KR940001399B1 - High ic and manufacturing method thereof - Google Patents

High ic and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR940001399B1
KR940001399B1 KR1019910004792A KR910004792A KR940001399B1 KR 940001399 B1 KR940001399 B1 KR 940001399B1 KR 1019910004792 A KR1019910004792 A KR 1019910004792A KR 910004792 A KR910004792 A KR 910004792A KR 940001399 B1 KR940001399 B1 KR 940001399B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
insulating film
substrate
region
doped region
impurity
Prior art date
Application number
KR1019910004792A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR920018981A (en
Inventor
강래구
윤찬수
노병혁
Original Assignee
삼성전자 주식회사
김광호
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 삼성전자 주식회사, 김광호 filed Critical 삼성전자 주식회사
Priority to KR1019910004792A priority Critical patent/KR940001399B1/en
Publication of KR920018981A publication Critical patent/KR920018981A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR940001399B1 publication Critical patent/KR940001399B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture 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
    • H01L21/18Manufacture 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

The structure comprises a drain and a source of the second conduction which are separated apart by a semiconductor substrate of the first conduction and a channel area within the substrate, the first impurity doping area of the first conduction separated apart from the sides of the drain and the source within the channel area, and the second impurity doping area of the first conduction separated apart from the sides of the drain and the source and having the maximum concentration value of impurity in the bottom of the first impurity doping area.

Description

고집적 반도체 트랜지스터의 구조 및 제조방법Structure and manufacturing method of highly integrated semiconductor transistor

제1도는 종래의 일실시예에 따른 단면도.1 is a cross-sectional view according to a conventional embodiment.

제2도는 종래의 다른 실시예에 따른 부분 제조공정도.2 is a partial manufacturing process according to another conventional embodiment.

제3도는 본 발명에 따른 단면도.3 is a cross-sectional view according to the present invention.

제4도는 본 발명에 따른 제조공정도.4 is a manufacturing process diagram according to the present invention.

본 발명은 반도체 소자에 관한 것으로 드레쉬홀드 전압 조절을 위한 불순물 도우핑 영역과 펀치스루 억제용 이온주입 영역을 동시에 구비하는 고집적 반도체 트랜지스터의 구조 및 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly, to a structure and a manufacturing method of a highly integrated semiconductor transistor having an impurity doping region for adjusting the threshold voltage and an ion implantation region for suppressing punchthrough.

게이트에 인가되는 전압에 의해 소오스와 드레인간의 전류가 제어되는 반도체 소자인 모오스 트랜지스터(Metal-Oxide-Semiconductor Transistor)의 경우 드레쉬홀드 전압(Threshold Voltage)의 조절 및 펀치스루를 방지하기 위하여 이온주입 공정을 실시하고 있다.Metal-Oxide-Semiconductor Transistor, a semiconductor device whose current between the source and the drain is controlled by the voltage applied to the gate, is ion implanted to control the threshold voltage and to prevent punch-through. Is carried out.

제1도는 종래의 일실시예에 따른 단면도이다.1 is a cross-sectional view according to a conventional embodiment.

상기 제1도에 도시된 바와 같이 제1도전형의 반도체 기판(1) 전면으로부터 제1이온주입 공정을 실시하여 제1도전형의 불순물을 이온주입함에 의해 드레쉬홀드 전압조절용 이온주입 영역(12)을 형성한다.As shown in FIG. 1, the ion implantation region 12 for the threshold voltage regulation is performed by ion implanting impurities of the first conductive type by performing a first ion implantation process from the entire surface of the first conductive type semiconductor substrate 1. ).

그 다음 상기 기판(1) 상면 게이트 산화막(2)을 중간층으로 하는 게이트(4)를 형성한다. 그후 상기 게이트(4)를 마스크로 하는 제2이온주입 공정을 실시하여 제1도전형의 펀치스루 억제용 이온주입 영역(10)을 형성한다. 그 다음 상기 게이트(4)를 마스크로 하는 제3이온주입 공정과 상기 게이트(4) 및 그 측벽의 산화막 스페이서(6)를 마스크로 하는 제4이온주입 공정에 의해 ELDD(Enhancement Lightly Doped Drain)구조를 가지는 제2도전형의 소오스 및 드레인(8)을 형성한다.Next, a gate 4 having the upper gate oxide film 2 of the upper surface of the substrate 1 as an intermediate layer is formed. Thereafter, a second ion implantation process using the gate 4 as a mask is performed to form a punchthrough suppression ion implantation region 10 of the first conductivity type. Next, an ELDD (Enhancement Lightly Doped Drain) structure is formed by a third ion implantation process using the gate 4 as a mask and a fourth ion implantation process using the oxide spacer 6 of the gate 4 and its sidewalls as a mask. A source and a drain 8 of the second conductive type having a is formed.

