JPH0341773A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JPH0341773A
JPH0341773A JP1177403A JP17740389A JPH0341773A JP H0341773 A JPH0341773 A JP H0341773A JP 1177403 A JP1177403 A JP 1177403A JP 17740389 A JP17740389 A JP 17740389A JP H0341773 A JPH0341773 A JP H0341773A
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gate electrode
concentration impurity
impurity region
low concentration
region
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  • 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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置、特にL D D (light
lydoped drain)構造のMOSトランジス
タとその製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to semiconductor devices, particularly LDD (light
The present invention relates to a MOS transistor with a lydoped drain structure and a method of manufacturing the same.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、LDD構造のMOSトランジスタにおいて、
ゲート電極を第1ゲート電極とその側壁に一体形成した
第2のゲート電極とで形成し、ドレイン側の第2ゲート
電極下にのみ低濃度不純物領域を形成すると共に、第2
ゲート電極と自己整合的に高濃度不純物領域を形成して
構成することにより、ソース側を低抵抗化してトランジ
スタの電流駆動能力の向上を図り、且つドレイン側の低
濃度不純物領域表面のキャリア濃度を第2ゲート電極で
制御して初期劣化を改善するようにしたものである。
The present invention provides a MOS transistor having an LDD structure.
The gate electrode is formed of a first gate electrode and a second gate electrode integrally formed on the side wall of the first gate electrode, and a low concentration impurity region is formed only under the second gate electrode on the drain side.
By forming a high concentration impurity region in self-alignment with the gate electrode, it is possible to lower the resistance on the source side and improve the current driving ability of the transistor, and to reduce the carrier concentration on the surface of the low concentration impurity region on the drain side. Initial deterioration is improved by controlling with the second gate electrode.

本発明は、MOSトランジスタの製法において、半導体
基体上の第1ゲート電極をまたいでソース側を覆うマス
ク層を介してドレイン側に低濃度不純物領域を形成し、
次に第1ゲート電極側壁に第2ゲート電極を一体形成し
て第1及び第2ゲート電極をマスクに高濃度不純物を導
入して高濃度不純物領域を形成することによって、電流
駆動能力が高く且つ初期劣化の少ないLDD構造のMO
Sトランジスタを容易に製造できるようにしたものであ
る。
The present invention provides a method for manufacturing a MOS transistor, in which a low concentration impurity region is formed on the drain side through a mask layer that straddles a first gate electrode on a semiconductor substrate and covers the source side.
Next, a second gate electrode is integrally formed on the side wall of the first gate electrode, and high concentration impurities are introduced using the first and second gate electrodes as masks to form a high concentration impurity region, thereby achieving high current drive capability and MO with LDD structure with little initial deterioration
This makes it possible to easily manufacture an S transistor.

また、上記製法において、低濃度不純物領域と高濃度不
純物領域を第1導電形不純物により形成し、低濃度不純
物領域形成時に用いるマスク層により第2導電形チャネ
ルMOSトランジスタ形戒領域をマスクすることによっ
て、マスク枚数を増すことなく、上記LDD構造を有す
るC−MOSトランジスタを製造できるようにしたもの
である。
Further, in the above manufacturing method, the low concentration impurity region and the high concentration impurity region are formed with impurities of the first conductivity type, and the second conductivity type channel MOS transistor type region is masked with a mask layer used when forming the low concentration impurity region. , it is possible to manufacture a C-MOS transistor having the above-mentioned LDD structure without increasing the number of masks.

本発明は、LDD構造のMOSトランジスタにおいて、
半導体基体の段差部側壁にゲート電極を形成し、段差部
上段と下段にゲート電極と自己整合的に高濃度不純’!
!73 ?J域を形成すると共に、上段の高濃度不純物
領域下に低濃度不純物領域を形成して構成することによ
り、上述と同様にトランジスタの電流駆動能力の向上を
図り、且つ初期劣化を改善するようにしたものである。
The present invention provides a MOS transistor having an LDD structure.
A gate electrode is formed on the side wall of the stepped portion of the semiconductor substrate, and high concentration impurity is applied in self-alignment with the gate electrode on the upper and lower steps of the stepped portion!
! 73? By forming the J region and forming a low concentration impurity region under the upper high concentration impurity region, it is possible to improve the current driving ability of the transistor as described above and to improve initial deterioration. This is what I did.

本発明は、LDD構造のMOSトランジスタにおいて、
半導体基体の段差部側壁にゲート電極を形成し、段差部
上段に高濃度不純物領域を形成し、段差部下段にゲート
電極と自己整合的に低濃度不純物領域を形成すると共に
ゲート電極の側壁に形成した層と自己整合的に高濃度不
純物領域を形成して構成することにより、ソース側を低
抵抗化してトランジスタの電流駆動能力を向上するよう
にしたものである。
The present invention provides a MOS transistor having an LDD structure.
A gate electrode is formed on the side wall of the step portion of the semiconductor substrate, a high concentration impurity region is formed on the upper step of the step portion, a low concentration impurity region is formed in self-alignment with the gate electrode under the step portion, and a low concentration impurity region is formed on the side wall of the gate electrode. By forming a high concentration impurity region in self-alignment with the layer, the resistance on the source side is lowered and the current driving ability of the transistor is improved.

本発明は、LDD構造のMOSトランジスタにおいて、
半導体基体の段差部側壁にL字状のゲート電極を形成し
、段差部上段と段差部下段にゲート電極と自己整合的に
高濃度不純物領域を形成し、ゲート電極の段差部側壁に
密接する辺と自己整合的に段差部下段に低濃度不純物領
域を形成して構成することにより、上述と同様にトラン
ジスタの電流駆動能力の向上を図り、且つ初期劣化を改
善するようにしたものである。
The present invention provides a MOS transistor having an LDD structure.
An L-shaped gate electrode is formed on the side wall of the stepped portion of the semiconductor substrate, and high concentration impurity regions are formed in self-alignment with the gate electrode at the upper and lower portions of the stepped portion, and the sides of the gate electrode that are in close contact with the side walls of the stepped portion are formed. By forming a low concentration impurity region under the step in a self-aligned manner with the step, the current driving ability of the transistor is improved in the same way as described above, and initial deterioration is improved.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

MOSトランジスタにおいては、チャネル長の微細化に
伴い引き起されるホットキャリアによるトランジスタ特
性の劣化(即ちしきい値電圧の経時変化や相互コンダク
タンスの劣化等)を防止するためLDD構造が一般に用
いられている。
In MOS transistors, an LDD structure is generally used to prevent deterioration of transistor characteristics (i.e., changes in threshold voltage over time, deterioration of mutual conductance, etc.) due to hot carriers caused by miniaturization of channel length. There is.

従来のLDD構造のMOSトランジスタは、第6図に示
すように第1導電形の半導体基体例えばp形のシリコン
基体(1)上にゲート絶縁膜(2)を介してゲート電極
(3)を形威し、このゲート電極(3)をマスクに第2
導電形即ちn形の低濃度不純物領域(4a)及び(5a
)を形威し、次いでゲート電極(3)の側壁にSiO2
等の絶縁性側壁部(6)を形成してこれをマスクにn形
の高濃度領域(4b)及び(5b)を形成して夫々ソー
ス領域(4)及びドレイン領域(5)を形成して構成さ
れる。(7)は選択酸化(LOGO3)による素子分離
領域である。
As shown in FIG. 6, a conventional MOS transistor with an LDD structure has a gate electrode (3) formed on a semiconductor substrate of a first conductivity type, such as a p-type silicon substrate (1), with a gate insulating film (2) interposed therebetween. Then, using this gate electrode (3) as a mask, a second
Low concentration impurity regions (4a) and (5a) of conductivity type, that is, n-type.
) and then SiO2 on the side walls of the gate electrode (3).
An insulating sidewall part (6) is formed, and using this as a mask, n-type high concentration regions (4b) and (5b) are formed to form a source region (4) and a drain region (5), respectively. configured. (7) is an element isolation region formed by selective oxidation (LOGO3).

