JPS63215075A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

Info

Publication number
JPS63215075A
JPS63215075A JP4928087A JP4928087A JPS63215075A JP S63215075 A JPS63215075 A JP S63215075A JP 4928087 A JP4928087 A JP 4928087A JP 4928087 A JP4928087 A JP 4928087A JP S63215075 A JPS63215075 A JP S63215075A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
source
forming
gate electrode
drain
region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4928087A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiki Yabu
藪 俊樹
Kazumi Kurimoto
栗本 一実
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP4928087A priority Critical patent/JPS63215075A/en
Publication of JPS63215075A publication Critical patent/JPS63215075A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To enable a semiconductor integrated circuit to be provided with high integration, high velocity and high reliability by a method wherein an LDD regions are formed to form a transistor structure taking symmetrical shape without forming a side-wall. CONSTITUTION:A gate insulating film 2 is formed on the surface of a semiconductor substrate 1 and then a polysilicon film is formed while a gate electrode 3 is formed by patterning out of resist. First, ion is implanted using the gate electrode 3 as a mask to form the first source region 5a and a drain region 5d. Second, in order to form the proper source 4s and drain 4d region (n<+> layer), the second source region 4s and drain region 4d as well as an n-MOSLDDFET are formed by the spin-implanting process similar to that forming the first source/drain region. Finally, the whole body is heat treated to form the LDD structured source/drain region taking the shape symmetrical to the gate electrode 3.

Description

【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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device with high density, high speed, and high reliability.

従来の技術 従来のMO5O5形ンジスタの製造方法では、ドレイン
耐圧等に対する高信頼性を得るために、ゲート電極形成
後、前記ゲート電極をマスクとして低濃度の不純物イオ
ン注入を行ない、第1のソース及びドレイン領域を形成
し、前記ゲート電極の側面にサイドウオールを形成し、
前記ゲート電極及びサイドウオールをマスクとして高濃
度イオン注入を行なうことによシ、第2のソース及びド
レイン領域を形成し、L D D (Lightly 
DopedDrain )構造を有するMO5形トラン
ジスタを形成していた。〔例えば、Paul J、Ts
ang etal。
2. Description of the Related Art In a conventional method for manufacturing MO5O5 type transistors, in order to obtain high reliability with respect to drain breakdown voltage, etc., after forming a gate electrode, impurity ions at a low concentration are implanted using the gate electrode as a mask. forming a drain region and forming a sidewall on a side surface of the gate electrode;
By performing high-concentration ion implantation using the gate electrode and sidewalls as masks, second source and drain regions are formed, and LDD (Lightly
An MO5 transistor having a doped drain structure was formed. [For example, Paul J, Ts
ang etal.

’ Fabrication of High−per
rormanceLDDFET’s with 0xi
de Sidevrall−3pacerTechno
logy、’IEICE TRANSACIONS  
0NICIJCTRON  DKVICKS  (フイ
イイイ ト5ンザクションズ オン エレクトロン デ
バイシズ)。
' Fabrication of High-perform
romanceLDDFET's with 0xi
de Sidevrall-3pacerTechno
logy,'IEICE TRANSACTIONS
0NICIJCTRON DKVICKS (Five Actions on Electron Devices).

VOL ID−29、No 、4 、APRIL  1
9B2)以下にそのプロセスフローの一例としてn〜M
O3LDD (Lightly Doped Drai
n ) FICτ の形成法を第2図(IL)〜(g)
を用いて説明する。
VOL ID-29, No. 4, APRIL 1
9B2) Below is an example of the process flow from n to M.
O3LDD (Lightly Doped Drai
n) The formation method of FICτ is shown in Figure 2 (IL) to (g).
Explain using.

