JPH04218925A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents
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- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、電界効果トランジスタ
を含む半導体装置およびその製造方法に関し、特に、ピ
ンチオフ状態で生じるドレイン空乏層のピーク電界強度
を緩和してホットキャリア効果を抑制するための、LD
D(Lightly Doped Drain)構
造を有するMOS(Metal Oxide Se
miconductor)型の電界効果トランジスタを
含む半導体装置の構造およびその製造方法に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device including a field effect transistor and a method for manufacturing the same, and particularly to a method for suppressing hot carrier effects by reducing the peak electric field strength of a drain depletion layer that occurs in a pinch-off state. L.D.
MOS (Metal Oxide Se) having D (Lightly Doped Drain) structure
The present invention relates to a structure of a semiconductor device including a microconductor type field effect transistor and a method of manufacturing the same.
【0002】0002
【従来の技術】MOS型の電界効果トランジスタの基本
的構造は、Si基板上に薄い酸化膜を介在させて金属電
極を設けたいわゆるMOSキャパシタの両側に、キャリ
アの供給源となるソースと、キャリアを取出すドレイン
とを配置したものである。酸化膜上の金属電極は、ソー
ス/ドレイン間のコンダクタンスを制御する機能を有し
、ゲート電極と呼ばれている。このゲート電極の材質と
しては、不純物をドーピングしたポリシリコンや、ポリ
シリコン上に堆積したタングステンなどの高融点金属を
不活性ガス中で熱処理して形成した金属シリサイドなど
が多く用いられる。[Prior Art] The basic structure of a MOS field effect transistor is that a so-called MOS capacitor has a metal electrode provided on a Si substrate with a thin oxide film interposed therebetween, and a source serving as a carrier supply source and a carrier supply source on both sides of the MOS capacitor. A drain for taking out the water is arranged. The metal electrode on the oxide film has a function of controlling the conductance between the source and drain, and is called a gate electrode. The gate electrode is often made of polysilicon doped with impurities or metal silicide formed by heat-treating a high-melting point metal such as tungsten deposited on polysilicon in an inert gas.
【0003】ゲート電極の電圧(ゲート電圧)が、ソー
ス/ドレイン間のSi基板表面近傍(チャネル)の導電
型を反転させるのに必要なしきい値電圧Vthよりも低
い状態では、ソース/ドレインともpn接合により分離
されており、電流は流れない。Vth以上のゲート電圧
を加えるとチャネル表面の導電型は反転し、この部分に
ソース/ドレインと同じ導電型の層が形成され、ソース
/ドレイン間の電流が流れることになる。[0003] When the voltage of the gate electrode (gate voltage) is lower than the threshold voltage Vth required to invert the conductivity type near the Si substrate surface (channel) between the source and drain, both the source and drain are pn. They are separated by a junction and no current flows through them. When a gate voltage equal to or higher than Vth is applied, the conductivity type of the channel surface is reversed, a layer of the same conductivity type as the source/drain is formed in this portion, and a current flows between the source/drain.
【0004】ところで、ソース/ドレインとチャネルの
境界の不純物の濃度分布の変化が急激であると、この部
分の電界強度が高くなる。この電界によりキャリアがエ
ネルギを得て、いわゆるホットキャリアが発生する。そ
うすると、このキャリアがゲート絶縁膜に注入され、ゲ
ート絶縁膜と半導体基板との界面に界面準位を生成した
り、ゲート絶縁膜中にトラップされたりする。このため
、MOSトランジスタのしきい値電圧やトランスコンダ
クタンスが、動作中に劣化していく。これが、ホットキ
ャリアによるMOSトランジスタの劣化現象である。
また、ソース/ドレイン間のなだれ降伏に対するいわゆ
るアバランシェ耐圧も、ホットキャリアにより劣化する
。そこで、ソース/ドレイン近傍のn型不純物濃度を低
くして濃度分布変化を穏やかにすることによって電界強
度を緩和し、これによってMOSトランジスタのホット
キャリアによる劣化を抑制するとともに、ソース/ドレ
インのアバランシェ耐圧の向上を図ったものが、MOS
型LDD構造電界効果トランジスタである。By the way, if the impurity concentration distribution at the boundary between the source/drain and the channel changes rapidly, the electric field strength at this portion increases. This electric field gives carriers energy and generates so-called hot carriers. Then, these carriers are injected into the gate insulating film and generate an interface level at the interface between the gate insulating film and the semiconductor substrate, or are trapped in the gate insulating film. Therefore, the threshold voltage and transconductance of the MOS transistor deteriorate during operation. This is a phenomenon in which MOS transistors deteriorate due to hot carriers. Moreover, the so-called avalanche breakdown voltage against avalanche breakdown between the source and drain is also degraded by hot carriers. Therefore, by lowering the n-type impurity concentration near the source/drain and making the change in concentration distribution gentle, the electric field strength is alleviated. This suppresses deterioration of the MOS transistor due to hot carriers, and also reduces the avalanche breakdown voltage of the source/drain. MOS is designed to improve
This is a type LDD structure field effect transistor.
【0005】従来のMOS型LDD構造電界効果トラン
ジスタの製造方法として、たとえば図37ないし図42
に示すものがある。この製造方法では、まずp型の半導
体基板1上にいわゆるLOCOS法によって、素子分離
絶縁膜2に囲まれた素子形成領域にゲート絶縁膜3を形
成する(図37)。次に、しきい値電圧制御のため、必
要に応じて、半導体基板1上の全面に、硼素イオンなど
のp型不純物を注入し、イオン注入領域4を形成する(
図38)。その後、ポリシリコンの膜を減圧CVD法に
よってゲート絶縁膜3上に全面に堆積させ、写真製版技
術と反応性イオンエッチングによってゲート電極5を形
成する(図39)。ゲート電極5として、ポリシリコン
の代わりに、タングステンやモリブデン,チタンなどの
高融点金属あるいはこれらのシリサイド化したものと、
ポリシリコンの2層膜で形成する場合がある。このゲー
ト電極5には、導電性を高めるためにたとえばリンイオ
ンがドーピングされる。As a conventional method for manufacturing a MOS type LDD structure field effect transistor, for example, FIGS.
There are some things shown below. In this manufacturing method, first, a gate insulating film 3 is formed on a p-type semiconductor substrate 1 by a so-called LOCOS method in an element formation region surrounded by an element isolation insulating film 2 (FIG. 37). Next, in order to control the threshold voltage, a p-type impurity such as boron ions is implanted into the entire surface of the semiconductor substrate 1 as necessary to form an ion implantation region 4 (
Figure 38). Thereafter, a polysilicon film is deposited over the entire surface of the gate insulating film 3 by low pressure CVD, and a gate electrode 5 is formed by photolithography and reactive ion etching (FIG. 39). As the gate electrode 5, instead of polysilicon, a high-melting point metal such as tungsten, molybdenum, or titanium, or a silicided version of these metals is used.
It may be formed with a two-layer film of polysilicon. This gate electrode 5 is doped with, for example, phosphorus ions to improve conductivity.
【0006】次にゲート電極5をマスクとして、リンイ
オンや砒素イオンなどのn型の不純物を、半導体基板1
表面に垂直に注入して、n型のイオン注入層6を形成す
る(図40)。その後、減圧CVD法や常圧CVD法に
よって、全面に二酸化シリコンなどの絶縁膜を半導体基
板1上に堆積させ、これに異方性エッチングを施してサ
イドウォールスペーサ7を形成する(図41)。次にさ
らにゲート電極5とサイドウォールスペーサ7の双方を
マスクとして、リンイオンや砒素イオンなどのn型不純
物を半導体基板1表面に垂直に照射し、イオン注入層6
よりも濃度の高いn型注入層8を形成する(図42)。
その後、注入された不純物イオンを活性化させるための
熱処理を経て、MOS型LDD構造電界効果トランジス
タが完成する。Next, using the gate electrode 5 as a mask, n-type impurities such as phosphorus ions and arsenic ions are applied to the semiconductor substrate 1.
An n-type ion implantation layer 6 is formed by implanting perpendicularly to the surface (FIG. 40). Thereafter, an insulating film such as silicon dioxide is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate 1 by low pressure CVD or normal pressure CVD, and anisotropic etching is performed on this to form sidewall spacers 7 (FIG. 41). Next, using both the gate electrode 5 and the sidewall spacer 7 as masks, n-type impurities such as phosphorus ions and arsenic ions are irradiated perpendicularly to the surface of the semiconductor substrate 1, and the ion-implanted layer 6 is
An n-type injection layer 8 having a higher concentration than the above is formed (FIG. 42). Thereafter, a heat treatment is performed to activate the implanted impurity ions, and a MOS type LDD structure field effect transistor is completed.
【0007】なお、上記従来例においては、基板として
p型の半導体基板を用いたが、少なくとも基板表面近傍
にp型の不純物を注入した領域であるpウェルを形成し
たものも用いられる。また、基板としてn型の半導体基
板や、少なくとも表面近傍にn型の不純物を注入した領
域であるnウェルを形成した基板が用いられる場合もあ
る。この場合には、ゲート電極5はp型、ソース/ドレ
イン領域にはp型のイオン注入層6,8が形成される。In the above conventional example, a p-type semiconductor substrate is used as the substrate, but a p-well, which is a region in which p-type impurities are implanted at least near the substrate surface, may also be used. Further, as the substrate, an n-type semiconductor substrate or a substrate in which an n-well, which is a region in which n-type impurities are implanted at least near the surface, is formed may be used. In this case, the gate electrode 5 is of a p-type, and the p-type ion implantation layers 6 and 8 are formed in the source/drain regions.