상기 도면에 도시된 바와 같이 드레쉬홀드 전압을 조절하기 위한 이온주입이 기판 전면에 실시되기 때문에 이온주입되는 불순물의 도전형과 반대 도전형을 갖는 소오스 및 드레인의 도핑 농도가 감소하게 된다.As shown in the figure, since the ion implantation for adjusting the threshold voltage is performed on the entire surface of the substrate, the doping concentrations of the source and drain having the conductivity type opposite to that of the ion implanted impurities are reduced.

특히 드레쉬홀드 전압 조절을 위한 이온주입 공정시 도우즈가 증가할 경우 드레인의 도핑 농도의 감소현상이 더욱 두드러지게 되고 그 결과 드레인 전류가 감소된다는 문제점이 있었다. 따라서 트랜지스터의 구동능력이 저하된다는 문제점이 있었다.In particular, when the dose is increased during the ion implantation process for adjusting the threshold voltage, the doping concentration of the drain becomes more prominent, and as a result, the drain current is reduced. Therefore, there is a problem that the driving capability of the transistor is lowered.

또한 펀치스루 억제용 이온주입 영역(10)이 소오스 및 드레인(8)을 완전히 감싸고 있기 때문에 소오소 또는 드레인과 기판사이의 접합 항복전압(Junction Break Down Voltage)이 낮아진다는 문제점도 있었다.In addition, since the punch-through suppression ion implantation region 10 completely covers the source and drain 8, there is a problem in that the junction breakdown voltage between the source or drain and the substrate is lowered.

뿐만 아니라 LDD(lightly Doped Drain) 구조의 트랜지스터의 경우에는 상기 펀치스루 억제용 이온주입 영역이 저농도 드레인의 도우핑 농도를 낮게함에 의해 드레인 전류가 감소된다는 문제점이 있었다.In addition, in the case of a lightly doped drain (LDD) transistor, the drain current is reduced by reducing the doping concentration of the low concentration drain in the punch-through suppression ion implantation region.

제2도 (a)-(b)도는 종래의 다른 실시예에 따른 부분 제조공정도로서 드레쉬홀드 전압 조절을 위한 이온주입 공정의 다른 실시예를 나타내고 있다.2 (a) to 2 (b) show a partial manufacturing process diagram according to another exemplary embodiment of the present invention, which shows another embodiment of the ion implantation process for adjusting the threshold voltage.

상기 제2(a)도는 필드산화막(20)이 형성된 제1도전형의 반도체 기판(16)상에 게이트 절연막(22), 저온질화막(Low Temperature Nitride) (24) 및 포토레지스터(2In FIG. 2A, the gate insulating film 22, the low temperature nitride 24 and the photoresist 2 are formed on the first conductive semiconductor substrate 16 having the field oxide film 20 formed thereon.

6)를 순차적으로 적층한 다음 통상의 사진식각공정으로 상기 포토레지스터(26)의 패턴을 형성하여 소정여역의 저온질화막(24)을 상기 게이트 절연막(22)의 표면이 드러날때까지 식각한다. 그 다음 상기 포토레지스터(26)를 제거한 후 상기 공정에 의한 개구부를 통하여 제1도전형의 불순물을 이온주입하여 상기 개구부 하부에 드레쉬홀드 전압을 조절하기 위한 불순물 도핑영역(28)을 형성한다.6) are sequentially stacked, and a pattern of the photoresist 26 is formed by a general photolithography process to etch the low temperature nitride film 24 in a predetermined region until the surface of the gate insulating film 22 is exposed. Thereafter, after removing the photoresist 26, an impurity doped region 28 for controlling a threshold voltage is formed in the lower portion of the opening by implanting impurities of the first conductivity type through the opening by the process.

상기 제2(b)도에서 상기 개구부에 다결정 실리콘을 채운 다음 상기 질화막(24)의 높이까지 평탄화시킨다. 그 다음 상기 질화막(24)을 제거하여 게이트(30)을 형성한다. 그후 상기 게이트(30)를 마스크로 하여 제2도전형의 불순물을 이온주입함에 의해 소오스 및 드레인(31,32)을 형성한다.In FIG. 2 (b), the opening is filled with polycrystalline silicon and then planarized to the height of the nitride film 24. The nitride film 24 is then removed to form a gate 30. Thereafter, the source and drains 31 and 32 are formed by ion implanting impurities of the second conductivity type using the gate 30 as a mask.

