JPH0536984A - Ldd型半導体装置とその製造方法 - Google Patents

Ldd型半導体装置とその製造方法

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JPH0536984A
JPH0536984A JP3209860A JP20986091A JPH0536984A JP H0536984 A JPH0536984 A JP H0536984A JP 3209860 A JP3209860 A JP 3209860A JP 20986091 A JP20986091 A JP 20986091A JP H0536984 A JPH0536984 A JP H0536984A
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JP
Japan
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oxide film
field oxide
film
forming
diffusion region
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Pending
Application number
JP3209860A
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English (en)
Inventor
Toshihiko Taneda
敏彦 種田
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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  • Element Separation (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 微細化に好都合で、隣接するMOSトランジ
スタ間のパンチスルー耐圧も低下しないLDD構造を得
る。 【構成】 LDD構造のNMOSトランジスタのソース
・ドレインの高濃度拡散領域6のフィールド酸化膜側の
端部6aは砒素を含みリンを含んでいないため、フィー
ルド酸化膜方向の横方向拡散が抑えられる。フィールド
酸化膜4の周辺部がスペーサ14を形成するエッチバッ
クによる膜減りを起こしていないため、高濃度拡散領域
6のフィールド酸化膜側の位置は設計値通りに一定して
おり、隣接するMOSトランジスタの拡散領域間の距離
Lを確保することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はフィールド酸化膜により
分離された活性領域に形成されたLDD(Lightly Dope
d Drain)構造のMOSトランジスタとその製造方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】素子分離技術としては種々の技術が開発
されており、最も一般的な素子分離技術は、LOCOS
法と称される選択酸化により形成されるフィールド酸化
膜を用いた素子分離技術である。基板の素子分離領域に
LOCOS法でフィールド酸化膜を形成した後、フィー
ルド酸化膜で囲まれた活性領域にゲート酸化膜を形成
し、その上にゲート電極を形成し、ゲート電極とフィー
ルド酸化膜をマスクとして基板に拡散領域形成用の不純
物を導入する。素子が微細化され、ゲート長が1.0〜
1.2μm前後よりも微細なMOSトランジスタでは、
信頼性を高めるためにLDD構造が採用されている。L
DD構造とするためには、多結晶シリコンのゲート電極
を形成した後、ゲート電極とフィールド酸化膜をマスク
にして低濃度拡散領域形成用の不純物を注入し、その後
ゲート電極の両側にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜で
側壁スペーサを形成し、そのスペーサとフィールド酸化
膜をマスクにして高濃度拡散領域用の不純物を導入す
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】LDD構造の製造工程
で、ゲート電極側面にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜
のスペーサを形成する際、全面に堆積させたシリコン酸
化膜やシリコン窒化膜をエッチバックするが、そのエッ
チング工程で素子分離領域のフィールド酸化膜の膜厚が
減少し、素子分離特性が劣化する問題がある。LDD構
造に関しては、素子分離領域の周辺部分での膜厚減少が
問題となる。つまり、高濃度拡散領域形成のためにイオ
ン注入法で不純物を導入する際、ゲート電極側面のスペ
ーサと膜減りを起こしたフィールド酸化膜をマスクとす
るので、拡散領域が設計値よりもフィールド酸化膜側に
広がる。その結果、フィールド酸化膜を介して隣接する
MOSトランジスタ間の拡散領域間距離が減少し、両拡
散領域間のパンチスルー耐圧が低下する。もし、フィー
ルド酸化膜の周辺部の膜減りにより拡散領域が広がるの
を見込んで設計したとすれば、フィールド酸化膜を大き
く設定しなければならなくなり、素子を微細化する上で
妨げとなる。
【0004】本発明は微細化に好都合で、隣接するMO
Sトランジスタ間のパンチスルー耐圧も低下しないLD
D構造のMOSトランジスタを提供することを目的とす
るものである。本発明はまた、そのようなMOSトラン
ジスタの製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明では、フィールド
酸化膜で囲まれた活性領域にLDD構造のMOSトラン
ジスタが形成されており、フィールド酸化膜の周辺部が
エッチングされておらず、MOSトランジスタの拡散領
域のフィールド酸化膜側の端部には低濃度拡散領域形成
用の不純物が導入されていない。
【0006】本発明の製造方法は、以下の工程(A)か
ら(E)を含んでいる。(A)基板の素子分離領域にフ
ィールド酸化膜を形成する工程、(B)フィールド酸化
膜で囲まれた活性領域にゲート酸化膜を形成し、その上
にゲート電極を形成する工程、(C)素子分離領域の周
辺部にフィールド酸化膜とは異なる第1の絶縁膜を存在
させた状態でその第1の絶縁膜とゲート電極をマスクと
して基板に低濃度拡散領域形成用の不純物を導入する工
程、(D)次に全面に第2の絶縁膜を堆積し、エッチバ
ックを施すことによりゲート電極の側面に第2の絶縁膜
による側壁スペーサを形成する工程、(E)前記第1の
絶縁膜を除去した後、ゲート電極側面の前記側壁スペー
サとフィールド酸化膜とをマスクとして基板に高濃度拡
散領域形成用の不純物を導入する工程。好ましい態様で
は、前記第1の絶縁膜はフィールド酸化膜を選択酸化法
により形成する際に用いられたシリコン酸化膜とシリコ
ン窒化膜の2層膜を、素子分離領域の周辺部に残存させ
たものである。
【0007】
【作用】フィールド酸化膜の周辺部がエッチングされて
いないので、隣接するMOSトランジスタの拡散領域間
の距離が設計通りに確保される。LDD構造のN型低濃
度拡散領域形成用の不純物としては、通常、拡散係数の
