JPH06216151A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法Info
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- JPH06216151A JPH06216151A JP5021720A JP2172093A JPH06216151A JP H06216151 A JPH06216151 A JP H06216151A JP 5021720 A JP5021720 A JP 5021720A JP 2172093 A JP2172093 A JP 2172093A JP H06216151 A JPH06216151 A JP H06216151A
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- JP
- Japan
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- conductivity type
- film
- side wall
- gate electrode
- sio
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- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 不純物の拡散を少なくし且つ導電膜に対する
側壁の絶縁耐圧を高めて、微細で且つ信頼性の高い半導
体装置を提供する。 【構成】 ポリサイド膜16及びSiO2 膜17の側面
に、高温CVDで生成したSiO2 膜22から成る第1
の側壁を形成し、このSiO2 膜22の外側面に、低温
CVDで生成したSiO2 膜24から成る第2の側壁を
形成する。このため、SiO2 膜22で側壁の全体を形
成する場合に比べて、加えるべき熱処理が少なく、既に
導入してある不純物21、23の拡散が少ない。また、
SiO2 膜24によって、膜質の良いSiO2 膜22が
エッチングされるのを防止することができる。
側壁の絶縁耐圧を高めて、微細で且つ信頼性の高い半導
体装置を提供する。 【構成】 ポリサイド膜16及びSiO2 膜17の側面
に、高温CVDで生成したSiO2 膜22から成る第1
の側壁を形成し、このSiO2 膜22の外側面に、低温
CVDで生成したSiO2 膜24から成る第2の側壁を
形成する。このため、SiO2 膜22で側壁の全体を形
成する場合に比べて、加えるべき熱処理が少なく、既に
導入してある不純物21、23の拡散が少ない。また、
SiO2 膜24によって、膜質の良いSiO2 膜22が
エッチングされるのを防止することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本願の発明は、ゲート電極等の導
電膜の側面に側壁が形成されている半導体装置及びその
製造方法に関するものである。
電膜の側面に側壁が形成されている半導体装置及びその
製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電界効果型半導体装置のドレインにおけ
る電界集中を緩和してドレイン耐圧を高めるためのLD
D構造や、コンタクト孔の開孔に際して余裕領域の確保
を不要にするための自己整合コンタクト構造では、絶縁
膜から成る側壁をゲート電極等の導電膜の側面に形成し
ている。そして、従来は、この側壁を単一の絶縁膜で形
成していた。
る電界集中を緩和してドレイン耐圧を高めるためのLD
D構造や、コンタクト孔の開孔に際して余裕領域の確保
を不要にするための自己整合コンタクト構造では、絶縁
膜から成る側壁をゲート電極等の導電膜の側面に形成し
ている。そして、従来は、この側壁を単一の絶縁膜で形
成していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、導電膜の側
