
最後に熱処理を行ない第1図dに示すような、ゲート電
極に対して対称形状のソース領域4Sおよびドレイン領
域4dが形成される。
以上のように本実施例によれば、ソース領域4S及びド
レイン領域4dをゲート電極3に対して対称形状に形成
することになり、トランジスタ特性もソース、ドレイン
の向きによらず対称性を得ることができる。
第2図は本発明の第2の実施例における半導体装置の製
造方法のプロセスフローを示すものでn−MO8LDD
FETに関するものである。同図においてλ〜Gは第1
の実施例における第1図a〜Cの構成と同様なものであ
り、第1図の構成と異なるのは第1のソース領域5Sド
レイン領域65dの形成工程で、不純物としてリンを用
い打込みエネルギーを小さくし、ドーズ量も低濃度(第
1図の場合の10〜10 倍程度);て抑えである。
この第2の実施例における第2図d以下のプロセスフロ
ーを説明スる。第1のソース、ドレイン領域5g 、5
dを形成後(第2図C)、第1のゲート電極絶縁膜側壁
を形成するために、第1のCV D −5in2膜6を
形成する(第2図d)。反応性イオンエツチング(RI
E)により前記CVD−3in2膜6を異方性エツチン
グし、平坦部に形成された前記CVD−3in2膜6を
除去する。この工程によりゲート電極の周辺部の5in
2膜のみが残#jCVD−3in2膜6の一部による絶
縁膜側壁7が形成される。次に本来のソースおよびドレ
・イン領域(n層)を形成するために、第1の実施例に
おけるソース/′ドレイン領域の形成(第1図b)と同
様にA、Bの方向からイオン注入する工程を行なって第
2のソース領域4g、ドレイン領域4dを形成しく第2
図e)、n −MO5LDDFETを形成する(第2図
f)、最後に熱処理を行ない第2図gに示すような、ゲ
ート電極に対して対称形状のLDD構造ソースおよびド
レイン領域が形成される。
以上のよって本実施例によれば、LDD構造ソース、ド
レイン領域を、ゲート電極に対して対称形状に形成する
ことにより、トランジスタ特性もソース、ドレインの向
きによらず対称性を得ることができ、またLDD構造に
より半導体装置の微細化に伴なうドレイン耐圧の低下も
防止でき高信頼性が得られる。
第3図は本発明の第3の実施例ておける半導体装置の製
造方法のプロセスフローを示すもので最小オーバーラツ
プ構造n−MO5FETに関するものである。同図にお
いてゲート電極形成工程及び第1のソースおよびドレイ
ン形成工程は、第1の実施例ておける第1図の構成と同
様なものであり、第1図の構成と異なるのは、ゲートと
ソース間及びゲートとドレイン間のオーバーラツプを最
小限に抑えるためのゲート電極絶縁膜側壁7を形成して
いる点である(第3図a−C)。ゲート電極絶縁膜側壁
7を形成する工程は、第2の実施例におけるゲート電極
絶縁膜側壁7の形成工程(第2図a、e)と同様である
。側壁7を形成後ソース、ドレイン領域4g 、4dを
形成する(第3図d)。最後に熱処理を行なうと若干ソ
ース、ドレイン領域が拡がり、第3図θに示すような、
ゲート電極3に対して対称形状の最小オーバーラツプ構
造のソースおよびドレイン領域が形成される。
以上のように本実施例によれば、最小オーバーラツプ構
造のソース、ドレイン領域4s 、 4dをゲート電極
3に対して対称形状に形成することができ、トランジス
タ特性もソース、ドレインの向きによ°らず対称性を得
ることができ、またゲートとソース及びゲートとドレイ
ンのオーバーラツプを最小限に抑えることによりゲート
と拡散層の重なり容量を減少することができ、半導体集
積四路装置の高速化をはかることができる。
第4図は本発明の第4の実施例における半導体装置の製
造方法のプロセスフローを示すもので最小オーバーラツ
プ構造n−MOSI、DDFKTに関するものである。
同図においてa −dは第3の実施例における第3図a
 −dと同様の方法で、第1のソースおよびドレイン領
域6Sおよび5dを形成する。第4図e −hは第2の
実施例における第2図d−fと同様の方法で、CV D
 SiO□膜16全16し、これをエツチングして膜1
6の一部よりなる絶縁膜側壁17をゲート電極の側壁に
残し、ソースおよびドレイン領域4Sおよび4dを形成
する。最後に熱処理を行ない第4図iに示すような、ゲ
ート電極に対して対称形状の最小オーバーラツプ構造で
かつLDD構造のソース、ドレイン領域が形成される。
以上のように本実施例によれば、最小オーバーラツプ構
造かつLDD構造ソースおよびドレイン領域をゲート電
極に対して対称形状に形成することにより、トランジス
タ特性もソース、ドレインの向きによらず対称性を得る
ことができ、またゲートとソース及びゲートとドレイン
のオーバーラツプを最小限に抑えることによりゲートと
拡散層の重なり容量を減少することができ半導体集積回
路の高速化をはかることができる。さらにLDD構造に
より半導体装置の微細化に伴なうドレイン′耐圧の低下
も防止でき高信預性が得られる。
発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、ゲート電極に対し
てソースおよびドレイン領域を対称形状に形成すること
ができ、トランジスタ特性もソースおよびドレインの向
きによらず対称性を得ることができ、その実用的効果は
太きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明における第1の実施例の半導体装置の製
造方法のプロセス工程図、第2図は本発明における第2
の実施例の半導体装置の製造方法のプロセス工程図、第
3図は本発明における第3の実施例の半導体装置の製造
方法のプロセス工程図、第4図は本発明における第4の
実施例の半導体装置の製造方法のプロセス工程図、第5
図は従来の半導体装置のプロセス工程図である。 1・・・・・・P型Si基板、2・・・・・・ゲート絶
縁膜、3・・・・・・ポリSiゲート電極、4s、4d
・・・・・・ソース。 ドレイン領域、68,5d・・・・・・LDDンーソー
ドレイン領域、e 、 16−・−・−・CV D −
5102g、7゜17・・・・・・絶縁膜側壁。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名乃1
図 S取°す3i 第2図 第2図 53   6ダ 第3図 第4図 :JJ4  図 第5図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体基板表面のMOS形トランジスタ領域とな
    る部分に形成されたゲート絶縁膜上にゲート電極を形成
    する工程と、前記ゲート電極をマスクとしてチャネル幅
    方向には垂直でチャネル長方向にはソース及びドレイン
    に入りこむように傾けて両方向から前記半導体基板表面
    にほぼ均等にイオン注入を行ないソースおよびドレイン
    領域を形成する工程を含むことを特徴とする半導体装置
    の製造方法。
  2. (2)ソースおよびドレイン領域の形成に際し、ゲート
    電極のソースおよびドレイン方向の側面に絶縁膜側壁を
    形成したのちイオン注入を行うことを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の半導体装置の製造方法。
JP61138501A 1986-06-13 1986-06-13 半導体装置の製造方法 Pending JPS62293773A (ja)

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JP61138501A JPS62293773A (ja) 1986-06-13 1986-06-13 半導体装置の製造方法
US07/061,264 US4771012A (en) 1986-06-13 1987-06-12 Method of making symmetrically controlled implanted regions using rotational angle of the substrate
KR1019870005988A KR900007046B1 (ko) 1986-06-13 1987-06-13 전계효과 트랜지스터 제조방법
US08/004,652 USRE35036E (en) 1986-06-13 1993-01-14 Method of making symmetrically controlled implanted regions using rotational angle of the substrate

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