JPS6337667A - 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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JPS6337667A
JPS6337667A JP18129586A JP18129586A JPS6337667A JP S6337667 A JPS6337667 A JP S6337667A JP 18129586 A JP18129586 A JP 18129586A JP 18129586 A JP18129586 A JP 18129586A JP S6337667 A JPS6337667 A JP S6337667A
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JP
Japan
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region
source
drain
type region
type
Prior art date
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Pending
Application number
JP18129586A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichirou Ikemasu
慎一郎 池増
Yasumi Ema
泰示 江間
Kazunari Shirai
白井 一成
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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Publication of JPS6337667A publication Critical patent/JPS6337667A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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】 [概要] 一導電型半導体基板上にゲート電極を形成した後、ゲー
ト電極を越えてチャネル領域とソース・ドレイン形成領
域とに、不純物イオン、例えば、高濃度に一導電型不純
物イオンを注入する。そうすれば、パンチスルーが防止
できると共に、ソースおよびドレイン領域の耐圧・寄生
容量にも悪影響を与えなくて済む。
[産業上の利用分野] 本発明は、半導体装置の製造方法のうち、電界効果型半
導体装置(MISFET)の製造方法に関する。
MOS )ランジスタからなる半導体集積回路(MOS
IC)は、バイポーラトランジスタと比べて高度に集積
化ができるため、RAMやROMなどのメモリ回路やそ
の他の電子回路に広範囲に使用されている。
しかし、ICが高集積化、微細化されてきた現在では、
IC特性に悪影響を与えるシッートチャネル効果が現れ
て、その抑制が大きな課題となっている。
[従来の技術と発明が解決しようとする問題点」第3図
はMOS半導体素子(MOS )ランジスタ)の断面概
要図を示しており、1はn型シリコン基板、2はゲート
絶縁膜、3はゲート電極、4はフィールド絶縁膜、5は
p+型のソース領域またはドレイン領域、6はチャネル
領域である。このようなMOS半導体素子において、半
導体技術の進歩と共に素子そのものも微細化され、チャ
ネル領域6のチャネル長しが1〜2μmと極めて短くな
ってきたために、ショートチャネル効果が生じ、特に、
パンチスルー(Punch Through )が問題
となってきた。
ショートチャネル効果とは、チャネル長しが短くなって
くると、スレーショルド電圧vthが急激に低下したり
、ソース・ドレインの耐圧が急激に低下して、甚だしい
場合はソース・ドレイン間のパンチスルーを起こす等の
素子特性の劣化が現れることである。
このようなショートチャネル効果のうち、特にパンチス
ルーを解消させるための対策として、従来、第4図に示
すような構造が採られている。同図において、第3図と
同一の部位には同一記号を付けているが、その他の61
は、チャネル領域6のうちの低濃度なn−型領域、62
は同じく高濃度なn°型領領域ある。即ち、高濃度なn
+型領領域62形成すると、チャネル領域での空乏層の
拡がりが少なくなって、ソース・ドレイン間のパンチス
ルーをなくすることができる。
ところが、第4図に示すように、n+型領領域62p+
型のソース領域およびドレイン領域5に接触して形成す
れば、他方で、ソース・ドレイン形成領域の寄生容量が
増加して、且つ、ソース・ドレインの接合耐圧が低下す
る問題が起こる。
本発明は、ソース・ドレインの寄生容量や耐圧に影響を
与えることなく、パンチスルーを解消させる製造方法を
提案するものである。
[問題点を解決するための手段〕 その目的は、一導電型半導体基板上にゲート絶縁膜を介
してゲート電極を形成した後、ゲート電極を越えてチャ
ネル領域およびソース・ドレイン形成領域に不純物イオ
ン、例えば、高濃度な一導電型不純物イオンを注入する
工程が含まれる製造方法によって達成される。
[作用コ 即ち、本発明は、ゲート電極を越えてチャネル領域とソ
ース・ドレイン形成領域とに、不純物イオン、例えば、
高濃度な一導電型不純物イオンを注入する。そうすれば
、チャネル領域では高濃度な不純物領域(第4図におけ
