JPS6321874A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
この発明は半導体装置の製造方法に関し、特に、M O
S トランジスタにおいて、半導体基板上にゲート電極
を形成し、セルファラインによりゲート電(盃をマスク
として、jハ択的に不純物を半導体基板へ導入して不純
物領域を形成するような半導体装置の製造方法に関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Field of Industrial Application" This invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and in particular, to a method for manufacturing a semiconductor device.
S. In a transistor, a method for manufacturing a semiconductor device in which a gate electrode is formed on a semiconductor substrate, and an impurity is selectively introduced into the semiconductor substrate using a cell line as a mask to form an impurity region. Regarding.
[従来の技術]
一般に、MOS t−ランリスタとしては、Nチャネル
MO3トランジスタとPチャネルMOSトランジスタが
あり、スイッヂング速度および消費電力が少ない点から
、M OS構造のトランジスタの大部分は、シリコンゲ
ートMO3が用いられている。また、スイッチング速1
文を向上させるために、チャネル長しの寸法が微細化さ
れ、gmの改善がなされている。このようなシリコンゲ
ートMO3は、次のような製造方法において製造されて
いる。[Prior Art] In general, MOS t-run transistors include N-channel MO3 transistors and P-channel MOS transistors. Most of the transistors with MOS structure are silicon gate MO3 transistors because of their low switching speed and low power consumption. It is used. Also, switching speed 1
To improve performance, channel length dimensions have been scaled down to improve gm. Such a silicon gate MO3 is manufactured by the following manufacturing method.
第2八図ないし第2D図は従来の製造方法にJ−3ける
シリコンゲートMoSの断面図である。FIGS. 28 to 2D are cross-sectional views of a silicon gate MoS at J-3 according to the conventional manufacturing method.
まず、第2八図ないし第2D図を参照して、従来の1!
遣方法によるシリコンゲートMO3について説明する。First, referring to FIGS. 28 to 2D, the conventional 1!
The silicon gate MO3 using the method will be explained.
まず、半導体基板1にドライ酸化で3i02膜を形成し
た後、S ! 02説上に、CVD法により3 ! 3
N4 gを被省させる。そして、cvoiに写真製版
法を用いて、レシス1へパターンを形成し、選択的にエ
ツチングして5laN4膜を除去する。パターン化され
た5isNs模をマスクにして、フィールド酸化g!2
を1μra/liだけ成長させる。First, after forming a 3i02 film on a semiconductor substrate 1 by dry oxidation, S! On top of the 02 theory, 3! 3
Inject N4 g. Then, a pattern is formed on the resist 1 using the cvoi photolithography method, and the 5laN4 film is removed by selective etching. Using the patterned 5isNs pattern as a mask, field oxidation g! 2
is grown by 1 μra/li.
その後、Si、N41!および3102膜を除去し、ゲ
ート酸化8!3を600Aの厚みで成長させる。さらに
、ゲート電極材料膜として、リンドープポリシリコン膜
4を3000への厚みで付;させる。前記ポリシリコン
!!4を写真製版法によりレジストをマスクにしてプラ
ズマエツチングでエツチングし、第2B図に示すゲート
電橋5を形成する。、その後、ソース・ドレインを形成
するために、イオン注入法で不純物7を注入し、第2C
図に示すように、セルファラインでソース・ドレイン1
4域8を形成する。その後、第2D図に示すように、P
SG膜9で表面を覆う。After that, Si, N41! and 3102 film is removed and gate oxide 8!3 is grown to a thickness of 600A. Furthermore, a phosphorus-doped polysilicon film 4 is deposited as a gate electrode material film to a thickness of 3000 nm. Said polysilicon! ! 4 is etched by photolithography using a resist as a mask and plasma etching to form a gate bridge 5 shown in FIG. 2B. Then, in order to form sources and drains, impurities 7 are implanted by ion implantation, and a second C
As shown in the figure, source and drain 1 are connected to the self-line.
4 regions 8 are formed. Then, as shown in FIG. 2D, P
The surface is covered with an SG film 9.
[発明が解決しようとする問題点]
従来のシリコンゲートMOSトランジスタは上述のごと
く製造されているので、持にチ1シネル艮りの寸法は、
ゲート電極5を形成するときのプラズマエツチングで変
動し、ソース・ドレインの幅が変化して特性面でソース
・ドレイン耐圧のばらつきやスレッショルド電圧Vrs
の変動などによる素子特性の劣化が問題になっていた。[Problems to be Solved by the Invention] Since the conventional silicon gate MOS transistor is manufactured as described above, the dimensions of a single silicon transistor are as follows.
Fluctuations occur during plasma etching when forming the gate electrode 5, and the source/drain width changes, resulting in variations in source/drain breakdown voltage and threshold voltage Vrs in terms of characteristics.