面に形成されている側壁は、この導電膜と上層の導電膜
との層間耐圧の少なくとも一部を担う。従って、絶縁耐
圧の点からは、減圧下で800℃程度以上の高温のCV
Dで形成され、ピンホールの密度が低くて膜質の良い絶
縁膜が好ましい。しかし、高温のCVDでは、単位時間
に加えられる熱量が多いのみならず、堆積速度も遅い。
例えば、820℃でSiO2 膜を形成しても、2nm/
分の速度でしか堆積しない。
面に形成されている側壁は、この導電膜と上層の導電膜
との層間耐圧の少なくとも一部を担う。従って、絶縁耐
圧の点からは、減圧下で800℃程度以上の高温のCV
Dで形成され、ピンホールの密度が低くて膜質の良い絶
縁膜が好ましい。しかし、高温のCVDでは、単位時間
に加えられる熱量が多いのみならず、堆積速度も遅い。
例えば、820℃でSiO2 膜を形成しても、2nm/
分の速度でしか堆積しない。
【0004】このため、820℃のCVDでは、加えら
れる熱量の点から50分間で100nm程度の膜厚のS
iO2 膜しか堆積させることができない。このため、特
に自己整合コンタクト構造では、コンタクト孔の開孔に
際して、形成されている側壁が更にエッチングされるの
で、側壁の絶縁耐圧が十分ではない場合がある。しか
し、これ以上の膜厚のSiO2 膜を形成すると、加えら
れる熱量が多くなり過ぎて、既に導入してある不純物の
拡散が多くなり過ぎる。
れる熱量の点から50分間で100nm程度の膜厚のS
iO2 膜しか堆積させることができない。このため、特
に自己整合コンタクト構造では、コンタクト孔の開孔に
際して、形成されている側壁が更にエッチングされるの
で、側壁の絶縁耐圧が十分ではない場合がある。しか
し、これ以上の膜厚のSiO2 膜を形成すると、加えら
れる熱量が多くなり過ぎて、既に導入してある不純物の
拡散が多くなり過ぎる。
【0005】この結果、特に、P型の不純物層を形成す
るためのボロンは拡散係数が大きいので、Pチャネルト
ランジスタではパンチスルーが生じ易い。従って、高温
のCVDのみで側壁用の絶縁膜を形成する従来例では、
微細でしかも側壁の絶縁耐圧が高いために信頼性も高い
半導体装置を提供することができなかった。
るためのボロンは拡散係数が大きいので、Pチャネルト
ランジスタではパンチスルーが生じ易い。従って、高温
のCVDのみで側壁用の絶縁膜を形成する従来例では、
微細でしかも側壁の絶縁耐圧が高いために信頼性も高い
半導体装置を提供することができなかった。
【0006】一方、減圧下で800℃程度以下、常圧下
では400℃程度以下の低温のCVDでSiO2 膜を形
成すると、このSiO2 膜はピンホールの密度が高くて
膜質が良くないので、絶縁耐圧を確保するためには、4
00nm程度の膜厚に堆積させる必要がある。
では400℃程度以下の低温のCVDでSiO2 膜を形
成すると、このSiO2 膜はピンホールの密度が高くて
膜質が良くないので、絶縁耐圧を確保するためには、4
00nm程度の膜厚に堆積させる必要がある。
【0007】しかし、LDD構造では側壁下に低濃度不
純物層が形成される。そして、特に、N型の不純物層を
形成するためのヒ素は拡散係数が小さいので、側壁の幅
が400nm程度であると、低濃度不純物層の幅も40
0nm近くになって、Nチャネルトランジスタでは電流
駆動能力が大幅に低下する。従って、低温のCVDのみ
で側壁用の絶縁膜を形成する従来例では、電流駆動能力
が高い半導体装置を提供することができなかった。
純物層が形成される。そして、特に、N型の不純物層を
形成するためのヒ素は拡散係数が小さいので、側壁の幅
が400nm程度であると、低濃度不純物層の幅も40
0nm近くになって、Nチャネルトランジスタでは電流
駆動能力が大幅に低下する。従って、低温のCVDのみ
で側壁用の絶縁膜を形成する従来例では、電流駆動能力
が高い半導体装置を提供することができなかった。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の半導体装置の