なお、チャネル長の短かいMOSトランジスタの製法と
して第7図に示すように、p形シリコン基板(15)に
段差部を形威し、ゲート絶縁膜(16)を介して段差部
側壁にゲート電極となる多結晶シリコン膜(9)を選択
的に形成しく同図A及びB)、この多結晶シリコン膜即
ちゲート電極(9)をマスクに第2導電形不純物をイオ
ン注入して段差部上段と段差部下段に夫々ソース、ドレ
インとなるn″層(10)及び(l()を形成しく同図
C)、しかる後、絶縁膜(12)及び取り出し電極(1
3)及び(14)を形成するようにした(同図D)製法
が知られている(特公昭61−60589号公報参照)
As shown in FIG. 7, as a manufacturing method for a MOS transistor with a short channel length, a stepped portion is formed on a p-type silicon substrate (15), and a gate electrode is formed on the side wall of the stepped portion via a gate insulating film (16). A polycrystalline silicon film (9) is selectively formed as shown in FIGS. A and B), and second conductivity type impurities are ion-implanted using this polycrystalline silicon film, that is, the gate electrode (9) as a mask, to form the upper step portion. N'' layers (10) and (l()) which will become the source and drain, respectively, are formed below the step (FIG. C), and then an insulating film (12) and an extraction electrode (1) are formed.
3) and (14) are known (see figure D) (see Japanese Patent Publication No. 61-60589).
.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上述した従来のL D D構造のMO3I−ランジスタ
(第6図参照)は、ソース領域(4)及びドレイン領域
(5)に夫々低濃度不純物領域(4a)及び(5a)が
設けられている。ドレイン領域(5)側の低濃度不純物
領域(5a)は電界強度を弱くしてホットキャリアの発
生を抑えるために必要であるが、ソース領域(4)側の
低濃度不純物領域(4a)は不要である。従来はこのソ
ース領域(4)側の低濃度不純物領域(4a)により、
ソース抵抗が高くなり、LDD構造のMOSトランジス
タの電流駆動能力が低下していた。
In the above-mentioned conventional MO3I-transistor having the LDD structure (see FIG. 6), low concentration impurity regions (4a) and (5a) are provided in the source region (4) and drain region (5), respectively. The low concentration impurity region (5a) on the drain region (5) side is necessary to weaken the electric field strength and suppress the generation of hot carriers, but the low concentration impurity region (4a) on the source region (4) side is unnecessary. It is. Conventionally, this low concentration impurity region (4a) on the side of the source region (4)
The source resistance increased, and the current driving ability of the MOS transistor with the LDD structure decreased.

また、ドレイン領域(5)の低濃度不純物領域(5a)
上の絶縁膜(2)(6)中に注入されたホットキャリア
により、低濃度不純物領域(5a)表面のキャリア濃度
が低下して初期劣化(初期Δgm/gmoの値)が大き
くなるという不都合があった。
In addition, the low concentration impurity region (5a) of the drain region (5)
Hot carriers injected into the upper insulating films (2) and (6) reduce the carrier concentration on the surface of the low-concentration impurity region (5a), resulting in an increase in initial deterioration (value of initial Δgm/gmo). there were.

本発明は、上述の点に鑑み、電流駆動能力を向上し、ま
た初期劣化を改善できるようにした半導体装置即ちLD
D構造のMOSトランジスタ及びその製造方法を提供す
るものである。
In view of the above-mentioned points, the present invention is directed to a semiconductor device, that is, an LD, which improves current drive capability and can improve initial deterioration.
The present invention provides a D-structure MOS transistor and a method for manufacturing the same.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明の半導体装置(36)は、半導体基体(21)上
にゲート絶縁膜(24)を介して第1のゲート電極(2
6A)と第1のゲート電極(26A)側壁に一体形成し
た第2のゲート電極(26B) とからなるゲート電極
(26)を形威し、ドレイン側の第2の電極(26B)
下の半導体基体(21)にのみ低濃度不純物領域(32
a)を形成し、第2のゲート電極(26B)と自己整合
的にソース及びドレインとなる高濃度不純物領域(31
)及び(32b)を形威して構成する。
The semiconductor device (36) of the present invention includes a first gate electrode (2) on a semiconductor substrate (21) via a gate insulating film (24).
6A) and a second gate electrode (26B) integrally formed on the side wall of the first gate electrode (26A), and the second electrode (26B) on the drain side.
A low concentration impurity region (32) is formed only in the lower semiconductor substrate (21).
a), and a high concentration impurity region (31
) and (32b).

また、本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基体(
21)上に形成した第1のゲート電極(26A)をまた
いでソース側を覆いドレイン側に開口部(27)を有す
るマスク層(28)を形成する工程と、ドレイン側に低
濃度不純物領域(32a)を形成する工程と、第1のゲ
ート電極(26A)の側壁に第2のゲート電極(268
)を一体形成する工程と、第1のゲート電極(26A)
と第2のゲート電極(26B)をマスクにして高濃度不
純物を導入してソース及びドレインとなる高濃度不純物
領域(31)及び(32b)を形成する工程を有するも
のである。
Further, the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention includes a semiconductor substrate (
21) Forming a mask layer (28) covering the source side and having an opening (27) on the drain side over the first gate electrode (26A) formed above, and forming a low concentration impurity region (28) on the drain side. 32a) and forming a second gate electrode (268A) on the side wall of the first gate electrode (26A).
) and the step of integrally forming the first gate electrode (26A).
The second gate electrode (26B) is used as a mask to introduce high-concentration impurities to form high-concentration impurity regions (31) and (32b) that will become the source and drain.

さらに、上記製法において、低濃度不純物領域(32a
)と高濃度不純物領域(32b)を第1導電形の不純物
により形威し、低濃度不純物領域(32a)の形成時に
用いるマスク層(28)により第2導電形チャネルのM
OSトランジスタ形成領域〈43)をマスクするように
してもよい。
Furthermore, in the above manufacturing method, the low concentration impurity region (32a
) and the high concentration impurity region (32b) are formed with impurities of the first conductivity type, and the M of the channel of the second conductivity type is formed by the mask layer (28) used when forming the low concentration impurity region (32a).
The OS transistor formation region (43) may be masked.

本発明の他の半導体装置(51)は、半導体基体(21
)に形威した段差部(4日)の側壁(4,8C)にゲー
ト絶縁膜(24)を介してゲート電極(49G)を形成
し、段差部上段(48A)と下段(48B)にゲート電
極(49G)と自己整合的にドレイン及びソースとなる
高濃度不純物領域(32b)及び(31b)を形威し、
少なくとも上段(48A)の高濃度不純物領域(32b
)下に低濃度不純物領域(32a)を形威して構成する
Another semiconductor device (51) of the present invention includes a semiconductor substrate (21).
) A gate electrode (49G) is formed on the side wall (4, 8C) of the stepped portion (4th day) through a gate insulating film (24), and gate electrodes are formed on the upper (48A) and lower (48B) of the stepped portion. Forming high concentration impurity regions (32b) and (31b) which become drains and sources in self-alignment with the electrode (49G),
At least the upper stage (48A) high concentration impurity region (32b
) is formed by forming a low concentration impurity region (32a) underneath.

本発明の他の半導体装置(54)は、半導体基体(21
)に形威した段差部側壁(48C)にゲート絶縁膜(2
4)を介してゲート電極(49G)を形威し、この段差
部上段(48^)にソースとなる高濃度不純物領域(3
1)を形威し、段差部下段(48B)にゲート電極(4
9G)と自己整合的に低濃度不純物領域(32a)を形
成すると共にゲート電極(49G)の側壁に形成した層
(53)と自己整合的にドレインとなる高濃度不純物領
域(32b)を形成して構成する。
Another semiconductor device (54) of the present invention includes a semiconductor substrate (21
) is formed on the side wall (48C) of the step part with a gate insulating film (2
A gate electrode (49G) is formed through the gate electrode (49G), and a high concentration impurity region (3
1), and a gate electrode (4
A low concentration impurity region (32a) is formed in self-alignment with the layer (53) formed on the side wall of the gate electrode (49G), and a high concentration impurity region (32b) which becomes a drain is formed in self-alignment with the layer (53) formed on the side wall of the gate electrode (49G). Configure.

