JPH05868B2 - - Google Patents
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- JPH05868B2 JPH05868B2 JP57101349A JP10134982A JPH05868B2 JP H05868 B2 JPH05868 B2 JP H05868B2 JP 57101349 A JP57101349 A JP 57101349A JP 10134982 A JP10134982 A JP 10134982A JP H05868 B2 JPH05868 B2 JP H05868B2
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- gate polysilicon
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、半導体集積回路の製造方法に関
し、とくにシリコン(Si)ゲートMOS型集積回
路の製造方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit, and particularly to a method of manufacturing a silicon (Si) gate MOS type integrated circuit.
従来のSiゲートMOS型集積回路およびその製
造方法につき、第1図を参照して説明する。第1
図において、1はシリコンSi基板、3はSi基板1
上にゲート酸化膜2を介して形成されたゲートポ
リシリコン、4および5はゲート部両側のSi基板
1に形成したソースおよびドレイン拡散層であ
る。 A conventional Si gate MOS type integrated circuit and its manufacturing method will be explained with reference to FIG. 1st
In the figure, 1 is a silicon Si substrate, 3 is a Si substrate 1
Gate polysilicon 4 and 5 are formed on the silicon substrate 1 with a gate oxide film 2 interposed therebetween, and are source and drain diffusion layers formed on the Si substrate 1 on both sides of the gate portion.
前述のようなSiゲートMOS型集積回路は、ゲ
ートポリシリコンを拡散に対するマスクとしたセ
ルフアライン方式で、ソース・ドレイン拡散層
4,5をSi基板1に形成している。 In the Si gate MOS type integrated circuit as described above, the source/drain diffusion layers 4 and 5 are formed on the Si substrate 1 by a self-alignment method using the gate polysilicon as a mask for diffusion.
しかし、第1図に示すSiゲートMOS型集積回
路は、ソース・ドレイン拡散層4,5がゲート部
下の外端部に前記拡散層の深さと同程度に横方向
に拡がり、重なり部分6,7ができるため、いわ
ゆるシヨートチヤンネル効果を惹起しゲートとド
レインまたはソース間の寄生容量によつて動作速
度を遅くし、トランジスタ特性を不安定にする要
因となつている。 However, in the Si gate MOS type integrated circuit shown in FIG. This causes a so-called short channel effect, which slows down the operating speed due to parasitic capacitance between the gate and the drain or source, and becomes a factor that makes the transistor characteristics unstable.
この発明は、前述した事情にかんがみてなされ
たもので、ゲートポリシリコンの側面に絶縁膜を
形成し、ゲート部下へのソース・ドレイン拡散層
の拡がりを抑制することにより、動作速度が速
く、トランジスタ特性がよいSiゲートMOS型集
積回路を得ることができる半導体集積回路の製造
方法を提供することを目的とする。 This invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and by forming an insulating film on the side surfaces of the gate polysilicon and suppressing the spread of the source/drain diffusion layer below the gate, the operation speed is high and the transistor An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit that can obtain a Si gate MOS type integrated circuit with good characteristics.
以下、この発明の一実施例につき第2図ないし
第4図を参照して説明する。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 4.
まず、第2図に示すように、Si基板11である
ウエハ上にゲート酸化後、表面全体に不純物ドー
プポリシリコンを堆積させ、その御にホトリソグ
ラフイを行ない、パターニングして、Si基板11
上にゲート酸化膜12とゲートポリシリコン13
を有するゲート部を形成する。次に、減圧CVD
法でリンシリケートガラス(PSG)膜18をSi基
板11の全表面に形成する。このPSG膜18の
形成は、反応圧力1気圧以下、好ましくは約1〜
10-2Torr、反応温度約400℃でSiH4とO2とPH3ガ
スを反応させて形成する。次にこれを1%HF液
などの希HF液に浸漬して、第3図に示すよう
に、ゲートポリシリコン13の側面のみが露出
し、その他の部分がエツチングされずに残る程度
のライトエツチングを行なう。前述した成長温度
400℃程度のSiH4−O2系の減圧CVD法で形成し
たPSG膜18は、下地に段差部がある時には、
その側面の膜質が他の部分に比べて悪く、HF液
によるエツチング速度が他の部分よりも格段に速
くなるため、第3図に示す構造のものが得られ
る。次に、熱酸化を行なつて、ゲートポリシリコ
ン13の側面のみにSiO2膜からなる絶縁膜19
を形成し、その後、HF系液で前記PSG膜18を
除去する。この場合に、PSG膜18よりも前記
絶縁膜19は、格段にエツチング速度が遅いの
で、エツチングされずに残り、第4図に示す構造
となる。さらにその後、ゲートポリシリコン13
と絶縁膜19を拡散マスクとする通常のセルフア
ライン法で、ソース・ドレイン拡散層14,15
を形成する。この場合に、第4図に示すように、
絶縁膜19の外端のS,D点から横方向拡散が始
まるので、ゲート部下のポリシリコン13とソー
ス・ドレイン拡散層14,15との重なり部分1
6、17を小さくすることができる。 First, as shown in FIG. 2, after gate oxidation on a wafer, which is a Si substrate 11, impurity-doped polysilicon is deposited on the entire surface, followed by photolithography and patterning.