大きいリンが使用されるが、拡散領域のフィールド酸化
膜側の端部にリンが導入されていないので、素子分離領
域方向へのN型不純物の横方向拡散を抑えることがで
き、この点でも隣接MOSトランジスタの拡散領域間の
距離を確保することができる。
【0008】
【実施例】図1は一実施例を表わす。P型シリコン基板
2にフィールド酸化膜4がLOCOS法により形成され
て素子分離がなされている。フィールド酸化膜4の下側
にはボロンなどのP型不純物が導入されてチャネルスト
ップ層が形成されているが、図示は省略されている。フ
ィールド酸化膜4で囲まれた活性領域にはLDD構造の
NMOSトランジスタが形成されている。ソース・ドレ
イン用に高濃度拡散領域6と低濃度拡散領域8が形成さ
れている。一般には低濃度拡散領域8にはリンが導入さ
れ、高濃度拡散領域6にはリンと砒素が導入されてい
る。高濃度拡散領域6のフィールド酸化膜側の端部6a
は砒素を含み、リンを含んでいない。チャネル領域上に
はゲート酸化膜10を介して多結晶シリコンのゲート電
極12が形成されており、ゲート電極12の側面にはシ
リコン酸化膜やシリコン窒化膜による側壁スペーサ14
が形成されている。
【0009】MOSトランジスタとしては、さらに層間
絶縁膜が形成され、コンタクトホールが形成され、メタ
ル配線が形成され、必要に応じ多層配線とされた後、パ
ッシベーション膜が形成される。隣接するMOSトラン
ジスタの拡散領域間の距離Lは両拡散領域6,6間のパ
ンチスルー耐圧を決める重要な因子である。フィールド
酸化膜4の周辺部がスペーサ14を形成するエッチバッ
クによる膜減りを起こしていないため、高濃度拡散領域
6のフィールド酸化膜側の位置は設計値通りに一定して
おり、距離Lを確実に保持することができる。
【0010】図2により本実施例の製造方法について説
明する。 (A)P型シリコン基板2上に熱酸化によりシリコン酸
化膜20を250〜500Åの厚さに形成し、その上に
シリコン窒化膜22をCVD法により1000〜200
0Åの厚さに堆積する。写真製版とエッチングによりシ
リコン窒化膜22をパターン化して素子分離領域に開口
を設ける。そして、パターン化されたシリコン窒化膜2
2をマスクにして基板2にチャネルストップ用のボロン
をイオン注入した後、基板を酸化して厚さが5000〜
10000Åのフィールド酸化膜4を形成する。 (B)写真製版によりレジストパターン24を形成す
る。このレジストパターン24は素子分離領域の周辺部
のシリコン窒化膜22を被い、MOSトランジスタが形
成される領域に開口をもつパターンに形成する。そのレ
ジスト24をマスクにしてシリコン窒化膜22をエッチ
ングする。これにより素子分離領域の周辺部のみにシリ
コン窒化膜22が残る。通常、LOCOS法により発生
するバーズビーク4aはフィールド酸化膜4の膜厚の7
0〜80%であるため、例えばフィールド酸化膜4の膜
厚を約6000Åとすれば、バーズビーク4aの長さは
約4500Åとなる。シリコン窒化膜22をパターン化
して素子分離領域に開口を設けるための写真製版工程
と、レジストパターン24を形成するための写真製版工
程のマスクの重ね合わせずれなどの余裕を約550Åと
すれば、(B)で残すシリコン窒化膜22の幅Xを約1
μmとすればよい。
【0011】(C)レジスト24を除去した後、しきい
値電圧を制御するためのチャネルドープ用にボロンをチ
ャネル領域に導入した後、露出しているシリコン酸化膜
20を除去する。その後、基板を酸化してゲート酸化膜
10を100〜300Åの厚さに形成する。そして全面
に多結晶シリコン膜を2000〜5000Åの厚さにC
VD法により堆積し、低抵抗化のためにリンを導入した
後、写真製版とエッチングによりパターン化を施してゲ
ート電極12を形成する。このゲート電極12と残った
シリコン窒化膜22をマスクとしてLDD構造の低濃度
拡散領域を形成するためのリン注入26を行なう。注入
条件は、加速エネルギーが30〜90KeV、ドーズ量
が1×1013〜2×1013/cm2程度とする。26a
は注入されたリンを表わしている。 (D)全面に高温CVD法(800〜900℃)により
シリコン酸化膜を1500〜3000Åの厚さに堆積す
る。その堆積したシリコン酸化膜にエッチバックを施す
ことによりゲート電極12の側面に側壁スペーサ14を
形成する。このエッチバックの工程では素子分離領域の
フィールド酸化膜4はエッチングされて膜減りを起こす
が、フィールド酸化膜4の周辺部分はシリコン窒化膜2
2が残存しているためエッチングから保護され、フィー
ルド酸化膜4の周辺部の膜減りが防がれる。シリコン窒
化膜22を熱リン酸でエッチングして除去する。その
後、ソース・ドレインの高濃度拡散領域を形成するため
に、砒素を注入する。砒素の注入条件は加速エネルギー
が50〜70KeV、ドーズ量が1×1015〜6×10
15/cm2程度とする。その後、活性化及びドライブイ
ンのための熱処理を施すと、図1に示されるように拡散
領域6,8となる。
【0012】図2(D)の工程で形成するスペーサ14
は、シリコン酸化膜に代えてシリコン窒化膜を用いても
よい。図2の実施例ではフィールド酸化膜4の周辺部に
存在させる絶縁膜としてフィールド酸化膜4を形成する
LOCOS法のシリコン酸化膜とシリコン窒化膜を一部
残存させたものとしているが、これに限らず、フィール
ド酸化膜の周辺部に別途絶縁膜を形成してもよい。
【0013】
【発明の効果】本発明のMOSトランジスタはLDD構
造であり、かつフィールド酸化膜の周辺部がエッチング
されていないので、高濃度拡散領域用のイオン注入をゲ
ート電極側面の側壁スペーサとフィールド酸化膜とをマ
スクとして注入しても設計通りの拡散領域とすることが
でき、隣接するMOSトランジスタ間の拡散領域間の距
離を確保することができ、パンチスルー耐圧が低下しな
い。また、低濃度拡散領域用のイオン注入の際にはフィ
ールド酸化膜周辺部には他の絶縁膜が存在しており、高
濃度拡散領域形成のイオン注入のときにはその絶縁膜が
存在しないので、拡散領域のフィールド酸化膜側の端部
には低濃度拡散用の不純物が導入されていない状態とな
る。一般には低濃度拡散領域用には拡散係数の大きいリ
ンが使用されるが、本発明ではリンがフィールド酸化膜
方向に横方向拡散するのが抑えられてこの点でもパンチ
スルー耐圧が低下しない。本発明の製造方法は確立され
た技術のみを使用するので、歩留まりよく実施すること
ができる。フィールド酸化膜周辺の絶縁膜を請求項3の
ように選択酸化法で用いたシリコン酸化膜とシリコン窒
化膜とすれば、少ない工程数で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す要部断面図である。
【図2】本発明の製造方法の一実施例を示す工程断面図
である。
【符号の説明】
2 P型シリコン基板 4 フィールド酸化膜 6 高濃度拡散領域 6a 高濃度拡散領域のフィールド酸化膜側端部 8 低濃度拡散領域 10 ゲート酸化膜 12 ゲート電極 14 ゲート電極側面の側壁スペーサ 20 シリコン酸化膜 22 シリコン窒化膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 7342−4M H01L 27/08 321 E