本発明の他の半導体装置(57〉は、半導体基体(21
)に形成した段差部側壁(48C)にゲート絶縁膜(2
4)を介してL字状のゲート電極(49G)を形成し、
段差部上段(48A)と段差部下段(48B)にゲート
電極(49G) と自己整合的にソース及びドレインと
なる高濃度不純物領域(31)及び(32b)を形成し
、ゲート電極(49G)の段差部側壁に密接する辺(4
9a)と自己整合的に段差部下段(48B)に低濃度不
純物領域(32a)を形成して構成する。
Another semiconductor device (57) of the present invention includes a semiconductor substrate (21).
) A gate insulating film (2
4) Form an L-shaped gate electrode (49G) through the
High concentration impurity regions (31) and (32b) which will become the source and drain are formed in the upper step (48A) and the lower step (48B) of the gate electrode (49G) in self-alignment with the gate electrode (49G). The side that is in close contact with the side wall of the step part (4
A low concentration impurity region (32a) is formed at the lower step (48B) of the step in a self-aligned manner with 9a).

〔作用〕[Effect]

第1の発明の半導体装W(36)においては、ドレイン
(32)側のみに低濃度不純物領域(32a)が形成さ
れ、ソース(31)側には低濃度不純物領域を有しない
ので、ソース(31)側の抵抗が低減され、トランジス
タ電流駆動能力が高くなる。またドレイン(32)側の
低濃度不純物領域(32a)上に第1のゲート電極(2
6八)と一体の第2のゲート電極(26B)が形成され
ているので、このゲート電極(26)によって低濃度不
純物領域(32a)表面のキャリア濃度を制御すること
ができ、初期劣化が小さくなる。
In the semiconductor device W (36) of the first invention, the low concentration impurity region (32a) is formed only on the drain (32) side and there is no low concentration impurity region on the source (31) side. 31) side resistance is reduced, and the transistor current driving ability is increased. Further, a first gate electrode (2) is formed on the low concentration impurity region (32a) on the drain (32) side.
Since the second gate electrode (26B) is formed integrally with the second gate electrode (26B), the carrier concentration on the surface of the low concentration impurity region (32a) can be controlled by this gate electrode (26), and initial deterioration is small. Become.

また、第2の発明の製法においては、第1のゲート電極
(26A)の一部に跨ってソース側を覆うマスク層(2
8)を形成して低濃度不純物を導入して低濃度不純物領
域(32a)を形成し、次に第1のゲート電極(26A
)の側壁に第2のゲート電極(26B)を形成して第1
及び第2のゲート電極(26A)及び(26B)をマス
クに高濃度不純物を導入してソース及びドレインとなる
高濃度不純物領域(31)/lび(32b)を形成する
ので、ソース(31)側には低濃度不純物領域は形成さ
れず、ドレイン(32)側にのみ低濃度不純物領域(3
2a)が形成されると共に、ドレイン側の低濃度不純物
領域(32a)上にゲーl〜電極(26)が形成され、
上記半導体装置(36)を容易に製造することができる
Further, in the manufacturing method of the second invention, a mask layer (26A) covering a part of the first gate electrode (26A) and covering the source side is used.
8) and introduce a low concentration impurity to form a low concentration impurity region (32a), and then form a first gate electrode (26A).
) is formed on the side wall of the first gate electrode (26B).
High concentration impurities are introduced using the second gate electrodes (26A) and (26B) as masks to form high concentration impurity regions (31)/l and (32b) that will become the source and drain. No low concentration impurity region is formed on the side, and a low concentration impurity region (32) is formed only on the drain (32) side.
2a) is formed, and a gate electrode (26) is formed on the low concentration impurity region (32a) on the drain side.
The semiconductor device (36) can be easily manufactured.

さらに、第3の発明の製法によれば、低濃度不純物領域
(32a)と高濃度不純物領域(31) 、 (32b
)を第1導電形の不純物により形成し、低濃度不純物領
域(32a)の形成時に用いるマスク層(28)で第2
導電形チャネルのMO3I−ランジスタ形成領域(43
)をマスクするので、マスク枚数を増すことなく第1の
発明に係る構成を有するC−MOS トランジスタ(相
補型MO3トランジスタ)を容易に形成することができ
る。
Furthermore, according to the manufacturing method of the third invention, the low concentration impurity region (32a) and the high concentration impurity region (31), (32b
) is formed with impurities of the first conductivity type, and the second conductivity type is formed using the mask layer (28) used when forming the low concentration impurity region (32a).
MO3I-transistor formation region (43
), it is possible to easily form a C-MOS transistor (complementary MO3 transistor) having the structure according to the first invention without increasing the number of masks.

第4の発明の半導体装置(51)においては、半導(3
2〉が形成され、下段(48B)にソース(31)が形
成される。そして、段差部下段のソース(31)では実
質的にチャネル領域(50)に接する低濃度不純物領域
が形成されず、段差部上段のドレイン〈32)にのみチ
ャネル領域に接する低濃度不純物領域(32a)が形成
されるので、トランジスタの電流駆動能力が高くなる。
In the semiconductor device (51) of the fourth invention, the semiconductor device (3
2> is formed, and a source (31) is formed in the lower stage (48B). In the source (31) at the bottom of the step, no low concentration impurity region in contact with the channel region (50) is substantially formed, and only in the drain (32) at the top of the step, the low concentration impurity region (32a) in contact with the channel region is not formed. ) is formed, so the current driving ability of the transistor is increased.

また、ドレイン(32)の低濃度不純物領域(32a)
が臨む段差部側壁にゲート絶縁膜(24)を介してゲー
ト電極(49G)が形成されているので、低濃度不純物
領域(32a)表面のキャリア濃度をゲート電極(49
G)によって制御することができ、初期劣化が小さくな
る。また段差部の上段にドレイン(32)を形成し、下
段にソース(31)を形成するので、ドレイン(32)
からソース(31)側へ空乏層が延びにくく、従ってバ
ンチスルーが発生しにくい。
Also, the low concentration impurity region (32a) of the drain (32)
Since the gate electrode (49G) is formed on the side wall of the stepped portion facing the gate insulating film (24), the carrier concentration on the surface of the low concentration impurity region (32a) can be adjusted to
G), and the initial deterioration is reduced. In addition, since the drain (32) is formed at the upper level of the stepped portion and the source (31) is formed at the lower level, the drain (32)
The depletion layer is difficult to extend from the source (31) side to the source (31) side, and bunch-through is therefore difficult to occur.

第5の発明の半導体装置(54)においては、半導体基
体(21)の段差部側壁(48C)に形成したゲート電
極(49G)と自己整合的に段差部上段(48A)にソ
ース(31)が形成され、段差部下段(48B)にドレ
イン(32)が形成される。そして、ソース(31)側
は低濃度不純物領域はなく、ドレイン(32)側のみに
低濃度不純物領域(32a)を有するので、トランジス
タの電流駆動能力を高くすることができる。
In the semiconductor device (54) of the fifth invention, the source (31) is provided at the upper step (48A) of the step in self-alignment with the gate electrode (49G) formed on the side wall (48C) of the step of the semiconductor substrate (21). A drain (32) is formed at the lower step (48B) of the step. Further, since there is no low concentration impurity region on the source (31) side, and there is a low concentration impurity region (32a) only on the drain (32) side, the current driving ability of the transistor can be increased.

