JPS63142676A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS63142676A JPS63142676A JP28891486A JP28891486A JPS63142676A JP S63142676 A JPS63142676 A JP S63142676A JP 28891486 A JP28891486 A JP 28891486A JP 28891486 A JP28891486 A JP 28891486A JP S63142676 A JPS63142676 A JP S63142676A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/26—Bombardment with radiation
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- H01L21/265—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation
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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)
本発明は半導体装置の製造方法に関し、特にLDD (
Lightly Doped Drain )構造のM
OS(Metal 0xide Sem1conduc
tor )型電界効果トランジスタ(以下MO8FET
という)に関するものである。
Lightly Doped Drain )構造のM
OS(Metal 0xide Sem1conduc
tor )型電界効果トランジスタ(以下MO8FET
という)に関するものである。
(従来の技術)
一般に、MOSFETのチャネル長を短くしていくと、
しきい値電圧のシフト、相互コンダクタンスの低下、サ
ブスレッショルド領域でのリークの増大という特性の劣
化を引き起こす。そこでこの特性劣化を防止するための
構造として文部、「超高速MOSデバイス」菅野卓雄監
修、香山晋編、培風館p40〜43に開示されるLDD
構造とよばれているものがある。この製造方法を第2図
を用いて説明する。まず第2図(a)に示すようにp型
のシリコン基板101を用いて通常の選択酸化法によっ
てフィールド酸化膜102を作製し、素子分離を行い、
ゲート酸化膜103を形成した後、全面にり゛−ト電極
104となるポリノリコンを堆積し、その上ヘケ゛−ト
保護膜105となる酸化膜を形成し、通常のフォトリン
グラフィにてノやターニングする。
しきい値電圧のシフト、相互コンダクタンスの低下、サ
ブスレッショルド領域でのリークの増大という特性の劣
化を引き起こす。そこでこの特性劣化を防止するための
構造として文部、「超高速MOSデバイス」菅野卓雄監
修、香山晋編、培風館p40〜43に開示されるLDD
構造とよばれているものがある。この製造方法を第2図
を用いて説明する。まず第2図(a)に示すようにp型
のシリコン基板101を用いて通常の選択酸化法によっ
てフィールド酸化膜102を作製し、素子分離を行い、
ゲート酸化膜103を形成した後、全面にり゛−ト電極
104となるポリノリコンを堆積し、その上ヘケ゛−ト
保護膜105となる酸化膜を形成し、通常のフォトリン
グラフィにてノやターニングする。
そして、全面に低濃度の第一のイオン注入を行うと、ゲ
ート電極1θ4およびフィールド酸化膜102の存在し
ない部分にのみ第一の不純物(n−)領域106が形成
される。そして第2図(b)に示すように全面にCVD
(化学気相成長)法によって酸化膜110を堆積する
。次に第2図(c)に示すようにRIE (反応性イオ
ンエツチング)法によってCVD酸化膜110をケ゛−
ト酸化膜103が露出するまでエツチングすると側壁1
20が形成できる。最後に、第2図(d)に示すように
全面に高濃度の第二のイオン注入を行い、熱処理を行い
、第一の不純物(n−)領域106より不純物濃度が高
く、深い接合のソース領域およびドレイン領域となる第
二の不純物(n+)領域130が形成され完成する。
ート電極1θ4およびフィールド酸化膜102の存在し
ない部分にのみ第一の不純物(n−)領域106が形成
される。そして第2図(b)に示すように全面にCVD
(化学気相成長)法によって酸化膜110を堆積する
。次に第2図(c)に示すようにRIE (反応性イオ
ンエツチング)法によってCVD酸化膜110をケ゛−
ト酸化膜103が露出するまでエツチングすると側壁1
20が形成できる。最後に、第2図(d)に示すように
全面に高濃度の第二のイオン注入を行い、熱処理を行い
、第一の不純物(n−)領域106より不純物濃度が高
く、深い接合のソース領域およびドレイン領域となる第
二の不純物(n+)領域130が形成され完成する。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、上記製造方法では、