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22の形成を行なった後、ポリシリコン
膜23及び第10G V D−8in2膜24を形成す
る(第2図(a) )。CVD−5i02膜24上にレ
ジストでゲート電極23&のパターン出しを行なった後
、反応性イオンエツチング(RIIC)Ic、tりCV
D−5in、、膜24をエツチングする。前記CVD−
5in2膜24をマスクとしてポリシリコン23をRI
gによシエッチングを行ないゲート電極232Lを形成
する(第2図(b))。
First, an insulating film and a gate oxide film 22 are formed on a P-type semiconductor substrate 21 by an element isolation process, and then a polysilicon film 23 and a 10th G V D-8in2 film 24 are formed (FIG. 2(a)). After patterning the gate electrode 23 & on the CVD-5i02 film 24 with resist, reactive ion etching (RIIC) Ic, t CV
D-5in. Etch the film 24. Said CVD-
RI the polysilicon 23 using the 5in2 film 24 as a mask.
A gate electrode 232L is formed by etching according to the etching method (FIG. 2(b)).

次に本来のソース/ドレイン領域の10−2〜10 倍
程度の低濃度領域25(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)を行なう(第2図(C))。
Next, in order to form a low concentration region 25 (in this case, an n-layer) about 10 -2 to 10 times as large as the original source/drain region, low concentration ion implantation (in this case, phosphorus) is performed using the gate electrode 23 & as a mask. (Figure 2 (C)).

コノ後、第2(7)CVD−sio、、膜26を形成し
く第2図(d))、前記cVD−3in2膜26をRI
Bにより異方性エツチングを行−ない平担部に形成さし
fc−第2 (7) CV D −5in2膜26を除
去する(第2図(e))。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26が形成され
る。
After this, in the second (7) CVD-sio to form the film 26 (Fig. 2(d)), the cVD-3in2 film 26 is subjected to RI.
The fc-2 (7) CVD-5in2 film 26 formed on the flat portion without anisotropic etching is removed (FIG. 2(e)). Through this step, side walls 26 of the CVD-8iO□ film are formed around the gate electrode.

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2図
(わ)。この際、前記cvn−3iO2膜による側壁2
6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とチャネルの間に低濃度領
域25が残される。最後に、熱処理を行ない第2図(船
に示すようなn−chLDD構造MO5FETが形成さ
れる。
Next, in order to form the original source/drain region (n+ layer) 27, high-concentration ion implantation (here, arsenic) is performed using the gate electrode having the sidewall as a mask (see FIG. 2 (W). At this time, Side wall 2 made of the cvn-3iO2 film
6 prevents ion implantation into the semiconductor substrate surface, causing the source/
A low concentration region 25 is left between the drain region (n+ layer) 27 and the channel. Finally, heat treatment is performed to form an n-ch LDD structure MO5FET as shown in FIG.

以上のように従来のMO5形トランジスタにおいては、
LDD領域を有する構造にすることにより、低濃度領域
25がドレイン電界を緩和する役割を果たし、ドレイン
耐圧等に対する高信頼性が得られる。
As mentioned above, in the conventional MO5 type transistor,
By adopting a structure having an LDD region, the low concentration region 25 plays a role of relaxing the drain electric field, and high reliability with respect to drain breakdown voltage and the like can be obtained.

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような製造方法では、側壁26(以
下サイドウオールと称する)を形成するだめの工程が増
えることにより、プロセス工程が複雑となるばかりでな
く、サイドウオール26の幅を制御することが難しいと
いう問題点を有していた。
Problems to be Solved by the Invention However, in the above manufacturing method, the number of steps for forming the sidewall 26 (hereinafter referred to as sidewall) is increased, which not only complicates the process steps, but also increases the number of steps required to form the sidewall 26 (hereinafter referred to as sidewall). The problem was that it was difficult to control the width.

さらに、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膜前後)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23&に対してドレイ
/(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。
Furthermore, in the process of forming the source/drain regions, in order to avoid the channeling effect of impurities during ion implantation, ions are offset by setting a certain tilt angle (generally around 7 films) with respect to the vertical direction of the semiconductor substrate surface. Perform the injection. Therefore, when ion implantation is performed from the drain/(or source) side to the gate electrode 23&, the portion of the source (or drain) region on the opposite side adjacent to the gate electrode becomes a shadow, and no impurity is implanted. This has the problem that asymmetry occurs in transistor characteristics depending on the direction of the source/drain.

