JPH0194666A - Mosfetの製造方法 - Google Patents
Mosfetの製造方法Info
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- JPH0194666A JPH0194666A JP25068887A JP25068887A JPH0194666A JP H0194666 A JPH0194666 A JP H0194666A JP 25068887 A JP25068887 A JP 25068887A JP 25068887 A JP25068887 A JP 25068887A JP H0194666 A JPH0194666 A JP H0194666A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
- H01L29/417—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions carrying the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/41725—Source or drain electrodes for field effect devices
- H01L29/41775—Source or drain electrodes for field effect devices characterised by the proximity or the relative position of the source or drain electrode and the gate electrode, e.g. the source or drain electrode separated from the gate electrode by side-walls or spreading around or above the gate electrode
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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】
(産業上の利用分野)
この発明は、LDD(低濃度ドレイン層)構造を有する
MOS FETの製造方法に関するものである。
MOS FET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LDD構造を有するMOS FETの
製造方法を示す工程断面図であシ、この方法はサイドウ
オールを利用する方法である。
製造方法を示す工程断面図であシ、この方法はサイドウ
オールを利用する方法である。
まず第2図(a)に示すように、p型シリコン基板lの
表面部に選択的に素子分離用酸化膜2を形成し死後、該
酸化膜2で囲まれた素子領域の基板1表面にr−ト酸化
膜3を形成する。
表面部に選択的に素子分離用酸化膜2を形成し死後、該
酸化膜2で囲まれた素子領域の基板1表面にr−ト酸化
膜3を形成する。
次に第2図(b)のように、基板l上の全面に燐ηをド
ープし九多結晶Siまたは金属またはシリサイドなどゲ
ート電極材料層4を形成する。
ープし九多結晶Siまたは金属またはシリサイドなどゲ
ート電極材料層4を形成する。
次に、公知のホト・エツチングによって第2図(c)に
示すように、ゲート電極となるべき部分以外の層4を除
去し、ゲート電極4aを形成し、そのゲート電極4aを
マスクとしてN型の不純物5をイオン注入技術によって
1〜2X10”aR−”のビーズ量で基板lのソース・
ドレインとなる部分にドープする。
示すように、ゲート電極となるべき部分以外の層4を除
去し、ゲート電極4aを形成し、そのゲート電極4aを
マスクとしてN型の不純物5をイオン注入技術によって
1〜2X10”aR−”のビーズ量で基板lのソース・
ドレインとなる部分にドープする。
その後、基板1上の全面にCVD技術によって第2図(
d)に示すように酸化膜6を生成した後、該酸化膜6を
RIE(反応性イオンエツチング)によってエツチング
することにより、第2図(c)に示すようにゲート電極
4aの側壁にのみ酸化膜6をサイドウオール6aとして
残す。そして、そのサイドウオール6aとゲート電極4
aをマスクとしてゲート電極4aから離してイオン注入
技術によって基板1のソース・ドレインとなるべき部分
にN型不純物7を高濃度にドープする。
d)に示すように酸化膜6を生成した後、該酸化膜6を
RIE(反応性イオンエツチング)によってエツチング
することにより、第2図(c)に示すようにゲート電極
4aの側壁にのみ酸化膜6をサイドウオール6aとして
残す。そして、そのサイドウオール6aとゲート電極4
aをマスクとしてゲート電極4aから離してイオン注入
技術によって基板1のソース・ドレインとなるべき部分
にN型不純物7を高濃度にドープする。
その後、tooo℃前後の温度で熱処理を行う。
すると、N型不純物5.7が拡散、活性化し、基板l内
には、第2図(f)に示すように、N型不細物B −
2 5によシネ細物濃度1〜2X10 cm の低濃度
ソースΦドレイン層8が、またN型不純物5.7により
不純物濃度IXIQ at 以上の高濃度ソース・
ドレイン層9が形成される。
