JPH02291173A - Mosトランジスタの製造方法 - Google Patents

Mosトランジスタの製造方法

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JPH02291173A
JPH02291173A JP11146089A JP11146089A JPH02291173A JP H02291173 A JPH02291173 A JP H02291173A JP 11146089 A JP11146089 A JP 11146089A JP 11146089 A JP11146089 A JP 11146089A JP H02291173 A JPH02291173 A JP H02291173A
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JP
Japan
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region
source
channel
implanted
ion
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Application number
JP11146089A
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English (en)
Inventor
Fujio Asakura
朝倉 藤雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPH02291173A publication Critical patent/JPH02291173A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業」二の利用分野〕 本発明はMOS l−ランジスタの製造方法に関するも
のである。
〔従来の技術〕
ホッI〜キャリア劣化耐性が要求されるMOS +一ラ
ンジスタにおいては、デバイスON状態のときの1へレ
イン近傍チャンネル部に高濃度のキャリアを発生させ、
抵抗を小さく抑えて電界集中を抑制するため、ドレイン
近傍チャンネル部の不純物濃度をソース近傍チャンネル
部の不純物濃度に比較して小さくしていた(参考文献:
 Y.Taruj , Y.llayashi ,T.
Sek.Lgawa, :“Diffusion se
lf alj.gned MOST : Anew  
approach  for  hj4h  spee
d  dcvjce,′’Proc.2ndConf.
 So].id State Devjces, To
kyo, 1970(J. ofJapan Soc.
 Appl. Phys.,40, Suppl..,
ppl93−198(1971))。
以下、第3図(a)〜(.1)の一連の工程図を用いて
、上記構造のnチャンネルMOS 1−ランジスタの従
来の製造方法の典型的な−実施例について説明する。
第3図(a)において、不純物濃度I X 10” a
n−3のp形シリコン基板4上に、L O C O S
法によって素子分離領域3を形成し、次いで、該基板4
の表面に膜厚].Onmのゲート酸化膜8を熱酸化法に
よって形成し、加速電圧30k e V , ドース量
2X101′an−”の条件でボロンをイオン注入する
。さらに、CVD法によって、膜厚5 5 0 0 n
 mの多結晶シリコン膜7′を形成する。次に、膜厚1
μmのフォ1−レジスト10を塗布した後、露光及びパ
ターニングを行う。さらに、多結晶シリコン膜をフォト
レジスト10をマスクにしてRIE法によりパターニン
グし、これをゲート電極7とする。第3図(b)におい
て、フォトレジスト10を除去した後に、再び、フォト
レジスト20を塗布し、ソース領域を露出させるように
パターニンクを行う。次に、ボロンを加速電圧50k 
e V ,ドーズ量I X 1.0” an−2をイオ
ン注入した後、フォトレジスト20を除去し、ソース領
域からソース近傍チャンネル領域にボロンを拡散させ、
ソース近傍チャンネル部高濃度領域を形成するため、窒
素雰囲気中で950゜Cのアニールを20分間行う。続
いて、加速電圧].OOkeV, トーズ量5 X 1
0”’ an−2の条件でヒ素をイオン注入し、前記チ
ャンネル部高濃度領域6のポリシリコン部へのドーピン
グ並びにソース9・ドレイン5領域の形成を行う。次に
、第3図(aにおいて、CVD法によってシリコン酸化
膜2を550n m形成した後、窒素雰囲気中で100
0″Cのアールを10分間行う。以下は、通常のポリシ
リコンゲーhMOs l〜ランジスタのプロセスと同様
にコンタク1〜ホールを形成し、ソース・ドレイン部及
びゲート部に電極配線1を施してデバイスの最終構造を
得る。
以上のような第3図(a)〜(.{)の製造工程によっ
て、ソース近傍チャンネル領域より低不純物濃度の1・
レイン近傍チャンネル領域を有し、そのためにデバイス
ON状態のときの1〜レイン近傍のアバランシェホット
エレクトロン発生を低減化し得る構造を得ることが可能
となる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながらこの製造方法においては、ソース近傍チャ
ンネル部高濃度領域を形成するため、ソース部のみを露
出させるリソグラフィ工程と不純物拡散のためのアニー
ルとが余計に必要である。
さらに、リソグラフィ工程は、テバイスの微細化に伴っ
てゲー1へ長が小さくなり、目合わせが困難になりつつ
ある。また、高濃度領域が1〜ランジスタのしきい値電
圧を決定しており、ソース領域からの拡散によってソー
ス近傍チャンネル部高濃度領域の不純物濃度、ひいては
、しきい値電圧を制御することになり、その制御性に問
題があった。