Gate oxide film 12 and gate polysilicon 13 on top
A gate portion is formed. Next, reduced pressure CVD
A phosphosilicate glass (PSG) film 18 is formed on the entire surface of the Si substrate 11 by a method. The formation of this PSG film 18 is carried out at a reaction pressure of 1 atm or less, preferably about 1 to 1 atm.
It is formed by reacting SiH 4 , O 2 and PH 3 gas at 10 -2 Torr and a reaction temperature of about 400°C. Next, this is immersed in a dilute HF solution such as a 1% HF solution, and as shown in FIG. 3, light etching is performed to the extent that only the side surfaces of the gate polysilicon 13 are exposed and the other parts remain unetched. Do this. Growth temperature mentioned above
When the PSG film 18 formed by SiH 4 -O 2 -based low pressure CVD method at about 400°C has a stepped portion on the base,
The film quality on the side surface is poorer than on other parts, and the etching rate with the HF solution is much faster than on other parts, so that the structure shown in FIG. 3 is obtained. Next, thermal oxidation is performed to form an insulating film 19 made of SiO 2 film only on the side surfaces of the gate polysilicon 13.
is formed, and then the PSG film 18 is removed using an HF-based liquid. In this case, since the etching rate of the insulating film 19 is much slower than that of the PSG film 18, it remains unetched, resulting in the structure shown in FIG. 4. Furthermore, after that, the gate polysilicon 13
The source/drain diffusion layers 14 and 15 are formed using the normal self-alignment method using the insulating film 19 as a diffusion mask.
form. In this case, as shown in Figure 4,
Since lateral diffusion starts from points S and D at the outer edge of the insulating film 19, the overlapping portion 1 between the polysilicon 13 under the gate and the source/drain diffusion layers 14 and 15
6 and 17 can be made smaller.
なお、前述した実施例の減圧CVD法による
PSG膜18の代りに、この発明は、1〜10-2
Torrの圧力下でSiH4−N2Oガスに50KHz〜
13.56MHzの高周波電圧を印加して形成されるプ
ラズマCVD法によるSiO2膜を用いても、同様に
実施できる。 In addition, by the reduced pressure CVD method of the above-mentioned example
Instead of the PSG film 18, this invention
50KHz to SiH 4 −N 2 O gas under Torr pressure
The same process can be performed using a SiO 2 film formed by plasma CVD by applying a high frequency voltage of 13.56 MHz.
以上説明したように、この発明によれば、ゲー
トポリシリコンの側面にゲート部下への拡散層の
拡がり抑制用の絶縁膜を形成したもので、前記ゲ
ートポリシリコン(ゲート部)とソース・ドレイ
ン拡散層との重なり部分を、従来のものに比べて
小さくでき、いわゆるシヨートチヤンネル効果が
小さくなり、トランジスタ特性が安定し、寄生容
量が減り動作速度が向上し、さらにゲート部の端
部でのゲート酸化膜の絶縁劣化を防止できるとい
う効果がある。さらにこの発明によれば、ソー
ス・ドレイン形成予定領域の基板表面をリンシリ
ケートガラス膜もしくはシリコン酸化膜のマスク
層で覆つた状態で、ゲートポリシリコンの側面に
絶縁膜を熱酸化で形成したもので、この絶縁膜の
形成時、ソース・ドレイン形成予定領域上は殆ど
酸化されず、不必要な酸化膜形成に伴う弊害、例
えば結晶欠陥の発生や金属汚染の基板中への侵入
などを防ぐことができるという効果がある。ま
た、ソース・ドレイン拡散層形成後ゲート側面を
熱酸化し、この時ソース・ドレイン拡散層上にマ
スクがない方法では、前記熱酸化時、ソース・ド
レイン拡散層表面の高濃度不純物領域が酸化さ
れ、不純物の一部が酸化膜中に取り込まれてしま
いソース・ドレイン拡散層の抵抗値が高くなつて
しまうが、ゲートポリシリコン側面を熱酸化して
からソース・ドレイン拡散層を形成するこの発明
の方法によれば、ソース・ドレイン拡散層の不純
物濃度がゲート側面の熱酸化に影響を受けること
はなく、ソース・ドレイン拡散層の不純物濃度を
自由に設定でき、充分低抵抗なソース・ドレイン
拡散層を形成できる効果がある。 As explained above, according to the present invention, an insulating film for suppressing the spread of the diffusion layer below the gate is formed on the side surface of the gate polysilicon. The overlap between the layers can be made smaller compared to conventional ones, the so-called short channel effect is reduced, transistor characteristics are stabilized, parasitic capacitance is reduced, and operation speed is improved. This has the effect of preventing insulation deterioration of the oxide film. Furthermore, according to the present invention, an insulating film is formed on the side surface of the gate polysilicon by thermal oxidation while the substrate surface in the region where the source/drain is to be formed is covered with a mask layer of phosphosilicate glass film or silicon oxide film. When this insulating film is formed, the regions where the source and drain are to be formed are hardly oxidized, which prevents the harmful effects of unnecessary oxide film formation, such as the generation of crystal defects and the intrusion of metal contamination