製造方法は、相対的に高い温度で生成した第1の絶縁膜
22から成る第1の側壁を導電膜16の側面に形成する
工程と、相対的に低い温度で生成した第2の絶縁膜24
から成る第2の側壁を前記第1の側壁の前記導電膜16
とは反対側の側面に形成する工程とを具備している。
製造方法は、相対的に高い温度で生成した第1の絶縁膜
22から成る第1の側壁を導電膜16の側面に形成する
工程と、相対的に低い温度で生成した第2の絶縁膜24
から成る第2の側壁を前記第1の側壁の前記導電膜16
とは反対側の側面に形成する工程とを具備している。
【0009】請求項2の半導体装置は、相対的に高い温
度で生成された第1の絶縁膜22から成っており導電膜
16の側面に形成されている第1の側壁と、相対的に低
い温度で生成された第2の絶縁膜24から成っており前
記第1の側壁の前記導電膜16とは反対側の側面に形成
されている第2の側壁とを具備している。
度で生成された第1の絶縁膜22から成っており導電膜
16の側面に形成されている第1の側壁と、相対的に低
い温度で生成された第2の絶縁膜24から成っており前
記第1の側壁の前記導電膜16とは反対側の側面に形成
されている第2の側壁とを具備している。
【0010】請求項3の半導体装置の製造方法は、半導
体基板11の第1及び第2導電型領域12、13にゲー
ト電極16を形成する工程と、前記第1導電型領域12
の前記ゲート電極16をマスクにして、この第1導電型
領域12に第2導電型不純物21を相対的に低濃度に導
入する工程と、前記第2導電型不純物21を導入した後
に、前記第1及び第2導電型領域12、13の前記ゲー
ト電極16の側面に、相対的に高い温度で生成した第1
の絶縁膜22から成る第1の側壁を形成する工程と、前
記第2導電型領域13の前記ゲート電極16及び前記第
1の側壁をマスクにして、この第2導電型領域13に第
1導電型不純物23を相対的に低濃度に導入する工程
と、前記第1導電型不純物23を導入した後に、前記第
1及び第2導電型領域12、13の前記第1の側壁の前
記ゲート電極16とは反対側の側面に、相対的に低い温
度で生成した第2の絶縁膜24から成る第2の側壁を形
成する工程と、前記第1導電型領域12の前記ゲート電
極16並びに前記第1及び第2の側壁をマスクにして、
この第1導電型領域12に第2導電型不純物26を相対
的に高濃度に導入する工程と、前記第2導電型領域13
の前記ゲート電極16並びに前記第1及び第2の側壁を
マスクにして、この第2導電型領域13に第1導電型不
純物27を相対的に高濃度に導入する工程とを具備して
いる。
体基板11の第1及び第2導電型領域12、13にゲー
ト電極16を形成する工程と、前記第1導電型領域12
の前記ゲート電極16をマスクにして、この第1導電型
領域12に第2導電型不純物21を相対的に低濃度に導
入する工程と、前記第2導電型不純物21を導入した後
に、前記第1及び第2導電型領域12、13の前記ゲー
ト電極16の側面に、相対的に高い温度で生成した第1
の絶縁膜22から成る第1の側壁を形成する工程と、前
記第2導電型領域13の前記ゲート電極16及び前記第
1の側壁をマスクにして、この第2導電型領域13に第
1導電型不純物23を相対的に低濃度に導入する工程
と、前記第1導電型不純物23を導入した後に、前記第
1及び第2導電型領域12、13の前記第1の側壁の前
記ゲート電極16とは反対側の側面に、相対的に低い温
度で生成した第2の絶縁膜24から成る第2の側壁を形
成する工程と、前記第1導電型領域12の前記ゲート電
極16並びに前記第1及び第2の側壁をマスクにして、
この第1導電型領域12に第2導電型不純物26を相対
的に高濃度に導入する工程と、前記第2導電型領域13
の前記ゲート電極16並びに前記第1及び第2の側壁を
マスクにして、この第2導電型領域13に第1導電型不
純物27を相対的に高濃度に導入する工程とを具備して
いる。