るn+型領領域62が表層に近い位置に形成されるが、
他方のソース・ドレイン形成領域ではソース・ドレイン
領域と離れて形成される。従って、その高濃度な不純物
領域によってパンチスルーが防止でき、且つ、ソースお
よびドレイン領域の耐圧・寄生容量には影響を与えない
[実施例コ 以下、図面を参照して実施例によって詳細に説明する。
第1図(al〜telは本発明にかかる製造方法の工程
順断面図で、まず、同図(alに示すように、公知の製
法によって、n型シリコン基板11上に、酸化シリコン
(SiOz)膜からなるフィールド絶縁膜14(1〜2
μm程度)を生成し、ゲート絶縁膜12(膜厚数百人程
度)を形成する。
次いで、第1図(blに示すように、フィールド絶縁1
i 14をマスクにして、上面から硼素イオンを注入し
、ゲート絶縁膜12を透過させて、n−型の領域61を
形成する。これはスレーショルド電圧VLhを調整する
ための工程で、p型の硼素イオンをn型シリコン基板に
注入して、不純物を相殺して、低濃度のn−型領域61
に形成するもので、その厚さは1000〜1500人程
度にする。
なお、従来の形成法は、このvthの調整工程の直後に
高濃度なn+型領領域後記の領域63)を同時に注入し
ていたが、本発明ではn+型領領域後記のように分離し
ておこなう。
次いで、第1図(C)に示すように、公知の製法によっ
て、多結晶シリコン膜を被着し、パターンニングしてゲ
ート電極13を形成する。
次いで、第1図+d)に示すように、ゲート電i13を
越えてチャネル領域6およびソース・ドレイン形成領域
に高濃度に燐イオンを注入して、n+型領領域63形成
する。この注入の際、数百KeVの高加速電圧を印加す
ると、図示のように、ゲート電極13を透過して、n−
型領域61の下にn+型領領域63形成し、且つ、ソー
ス・ドレイン形成領域では温かに下層にn“型領域63
を形成することができる。燐イオンのドーズ量は1O1
2〜り一程度に高くする。
次いで、第1図(e)に示すように、ゲート電極13お
よびフィールド絶縁膜14をマスクにして、上面から硼
素イオンを注入し、熱処理してp+型のソースおよびド
レイン領域5を形成する。この熱処理によって、上記の
n−型領域61.n+型領域63も同時に画定される。
なお、この熱処理は、本例のように、最後に同時におこ
なわず、注入した直後にそれぞれ個々に熱処理しても良
い、また、本実施例はn+型領領域63注入した後、p
“型のソースおよびドレイン領域5を注入形成したが、
その逆の形成工程、即ち、ソースおよびドレイン領域5
を形成した後、n゛型領領域63形成しても良い(第1
図Fdlと(elとを逆にしても良い)。
このような製造方法によれば、ソース領域とドレイン領
域とが対向したチャネル領域6では、高濃度なn1型領
域63が介在しているため、空乏層の拡がりが抑制され
て、パンチスルーは解消され、且つ、ソースおよびドレ
イン領域5の下部ではnゝ型領領域63離れて形成され
ているため、耐圧を低下させるがことなく、且つ、寄生
容量も小さくできる。従って、MOS半導体素子は高性
能・高品質化される。
尚、本製造方法は他の製造方法にも適用できる。
即ち、第2図は上記実施例のn+型領領域63代わりに
絶縁領域65を介在させている構造で、これはソース・
ドレインのパンチスルー耐圧の低下を防止することを主
眼にした形成方法であるが、このような構造にも本発明
を適用し、第1図(d)の工程の燐イオンの代わりに、
酸素イオンを高加速電圧で打ち込めば、第2図に示すよ
うな構造に形成され、高性能・高品質化される。
[発明の効果] 以上の実施例の説明から明らかなように、本発明によれ
ばパンチスルーを解消させて、MOS I Cの品質・
性能の向上に顕著に寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(e)は本発明にかかる製造方法の工程
順断面図、 第2図は本発明にかかる他の製造方法の工程図、第3図
、第4図は従来のMOS半導体素子の断面図である。 図において、 1.11はn型シリコン基板、 2.12はゲート絶縁膜、 3.13はゲート電極、 4.14はフィールド絶縁膜(Si02膜)、5はp+
+ソース・ドレイン領域、 6はチャネル右頁域、 61はn−型領域(チャネル領域)、 62、63はn+型領領域 65は絶縁領域 を示している。 4発明r#−#jイむ軸π話4エネi回第2VM fま峯t)MO3’Faイもf知幹勿の第3図 収1表角裡−MO5半導A苓秦)の計iバ■第4図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一導電型半導体基板上にゲート絶縁膜を介してゲ
    ート電極を形成した後、チャネル領域とソースおよびド
    レイン形成領域とに不純物イオンを注入する工程が含ま
    れてなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. (2)前記不純物イオンは半導体基板と同一導電型不純
    物イオンであり、該半導体基板より高濃度となるように
    多量の不純物イオンを注入する工程が含まれてなること
    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。
JP18129586A 1986-07-31 1986-07-31 半導体装置の製造方法 Pending JPS6337667A (ja)

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