(a)n−領域形成後、ケ゛−ト電極端に側壁を形成し
なければn+領領域形成できない、 (b) ドレイン領域側のn−領域は、電界集中を緩
和し、トランゾスタの特性、寿命の向上に有効であるが
、ソース領域側のn−領域はソース抵抗として直列には
いる寄生抵抗の増加をまねき、相互コンダクタンスの低
下につながる、 という問題点があった。
なければn+領領域形成できない、 (b) ドレイン領域側のn−領域は、電界集中を緩
和し、トランゾスタの特性、寿命の向上に有効であるが
、ソース領域側のn−領域はソース抵抗として直列には
いる寄生抵抗の増加をまねき、相互コンダクタンスの低
下につながる、 という問題点があった。
本発明は、以上の問題点を除去し、側壁を形成すること
なしに容易な方法により、高性能な片側LDD構造のM
O8型FETを提供することを目的とする。
なしに容易な方法により、高性能な片側LDD構造のM
O8型FETを提供することを目的とする。
(問題点を解決するための手段)
本発明は前記問題点を解決するためにMO8型FETを
製造するにあたり、例えば、半導体基板の所定領域ヘケ
゛−ト絶縁膜を介してゲート電極を形成し、第一のイオ
ン注入をゲート電極をマスクとして前記半導体基板に対
して90度よシ小さい角度で低濃度に行い低濃度不純物
領域を形成し、第二のイオン注入をゲート電極をマスク
として前記半導体基板に対して90度よシ大きい角度で
高濃度に行い、MO8型FETのソース、ドレイン領域
表なる高濃度不純物領域を形成するものである。
製造するにあたり、例えば、半導体基板の所定領域ヘケ
゛−ト絶縁膜を介してゲート電極を形成し、第一のイオ
ン注入をゲート電極をマスクとして前記半導体基板に対
して90度よシ小さい角度で低濃度に行い低濃度不純物
領域を形成し、第二のイオン注入をゲート電極をマスク
として前記半導体基板に対して90度よシ大きい角度で
高濃度に行い、MO8型FETのソース、ドレイン領域
表なる高濃度不純物領域を形成するものである。
(作用)
以上のように本発明によれば、MO8型FETのソース
、ドレイン領域となる高濃度不純物領域から少しゲート
電極下にはみ出した低濃度不純物領域を有する片側LD
D構造のMO8型FETを容易に形成することができ、
この低濃度不純物領域側の高濃度不純物領域をドレイン
領域として用いることによりドレイン領域側での電界集
中を緩和することができ、さらに他方の高濃度不純物領
域をソース領域として用いているのでソース領域側のシ
IJ−ズ抵抗を低減することができる。
、ドレイン領域となる高濃度不純物領域から少しゲート
電極下にはみ出した低濃度不純物領域を有する片側LD
D構造のMO8型FETを容易に形成することができ、
この低濃度不純物領域側の高濃度不純物領域をドレイン
領域として用いることによりドレイン領域側での電界集
中を緩和することができ、さらに他方の高濃度不純物領
域をソース領域として用いているのでソース領域側のシ
IJ−ズ抵抗を低減することができる。
(実施例)
第1図(A)〜0)は本発明実施例のMO8型F’ET
の製造方法を説明するための断面図であり、以下図面に
沿って説明する。まず第1図(4)に示すように半導体
基板、例えばp型シリコン基板11に通常の選択酸化法
によってフィールド酸化膜12を作製し素子分離を行い
、約20 nm厚さのケ゛−ト酸化膜13を形成する。
の製造方法を説明するための断面図であり、以下図面に
沿って説明する。まず第1図(4)に示すように半導体
基板、例えばp型シリコン基板11に通常の選択酸化法
によってフィールド酸化膜12を作製し素子分離を行い
、約20 nm厚さのケ゛−ト酸化膜13を形成する。
そして第1図(B)に示すように全面に約0.4μm厚
さの導電膜、例えば不純物を高濃度にドープしたポリシ
リコンを堆積し、通常のフォトリソグラフィでパターニ
ングしてゲート電極21を形成し、熱酸化法にてケ゛−
ト電極21表面にケ゛−ト保獲膜22を形成する。次に
第1図(C)に示すように、シリコン基板1ノへ逆導電
型イオン、例えばシリコン基板1ノがp型であればn型
であるリン、ヒ素のどちらか一方或いは両方をイオン注
入する。このときイオンを注入する角度をシリコン基板
11に対して直角ではなく傾斜させる(この例では右(
ドレイン領域となる側)に約30度傾ける)。するとこ
のイオン注入によって形成される低濃度不純物領域31
の一方(ドレイン領域側)はゲート電極21下(この例
では約0.15μm程度)にも形成され、他方(ソース
領域側)はケ゛−ト電極21とある距離(この例では約
0.03μm程度)を置いて形成される。最後に、第1
図(D) &て示すように、前記イオン注入とは逆方向
に傾斜させて(この例では左【ソース領域となる側)に
約30度傾けて)例えシfヒ素を高濃度にイオン注入す
る。すると、このイオン注入によって形成される高濃度
不純物領域32の右側(ドレイン領域)32aは、ゲー
ト電極21にこの例では約0,01μm程度の距離を置
