JPS6337667A - 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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- 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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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】
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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
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)
- (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)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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18129586A JPS6337667A (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18129586A JPS6337667A (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6337667A true JPS6337667A (ja) | 1988-02-18 |
Family
ID=16098181
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18129586A Pending JPS6337667A (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6337667A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6012045A (ja) * | 1983-07-04 | 1985-01-22 | 赤星 良 | 手術用臓器圧排器具固定装置 |
JPH02142189A (ja) * | 1988-11-22 | 1990-05-31 | Mitsubishi Electric Corp | 電界効果トランジスタ |
JPH0818047A (ja) * | 1994-06-27 | 1996-01-19 | Nec Corp | Misfetおよびその製造方法 |
EP0749165A2 (en) * | 1995-06-16 | 1996-12-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Thin film transistor in insulated semiconductor substrate and manufacturing method thereof |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS508484A (ja) * | 1973-05-21 | 1975-01-28 | ||
JPS5492075A (en) * | 1977-12-28 | 1979-07-20 | Seiko Epson Corp | Semiconductor device |
JPS559454A (en) * | 1978-07-05 | 1980-01-23 | Nec Corp | Short channel mis type electric field effective transistor |
JPS57138178A (en) * | 1981-02-20 | 1982-08-26 | Hitachi Ltd | Field-defect semiconductor device |
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JPS6151873A (ja) * | 1984-08-22 | 1986-03-14 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
1986
- 1986-07-31 JP JP18129586A patent/JPS6337667A/ja active Pending
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