【0008】上記従来の製造方法によって得られたMO
S型LDD構造電界効果トランジスタによれば、ソース
/ドレイン領域のチャネルに隣接する側に、より低濃度
のイオン注入領域6を有するため、ソース/ドレイン領
域の不純物の濃度分布の変化が緩和され、この部分の電
界強度が低下して、ホットキャリアによるトランジスタ
の劣化現象が防止される。MO obtained by the above conventional manufacturing method
According to the S-type LDD structure field effect transistor, since the lower concentration ion implantation region 6 is provided on the side of the source/drain region adjacent to the channel, changes in the impurity concentration distribution in the source/drain region are alleviated. The electric field strength in this portion is reduced, and deterioration of the transistor due to hot carriers is prevented.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のM
OS型LDD構造においては、ソース/ドレインの低濃
度不純物拡散層(イオン注入層6)が、後工程における
高温の熱処理を受けてゲート電極5の下方まで拡散して
いき、ゲート電極5とソース/ドレイン領域との間に寄
生容量が付加し、集積回路における高速化を阻害すると
ともに、トランジスタの微細化を行なう上でも妨げとな
るという問題があった。[Problem to be solved by the invention] However, the conventional M
In the OS type LDD structure, the low concentration impurity diffusion layer (ion implantation layer 6) of the source/drain is diffused below the gate electrode 5 through high-temperature heat treatment in a subsequent process, and the source/drain and low concentration impurity diffusion layers are diffused below the gate electrode 5 and the source/drain. There is a problem in that parasitic capacitance is added between the drain region and the integrated circuit, which impedes the speeding up of integrated circuits and also impedes miniaturization of transistors.
【0010】また、相補型MOS型集積回路などのよう
に、一方の導電型のチャネルだけでなく、n型とp型の
両方のチャネルの電界効果トランジスタを形成する場合
においても、上述の従来の方法でLDD構造を形成する
と、ソース/ドレイン領域に注入する不純物元素の拡散
係数がその種類によって異なるため、一方の導電型のチ
ャネルにおいて最適となるサイドウォールスペーサの幅
が、他方の導電型のチャネルの領域においては必ずしも
最適とはならないという問題があった。Furthermore, when forming a field effect transistor having not only a channel of one conductivity type but also both n-type and p-type channels, such as in a complementary MOS type integrated circuit, the above-mentioned conventional method can be used. When an LDD structure is formed using this method, the diffusion coefficient of the impurity element implanted into the source/drain region differs depending on the type of impurity, so the width of the sidewall spacer that is optimal for the channel of one conductivity type is different from the width of the sidewall spacer that is optimal for the channel of the other conductivity type. There was a problem in that it was not necessarily optimal in the area of .
【0011】また、同一導電型のチャネルの電界効果ト
ランジスタの場合であっても、その必要とされる性能に
応じてソース/ドレインの不純物拡散層の濃度プロファ
イルを変えたい場合などであっても、各トランジスタご
とに必要となる最適のサイドウォールスペーサの幅を得
ることができないという問題もあった。[0011] Furthermore, even in the case of field effect transistors with channels of the same conductivity type, even if it is desired to change the concentration profile of the impurity diffusion layer of the source/drain depending on the required performance, There is also the problem that it is not possible to obtain the optimum width of the sidewall spacer required for each transistor.
【0012】上記問題点を解決する先行技術として、特
開昭61−5571号公報,特開昭63−226055
号公報あるいは特開昭63−24686号公報に記載の
製造方法が挙げられる。これらの公報に記載の製造方法
は、同一半導体基板上に形成されたnチャネルMOSト
ランジスタとpチャネルMOSトランジスタのサイドウ
ォールスペーサを別々に、すなわち、一方の導電型のチ
ャネルのサイドウォールスペーサを形成する場合に、他
方の導電型のチャネルの活性領域を窒化シリコン膜等で
覆って行なうものである。[0012] As prior art for solving the above problems, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-5571 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-226055 are disclosed.
The manufacturing method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-24686 can be mentioned. The manufacturing methods described in these publications separately form sidewall spacers for an n-channel MOS transistor and a p-channel MOS transistor formed on the same semiconductor substrate, that is, sidewall spacers for a channel of one conductivity type are formed. In some cases, the active region of the channel of the other conductivity type is covered with a silicon nitride film or the like.
【0013】このような従来の製造方法のうちの典型的
な事例を、図43ないし図50に示す。この製造工程に
おいては、まず、素子分離絶縁膜2で分離された、半導
体基板1のp型領域とn型領域の各々の表面上に、ゲー
ト絶縁膜3を介在させてゲート電極5を形成する。次に
、半導体基板1上前面に窒化シリコン膜9aを堆積させ
た後(図43)、n型領域上のみをレジストマスク(図
示せず)で覆って、p型領域上の窒化シリコン膜9aの
みを除去する。n型領域上のレジストマスクを除去した
後(図44)、半導体基板1上全面に絶縁膜7aを堆積
する(図45)。その後絶縁膜7aに反応性イオンエッ
チングを施すことにより、サイドウォールスペーサ7b
,7cを形成する(図46)。次に、n型領域上の窒化
シリコン膜9aとサイドウォールスペーサ7cを除去し
た後(図47)、p型領域上のみを窒化シリコン膜9b
で覆い、その状態で再び半導体基板1上全面に絶縁膜7
dを堆積する(図48)。その後、この絶縁膜7dに反
応性イオンエッチングを施して、サイドウォールスペー
サ7e,7fを形成する(図49)。その後、p型領域
上の窒化シリコン膜9bおよびサイドウォールスペーサ
7eを除去することにより、p型領域上およびn型領域
上にそれぞれサイドウォールスペーサ7b,7fが形成
される(図50)。Typical examples of such conventional manufacturing methods are shown in FIGS. 43 to 50. In this manufacturing process, first, a gate electrode 5 is formed on each surface of a p-type region and an n-type region of a semiconductor substrate 1 separated by an element isolation insulating film 2, with a gate insulating film 3 interposed therebetween. . Next, after depositing a silicon nitride film 9a on the front surface of the semiconductor substrate 1 (FIG. 43), only the n-type region is covered with a resist mask (not shown), so that only the silicon nitride film 9a on the p-type region is deposited. remove. After removing the resist mask on the n-type region (FIG. 44), an insulating film 7a is deposited all over the semiconductor substrate 1 (FIG. 45). Thereafter, by performing reactive ion etching on the insulating film 7a, sidewall spacers 7b are formed.
, 7c (Fig. 46). Next, after removing the silicon nitride film 9a and sidewall spacers 7c on the n-type region (FIG. 47), only the silicon nitride film 9b on the p-type region is removed.
In this state, the insulating film 7 is again covered over the entire surface of the semiconductor substrate 1.
d (Figure 48). Thereafter, this insulating film 7d is subjected to reactive ion etching to form sidewall spacers 7e and 7f (FIG. 49). Thereafter, by removing silicon nitride film 9b and sidewall spacer 7e on the p-type region, sidewall spacers 7b and 7f are formed on the p-type region and the n-type region, respectively (FIG. 50).
【0014】これらの公報に記載の技術によれば、p型
チャネルとn型チャネルのサイドウォールスペーサの幅
を必要に応じて異ならせることができる。しかしながら
この方法では、レジスト膜の形成工程は一方の導電型の
チャネル領域について1回ずつで済むが、1回のCVD
で一方の導電型のチャネル領域のサイドウォールスペー
サのみを形成するため、すべてのサイドウォールスペー
サを形成するためのCVDの時間が長くなる。このこと
は、レジスト膜の形成に比べてCVDの処理時間が比較
的長いため、問題となる。According to the techniques described in these publications, the widths of the sidewall spacers of the p-type channel and the n-type channel can be made different as necessary. However, in this method, the resist film formation process only needs to be performed once for each channel region of one conductivity type;
Since only the sidewall spacers of the channel region of one conductivity type are formed, the CVD time for forming all the sidewall spacers becomes long. This poses a problem because the CVD processing time is relatively long compared to forming a resist film.
【0015】本発明は上記従来の問題点に鑑み、比較的
短いCVDによる処理時間で、しかも必要に応じてサイ
ドウォールスペーサごとにその幅を異ならせることので
きるMOS型LDD構造の電界効果トランジスタの構造
およびその製造方法を提供することを目的とする。In view of the above-mentioned conventional problems, the present invention provides a field effect transistor having a MOS type LDD structure, which requires a relatively short CVD processing time and can vary the width of each sidewall spacer as required. The purpose is to provide a structure and a method for manufacturing the same.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
第1および第2の電界効果トランジスタを有する半導体
基板を備え、各々の電界効果トランジスタは、半導体基
板上にゲート絶縁膜を介在させて形成されたゲート電極
と、そのゲート電極の左右両側の側壁面上に形成された
1層の絶縁膜からなる第1サイドウォールスペーサと、
半導体基板表面のゲート電極の左右両側部直下近傍から
外側にかけて形成された、高濃度および/または低濃度
不純物を有するソース/ドレイン領域とを含んでいる。
また、少なくとも第2の電界効果トランジスタは、少な
くともゲート電極の一方の側壁面上に形成されたもう1
層の絶縁膜からなる第2のサイドウォールスペーサを含
み、第2の電界効果トランジスタの第2のサイドウォー
ルスペーサは、ゲート電極の少なくとも一方の側壁側の
高濃度不純物領域を形成する不純物注入のためのマスク
を形成している。[Means for Solving the Problems] A semiconductor device of the present invention includes:
A semiconductor substrate having first and second field effect transistors is provided, and each field effect transistor has a gate electrode formed on the semiconductor substrate with a gate insulating film interposed therebetween, and sidewall surfaces on both left and right sides of the gate electrode. a first sidewall spacer made of a single layer of insulating film formed thereon;
It includes source/drain regions having high concentration and/or low concentration impurities, which are formed on the surface of the semiconductor substrate from the vicinity immediately below the right and left sides of the gate electrode to the outside. Further, at least the second field effect transistor includes another field effect transistor formed on at least one side wall surface of the gate electrode.
The second sidewall spacer of the second field effect transistor is for impurity implantation to form a high concentration impurity region on at least one sidewall side of the gate electrode. forming a mask.
