JPH08306923A - 半導体素子のトランジスター製造方法 - Google Patents
半導体素子のトランジスター製造方法Info
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- JPH08306923A JPH08306923A JP8113675A JP11367596A JPH08306923A JP H08306923 A JPH08306923 A JP H08306923A JP 8113675 A JP8113675 A JP 8113675A JP 11367596 A JP11367596 A JP 11367596A JP H08306923 A JPH08306923 A JP H08306923A
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/01—Manufacture or treatment
- H10D30/021—Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET]
- H10D30/022—Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] having lightly-doped source or drain extensions selectively formed at the sides of the gates
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/01—Manufacture or treatment
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- H10D30/0223—Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] having source and drain regions or source and drain extensions self-aligned to sides of the gate
- H10D30/0227—Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] having source and drain regions or source and drain extensions self-aligned to sides of the gate having both lightly-doped source and drain extensions and source and drain regions self-aligned to the sides of the gate, e.g. lightly-doped drain [LDD] MOSFET or double-diffused drain [DDD] MOSFET
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/01—Manufacture or treatment
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- H10D84/013—Manufacturing their source or drain regions, e.g. silicided source or drain regions
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- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】チャネリング現象を抑制し、且つ、浅い接合領
域を形成して、素子の信頼性を向上することができるよ
うにした半導体素子のトランジスター製造方法を提供す
ることに目的がある。 【解決手段】4価の不純物イオンを注入してシリコン基
板のソース及びドレーン領域が形成される部位に非晶質
シリコン層を形成する。
域を形成して、素子の信頼性を向上することができるよ
うにした半導体素子のトランジスター製造方法を提供す
ることに目的がある。 【解決手段】4価の不純物イオンを注入してシリコン基
板のソース及びドレーン領域が形成される部位に非晶質
シリコン層を形成する。
Description
【0001】本発明は、半導体素子のトランジスター製
造方法に関するものであり、特に4価の不純物イオンを
注入して、シリコン基板のソース及びドレーン領域が形
成される部位のシリコンを非晶質化した後、ソース及び
ドレーン領域形成工程を実施することによりチャネリン
グ現象を抑制し、浅い接合領域(shallow junction)を形
成して、素子の信頼性を向上させるようにした半導体素
