JPS63108776A - 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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Publication number
JPS63108776A
JPS63108776A JP25517386A JP25517386A JPS63108776A JP S63108776 A JPS63108776 A JP S63108776A JP 25517386 A JP25517386 A JP 25517386A JP 25517386 A JP25517386 A JP 25517386A JP S63108776 A JPS63108776 A JP S63108776A
Authority
JP
Japan
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layer
region
insulating film
substrate
source
Prior art date
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Pending
Application number
JP25517386A
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English (en)
Inventor
Takami Makino
牧野 孝実
Kazunori Imaoka
今岡 和典
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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】 〔4既要〕 MOS PETにおいて、ゲート電極形成後、シリコン
(St)のエピタキシャル、ポリSiの同時成長を行い
、ソースおよびドレイン上にはエピタキシャルSi層を
、SiO□上にはポリSiを成長させた後、この上から
イオン注入して浅いソース、ドレイン領域を形成し、後
酸化してソース、ドレイン領域を分離し、エピタキシャ
ル層を自己整合的に形成するもので、ソース、ドレイン
抵抗を低くすることが出来る。
〔産業上の利用分野〕
本発明はMOS FETの製造方法に係わり、詳しくは
?105 FETのソース、ドレイン領域のためのイオ
ン注入方法とその引出し電極形成法に関する。
集積回路は、益々、微細化され高速化されている。従っ
て、そこに使用されるMOS FETに対してもそのこ
とが必要で、そのためにゲート電極幅を狭くして短チャ
ンネル化し、且つそれに伴いしきい値電圧を安定化する
ために、ソース、ドレイン領域の深さを浅くする必要が
ある。
また、ソース、ドレイン領域の寄生抵抗が出来るだけ小
さいことが望まれている。
然しなから、従来のMOS FETの形成方法において
は、上記の要求を必ずしも充分満足していなかった。
〔従来の技術〕
第2図(a) 〜(d)は従来例におけるMOS FE
Tの形成工程を説明するための断面模式図である。
第2図(a)において、1はP型のSi基板で、この表
面には、素子を分離するための5i02よりなる分離領
域2と、厚さ約400人の熱酸化膜のゲート絶縁膜4が
形成されている。さらに、ゲート絶縁膜4の上にはポリ
Stよりなるゲート電極3が形成されている。
第2図(b)はスルー酸化膜形成後、イオン注入した状
態を示害。
この図において、スルー酸化膜11としてSin。
膜を約200人、熱酸化で形成する。
ついで、砒素(As” )をイオン注入する。このとき
、Si基板1のゲート電極3および分離領域2以外の領
域には、スルー酸化膜11をとおしてイオン注入層7が
形成される。
第2図(c)は表面にPSG膜を形成した状態を示す。
スルー酸化膜11を除去した後、Si基板1の表面全体
に熱酸化法で5in2膜を約800人形成して、ブロッ
ク酸化膜12とする。さらに、その上にPS G (P
hospho 5tlicate Glass )膜1
3を約1μm形成する。
また、それ専用の工程ではないが、後工程の約1000
℃の熱処理によりイオン注入層7は活性化され、また不
純物が熱拡散し、てソース領域7a、ドレイン領域7b
が形成される。
第2図(d)は電極を形成した状態を示す。
この図において、フォトマスク工程により、ソース、ド
レイン電極用の間口を形成し、後アルミニウム(AI)
を被着し、バターニングしてAl電掻15を形成する。
このようなMOS FETの形成方法においては、通常
のイオン注入装置の安定した加速エネルギー領域の50
〜70  Kev程度では、0.3〜0.4 μm程度
の接合深さとなってしまう。
接合深さを0.1μm程度の浅い深さにするだけの目的
であれば、イオン注入の加速エネルギーを低く出来る装
置を使用し、イオン注入量も少なくし且つ活性化の熱処
理温度を低くすれば 、浅い接合を形成することが出来
る。然し、この方法で形成されるソース、ドレインは、
高濃度の拡散層領域が少ないため寄生抵抗が大きく、M
OS FETの高速化のもう一つの条件の寄生抵抗低減
化が出来ない欠点がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来のイオン注入方法では、浅い接合のソース、ドレイ
ン領域を形成することが難しく、また、プ巳 ロセス条件の変更により浅い接合を形成しようスした場
合、ソース、ドレイン抵抗を小さく出来なかった。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点の解決は、St基板上に、分離領域と、ゲー
ト絶縁膜上に形成したゲート電極と、このゲート電極の
上側と両側面を取り囲む絶縁膜を形成する工程と、つい
で、CVD法でシリコン層を積層し、Si基板の単結晶
の露出する基板表出領域にはエピタキシャルSiNを、
分#領域および絶縁膜上にはポリシリコン層を成長せし
める工程と、前記エピタキシャルSi層とポリシリコン
層の上より不純物イオン注入を行い、前記基板表出領域
の内部にイオン注入層を形成する工程と、熱処理を行い
イオン注入層を活性化し、ソース領域とドレイン領域を