【0017】本発明の半導体装置は、他の局面において
は、電界効果トランジスタを含み、その電界効果トラン
ジスタは、少なくとも表面近傍に第1導電型の領域を有
する半導体基板と、その半導体基板上にゲート絶縁膜を
介在させて形成されたゲート電極と、そのゲート電極の
一方の側壁面に形成され、所定の数の層の絶縁膜からな
るとともに所定の幅を有する第1のサイドウォールスペ
ーサと、ゲート電極の他の側壁面に形1され、第1のサ
イドウォールスペーサよりも多い所定の数の層の絶縁膜
からなとるともに、第1のサイドウォールスペーサより
も大きな所定の幅を有する第2のサイドウォールスペー
サと、半導体基板の表面の、ゲート電極の左右両側壁直
下近傍から外側にかけて形成された、第2導電型のソー
ス/ドレイン領域とを備えている。In another aspect, the semiconductor device of the present invention includes a field effect transistor, which includes a semiconductor substrate having a first conductivity type region at least near the surface, and a gate on the semiconductor substrate. a gate electrode formed with an insulating film interposed therebetween; a first sidewall spacer formed on one side wall surface of the gate electrode and made of a predetermined number of layers of insulating films and having a predetermined width; A second sidewall spacer formed on the other sidewall surface of the electrode is made of a predetermined number of layers of an insulating film larger than the first sidewall spacer, and has a predetermined width larger than the first sidewall spacer. The semiconductor device includes a sidewall spacer and a second conductivity type source/drain region formed on the surface of the semiconductor substrate from just below the left and right side walls of the gate electrode to the outside.
【0018】本発明の半導体装置の製造方法は、第1導
電型の半導体基板の主表面に形成された、LDD構造を
有する第1および第2の電界効果トランジスタを備えた
半導体装置の製造方法である。この製造方法においては
、まず半導体基板の主面上にゲート絶縁膜を介在させて
、各電界効果トランジスタごとにゲート電極を形成する
。次にゲート電極の左右両側壁面に酸化絶縁膜を堆積し
、これに異方性エッチングを施して第1のサイドウォー
ルスペーサを形成する。その後、第1の電界効果トラン
ジスタの第1のサイドウォールスペーサをマスクとして
、半導体基板に第2導電型の不純物を注入し、高濃度不
純物層を形成する。次に、少なくとも第2の電界効果ト
ランジスタのゲート電極上および第1のサイドウォール
スペーサ上に酸化絶縁膜を堆積し、これに異方性エッチ
ングを施して第2のサイドウォールスペーサを形成する
。さらに、少なくとも第2の電界効果トランジスタの第
2のサイドウォールスペーサをマスクとして、半導体基
板に第2導電型の不純物を注入し、高濃度不純物領域を
形成する。The method of manufacturing a semiconductor device of the present invention is a method of manufacturing a semiconductor device including first and second field effect transistors having an LDD structure formed on the main surface of a semiconductor substrate of a first conductivity type. be. In this manufacturing method, first, a gate insulating film is interposed on the main surface of a semiconductor substrate, and a gate electrode is formed for each field effect transistor. Next, an oxide insulating film is deposited on both left and right side wall surfaces of the gate electrode, and is subjected to anisotropic etching to form first sidewall spacers. Thereafter, using the first sidewall spacer of the first field effect transistor as a mask, a second conductivity type impurity is implanted into the semiconductor substrate to form a high concentration impurity layer. Next, an oxide insulating film is deposited on at least the gate electrode of the second field effect transistor and the first sidewall spacer, and is anisotropically etched to form a second sidewall spacer. Furthermore, using the second sidewall spacer of at least the second field effect transistor as a mask, a second conductivity type impurity is implanted into the semiconductor substrate to form a high concentration impurity region.
【0019】本発明の半導体装置の製造方法には、次の
工程を有するものも含まれる。The method of manufacturing a semiconductor device of the present invention also includes the following steps.
【0020】まず少なくとも主表面近傍に第1導電型の
領域を有する半導体基板の主表面上に、ゲート絶縁膜を
介在させてゲート電極を形成する。次に、このゲート電
極の左右両側壁面に酸化絶縁膜を堆積し、これに異方性
エッチングを施してサイドウォールスペーサを形成する
。このサイドウォールスペーサを形成する工程の前また
は後に、ゲート電極のみあるいはゲート電極およびいず
れかのサイドウォールスペーサをマスクとして、半導体
基板に第2導電型の不純物を注入し、ソース/ドレイン
領域を形成する。さらに、上記サイドウォールスペーサ
を形成する工程および上記ソース/ドレイン領域を形成
する工程を、少なくとも1回以上繰り返し、各回ごとに
定められたゲート電極の特定の側壁をマスクで覆うこと
によって、各側壁ごとに所定の幅および所定の層数の絶
縁膜からなるサイドウォールスペーサを形成する。First, a gate electrode is formed on the main surface of a semiconductor substrate having a first conductivity type region at least near the main surface, with a gate insulating film interposed therebetween. Next, an oxide insulating film is deposited on both left and right sidewall surfaces of this gate electrode, and anisotropic etching is performed on this to form sidewall spacers. Before or after this step of forming sidewall spacers, impurities of the second conductivity type are implanted into the semiconductor substrate using only the gate electrode or the gate electrode and either sidewall spacer as a mask to form source/drain regions. . Furthermore, by repeating the step of forming the sidewall spacer and the step of forming the source/drain region at least once, and covering a specific sidewall of the gate electrode determined each time with a mask, each sidewall is A sidewall spacer made of an insulating film having a predetermined width and a predetermined number of layers is formed on.
【0021】また本発明の半導体装置の製造方法は、他
の局面においては、p型およびn型のウェルを形成した
半導体基板の複数の活性領域のそれぞれの表面に、ゲー
ト絶縁膜を介在させて複数のゲート電極を形成する工程
と、この複数のゲート電極の各側壁に、絶縁膜を堆積さ
せて異方性エッチングを施すことにより、サイドウォー
ルスペーサを形成する工程と、ゲート電極のみあるいは
ゲート電極とサイドウォールスペーサの双方をマスクと
して、p型ウェルの領域にはn型の不純物イオンを、n
型ウェルの領域にはp型の不純物イオンを注入して、ソ
ース/ドレイン領域を形成する工程を備えている。この
製造方法の特徴は、サイドウォールスペーサを形成する
工程が、複数回の酸化絶縁膜の堆積と異方性エッチング
を施すことによって行なわれ、前記複数回の酸化絶縁膜
を堆積させる工程は、少なくともその1回以上において
、p型ウェルの領域のゲート電極をレジストで覆った状
態で行なうことにより、p型ウェル領域に形成されるサ
イドウォールスペーサの幅が、n型ウェル領域に形成さ
れるサイドウォールスペーサの幅よりも小さくなること
を特徴とする。In another aspect of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, a gate insulating film is interposed on each surface of a plurality of active regions of a semiconductor substrate in which p-type and n-type wells are formed. A step of forming a plurality of gate electrodes, a step of forming a sidewall spacer by depositing an insulating film on each sidewall of the plurality of gate electrodes and performing anisotropic etching, and a step of forming a sidewall spacer by depositing an insulating film on each sidewall of the plurality of gate electrodes, and forming a sidewall spacer by depositing an insulating film on each sidewall of the plurality of gate electrodes. Using both the sidewall spacer and the sidewall spacer as masks, n-type impurity ions are added to the p-type well region.
The method includes a step of implanting p-type impurity ions into the type well region to form source/drain regions. A feature of this manufacturing method is that the step of forming the sidewall spacer is performed by depositing an oxide insulating film multiple times and performing anisotropic etching, and the step of depositing the oxide insulating film multiple times includes at least In one or more of these steps, by covering the gate electrode in the p-type well region with a resist, the width of the sidewall spacer formed in the p-type well region is the same as that of the sidewall spacer formed in the n-type well region. It is characterized by being smaller than the width of the spacer.
【0022】[0022]
【作用】本発明の半導体装置によれば、ゲート電極の側
壁ごとに、サイドウォールスペーサが所定の層数の酸化
絶縁膜によって形成され、それにより、ソース/ドレイ
ン領域がチャネルの導電型や所望の特性などに応じた濃
度分布になっており、適切にコントロールされたソース
/ドレイン領域の不純物濃度分布を有する、MOS型L
DD構造の電界効果トランジスタを得ることができる。[Function] According to the semiconductor device of the present invention, a sidewall spacer is formed of a predetermined number of layers of oxide insulating film for each sidewall of the gate electrode, so that the source/drain region is formed according to the channel conductivity type or desired MOS type L, which has a concentration distribution according to its characteristics and has an appropriately controlled impurity concentration distribution in the source/drain region.
A field effect transistor with a DD structure can be obtained.
【0023】また、本発明の半導体装置の製造方法によ
れば、異なる幅のサイドウォールスペーサを別々に形成
するのではなく、複数回酸化絶縁膜の堆積と異方性エッ
チングを順次繰返し、サイドウォール幅をより小さくす
べき位置を必要に応じてレジストで覆うことにより行な
うため、幅の異なるサイドウォールスペーサの形成をそ
れぞれ別々に行なう場合に比べて、サイドウォールスペ
ーサの形成の効率が向上する。これは、本発明において
は、途中でサイドウォールスペーサの幅の種類数に応じ
た回数のレジスト膜のパターニングを行なう必要がある
ものの、レジスト膜の形成工程に比べて処理時間がより
長くかかるCVDによる酸化絶縁膜の堆積工程において
、各幅のサイドウォールスペーサにおける酸化絶縁膜の
堆積が同時に進行し、順次完成していくからである。Furthermore, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, instead of forming sidewall spacers of different widths separately, the deposition of the oxide insulating film and the anisotropic etching are sequentially repeated multiple times to form sidewall spacers of different widths. Since this is done by covering the position where the width should be made smaller with resist as necessary, the efficiency of forming sidewall spacers is improved compared to the case where sidewall spacers having different widths are formed separately. This is because in the present invention, although it is necessary to pattern the resist film a number of times according to the number of widths of the sidewall spacers, the CVD method requires a longer processing time than the resist film forming process. This is because, in the oxide insulating film deposition step, the oxide insulating film is deposited on the sidewall spacers of each width simultaneously and is completed sequentially.
