JPS63292679A - Ｍｏｓトランジスタの製造方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ＭＯＳトランジスタの製造方法に関するも
のである。

〔従来の技術〕

第２図は、従来のＭＯＳトランジスタの断面構造を示し
たものであり、１は基板、２はゲート電極、３はゲート
絶縁膜、４は高濃度拡散領域（トイレン領域１１）、１
０はソース領域である。

この構造のＭＯＳトランジスタでは、微細化の進行によ
りゲート長Ｌ１が短かくなると、バンチスルー現象や、
しきい値電圧（ｖｔｈ）の低下という特性劣化現象か発
生した。また、高濃度拡散領域４の拡散深さＸＪ、が深
いことによる実効ヂャネル長Ｌ２の減少が、さらに特性
劣化を促進した。

第３図に示すトランジスタは、このような特性劣化を抑
制する目的で提案されているものて、Ｌ　Ｄ　Ｄ　（Ｌ
ｉｇｈｔｌｙ　Ｄｏｐｅｄ　Ｄｒａｉｎ）構造を有する
。

すなわち、このトランジスタは、ゲート電極２を形成し
てから比較的不純物濃度が低く、浅い低濃度拡散領域５
を形成し、ついでＣＶＤ（（：ｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐ
ｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等により仝而に絶縁膜
を形成し、直ちにＲＩ　Ｅ　（Ｒｅａｃｔｉｖｅ！ｔｏ
ｎ＋ｉｊｃｈｉｎｇ）を施こしてサイドウオール層８を
形成し、しかるのち、不純物の高濃度拡散領域４を形成
したものである。

この構造ては、低濃度拡散領域５がドレイン近傍の電界
集中を抑制し、実カチャネル長が短かくなりにくいため
、先のような問題は発生しない。

しかし、ソース領域１０側から走行してきた電荷（キャ
リア）は、トレイン領域１１近傍で最大エネルギーを得
た上、低濃度拡散領域５を通過しなければならす、この
とき、十分なエネルギーを得たキャリア（ホットキャリ
ア）は、ある確率です、イドウオール層８に注入される
（図中１３）。なお、１２は走行キャリア路である。こ
のため、トランジスタの信頼性や特性に変化か生じる。

このようなＬＤＤ構造特有の現象を抑制するため、低濃
度拡散領域５の濃度をわずかに上げてＭ　Ｌ　Ｄ　Ｄ　
（Ｍｏｄｅｒａｔｅｌｙ　Ｌｉｇｈｔｌｙ　Ｄｏｐｅｄ
　Ｄｒａｉｎ）ＷＩ造とするか、第４図のように、中濃
度拡散領域６を、低濃度拡散領域５の下に設けたＢ　Ｌ
　Ｄ　Ｄ（Ｉｌｕｒｉｅｄ　ＬＤＤ）構造とする等の方
法が採られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、これらの構造においても、サイドウオー
ル層８とドレイン領域１１の界面に電界が存在し、また
、サイドウオール層８の直下が比較的高い抵抗層である
ことから、ホットキャリアのサイドウオール層８への注
入は完全に抑制されない。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、ホットキャリアのサイドウオール層への注
入を抑制することができ、したがって信頼性の高いＭＯ
Ｓトランジスタが得られる同トランジスタの製造方法を
提供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るＭＯＳトランジスタの製造方法は、次の
６つの工程を備えたものである。

１）基板上にゲート絶縁膜とゲート電極を形成する工程 ２）基板に第１の拡散領域を形成する工程３）ゲート絶
縁膜とゲート電極の側面に絶縁膜よりなる第１のサイド
ウオール層を形成する工程４）ゲート電極と第１の拡散
領域に金属シリサイド層を形成する工程 ５）第１のサイドウオール層の側面に絶縁膜よりなる第
２のサイドウオール層を形成する工程６）基板に第２の
拡散領域を形成する工程〔作用〕 この発明によれば、サイドウオール層の直下に金属シリ
サイド層が形成されることになるので、この金属シリサ
イド層が、サイドウオール層とドレイン領域の界面に極
低抵抗層を形成し、ホットキャリアのドレイン領域への
走行を助け、ホットキャリアのサイドウオール層への注
入を抑制する。