Deterioration of device characteristics due to fluctuations in
それゆえに、この発明の主たる目的は、プラズマエツチ
ングによるチャネル長の変動を極力抑えて、またソース
・ドレイン拡散領域が熱処理で拡がってもチャネル長が
実質的に変化することがないような半導体装置の製造方
法を提供することである。Therefore, the main object of the present invention is to create a semiconductor device in which fluctuations in channel length due to plasma etching are suppressed as much as possible, and the channel length does not substantially change even if the source/drain diffusion region is expanded by heat treatment. An object of the present invention is to provide a manufacturing method.
[問題点を解決するための手段]
この発明は半導体基板上にゲート電惜を形成し、セルフ
ァラインでゲート電極をマスクとして選択的に不純物を
半導体基板へ導入し、不純物W4域を形成するMOS
t−ランリスタ素子のような半導体装置の製造方法であ
って、ゲート1!極を形成した後、フォトレジストを塗
布し、ゲート電極よりも大きめに写真製版でパターンを
形成し、ゲート電極部の両縁側にフォトレジストを残し
、不純物を導入するようにして形成したものである。[Means for Solving the Problems] This invention is a MOS in which a gate electrode is formed on a semiconductor substrate, and impurities are selectively introduced into the semiconductor substrate using the gate electrode as a mask in a self-line, thereby forming an impurity region W4.
A method for manufacturing a semiconductor device such as a T-run lister element, the gate 1! After forming the electrode, a photoresist is applied, a pattern larger than the gate electrode is formed using photolithography, the photoresist is left on both edges of the gate electrode, and impurities are introduced. .
[作用]
この発明の半導体装置の製造方法では、ゲート電極部の
両縁側にフォトレジストを残して不純物を導入するよう
にしたので、ゲート電橋のサイドエッチによる実質的な
寸法の変化を防止できる。[Function] In the semiconductor device manufacturing method of the present invention, since the photoresist is left on both edges of the gate electrode portion and impurities are introduced, substantial dimensional changes due to side etching of the gate bridge can be prevented. .
[発明の実施例]
第1八図ないし第1E図はこの発明の製造方法により製
造されるMOSトランジスタの各工程別の断面図である
。[Embodiments of the Invention] FIGS. 18 to 1E are cross-sectional views of each process of a MOS transistor manufactured by the manufacturing method of the present invention.
まず、第2A図に示すように、P型半導体基板1にドラ
イ酸化により、5iOz膜を500Aの厚みで形成した
後に、3i0zM!上にCVD法でSi3N<膜を10
00Aの厚みで何首させる。First, as shown in FIG. 2A, a 5iOz film with a thickness of 500A is formed on a P-type semiconductor substrate 1 by dry oxidation, and then a 3iOzM! A Si3N<10 film was formed on top using the CVD method.
How many necks are made with a thickness of 00A?
前記CVDmに写真製版法でレジストパターンを形成し
、選択的にプラズマエツチングしてS’sN、Il!を
除去する。そして、パターン化されたSi!N4膜をマ
スクにして、フィールド酸化膜2を1μ−の厚みで成長
させる。その後、sawN、膜およびS!Oz膜を除去
し、ゲート醸化膜3を形成する。さらに、ゲート電極材
料膜として、リンドープポリシリコン膜4を3000人
の厚みで付着させる。A resist pattern is formed on the CVDm by photolithography and selectively plasma etched to form S'sN, Il! remove. And patterned Si! Using the N4 film as a mask, field oxide film 2 is grown to a thickness of 1 μm. Then sawN, membrane and S! The Oz film is removed and a gate enhancement film 3 is formed. Further, a phosphorus-doped polysilicon film 4 is deposited as a gate electrode material film to a thickness of 3000 nm.
次に、第1B図に示すように、ポリシリコン膜4を写真
製版法でレジストをマスクにしてプラズマエツチングに
よりエツチングし、ゲートN楊5を形成する。そして、
不必要になったレジストを除去した後、第1C図に示す
ように、再びレジスト6を塗布し、希望するチャネル長
しのパターニングマスクを用いて、写真製版法でパター
ンを形成する。Next, as shown in FIG. 1B, the polysilicon film 4 is etched by photolithography using a resist as a mask and plasma etching to form a gate hole 5. and,
After removing unnecessary resist, as shown in FIG. 1C, resist 6 is applied again and a pattern is formed by photolithography using a patterning mask having a desired channel length.