には、第2図(f)に示すように、N型不細物B −
2 5によシネ細物濃度1〜2X10 cm の低濃度
ソースΦドレイン層8が、またN型不純物5.7により
不純物濃度IXIQ at 以上の高濃度ソース・
ドレイン層9が形成される。
この後、第2図(g)のように、基板l上の全面にCV
D法によって、pをドープした酸化膜すなわちPSG膜
1膜上0間絶縁膜として生成する。
D法によって、pをドープした酸化膜すなわちPSG膜
1膜上0間絶縁膜として生成する。
そして、そのPSG膜1膜上0−ト酸化膜3に第2図(
h)のように高濃度ソース・ドレイン層9上にて電極取
出し用の穴11を開け、さらにその穴11を通してソー
ス・ドレイン層に接続される電極配線12をAIなどで
形成する。
h)のように高濃度ソース・ドレイン層9上にて電極取
出し用の穴11を開け、さらにその穴11を通してソー
ス・ドレイン層に接続される電極配線12をAIなどで
形成する。
このようにして製造されたMOS FETの平面図を第
4図(a)に、また断面図を同図(b)に示す。
4図(a)に、また断面図を同図(b)に示す。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、上記のような従来の製造方法では、酸化
膜6の膜厚のバラツキがサイドウオール6aの幅のバラ
ツキとな9、MOS FETの性能、特にコンダクタン
スに影響を与える問題点がある。
膜6の膜厚のバラツキがサイドウオール6aの幅のバラ
ツキとな9、MOS FETの性能、特にコンダクタン
スに影響を与える問題点がある。
また、サイドウオール6at−RIEによって形成する
際、低濃度ソースeドレインI’!8にダメージを与え
、微小リーク電流を発生させるという問題があった。さ
らに、ソース拳ドレインの電極取出し用の穴11をソー
ス・ドレイン層の領域内に形成する必要があり、MOS
FETの小型化に障害となっていた。
際、低濃度ソースeドレインI’!8にダメージを与え
、微小リーク電流を発生させるという問題があった。さ
らに、ソース拳ドレインの電極取出し用の穴11をソー
ス・ドレイン層の領域内に形成する必要があり、MOS
FETの小型化に障害となっていた。
この発明は、以上述べたサイドウオール幅のバラツキに
よるMOS FET性能の低下とサイドウオールを形成
する際に用いるRIEのダメージによるMOS FET
の微小リーク電流を除去し、優れたLDD構造MO3F
ET t−製造することができ、かつMOS FETの
小型化も可能となるMOS FETの製造方法を提供す
ることを目的とする。
よるMOS FET性能の低下とサイドウオールを形成
する際に用いるRIEのダメージによるMOS FET
の微小リーク電流を除去し、優れたLDD構造MO3F
ET t−製造することができ、かつMOS FETの
小型化も可能となるMOS FETの製造方法を提供す
ることを目的とする。
(問題点を解決するための手段)
この発明では、第1導電型半導体基板の表面部に選択的
に素子分離用絶縁膜を形成した後、素子領域の基板表面
にr−ト絶縁膜を形成し、高濃度ソース・ドレイン層領
域部からはゲート絶縁膜を除去し、その後、全面に、第
2導電型不純物をドープした多結晶シリコン層を生成し
た後、該多結晶シリコン層をゲート電極とソース・ドレ
イン引出し部にパターニングし、その際ゲート電極とソ
ース・ドレイン引出し部間は低濃度ソース・ドレイン層
領域部に対応して多結晶シリコン層を除去するようにし
、その除去部を通して基板に第2導電型の不純物をドー
プし、その後熱処理することKよシ、ソース・ドレイン
引出し部の多結晶シリコン層から不純物を基板に拡散さ
せ基板内に高濃度ソース・ドレイン層を形成すると同時
に、既に基板にドープされた前記不純物によシ低濃度ソ
ース・ドレイン層を基板内に形成する。
に素子分離用絶縁膜を形成した後、素子領域の基板表面
にr−ト絶縁膜を形成し、高濃度ソース・ドレイン層領
域部からはゲート絶縁膜を除去し、その後、全面に、第
2導電型不純物をドープした多結晶シリコン層を生成し
た後、該多結晶シリコン層をゲート電極とソース・ドレ
イン引出し部にパターニングし、その際ゲート電極とソ
ース・ドレイン引出し部間は低濃度ソース・ドレイン層
領域部に対応して多結晶シリコン層を除去するようにし
、その除去部を通して基板に第2導電型の不純物をドー
プし、その後熱処理することKよシ、ソース・ドレイン
引出し部の多結晶シリコン層から不純物を基板に拡散さ
せ基板内に高濃度ソース・ドレイン層を形成すると同時
に、既に基板にドープされた前記不純物によシ低濃度ソ
ース・ドレイン層を基板内に形成する。
(作 用)
このような方法では、サイドウオールを形成することな
くLDD構造が形成される。また、ソースψドレイン層
が多結晶シリコンのソース拳ドレイン引出し部によりソ
ース・ドレイン層領域外に引出される。
くLDD構造が形成される。また、ソースψドレイン層
が多結晶シリコンのソース拳ドレイン引出し部によりソ
ース・ドレイン層領域外に引出される。
(実施例)
以下この発明の一実施例を第1図を参照して説明する。
この一実施例はNチャネルMO8FETの場合である。
まず第1図(a)に示すように%p型シリコン基板21
の表面部に選択的に5000〜6000A厚の素子分離
用酸化膜22を形成した後、該酸化1I22で囲まれた