【0024】さらに、本発明の半導体装置の他の製造方
法では、本発明の上記製造方法を、同一半導体基板上に
、n型ウェル領域に形成されたpチャネルMOS型トラ
ンジスタと、p型ウェル領域に形成されたnチャネルM
OS型トランジスタを形成する場合に適用している。
この製造方法では、pチャネルMOS型トランジスタの
サイドウォールスペーサの幅が、nチャネルMOS型ト
ランジスタに比べて大きくなるように形成している。こ
れにより、pチャネルMOS型トランジスタのオフセッ
ト量がnチャネルMOS型トランジスタに比べて大きく
なるため、p型不純物の拡散係数がn型不純物の拡散係
数に比べてより大きくなることを考慮した、適切なサイ
ドウォール幅を得ることができる。Furthermore, in another method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, the above manufacturing method of the present invention is applied to a p-channel MOS transistor formed in an n-type well region and a p-type well region on the same semiconductor substrate. n-channel M formed in
It is applied when forming an OS type transistor. In this manufacturing method, the sidewall spacer of the p-channel MOS transistor is formed to have a larger width than that of the n-channel MOS transistor. As a result, the amount of offset of a p-channel MOS transistor becomes larger than that of an n-channel MOS transistor, so the appropriate You can get the sidewall width.
【0025】[0025]
【実施例】以下本発明の第1の実施例を、図1ないし図
10に基づいて説明する。本実施例では、nチャネルM
OSFETとpチャネルMOSFETの両方にLDD構
造を採用した相補型のMOS型集積回路が製造される。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 10. In this embodiment, n channel M
A complementary MOS type integrated circuit is manufactured that employs an LDD structure for both the OSFET and the p-channel MOSFET.
【0026】本実施例では、まず、半導体基板11を複
数の活性領域に素子分離するために、いわゆるLOCO
S法によって素子分離絶縁膜12が形成される。その後
分離された各領域に、硼素などのp型不純物イオンある
いはリンや砒素などのn型不純物イオンを注入し、pウ
ェル領域13とnウェル領域14の両方が形成される。
その後さらに、各活性領域にゲート絶縁膜15,16を
介在させて、不純物をドープした多結晶シリコンを堆積
させることにより、あるいは高融点金属のような導電材
料を公知の方法で加工することにより、ゲート電極17
,18を形成する(図1)。In this embodiment, first, in order to isolate the semiconductor substrate 11 into a plurality of active regions, so-called LOCO
The element isolation insulating film 12 is formed by the S method. Thereafter, p-type impurity ions such as boron or n-type impurity ions such as phosphorus or arsenic are implanted into each separated region, thereby forming both the p-well region 13 and the n-well region 14. Thereafter, by interposing gate insulating films 15 and 16 in each active region and depositing impurity-doped polycrystalline silicon, or by processing a conductive material such as a high melting point metal by a known method, Gate electrode 17
, 18 (Fig. 1).
【0027】次に、n型ウェルを形成した活性領域の全
面をレジスト膜20で覆い、nチャネルMOSFETを
形成する領域のみにリンや砒素などのn型の不純物イオ
ンを1012/cm2 〜1014/cm2 の照射密
度で注入することにより、低濃度n型拡散層19がゲー
ト電極17をマスクとして、その両側に自己整合的に形
成される(図2)。Next, the entire surface of the active region in which the n-type well has been formed is covered with a resist film 20, and n-type impurity ions such as phosphorus or arsenic are applied at 10 12 /cm 2 to 10 14 /cm 2 only in the region where the n-channel MOSFET is to be formed. By implanting at an irradiation density of , low concentration n-type diffusion layers 19 are formed on both sides of the gate electrode 17 in a self-aligned manner using the gate electrode 17 as a mask (FIG. 2).
【0028】次に、レジスト膜20を除去した後、p型
ウェルを形成した活性領域の全面をレジスト膜31で多
い、pチャネルMOSFETを形成する領域のみに硼素
などのp型不純物イオンを1012/cm2 〜101
4/cm2 の照射密度で注入することにより、低濃度
p型拡散層26がゲート電極18をマスクとして自己整
合的に形成される(図3)。Next, after removing the resist film 20, the entire surface of the active region where the p-type well is formed is covered with a resist film 31, and p-type impurity ions such as boron are injected at 10 12 / cm2 ~101
By implanting at an irradiation density of 4/cm2, a low concentration p-type diffusion layer 26 is formed in a self-aligned manner using the gate electrode 18 as a mask (FIG. 3).
【0029】次に、レジスト膜31を除去した後、半導
体基板11上全面にCVD法などによって酸化膜32を
堆積し(図4)、これに反応性イオンエッチングを施す
ことにより、サイドウォールスペーサ21,22を形成
する(図5)。サイドウォールスペーサ21の半導体基
板11表面上での幅は、酸化膜32の厚さにほぼ比例す
る。Next, after removing the resist film 31, an oxide film 32 is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate 11 by CVD or the like (FIG. 4), and this is subjected to reactive ion etching to form the sidewall spacers 21. , 22 (Fig. 5). The width of the sidewall spacer 21 on the surface of the semiconductor substrate 11 is approximately proportional to the thickness of the oxide film 32.
【0030】次に、n型ウェル領域14上のみの全面を
レジスト膜33で覆い、その状態で、nチャネルMOS
FETの活性領域に、リンや砒素などのn型不純物イオ
ンを1015/cm2 〜1017/cm2 の照射密
度で注入することにより、高濃度n型拡散層24が、ゲ
ート電極17およびサイドウォールスペーサ21をマス
クとして、その両側に自己整合的に形成される(図6)
。Next, the entire surface of only the n-type well region 14 is covered with a resist film 33, and in this state, the n-channel MOS
By implanting n-type impurity ions such as phosphorus or arsenic into the active region of the FET at a radiation density of 1015/cm2 to 1017/cm2, the highly concentrated n-type diffusion layer 24 forms a gate electrode 17 and a sidewall spacer 21. Formed as a mask in a self-aligned manner on both sides (Figure 6)
.
【0031】次に、半導体基板11上全面にCVD法に
よって酸化膜34を堆積し、pウェル領域13上のみの
全面をレジスト膜35で覆い(図7)、この状態で酸化
膜34に反応性イオンエッチングを施すことによって、
nウェル領域14上に2層目のサイドウォールスペーサ
28を形成する(図8)。この状態で、pチャネルMO
SFETの活性領域に、硼素などのp型不純物イオンを
1015/cm2 〜1017/cm2の照射密度で注
入することにより、高濃度p型拡散層30が、ゲート電
極18およびサイドウォールスペーサ22,28をマス
クとして、その両側に自己整合的に形成される(図9)
。Next, an oxide film 34 is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate 11 by the CVD method, and the entire surface only on the p-well region 13 is covered with a resist film 35 (FIG. 7). By applying ion etching,
A second layer of sidewall spacers 28 is formed on the n-well region 14 (FIG. 8). In this state, the p-channel MO
By implanting p-type impurity ions such as boron into the active region of the SFET at an irradiation density of 1015/cm2 to 1017/cm2, the highly concentrated p-type diffusion layer 30 forms the gate electrode 18 and the sidewall spacers 22, 28. Formed as a mask in a self-aligned manner on both sides (Figure 9)
.
【0032】レジスト膜35を除去した後、所定条件で
熱処理を施すことにより、低濃度n型拡散層19,高濃
度n型拡散層24,低濃度p型拡散層26,高濃度p型
拡散層30が活性化された状態となる(図10)。After removing the resist film 35, heat treatment is performed under predetermined conditions to form the low concentration n-type diffusion layer 19, the high concentration n-type diffusion layer 24, the low concentration p-type diffusion layer 26, and the high concentration p-type diffusion layer. 30 becomes activated (FIG. 10).
【0033】次に、本発明の第2の実施例を図11ない
し図18を参照しながら説明する。本実施例における図
11および図12に示す工程は、上記第1の実施例にお
ける図1および図2に示した工程と同様である。図12
の状態からレジスト膜20を除去した後、CVD法によ
ってシリコン酸化膜などの絶縁膜を一定の厚さで全面に
形成し、さらに異方性エッチングを全面に施して、ゲー
ト電極17,18の側壁にサイドウォールスペーサ21
,22を形成する。その後、n型ウェルを形成した活性
領域全面にレジスト膜23を形成し、nチャネルMOS
FETを形成する領域に再びn型不純物を注入すること
により、ゲート電極17とサイドウォールスペーサ21
をマスクとして、高濃度n型拡散層24が自己整合的に
形成される(図13)。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 to 18. The steps shown in FIGS. 11 and 12 in this embodiment are similar to the steps shown in FIGS. 1 and 2 in the first embodiment. Figure 12
After removing the resist film 20 from the state shown in FIG. side wall spacer 21
, 22 are formed. After that, a resist film 23 is formed on the entire surface of the active region where the n-type well has been formed, and an n-channel MOS is formed.
By again implanting n-type impurities into the region where the FET is to be formed, the gate electrode 17 and sidewall spacer 21 are
Using as a mask, a high concentration n-type diffusion layer 24 is formed in a self-aligned manner (FIG. 13).
【0034】次に、レジスト膜23を除去した後、p型
ウェル領域13上のnチャネルMOSFETの活性領域
全面にレジスト膜25を形成し、その状態で、pチャネ
ルMOSFETの活性領域に硼素などのp型不純物イオ
ンを注入して、ゲート電極18とサイドウォールスペー
サ22をマスクとして、低濃度p型拡散層26を自己整
合的に形成する(図14)。Next, after removing the resist film 23, a resist film 25 is formed over the entire active region of the n-channel MOSFET on the p-type well region 13, and in this state, a material such as boron is applied to the active region of the p-channel MOSFET. P-type impurity ions are implanted to form a low concentration p-type diffusion layer 26 in a self-aligned manner using the gate electrode 18 and sidewall spacer 22 as a mask (FIG. 14).
【0035】レジスト膜25を除去した後、再びCVD
法によってシリコン酸化膜などの絶縁膜を一定の厚さで
全面に形成し、さらに異方性エッチングを全面に施して
、ゲート電極17,18の側壁にサイドウォールスペー
サ27,28を形成する(図15)。After removing the resist film 25, CVD is performed again.
An insulating film such as a silicon oxide film is formed on the entire surface with a constant thickness by a method, and then anisotropic etching is performed on the entire surface to form sidewall spacers 27 and 28 on the side walls of the gate electrodes 17 and 18 (see FIG. 15).
