JPH02309647A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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Publication number
JPH02309647A
JPH02309647A JP1131028A JP13102889A JPH02309647A JP H02309647 A JPH02309647 A JP H02309647A JP 1131028 A JP1131028 A JP 1131028A JP 13102889 A JP13102889 A JP 13102889A JP H02309647 A JPH02309647 A JP H02309647A
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JP
Japan
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impurity diffusion
substrate
insulating film
layer
forming
Prior art date
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Pending
Application number
JP1131028A
Other languages
English (en)
Inventor
Shunichi Yamaki
八巻 俊一
Takeshi Matsutani
松谷 毅
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP1131028A priority Critical patent/JPH02309647A/ja
Publication of JPH02309647A publication Critical patent/JPH02309647A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/01Manufacture or treatment
    • H10D30/021Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET]
    • H10D30/027Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] of lateral single-gate IGFETs
    • H10D30/0275Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] of lateral single-gate IGFETs forming single crystalline semiconductor source or drain regions resulting in recessed gates, e.g. forming raised source or drain regions
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D64/00Electrodes of devices having potential barriers
    • H10D64/20Electrodes characterised by their shapes, relative sizes or dispositions 
    • H10D64/23Electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched, e.g. sources, drains, anodes or cathodes
    • H10D64/251Source or drain electrodes for field-effect devices
    • H10D64/258Source or drain electrodes for field-effect devices characterised by the relative positions of the source or drain electrodes with respect to the gate electrode
    • H10D64/259Source or drain electrodes being self-aligned with the gate electrode and having bottom surfaces higher than the interface between the channel and the gate dielectric

Landscapes

  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

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】 〔概要〕 ソース、ドレインとして低濃度及び高濃度の各不純物拡
散領域をもつS S D (5tacked 5our
cedratn)構造のトランジスタに関し、低濃度不
純物拡散領域、高濃度不純物拡散領域ともに浅く形成す
ることを目的とし、 基板にゲート電極とその両側にサイドウオール絶縁膜を
形成する工程と、勺イドウオール絶縁膜の両側の基板を
露出させてそこにソース電極、ドレイン電極を形成し、
そこに高濃度不純物拡散層形成のための高濃度不純物を
イオン「入する工程と、 サイドウオール絶縁膜を除去して基板を露出させてここ
にイオン注入を行なって低濃度不純物拡散層を形成する
r稈と、1ノイドウオール絶縁膜を除去した部分に再び
サイドウオール絶縁膜を形成してンース電極、ドレイン
電極内の不純物を基板に拡散させて高濃度不純物拡散層