第6の発明の半導体装置(57)においては、半導体基
体(21)の段差部側壁(48C)に形成したL字状の
ゲート電極(49G)と自己整合的に段差部上段(48
A)にソース(31)が形成され、段差部下段(48B
)にドレイン(32)が形成される。そして、段差部下
段のドレイン(32)側のみにL字状のゲート電極(4
9G)の厚み差を利用して低濃度不純物領域(32a)
が形成され、上段のソース(31)側には低濃度不純′
Jf!A領域が形成されないので、トランジスタの電流
駆動能力を高めることができる。また、ドレイン(32
)の低濃度不純物領域(32a)上にはゲート絶縁膜(
24)を介してゲート電極(49G)が存在するので、
低濃度不純物領域(32a)表面のキャリア濃度を制御
することができ、初期劣化が小さくなる。
In the semiconductor device (57) of the sixth aspect of the invention, the upper step (48
A source (31) is formed in the lower part of the step (48B).
) is formed with a drain (32). Then, an L-shaped gate electrode (4
Low concentration impurity region (32a) using the thickness difference of 9G)
is formed, and a low concentration impurity' is formed on the upper source (31) side.
Jf! Since the A region is not formed, the current driving ability of the transistor can be improved. In addition, the drain (32
) on the low concentration impurity region (32a) is a gate insulating film (
Since the gate electrode (49G) exists through 24),
The carrier concentration on the surface of the low concentration impurity region (32a) can be controlled, and initial deterioration can be reduced.

〔実施例] 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。〔Example] Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明に係るLDD構造のMOSトランジスタ
の一例を示す。本例においては、先ず、第1図Aに示す
ように第■導電形の半導体基体、例えばP形のシリコン
基体(21)の主面に選択酸化(LOCO5)による素
子分離領域(Sing) (22)を形成し、その素子
形成領域(23)の主面に例えば5i02等によるゲー
ト絶縁膜(24)を形成する。そして、ゲート絶縁膜(
24)上に上面にSi0g膜(25)を積層した例えば
多結晶シリコンよりなる第1のゲート電極(26A)を
形成する。
FIG. 1 shows an example of an LDD structure MOS transistor according to the present invention. In this example, first, as shown in FIG. 1A, an element isolation region (Sing) (22) is formed by selective oxidation (LOCO5) on the main surface of a semiconductor substrate of conductivity type (2), for example, a P-type silicon substrate (21). ) is formed, and a gate insulating film (24) made of, for example, 5i02 is formed on the main surface of the element forming region (23). Then, the gate insulating film (
24) A first gate electrode (26A) made of polycrystalline silicon, for example, with a Si0g film (25) laminated on its upper surface is formed thereon.

次に、第1図Bに示すように第1のゲート電極(26A
)の一部を跨ぐようにソース領域を形成すべき領域側を
覆い且つドレイン領域を形成すべき領域に開口部(27
)を有するフォトレジストマスク(28)を形成する。
Next, as shown in FIG. 1B, the first gate electrode (26A
), covering the region where the source region is to be formed and the opening (27
) A photoresist mask (28) is formed.

このフォトレジストマスク(28)を介して低濃度の第
2導電形不純物即ちn形不純物(29〉をイオン注入す
る。 次に、全面に多結晶シリコン膜を形成した後、R
TE (反応性イオンエツチング)により第1図Cに示
すように第1のゲート電極(26^)の側壁に多結晶シ
リコン膜からなる側壁部(26B)を形成する。この側
壁部(26B)は第1のゲート電極(26A)と一体と
なって同電位が与えられる第2のゲート電極となるもの
である。
A low concentration second conductivity type impurity, that is, an n-type impurity (29) is ion-implanted through this photoresist mask (28).Next, after forming a polycrystalline silicon film on the entire surface, R
By TE (reactive ion etching), a sidewall portion (26B) made of a polycrystalline silicon film is formed on the sidewall of the first gate electrode (26^) as shown in FIG. 1C. This side wall portion (26B) is integrated with the first gate electrode (26A) and becomes a second gate electrode to which the same potential is applied.

これら第1及び第2のゲート電極(26A)及び(26
B)によりゲート電極(26)が構成される。そして、
この第1のゲート電極(26A)と第2のゲート電極(
26B)をマスクにしてソース領域及びドレイン領域を
形成するための高濃度のn形不純物(30)をイオン注
入する。
These first and second gate electrodes (26A) and (26A)
B) constitutes the gate electrode (26). and,
This first gate electrode (26A) and the second gate electrode (
Using 26B) as a mask, high concentration n-type impurities (30) are ion-implanted to form source and drain regions.

次に、活性化のためのアニール処理を行って高濃度不純
物領域からなるn形のソース領域(31)と、低濃度不
純物領域(32a)及び高濃度不純物領域(32b)か
らなるn形のドレイン領域(32)を形成する(第1図
り参照)。
Next, an annealing treatment for activation is performed to form an n-type source region (31) consisting of a high concentration impurity region, and an n-type drain consisting of a low concentration impurity region (32a) and a high concentration impurity region (32b). A region (32) is formed (see first diagram).

次に、眉間絶縁膜(33)を被着形成し、ソース及びド
レインのコンタクトホールを形成し、リフロー処理を行
った後、ソース領域(31)及びドレイン領域(32)
にオーミックコンタクトするMによるソース電極(34
)及びドレイン電極(35〉を形成する。
Next, a glabellar insulating film (33) is deposited, source and drain contact holes are formed, and after a reflow process, the source region (31) and drain region (32) are formed.
The source electrode (34
) and a drain electrode (35>) are formed.

このようにして第1図りに示す目的のLDD構造のMO
Sトランジスタ(36)を得る。
In this way, the MO of the target LDD structure shown in the first diagram is
Obtain an S transistor (36).

かかる構成によるLDD構造のMOSトランジスタ(3
6)によれば、ドレイン領域(32)側にのみ低濃度不
純物領域(32a)が形成され、ソース領域(31)側
には低濃度不純物領域が形成されないので、ソース側の
抵抗が低減され、電流駆動能力を向上することができる
。また、ドレイン領域(32)の低濃度不純物領域(3
2a)上には第1のゲート電極(26^)と一体の第2
のゲート電極(26B)が形成されているので、この第
2のゲート電極(26B)によって低濃度不純物領域(
32a)の表面のキャリア濃度を制御することができ、
MOSトランジスタの初期劣化を小さくすることができ
る。
The LDD structure MOS transistor (3
According to 6), the low concentration impurity region (32a) is formed only on the drain region (32) side and no low concentration impurity region is formed on the source region (31) side, so that the resistance on the source side is reduced. Current drive capability can be improved. In addition, the low concentration impurity region (3) of the drain region (32)
2a) On top is a second gate electrode integrated with the first gate electrode (26^).
Since the second gate electrode (26B) is formed, the low concentration impurity region (26B) is formed.
The carrier concentration on the surface of 32a) can be controlled,
Initial deterioration of the MOS transistor can be reduced.

製造工程についてみると、通常のLDD構造のMOS 
トランジスタに比べて、第1図Bの低濃度n形不純物(
29)をイオン注入する際のレジストマスク(28)が
1枚増す事になる。しかし、C−MOSトランジスタに
適用した場合にはマスク枚数が増える事がない。即ち、
C−MOS トランジスタの製造工程では、通常、第8
図に示すように例えばn形シリコン基板(41)の−主
面の所定領域にp形つェル領域(42)を形成し、P形
つェル領域(42)及びn形基板(41)上のpチャネ
ルMOSトランジスタ形成領域(43)に夫々ゲート絶
縁膜(44)を介して多結晶シリコン膜からなるゲート
電極(45)及び(46)を形成した後、例えばpチャ
ネルMO3トランジスタ形tc pJf域(43)をフ
ォトレジストマスク(28)で覆い、nチャネルMO3
トランジスタを形或するp形つェル領域(42)側に低
濃度不純物領域を形成するための低濃度のn形不純物(
29)をイオン注入する。なお、(22)は素子分離領
域、(25)はゲート電極に積層された5iO1膜であ
る。
Looking at the manufacturing process, we see that MOS with a normal LDD structure
Compared to the transistor, the low concentration n-type impurity (
This means that the number of resist masks (28) used for ion implantation (29) is increased by one. However, when applied to a C-MOS transistor, the number of masks does not increase. That is,
In the manufacturing process of C-MOS transistors, the eighth
As shown in the figure, for example, a p-type well region (42) is formed in a predetermined region of the -main surface of an n-type silicon substrate (41), and a p-type well region (42) and an n-type substrate (41) are formed. After forming gate electrodes (45) and (46) made of polycrystalline silicon films in the upper p-channel MOS transistor formation region (43) through a gate insulating film (44), for example, a p-channel MOS transistor type tc pJf is formed. The area (43) is covered with a photoresist mask (28) and the n-channel MO3
A low concentration n-type impurity (
29) is ion-implanted. Note that (22) is an element isolation region, and (25) is a 5iO1 film stacked on the gate electrode.