本発明の目的は半導体装置のかかる欠点を克服し、高い
アパランシェホットキャリア発生耐性及び高いしきい値
電圧制御性を有するデバイスを実現する製造方法を提供
することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明によるMOSトランジ
スタの製造方法においては、半導体基板上にゲー1−酸
化膜とその上にゲート電極膜をパターニングした後、ビ
ームをソース側からチャンネル側に入射するように傾け
てチャンネル部と同し型の不純物をななめイオン注入に
よって注入し、ソス近傍チャンネル部にドレイン近傍チ
ャンネル部より高濃度に1くープされた領域を形成する
ものである。
〔作用〕
第2図はソース近傍チャンネル部高濃度領域6を形成す
るため、半導体基板4上にゲート酸化膜8及びその上に
ゲー1−電極膜7をパターニングした製造工程途上にお
いて、ビームをソース側からチャンネル側に入射するよ
うに傾け、チャンネル部と同し型の不純物任ななめイオ
ン注入を行った状況を示している。従来と異なる点は、
ソース近傍チャンネル部高濃度領域6の形成にソースか
らの不純物拡散によらず、ななめイオン注入法によって
、直接にソース近傍チャンネル部高濃度領域6にイオン
注入しているという点である。
本発明ではこの処理によって、ソース近傍チャンネル部
高濃度領域6を形成するため、ソース部のみを露出させ
るリングラフィ工程が不用となるまた、チャンネル部高
濃度領域6がトランジスタのしきい値電圧を決定するの
であるが、ソース領域からの拡散によってソース近傍チ
ャンネル部高濃度領域6の不純物濃度を制御しているわ
けではなく、イオン注入によって直接にソース近傍チャ
ンネル部高濃度領域6を形成しているので、しきい値電
圧の制御が容易となる。
〔実施例〕
以下、第1図(a)〜(d)の一連の工程図を用いて,
本発明によるnチャンネルM081〜ランジスタの典型
的な一実旅例について説明する。
第」図(a)において、不純物濃度1×1015cIT
+−3のp形シリコン基板4を用い、LOCOS法によ
って素子分離領域3を形成したのち、該基板4の表面に
膜厚10nmのゲート酸化膜8を熱酸化法によって形成
し、加速電圧30kcV, l’−ズ量2 X 1.0
12c+n−”の条件でボロンをイオン注入し、さらに
、CVD法によって、膜厚5500nmの多結晶シリコ
ン膜7′を形成する。次に、膜厚1μmのフォl−レジ
スト10を塗布した後、露光及びパターニングを行う。
さらに、第1図(b)のように多結晶シリコン膜7′を
フォトレジス1〜10をマスクにしてRIE法によりパ
ターニンクし、これをゲー1へ電極7とする。引き続き
、ビーl1がソース側からチャンネル側に入射するよう
に傾けてチャンネル部と同じ型の不純物であるボロンを
、注入エネルギー]00keV,  トーズ量2×10
′4cm−、鉛直となす角度60゜のななめイオン注入
法によって注入し、ソース近傍チャンネル部高濃度領域
6を形成する。
続いて、加速電圧100kcV, l<ーズ量5X10
”rm2の条件でヒ素をイオン注入し、前記it−f+
 a度領域6のポリシリコン部への1一一ピング並びに
ソース9・ドレイン5領域の形成を行う。次に、フオ1
〜レジス1ヘ10を除去した後、第1図((1)のよう
にCVD法によってシリコン酸化膜2を550nm形成
し、窒素雰囲気中で1000゜Cのアニールを10分間
行う。以下は、通常のポリシリコンゲートMOS l−
ランジスタのプロセスと同様にコンタク1〜ホールを形
成し、ソース・ドレイン部及びゲート部に電極配線1を
施してデバイスの最終構造を得る。
なお、以上実施例ではrlチャンネルMOS +〜ラン
ジスタを示したが、本発明の製造方法は明らかにnチャ
ンネルMOS hランシスタ特有のものではなく、一般
のMOS 1〜ランジスタに応用でき、従って、本発明
製造方法の原理を用いるこれら一般のMO51〜ランジ
スタの製造方法は当然すべて本発明に含まれる。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明のMOS +−ランシスタ製造方
法によれば、半導体基板上にケー1〜酸化膜及びその」
一にゲート電極膜をパターニングしたMOS トランジ
スタ製造工程途上において、ビームがソース側からチャ
ンネル側に入射するように傾けてチャンネル部と同じ型
の不純物をななめイオン注入により注入し、ソース近傍
チャンネル部にドレイン近傍チャンネル部より高濃度に
ドープされた領域を形成することによって、ソース近傍
チャンネル部高濃度領域を容易、且つ、確実に形成する
ことができる効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(d)は本発明のnチャンネルMOS 
トランジスタ製造方法の一実施例を示す一連の工程図、
第2図は本発明のMOS I−ランジスタ製造方法の特
長であるななめイオン注入法を用いてソース近傍チャン
ネル部高濃度領域を形成した概略図、第3図(a)〜(
d)はMOSトランジスタの従来の製造方法の典型的な
一実旅例の概略断面図である。 1・・電極配線膜    2・CVDシリコン酸化膜3
 素子分離領域   4 p形シリコン基板5・・ドレ
イン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体基板上にゲート酸化膜とその上にゲート電
    極膜をパターニングした後、ビームをソース側からチャ
    ンネル側に入射するように傾けてチャンネル部と同じ型
    の不純物をななめイオン注入によって注入し、ソース近
    傍チャンネル部にドレイン近傍チャンネル部より高濃度
    にドープされた領域を形成することを特徴とするMOS
    トランジスタの製造方法。
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