【0011】請求項4の半導体装置の製造方法は、半導
体基板11の第1及び第2導電型領域12、13にゲー
ト電極16を形成する工程と、前記第1導電型領域12
の前記ゲート電極16をマスクにして、この第1導電型
領域12に第2導電型不純物21を相対的に低濃度に導
入する工程と、前記第2導電型不純物21を導入した後
に、前記第1及び第2導電型領域12、13の前記ゲー
ト電極16の側面に、相対的に高い温度で生成した第1
の絶縁膜22から成る第1の側壁を形成する工程と、前
記第1導電型領域12の前記ゲート電極16及び前記第
1の側壁をマスクにして、この第1導電型領域12に第
2導電型不純物26を相対的に高濃度に導入する工程
と、前記第2導電型領域13の前記ゲート電極16及び
前記第1の側壁をマスクにして、この第2導電型領域1
3に第1導電型不純物23を相対的に低濃度に導入する
工程と、前記第2導電型不純物26を相対的に高濃度に
導入し且つ前記第1導電型不純物23を導入した後に、
前記第1及び第2導電型領域12、13の前記第1の側
壁の前記ゲート電極16とは反対側の側面に、相対的に
低い温度で生成した第2の絶縁膜24から成る第2の側
壁を形成する工程と、前記第2導電型領域13の前記ゲ
ート電極16並びに前記第1及び第2の側壁をマスクに
して、この第2導電型領域13に第1導電型不純物27
を相対的に高濃度に導入する工程とを具備している。
体基板11の第1及び第2導電型領域12、13にゲー
ト電極16を形成する工程と、前記第1導電型領域12
の前記ゲート電極16をマスクにして、この第1導電型
領域12に第2導電型不純物21を相対的に低濃度に導
入する工程と、前記第2導電型不純物21を導入した後
に、前記第1及び第2導電型領域12、13の前記ゲー
ト電極16の側面に、相対的に高い温度で生成した第1
の絶縁膜22から成る第1の側壁を形成する工程と、前
記第1導電型領域12の前記ゲート電極16及び前記第
1の側壁をマスクにして、この第1導電型領域12に第
2導電型不純物26を相対的に高濃度に導入する工程
と、前記第2導電型領域13の前記ゲート電極16及び
前記第1の側壁をマスクにして、この第2導電型領域1
3に第1導電型不純物23を相対的に低濃度に導入する
工程と、前記第2導電型不純物26を相対的に高濃度に
導入し且つ前記第1導電型不純物23を導入した後に、
前記第1及び第2導電型領域12、13の前記第1の側
壁の前記ゲート電極16とは反対側の側面に、相対的に
低い温度で生成した第2の絶縁膜24から成る第2の側
壁を形成する工程と、前記第2導電型領域13の前記ゲ
ート電極16並びに前記第1及び第2の側壁をマスクに
して、この第2導電型領域13に第1導電型不純物27
を相対的に高濃度に導入する工程とを具備している。
【0012】
【作用】請求項1の半導体装置の製造方法では、相対的
に高い温度で生成した第1の絶縁膜22から成る第1の
側壁と相対的に低い温度で生成した第2の絶縁膜24か
ら成る第2の側壁とを形成しているので、高い温度で生
成した絶縁膜で側壁の全体を形成する方法に比べて、加
えるべき熱処理が少なく、既に導入してある不純物2
1、23、26の拡散が少ない。
に高い温度で生成した第1の絶縁膜22から成る第1の
側壁と相対的に低い温度で生成した第2の絶縁膜24か
ら成る第2の側壁とを形成しているので、高い温度で生
成した絶縁膜で側壁の全体を形成する方法に比べて、加
えるべき熱処理が少なく、既に導入してある不純物2
1、23、26の拡散が少ない。
【0013】また、相対的に高い温度で生成した第1の
絶縁膜22から成る第1の側壁を相対的に低い温度で生
成した第2の絶縁膜24から成る第2の側壁で覆ってい
るので、後に側壁がエッチングを受けても、第2の側壁
によって、膜質の良い第1の側壁がエッチングされない
様にすることができる。従って、低い温度で生成した絶
縁膜で側壁の全体を形成したり、相対的に低い温度で生
成した絶縁膜から成る側壁を相対的に高い温度で生成し