本発明ではこのときのフォトレジストマスク(28)を
第2図に示すようにnチャネルMOSトランジスタ形成
領域即ちp形つェル領域(42)のゲート電極(46)
上に跨る位置まで延長し、ドレイン側のみに低濃度のn
形不純物(29)をイオン注入する。
In the present invention, the photoresist mask (28) at this time is used as shown in FIG.
Extend it to the position where it straddles the top, and apply a low concentration of n only on the drain side.
A type impurity (29) is ion-implanted.

かくすれば、前述の第1図Bの工程が得られるもので、
マスク枚数を増すことなく目的の第1図りのLDD構造
のMOSトランジスタを有するC−MOSトランジスタ
を製造できる。
In this way, the process shown in FIG. 1B described above can be obtained,
A C-MOS transistor having the desired LDD structure shown in the first diagram can be manufactured without increasing the number of masks.

第3図は本発明の他の例を示す0本例においては、第3
図Aに示すように第1導電形の半導体基体、例えばP形
シリコン基体(21)の主面に所定の段差dを有する段
差部(48)を形成する。そして、通常の方法で選択酸
化による素子分離領域(22)を形成し、段差部上段(
48A) 、段差部側壁(48C)及び段差部下段(4
8B)にわたって表面にSin、等によるゲート絶縁膜
(24)を形威した後、全面にゲート電極となる多結晶
シリコン膜(49)を被着形成する。
FIG. 3 shows another example of the present invention. In this example, the third
As shown in FIG. A, a step portion (48) having a predetermined step d is formed on the main surface of a semiconductor substrate of a first conductivity type, for example, a P-type silicon substrate (21). Then, an element isolation region (22) is formed by selective oxidation using the usual method, and the upper step part (22) is formed by selective oxidation.
48A), the side wall of the step part (48C) and the lower part of the step part (48C)
After forming a gate insulating film (24) of Sin or the like on the surface over 8B), a polycrystalline silicon film (49) which will become a gate electrode is deposited on the entire surface.

次に、多結晶シリコン膜(49)に対してRIE(反応
性イオンエツチング)を施して段差部側壁のみに多結晶
シリコン膜(49)を残し、この多結晶シリコン膜(4
9)に例えばリン等を被着により導入して低抵抗化して
第3図Bに示すゲート電極(49G)を形成する。
Next, the polycrystalline silicon film (49) is subjected to RIE (reactive ion etching) to leave the polycrystalline silicon film (49) only on the side walls of the stepped portion.
For example, phosphorus or the like is introduced into 9) by deposition to lower the resistance, thereby forming the gate electrode (49G) shown in FIG. 3B.

次に、第3図Cに示すようにゲート電極(49G)をマ
スクに段差部上段(48A)及び下段(48B)に低濃
度のn形不純物(29)を深くイオン注入し、続いて、
第3図りに示すように高濃度のn形不純物(30)を浅
くイオン注入する。
Next, as shown in FIG. 3C, using the gate electrode (49G) as a mask, low concentration n-type impurity (29) is ion-implanted deeply into the upper step (48A) and lower step (48B) of the stepped portion, and then,
As shown in the third diagram, a high concentration n-type impurity (30) is ion-implanted shallowly.

しかる後、活性化のためのアニール処理を行って、段差
部上段(48A)及び下段(48B)に夫々ゲート電極
(49G) と自己整合的にn形ドレイン領域(32)
及びn形ソース領域(31)を形成する。
Thereafter, an annealing process for activation is performed, and n-type drain regions (32) are formed in self-alignment with the gate electrode (49G) at the upper (48A) and lower (48B) step portions, respectively.
and an n-type source region (31).

ドレイン領域(32)は浅い高濃度不純物領域(32b
)とその下の低濃度不純物領域(32a)で構成され、
ソース領域(31)は同様に浅い高濃度不純物領域(3
1b)とその下の低濃度不純物領域(31a)で構成さ
れる(第3図E参照)、シかし、この場合、段差部下段
のゲート電極(49G)直下が実質的なチャネル領域(
50)となるため、ドレイン領域(32)のみLDD構
造となって、チャネル領域(50)に接する低濃度不純
物領域(32a)が存し、ソース領域(31)では実質
的にチャネル領域(50)に接する低濃度不純物領域が
存しないことになる。
The drain region (32) is a shallow high concentration impurity region (32b
) and a low concentration impurity region (32a) below it,
Similarly, the source region (31) is a shallow high concentration impurity region (3
1b) and a low concentration impurity region (31a) below it (see Figure 3E). However, in this case, the area directly under the gate electrode (49G) at the bottom of the step is the substantial channel region (
50), only the drain region (32) has an LDD structure, and there is a low concentration impurity region (32a) in contact with the channel region (50), and in the source region (31), the channel region (50) is substantially This means that there is no low concentration impurity region in contact with.

次いで、眉間絶縁膜(32〉を形威し、ソース及びドレ
インのコンタクトホールを形威し、リフロー処理を行っ
た後、Mによるソース電極(34)及びドレイン電極(
35)を形成する。このようにして第3図已に示す目的
のLDD構造のMOSトランジスタ(51)を得る。
Next, the glabellar insulating film (32) is formed, source and drain contact holes are formed, and after reflow treatment, the source electrode (34) and drain electrode (34) are formed using M.
35). In this way, the desired MOS transistor (51) having an LDD structure as shown in FIG. 3 is obtained.

かかる構成によるLDD構造のMOS トランジスタ(
51)によれば、段差部上段のドレイン領域(32)側
では低濃度不純物領域(32a)が高濃度不純物領域(
32b)より深く形威されてLDD構造を威しているも
、段差部下段のソース領域(31)側では低濃度不純物
領Mi(31a〉が高濃度不純物領域(31b)の真下
にあってチャネル領域(50)に接しておらず実質的に
低濃度不純物領域が無い。従って、ソース側の低抵抗化
が図られ、トランジスタの電流駆動能力を向上すること
ができる。
An LDD structure MOS transistor (
According to 51), on the drain region (32) side at the upper stage of the stepped portion, the low concentration impurity region (32a) is connected to the high concentration impurity region (32a).
32b) Although the LDD structure is formed more deeply, the low concentration impurity region Mi (31a) is directly under the high concentration impurity region (31b) on the source region (31) side below the step, forming a channel. There is substantially no low concentration impurity region that is not in contact with the region (50).Therefore, the resistance on the source side can be lowered, and the current driving ability of the transistor can be improved.

また、段差部上段にドレイン領域(32)を形成し、そ
の低濃度不純物領域(32a)の臨む段差部側壁にゲー
ト電極(49G)を形成するので、このゲート電lit
 (49G)により低濃度不純物領域(32a)の表面
濃度即ちキャリア濃度を制御することができ、ホットキ
ャリアによる劣化即ち初期劣化を小さくすることができ
る。
In addition, a drain region (32) is formed at the upper level of the step, and a gate electrode (49G) is formed on the side wall of the step facing the low concentration impurity region (32a).
(49G) makes it possible to control the surface concentration, that is, the carrier concentration, of the low concentration impurity region (32a), and to reduce the deterioration caused by hot carriers, that is, the initial deterioration.

