JPS62293776A - 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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JPS62293776A
JPS62293776A JP61138558A JP13855886A JPS62293776A JP S62293776 A JPS62293776 A JP S62293776A JP 61138558 A JP61138558 A JP 61138558A JP 13855886 A JP13855886 A JP 13855886A JP S62293776 A JPS62293776 A JP S62293776A
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JP
Japan
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source
gate electrode
drain
drain regions
ion implantation
Prior art date
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Pending
Application number
JP61138558A
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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Priority to US07/061,264 priority patent/US4771012A/en
Priority to KR1019870005988A priority patent/KR900007046B1/ko
Publication of JPS62293776A publication Critical patent/JPS62293776A/ja
Priority to US08/004,652 priority patent/USRE35036E/en
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、高信頼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。
以下にそのプロセスフローの一例としてn−MOSLD
D (Lightly Doped Drain ) 
F E T (7)形成法を説明する〔例えば、Pau
l J、Tsang et al 。
’Fabrication of’ High−Per
formance  LDDFETs’ with 0
xida Sidewall−3p2LcerTech
nology’ 、 IKEE TRANSACTIO
NS 0NKIJCTRON DEVICES(7イイ
イイ トランザクションズオンエレクトロン テハイシ
ズ)、VOL。
ED−29,、餓4.APRIL  19B2)。
まず、P型半導体基板21に素子分離工程てよる絶1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CVD−3in2膜24を形成する
(第5図a)。CVD−3in2膜24上にレジストで
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CVD−3in2膜24を
エツチングする。前記、CVD−5iO□膜24をマス
クとしてポリシリコン23をRIK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162−1σ3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6図C)。
この後、第2のCVD−5iO□膜26を形成し傷5図
d)、前記cVD−3in2膜26をRIMによシ異方
性エツチングを行ない平坦部に形成された第2のCvD
−8io2膜26を除去する(第5図eLこの工程によ
りゲート電極の周辺部にCVD−8iO□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”
4)27を形成するために、前記側壁を有するゲート電
極をマスクとじて高濃度イオン注入(ここではヒ素)を
行なう(第6図で)。この際、前記CVD−3in2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)?7とチャネルの
間に前記n一層5が残される。最後に熱処理を行ない第
5図gに示すようなn−1hLDD構造MO3FETが
形成される。
以上のよって、ソース/ドレイン領域はゲート電極に対
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垂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
する部分が陰となり、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濫み、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。
問題点を解決するだめの手段 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
して半導体基板表面に対して傾けて前記半導体基板の中
心を軸に回転させながら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。
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
スおよ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、高信願性化が可能である。
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Sl)  1にゲー
ト絶縁膜2を形成した後、ポリシリコン膜3の形成を行
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a)。
次に前記ゲート電極3をマスクとしてイオン注入を行な
いソース領域4S、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b)。ここでAs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°頷けて打込む。こ
のとき、前記半導体基板の中心を軸に回転させながら打
込み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、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−MOS LD
D  FETに関するものである。同図において&/−
,/Cは第1の実施例における第1図&−−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およびドレイン領域6d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シ、ドー
ズ量も低濃度(第1図の場合の10−2〜1σ5倍程度
〕に抑えである。
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
ーを説明する。第1のソースおよびドレイン領域5Sお
よび5d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(7)CVD−Sin□
膜6を形成−t−ル(第2図d)。
反応性イオンエツチング(RIE)により前記CVD−
5in2膜6を異方性エツチングし、平坦部に形成され
た前記G V D −5in2膜6を除去する。
この工程によりゲート電極の周辺部の8102膜のみが
残りCVD−5iO□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)4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)と同様の回転注入
工程を行なって第2のソース領域4S、ドレイン領域4
dを形成しく第2図e)、n−MOS LDD FET
を形成する(第2図、r)、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/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、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
とによシ、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−MO3FET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の実施例における第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
小限に抑えるだめの第1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図す、c)。前記第1のゲー
ト電極絶縁膜側壁7を形成する工程は、第2の実施例に
おける第1のゲート電極絶縁膜側壁子の形成工程(第2
図d、e)と同様である。最後に熱処理を行ない第3図
e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/ソース及びゲート/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/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
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パーラ、
プ構造n−MO3LDD FITに関するものである。
同図においてa Ndは第3の実施例における第3図a
wdと同様の方法で第1のす邊わちLDDソースおよび
ドレイン領域SS。
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 −3in
2膜16を形成し、これをエツチングして膜16よシな
る絶縁膜側壁17をゲートミグのダニj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
に熱処理を行い第4図主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かつLDD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、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
造によシ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。
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、その実用的効果は大
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
図は従来の製造方法のプロセス工程図である。 1・・・・・P形Si基板、2・・・・・・ゲート絶縁
膜、3・・・・・・ゲート電極、4S、4d・・・・・
・ソース、ドレイン領域、5 s 、 s d・・・・
・・Ll)11ソース、ドレイン領域、e 、 16−
−−−−−CVD−8in□膜、7.17−・・・・・
絶縁性側壁。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 3 /l′13Si 第2図 3ホ“すS1 第2図 5s   、5d 広 3I21 第4図 第4図 、5S     5ダ 第5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前記半導体
    基板表面に対して傾けて前記半導体基板の中心を軸に回
    転させながら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。
JP61138558A 1986-06-13 1986-06-13 半導体装置の製造方法 Pending JPS62293776A (ja)

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JP61138558A JPS62293776A (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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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH01212471A (ja) * 1988-02-19 1989-08-25 Mitsubishi Electric Corp Mos型トランジスタ及びその製造方法
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59121199A (ja) * 1982-12-24 1984-07-13 Hitachi Micro Comput Eng Ltd イオン打込方法及び装置

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