た絶縁膜から成る側壁で覆ったりする方法に比べて、導
電膜16に対する絶縁耐圧が高い側壁を形成することが
できる。
絶縁膜22から成る第1の側壁を相対的に低い温度で生
成した第2の絶縁膜24から成る第2の側壁で覆ってい
るので、後に側壁がエッチングを受けても、第2の側壁
によって、膜質の良い第1の側壁がエッチングされない
様にすることができる。従って、低い温度で生成した絶
縁膜で側壁の全体を形成したり、相対的に低い温度で生
成した絶縁膜から成る側壁を相対的に高い温度で生成し
た絶縁膜から成る側壁で覆ったりする方法に比べて、導
電膜16に対する絶縁耐圧が高い側壁を形成することが
できる。
【0014】請求項2の半導体装置では、相対的に高い
温度で生成された第1の絶縁膜22から成る第1の側壁
と相対的に低い温度で生成された第2の絶縁膜24から
成る第2の側壁とが形成されているので、高い温度で生
成された絶縁膜で側壁の全体が形成されている構造に比
べて、加えられた熱処理が少なく、不純物21、23、
26の拡散が少ない。
温度で生成された第1の絶縁膜22から成る第1の側壁
と相対的に低い温度で生成された第2の絶縁膜24から
成る第2の側壁とが形成されているので、高い温度で生
成された絶縁膜で側壁の全体が形成されている構造に比
べて、加えられた熱処理が少なく、不純物21、23、
26の拡散が少ない。
【0015】また、相対的に高い温度で生成された第1
の絶縁膜22から成る第1の側壁が相対的に低い温度で
生成された第2の絶縁膜24から成る第2の側壁で覆わ
れているので、後に側壁がエッチングを受けていても、
第2の側壁によって、膜質の良い第1の側壁がエッチン
グされていない様にすることができる。従って、低い温
度で生成された絶縁膜で側壁の全体が形成されていた
り、相対的に低い温度で生成された絶縁膜から成る側壁
が相対的に高い温度で生成された絶縁膜から成る側壁で
覆われていたりする構造に比べて、導電膜16に対する
側壁の絶縁耐圧が高い。
の絶縁膜22から成る第1の側壁が相対的に低い温度で
生成された第2の絶縁膜24から成る第2の側壁で覆わ
れているので、後に側壁がエッチングを受けていても、
第2の側壁によって、膜質の良い第1の側壁がエッチン
グされていない様にすることができる。従って、低い温
度で生成された絶縁膜で側壁の全体が形成されていた
り、相対的に低い温度で生成された絶縁膜から成る側壁
が相対的に高い温度で生成された絶縁膜から成る側壁で
覆われていたりする構造に比べて、導電膜16に対する
側壁の絶縁耐圧が高い。
【0016】請求項3の半導体装置の製造方法では、第
1導電型領域12に対する第2導電型不純物21の相対
的に低濃度の導入はゲート電極16をマスクにしている
が、第2導電型領域13に対する第1導電型不純物23
の相対的に低濃度の導入はゲート電極16のみならず第
1の側壁をもマスクにしている。このため、第1導電型
不純物23の拡散係数が第2導電型不純物21の拡散係
数より大きくても、第1導電型不純物層33同士がゲー
ト電極16の両側から接近し過ぎるのを防止することが
できる。
1導電型領域12に対する第2導電型不純物21の相対
的に低濃度の導入はゲート電極16をマスクにしている
が、第2導電型領域13に対する第1導電型不純物23
の相対的に低濃度の導入はゲート電極16のみならず第
1の側壁をもマスクにしている。このため、第1導電型
不純物23の拡散係数が第2導電型不純物21の拡散係
数より大きくても、第1導電型不純物層33同士がゲー
ト電極16の両側から接近し過ぎるのを防止することが
できる。
【0017】また、相対的に高い温度で生成した第1の
絶縁膜22から成る第1の側壁を相対的に低い温度で生
成した第2の絶縁膜24から成る第2の側壁で覆ってい
るので、後に側壁がエッチングを受けても、第2の側壁
によって、膜質の良い第1の側壁がエッチングされない
様にすることができる。従って、低い温度で生成した絶
縁膜で側壁の全体を形成したり、相対的に低い温度で生