상기 도면에 도시한 바와 같이 드레쉬홀드 전압을 조절하기 위한 이온주입 영역을 채널영역으로 한정하여 형성할 경우 상기 이온주입 영역의 불순물의 확산으로 인해 인접한 드레인의 도우핑 농도가 감소하게 된다. 그 결과 드레인 전류가 감소되는 문제점이 있었다.As shown in the drawing, when the ion implantation region for controlling the threshold voltage is formed to be limited to the channel region, the doping concentration of the adjacent drain is reduced due to the diffusion of impurities in the ion implantation region. As a result, there is a problem that the drain current is reduced.

따라서 본 발명의 목적은 고집적 반도체 트랜지스터의 구조 및 제조방법에 있어서 문턱 전압 조절을 위한 이온주입 영역과 드레인, 또는 펀치스루 억제용 이온주입 영역과 드레인이 겹침에 의한 드레인 도핑 농도의 감소를 방지하기 위한 고집적 반도체 트랜지스터의 구조 및 제조방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to prevent the reduction of the drain doping concentration by overlapping the ion implantation region and drain for threshold voltage control, or the punch-through suppression ion implantation region and drain in the structure and manufacturing method of a highly integrated semiconductor transistor. It is to provide a structure and a manufacturing method of a highly integrated semiconductor transistor.

본 발명의 다른 목적은 고집적 반도체 트랜지스터의 구조 및 제조방법에 있어서 펀치스루 억제용 이온주입 영역에 의한 접합 항복전압의 감소를 방지하기 위한 고집적 반도체 트랜지스터의 구조 및 제조방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a structure and a manufacturing method of a highly integrated semiconductor transistor for preventing the reduction of the junction breakdown voltage by the punch-through suppression ion implantation region in the structure and manufacturing method of the highly integrated semiconductor transistor.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 모오스 트랜지스터의 채널영역내에 소오스 및 드레인영역으로부터 소정거리 이격되어 형성된 기판과 같은 도전형의 제1불순물 도우핑영역과 상기 제1불순물 도우핑영역의 아래쪽에 형성된, 기판과 같은 도전형의 제2불순물 도우핑영역을 구비함을 특징으로 한다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the first impurity doping region and the lower portion of the first impurity doping region of the conductive type, such as a substrate formed in the channel region of the MOS transistor spaced a predetermined distance from the source and drain regions. And a second impurity doped region of a conductive type such as a substrate.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 제1도전형의 반도체 기판 상면에 산화막으로된 제1절연막을 형성한 후 소정영역의 상기 제1절연막을 기판의 표면이 노출될때까지 식각하여 개구부를 형성한다. 그 다음 기판 전면에 질화막으로 된 제2절연막을 형성하고 상기 개구부의 측벽에 산화막으로 된 스페이서를 형성한 후 드레쉬홀드 전압을 조절하기 위한 제1이온주입 공정과 펀치스루를 억제하기 위한 제2이온주입 공정을 각각 제1및 제2에너지와 제1및 제2도우즈로 실시하는 공정을 구비함을 특징으로 한다.In order to achieve another object of the present invention, after forming a first insulating film made of an oxide film on the upper surface of the semiconductor substrate of the first conductive type, the first insulating film of a predetermined region is etched until the surface of the substrate is exposed to form an opening. Next, a second insulating film made of a nitride film is formed on the entire surface of the substrate, and a spacer made of an oxide film is formed on the sidewall of the opening, and then the first ion implantation process for adjusting the threshold voltage and the second ion for suppressing punchthrough. And a step of carrying out the injection process with the first and second energies and the first and second doses, respectively.

이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제3도는 본 발명에 따른 단면도로서 제1도전형의 반도체 기판(34)과, 채널영역에 의해 서로 소정거리 이격된 LDD구조의 소오스 및 드레인(54,60),(56,62)과, 채널영역내에 상기 소오스 및 드레인의 측벽과 이격되어 형성된 드레쉬홀드 전압 조절용 제1불순물 도우핑영역(46)과, 상기 제1불순물 도우핑영역(46) 하부의 펀치스루 억제용 제2불순물 도우핑영역(48)과, 상기 채널영역 상면의 게이트 산화막(45)을 중간층으로 하는 게이트(52)와 상기 게이트(52) 측벽의 절연막 스페이서(58)로 구성된다.3 is a cross-sectional view of the first conductive semiconductor substrate 34, the source and drain 54, 60, 56 and 62 of the LDD structure spaced apart from each other by a channel region. A first impurity doping region 46 for adjusting the threshold voltage formed in the region and spaced apart from sidewalls of the source and drain, and a second impurity doping region for punchthrough suppression under the first impurity doping region 46. 48, a gate 52 having the gate oxide film 45 on the upper surface of the channel region as an intermediate layer, and an insulating film spacer 58 on the sidewall of the gate 52. As shown in FIG.