いて形成され、左側(ノース領域)32bはケ゛−ト電
極21下にも形成される。そして、低濃度不純物領域3
1がケ゛−ト電極2ノ下に形成されている側の、高濃度
不純物領域32をドレイン領域として用い、他方の高濃
度不純物領域をソース領域として用いる。
さの導電膜、例えば不純物を高濃度にドープしたポリシ
リコンを堆積し、通常のフォトリソグラフィでパターニ
ングしてゲート電極21を形成し、熱酸化法にてケ゛−
ト電極21表面にケ゛−ト保獲膜22を形成する。次に
第1図(C)に示すように、シリコン基板1ノへ逆導電
型イオン、例えばシリコン基板1ノがp型であればn型
であるリン、ヒ素のどちらか一方或いは両方をイオン注
入する。このときイオンを注入する角度をシリコン基板
11に対して直角ではなく傾斜させる(この例では右(
ドレイン領域となる側)に約30度傾ける)。するとこ
のイオン注入によって形成される低濃度不純物領域31
の一方(ドレイン領域側)はゲート電極21下(この例
では約0.15μm程度)にも形成され、他方(ソース
領域側)はケ゛−ト電極21とある距離(この例では約
0.03μm程度)を置いて形成される。最後に、第1
図(D) &て示すように、前記イオン注入とは逆方向
に傾斜させて(この例では左【ソース領域となる側)に
約30度傾けて)例えシfヒ素を高濃度にイオン注入す
る。すると、このイオン注入によって形成される高濃度
不純物領域32の右側(ドレイン領域)32aは、ゲー
ト電極21にこの例では約0,01μm程度の距離を置
いて形成され、左側(ノース領域)32bはケ゛−ト電
極21下にも形成される。そして、低濃度不純物領域3
1がケ゛−ト電極2ノ下に形成されている側の、高濃度
不純物領域32をドレイン領域として用い、他方の高濃
度不純物領域をソース領域として用いる。
以上のように本発明の実施例によれば、(a) 低濃
度不純物領域形成に関して、ゲート電極端に側壁を形成
せず、イオン注入の方向を傾斜させて形成するため側壁
形成工程が削除でき、工程の簡略化ができる。
度不純物領域形成に関して、ゲート電極端に側壁を形成
せず、イオン注入の方向を傾斜させて形成するため側壁
形成工程が削除でき、工程の簡略化ができる。
(b) ソース領域およびドレイン領域の形成に関し
て、イオン注入の方向を傾斜させて形成させるため、ド
レイン領域には低濃度不純物領域を形成することができ
、電界の集中を緩和することができるため長時間動作さ
せても相互コンダクタンス(g)の劣化が少ない長寿命
のMO8型デバイスが期待でき、さらにソース領域には
低濃度不純物領域が存在しないため不要な寄性抵抗を低
減することができるため、通常LDD構造とするとg
が低下するという問題を避けることができる。
て、イオン注入の方向を傾斜させて形成させるため、ド
レイン領域には低濃度不純物領域を形成することができ
、電界の集中を緩和することができるため長時間動作さ
せても相互コンダクタンス(g)の劣化が少ない長寿命
のMO8型デバイスが期待でき、さらにソース領域には
低濃度不純物領域が存在しないため不要な寄性抵抗を低
減することができるため、通常LDD構造とするとg
が低下するという問題を避けることができる。
尚、本発明の実施例では、ケ゛−ト電極をマスクとして
ドレイン領域側に傾斜した方向から低a度にイオン注入
を行った後、ソース領域側に傾斜した方向から高濃度に
イオン注入を行うことにより片側LDD構造のMO3型
FETを形成しているが、ケ゛−ト電極をマスクとして
、まずソース領域側に傾斜した方向から高濃度にイオン
注入を行った後、次にドレイン領域側に傾斜した方向か
ら低め度にイオン注入を行うことにより片側LDD構造
のMO8型FETを形成しても同様の効果を得ることが
できる。
ドレイン領域側に傾斜した方向から低a度にイオン注入
を行った後、ソース領域側に傾斜した方向から高濃度に
イオン注入を行うことにより片側LDD構造のMO3型
FETを形成しているが、ケ゛−ト電極をマスクとして
、まずソース領域側に傾斜した方向から高濃度にイオン
注入を行った後、次にドレイン領域側に傾斜した方向か
ら低め度にイオン注入を行うことにより片側LDD構造
のMO8型FETを形成しても同様の効果を得ることが
できる。
(発明の効果)
以上詳細に説明したように、本発明によればドレイン領
域側にのみ低濃度不純物領域を有した片側LDD構造の
MO8型FETを容易に形成することができ、ソース領
域では不要な寄性抵抗を低減することができるので高い
gmOMO3型FETが得られ〜且つドレイン領域では
電界集中を緩和することができるのでgmの劣化が少な
い長寿命のMO8型FETを得ることができる。
域側にのみ低濃度不純物領域を有した片側LDD構造の
MO8型FETを容易に形成することができ、ソース領
域では不要な寄性抵抗を低減することができるので高い
gmOMO3型FETが得られ〜且つドレイン領域では
電界集中を緩和することができるのでgmの劣化が少な
い長寿命のMO8型FETを得ることができる。