また、同時に、この金属シリサイド層が、サイドウオー
ル層直下に等電位面を形成し、サイドウオール層直下の
電界を緩和し、ドレイン領域近傍のホットキャリアにエ
ネルギーを与えてホットキャリアのサイドウオール層へ
の注入を抑制する。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例による製造方法を、第１図によ
って、工程順に説明する。なお、第３図と同一または相
当部分には同一符号が付しである。

（１）まず、基板１の一トにゲート絶縁膜３とポリシリ
コンまたは金属のゲート電ｐｉ２を熱酸化法、ＣＶＤ法
、写真製版、エツチング等の技術を用いて形成する（第
１図（ａ））。

（２）基板ｌに浅い低濃度拡散領域５（第１の拡散領域
）をイオン注入等により形成してから全体に薄い絶縁膜
９を（好ましくはゲート絶縁膜３と同程度の膜厚で）形
成する（第１図（ｂ））。

（３）この絶縁膜９をＲＩＥによりエツチングしてゲー
ト電極２とゲート絶縁膜３の１ｉｌＪ面に第１のサイド
ウオール層９として残す（第１図（Ｃ））。

（４）チタン（Ｔｉ）、干すブデン（Ｍｏ）、白金（ｐ
ｔ）等のシリサイド化合物を形成する金属膜１４を全体
に形成する（第１図（ｄ））。

（５）その直後に熱処理を施してゲート電極２部分（ポ
リシリコンの場合のみ）とソース、トレイン領域１０．
１１に金属シリサイド層７を形成し、その後、未反応部
分の金属を除去する（第１図（ｅ））。

（６）絶縁１１ｉを形成し、直ちにＲＩＥを行なって第
１のサイドウオール層９の側面に第２のサイドウオール
層８を形成する（第１図（ｆ））。

（７）基板１の深い高濃度拡散領域４を（第２の拡散領
域）を形成する（第１図（ｇ））。

（８）サイドウオール層８直下以外の金属シリサイド層
７を除去する（第１図（ｈ））。

このほか、第１図（ｉ）のように、サイドウオール層８
の直下とケート７？ｆ極２以外の金属シリサイド層７を
除去することもできるし、第１図（ｊ）のように、ソー
ス、トレイン領域１０゜１１以外の金属シリサイド７を
除去することもてきる。

なお、この工程は必要に応じて行なう。

（９）その後、金属配線を行ない、最終保護膜を形成す
ることにより集積回路が形成される（図示せず）。

上述のように、この実施例においては、サイドウオール
層８の直下に金属シリサイド層７が形成されることにな
り、この層７がサイドウオール層８とドレイン領域１１
の界面に極低抵抗層を形成し、ホットキャリアのドレイ
ン領域１１への走行を助ける。このため、ホットキャリ
アのサイドウオール層８への注入が抑制される。

また、同時に、」二記金属シリサイド層７は、サイドウ
オール層８の直下に等電位面を形成し、サイドウオール
層直下の電界を緩和することによって、ドレイン領域１
１近傍のホットキャリアにエネルギーを与えないように
機能する。したがって、この面でも、ホットキャリアの
サイドウオール層８への注入が抑制される。

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明によれば、サイドウオール
層の直下に低抵抗の金属シリサイド層を形成するので、
ホットキャリアのサイドウオール層への注入を抑制する
ことができ、したがって、信頼性の高いＭＯＳトランジ
スタを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｊ）は実施例によるＭＯＳトランジス
タの製造工程を説明するための断面図、第２図〜第４図
は従来のＭＯＳトランジスタの断面図である。 １は基板、２はゲート電極、３はゲート絶縁膜、４は高
濃度拡散領域（第２の拡散領域）、５は低濃度拡散領域
（第１の拡散領域）、８は第２のサイドウオール層、９
は第１のサイドウオール層、ＩＯはソース領域、１１は
ドレイン領域である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）基板上にゲート絶縁膜とゲート電極を形成する工程 ２）基板に第１の拡散領域を形成する工程 ３）ゲート絶縁膜とゲート電極の側面に絶縁膜よりなる
   第１のサイドウオール層を形成する工程 ４）ゲート電極と第１の拡散領域に金属シリサイド層を
   形成する工程 ５）第１のサイドウオール層の側面に絶縁膜よりなる第
   ２のサイドウオール層を形成する工程６）基板に第２の
   拡散領域を形成する工程 以上１）〜６）の工程を有することを特徴とするＭＯＳ
   トランジスタの製造方法。