제4(a)-(g)도는 본 발명에 따른 제조공정도로서, 상기 제3도와 같은 명칭에 해당하는 것은 같은 번호를 사용하였음에 유의해야 한다.4 (a)-(g) are manufacturing process diagrams according to the present invention, and it should be noted that the same numbers are used for the same names as in FIG.

상기 제4(a)도에서 제1도전형의 반도체 기판(34) 상면에 2000Å-2500Å정도의 두께로 제1산화막(36)을 형성한다. 그 다음 사진식각 공정으로 소정영역을 한정하여 상기 제1산화막(36)을 기판의 표면이 노출될때가지 식각하여 개구부를 형성한 후 전 표면에 100Å-150Å의 얇은 질화막(40)과 1000Å-1500Å의 제2산화막(42)을 순차적으로 형성한다.In FIG. 4 (a), the first oxide film 36 is formed on the upper surface of the first conductive semiconductor substrate 34 with a thickness of about 2000 to 2,500 Å. Then, the first oxide layer 36 is etched until the surface of the substrate is exposed by defining a predetermined region by a photolithography process to form an opening, and then a thin nitride film 40 of 100 Å-150 과 and 1000 Å-1500 Å The second oxide film 42 is formed sequentially.

상기 제4(b)도에서 반응성 이온식각(Reactive Ion Etching)법에 의해 상기 개구부의 측벽에 산화막 스페이서(44)를 형성한다. 여기서 상기 스페이서의 폭은 소오스 및 드레인의 측면 확산폭과 드레쉬홀드 전압 조절을 위한 불순물 도우핑영역의 측면 확산폭의 합과 같거나 커야한다. 그 다음 상기 기판(34) 상부로부터 P형 불순물을 1E12ions/㎠의 도우즈와 30KeV의 에너지로 이온주입하여 개구부 하면에 드레쉬홀드 전압을 조절하기 위한 제1불순물 도우핑영역(46)을 형성한다. 여기서 상기 제1산화막(36) 및 산화막 스페이서(44)는 이온주입 공정시 마스크 역할을 한다.In FIG. 4B, an oxide spacer 44 is formed on sidewalls of the openings by reactive ion etching. The width of the spacer must be equal to or greater than the sum of the side diffusion width of the source and drain and the side diffusion width of the impurity doped region for adjusting the threshold voltage. P-type impurities are then implanted with an ion of 1E12ions / cm 2 and energy of 30 KeV from the upper portion of the substrate 34 to form a first impurity doping region 46 for controlling the threshold voltage on the lower surface of the opening 34. In this case, the first oxide layer 36 and the oxide spacer 44 serve as a mask during the ion implantation process.

상기 제4(b)도의 공정에 연속하여 상기 제4(c)도에서 상기 기판(34) 상부로부터 P형 불순물을 1E13ions/㎠의 도우즈와 100KeV-150KeV의 에너지로 이온주입한다. 그리하여 상기 제1불순물 도우핑 영역(46)과 소정거리 이격된 하부에서 최고의 불순물 농도를 가지는 펀치스루 억제용 제2불순물 도우핑영역(48)을 형성한다.Subsequent to the process of FIG. 4 (b), P-type impurities are implanted with an ion of 1E13ions / cm 2 and energy of 100KeV-150KeV from the upper portion of the substrate 34 in FIG. 4 (c). Thus, a second impurity doping region 48 for suppressing punchthrough having the highest impurity concentration at a lower portion spaced from the first impurity doping region 46 by a predetermined distance is formed.

상기 도면에서 제1및 제2불순물 도우핑영역(46,48)은 서로 소정거리 이격되어 있으나 이온주입 에너지에 따라 서로 소정영역이 겹칠 수도 있다. 그리고 제1및 제2불순물 도우핑영역(46,48)은 서로 순서를 바꾸어 형성될 수도 있다.Although the first and second impurity doped regions 46 and 48 are spaced apart from each other by a predetermined distance in the drawing, predetermined regions may overlap with each other according to ion implantation energy. The first and second impurity doped regions 46 and 48 may be formed in reverse order.

