JPS6293929A

JPS6293929A - 半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JPS6293929A
Application number: JP23474285A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Usu; 薄　敏彦
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-10-21
Filing date: 1985-10-21
Publication date: 1987-04-30

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】〔発明の技術分野〕本発明は半導体装はの製造方法に関し、特にイオン注入
による拡散層の形成方法の改良に係る。

〔発明の伎術的背円とその問題点）従来、例えばＭＯＳトランジスタは以下のようにして製
造されている。すなわち、第２図に示すように、例えば
ｐ型シリコン基板１上にゲート酸化膜２及びゲーｌ〜電
極３を形成した１す、ゲート電極３をマスクとしてｎ型
不純物をイオン注入することによりソース、ドレインｆ
１Ｍを形成している。

このイオン注入はチ↑・ネリング埠象により不仲１６ワ
が基板１の深い位置まで到達しないように、基板１面と
垂直な方向に対して約７′傾いた方向から行なわれてい
る。

このように４板１面と垂直な方向に対して傾いた方向か
らイオン注入を（７なった場合、ブート電極３の左右の
ソース、ドレイパロか非対称となる。この非対称性は素
子かそれほど微細でない場合には素子特性に及ぼす影響
は大きくなかったが、近年の素子の微細化に伴い、グー
１〜長か短くなり、ソース、ドレイン領１或の接合深さ
が浅くなるにつれ、ゲート１汚３の左右でのソース、ト
レイン領域の非対称性の度合が大きくなり、素子特性に
も多大な影響を及ぼすようになってきている。このよう
に素子の微細化に伴いイオン注入のマスク材に対して拡
散層が非対称に形成されることによる素子特性への態形
ｇはバイポーラ型半導体装置でも大きくなっていく。

上記のようなチャネリング現榮と、拡散層の非対称性を
ともに防止するためには、！３仮の表面に酸化膜を形成
し、基板面と垂直な方向から前記酸化膜を通してイオン
注入を（テなう方法、あるいは露出した基板にシリコン
をイオン注入することにより基板表面を非晶質化し、そ
の（多基板面に垂直＜ｒ方向から不純物をイオン注入す
る方法等がイえられる。

しかし、前者の方法ではノックオン現象によりｒＩａ索
か４Ｂ仮に注入されるため、欠陥か発生ずるという欠点
がある。

また、（な古の方法では基板を非晶質化するためにシリ
コンイオンを天吊にイオン注入する必要があり、コス［
〜的にも、装置のスループットの点でも問題がある。

・：５を明の目的）本発明は上記欠点を解消するためになされたものであり
、チャネリング現象を防止し、ノックオン現象による基
板への悪影響を招かず、しかも低いコス１〜で対称的な
拡散層を形成することができ、良好な素子特性を有する
微細な半導体装置を製造し得る方法を提供しようとする
ものである。

（発明のＮ要）本発明の゛Ｖ導導体買置ツｊ造方法は、半導体嵐阪上に
非晶ＵシリコンＩＱを雉１へさせ、該非晶質シリコン膜
を通して基板面に対して垂直な方向力日ら不純物をイオ
ン注入することにより拡散層を形成することを特徴と４
るものである。

このような方法によれば、不仲物イオンは非晶質シリコ
ンにより散乱されるため、ヂャネリング現象は抑制され
る。また、ノックオン現象か起きたとしてもａｔ反に注
入されるのは非晶質シリコンのシリコン原子であり、基
板の結晶欠陥の発生は抑シ１１される。そして、不仲物
イオンを基板面に垂直な方向からイオン注入するので・
、イオン注入のマスク祠に対して左右対称な拡散層を形
成１Ｊ’ることかでき、素子特性を向上することがでさ
る。

なお、本発明（こおいて、非晶質シリコン膜の膜厚は２
００人程１て゛よい。また、不純物のイア４ン注入後非
晶質シリコンは酸化し、これをそのまま残存させてもよ
いし、除去しでもよい。