また、段差部を利用してRIHによる多結晶シリコン膜
のサイドウオール(側壁部)をゲート電極(49G)と
しているため、ゲート長を小さくすることができ、微細
なMOSトランジスタを形成することができる。
In addition, since the sidewalls of the polycrystalline silicon film formed by RIH are used as gate electrodes (49G) using the stepped portions, the gate length can be reduced, allowing the formation of fine MOS transistors. .

また、段差部上段にドレイン領域(32)を形威し、段
差部下段にチャネル領域(50)及びソース領域(31
)を形成するので、ドレイン領域(32〉からソース領
域(31)側へ空乏層が延びにくく、パンチスル−が生
じにくい。
Furthermore, a drain region (32) is formed at the upper level of the step, and a channel region (50) and a source region (31) are formed at the lower level of the step.
), the depletion layer is difficult to extend from the drain region (32) to the source region (31), and punch-through is difficult to occur.

第4図は同じように段差部を利用し、その上段にソース
領域を形威し、下段にドレイン領域を形成するようにし
た本発明のさらに他の実施例を示す。本例においては、
第4図Aに示すように第1導電形の半導体基体、例えば
p形のシリコン基体(21)の主面に所定の段差dを有
する段差部(48)を形威する。そして、通常の方法で
選択酸化による素子分離領域(22)を形威し、段差部
上段(48A)、段差部側壁(48C)及び段差部下段
(48B)にわたって表面にSiO□等によるゲート絶
縁膜(24)を形威した後、ゲート電極となる多結晶シ
リコン膜(49)を被着形成する。
FIG. 4 shows still another embodiment of the present invention in which a stepped portion is similarly utilized, with a source region formed in the upper step and a drain region formed in the lower step. In this example,
As shown in FIG. 4A, a step portion (48) having a predetermined step d is formed on the main surface of a semiconductor substrate of a first conductivity type, for example, a p-type silicon substrate (21). Then, an element isolation region (22) is formed by selective oxidation using the usual method, and a gate insulating film made of SiO□ or the like is formed on the surface of the upper step (48A), the side wall of the step (48C), and the lower step (48B) of the step. After forming (24), a polycrystalline silicon film (49) which will become a gate electrode is deposited.

次に、RIEにより段差部側壁のみに多結晶シリコン膜
(49)を残し、この多結晶シリコン膜(49)に例え
ばリン等を導入して低抵抗化して第4図Bに示すゲート
電極(49G)を形成する。そして、このゲート電極(
49G)をマスクにして段差部上段(48A)及び下段
(48B)に低濃度のn形不純物(29)をイオン注入
する。
Next, by RIE, a polycrystalline silicon film (49) is left only on the side walls of the stepped portion, and phosphorus or the like is introduced into this polycrystalline silicon film (49) to lower the resistance, and the gate electrode (49G) shown in FIG. ) to form. And this gate electrode (
49G) as a mask, a low concentration n-type impurity (29) is ion-implanted into the upper stage (48A) and lower stage (48B) of the stepped portion.

次に、第4図Cに示すように、全面にSiO□膜を形成
した後、このSiO□1漠に対してRIEを施してゲー
ト電極(49G)の側壁にSiO2側壁部(53)を形
成する。そして、このゲート電極(49G)及びSin
g側壁部(53)をマスクに段差部上段及び下段に高濃
度のn形不純物(30)をイオン注入する。
Next, as shown in FIG. 4C, after forming a SiO□ film on the entire surface, RIE is performed on this SiO□1 film to form a SiO2 sidewall portion (53) on the sidewall of the gate electrode (49G). do. Then, this gate electrode (49G) and the
High concentration n-type impurity (30) is ion-implanted into the upper and lower steps of the stepped portion using the g-side wall portion (53) as a mask.

しかる後、活性化のためのアニール処理を施して、段差
部上段(48A)に高濃度不純物領域よりなるn形ソー
ス領域(31)を形成すると共に、段差部下段(48B
)に低濃度不純物領域(32a)及び高濃度不純物領域
(32b)からなるn形ドレイン領域(32)を形成す
る(第3図り参照)。
Thereafter, an annealing process for activation is performed to form an n-type source region (31) made of a highly doped impurity region at the upper step (48A) and at the lower step (48B).
) is formed with an n-type drain region (32) consisting of a low concentration impurity region (32a) and a high concentration impurity region (32b) (see the third diagram).

次いで、眉間絶縁膜(33)を形成し、ソース及びドレ
インのコンタクトホールを形威し、リフロー処理を行っ
た後、Mによるソース電極(34)及びドレイン電極(
35)を形成する。このようにして第4図りに示す目的
のLDD構造のMOSトランジスタ(54)を得る。
Next, a glabellar insulating film (33) is formed, source and drain contact holes are formed, and a reflow process is performed, followed by a source electrode (34) and a drain electrode (
35). In this way, a desired MOS transistor (54) having an LDD structure as shown in the fourth diagram is obtained.

かかる構成によるLDD構造のMOSトランジスタ〈5
4)によれば、段差部上段のソース領域(31)では低
濃度不純物領域は形威さず、段差部下段のドレイン領域
(32)にのみチャネル領域(50)と接する低濃度不
純物領域(32a)が形威される。従ってソース側の低
抵抗化が図られ、トランジスタの電流駆動能力を向上す
ることができる。また、第3図の例と同様に多結晶シリ
コン膜のサイドウオール(側壁部)をゲート電極(49
G)としているので、ゲート長を小さくすることができ
、微細なMOSトランジスタを形成することができる。
An LDD structure MOS transistor with such a configuration <5
According to 4), the low concentration impurity region (32a) does not have a significant shape in the source region (31) above the step, and the low concentration impurity region (32a) is in contact with the channel region (50) only in the drain region (32) below the step. ) is expressed. Therefore, the resistance on the source side can be lowered, and the current driving ability of the transistor can be improved. In addition, as in the example shown in FIG.
G), the gate length can be reduced and a fine MOS transistor can be formed.

第5図は本発明のさらに他の実施例を示す。FIG. 5 shows yet another embodiment of the invention.

本例においては、第5図Aに示すように、前述と同様に
第1導電形の半導体基体、例えばp形のシリコン基体(
21)の主面に段差部(48)を形威し、選択酸化によ
る素子分離領域(22)を形威し、段差部上段(48A
) 、段差部側壁(48G)及び段差部下段(48B)
にわたって表面にSiO□等によるゲート絶縁膜(24
)を形威した後、段差部(48)に沿うように全面にゲ
ート電極となる多結晶シリコン膜(49)を形成する。
In this example, as shown in FIG. 5A, a semiconductor substrate of the first conductivity type, for example, a p-type silicon substrate (
A step portion (48) is formed on the main surface of the step portion (48A), an element isolation region (22) is formed by selective oxidation, and the upper step portion (48A) is formed on the main surface of the step portion (48A).
), step side wall (48G) and lower step (48B)
A gate insulating film (24
), a polycrystalline silicon film (49) that will become a gate electrode is formed over the entire surface along the stepped portion (48).

そして、この多結晶シリコン膜(49)を介してシリコ
ン基体(21)表面に低濃度のn形不純物(29)をイ
オン注入する。このとき、多結晶シリコン膜(49)の
段差部側壁(48C)に接する部分(49a)の縦方向
の厚さtlは他の部分の厚さt2より大きいので、この
下の基体(21)にはイオン注入されず、他の段差部上
段(48A)及び下段(48B)の面にのみイオン注入
される。
A low concentration n-type impurity (29) is then ion-implanted into the surface of the silicon substrate (21) through this polycrystalline silicon film (49). At this time, since the vertical thickness tl of the portion (49a) of the polycrystalline silicon film (49) in contact with the step side wall (48C) is larger than the thickness t2 of the other portion, the underlying substrate (21) The ions are not implanted, but ions are implanted only into the surfaces of the other upper step (48A) and lower step (48B).