상기 제4(d)도에서 상기 질화막(40)과 산화막 스페이서(44)를 제거한 후 기판(34) 표면에 게이트 산화막으로 80Å-100Å 두께의 제3산화막(45)을 형성한다.After removing the nitride film 40 and the oxide spacer 44 from FIG. 4 (d), a third oxide film 45 having a thickness of 80 μm to 100 μm is formed on the surface of the substrate 34 as a gate oxide film.

그 다음 기판(34) 상면에 다결정 실리콘(50)을 상기 제1산화막(36)의 두께 이상으로 침적한다. 그후 상기 다결정 실리콘을 포클(POCl3)로 도핑시켜 저항 Rs가 50Ω/□정도 되도록 한다.Then, the polycrystalline silicon 50 is deposited on the upper surface of the substrate 34 to the thickness of the first oxide film 36 or more. Thereafter, the polycrystalline silicon is doped with POCl 3 so that the resistance Rs is about 50 mA / square.

상기 제4(e)도에서 상기 다결정 실리콘을 상기 제3산화막(45)이 노출될때까지 에치백(etch back) 또는 그라이딩 한다. 그리하여 상기 개구부내에만 다결정 실리콘이 잔류되도록 한다.In FIG. 4E, the polycrystalline silicon is etched back or ground until the third oxide layer 45 is exposed. Thus, only polycrystalline silicon remains in the opening.

상기 제4(f)도에서 상기 기판(34) 상면에 잔류하는 제3산화막(45) 및 제1산화막(36)을 제거한다.In FIG. 4F, the third oxide layer 45 and the first oxide layer 36 remaining on the upper surface of the substrate 34 are removed.

그 결과 기판(34) 상면에는 제3산화막으로된 게이트 산화막(45)과 다결정 실리콘으로된 게이트(52)가 형성된다.As a result, the gate oxide film 45 made of the third oxide film and the gate 52 made of polycrystalline silicon are formed on the upper surface of the substrate 34.

그 다음 자기정렬(self-Alignment)방법으로 이온 주입 공정을 실시한다.이때 이온주입되는 불순물은 n형이며 그 도우즈와 에너지는 각각 4E13ions/㎠, 40KeV 정도이다. 그 결과 상기 게이트 하부를 제외한 기판영역에 저농도의 제1소오스 및 드레인(54,56)이 형성된다.Then, the ion implantation process is performed by a self-alignment method, in which the ion implanted impurities are n-type and their dose and energy are about 4E13ions / cm 2 and 40KeV, respectively. As a result, the first source and drain 54 and 56 having low concentration are formed in the substrate region except for the lower portion of the gate.

이후 열처리 공정에서 상기 제1소오스 및 드레인(54,56)과 드레쉬홀드 전압 조절을 위한 불순물 도우핑 영역(46)의 확산이 일어나더라도 각 도우핑영역의 측면은 소정거리 이격된다. 왜냐하면 열처리에 의한 불순물 도우핑영역의 확산을 고려하여 상기 제4(b)도의 공정에서 산화막 스페이서(44)를 충분한 폭으로 형성하였기 때문이다.Subsequently, even when diffusion of the first source and drain 54 and 56 and the impurity doped region 46 for adjusting the threshold voltage occurs in the heat treatment process, the side surfaces of the doped regions are spaced a predetermined distance apart. This is because the oxide spacer 44 is formed to a sufficient width in the process of FIG. 4 (b) in consideration of the diffusion of the impurity doped region by heat treatment.

상기 제4(g)도에서 상기 게이트의 측벽에 1000Å-1300Å의 폭을 가지는 제2산화막 스페이서(58)를 형성한다. 그 다음 상기 기판(34) 상부로부터 n형 불순물을 5E15ions/㎠의 도우즈와 40KeV의 에너지로 이온주입한다. 그 결과 상기 게이트(52) 및 제2스페이서(58) 하부를 제외한 기판 영역에 상기 제1소오스 및 드레인(54,56)과 소정영역 겹치어 고농도의 제2소오스 및 드레인(60,62)이 형성된다.In FIG. 4 (g), a second oxide film spacer 58 having a width of 1000 게이트 to 1300 Å is formed on the sidewall of the gate. Then, n-type impurities are implanted from the upper portion of the substrate 34 at a dose of 5E15ions / cm 2 and an energy of 40KeV. As a result, a high concentration of the second source and drain 60 and 62 is formed in the substrate region except for the lower portion of the gate 52 and the second spacer 58 by overlapping the first source and drain 54 and 56 with a predetermined region. do.