素子領域の基板21表面に100〜500人厚のゲート
酸化膜23を形成する。
の表面部に選択的に5000〜6000A厚の素子分離
用酸化膜22を形成した後、該酸化1I22で囲まれた
素子領域の基板21表面に100〜500人厚のゲート
酸化膜23を形成する。
次に、ゲート酸化膜23を、第1図(b)のように高濃
度ソース・ドレイン層領域部24からは公知のホトリソ
・エツチング技術によって除去する。
度ソース・ドレイン層領域部24からは公知のホトリソ
・エツチング技術によって除去する。
その後、基板21上の全面に、8g1図(C)に示すよ
うに、燐を4 X 1020cst−”以上ドープした
多結晶シリコン層25を3000〜5000A生成する
。
うに、燐を4 X 1020cst−”以上ドープした
多結晶シリコン層25を3000〜5000A生成する
。
そして、その多結晶シリコンl1i25上に第1図(d
)に示すようにレジストパターン26を形成し。
)に示すようにレジストパターン26を形成し。
そのレジストパターン26をマスクとして多結晶シリコ
ン層25をエツチングすることにより、該多結晶シリコ
ン層25からなるゲート電極251およびソース・ドレ
イン引出し部25bを第1図(c)に示すように形成す
る。この時、ゲート電極25aとソース・ドレイン引出
し部25b間は、基板21の低濃度ソース・ドレイン層
領域部に対応して多結晶シリコン層25が除去され、す
き間が形成されるようにする。そのように前記レジスト
ツクターン26が設定されている。その後、同図に示す
ように、ゲート電極25aとソース・ドレイン引出し部
25b間の多結晶シリコン層除去部を通して、40〜8
0keyのエネルギで、1〜2XIO3ON型不純物2
7(燐または砒素)を基板21の低濃度ソースやドレイ
ン層形成部分にイオン注入法によ〕ドープする。
ン層25をエツチングすることにより、該多結晶シリコ
ン層25からなるゲート電極251およびソース・ドレ
イン引出し部25bを第1図(c)に示すように形成す
る。この時、ゲート電極25aとソース・ドレイン引出
し部25b間は、基板21の低濃度ソース・ドレイン層
領域部に対応して多結晶シリコン層25が除去され、す
き間が形成されるようにする。そのように前記レジスト
ツクターン26が設定されている。その後、同図に示す
ように、ゲート電極25aとソース・ドレイン引出し部
25b間の多結晶シリコン層除去部を通して、40〜8
0keyのエネルギで、1〜2XIO3ON型不純物2
7(燐または砒素)を基板21の低濃度ソースやドレイ
ン層形成部分にイオン注入法によ〕ドープする。
その後、レジストパターン26を除去した上で。
900〜1000℃のN2雰囲気中で熱処理する。する
と、第1図<1)VC示すように、ソース・ドレイン引
出し部25bの基板21と接する部分から該引出し部2
5bの多結晶シリコン層中の燐が基板21に拡散し、基
板21内に高濃度ソース・ドレイン層2Bが形成される
。と同時に、前記イオン注入法によシ基板21内にドー
プしたN型不純物27が拡散、活性化し、基板21内に
前記高濃度ソース・ドレイン層28と一体となって低濃
度ソース・ドレイン層29が形成される。とこで、低濃
度ソース・ドレイン層29は0.1−0.2門2さに、
また高濃度ソース−ドレイン層28は0.3〜0.5μ
mの深さに形成される。そのような深さになるように熱
処理時間を制御するのである。
と、第1図<1)VC示すように、ソース・ドレイン引
出し部25bの基板21と接する部分から該引出し部2
5bの多結晶シリコン層中の燐が基板21に拡散し、基
板21内に高濃度ソース・ドレイン層2Bが形成される
。と同時に、前記イオン注入法によシ基板21内にドー
プしたN型不純物27が拡散、活性化し、基板21内に
前記高濃度ソース・ドレイン層28と一体となって低濃
度ソース・ドレイン層29が形成される。とこで、低濃
度ソース・ドレイン層29は0.1−0.2門2さに、
また高濃度ソース−ドレイン層28は0.3〜0.5μ
mの深さに形成される。そのような深さになるように熱
処理時間を制御するのである。
そして、このようにしてLDD構造のソース・ドレイン
層を形成したならば、次に第1図(2)に示すように、
PSGまたはBPSGの中間絶縁!ll30を基板21
上の全面にCVD法によって0.6〜1.011m生成
し、さらにその膜300表面平坦化と緻密化のための熱
処理を900〜1000℃の温度で行う。そして、この
熱処理後、同図に示すように、ソース会ドレイン層から
の電極を引出すためのコンタクトホール31を公知のホ
トリンエツチングによって中間絶縁膜30に開ける。こ
の時、ソースOドレイン層が燐ドープ多結晶シリコンの
引出し部25bによって引出されているために、コンタ
クトホール31は、r−計電極251Lから離れた、ソ
ース・ドレイン層領域外の、引出し部25b上の任意の
位置で開けることができる。
層を形成したならば、次に第1図(2)に示すように、
PSGまたはBPSGの中間絶縁!ll30を基板21
上の全面にCVD法によって0.6〜1.011m生成
し、さらにその膜300表面平坦化と緻密化のための熱
処理を900〜1000℃の温度で行う。そして、この
熱処理後、同図に示すように、ソース会ドレイン層から
の電極を引出すためのコンタクトホール31を公知のホ