次に、第5図Bに示すように多結晶シリコン膜(49)
上の全面に5i02等の絶縁膜(56)を被着形成する
Next, as shown in FIG. 5B, a polycrystalline silicon film (49) is formed.
An insulating film (56) such as 5i02 is deposited on the entire surface.

次に、第5図Cに示すように絶縁膜(56)に対してR
IEを施した結晶シリコン膜(49)の段差部側壁にの
み、絶縁膜(56)を残す。そして、この絶縁膜(56
)をマスクに段差部上段(48A)及び段差部下段(4
8B)に高濃度のn形不純物をイオン注入する。
Next, as shown in FIG. 5C, R is applied to the insulating film (56).
The insulating film (56) is left only on the sidewall of the stepped portion of the crystalline silicon film (49) subjected to IE. Then, this insulating film (56
) as a mask for the upper step (48A) and lower step (4)
8B), a high concentration of n-type impurity is ion-implanted.

しかる後、アニール処理して、第5図りに示すようにシ
リコン基体(21)の段差部上段(48A)に高濃度不
純物領域からなるソース領域(31)を形威し、段差部
下段(48B)に低濃度不純物領域(32a)及び高濃
度不純物領域(32b)からなるドレイン領域(32)
を形成する。
Thereafter, annealing is performed to form a source region (31) consisting of a high concentration impurity region in the upper step (48A) of the step of the silicon substrate (21), as shown in the fifth diagram, and then to form the source region (31) consisting of a high concentration impurity region in the lower step (48B) of the step. a drain region (32) consisting of a low concentration impurity region (32a) and a high concentration impurity region (32b);
form.

次に、第5図Eに示すように段差部側壁の絶縁膜(56
)をマスクに多結晶シリコン膜(49)を選択エツチン
グする。この選択エツチングにより、シリコン基体の段
差部側壁に側面から下面に沿うL字状の多結晶シリコン
膜が残り、これがゲート電極(49G)となる。
Next, as shown in FIG. 5E, the insulating film (56
) is used as a mask to selectively etch the polycrystalline silicon film (49). This selective etching leaves an L-shaped polycrystalline silicon film extending from the side surface to the bottom surface on the side wall of the stepped portion of the silicon substrate, and this becomes the gate electrode (49G).

次に、絶!!l1l(56)を除去した後、眉間絶縁膜
(33)を形成し、ソース及びドレインのコンタクトホ
ールを形成し、リフロー処理したのち、Mによるソース
電極(34)及びドレイン電極(35)を形成する。こ
のようにして、第5図Fに示す目的のLDD構造のMO
Sトランジスタ(57)を得る。
Next, Zetsu! ! After removing l1l (56), a glabellar insulating film (33) is formed, source and drain contact holes are formed, and after reflow treatment, a source electrode (34) and a drain electrode (35) are formed using M. . In this way, the MO of the target LDD structure shown in FIG.
Obtain an S transistor (57).

かかる構成によるLDD構造のトランジスタ(57)に
よれば、段差部下段のドレイン領域(32)側のみに低
濃度不純物領域(32a)が形成され、段差部上段のソ
ース領域(31)には低濃度不純物領域が形成されない
ので、上側と同様にトランジスタの電流駆動能力を向上
することができる。また、ドレイン領域(32)の低濃
度不純物領域(32a)上にはゲート電極(49G)が
形成されているので、このゲート電極(49G)によっ
て低濃度不純物領域(32a)の表面のキャリア濃度を
制御することができ、初期劣化を小さくすることができ
る。
According to the LDD structure transistor (57) having such a configuration, the low concentration impurity region (32a) is formed only on the drain region (32) side below the step, and the low concentration impurity region (32a) is formed on the source region (31) above the step. Since no impurity region is formed, the current driving ability of the transistor can be improved as in the case above. Furthermore, since a gate electrode (49G) is formed on the low concentration impurity region (32a) of the drain region (32), the carrier concentration on the surface of the low concentration impurity region (32a) is reduced by this gate electrode (49G). control, and initial deterioration can be reduced.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明に係る半導体装置によれば、第1及び第2のゲー
ト電極からなるゲート電極を形成し、第2のゲート電極
と自己整合的にソース、ドレインとなる高濃度不純物領
域を形成し、ドレイン側の第2ゲート電極下にのみ低濃
度不純物領域を形成して構成するので、ソース側が低抵
抗化し、LDD構造のトランジスタの電流駆動能力を向
上することができると共に、第2のゲート電極により低
濃度不純物領域表面のキャリア濃度を制御することがで
き初期劣化を小さくすることができる。
According to the semiconductor device of the present invention, a gate electrode consisting of a first and a second gate electrode is formed, a high concentration impurity region serving as a source and a drain is formed in self-alignment with the second gate electrode, and a drain Since a low concentration impurity region is formed only under the second gate electrode on the side, the resistance on the source side is lowered and the current driving ability of the LDD structure transistor can be improved. The carrier concentration on the surface of the concentrated impurity region can be controlled and initial deterioration can be reduced.

また本発明に係る製法によれば、第1のゲート電極にま
たがってソース側をマスク層で覆ってドレイン側に低濃
度不純物領域を形成し、次いで第1のゲート電極の両側
壁に第2のゲート電極を一体形成してこのゲート電極を
マスクに高濃度不純物領域を形成するようにしたので、
上記半導体装置を容易に製造することができる。さらに
、この製法において、第1導電形チャネルのMOSトラ
ンジスタ側の低濃度不純物領域形成時に用いる上記マス
ク層で第2導電形チャネルのMOSトランジスタ形成領
域をマスクするようになせば、工程数即ちマスク工程を
増すことなく上記構成を有するC−MOSトランジスタ
を容易に形成することかできる。
Further, according to the manufacturing method according to the present invention, a low concentration impurity region is formed on the drain side by covering the source side with a mask layer spanning the first gate electrode, and then a second impurity region is formed on both side walls of the first gate electrode. Since the gate electrode is integrally formed and the highly concentrated impurity region is formed using this gate electrode as a mask,
The above semiconductor device can be easily manufactured. Furthermore, in this manufacturing method, if the MOS transistor formation region of the second conductivity type channel is masked with the mask layer used when forming the low concentration impurity region on the MOS transistor side of the first conductivity type channel, the number of process steps, that is, the number of mask steps can be increased. A C-MOS transistor having the above structure can be easily formed without increasing the cost.

また、本発明に係る半導体装置によれば、半導体基体に
形成した段差部側壁にゲート電極を形成し、段差部上段
と下段にゲート電極と自己整合的に高濃度不純物領域を
形成すると共に、少くとも上段の高濃度不純物領域下に
低濃度不純物領域を形成して構成するので、LDD構造
のトランジスタの電流駆動能力を向上し、且つ初期劣化
を小さくすることかできる。又、ソース及びドレイン間
のバンチスルーの発生を制御することができ、さらにチ
ャネル長の小さい微細トランジスタを形成することがで
きる。
Further, according to the semiconductor device according to the present invention, the gate electrode is formed on the side wall of the step portion formed in the semiconductor substrate, and the high concentration impurity regions are formed in self-alignment with the gate electrode at the upper and lower steps of the step portion. In both cases, a low concentration impurity region is formed under the upper high concentration impurity region, so that the current driving capability of the transistor having the LDD structure can be improved and initial deterioration can be reduced. Further, the occurrence of bunch-through between the source and drain can be controlled, and furthermore, a fine transistor with a short channel length can be formed.