상술한 본 발명의 일실시예에서는 LDD구조를 갖는 모오스 트랜지스터의 드레쉬홀드 전압 조절을 위한 불순물 도우핑영역 및 펀치스루 억제용 불순물 도우핑영역을 형성하는 방법 및 그 구조에 대해 설명하였다. 그러나 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다른 구조를 갖는 반도체 트랜지스터에 대한 실시예도 가능함을 통상의 지식을 가진자는 잘 알 수 있을 것이다.In the above-described embodiment of the present invention, a method and a structure of forming an impurity doping region for adjusting the threshold voltage of a MOS transistor having an LDD structure and an impurity doping region for punchthrough suppression have been described. However, it will be apparent to those skilled in the art that embodiments of semiconductor transistors having other structures are possible without departing from the technical spirit of the present invention.

상술한 바와 같이 본 발명은 고집적 반도체 트랜지스터의 구조 및 그 제조방법에 있어서 기판 상면에 게이트가 형성될 영역을 한정하여 개구부를 형성한 후 상기 개구부 측벽에 소정의 폭을 가지는 스페이서를 형성하여 소정의 도우즈와 에너지로 제1및 제2이온주입 공정을 자기정렬 방법으로 실시하였다.As described above, in the structure of a highly integrated semiconductor transistor and a method of manufacturing the same, an opening is formed on the upper surface of the substrate to define a region where a gate is to be formed, and then a spacer having a predetermined width is formed on the sidewall of the opening. The first and second ion implantation processes were carried out by a self-aligning method with the energy and the energy.

그럼으로써 드레쉬홀드 전압 조절용 불순물 도우핑영역과 펀치스루 억제용 불순물 도우핑영역 각각이 소오스 및 드레인영역과 소정거리 이격되게 형성되어 드레인의 도우핑 농도가 상기 두 불순물 도우핑영역으로부터 영향을 받지 않도록 하였다. 그 결과 드레인의 도우핑 농도를 최초의 공정에 의한 농도대로 유지함으로써 희망하는 드레인전류 및 그에 따른 희망하는 구동 특성을 얻을 수 있는 효과가 있다.The impurity doping region for adjusting the threshold voltage and the impurity doping region for punchthrough suppression are thus formed at a predetermined distance from the source and drain regions so that the doping concentration of the drain is not affected by the two impurity doping regions. It was. As a result, by maintaining the doping concentration of the drain as the concentration by the first process, there is an effect that can obtain the desired drain current and thereby the desired driving characteristics.

또한 펀치스루 억제용 불순물 도우핑영역을 채널하여 하부에 형성시킴으로써 펀치스루를 억제함과 동시에 소오스 또는 드레인과 기판사이의 접합 항복전압의 감소 현상도 방지할 수 있는 효과도 있다. 뿐만아니라 두 불순물 도우핑영역을 자기정렬 방법으로 형성함으로써 트랜지스터의 크기를 감소시켜 소자의 소형화 및 고집적화를 용이하게 구현할 수 있는 효과도 있다.In addition, by forming a channel through the impurity doping region for punch-through suppression at the bottom, the punch-through can be suppressed and the reduction of the junction breakdown voltage between the source or drain and the substrate can be prevented. In addition, by forming the two impurity doped regions by a self-aligning method, it is possible to reduce the size of the transistor to facilitate the miniaturization and high integration of the device.

Claims (10)