子のトランジスター製造方法に関するものである。
造方法に関するものであり、特に4価の不純物イオンを
注入して、シリコン基板のソース及びドレーン領域が形
成される部位のシリコンを非晶質化した後、ソース及び
ドレーン領域形成工程を実施することによりチャネリン
グ現象を抑制し、浅い接合領域(shallow junction)を形
成して、素子の信頼性を向上させるようにした半導体素
子のトランジスター製造方法に関するものである。
【0002】一般的に、半導体素子が高集積化及び小型
化されるにつれて、ゲートのチャネルの長さも短くな
る。0.5 μm 以下の短いチャネルを持つ半導体素子を製
造するにあたり、チャネリング現象を抑制し、駆動能力
を高めるためには、深さが浅く、抵抗が低い接合部を形
成しなければならない。
化されるにつれて、ゲートのチャネルの長さも短くな
る。0.5 μm 以下の短いチャネルを持つ半導体素子を製
造するにあたり、チャネリング現象を抑制し、駆動能力
を高めるためには、深さが浅く、抵抗が低い接合部を形
成しなければならない。
【0003】図1A乃至図1Cは、従来の半導体素子の
トランジスター製造方法を説明するため図示した素子の
断面図である。
トランジスター製造方法を説明するため図示した素子の
断面図である。
【0004】図1Aは、シリコン基板(1) 上にゲート酸
化膜(2) を形成し、ゲート酸化膜(2) 上にポリシリコン
を蒸着した後、ゲート電極マスク(図示していない)を
使用したリソグラフィ工程及びポリシリコンエッチング
工程によりゲート電極(3) を形成した後、LDD(Light
ly Doped Drain) イオン注入工程を実施した状態の断面
図である。
化膜(2) を形成し、ゲート酸化膜(2) 上にポリシリコン
を蒸着した後、ゲート電極マスク(図示していない)を
使用したリソグラフィ工程及びポリシリコンエッチング
工程によりゲート電極(3) を形成した後、LDD(Light
ly Doped Drain) イオン注入工程を実施した状態の断面
図である。
【0005】上記LDDイオンは、PMOSトランジス
ターを製造する場合には、P- タイプの不純物イオンを
注入し、一方、NMOSトランジスターを製造する場合
はN - タイプの不純物イオンを注入することになる。
ターを製造する場合には、P- タイプの不純物イオンを
注入し、一方、NMOSトランジスターを製造する場合
はN - タイプの不純物イオンを注入することになる。
【0006】図1Bは、ゲート電極(3) の側壁に酸化膜
スペーサを形成しゲート電極(3) 及び酸化膜スペーサ
(4) を含む全体構造上に犠牲酸化膜(5) を形成した後、
ソース及びドレーン不純物イオン注入工程を実施した状
態の断面図である。
スペーサを形成しゲート電極(3) 及び酸化膜スペーサ
(4) を含む全体構造上に犠牲酸化膜(5) を形成した後、
ソース及びドレーン不純物イオン注入工程を実施した状
態の断面図である。
【0007】上記ソース及びドレーン不純物イオンは、
PMOSトランジスターを製造する場合には、P+ タイ
プの不純物イオンを注入し、一方、NMOSトランジス
ターを製造する場合には、N+ タイプの不純物イオンを
注入することになる。
PMOSトランジスターを製造する場合には、P+ タイ
プの不純物イオンを注入し、一方、NMOSトランジス
ターを製造する場合には、N+ タイプの不純物イオンを
注入することになる。
【0008】図1Cは、犠牲酸化膜(sacrifice oxide l
ayer;5) を除去し、熱処理工程を実施することにより上
記工程で注入したLDDイオンとソース及びドレーン不
純物イオンをシリコン基板(1) 内部に拡散させてLDD
領域(6) とソース及びドレーン領域(7) を形成した状態
の断面図である。
ayer;5) を除去し、熱処理工程を実施することにより上
記工程で注入したLDDイオンとソース及びドレーン不
純物イオンをシリコン基板(1) 内部に拡散させてLDD
領域(6) とソース及びドレーン領域(7) を形成した状態
の断面図である。
【0009】上記において、PMOSトランジスターの
接合部を形成する場合、不純物イオンとしては、主に、
ホウ素イオンを使用するが、このホウ素イオンの早い拡
散特性のため、接合部の深さが0.2 乃至0.3 μm になり
浅い接合部が形成できず、BF2 イオンを使用する場合
フッ素イオンがゲート酸化膜に浸透してゲート酸化膜の
膜質を劣化させる問題がある。
接合部を形成する場合、不純物イオンとしては、主に、
ホウ素イオンを使用するが、このホウ素イオンの早い拡
散特性のため、接合部の深さが0.2 乃至0.3 μm になり
浅い接合部が形成できず、BF2 イオンを使用する場合
フッ素イオンがゲート酸化膜に浸透してゲート酸化膜の
膜質を劣化させる問題がある。
【0010】NMOSトランジスターの接合部を形成す