〔発明の実施例〕

Ｌス下、本発明方法をＭＯＳトランジスタの製造に適用
した実施例を第１図（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する
。

まず、例えばρ型シリコン基板１１表面に選択酸イヒ法
によりフィールド酸化膜１２を形成する。

次に、フィールド酸化膜１２に囲まれた素子領域上に）
ｒｌ・酸化膜１３を形成する。つづいて、仝而に多結晶
シリコン膜１４を堆積した後、不純物をドープする（第
１図（ａ）図示）。つづいて、多結晶シリコンｑ９１４
をバターニングしてブー１〜電憧１５を形成した後、露
出したゲーｉ−醇化摸１３をエツチングする〈同図（ｂ
）図示）。

次いで、全面に膜厚２００人の非晶質シリコン膜１Ｇを
」仔偵する。つづいて、グー１−電権１５及び−フィー
ルド酸化膜１２をマスクとして基１反１１面に対して垂
直なり向から非晶７１シリコン摸１６を通して例えはじ
素をイオン注入し、基板１１表面にイオン注入層１７．
１７を形成する〈同図（Ｃ）図示）。つづいて、熱Ｍ’
を化を（テない、前記非晶質シリコン）９１６を熱酸化
膜１８に変換する。

この際、イオン）１１苦１７．１７の不粁物を拡散させ
てｎ＋型ソース、ドレイン領域１９．２０を堆積した後
、コンタク１−ホールを開孔する。つづいて、全面に配
線金属を蒸着した後、バターニングして配線２２．２２
を形成し、〜ＩＯ８＋−ラシジスタを製造する（同図（
ｄ）図示）、。

口のような方法によれば、第１図（Ｃ）の工Ｆνでイオ
ン注入される不純物は非晶で１シリコン膜１６により散
乱されろため、ヂ１７ネリング現矛は抑制される。また
、ノックオン現象が起きたとしても基板１１に注入され
るのは４１′晶買シリコン摸１Ｇのシリコン原子であり
、１ｔｆｆｉ１１の結晶欠陥の発生は抑制される。また
、非晶質シリ」ン膜１６を）ｆｔ積する工程が追加され
るだけであるので、コス１へ上品はわずかである。、ぞ
して、不純物イΔ−ンを基板面に小直な方向からイオン
注入４るので、イオン注入のマスク祠となるグー１−電
極１５に対してＨら対称なソース、トレイン領戚１９．
２０を形成することかでき、素子特性を向トすることが
できる。

なお、上記実施例では第１図（ｄ）の工程で非晶質シリ
コン膜１６を熱酸化膜１８に変換した後、そのまま残存
させたが、非晶質シリコンｌｌ！１６は酸化した後、除
去してもよい。

また、本発明方法はＭＯ８型半導体装置に限らず、バイ
ポーラ半導体装置にも同様に適用できるものである。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く本発明によｔしば、チャネリング現象
及びノックオン現象による悪影響を防止ししかも低コス
トで対称的な拡散層を形成することができ、良好な素子
特性を有する微細な半導体装置を製造できるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例におけるＭＯＳ
トランジスタの製造方法を示す断面図、第２図は従来の
ＭＯＳトランジスタの製造方法を示す断面図である。１１・・・ｐ型シリコン基板、１２・・・フィールド酸
化膜、１３・・・ゲート酸化膜、１４・・・多結晶シリ
コン嘆、１５・・・ゲー１へ電（シ、１６・・・非晶質
シリコン映、１７・・・イオン注入層、１８・・・熱酸
化膜、１９．２０・・・ｎ＋型ソース、ドレイン’＄Ｔ
ｉｊ、、　２１−ｃｖｏｒＩｊ、化膜、２２　・・・配
線。出願人代理人　弁理士　鈴江弐〇第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

半導体基板上に非晶質シリコン膜を堆積させ、該非晶質
シリコン膜を通して基板面に対して垂直な方向から不純
物をイオン注入することにより拡散層を形成することを
特徴とする半導体装置の製造方法。