제1도전형의 반도체 기판(34)과 상기 기판(34)내의 채널영역에 의해 서로 이격되는 제2도전형의 소오스 및 드레인(54,60), (56,62)과, 상기 채널영역 상면에 형성된 게이트 절연막(45)을 중간층으로 하는 게이트(52)를 구비하는 고집적 반도체 트랜지스터에 있어서 상기 채널영역내에 상기 소오스 및 드레인(54,60), (56,62)의 측면으로부터 소정거리 이격되어 형성된 제1도전형의 제1불순물 도우핑영역(46)과, 상기 제1불순물 도우핑영역(46)의 아래쪽에서 불순물 농도의 최고치를 가지며 상기 소오스 및 드레인(54,60), (56,62)의 측면으로부터 소정거리 이격되어 형성된 제1도전형의 제2불순물 도우핑영역(48)을 구비함을 특징으로 하는 고집적 반도체 트랜지스터.The first conductive semiconductor substrate 34 and the second conductive source sources and drains 54, 60, 56 and 62 spaced apart from each other by the channel region in the substrate 34 and the upper surface of the channel region. A highly integrated semiconductor transistor having a gate 52 having an interlayer formed therein as a gate insulating film 45, and formed in the channel region spaced apart from the side surfaces of the source and drain 54, 60, 56, 62 by a predetermined distance. The first impurity doped region 46 of the first conductivity type and the highest impurity concentration at the bottom of the first impurity doped region 46 have the highest concentrations of the source and drains 54, 60, and 56, 62. And a second impurity doping region (48) of the first conductivity type formed at a predetermined distance from the side surface. 제1항에 있어서, 상기 제1불순물 도우핑영역이 드레쉬홀드 전압 조절용이고, 상기 제2불순물 도우핑영역이 펀치스루 억제용임을 특징으로 하는 고집적 반도체 트랜지스터.2. The highly integrated semiconductor transistor of claim 1, wherein the first impurity doped region is for adjusting the threshold voltage and the second impurity doped region is for suppressing punchthrough. 제2항에 있어서, 상기 제2불순물 도우핑영역(48)이 상기 제1불순물 도우핑영역(46)보다 고농도임을 특징으로 하는 고집적 반도체 트랜지스터.3. The highly integrated semiconductor transistor of claim 2, wherein the second impurity doped region (48) is higher in concentration than the first impurity doped region (46). 고집적 반도체 트랜지스터의 제조방법에 있어서, 제1도전형의 반도체 기판(34) 상면에 제1절연막(36)을 형성한 후 채널영역을 한정하여 상기 채널영역 상면에 해당하는 상기 제1절연막(36)을 기판(34) 표면이 노출될때까지 식각하여 개구부를 형성하는 제1공정과, 상기 기판(34) 전면에 제2절연막(40)과 제3절연막(42)을 순차적으로 형성하는 제2공정과, 상기 제3절연막(42)을 반응성 이온식각으로 식각하여 상기개구부의 측벽에 제3절연막 스페이서(44)를 형성하는 제3공정과, 상기 기판(34) 전면에 소정의 도우즈와 에너지로 제1및 제2이온주입 공정을 연속적으로 실시하여 상기 제1절연막(36) 및 제3절연막 스페이서(44)로부터 노출된 기판 하면과 그 하부에 제1및 제2불순물 도우핑영역(46,48)을 형성하는 제4공정을 순차적으로 구비함을 특징으로 하는 고집적 반도체 트랜지스터의 제조방법.In the manufacturing method of the highly integrated semiconductor transistor, after forming the first insulating film 36 on the upper surface of the first conductive semiconductor substrate 34, the channel region is limited to the first insulating film 36 corresponding to the upper surface of the channel region. Etching to form an opening by etching until the surface of the substrate 34 is exposed; a second process of sequentially forming the second insulating film 40 and the third insulating film 42 on the entire surface of the substrate 34; And etching the third insulating layer 42 by reactive ion etching to form a third insulating layer spacer 44 on the sidewall of the opening, and a first dose and energy on the entire surface of the substrate 34. And continuously performing the second ion implantation process to form the first and second impurity doping regions 46 and 48 on the lower surface of the substrate exposed from the first insulating layer 36 and the third insulating layer spacer 44 and the lower portion thereof. Highly integrated semiconductor characterized in that it comprises a fourth step of forming sequentially Method for manufacturing a transistor. 제4항에 있어서, 상기 제1및 제3절연막(36,42)이 산화막임을 특징으로 하는 고집적 반도체 트랜지스터의 제조방법.5. A method according to claim 4, wherein the first and third insulating films (36,42) are oxide films. 제4항에 있어서, 상기 제2절연막(40)이 질화막임을 특징으로 하는 고집적 반도체 트랜지스터의 제조방법.The method of manufacturing a highly integrated semiconductor transistor according to claim 4, wherein said second insulating film (40) is a nitride film. 제4항에 있어서, 상기 제2불순물 도우핑영역(48)이 상기 제1불순물 도우핑영역(46)보다 고에너지, 고농도의 불순물 이온주입 공정에 의해 형성됨을 특징으로 하는 고집적 반도체 트랜지스터의 제조방법.5. The method of claim 4, wherein the second impurity doped region 48 is formed by a higher energy, higher concentration impurity ion implantation process than the first impurity doped region 46. . 제7항에 있어서, 상기 제1불순물 도우핑영역(46)과 소오스 및 드레인영역 사이의 간격이 상기 제3절연막 스페이서(44)의 폭에 의해 조절됨을 특징으로 하는 고집적 반도체 트랜지스터의 제조방법.8. The method of claim 7, wherein the distance between the first impurity doped region (46) and the source and drain regions is controlled by the width of the third insulating film spacer (44). 제8항에 있어서, 상기 제3절연막 스페이서(44)의 폭이 제1불순물 도우핑영역(46)의 측면 확산폭과 소오스 또는 드레인의 측면 확산폭의 합보다 크거나 같음을 특징으로 하는 고집적 반도체 트랜지스터의 제조방법.The semiconductor device of claim 8, wherein the width of the third insulating layer spacer 44 is greater than or equal to the sum of the side diffusion width of the first impurity doped region 46 and the side diffusion width of the source or drain. Method for manufacturing a transistor. 제4항에 있어서, 상기 제4공정 후에 상기 제3절연막 스페이서(44)와 제2절연막(40)을 순차적으로 제거하는 제5공정과, 상기 기판(34) 전면에 게이트 절연막(45)을 형성한 후 제1절연층(50)을 상기 제1절연막(36)의 두개 이상으로 형성하는 제6공정과, 상기 제1도전층(50)의 표면이 상기 제1절연막(36) 상면의 게이트 절연막(45)의 표면과 일치할때까지 평탄화 공정을 실시하는 제7공정과, 상기 노출된 게이트 절연막(45) 및 그 하면의 제1절연막(36)을 제거한 후 1회 이상의 이온주입 공정을 실시하여 제2도전형의 소오스 및 드레인영역을 형성하는 제8공정을 더 구비함을 특징으로 하는 고집적 반도체 트랜지스터의 제조방법.5. The gate insulating film 45 of claim 4, further comprising a fifth process of sequentially removing the third insulating film spacer 44 and the second insulating film 40 after the fourth process, and forming a gate insulating film 45 on the entire surface of the substrate 34. After that, the sixth step of forming the first insulating layer 50 into two or more of the first insulating layers 36 and the surface of the first conductive layer 50 have a gate insulating layer on the upper surface of the first insulating layers 36. A seventh step of performing a planarization process until the surface of (45) coincides with the surface of (45), and removing the exposed gate insulating film 45 and the first insulating film 36 on the lower surface thereof, and then performing one or more ion implantation processes And an eighth step of forming a source and a drain region of the second conductive type.
KR1019910004792A 1991-03-27 1991-03-27 High ic and manufacturing method thereof KR940001399B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019910004792A KR940001399B1 (en) 1991-03-27 1991-03-27 High ic and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019910004792A KR940001399B1 (en) 1991-03-27 1991-03-27 High ic and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR920018981A KR920018981A (en) 1992-10-22
KR940001399B1 true KR940001399B1 (en) 1994-02-21