第1図(A)〜■)は本発明実施例のMO8型FETの
製造方法を説明するための断面図、第2図(a)〜(d
)は従来のMO8型FETの製造方法を説明するための
断面図である。 1ノ・・・ンリコン基板、12・・・フィールド酸化膜
、13・・・ゲート酸化膜、2ノ・・・ゲート電極、2
2・・・ケ゛−ト保護膜、3ノ・・・低濃度不純物領域
、32・・・高濃度不純物領域。 特許量、願人 沖電気工業株式会社 本発B月フ(ガ叱イ列のMO5型FETの断面丹凸第1
図 提米訛osをFETの断面閉 第2図 手続補正書(師) V・つ24 昭和 月 日
製造方法を説明するための断面図、第2図(a)〜(d
)は従来のMO8型FETの製造方法を説明するための
断面図である。 1ノ・・・ンリコン基板、12・・・フィールド酸化膜
、13・・・ゲート酸化膜、2ノ・・・ゲート電極、2
2・・・ケ゛−ト保護膜、3ノ・・・低濃度不純物領域
、32・・・高濃度不純物領域。 特許量、願人 沖電気工業株式会社 本発B月フ(ガ叱イ列のMO5型FETの断面丹凸第1
図 提米訛osをFETの断面閉 第2図 手続補正書(師) V・つ24 昭和 月 日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体基板上へゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成
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に対して
90度より小さい角度で且つ所定の第1の濃度で不純物
のイオン注入を行うことにより第1濃度不純物領域を形
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に対して
90度より大きい角度で且つ前記第1の濃度とは異なる
第2の濃度で不純物のイオン注入を行うことにより第2
濃度不純物領域を形成する工程とを備えてなることを特
徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28891486A JPS63142676A (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28891486A JPS63142676A (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63142676A true JPS63142676A (ja) | 1988-06-15 |
Family
ID=17736426
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28891486A Pending JPS63142676A (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63142676A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0214530A (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-18 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
WO1997016852A1 (en) * | 1995-10-30 | 1997-05-09 | Advanced Micro Devices, Inc. | A semiconductor circuit including non-esd transistors with reduced degradation due to an impurity implant and method for making same |
US5773347A (en) * | 1994-03-25 | 1998-06-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of maufacturing field effect transistor |
US5828104A (en) * | 1994-09-01 | 1998-10-27 | Nec Corporation | MOS structure device having asymmetric LDD structure and fabrication method thereof |
JP2011029661A (ja) * | 1993-09-02 | 2011-02-10 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
-
1986
- 1986-12-05 JP JP28891486A patent/JPS63142676A/ja active Pending
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