次に、第1D図に示すように、ゲート電極4の両縁側の
レジストを残し、ソース・ドレインを形成するために、
イオン注入法によりリンなどの不純物7を注入し、不純
物wA域を形成する。そして、第1E図に示すように、
ゲート電極4の部分のレジストを除去し、アニールの熱
処理を加えて、ソース・ドレイン14域8を形成する。Next, as shown in FIG. 1D, in order to form the source and drain by leaving the resist on both edges of the gate electrode 4,
An impurity 7 such as phosphorus is implanted by ion implantation to form an impurity region wA. Then, as shown in Figure 1E,
The resist in the gate electrode 4 portion is removed and annealing heat treatment is applied to form the source/drain 14 region 8.
その後、PSG!19で表面を覆う。After that, PSG! Cover the surface with 19.
なお、上述の実施例では、この発明をN″5− t□ネ
ルMOSトランジスタを製)2Iする場合について適用
するようにしたが、これに限ることなくPチャネルMO
3トランジスタ、およびC−IXvl OS トランシ
タを製造する場合に、この発明を適用しても同等の効果
を奏することができる。In the above-mentioned embodiment, the present invention is applied to a case where an N''5-t□ channel MOS transistor is manufactured, but the present invention is not limited to this and can be applied to a P-channel MOS transistor.
Even when the present invention is applied to manufacturing a C-IXvl OS transistor and a C-IXvl OS transistor, the same effect can be achieved.
[発明の効果]
以上のように、この発明によれば、ゲート電(へを形成
した後、フオトレジス1−を塗布し、ゲート電極よりも
大きス)1こ写W’J版でベターンを形成1ノ、ゲート
1tffi部の両縁側にフォトレジストを残して不に!
物を尋人するようにしたので、ゲート電橋のサイドエッ
チによる実質的な寸法の変化を防止できる。しかも、ソ
ース・ドレイン拡itm域の熱処理による拡がりも実質
的に変化することがないため、ショートチャネル化に伴
なうスレッショルド電圧VTHの低下を防止できる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, after forming a gate electrode, a photoresist 1- is applied, and a pattern is formed using a W'J version of a photoresist (larger than the gate electrode). No. 1, leave photoresist on both edges of the gate 1tffi part!
Since the parts are rounded, substantial changes in dimensions due to side etching of the gate electric bridge can be prevented. Moreover, since the expansion of the source/drain expansion region due to heat treatment does not substantially change, it is possible to prevent the threshold voltage VTH from decreasing due to short channel formation.
第1八図ないし第1E図はこの発明によるNチャネルM
OSトランジスタの各工程別の断面図である。第2八図
ないし第2D図は従来の製jh方法によるMoSトラン
ジスタの各工程9Jの断面図である。
図において、1は半導体基板、2はフィールド酸化膜、
3はゲート・酸化膜、4はリンドープポリシリコン摸、
5.6はレジスト、7は不純物、8はソース・ドレイン
晴域、9はPSGI、Lはチャネル長を示す。FIGS. 18 to 1E show N-channel M according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of each step of the OS transistor. FIGS. 28 to 2D are cross-sectional views of each step 9J of a MoS transistor manufactured by the conventional manufacturing method. In the figure, 1 is a semiconductor substrate, 2 is a field oxide film,
3 is a gate/oxide film, 4 is a phosphorus-doped polysilicon model,
5.6 is a resist, 7 is an impurity, 8 is a source/drain area, 9 is a PSGI, and L is a channel length.
Claims (1)
ト電極を有し、セルフアラインでゲート電極をマスクと
して選択的に不純物を半導体基板へ導入し、不純物領域
を形成する半導体装置の製造方法において、 前記ゲート電極を形成した後、フォトレジストを塗布し
、前記ゲート電極よりも大きめに写真製版でパターンを
形成し、ゲート電極部の両縁側にフォトレジストを残し
、不純物を導入するようにしたことを特徴とする、半導
体装置の製造方法。[Claims] A method for manufacturing a semiconductor device in which a MOS transistor element has a gate electrode on a semiconductor substrate, and an impurity is selectively introduced into the semiconductor substrate using the gate electrode as a mask by self-alignment to form an impurity region. After forming the gate electrode, a photoresist is applied, a pattern larger than the gate electrode is formed by photolithography, and the photoresist is left on both edges of the gate electrode portion, and impurities are introduced. A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16711286A JPS6321874A (en) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16711286A JPS6321874A (en) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6321874A true JPS6321874A (en) | 1988-01-29 |
Family
ID=15843655
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16711286A Pending JPS6321874A (en) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6321874A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5446802A (en) * | 1991-09-05 | 1995-08-29 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus comprising judgement means for judging dot photograph image, photograph image and character image |
-
1986
- 1986-07-15 JP JP16711286A patent/JPS6321874A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5446802A (en) * | 1991-09-05 | 1995-08-29 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus comprising judgement means for judging dot photograph image, photograph image and character image |
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