成した絶縁膜から成る側壁を相対的に高い温度で生成し
た絶縁膜から成る側壁で覆ったりする方法に比べて、ゲ
ート電極16に対する絶縁耐圧が高い側壁を形成するこ
とができる。
絶縁膜22から成る第1の側壁を相対的に低い温度で生
成した第2の絶縁膜24から成る第2の側壁で覆ってい
るので、後に側壁がエッチングを受けても、第2の側壁
によって、膜質の良い第1の側壁がエッチングされない
様にすることができる。従って、低い温度で生成した絶
縁膜で側壁の全体を形成したり、相対的に低い温度で生
成した絶縁膜から成る側壁を相対的に高い温度で生成し
た絶縁膜から成る側壁で覆ったりする方法に比べて、ゲ
ート電極16に対する絶縁耐圧が高い側壁を形成するこ
とができる。
【0018】請求項4の半導体装置の製造方法では、第
1導電型領域12に対する第2導電型不純物21の相対
的に低濃度の導入はゲート電極16をマスクにしている
が、第2導電型領域13に対する第1導電型不純物23
の相対的に低濃度の導入はゲート電極16のみならず第
1の側壁をもマスクにしている。このため、第1導電型
不純物23の拡散係数が第2導電型不純物21の拡散係
数より大きくても、第1導電型不純物層33同士がゲー
ト電極16の両側から接近し過ぎるのを防止することが
できる。
1導電型領域12に対する第2導電型不純物21の相対
的に低濃度の導入はゲート電極16をマスクにしている
が、第2導電型領域13に対する第1導電型不純物23
の相対的に低濃度の導入はゲート電極16のみならず第
1の側壁をもマスクにしている。このため、第1導電型
不純物23の拡散係数が第2導電型不純物21の拡散係
数より大きくても、第1導電型不純物層33同士がゲー
ト電極16の両側から接近し過ぎるのを防止することが
できる。
【0019】また、第2導電型領域13に対する第1導
電型不純物27の相対的に高濃度の導入はゲート電極1
6並びに第1及び第2の側壁をマスクにしているが、第
1導電型領域12に対する第2導電型不純物26の相対
的に高濃度の導入はゲート電極16及び第1の側壁のみ
をマスクにしているので、第2の側壁をもマスクにして
導入する方法に比べて、相対的に低濃度の第2導電型不
純物層31の幅が狭い。
電型不純物27の相対的に高濃度の導入はゲート電極1
6並びに第1及び第2の側壁をマスクにしているが、第
1導電型領域12に対する第2導電型不純物26の相対
的に高濃度の導入はゲート電極16及び第1の側壁のみ
をマスクにしているので、第2の側壁をもマスクにして
導入する方法に比べて、相対的に低濃度の第2導電型不
純物層31の幅が狭い。
【0020】更に、相対的に高い温度で生成した第1の
絶縁膜22から成る第1の側壁を相対的に低い温度で生
成した第2の絶縁膜24から成る第2の側壁で覆ってい
るので、後に側壁がエッチングを受けても、第2の側壁
によって、膜質の良い第1の側壁がエッチングされない
様にすることができる。従って、低い温度で生成した絶
縁膜で側壁の全体を形成したり、相対的に低い温度で生
成した絶縁膜から成る側壁を相対的に高い温度で生成し
た絶縁膜から成る側壁で覆ったりする方法に比べて、ゲ
ート電極16に対する絶縁耐圧が高い側壁を形成するこ
とができる。
絶縁膜22から成る第1の側壁を相対的に低い温度で生
成した第2の絶縁膜24から成る第2の側壁で覆ってい
るので、後に側壁がエッチングを受けても、第2の側壁
によって、膜質の良い第1の側壁がエッチングされない
様にすることができる。従って、低い温度で生成した絶
縁膜で側壁の全体を形成したり、相対的に低い温度で生
成した絶縁膜から成る側壁を相対的に高い温度で生成し
た絶縁膜から成る側壁で覆ったりする方法に比べて、ゲ
ート電極16に対する絶縁耐圧が高い側壁を形成するこ
とができる。
【0021】
【実施例】以下、LDD構造で且つ自己整合コンタクト
構造のCMOSトランジスタに適用した本願の発明の第
1及び第2実施例を、図1、2を参照しながら説明す