本発明はかかる点に鑑み、サイドウオール26を形成す
ることなく、LDD領域を形成し、またトランジスタ構
造を対称形状となるように形成できる半導体装置の製造
方法を提供することを目的とする。
In view of the above, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device in which an LDD region can be formed without forming the sidewall 26, and a transistor structure can be formed in a symmetrical shape.

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、第
1のソース及びドレイン領域を形成する工程と、前記第
1のソース及びドレイン領域と同様の方法で、不純物及
びイオン注入条件の異なる第2の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
の製造方法である。
Means for Solving the Problems The present invention uses a gate electrode formed on a semiconductor substrate as a mask to perform ion implantation evenly while tilting with respect to the surface of the semiconductor substrate and rotating about the center of the semiconductor substrate. and a step of forming second source and drain regions with different impurities and ion implantation conditions in the same manner as the first source and drain regions. This is a method for manufacturing a semiconductor device.

作用 本発明は前記した製造方法により、サイドウオールを形
成するだめの工程を必要としないため、LDD領域形成
工程が簡略化できるだけでなく、サイドウオール幅の制
御を必要としないためゲート電極のチャネル長方向の長
さをポリシリコンの幅だけで決定できる。
Effect of the Invention The present invention uses the above-described manufacturing method, which does not require an extra process to form sidewalls, which not only simplifies the process of forming the LDD region, but also eliminates the need to control the sidewall width, which reduces the channel length of the gate electrode. The length in the direction can be determined only by the width of the polysilicon.

まだ、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展進する
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。
However, since ions are uniformly implanted from an oblique direction into the source and drain regions of conventional semiconductor devices, the impurity distribution in the source and drain regions can be formed symmetrically with respect to the gate electrode, and the transistor characteristics are also similar to those of the source and drain. It is possible to develop semiconductor devices that have symmetry regardless of orientation, and it is possible to increase the density, speed, and reliability of semiconductor integrated circuits.

実施例 第1図は本発明の一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−MO5LDDFK
Tに関するものである。
Embodiment FIG. 1 shows a process flow of a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
It is related to T.

まず半導体基板(ここではPfiSi)1の表面にゲー
ト絶縁膜2を形成した後、ポリシリコン膜の形成を行な
い、レジストでパターン出しを行ないゲート電極3を形
成する(第1図(a))。
First, a gate insulating film 2 is formed on the surface of a semiconductor substrate (here, PfiSi) 1, a polysilicon film is formed, and a pattern is formed using a resist to form a gate electrode 3 (FIG. 1(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
い第1のソース領域5s、ドレイン領域5d(ここでは
不純物として拡散定数の大きいリン(P)を打込みn一
層を形成する)を形成する(第1図(b))。ここでリ
ン(P)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の法線に対してθ1 
(ここでは20°)傾けて打込む。このとき、前記半導
体基板1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))。
Next, ion implantation is performed using the gate electrode 3 as a mask to form a first source region 5s and a drain region 5d (here, phosphorus (P) having a large diffusion constant is implanted as an impurity to form a single layer). Figure (b)). Here, the phosphorus (P) ion implantation angle is set at θ1 with respect to the normal to the semiconductor substrate surface in order to prevent the channeling effect of impurities.
Drive at an angle (20 degrees here). At this time, the desired impurity ion implantation amount is achieved while rotating the semiconductor substrate 1 about its center (FIG. 1(C)).