る場合、不純物イオンとしてホウ素より重量が重い砒素
(As)或は燐(P)イオンを注入して、形成するため
浅い接合部を形成することが容易ではあるが半導体素子
が集積化及び小型化されるにつれて浅い接合部領域を確
保することが難しいという短所がある。
る場合、不純物イオンとしてホウ素より重量が重い砒素
(As)或は燐(P)イオンを注入して、形成するため
浅い接合部を形成することが容易ではあるが半導体素子
が集積化及び小型化されるにつれて浅い接合部領域を確
保することが難しいという短所がある。
【0011】従って、本発明は、ソース及びドレーン領
域が形成される部位のシリコン基板に、4価の不純物イ
オンを注入してその部分を非晶質化した後、ソース及び
ドレーン領域形成工程を実施することにより、上記の短
所を解消することができる半導体素子のトランジスター
製造方法を提供することにその目的がある。
域が形成される部位のシリコン基板に、4価の不純物イ
オンを注入してその部分を非晶質化した後、ソース及び
ドレーン領域形成工程を実施することにより、上記の短
所を解消することができる半導体素子のトランジスター
製造方法を提供することにその目的がある。
【0012】上記した目的を達成するための本発明は、
シリコン基板上にゲート電極を形成する段階と、上記段
階から、シリコン基板のソース及びドレーン領域が形成
される部位に、不純物イオンを注入して非晶質シリコン
層を形成する段階と、上記段階から、LDDイオン注入
工程を実施する段階と、上記段階から、ゲート電極の側
壁に酸化膜スペーサを形成し、上記ゲート電極及び酸化
膜スペーサを含む全体構造上に、ソース及びドレーン不
純物イオン注入工程を実施する段階と、上記段階から、
熱処理工程を実施して、LDD構造を持つ接合部を形成
する段階からなることを特徴とする。
シリコン基板上にゲート電極を形成する段階と、上記段
階から、シリコン基板のソース及びドレーン領域が形成
される部位に、不純物イオンを注入して非晶質シリコン
層を形成する段階と、上記段階から、LDDイオン注入
工程を実施する段階と、上記段階から、ゲート電極の側
壁に酸化膜スペーサを形成し、上記ゲート電極及び酸化
膜スペーサを含む全体構造上に、ソース及びドレーン不
純物イオン注入工程を実施する段階と、上記段階から、
熱処理工程を実施して、LDD構造を持つ接合部を形成
する段階からなることを特徴とする。
【0013】以下、添付した図面を参照して本発明の第
1実施例を詳細に説明する。
1実施例を詳細に説明する。
【0014】図2A乃至図2Eは、本発明による半導体
素子のトランジスター製造方法を説明するために図示し
た素子の断面図である。
素子のトランジスター製造方法を説明するために図示し
た素子の断面図である。
【0015】図2Aは、シリコン基板(1) 上にゲート酸
化膜(2) を形成し、ゲート酸化膜(2) 上にポリシリコン
を蒸着した後、ゲート電極用マスク(図示されていな
い)を使用したリソグラフィ工程及びポリシリコンエッ
チング工程でゲート電極(3) を形成した状態の断面図で
ある。
化膜(2) を形成し、ゲート酸化膜(2) 上にポリシリコン
を蒸着した後、ゲート電極用マスク(図示されていな
い)を使用したリソグラフィ工程及びポリシリコンエッ
チング工程でゲート電極(3) を形成した状態の断面図で
ある。
【0016】図2Bは、上記段階から、ソース及びドレ
ーン領域が形成される部位のシリコン基板(1) に、イオ
ン注入工程を通じて4価の不純物を注入して非晶質シリ
コン層(8) を形成した状態の断面図である。
ーン領域が形成される部位のシリコン基板(1) に、イオ
ン注入工程を通じて4価の不純物を注入して非晶質シリ
コン層(8) を形成した状態の断面図である。
【0017】図2Cは、上記段階において、LDDイオ
ン注入工程を実施し、非晶質シリコン層(8) にLDD領
域(6) を形成した状態の断面図である。
ン注入工程を実施し、非晶質シリコン層(8) にLDD領
域(6) を形成した状態の断面図である。
【0018】上記において、LDDイオンはPMOSト
ランジスターを製造する場合には、P- タイプの不純物
イオンを注入し、一方、NMOSトランジスターを製造
する場合には、N- タイプの不純物イオンを注入するこ
とになる。
ランジスターを製造する場合には、P- タイプの不純物
イオンを注入し、一方、NMOSトランジスターを製造
する場合には、N- タイプの不純物イオンを注入するこ
とになる。
【0019】図2Dは、ゲート電極(3) の側壁に酸化膜
スペーサ(4) を形成し、ゲート電極(3) 及び酸化膜スペ
ーサ(4) を含む全体構造上にソース及びドレーン不純物
イオン注入工程を実施して、ソース及びドレーン領域
(7) を形成した状態の断面図である。
スペーサ(4) を形成し、ゲート電極(3) 及び酸化膜スペ
ーサ(4) を含む全体構造上にソース及びドレーン不純物