【0036】次に、nチャネルMOSFETの活性領域
全面をレジスト膜29で覆い、その状態でpチャネルM
OSFET領域に硼素などのp型不純物イオンを注入し
て、ゲート絶縁膜18およびサイドウォールスペーサ2
7,28をマスクとして、高濃度p型拡散層30が自己
整合的に形成される(図16)。Next, the entire active region of the n-channel MOSFET is covered with a resist film 29, and in this state, the p-channel MOSFET is
P-type impurity ions such as boron are implanted into the OSFET region to form the gate insulating film 18 and the sidewall spacers 2.
Using 7 and 28 as masks, a heavily doped p-type diffusion layer 30 is formed in a self-aligned manner (FIG. 16).
【0037】レジスト膜29を除去した後(図17)、
所定条件で熱処理を施すことにより、低濃度n型拡散層
19,高濃度n型拡散層24,低濃度p型拡散層26,
高濃度p型拡散層30が活性化された状態となる(図1
8)。After removing the resist film 29 (FIG. 17),
By performing heat treatment under predetermined conditions, a low concentration n-type diffusion layer 19, a high concentration n-type diffusion layer 24, a low concentration p-type diffusion layer 26,
The high concentration p-type diffusion layer 30 is in an activated state (Fig. 1
8).
【0038】以上の各工程を経ることにより、上記第1
,第2の実施例によれば、同一半導体基板11上にnチ
ャネル,pチャネルの両方のMOSFETがともにLD
D構造を備えた、相補型MOSFETが形成されること
になる。[0038] By going through each of the above steps, the first
, according to the second embodiment, both n-channel and p-channel MOSFETs are mounted on the same semiconductor substrate 11.
A complementary MOSFET with a D structure will be formed.
【0039】上記各実施例によれば、以上述べたように
、pチャネルMOSFETとnチャネルMOSFETの
両方のサイドウォールスペーサの形成が、別々のCVD
と異方性エッチングの工程によって行なわれるのではな
く、同時に行なわれる。しかも、複数層のサイドウォー
ルスペーサのそれぞれを形成する工程の間にも不純物イ
オン注入工程を含むことにより、チャネルの導電型に応
じたソース/ドレイン領域のオフセット長さなどの調節
が可能である。したがって、チャネルの導電型に応じた
最適なソース/ドレイン領域の自己整合的な形成につい
ては、サイドウォールスペーサを別々に形成した場合と
同様の可能性を保持しつつ、レジスト膜のパターニング
に比べて大幅に長い処理時間を必要とする、CVDによ
る酸化絶縁膜の堆積工程を効率良く利用することができ
、その結果生産性が向上する。According to each of the above embodiments, as described above, the sidewall spacers of both the p-channel MOSFET and the n-channel MOSFET are formed by separate CVD processes.
and anisotropic etching steps, but rather at the same time. Moreover, by including an impurity ion implantation step between the steps of forming each of the plurality of layers of sidewall spacers, it is possible to adjust the offset length of the source/drain region depending on the conductivity type of the channel. Therefore, for self-aligned formation of optimal source/drain regions according to the conductivity type of the channel, while maintaining the same possibility as when forming sidewall spacers separately, compared to resist film patterning, The CVD oxide insulating film deposition process, which requires significantly longer processing times, can be utilized efficiently, resulting in improved productivity.
【0040】次に、本発明の第3の実施例を図19ない
し図24に基づいて説明する。本実施例において、素子
分離絶縁膜12で分離された半導体基板11の各活性領
域にpウェル領域13とnウェル領域14を形成し、ゲ
ート絶縁膜15,16を介在させてゲート電極17,1
8を形成する工程(図19)は、上記第1の実施例と共
通である。本実施例においては、ゲート電極17,18
を形成した後、まずCVDによる酸化絶縁膜の堆積と異
方性エッチングにより、一層目のサイドウォールスペー
サ21,22を形成する。その後、pチャネルMOSF
ETを形成する領域をレジスト膜20で覆い、リンある
いは砒素などのn型不純物イオンを注入し、低濃度n型
拡散層19を形成する(図20)。その後、二層目のサ
イドウォールスペーサ27,28を形成した後、再びp
チャネルMOSFET形成領域をレジスト膜23で覆い
、n型不純物イオンを注入して高濃度n型拡散層24を
形成する(図21)。Next, a third embodiment of the present invention will be explained based on FIGS. 19 to 24. In this embodiment, a p-well region 13 and an n-well region 14 are formed in each active region of a semiconductor substrate 11 separated by an element isolation insulating film 12, and gate electrodes 17, 1 are formed with gate insulating films 15, 16 interposed.
The step of forming 8 (FIG. 19) is the same as in the first embodiment. In this embodiment, the gate electrodes 17, 18
After forming, first layer sidewall spacers 21 and 22 are formed by depositing an oxide insulating film by CVD and anisotropic etching. After that, p-channel MOSF
The region where the ET is to be formed is covered with a resist film 20, and n-type impurity ions such as phosphorus or arsenic are implanted to form a low concentration n-type diffusion layer 19 (FIG. 20). After that, after forming the second layer of sidewall spacers 27 and 28, p
The channel MOSFET formation region is covered with a resist film 23, and n-type impurity ions are implanted to form a high concentration n-type diffusion layer 24 (FIG. 21).
【0041】次に、レジスト膜23を形成した後、nチ
ャネルMOSFETを形成する領域をレジスト膜25で
覆い、硼素などのp型不純物イオンを注入して、低濃度
p型拡散層26を形成する(図22)。レジスト膜25
を除去した後、三層目のサイドウォールスペーサ41,
42を形成し、さらにnチャネルMOSFETを形成す
る領域をレジスト膜29で覆い、さらにp型不純物イオ
ンを注入して、高濃度p型拡散層30を形成する(図2
3)。その後レジスト膜29を除去し、各拡散層を活性
化させるための所定条件の熱処理を加えるこにとより、
図24に示す状態となる。Next, after forming a resist film 23, a region where an n-channel MOSFET is to be formed is covered with a resist film 25, and p-type impurity ions such as boron are implanted to form a low concentration p-type diffusion layer 26. (Figure 22). Resist film 25
After removing the third layer sidewall spacer 41,
42 is formed, the region where the n-channel MOSFET is to be formed is covered with a resist film 29, and p-type impurity ions are further implanted to form a highly concentrated p-type diffusion layer 30 (FIG. 2).
3). Thereafter, the resist film 29 is removed and heat treatment is applied under predetermined conditions to activate each diffusion layer.
The state shown in FIG. 24 is reached.
【0042】本実施例は、上述したように、複数層のサ
イドウォールスペーサを、CVDによる酸化絶縁膜の堆
積と異方性エッチングを順次複数回繰返すことにより、
その間にも選択的にレジスト膜の形成と不純物イオンの
注入を行なう点で第1および第2の実施例と共通してい
る。本実施例が第1の実施例と異なるのは、ゲート電極
17,18のみをマスクとして不純物イオンを注入する
工程がなく、またサイドウォールスペーサを3層に形成
する点である。本実施例においても、サイドウォールス
ペーサ形成工程の効率向上という点で、第1の実施例と
同様の作用効果を得ることができる。また、1ミクロン
以下のチャネル幅を有する比較的低電流の微細トランジ
スタの場合、そのチャネル幅に対してソース/ドレイン
領域の不純物の拡散長が相対的に大きくなる。したがっ
て、サイドウォールスペーサによるオフセットが不可欠
であるある。さらに、p型不純物の拡散係数がn型不純
物よりも大きいことを考慮すると、p型不純物イオンを
注入するときにマスクとなるサイドウォールスペーサの
幅を、n型不純物イオンを注入するときにマスクとなる
サイドウォールスペーサの幅よりも大きくなるようにし
なければならない。本実施例は、p型不純物イオンを注
入するときのサイドウォールスペーサの層数を、n型不
純物イオンを注入するときのサイドウォールスペーサの
層数よりも多くすることによって、その要件を満たして
いることになる。In this example, as described above, the multilayer sidewall spacer is formed by sequentially repeating the deposition of an oxide insulating film by CVD and the anisotropic etching several times.
This embodiment is similar to the first and second embodiments in that a resist film is selectively formed and impurity ions are implanted during this period. This embodiment differs from the first embodiment in that there is no step of implanting impurity ions using only the gate electrodes 17 and 18 as a mask, and that sidewall spacers are formed in three layers. In this embodiment as well, the same effects as in the first embodiment can be obtained in terms of improving the efficiency of the sidewall spacer forming process. Further, in the case of a relatively low current fine transistor having a channel width of 1 micron or less, the diffusion length of impurities in the source/drain region is relatively large with respect to the channel width. Therefore, offset by sidewall spacers is essential. Furthermore, considering that the diffusion coefficient of p-type impurities is larger than that of n-type impurities, the width of the sidewall spacer, which serves as a mask when implanting p-type impurity ions, is different from the width of the sidewall spacer that serves as a mask when implanting n-type impurity ions. The width of the sidewall spacer must be greater than the width of the sidewall spacer. This example satisfies this requirement by increasing the number of sidewall spacer layers when implanting p-type impurity ions than the number of sidewall spacer layers when implanting n-type impurity ions. It turns out.
【0043】参考として、p型不純物とn型不純物の拡
散係数のちがいの程度を具体的に示す例を、図33と図
34を参照して説明する。nチャネルMOSFETを形
成するpウェル側に、半導体基板11表面上の幅が10
00オングストロームのサイドウォールスペーサ21を
マスクとしてリンを注入し、低濃度n型拡散層19を形
成し、さらに2000オングストロームの幅のサイドウ
ォールスペーサをも加えてマスクとし、高濃度n型拡散
層24を形成する。pチャネルMOSFETを形成する
nウェル側に、合せて3000オングストロームの幅を
有するサイドウォールスペーサ22,28をマスクとし
て硼素を注入し、高濃度p型拡散層30を形成し、図3
3の状態となる。その後、900℃〜950℃の温度で
約1時間熱処理を行なうと、各拡散層が活性化されると
ともに、熱拡散によって濃度分布が移動し、図34に示
す状態となる。すなわち、同じ熱処理を施した場合、n
型のリンや砒素に比べて、硼素の熱拡散が著しく大きい
ことがわかる。For reference, an example specifically showing the degree of difference in diffusion coefficients between p-type impurities and n-type impurities will be explained with reference to FIGS. 33 and 34. On the p-well side where the n-channel MOSFET is formed, a width of 10 mm on the surface of the semiconductor substrate 11 is provided.