into the substrate. There is an effect that it can be done. Furthermore, in a method in which the side surfaces of the gate are thermally oxidized after forming the source/drain diffusion layer and there is no mask on the source/drain diffusion layer, the high concentration impurity region on the surface of the source/drain diffusion layer is oxidized during the thermal oxidation. However, in this invention, the source/drain diffusion layer is formed after thermally oxidizing the side surface of the gate polysilicon. According to this method, the impurity concentration of the source/drain diffusion layer is not affected by thermal oxidation of the gate side surface, and the impurity concentration of the source/drain diffusion layer can be set freely, and the source/drain diffusion layer has sufficiently low resistance. It has the effect of forming
第1図は従来のSiゲートMOS型集積回路のゲ
ート部およびその付近の断面図、第2図,第3
図,第4図はこの発明の一実施例によるSiゲート
MOS型集積回路の製造方法を工程順に示すゲー
ト部およびその付近の断面図である。
11……Si基板、12……ゲート酸化膜、13
……ゲートポリシリコン、14,15……ソー
ス・ドレイン拡散層、16,17……重なり部
分、18……PSG膜、19……絶縁膜。
Figure 1 is a cross-sectional view of the gate part and its vicinity of a conventional Si gate MOS integrated circuit, Figures 2 and 3 are
Fig. 4 shows a Si gate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a gate portion and its vicinity, showing a method for manufacturing a MOS integrated circuit in the order of steps. 11...Si substrate, 12...gate oxide film, 13
... Gate polysilicon, 14, 15 ... Source/drain diffusion layer, 16, 17 ... Overlapping portion, 18 ... PSG film, 19 ... Insulating film.
Claims (1)
り、シリコン基板上にゲートポリシリコンを形成
する工程と、 前記シリコン基板上および前記ゲートポリシリ
コン上をリンシリケートガラス膜もしくはシリコ
ン酸化膜で覆う工程と、 選択エツチングを行ない前記ゲートポリシリコ
ン側面を露出させ前記シリコン基板上および前記
ゲートポリシリコン上に前記リンシリケートガラ
ス膜もしくは前記シリコン酸化膜からなるマスク
層を残置させる工程と、 前記マスク層をマスクとして前記ゲートポリシ
リコン側面に絶縁膜を熱酸化形成する工程と、 前記ゲートポリシリコンおよび前記絶縁膜をマ
スクとしてソース・ドレイン拡散層を前記絶縁膜
両側の前記シリコン基板に形成する工程とを順次
行なうことを特徴とする半導体集積回路の製造方
法。[Claims] 1. In manufacturing a silicon gate MOS type integrated circuit, there is a step of forming gate polysilicon on a silicon substrate, and forming a phosphosilicate glass film or a silicon oxide film on the silicon substrate and the gate polysilicon. a step of performing selective etching to expose the side surfaces of the gate polysilicon and leaving a mask layer made of the phosphosilicate glass film or the silicon oxide film on the silicon substrate and the gate polysilicon; forming a source/drain diffusion layer on the silicon substrate on both sides of the insulating film using the gate polysilicon and the insulating film as a mask; A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit, comprising sequentially performing the following steps.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57101349A JPS58219765A (en) | 1982-06-15 | 1982-06-15 | Manufacturing method of semiconductor integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57101349A JPS58219765A (en) | 1982-06-15 | 1982-06-15 | Manufacturing method of semiconductor integrated circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58219765A JPS58219765A (en) | 1983-12-21 |
| JPH05868B2 true JPH05868B2 (en) | 1993-01-06 |
Family
ID=14298353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57101349A Granted JPS58219765A (en) | 1982-06-15 | 1982-06-15 | Manufacturing method of semiconductor integrated circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58219765A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0607658A3 (en) * | 1992-11-13 | 1995-08-30 | At & T Corp | Manufacturing of a MOSFET. |
| KR100253372B1 (en) | 1997-12-08 | 2000-04-15 | 김영환 | Semiconductor device and fabricating method thereof |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5693370A (en) * | 1979-12-26 | 1981-07-28 | Toshiba Corp | Manufacture of mos-type semiconductor device |
| JPS56162874A (en) * | 1980-05-20 | 1981-12-15 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Manufacture of mos semiconductor device |
-
1982
- 1982-06-15 JP JP57101349A patent/JPS58219765A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58219765A (en) | 1983-12-21 |
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