イオン注入工程を実施して、ソース及びドレーン領域
(7) を形成した状態の断面図である。
【0020】上記において、ソース及びドレーン不純物
イオンはPMOSトランジスターを製造する場合には、
P+ タイプの不純物イオンを注入し、一方、NMOSト
ランジスターを製造する場合には、N+ タイプの不純物
イオンを注入することになる。
イオンはPMOSトランジスターを製造する場合には、
P+ タイプの不純物イオンを注入し、一方、NMOSト
ランジスターを製造する場合には、N+ タイプの不純物
イオンを注入することになる。
【0021】図2Eは、熱処理工程を実施し、LDD領
域(6) とソース及びドレーン領域(7) の不純物を拡散さ
せ、トランジスターの接合部(9) を形成したことを図示
した。
域(6) とソース及びドレーン領域(7) の不純物を拡散さ
せ、トランジスターの接合部(9) を形成したことを図示
した。
【0022】第2実施例として、シリコン基板上にゲー
ト電極を形成する段階と、上記段階から、シリコン基板
のソース及びドレーン領域が形成される部位に不純物イ
オンを注入して、非晶質シリコン層を形成する段階と、
上記ゲート電極を含めた全体構造上にソース及びドレー
ン不純物イオン注入工程を実施する段階と、上記段階か
ら、熱処理工程を実施して、接合部を形成する段階から
なることを特徴とする半導体素子のトランジスター製造
方法とすることも可能である。
ト電極を形成する段階と、上記段階から、シリコン基板
のソース及びドレーン領域が形成される部位に不純物イ
オンを注入して、非晶質シリコン層を形成する段階と、
上記ゲート電極を含めた全体構造上にソース及びドレー
ン不純物イオン注入工程を実施する段階と、上記段階か
ら、熱処理工程を実施して、接合部を形成する段階から
なることを特徴とする半導体素子のトランジスター製造
方法とすることも可能である。
【0023】上記において、ソース及びドレーン不純物
イオンはPMOSトランジスターを製造する場合には、
P+ タイプの不純物イオンを注入し、一方、NMOSト
ランジスターを製造する場合は、N+ タイプの不純物イ
オンを注入することになる。
イオンはPMOSトランジスターを製造する場合には、
P+ タイプの不純物イオンを注入し、一方、NMOSト
ランジスターを製造する場合は、N+ タイプの不純物イ
オンを注入することになる。
【0024】第3実施例として、シリコン基板上にゲー
ト電極を形成する段階と、上記段階から、シリコン基板
のソース及びドレーン領域が形成される部位に不純物イ
オンを注入して非晶質シリコン層を形成する段階と、上
記段階から、ゲート電極の側壁に酸化膜スペーサを形成
し、上記ゲート電極及び酸化膜スペーサを含む全体構造
上に、ソース及びドレーン不純物イオン注入工程を実施
する段階と、上記段階から、熱処理工程を実施して接合
部を形成する段階からなることを特徴とする半導体素子
のトランジスター製造方法も可能である。
ト電極を形成する段階と、上記段階から、シリコン基板
のソース及びドレーン領域が形成される部位に不純物イ
オンを注入して非晶質シリコン層を形成する段階と、上
記段階から、ゲート電極の側壁に酸化膜スペーサを形成
し、上記ゲート電極及び酸化膜スペーサを含む全体構造
上に、ソース及びドレーン不純物イオン注入工程を実施
する段階と、上記段階から、熱処理工程を実施して接合
部を形成する段階からなることを特徴とする半導体素子
のトランジスター製造方法も可能である。
【0025】上記において、ソース及びドレーン不純物
イオンは、PMOSトランジスターを製造する場合に
は、P+ タイプの不純物イオンを注入し、一方、NMO
Sトランジスターを製造する場合には、N+ タイプの不
純物を注入することになる。
イオンは、PMOSトランジスターを製造する場合に
は、P+ タイプの不純物イオンを注入し、一方、NMO
Sトランジスターを製造する場合には、N+ タイプの不
純物を注入することになる。
【0026】上記した如く、本発明は、ソース及びドレ
ーン領域が形成される部位のシリコン基板に、4価の不
純物イオンを注入して非晶質化した後、ソース及びドレ
ーン領域形成工程を実施することにより、半導体素子の
チャネリング現象を抑制し、且つ、浅い接合領域の形成
が可能になるので、素子の信頼性向上にも卓越した効果
がある。
ーン領域が形成される部位のシリコン基板に、4価の不
純物イオンを注入して非晶質化した後、ソース及びドレ
ーン領域形成工程を実施することにより、半導体素子の
チャネリング現象を抑制し、且つ、浅い接合領域の形成
が可能になるので、素子の信頼性向上にも卓越した効果
がある。
【図1】 図1A乃至図1Cは従来の半導体素子置トラ
ンジスター製造方法を説明するため図示した素子の断面
図。
ンジスター製造方法を説明するため図示した素子の断面
図。
【図2】 図2A乃至図2Eは本発明による半導体素子
のトランジスター製造方法を説明するため図示した素子