を形成する工程とを含む。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ソース、ドレインとして低濃度及び高濃度の
各不純物拡散領域をもつSSD構造のトランジスタに関
する。
近年、LSIで用いられるトランジスタは微細化が要求
されてきており、今後その傾向はますます強くなるもの
と考えられる。このように微細化を行なうとホットエレ
クトロン効果によってトランジスタの開時性に変動をも
たらし、このためにホラトルりl−ロン効果を抑える必
要がある。そこで、ホットエレクトロンによる高電界を
緩和するための低濃度不純物拡散領域<n”)を13f
A度不純物拡散領14(no)と共にソース、ドレイン
の一部としてもつ(t D D (lightly d
oDedd「旧n)トランジスタが用いられるようにな
ってきた。
このLDDトランジスタの一種として、第3図に示す如
く、ゲート電極3の両側にりイドウオール絶縁117を
設けてその下側に低濃度不純物拡散N(n−)5.6を
形成し、一方、サイドウオール絶縁膜7の両側に選択1
ビタ4シャル層8〈ソース、ドレイン高上げ電極)を設
けてその下側に高濃度不純物拡散層(n”)9.10を
形成したSSD構造のトランジスタが知られている1゜
〔従来の技術〕 第4図は従来の製造方法の一例の[造[程図を示す。同
図(A)において、基板lに1. o c o 5(l
ocal oxidation of 5ilicon
)法によって酸化シリコンIII 2を形成し、多結晶
シリコンのゲート電極3を形成する(4は、ゲート電極
3形成時に形成される酸化シリコン膜)。次に、同図(
B)に示す如く、ヒ素(As’ )をイオン注入して低
濃度不純物拡散1!1(n−)5.6を形成し、続いて
同図(C)において、ゲート電極3の周囲にCVD沫で
酸化シリコンのサイドウオール絶縁膜7を形成する。そ
の後、サイドウオール絶縁膜7の周囲にある、n一層5
,6上の酸化シリコン膜2aを除去する。
次に、Lt板1をクリーニングするために前処理を行な
い、続いて同図(D)に示す如く、n一層5.6が露出
している部分に選択エピタキシャル層8を成良し、その
後、選択1ピタ4シャル層8の中にヒ素(AS” )を
イオン注入する(n″層形成のための不純物)。しかる
後、同図(F)に承り如く熱処理によって選択1ピタ1
シャル層8内の不純物を基板1中に拡散して高濃度不純
物拡散層(n’ )9.10を形成する9、その後、層
間絶縁膜11を形成し、アルミニウム配線12゜13を
形成する。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の方法は、n一層5.6を形成した後、選択1ビタ
tシャル層8を熱処理によって形成し、続いて選択1ビ
タ一1シヤル層8内の不純物を前処理によって基板1内
に拡散させてn′層9,10を形成する。即ち、n”1
115.6を形成した後、熱処理を2度ら施すため、n
+層9,10を浅く形成できたとしてもn−15,6が
深く拡散してしまい、又、第4図(E)に示すように実
効チャネル長2′が小さくなってしまい、このために、
このSSD構造の特長であるショートチャネル効果の抑
υ1に対して余り効果がなくなってしまう問題点があっ
た。
本発明は低a111F不純物拡散領域、高濃度不純物拡
散fri域ともに浅く形成できる半導体装置の製造方法
を提供することを目的とする。。
〔課題を解決するためのf段〕
上記問題点は、基板にゲート電極とその両側にサイドウ
オール絶縁膜を形成する工程と、サイドウオール絶縁膜
の両側の基板を露出させてそこにソース電極、ドレイン
電極を形成し、そこに^濃度不純物拡散層形成のための
^濃度不純物をイオン注入する工程と、勺イドウA−ル
絶縁膜を除去して基板を露出させてここにイオン注入を
行なって低ll1度不純物拡散層を形成する工程と、勺
イドウA−ル絶縁膜を除去した部分に再びサイドウオー
ル絶縁膜を形成して上記ソース電極、ドレイン電極内の
不純物を基板に拡散さけて高濃度不純物拡散層を形成す
るr程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造り法
によって解決される。
〔作用〕
本発明では、n一層5,6形成前に熱処理にてソース、
ドレイン高上げ電極8を形成し、その後にn一層5.6
をイオン注入で形成する1、シかる後、嵩上げ電極8か
ら前処理によって不純物拡散させてn′層9,10を形
成する。このように、n一層5,6形成後の前処理は1
度のみであるので、n一層5.6を浅く確保でき、浅い
接合のn一層5.6、n+層9.1oを形成でき、実効
チャネル長を十分に確保でき、シ」−トシャネル効果の
抑制を十分実現できる。
〔実施例〕
第1図は本発明のrIJ造方法の第1実施例の製造工程
図を示す。同図(A)において、基板1にLocos法
によって酸化シリコンWI2を形成した後、多結晶シリ
」ンのゲート電極3を形成し、次に、同図(8)に示す
如く、ゲート電極3の周囲にCVD法で酸化シリコンの
サンドウオール絶縁膜7を形成する。その後、サイドウ
オール絶縁膜7の周囲にある、基板1上の酸化シリコン
膜2aを除去し、基板1をクリーニングするために90
0℃以上で前処理を行ない、続いてこの除去した部分に
同図(C)に示す如く、選択エピタキシャル層8を95
0℃で成長し、その後、選択1ビタ4シャル層8の中に
ヒ県(AS” )(又はリン(Pl)でbよい)をイオ
ン注入する(n’層形成のための不純物)。
次に、サイドウオール絶縁膜7をTツヂング除人して同
図(D)に示す如くとし、その後、ヒ素<As” )を
イオン注入してn一層5.6を形成する。続いて、同図
(E)に示す如く、全面にCVD法によって酸化シリコ
ン膜15を成長しくこのとき再びサイドウオール絶縁膜
15aが形成される)、その後、熱処理を行なって同図
(1:)に示すように7t1沢1ビタ1°シャル層8内
の不純物を1#11中に拡散して[1′層9.10を形
成する、。
その後、酸化シリコン膜15に]ンタクトホールを設け
、アルミニウム配線層12.13を形成する。