Phosphorus is implanted using the sidewall spacers 21 with a width of 0.00 angstroms as a mask to form a low concentration n-type diffusion layer 19. Furthermore, sidewall spacers with a width of 2000 angstroms are added as a mask to form a high concentration n-type diffusion layer 24. Form. Boron is implanted into the n-well side where the p-channel MOSFET is formed using sidewall spacers 22 and 28 having a total width of 3000 angstroms as a mask to form a heavily doped p-type diffusion layer 30, and as shown in FIG.
It will be in state 3. Thereafter, when heat treatment is performed at a temperature of 900° C. to 950° C. for about 1 hour, each diffusion layer is activated and the concentration distribution shifts due to thermal diffusion, resulting in the state shown in FIG. 34. That is, when the same heat treatment is applied, n
It can be seen that the thermal diffusion of boron is significantly larger than that of phosphorus and arsenic.
【0044】なお、上記第3の実施例において、pチャ
ネルMOSFET形成領域の低濃度p型拡散層26の形
成を、二層目のサイドウォール27,28を形成する前
に、nチャネルMOSFET形成領域にレジスト膜を形
成し、サイドウォールスペーサ22をマスクとして行な
うことも可能である。Note that in the third embodiment, the formation of the low concentration p-type diffusion layer 26 in the p-channel MOSFET formation region was performed in the n-channel MOSFET formation region before forming the second layer sidewalls 27 and 28. It is also possible to form a resist film on the surface and use the sidewall spacers 22 as a mask.
【0045】また、上記第2の実施例において、一層目
のサイドウォールスペーサ21,22形成領域に、低濃
度n型拡散層19のみ形成し、低濃度p型拡散層26を
形成しない場合には、pチャネルMOSFET形成領域
のソース/ドレイン領域には高濃度p型拡散層30のみ
が形成される。このようにすれば、nチャネルMOSF
ET形成領域のみをLDD構造にすることができる。Furthermore, in the second embodiment, when only the low concentration n-type diffusion layer 19 is formed in the first layer sidewall spacer 21, 22 formation region, and the low concentration p-type diffusion layer 26 is not formed, , only a heavily doped p-type diffusion layer 30 is formed in the source/drain region of the p-channel MOSFET formation region. In this way, n-channel MOSF
Only the ET formation region can have an LDD structure.
【0046】次に、本発明の第4の実施例を図25ない
し図32に基づいて説明する。本実施例においては、ま
ず、素子分離絶縁膜51によって分離された、p型半導
体基板52の表面に、ゲート酸化膜53を介在させて、
多結晶シリコン層54を堆積させ、さらに酸化絶縁膜5
5を形成後、ゲート電極部56を除いて、フォトエッチ
ングによりゲート絶縁膜53と多結晶シリコン層54を
除去し、図25に示す構造となる。続いて、リンや砒素
などのn型不純物イオンを注入し、ゲート電極部56を
マスクとして、その左右両側に低濃度n型拡散層57を
形成する(図26)。次に、CVD法によって半導体基
板52上全面に酸化シリコンなどの酸化絶縁膜を堆積さ
せた後、異方性エッチングを施すことによりサイドウォ
ールスペーサ58を形成する(図27)。その後、半導
体基板52上のうち、ゲート電極部56中央から右半分
をレジスト膜59で覆い、n型不純物イオンを注入して
サイドウォールスペーサ58をマスクとして、ソース領
域に高濃度n型領域60を形成する(図28)。Next, a fourth embodiment of the present invention will be explained based on FIGS. 25 to 32. In this embodiment, first, a gate oxide film 53 is interposed on the surface of a p-type semiconductor substrate 52 separated by an element isolation insulating film 51.
A polycrystalline silicon layer 54 is deposited, and an oxide insulating film 5 is further deposited.
25, the gate insulating film 53 and polycrystalline silicon layer 54 are removed by photo-etching, except for the gate electrode portion 56, resulting in the structure shown in FIG. Subsequently, n-type impurity ions such as phosphorus or arsenic are implanted, and low concentration n-type diffusion layers 57 are formed on both left and right sides of the gate electrode section 56 using it as a mask (FIG. 26). Next, an oxide insulating film such as silicon oxide is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate 52 by CVD, and then anisotropic etching is performed to form sidewall spacers 58 (FIG. 27). Thereafter, the right half of the semiconductor substrate 52 from the center of the gate electrode portion 56 is covered with a resist film 59, and n-type impurity ions are implanted to form a heavily doped n-type region 60 in the source region using the sidewall spacer 58 as a mask. (Figure 28).
【0047】次に、レジスト膜59を除去した後、p型
半導体基板52上全面に、CVDによって酸化シリコン
などの酸化絶縁膜61を形成する(図29)。その後、
ゲート電極部56の中央からドレイン領域までの領域を
除いて、選択的にレジスト膜62を形成し(図30)、
その状態で異方性エッチングを施すことにより、サイド
ウォールスペーサ63とコンタクトホール64を形成す
る。続いて、サイドウォールスペーサ63をマスクとし
てn型不純物イオンを注入することにより、ドレイン領
域側に高濃度n型拡散層65が自己整合的に形成される
(図31)。Next, after removing the resist film 59, an oxide insulating film 61 made of silicon oxide or the like is formed over the entire surface of the p-type semiconductor substrate 52 by CVD (FIG. 29). after that,
A resist film 62 is selectively formed except for the region from the center of the gate electrode section 56 to the drain region (FIG. 30),
By performing anisotropic etching in this state, sidewall spacers 63 and contact holes 64 are formed. Subsequently, by implanting n-type impurity ions using the sidewall spacers 63 as a mask, a high concentration n-type diffusion layer 65 is formed on the drain region side in a self-aligned manner (FIG. 31).
【0048】次に、コンタクトホール64において高濃
度n型拡散層65を導通するように、金属層またはドー
プした多結晶シリコン層を選択的に形成した配線層66
を形成する(図32)。Next, a wiring layer 66 in which a metal layer or a doped polycrystalline silicon layer is selectively formed is formed so as to conduct the high concentration n-type diffusion layer 65 in the contact hole 64.
(Figure 32).
【0049】本実施例によれば、以上述べたように、配
線層66を施すドレイン側のオフセットが長くなるよう
にサイドウォールスペーサ58,63を形成し、しかも
同時にコンタクトホール64が形成されるため、ドレイ
ン耐圧の向上を効果的に図ることができる。また、配線
層66からの不純物の拡散による、低濃度n型拡散層5
7への悪影響を抑制することができる。According to this embodiment, as described above, the sidewall spacers 58 and 63 are formed so that the offset on the drain side where the wiring layer 66 is formed is long, and the contact hole 64 is formed at the same time. , it is possible to effectively improve drain breakdown voltage. Furthermore, due to the diffusion of impurities from the wiring layer 66, the low concentration n-type diffusion layer 5
7 can be suppressed.
【0050】なお、本実施例において、高濃度n型拡散
層65の形成を、サイドウォールスペーサ63を形成す
るためのエッチング工程の後にイオン注入を行なうこと
によって行なったが、その代わりに、配線層66として
形成したポリシリコン層にドープされた不純物からの拡
散を用いて形成することも可能である。In this embodiment, the high concentration n-type diffusion layer 65 was formed by performing ion implantation after the etching process for forming the sidewall spacer 63, but instead, the wiring layer It is also possible to form using diffusion from impurities doped into the polysilicon layer formed as 66.
【0051】なお、上記各実施例は、すべてLOCOS
法によって素子分離領域を形成した場合に本発明を適用
した半導体装置について述べたが、素子分離領域がフィ
ールドシールド電極によって形成された半導体装置に本
発明を適用しても、同様の作用効果を得ることができる
ことは言うまでもない。[0051] The above embodiments are all based on LOCOS.
Although a semiconductor device to which the present invention is applied in which an element isolation region is formed by a method has been described, similar effects can be obtained even if the present invention is applied to a semiconductor device in which an element isolation region is formed by a field shield electrode. Needless to say, it can be done.
【0052】また、上記各実施例において、サイドウォ
ールスペーサが複数層から形成される場合、完成したサ
イドウォールスペーサの断面を観察しても、各層の境界
を識別することは、それらの層が同一材料のCVDで形
成されている限り困難である。これは、CVD膜が非結
晶質(アモルファス)状態であるためである。しかしな
がら、図35に示すように、サイドウォールスペーサ2
1,27の各々の形成時の半導体基板11表面のオーバ
エッチングによって段差(図35中のA,B)が生じる
。したがって、完成した半導体装置の断面を電子顕微鏡
で観察し、段差を有するか否かによって、サイドウォー
ルスペーサが複数の層からなるか否かの判断をすること
ができる。Furthermore, in each of the above embodiments, when the sidewall spacer is formed from multiple layers, it is difficult to identify the boundaries between the layers even when observing the cross section of the completed sidewall spacer. This is difficult as long as the material is formed by CVD. This is because the CVD film is in a non-crystalline (amorphous) state. However, as shown in FIG.
Steps (A and B in FIG. 35) are generated due to over-etching of the surface of the semiconductor substrate 11 when forming each of the semiconductor substrates 1 and 27. Therefore, by observing the cross section of a completed semiconductor device with an electron microscope and determining whether or not there is a step, it is possible to determine whether the sidewall spacer is composed of a plurality of layers.
【0053】さらに、上記第1〜第3の実施例は、特に
図36に示すような結線を有するCMOSインバータな
どのCMOS構造の回路素子形成に有効である。Further, the first to third embodiments described above are particularly effective for forming a circuit element of a CMOS structure such as a CMOS inverter having wiring connections as shown in FIG.
【0054】[0054]
【発明の効果】以上述べたように本発明の電界効果トラ
ンジスタによれば、ゲート電極の側壁ごとに、決められ
た層数の絶縁膜が堆積された所定幅のサイドウォールス
ペーサを有することにより、ソース/ドレイン領域が適
切にコントロールされるものとなっており、良好な特性
のMOS型LDD構造の電界効果トランジスタを得るこ
とができる。As described above, according to the field effect transistor of the present invention, by having a sidewall spacer of a predetermined width on which a predetermined number of layers of insulating films are deposited on each sidewall of the gate electrode, The source/drain regions are appropriately controlled, and a field effect transistor having a MOS type LDD structure with good characteristics can be obtained.