形成する工程と、酸化処理を行いエピタキシャルSi層
の表面層とポリシリコン層の全層を酸化しソース領域と
ドレイン領域とを絶縁分離する工程とを含む本発明によ
る半導体装置の製造方法により達成される。
〔作用〕       争 エピタキシャル層とポリ3[をとおしてイオン注入する
ことにより、ゲート酸化膜より下の、Si基板における
イオン注入深さを浅くすることが出来、これにより短い
チャネル幅の1105 FETの“しきい値電圧”を安
定化することが出来る。
また、エピタキシャル層とポリSi層を同時に酸化し、
ポリSi層は全部酸化して絶縁物化するので、ソース領
域とドレイン領域の分離が自己整合的に行われ、エピタ
キシャルSiNは一部しか酸化されないため、ソース、
ドレイン抵抗を低減することが出来る。
〔実施例〕
第1図(a) 〜(d)は本発明におけるMOS FE
Tの形成工程を説明するための断面模式図である。
第1図(a)において、1はP型のSi基板で、この表
面には、素子を分離するためのSiO□よりなる分離領
域2と、厚さ約400人の熱酸化膜のゲート絶縁膜4が
形成されている。さらに、ゲート絶縁膜4の上にはポリ
Stよりなるゲート電極3が形成され、このゲート電極
3の両側面には厚さ約1000人、上面には厚さ約20
00人のSiO2の絶縁膜5が形成されている。
第1図(b)はCVD法でSi層を積層した状態を示す
この図において、Si基板10表面に、CVD法でSi
を約1000人積層すると、Si基板の単結晶が露出す
る基(反表出部9にはエピタキシャルSi層6aが成長
し、分離領域2およびゲート電極3の表面の絶縁膜5の
上ではポリSi層6bが成長する。
第1図(c)は不純物イオン注入を行い、イオン注入層
を形成した状態を示す。
エピタキシャルSi層6a、ポリ5i層6bをとおして
砒素(As” )を70 Kev 、ドーズ量10”/
cm2でイオン注入し、Si基板1の基板表出部 9に
イオン注入層7を形成する。このようなイオン注入を行
うと As”イオンの最も濃度の高い部分はエピタキシ
ャルSi層6aの内部に来るようになり、本来のsi基
板即らデーl−絶縁膜4より下部におけるSi基板への
イオン注入深さは約0.1μm程度となる。
第1図(d)は表面を酸化した状態を示す。
この図において、酸化処理を行いポリSi層6bはその
全層を酸化し、エピタキシャル5iF6aはその表面層
のみを酸化し酸化膜層8とする。エピタキシャルSi層
はポリSi層よりも、酸化速度が175〜1710程度
であるため、エピタキシャル5ifii6aでは約24
00人の層がそのまま酸化されずに残る。
このとき、イオン注入層7は活性化されてソース領域7
a、ドレイン領域7bが形成される。
この後、図示されない工程で、ブロック酸化膜、PSG
膜を形成し、Al電極用窓を開口しAl電極を形成する
この方法によると、ソース領域7a、ドレイン領域7b
の上には夫々高濃度にAsをドープしたエピタキシャル
Si層6aがあり、Al電極のコンタクトはこれからと
るので、寄生抵抗が小さく、ソース、ドレイン抵抗を低
減することが出来る。
ソース、ドレイン接合の深さを浅く出来ると、ゲート電
極幅を狭くしても安定した“しきい値電圧“を得ること
が出来、MOS FET  の微細化、高速化が可能と
なる。
C発明の効果〕 浅い接合深さのソース、ドレイン領域を、イオン注入に
より安定した状態で形成し、かつソース、ドレインの寄
生抵抗を低くすることが出来、MOSFETの微細化、
高速化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a) 〜(d)は本発明におけるMOS FE
Tの形成工程を説明するための断面模式図、第2図(a
) 〜(d)は従来例におけるMOS FETの形成工
程を説明するための断面模式図である。 この図において、 lはSi基板、 2は分離領域(Si(b)、 3はゲート電極(ポリSt)、 4はゲート絶縁膜(SiO□)、 5 は(色録膜 (SiO□) 、 6aはエピタキシャルSi層、 6bはポリシリコン層、 7はイオン注入層、 7aはソース領域、 7bはドレイン領域、 8は酸化膜層、 9は基板表出部 羊1 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 シリコン基板(1)上に、分離領域(2)と、ゲート絶
    縁膜(4)上に形成したゲート電極(3)と、このゲー
    ト電極(3)の上側と両側面を取り囲む絶縁膜(5)を
    形成する工程と、 ついで、CVD法でシリコン層を積層し、シリコン基板
    (1)の単結晶の露出する基板表出領域(9)にはエピ
    タキシャルシリコン層(6a)を、分離領域(2)およ
    び絶縁膜(5)上にはポリシリコン層(6b)を成長せ
    しめる工程と、 前記エピタキシャルシリコン層(6a)とポリシリコン
    層(6b)の上より不純物イオン注入を行い、前記基板
    表出領域(9)の内部にイオン注入層(7)を形成する
    工程と、 熱処理を行いイオン注入層(7)を活性化し、ソース領
    域(7a)とドレイン領域(7b)を形成する工程と、 酸化処理を行いエピタキシャルシリコン層(6a)の表
    面層とポリシリコン層(6b)の全層を酸化しソース領
    域(7a)とドレイン領域(7b)とを絶縁分離する工
    程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP25517386A 1986-10-27 1986-10-27 半導体装置の製造方法 Pending JPS63108776A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02174122A (ja) * 1988-12-26 1990-07-05 Sony Corp 積層膜のドライエッチング方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH02174122A (ja) * 1988-12-26 1990-07-05 Sony Corp 積層膜のドライエッチング方法

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