このように、本発明では、n一層5,6形成後の熱処理
は同図(E)の状態において1度行なうだけ(n′″%
9.10を形成するため)であるので、n一層形成膜に
2度熱処理を行なう従来例に比してn一層5.6より浅
く確保でき、実効チャネル艮2が小さくなってしまう虞
がなく、ショートチレネル効果の抑制を十分実現できる
1゜第2図は本発明の第2実施例の製造工程図を示す。
同図<A)に示す如く、第1図(A)の状態において全
面に窒化シリコン膜20を形成し、次に、第2図(B)
に承り如く、ゲート電極3の周囲にCVO法で酸化シリ
コンのりイドウオール絶縁膜21を形成する。その後、
サイドウオール絶縁膜21の周囲にある、基板1上の酸
化シリコン1112a、窒化シリコン膜20aを除去し
、前処理を行ない、続いて、この除去した部分に同図(
C)に示す如く、選択エビタ4シャル層8を成長し、そ
の後、選択Tピッ1:シヤル層8の中にヒ木(AS” 
)をイオン注入する(n+層形成のための不純物)。
次に、サイドウオール絶縁g121.及び、サイドウオ
ール絶縁l!21の下りにある窒化シリコン膜20b、
l化シリコンIt!12bをエツチング除去して同図(
D)に示す如くとし、その侵、ヒ素(As+)をイオン
注入してn一層5.6を形成する。続いて、同図(E)
に示ず如く、選択エピタキシャル層8を熱酸化退庁し、
絶縁膜22を形成する。このとき、サイドウオール絶縁
膜22aが形成されると同時に、n+層9,10が形成
される。なお、ゲート電極3の周囲には窒化シリコンn
tJ 20が形成されているため、熱酸化退庁を行なっ
てもゲート電極3が酸化されずに済む。次に、層間絶縁
膜23を設け、ここにコンタクトホールを設け、アルミ
ニウム配線ff112.13を形成する。この他の構造
及び効果は第1実論例のものと夫々同じである。
〔発明の効果〕
以上説明した如く、本発明によれば、低濃度不純物拡散
層形成後の前処理tよ1度だけであるので、低濃度不純
物拡散層が深く拡散してしまうことはなく、浅い位置に
確保でき、実効チャネル長も十分に確保でき、ショート
ヂャネル効果の抑制を十分実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例の製造工程図、第2図は本
発明の第2実施例の製造、[程図、第3図は一般のSS
D構造1〜ランジスタの断面図、 第4図は従来の一例の製造r程図である1゜図において
、 1は基板、 3はゲート電極、 5.6は低濃度不純物拡散層(n” )、7.15a、
21.22aはサイドウオール絶縁膜、 8は選択エビタrシャル層、 9.10は高濃度不純物拡散層(no)、20は窒化シ
リコン膜 を丞す。 特許出願人 富 士 通 株式会社 238一 本発明0葛7大徒例I)製ユエオヱ図 第1 図 X発8月の地2宍l芭41りの製fi(軽図第21i!
!! 一般のSSD構たトフンジスフの断面肥土I 3 図 従来の一例の裟芭工柱囚 第4図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ソース、ドレインとして基板(1)に高濃度不純
    物拡散層及び低濃度不純物拡散層の濃度の異なる拡散層
    を設けた構造の半導体装置において、 上記基板(1)にゲート電極(3)、及び該ゲート電極
    (3)の両側にサイドウォール絶縁膜(7、21)を形
    成する第1の工程と、 該サイドウォール絶縁膜(7、21)の両側の基板(1
    )を露出させてそこにソース電極、ドレイン電極(8)
    を形成し、そこに高濃度不純物拡散前(9、10)形成
    のための高濃度不純物をイオン注入する第2の工程と、 上記サイドウォール絶縁膜(7、21)を除去して基板
    (1)を露出させてここにイオン注入を行なって低濃度
    不純物拡散層(5、6)を形成する第3の工程と、 上記サイドウォール絶縁膜(7、21)を除去した部分
    に再びサイドウォール絶縁膜 (15a、22a)を形成して上記ソース電極、ドレイ
    ン電極(8)内の不純物を基板(1)に拡散させて上記
    高濃度不純物拡散層(9、10)を形成する第4の工程
    とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. (2)該第1の工程は、基板(1)上にゲート電極(3
    )を形成した後全面に窒化膜(20)を形成し、その後
    該ゲート電極(3)の両側にサイドウォール絶縁膜(2
    1)を形成し、 該第4の工程は、該ソース電極、ドレイン電極(8)を
    熱酸化することにより、該第3の工程で除去したサイド
    ウォール絶縁膜(21)の部分に再びサイドウォール絶
    縁膜(22a)を形成すると同時に該高濃度不純物拡散
    層(9、10)を形成することを特徴とする請求項1記
    載の半導体装置の製造方法。
JP1131028A 1989-05-24 1989-05-24 半導体装置の製造方法 Pending JPH02309647A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07263678A (ja) * 1994-03-18 1995-10-13 Nec Corp 半導体装置およびその製造方法
US5506161A (en) * 1994-10-24 1996-04-09 Motorola, Inc. Method of manufacturing graded channels underneath the gate electrode extensions
JPH09172173A (ja) * 1995-12-21 1997-06-30 Nec Corp 半導体装置及びその製造方法
JPH09181197A (ja) * 1995-12-07 1997-07-11 Lg Semicon Co Ltd Cmosアナログ半導体装置及びその製造方法

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