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フィールド酸化膜で囲まれた活性領域に
    LDD構造のMOSトランジスタが形成されており、フ
    ィールド酸化膜の周辺部がエッチングされておらず、M
    OSトランジスタの拡散領域のフィールド酸化膜側の端
    部には低濃度拡散領域形成用の不純物が導入されていな
    い半導体装置。
  2. 【請求項2】 次の工程(A)から(E)を含むLDD
    型MOSトランジスタの製造方法。 (A)基板の素子分離領域にフィールド酸化膜を形成す
    る工程、 (B)フィールド酸化膜で囲まれた活性領域にゲート酸
    化膜を形成し、その上にゲート電極を形成する工程、 (C)素子分離領域の周辺部にフィールド酸化膜とは異
    なる第1の絶縁膜を存在させた状態でその第1の絶縁膜
    とゲート電極をマスクとして基板に低濃度拡散領域形成
    用の不純物を導入する工程、 (D)次に全面に第2の絶縁膜を堆積し、エッチバック
    を施すことによりゲート電極の側面に第2の絶縁膜によ
    る側壁スペーサを形成する工程、 (E)前記第1の絶縁膜を除去した後、ゲート電極側面
    の前記側壁スペーサとフィールド酸化膜とをマスクとし
    て基板に高濃度拡散領域形成用の不純物を導入する工
    程。
  3. 【請求項3】 前記第1の絶縁膜はフィールド酸化膜を
    選択酸化法により形成する際に用いられたシリコン酸化
    膜とシリコン窒化膜の2層膜を、素子分離領域の周辺部
    に残存させたものである請求項2に記載の製造方法。
JP3209860A 1991-07-26 1991-07-26 Ldd型半導体装置とその製造方法 Pending JPH0536984A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6966064B1 (en) 1997-06-06 2005-11-15 Thomson Licensing System and method for processing audio-only programs in a television receiver

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6966064B1 (en) 1997-06-06 2005-11-15 Thomson Licensing System and method for processing audio-only programs in a television receiver

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