【0055】また本発明の電界効果トランジスタの製造
方法によれば、サイドウォールスペーサを複数の工程で
複数層形成し、その工程ごとに選択的にレジスト膜を形
成することにより、ゲート電極の側壁に所定の幅のサイ
ドウォールスペーサが形成されることになる。その結果
、サイドウォールスペーサをマスクとして形成されるソ
ース/ドレイン領域の不純物拡散層のオフセット長さを
容易に制御することができるとともに、幅の異なるサイ
ドウォールスペーサを別々の工程で形成する場合に比べ
て、酸化絶縁膜の堆積に要する時間の総和が短縮され、
生産性が向上する。Further, according to the method for manufacturing a field effect transistor of the present invention, a plurality of layers of sidewall spacers are formed in a plurality of steps, and a resist film is selectively formed in each step. A sidewall spacer of a predetermined width is formed. As a result, it is possible to easily control the offset length of the impurity diffusion layer in the source/drain region formed using the sidewall spacer as a mask, and compared to the case where sidewall spacers with different widths are formed in separate processes. Therefore, the total time required for depositing the oxide insulating film is shortened.
Productivity improves.
【0056】また、この製造方法を相補型MOSFET
のようにp型とn型の両方のチャネル領域を有する電界
効果トランジスタの製造工程に適用した発明によれば、
1μm以下のチャネル長を有する微細MOSFETにお
いて、pチャネルMOSFETのオフセット量がnチャ
ネルMOSFETに比べて大きくなるように、容易に制
御することができる。これにより、p型不純物イオンの
拡散係数がn型不純物イオンよりもも大きいことを考慮
した、高性能の相補型MOSFETなどを比較的低コス
トで提供することができる。[0056] This manufacturing method can also be applied to complementary MOSFETs.
According to the invention applied to the manufacturing process of a field effect transistor having both p-type and n-type channel regions as in
In a fine MOSFET having a channel length of 1 μm or less, the offset amount of a p-channel MOSFET can be easily controlled to be larger than that of an n-channel MOSFET. This makes it possible to provide a high-performance complementary MOSFET or the like at a relatively low cost, taking into consideration that the diffusion coefficient of p-type impurity ions is larger than that of n-type impurity ions.
【図1】本発明の第1の実施例における電界効果トラン
ジスタの製造方法の第1工程を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first step of a method for manufacturing a field effect transistor according to a first embodiment of the present invention.
【図2】同第2工程を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing the second step.
【図3】同第3工程を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing the third step.
【図4】同第4工程を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing the fourth step.
【図5】同第5工程を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing the fifth step.
【図6】同第6工程を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing the sixth step.
【図7】同第7工程を示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing the seventh step.
【図8】同第8工程を示す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing the eighth step.
【図9】同第9工程を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing the ninth step.
【図10】同第10工程を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing the tenth step.
【図11】本発明の第2の実施例における電界効果トラ
ンジスタの製造方法の第1工程を示す断面図である。FIG. 11 is a sectional view showing a first step of a method for manufacturing a field effect transistor according to a second embodiment of the present invention.
【図12】同第2工程を示す断面図である。FIG. 12 is a sectional view showing the second step.
【図13】同第3工程を示す断面図である。FIG. 13 is a sectional view showing the third step.
【図14】同第4工程を示す断面図である。FIG. 14 is a sectional view showing the fourth step.
【図15】同第5工程を示す断面図である。FIG. 15 is a sectional view showing the fifth step.
【図16】同第6工程を示す断面図である。FIG. 16 is a sectional view showing the sixth step.
【図17】同第7工程を示す断面図である。FIG. 17 is a sectional view showing the seventh step.
【図18】同第8工程を示す断面図である。FIG. 18 is a sectional view showing the eighth step.
【図19】本発明の第3の実施例における電界効果トラ
ンジスタの製造方法の第1工程を示す断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view showing a first step of a method for manufacturing a field effect transistor according to a third embodiment of the present invention.
【図20】同第2工程を示す断面図である。FIG. 20 is a sectional view showing the second step.
【図21】同第3工程を示す断面図である。FIG. 21 is a sectional view showing the third step.
【図22】同第4工程を示す断面図である。FIG. 22 is a sectional view showing the fourth step.
【図23】同第5工程を示す断面図である。FIG. 23 is a sectional view showing the fifth step.
【図24】同第6工程を示す断面図である。FIG. 24 is a sectional view showing the sixth step.
【図25】本発明の第4の実施例における電界効果トラ
ンジスタの製造方法の第1工程を示す断面図である。FIG. 25 is a cross-sectional view showing a first step of a method for manufacturing a field effect transistor according to a fourth embodiment of the present invention.
【図26】同第2工程を示す断面図である。FIG. 26 is a sectional view showing the second step.
【図27】同第3工程を示す断面図である。FIG. 27 is a sectional view showing the third step.
【図28】同第4工程を示す断面図である。FIG. 28 is a sectional view showing the fourth step.
【図29】同第5工程を示す断面図である。FIG. 29 is a sectional view showing the fifth step.
【図30】同第6工程を示す断面図である。FIG. 30 is a sectional view showing the sixth step.
【図31】同第7工程を示す断面図である。FIG. 31 is a sectional view showing the seventh step.
【図32】同第8工程を示す断面図である。FIG. 32 is a sectional view showing the eighth step.
【図33】同一半導体基板上にnチャネルMOSトラン
ジスタとpチャネルMOSトランジスタを形成した場合
の、ソース/ドレイン領域におけるn型拡散層およびp
型拡散層の、拡散係数の相違に起因する熱処理前のプロ
フィールを示す断面図である。FIG. 33 shows an n-type diffusion layer and a p-type diffusion layer in the source/drain region when an n-channel MOS transistor and a p-channel MOS transistor are formed on the same semiconductor substrate.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a profile of a mold diffusion layer before heat treatment due to a difference in diffusion coefficient.
【図34】図33の状態に所定の熱処理を加えた後の不
純物プロフィールを示す断面図である。34 is a cross-sectional view showing an impurity profile after a predetermined heat treatment is applied to the state shown in FIG. 33. FIG.
【図35】複数層からなるサイドウォールスペーサの、
層の数に応じて半導体基板表面に生ずる段差を説明する
ための断面図である。FIG. 35: A sidewall spacer consisting of multiple layers.
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a step difference that occurs on the surface of a semiconductor substrate depending on the number of layers.
【図36】本発明が適用されるCMOSインバータの断
面構造および結線の概略を示す図である。FIG. 36 is a diagram schematically showing the cross-sectional structure and wiring of a CMOS inverter to which the present invention is applied.
【図37】従来のMOS型LDD構造トランジスタの製
造方法における第1工程を示す断面図である。FIG. 37 is a cross-sectional view showing the first step in a conventional method for manufacturing a MOS type LDD structure transistor.
【図38】同第2工程を示す断面図である。FIG. 38 is a sectional view showing the second step.
【図39】同第3工程を示す断面図である。FIG. 39 is a sectional view showing the third step.
【図40】同第4工程を示す断面図である。FIG. 40 is a sectional view showing the fourth step.
【図41】同第5工程を示す断面図である。FIG. 41 is a cross-sectional view showing the fifth step.
【図42】同第6工程を示す断面図である。FIG. 42 is a cross-sectional view showing the sixth step.
【図43】同一半導体基板上にnチャネルMOSトラン
ジスタとpチャネルMOSトランジスタのサイドウォー
ルスペーサを別々に形成する場合の、従来の製造方法に
おける第1工程を示す断面図である。FIG. 43 is a cross-sectional view showing the first step in a conventional manufacturing method when sidewall spacers for an n-channel MOS transistor and a p-channel MOS transistor are formed separately on the same semiconductor substrate.
【図44】同第2工程を示す断面図である。FIG. 44 is a sectional view showing the second step.
【図45】同第3工程を示す断面図である。FIG. 45 is a sectional view showing the third step.
【図46】同第4工程を示す断面図である。FIG. 46 is a sectional view showing the fourth step.
【図47】同第5工程を示す断面図である。FIG. 47 is a sectional view showing the fifth step.
【図48】同第6工程を示す断面図である。FIG. 48 is a sectional view showing the sixth step.
【図49】同第7工程を示す断面図である。FIG. 49 is a sectional view showing the seventh step.
【図50】同第8工程を示す断面図である。FIG. 50 is a sectional view showing the eighth step.
11 半導体基板
12 素子分離絶縁膜
13 pウェル領域
14 nウェル領域
15,16 ゲート絶縁膜
17,18 ゲート電極
19 低濃度n型拡散層
20,23,25,29,33,35 レジスト膜2
1,22,27,28,41,42 サイドウォール
スペーサ
24 高濃度n型拡散層
26 低濃度p型拡散層
30 高濃度p型拡散層
なお、図中、同一符号を付した部分は同一または相当の
要素を示す。11 Semiconductor substrate 12 Element isolation insulating film 13 P-well region 14 N-well region 15, 16 Gate insulating film 17, 18 Gate electrode 19 Low concentration n-type diffusion layer 20, 23, 25, 29, 33, 35 Resist film 2
1, 22, 27, 28, 41, 42 Sidewall spacer 24 Highly doped n-type diffused layer 26 Lowly doped p-type diffused layer 30 Highly doped p-type diffused layer Note that parts with the same reference numerals in the drawings are the same or equivalent. Indicates the element of
Claims (5)
タを有する半導体基板を備えた半導体装置であって、各
々の前記電界効果トランジスタは、前記半導体基板上に
ゲート絶縁膜を介在させて形成されたゲート電極と、前
記ゲート電極の左右両側の側壁面上に形成された1層の
絶縁膜からなる第1サイドウォールスペーサと、前記半
導体基板表面の、前記ゲート電極の左右両側部の直下近
傍から外側にかけて形成された、高濃度および/または
低濃度不純物領域を有するソース/ドレイン領域と、を
含み少なくとも前記第2の電界効果トランジスタは、少
なくとも前記ゲート電極の一方の側壁面上に形成された
、もう1層の絶縁膜からなる第2のサイドウォールスペ
ーサを含み、前記第2の電界効果トランジスタの第2の
サイドウォールスペーサは、前記ゲート電極の少なくと
も一方の側壁側の高濃度不純物領域を形成する不純物注
入のためのマスクを形成する、半導体装置。1. A semiconductor device comprising a semiconductor substrate having first and second field effect transistors, each of the field effect transistors being formed on the semiconductor substrate with a gate insulating film interposed therebetween. a gate electrode; a first sidewall spacer made of a single layer of insulating film formed on the left and right side wall surfaces of the gate electrode; at least the second field effect transistor includes a source/drain region having a high concentration and/or a low concentration impurity region formed over at least one sidewall surface of the gate electrode; The second sidewall spacer of the second field effect transistor includes a second sidewall spacer made of a single layer of insulating film, and the second sidewall spacer of the second field effect transistor includes an impurity that forms a high concentration impurity region on at least one sidewall side of the gate electrode. A semiconductor device that forms a mask for implantation.