また、本発明に係る半導体装置によれば、半導体基体に
形成した段差部側壁にゲート電極を形成し、段差部上段
に高濃度不純物領域を形成し、段差部下段にゲート電極
と自己整合的に低濃度不純物領域を形成すると共にゲー
ト電極側壁に形成した層と自己整合的に高濃度不純物領
域を形成して構成するので、LDD構造のトランジスタ
の電流駆動能力を向上することができ、またチャネル長
の小さい微細トランジスタを形成することができる。
Further, according to the semiconductor device of the present invention, the gate electrode is formed on the side wall of the step formed in the semiconductor substrate, the high concentration impurity region is formed in the upper step of the step, and the high concentration impurity region is formed in the lower step of the step in self-alignment with the gate electrode. Since a low concentration impurity region is formed and a high concentration impurity region is formed in self-alignment with the layer formed on the side wall of the gate electrode, it is possible to improve the current driving ability of the transistor with the LDD structure, and also to shorten the channel length. It is possible to form small microtransistors.

また、本発明に係る半導体装置によれば、半導体基体に
形成した段差部側壁にL字状のゲート電極を形成し、段
差部上段と下段にゲート電極と自己整合的に高濃度不純
物領域を形成し、ゲート電極の段差部側壁に密接する辺
と自己整合的に段差部下段にa′濃度不純物領域を形成
して構成するので、LDD構造のトランジスタの電流駆
動能力を向上することかできると共に、初期劣化を小さ
くすることができる。
Further, according to the semiconductor device of the present invention, an L-shaped gate electrode is formed on the side wall of the step formed in the semiconductor substrate, and high concentration impurity regions are formed in self-alignment with the gate electrode at the upper and lower steps of the step. However, since the a'-concentration impurity region is formed under the step in self-alignment with the side of the gate electrode that is close to the side wall of the step, it is possible to improve the current driving capability of the transistor having the LDD structure. Initial deterioration can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図A−Dは本発明に係るMOSトランジスタの一例
を示す工程順の断面図、第2図は本発明を(、−MOS
 トランジスタの製法に適用した場合の工程例を示す断
面図、第3図A−Eは本発明に係るMOSトランジスタ
の他の例を示す工程順の断面図、第4図A−Dは本発明
に係るMOSトランジスタの他の例を示す工程順の断面
図、第5図A−Fは本発明に係るMOSトランジスタの
他の例を示す工程順の断面図、第6図は従来の構造のM
OSトランジスタの断面図、第7図A−Dは従来のMO
3I−ランジスタの製法例を示す工程順の断面図、第8
図は従来のLDD構造のC−MOSトランジスタの製法
例を示す断面図である。 (21)は半導体基体、(24)はゲート絶縁膜、(2
6)((26A) (26B) )はゲート電極、(3
1)はソース領域、(32)はドレイン領域、(32a
)は低濃度不純物領域、(32b)は高濃度不純物領域
である。
FIGS. 1A to 1D are cross-sectional views showing an example of a MOS transistor according to the present invention in the order of steps, and FIG.
3A-3E are cross-sectional views showing a process example when applied to a method for manufacturing a transistor, FIGS. 5A to 5F are cross-sectional views in the order of steps showing another example of the MOS transistor according to the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view in the order of steps showing another example of the MOS transistor according to the present invention.
Cross-sectional views of OS transistors, Figures 7A-D are conventional MO transistors.
3I-Cross-sectional views in the order of steps showing an example of a transistor manufacturing method, No. 8
The figure is a cross-sectional view showing an example of a manufacturing method of a conventional C-MOS transistor having an LDD structure. (21) is a semiconductor substrate, (24) is a gate insulating film, (2
6) ((26A) (26B) ) is the gate electrode, (3
1) is the source region, (32) is the drain region, (32a
) is a low concentration impurity region, and (32b) is a high concentration impurity region.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、半導体基体上に形成されたゲート電極が第1のゲー
ト電極と該第1のゲート電極側壁に一体形成された第2
のゲート電極とからなり、 ドレイン側の上記第2のゲート電極下の半導体基体上に
のみ低濃度不純物領域が形成され、上記第2のゲート電
極と自己整合的に高濃度不純物領域が形成されて成る半
導体装置。 2、半導体基体上に形成した第1のゲート電極をまたい
でソース側を覆いドレイン側に開口部を有するマスク層
を形成する工程と、 上記ドレイン側に低濃度不純物領域を形成する工程と、 上記第1のゲート電極側壁に第2のゲート電極を一体形
成する工程と、 上記第1のゲート電極と上記第2のゲート電極をマスク
にして高濃度不純物を導入して高濃度不純物領域を形成
する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造
方法。 3、特許請求の範囲第2項において、 上記低濃度不純物領域と高濃度不純物領域が第1導電形
の不純物により形成され、 上記低濃度不純物領域の形成時に用いるマスク層により
第2導電形チャネルのMOSトランジスタ形成領域をマ
スクすることを特徴とする半導体装置の製造方法。 4、半導体基体に形成された段差部側壁にゲート電極が
形成され、 該段差部上段と下段に上記ゲート電極と自己整合的に高
濃度不純物領域が形成され、 少なくとも上記上段の高濃度不純物領域下に低濃度不純
物領域が形成されて成る半導体装置。 5、半導体基体に形成された段差部側壁にゲート電極が
形成され、 該段差部上段に高濃度不純物領域が形成され、段差部下
段にゲート電極と自己整合的に低濃度不純物領域が形成
され、 上記ゲート電極の側壁に形成された層と自己整合的に高
濃度不純物領域が形成されて成る半導体装置。 6、半導体基体に形成された段差部側壁にL字状のゲー
ト電極が形成され、 段差部上段と段差部下段に上記ゲート電極と自己整合的
に高濃度不純物領域が形成され、上記ゲート電極の上記
段差部側壁に密接する辺と自己整合的に段差部下段に低
濃度不純物領域が形成されて成る半導体装置。
[Claims] 1. A gate electrode formed on a semiconductor substrate includes a first gate electrode and a second gate electrode integrally formed on a side wall of the first gate electrode.
a gate electrode, a low concentration impurity region is formed only on the semiconductor substrate under the second gate electrode on the drain side, and a high concentration impurity region is formed in self-alignment with the second gate electrode. A semiconductor device consisting of 2. Forming a mask layer covering the source side and having an opening on the drain side over the first gate electrode formed on the semiconductor substrate; Forming a low concentration impurity region on the drain side; a step of integrally forming a second gate electrode on a side wall of the first gate electrode; and forming a high concentration impurity region by introducing a high concentration impurity using the first gate electrode and the second gate electrode as masks. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: 3. In claim 2, the low concentration impurity region and the high concentration impurity region are formed of impurities of a first conductivity type, and a mask layer used when forming the low concentration impurity region forms a second conductivity type channel. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising masking a MOS transistor formation region. 4. A gate electrode is formed on a side wall of a step formed in the semiconductor substrate, and high concentration impurity regions are formed in self-alignment with the gate electrode at the upper and lower stages of the step, at least below the upper high concentration impurity region. A semiconductor device in which a low concentration impurity region is formed. 5. A gate electrode is formed on a side wall of a step formed in the semiconductor substrate, a high concentration impurity region is formed in the upper part of the step, and a low concentration impurity region is formed in self-alignment with the gate electrode in the lower part of the step, A semiconductor device in which a high concentration impurity region is formed in self-alignment with a layer formed on a side wall of the gate electrode. 6. An L-shaped gate electrode is formed on the side wall of the step formed in the semiconductor substrate, and high concentration impurity regions are formed in self-alignment with the gate electrode at the upper step and the lower step of the step, and the gate electrode is A semiconductor device comprising a low concentration impurity region formed below the step in self-alignment with a side close to the side wall of the step.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US6124610A (en) * 1998-06-26 2000-09-26 Advanced Micro Devices, Inc. Isotropically etching sidewall spacers to be used for both an NMOS source/drain implant and a PMOS LDD implant

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US6316302B1 (en) 1998-06-26 2001-11-13 Advanced Micro Devices, Inc. Isotropically etching sidewall spacers to be used for both an NMOS source/drain implant and a PMOS LDD implant

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