る。図1が、第1実施例の製造方法を工程順に示してい
る。この第1実施例では、図1(a)に示す様に、Si
基板11にPウェル12とNウェル13とをまず形成す
る。そして、Si基板11の素子分離領域の表面にSi
O2 膜14を形成し、素子活性領域の表面にゲート酸化
膜としてのSiO2 膜15を形成する。
構造のCMOSトランジスタに適用した本願の発明の第
1及び第2実施例を、図1、2を参照しながら説明す
る。図1が、第1実施例の製造方法を工程順に示してい
る。この第1実施例では、図1(a)に示す様に、Si
基板11にPウェル12とNウェル13とをまず形成す
る。そして、Si基板11の素子分離領域の表面にSi
O2 膜14を形成し、素子活性領域の表面にゲート酸化
膜としてのSiO2 膜15を形成する。
【0022】その後、CVD法でSiO2 膜14、15
上に多結晶Si膜を堆積させ、POCl3 の蒸気に曝し
てこの蒸気からリンを熱拡散させるプレデポジション法
等で、多結晶Si膜に不純物を添加する。そして、CV
D法で多結晶Si膜上にWSix 膜を堆積させ、これら
の多結晶Si膜とWSix 膜とでポリサイド膜16を形
成する。
上に多結晶Si膜を堆積させ、POCl3 の蒸気に曝し
てこの蒸気からリンを熱拡散させるプレデポジション法
等で、多結晶Si膜に不純物を添加する。そして、CV
D法で多結晶Si膜上にWSix 膜を堆積させ、これら
の多結晶Si膜とWSix 膜とでポリサイド膜16を形
成する。
【0023】その後、CVD法でオフセット用のSiO
2 膜17をポリサイド膜16上に堆積させ、このSiO
2 膜17上でレジスト(図示せず)をゲート電極のパタ
ーンに加工する。そして、このレジストをマスクにした
RIEで、SiO2 膜17とポリサイド膜16とをゲー
ト電極のパターンに連続的に加工する。ここまでは従来
公知の製造方法と同じであるが、本実施例では、その
後、Pウェル12のSiO2 膜14、17とポリサイド
膜16とをマスクにして、Pウェル12の素子活性領域
のみにヒ素21を低濃度にイオン注入する。
2 膜17をポリサイド膜16上に堆積させ、このSiO
2 膜17上でレジスト(図示せず)をゲート電極のパタ
ーンに加工する。そして、このレジストをマスクにした
RIEで、SiO2 膜17とポリサイド膜16とをゲー
ト電極のパターンに連続的に加工する。ここまでは従来
公知の製造方法と同じであるが、本実施例では、その
後、Pウェル12のSiO2 膜14、17とポリサイド
膜16とをマスクにして、Pウェル12の素子活性領域
のみにヒ素21を低濃度にイオン注入する。
【0024】次に、既述の高温CVDでSiO2 膜22
を全面に堆積させ、このSiO2 膜22の全面をエッチ
バックして、図1(b)に示す様に、ポリサイド膜16
及びSiO2 膜17の側面にSiO2 膜22から成る側
壁を形成する。そして、Nウェル13のSiO2 膜1
4、17、22とポリサイド膜16とをマスクにして、
Nウェル13の素子活性領域のみにボロン23を低濃度
にイオン注入する。
を全面に堆積させ、このSiO2 膜22の全面をエッチ
バックして、図1(b)に示す様に、ポリサイド膜16
及びSiO2 膜17の側面にSiO2 膜22から成る側
壁を形成する。そして、Nウェル13のSiO2 膜1
4、17、22とポリサイド膜16とをマスクにして、
Nウェル13の素子活性領域のみにボロン23を低濃度
にイオン注入する。
【0025】次に、既述の低温CVDでSiO2 膜24
を全面に堆積させ、このSiO2 膜24の全面をエッチ
バックして、図1(c)に示す様に、SiO2 膜22の
外側面にSiO2 膜24から成る側壁を形成する。これ
によって、SiO2 膜14、24に囲まれているコンタ
クト孔25が、ポリサイド膜16に対して自己整合的に
開孔される。
を全面に堆積させ、このSiO2 膜24の全面をエッチ
バックして、図1(c)に示す様に、SiO2 膜22の