トリンエツチングによって中間絶縁膜30に開ける。こ
の時、ソースOドレイン層が燐ドープ多結晶シリコンの
引出し部25bによって引出されているために、コンタ
クトホール31は、r−計電極251Lから離れた、ソ
ース・ドレイン層領域外の、引出し部25b上の任意の
位置で開けることができる。
そして、最後に、電子ビームまたはスパッタ法によシミ
罹用メタル例えばAI −1−0’Ii S lを0.
7〜1.0μ 厚に生成し、パターニングすることによ
り、第1図(h)に示すように、コンタクトホール31
を通してソース・ドレイン引出し部2゛5bに接続され
る電極配線32を形成する。
罹用メタル例えばAI −1−0’Ii S lを0.
7〜1.0μ 厚に生成し、パターニングすることによ
り、第1図(h)に示すように、コンタクトホール31
を通してソース・ドレイン引出し部2゛5bに接続され
る電極配線32を形成する。
このようにして夷遺されたMOS [’ETの平Wi図
を第3図(a)に示す。この図から、このMOS FE
Tによれば、コンタクトホール31がゲートを極25&
から離れてソース・ドレイン層領域外で開けられている
ことが明らかであシ、その結果として従来の第4図(I
L)に比べてMOS FETの面積も小さくなっている
ことも分る。第3図(b)は第3図(II)の断面図で
ある。
を第3図(a)に示す。この図から、このMOS FE
Tによれば、コンタクトホール31がゲートを極25&
から離れてソース・ドレイン層領域外で開けられている
ことが明らかであシ、その結果として従来の第4図(I
L)に比べてMOS FETの面積も小さくなっている
ことも分る。第3図(b)は第3図(II)の断面図で
ある。
なお1以上の一実施例はNチャネルMO8FETの場合
であるが、pチャネルMO8FETの場合も同様に製造
することができる。
であるが、pチャネルMO8FETの場合も同様に製造
することができる。
(発明の効果)
以上詳細に説明したように、この発明の方法によれば、
一実施例に一具体例を示し友ような一連の工程とするこ
とにより、サイドウオール形成をなくしてLDD構造を
形成することが可能となシ。
一実施例に一具体例を示し友ような一連の工程とするこ
とにより、サイドウオール形成をなくしてLDD構造を
形成することが可能となシ。
サイドウオールの幅のバラツキVこよるMOS FET
の性能の劣化や、サイドウオール形成時のエツチングの
ダメーゾによるh’LO8FETの微小リーク電流の増
加がなくなシ、高性能のMOS FETを得ることがで
きる。ま7ζ、ソース・ドレイン層は多結晶シリコン−
〇引出し部によ)引出される構造となるので、電極取出
し用のコンタクトホールはソース・ドレイン1コ領域外
で形成することが可能となシ、その結果としてMOS
FETの小力化も可能となる。
の性能の劣化や、サイドウオール形成時のエツチングの
ダメーゾによるh’LO8FETの微小リーク電流の増
加がなくなシ、高性能のMOS FETを得ることがで
きる。ま7ζ、ソース・ドレイン層は多結晶シリコン−
〇引出し部によ)引出される構造となるので、電極取出
し用のコンタクトホールはソース・ドレイン1コ領域外
で形成することが可能となシ、その結果としてMOS
FETの小力化も可能となる。
第1図はこの発明のMOS FETの製造方法の一実施
例を示す工程断面図、42図は従来の製造方法金示す工
程断面図、第3図は本発明の一実施例によ)製造され7
’hMO8FE’l”の平酊図および断面図、第4図は
従来の方法によシ製造されたMOSFETの平面図およ
び断面図である。 21・・・p型シリコン基板、22・・・素子分離用酸
化膜、23・・・ゲート酸化膜、24・・・高濃度ソー
ス・ドレイン層領域部、25・・・多結晶シリコン層、
25a・・・ゲート電極、25b・・・ソース・ドレイ
ン引出し部、27・・・N型不純物、28・・・高濃度
ソース・ドレイン層、29・・・低濃度ソース・ドレイ
ン層。 二二 第2 北程餠面閃 ′図 賄薗図 (b) tj4iffi計*Xf4’llh:J4tvrosF
Er第3図 (O) #l−牙ミめ顎SかてJ、るMO5FET第4図
例を示す工程断面図、42図は従来の製造方法金示す工
程断面図、第3図は本発明の一実施例によ)製造され7
’hMO8FE’l”の平酊図および断面図、第4図は
従来の方法によシ製造されたMOSFETの平面図およ
び断面図である。 21・・・p型シリコン基板、22・・・素子分離用酸
化膜、23・・・ゲート酸化膜、24・・・高濃度ソー
ス・ドレイン層領域部、25・・・多結晶シリコン層、
25a・・・ゲート電極、25b・・・ソース・ドレイ
ン引出し部、27・・・N型不純物、28・・・高濃度
ソース・ドレイン層、29・・・低濃度ソース・ドレイ
ン層。 二二 第2 北程餠面閃 ′図 賄薗図 (b) tj4iffi計*Xf4’llh:J4tvrosF
Er第3図 (O) #l−牙ミめ顎SかてJ、るMO5FET第4図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (a)第1導電型半導体基板の表面部に選択的に素子分
離用絶縁膜を形成した後、素子領域の基板表面にゲート
絶縁膜を形成し、高濃度ソース・ドレイン層領域部から
はゲート絶縁膜を除去する工程と、 (b)その後、基板上の全面に、第2導電型不純物をド