Family

ID=19312536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019910004792A KR940001399B1 (en) 1991-03-27 1991-03-27 High ic and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR940001399B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
KR920018981A (en) 1992-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6759288B2 (en) Double LDD devices for improved DRAM refresh
KR100221120B1 (en) Manufacturing method of a semiconductor device
US5925914A (en) Asymmetric S/D structure to improve transistor performance by reducing Miller capacitance
EP0465045B1 (en) Method of field effect transistor fabrication for integrated circuits
US20040041170A1 (en) Low dose super deep source/drain implant
US6008100A (en) Metal-oxide semiconductor field effect transistor device fabrication process
US6576521B1 (en) Method of forming semiconductor device with LDD structure
KR100280520B1 (en) MOS transistor manufacturing method
KR0138234B1 (en) Structure of high voltage mos transistor
KR100840659B1 (en) Method for Manufacturing DEMOS Device
KR940001399B1 (en) High ic and manufacturing method thereof
KR100390907B1 (en) Method for manufacturing of semiconductor device
JP3061157B2 (en) Method for forming semiconductor device
KR100415191B1 (en) Method for fabricating asymmetric cmos transistor
KR100247478B1 (en) Method of fabricating cmos transistor
KR100249798B1 (en) Fabrication method of semiconductor device for dual gate structure and shallow junction using by implant masking layer
KR100310173B1 (en) Method for manufacturing ldd type cmos transistor
KR0167606B1 (en) Process of fabricating mos-transistor
KR100304974B1 (en) Method for manufacturing mos transistor
KR100305205B1 (en) Method for manufacturing semiconductor device
KR0126652B1 (en) Formation method of mosfet
KR0152937B1 (en) Method of fabricating semiconductor device
KR0151081B1 (en) Method of fabricating semiconductor device
KR20030001942A (en) Semiconductor Device And Manufacturing Method For the Same
KR930001290B1 (en) Mos transistor with high junction voltage and its manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20100216

Year of fee payment: 17

EXPY Expiration of term