装置であって、前記電界効果トランジスタは、少なくと
も表面近傍に第1導電型の領域を有する半導体基板と、
前記半導体基板上にゲート絶縁膜を介在させて形成され
たゲート電極と、前記ゲート電極の一方の側壁面に形成
され、所定の数の層の絶縁膜からなるとともに所定の幅
を有する第1のサイドウォールスペーサと、前記ゲート
電極の他の側壁面に形成され、前記第1のサイドウォー
ルスペーサよりも多い所定の数の層の絶縁膜からなると
ともに、前記第1のサイドウォールスペーサよりも大き
な所定の幅を有する第2のサイドウォールスペーサと、
前記半導体基板の表面の、前記ゲート電極の左右両側壁
直下近傍から外側にかけて形成された、第2導電型のソ
ース/ドレイン領域と、を備えた半導体装置。2. A semiconductor device having a field effect transistor, wherein the field effect transistor includes a semiconductor substrate having a first conductivity type region at least near the surface;
a gate electrode formed on the semiconductor substrate with a gate insulating film interposed therebetween; and a first gate electrode formed on one side wall surface of the gate electrode, comprising a predetermined number of layers of insulating films and having a predetermined width. A sidewall spacer and an insulating film formed on the other sidewall surface of the gate electrode and having a predetermined number of layers larger than the first sidewall spacer, and a predetermined number of layers larger than the first sidewall spacer. a second sidewall spacer having a width of
A semiconductor device comprising: a second conductivity type source/drain region formed on the surface of the semiconductor substrate from the vicinity immediately below the right and left side walls of the gate electrode to the outside.
成された、LDD構造を有する第1および第2の電界効
果トランジスタを備えた半導体装置の製造方法であって
、前記半導体基板の主面上にゲート絶縁膜を介在させて
、各前記電界効果トランジスタごとにゲート電極を形成
する工程と、前記ゲート電極の左右両側壁面に酸化絶縁
膜を堆積し、これに異方性エッチングを施して、第1の
サイドウォールスペーサを形成する工程と、前記第1の
電界効果トランジスタの前記第1のサイドウォールスペ
ーサをマスクとして、前記半導体基板に第2導電型の不
純物を注入し、高濃度不純物層を形成する工程と、少な
くとも前記第2の電界効果トランジスタの前記ゲート電
極上および前記第1のサイドウォールスペーサ上に酸化
絶縁膜を堆積し、これに異方性エッチングを施して第2
のサイドウォールスペーサを形成する工程と、少なくと
も前記第2の電界効果トランジスタの前記第2のサイド
ウォールスペーサをマスクとして、前記半導体基板に第
2導電型の不純物を注入し、高濃度不純物領域を形成す
る工程と、を備えた半導体装置の製造方法。3. A method for manufacturing a semiconductor device comprising first and second field effect transistors having an LDD structure formed on a main surface of a semiconductor substrate of a first conductivity type, the method comprising: A step of forming a gate electrode for each field effect transistor by interposing a gate insulating film on the main surface, depositing an oxide insulating film on both left and right side walls of the gate electrode, and subjecting it to anisotropic etching. a step of forming a first sidewall spacer, and implanting a second conductivity type impurity into the semiconductor substrate using the first sidewall spacer of the first field effect transistor as a mask, and implanting a high concentration impurity. depositing an oxide insulating film on at least the gate electrode of the second field effect transistor and the first sidewall spacer, and anisotropically etching the oxide insulating film to form a second field effect transistor.
forming a sidewall spacer, and using at least the second sidewall spacer of the second field effect transistor as a mask, impurities of a second conductivity type are implanted into the semiconductor substrate to form a high concentration impurity region. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a step of:
置の製造方法であって、少なくとも主表面近傍に第1導
電型の領域を有する半導体基板の主表面上に、ゲート絶
縁膜を介在させてゲート電極を形成する工程と、前記ゲ
ート電極の左右両側壁面に酸化絶縁膜を堆積し、これに
異方性エッチングを施してサイドウォールスペーサを形
成する工程と、前記ゲート電極のみあるいは前記ゲート
電極およびいずれからサイドウォールスペーサをマスク
として、前記半導体基板に第2導電型の不純物を注入し
、ソース/ドレイン領域を形成する工程と、を備え、さ
らに、前記サイドウォールスペーサを形成する工程およ
び前記ソース/ドレイン領域を形成する工程を少なくと
も1回以上繰り返し、各回ごとに定められた前記ゲート
電極の特定の側壁をマスクで覆うことによって、各側壁
ごとに所定の幅および所定のソースの絶縁膜からなるサ
イドウォールスペーサを形成する、半導体装置の製造方
法。4. A method for manufacturing a semiconductor device including a field effect transistor, comprising: forming a gate electrode on the main surface of a semiconductor substrate having a first conductivity type region at least near the main surface with a gate insulating film interposed therebetween; a step of depositing an oxide insulating film on both left and right sidewall surfaces of the gate electrode, and performing anisotropic etching on this to form a sidewall spacer; using a wall spacer as a mask, implanting a second conductivity type impurity into the semiconductor substrate to form a source/drain region; By repeating the forming step at least once and covering a specific sidewall of the gate electrode with a mask each time, a sidewall spacer made of an insulating film of a predetermined width and a predetermined source is formed for each sidewall. A method for manufacturing a semiconductor device.
導体基板の複数の活性領域のそれぞれの表面に、ゲート
絶縁膜を介在させて複数のゲート電極を形成する工程と
、前記複数のゲート電極の各側壁に、絶縁膜を堆積させ
て異方性エッチングを施すことにより、サイドウォール
スペーサを形成する工程と、前記ゲート電極のみあるい
は前記ゲート電極と前記サイドウォールスペーサの双方
をマスクとして、p型ウェルの領域にはn型の不純物イ
オンを、n型ウェルの領域にはp型の不純物イオンを注
入して、ソース/ドレイン領域を形成する工程とを備え
たMOS型の電界効果トランジスタを含む半導体装置の
製造方法であって、前記サイドウォールスペーサを形成
する工程は、複数回の酸化絶縁膜の堆積と異方性エッチ
ングを施すことによって行なわれ、前記複数回の酸化絶
縁膜を堆積させる工程は、少なくとも1回以上において
、p型ウェルの領域のゲート電極をレジストで覆った状
態で行なうことにより、p型ウェル領域に形成されるサ
イドウォールスペーサの幅がn型ウェル領域に形成され
るサイドウォールスペーサの幅よりも小さくなることを
特徴とする半導体装置の製造方法。5. Forming a plurality of gate electrodes on each surface of a plurality of active regions of a semiconductor substrate in which p-type and n-type wells are formed, with a gate insulating film interposed therebetween; A step of forming a sidewall spacer by depositing an insulating film on each sidewall of the p-type film and performing anisotropic etching on each sidewall of the p-type A semiconductor including a MOS type field effect transistor, comprising a step of implanting n-type impurity ions into a well region and p-type impurity ions into an n-type well region to form a source/drain region. In the method for manufacturing a device, the step of forming the sidewall spacer is performed by depositing an oxide insulating film multiple times and performing anisotropic etching, and the step of depositing the oxide insulating film multiple times includes: , by covering the gate electrode in the p-type well region with resist at least once, so that the width of the sidewall spacer formed in the p-type well region is equal to the width of the sidewall spacer formed in the n-type well region. A method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that the width of the semiconductor device is smaller than the width of a spacer.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP3070128A JPH04218925A (en) | 1990-04-03 | 1991-04-02 | Semiconductor device and manufacture thereof |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8950890 | 1990-04-03 | ||
| JP2-89508 | 1990-04-03 | ||
| JP3070128A JPH04218925A (en) | 1990-04-03 | 1991-04-02 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04218925A true JPH04218925A (en) | 1992-08-10 |
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ID=26411283
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP3070128A Withdrawn JPH04218925A (en) | 1990-04-03 | 1991-04-02 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04218925A (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0817936A (en) * | 1994-06-27 | 1996-01-19 | Nec Corp | Semiconductor device |
| JPH08321557A (en) * | 1995-05-24 | 1996-12-03 | Nec Corp | Fabrication of cmos semiconductor device |
| EP0945897A1 (en) * | 1998-03-25 | 1999-09-29 | Texas Instruments Incorporated | Organic gate sidewall spacers |
| JP2001044405A (en) * | 1999-06-28 | 2001-02-16 | Hyundai Electronics Ind Co Ltd | Image sensor and method of manufacturing the same |
| JP2002110957A (en) * | 2000-08-18 | 2002-04-12 | Hynix Semiconductor Inc | CMOS image sensor and method of manufacturing the same |
| US6555480B2 (en) | 2001-07-31 | 2003-04-29 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Substrate with fluidic channel and method of manufacturing |
| JP2005064535A (en) * | 1997-04-25 | 2005-03-10 | Hynix Semiconductor Inc | Manufacturing method of semiconductor device |
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-
1991
- 1991-04-02 JP JP3070128A patent/JPH04218925A/en not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7544573B2 (en) | 2003-03-28 | 2009-06-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device including MOS field effect transistor having offset spacers or gate sidewall films on either side of gate electrode and method of manufacturing the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980711 |