ープした多結晶シリコン層を生成した後、該多結晶シリ
コン層をゲート電極とソース・ドレイン引出し部にパタ
ーニングし、その際ゲート電極とソース・ドレイン引出
し部間は低濃度ソース・ドレイン層領域部に対応して多
結晶シリコン層を除去する工程と、 (c)その除去部を通して基板に第2導電型の不純物を
ドープし、その後熱処理することにより、ソース・ドレ
イン引出し部の多結晶シリコン層から不純物を基板に拡
散させ基板内に高濃度ソース・ドレイン層を形成すると
同時に、前記除去部を通して既に基板にドープされてい
る前記不純物により低濃度ソース・ドレイン層を基板内
に形成する工程とを具備してなるMOSFETの製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25068887A JPH0194666A (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | Mosfetの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25068887A JPH0194666A (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | Mosfetの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0194666A true JPH0194666A (ja) | 1989-04-13 |
Family
ID=17211568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25068887A Pending JPH0194666A (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | Mosfetの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0194666A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0723286A2 (en) * | 1995-01-18 | 1996-07-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Field-effect transistor and manufacture method thereof |
EP0928030A1 (en) * | 1997-12-31 | 1999-07-07 | STMicroelectronics S.r.l. | High voltage field-effect transistor and corresponding manufacturing method |
US6623165B1 (en) | 1999-10-08 | 2003-09-23 | Nsk Ltd. | Bearing apparatus of sealing type |
-
1987
- 1987-10-06 JP JP25068887A patent/JPH0194666A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0723286A2 (en) * | 1995-01-18 | 1996-07-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Field-effect transistor and manufacture method thereof |
EP0723286A3 (en) * | 1995-01-18 | 1998-07-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Field-effect transistor and manufacture method thereof |
US5913111A (en) * | 1995-01-18 | 1999-06-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing an insulaed gate transistor |
EP0928030A1 (en) * | 1997-12-31 | 1999-07-07 | STMicroelectronics S.r.l. | High voltage field-effect transistor and corresponding manufacturing method |
US6278163B1 (en) | 1997-12-31 | 2001-08-21 | Stmicroelctronics S.R.L. | HV transistor structure and corresponding manufacturing method |
US6623165B1 (en) | 1999-10-08 | 2003-09-23 | Nsk Ltd. | Bearing apparatus of sealing type |
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