の断面図。
のトランジスター製造方法を説明するため図示した素子
の断面図。
1:シリコン基板 2:ゲート酸化膜 3:ゲート電極 4:酸化膜スペーサ 5:犠牲酸化膜 6:LDD領域 7:ソース及びドレーン 8:非晶質シリコン
層 9:接合部
層 9:接合部
Claims (10)
- 【請求項1】半導体素子のトランジスター製造方法にお
いて、 シリコン基板上にゲート電極を形成する段階と、 上記段階から、シリコン基板のソース及びドレーン領域
が形成される部位に不純物イオンを注入して非晶質シリ
コン層を形成する段階と、 上記段階から、LDDイオン注入工程を実施する段階
と、 上記段階から、ゲート電極の側壁に酸化膜スペーサを形
成し、上記ゲート電極及び酸化膜スペーサを含めた全体
構造上に、ソース及びドレーン不純物イオン注入工程を
実施する段階と、 上記段階から、熱処理工程を実施して、LDD構造をも
つ接合部を形成する段階とからなることを特徴とする半
導体素子のトランジスター製造方法。 - 【請求項2】第1項において、 上記非晶質シリコン層を形成するために注入する不純物
イオンは、4価の不純物イオンであることを特徴とする
半導体素子のトランジスター製造方法。 - 【請求項3】第1項において、 上記LDDイオンは、PMOSトランジスターを製造す
る場合には、P- タイプの不純物イオンであり、一方、
NMOSトランジスターを製造する場合は、N - タイプ
の不純物イオンであることを特徴とする半導体素子のト
ランジスター製造方法。 - 【請求項4】第1項において、 上記ソース及びドレーン不純物イオンは、PMOSトラ
ンジスターを製造する場合には、P+ タイプの不純物イ
オンであり、一方、NMOSトランジスターを製造する
場合は、N+ タイプのイオンであることを特徴とする半
導体素子のトランジスター製造方法。 - 【請求項5】半導体素子のトランジスター製造方法にお
いて、 シリコン基板上にゲート電極を形成する段階と、 上記段階から、シリコン基板のソース及びドレーン領域
が形成される部位に不純物イオンを注入して非晶質シリ
コン層を形成する段階と、 上記ゲート電極を含む全体構造上に、ソース及びドレー
ン不純物イオン注入工程を実施する段階と、 上記段階から、熱処理工程を実施して、接合部を形成す
る段階からなることを特徴とする半導体素子のトランジ
スター製造方法。 - 【請求項6】第5項において、 上記非晶質シリコン層を形成するため注入する不純物イ
オンは、4価の不純物イオンであることを特徴とする半
導体素子のトランジスター製造方法。 - 【請求項7】第5項において、 上記ソース及びドレーン不純物イオンはPMOSトラン
ジスターを製造する場合には、P+ タイプの不純物イオ
ンであり、一方NMOSトランジスターを製造する場合
は、N+ タイプの不純物イオンであることを特徴とする
半導体素子のトランジスター製造方法。 - 【請求項8】半導体素子のトランジスター製造方法にお
いて、 シリコン基板上にゲート電極を形成する段階と、 上記段階から、シリコン基板のソース及びドレーン領域
が形成される部位に不純物イオンを注入して非晶質シリ
コン層を形成する段階と、 上記段階から、ゲート電極の側壁に酸化膜スペーサを形
成し、上記ゲート電極及び酸化膜スペーサを含む全体構
造上に、ソース及びドレーン不純物イオン注入工程を実
施する段階と、 上記段階から、熱処理工程を実施して接合部を形成する
段階からなることを特徴とする半導体素子のトランジス
ター製造方法。 - 【請求項9】第8項において、 上記非晶質シリコン層を形成するため注入する不純物イ
オンは、4価の不純物イオンであることを特徴とする半
導体素子のトランジスター製造方法。 - 【請求項10】第8項において、 上記ソース及びドレーン不純物イオンは、PMOSトラ
ンジスターを製造する場合には、P+ タイプの不純物イ
オンであり、一方、NMOSトランジスターを製造する
場合には、N+ タイプの不純物イオンであることを特徴
とする半導体素子のトランジスター製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019950011225A KR0146525B1 (ko) | 1995-05-09 | 1995-05-09 | 반도체 소자의 트랜지스터 제조방법 |
KR95-11225 | 1995-05-09 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08306923A true JPH08306923A (ja) | 1996-11-22 |
Family
ID=19413930
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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