次に本来のソース4Sおよびドレイン4d領域(n+層
)を形成するために、第1のソース/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4g、ドレイン領域4dを形成しく第1
図(d))、n−MO5LDDFKTを形成する(第1
図(e))、最後に熱処理を行ない第1図(0に示すよ
うなゲート電極3に対して対称形状のLDD構造構造メ
ース/ドレイン領域成される。
Next, in order to form the original source 4S and drain 4d regions (n+ layer), the same rotational implantation process as in the formation of the first source/drain region (FIG. 1(b)) is performed, and the second source 4S and drain 4d regions (n+ layer) are formed. The first region 4g and drain region 4d are formed.
Figure (d)), form n-MO5LDDFKT (first
Finally, heat treatment is performed to form a mace/drain region having an LDD structure symmetrical to the gate electrode 3 as shown in FIG. 1 (0).

特に第2のソース/ドレイン領域の形成に関しては不純
物として拡散定数がリンに比べて小さいヒ素を用いる。
Particularly for the formation of the second source/drain regions, arsenic, which has a smaller diffusion constant than phosphorus, is used as an impurity.

これはヒ素がゲート絶縁膜2の下のチャネル部に入りこ
む量を少なくし、かつ、注入時のチャネリング効果を防
止するために、前記n一層形成時のイオン注入角度θ1
に比べて小さいイオン注入角度θ2 (ここでは7°)
を用いる。
This is done at the ion implantation angle θ1 when forming the n single layer in order to reduce the amount of arsenic that enters the channel region under the gate insulating film 2 and to prevent the channeling effect during implantation.
The ion implantation angle θ2 is smaller than that (7° here).
Use.

以上のように本実施例によれば、LDD構造ソース及び
ドレイン領域を、サイドウオールを形成することなく形
成でき、さらに、ゲート電極3に対して対称形状に形成
できる。従って、プロセスの簡略化をはかりつつ、LD
D構造によるドレイン耐圧の向上も可能となり、しかも
、トランジスタ特性もソースまたはドレインの向きによ
らず、対称性を得ることができる。
As described above, according to this embodiment, the LDD structure source and drain regions can be formed without forming sidewalls, and furthermore, they can be formed symmetrically with respect to the gate electrode 3. Therefore, while simplifying the process, the LD
The drain breakdown voltage can be improved by the D structure, and the transistor characteristics can also be symmetrical regardless of the direction of the source or drain.

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、サイドウオール形
成工程なしに、LDD構造MOS形トランジスタを形成
でき、かつ、ゲート電極に対してソース及びドレイン領
域を対称形状に形成することができ、その実用的効果は
大きい。
As described in detail, according to the present invention, an LDD structure MOS transistor can be formed without a sidewall forming process, and the source and drain regions can be formed symmetrically with respect to the gate electrode. It can be done, and its practical effects are great.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明における一実施例の半導体装置のプロセ
ス工程図、第2図は従来の半導体装置のプロセス工程図
である。 1・・・・・・P形Si基板、2・・・・・・ゲート絶
縁膜、3・・・・・・ゲート電極、4g、4d・・・・
・・第2のソース。 ドレイン領域、53.5(1・・・・・・第1のソース
、ドレイン領域。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 3 ケート電お! 第1図 、5.   、> ct \                      ゝN
                 N5へ
FIG. 1 is a process diagram of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a process diagram of a conventional semiconductor device. 1...P-type Si substrate, 2...gate insulating film, 3...gate electrode, 4g, 4d...
...Second source. Drain region, 53.5 (1...First source, drain region. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person 1st)
Figure 3 Kateden Oh! Figure 1, 5. , > ct \ ゝN
Go to N5

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (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、第1のソース
及びドレイン領域を形成する工程と、前記第1のソース
及びドレイン領域と同様の方法で、不純物及びイオン注
入条件の異なる第2のソース及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。
(1) A step of forming a gate electrode on a gate insulating film formed on a portion of the surface of the semiconductor substrate that will become a MOS type transistor region, and using the gate electrode as a mask and tilting the semiconductor substrate with respect to the surface of the semiconductor substrate. A step of uniformly implanting ions while rotating around the center to form a first source and drain region, and a step of forming a second source and drain region with different impurities and ion implantation conditions using the same method as the first source and drain region. 1. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the step of forming source and drain regions.
(2)第1のソース及びドレイン領域を形成する不純物
の拡散定数が、前記第2のソース及びドレイン領域を形
成する不純物の拡散定数よりも大きいことを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の半導体装置の製造方法。
(2) A diffusion constant of impurities forming the first source and drain regions is larger than a diffusion constant of impurities forming the second source and drain regions. A method for manufacturing a semiconductor device.
(3)前記第1のソース及びドレイン領域を形成する工
程におけるイオン注入角度が、前記第2のソース及びド
レイン領域を形成する工程におけるイオン注入角度より
も大きいことを特徴とする特許請求の範囲第1項または
第2項に記載の半導体装置の製造方法。
(3) The ion implantation angle in the step of forming the first source and drain regions is larger than the ion implantation angle in the step of forming the second source and drain regions. A method for manufacturing a semiconductor device according to item 1 or 2.
JP4928087A 1987-03-04 1987-03-04 Manufacture of semiconductor device Pending JPS63215075A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4928087A JPS63215075A (en) 1987-03-04 1987-03-04 Manufacture of semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4928087A JPS63215075A (en) 1987-03-04 1987-03-04 Manufacture of semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63215075A true JPS63215075A (en) 1988-09-07

Family

ID=12826453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4928087A Pending JPS63215075A (en) 1987-03-04 1987-03-04 Manufacture of semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63215075A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04127439A (en) * 1990-09-18 1992-04-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of semiconductor device
JPH04192337A (en) * 1990-11-24 1992-07-10 Yamaha Corp Manufacture of field-effect transistor
US5270226A (en) * 1989-04-03 1993-12-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Manufacturing method for LDDFETS using oblique ion implantion technique
US5614432A (en) * 1994-04-23 1997-03-25 Nec Corporation Method for manufacturing LDD type MIS device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61258475A (en) * 1985-05-11 1986-11-15 Ricoh Co Ltd Manufacture of semiconductor device having ldd structure
JPS61294868A (en) * 1985-06-21 1986-12-25 Matsushita Electronics Corp Semiconductor device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61258475A (en) * 1985-05-11 1986-11-15 Ricoh Co Ltd Manufacture of semiconductor device having ldd structure
JPS61294868A (en) * 1985-06-21 1986-12-25 Matsushita Electronics Corp Semiconductor device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5270226A (en) * 1989-04-03 1993-12-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Manufacturing method for LDDFETS using oblique ion implantion technique
JPH04127439A (en) * 1990-09-18 1992-04-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of semiconductor device
JPH04192337A (en) * 1990-11-24 1992-07-10 Yamaha Corp Manufacture of field-effect transistor
US5614432A (en) * 1994-04-23 1997-03-25 Nec Corporation Method for manufacturing LDD type MIS device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH06275636A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH0536719A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH05152516A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JP2677987B2 (en) Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device
US8148226B2 (en) Method of fabricating semiconductor device
JPS63215075A (en) Manufacture of semiconductor device
JP2596117B2 (en) Method for manufacturing semiconductor integrated circuit
JPH04260336A (en) Manufacture of thin film transistor and manufacture of liquid crystal display
JPS61258475A (en) Manufacture of semiconductor device having ldd structure
JPS62293773A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS62293776A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH0637309A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JPH02240930A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JPH0311639A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH06350040A (en) Manufacture of transistor
JPH03198349A (en) Manufacture of mos type semiconductor device
JPH11111637A (en) Manufacture of semiconductor device
JP2003249567A (en) Semiconductor device
JPH0661482A (en) Mos-type transistor and its manufacture
JPH06291074A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH01181468A (en) Semiconductor device
JPH0472770A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH04329632A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH10261795A (en) Insulating gate-type field-effect transistor and its manufacture
JPH03148834A (en) Manufacture of mos transistor