外側面にSiO2 膜24から成る側壁を形成する。これ
によって、SiO2 膜14、24に囲まれているコンタ
クト孔25が、ポリサイド膜16に対して自己整合的に
開孔される。
【0026】その後、Pウェル12のSiO2 膜14、
17、22、24とポリサイド膜16とをマスクにし
て、Pウェル12の素子活性領域にリン26を高濃度に
イオン注入し、Nウェル13のSiO2 膜14、17、
22、24とポリサイド膜16とをマスクにして、Nウ
ェル13の素子活性領域にボロン27を高濃度にイオン
注入する。
17、22、24とポリサイド膜16とをマスクにし
て、Pウェル12の素子活性領域にリン26を高濃度に
イオン注入し、Nウェル13のSiO2 膜14、17、
22、24とポリサイド膜16とをマスクにして、Nウ
ェル13の素子活性領域にボロン27を高濃度にイオン
注入する。
【0027】次に、配線(図示せず)を形成した後、ア
ニールを行って、図1(d)に示す様に、Pウェル12
では、ヒ素21を含むN- 型の不純物層31をSiO2
膜22、24下に形成し、主にリン26を含むN+ 型の
不純物層32をSiO2 膜22、24の外側に形成す
る。また、Nウェル13では、ボロン23を含むP- 型
の不純物層33をSiO2 膜24下に形成し、主にボロ
ン27を含むP+ 型の不純物層34をSiO2 膜22、
24の外側に形成する。
ニールを行って、図1(d)に示す様に、Pウェル12
では、ヒ素21を含むN- 型の不純物層31をSiO2
膜22、24下に形成し、主にリン26を含むN+ 型の
不純物層32をSiO2 膜22、24の外側に形成す
る。また、Nウェル13では、ボロン23を含むP- 型
の不純物層33をSiO2 膜24下に形成し、主にボロ
ン27を含むP+ 型の不純物層34をSiO2 膜22、
24の外側に形成する。
【0028】この結果、Pウェル12にはNチャネルト
ランジスタ35が形成され、Nウェル13にはPチャネ
ルトランジスタ36が形成される。その後、再び従来公
知の工程を実行して、この第1実施例を完成させる。こ
の第1実施例でも、P- 型の不純物層33もある程度は
横方向へも拡散しているが、少なくともポリサイド膜1
6からはオフセットしている。このため、Pチャネルト
ランジスタ36ではパンチスルーが生じにくく、また不
純物層33がポリサイド膜16からオフセットしていて
もPチャネルトランジスタ36では電流駆動能力には影
響がない。
ランジスタ35が形成され、Nウェル13にはPチャネ
ルトランジスタ36が形成される。その後、再び従来公
知の工程を実行して、この第1実施例を完成させる。こ
の第1実施例でも、P- 型の不純物層33もある程度は
横方向へも拡散しているが、少なくともポリサイド膜1
6からはオフセットしている。このため、Pチャネルト
ランジスタ36ではパンチスルーが生じにくく、また不
純物層33がポリサイド膜16からオフセットしていて
もPチャネルトランジスタ36では電流駆動能力には影
響がない。
【0029】図2が、第2実施例の製造方法を工程順に
示している。この第2実施例でも、図2(a)(b)に
示す様に、ポリサイド膜16及びSiO2 膜17の側面
にSiO2 膜22から成る側壁を形成するまでは、上述
の第1実施例と実質的に同様の工程を実行する。
示している。この第2実施例でも、図2(a)(b)に
示す様に、ポリサイド膜16及びSiO2 膜17の側面
にSiO2 膜22から成る側壁を形成するまでは、上述
の第1実施例と実質的に同様の工程を実行する。
【0030】しかし、この第2実施例では、この状態か
ら、Nウェル13のSiO2 膜14、17、22とポリ
サイド膜16とをマスクにして、Nウェル13の素子活
性領域にボロン23を低濃度にイオン注入するだけでな
く、Pウェル12のSiO2膜14、17、22とポリ
サイド膜16とをマスクにして、Pウェル12の素子活
性領域にリン26を高濃度にイオン注入する。
ら、Nウェル13のSiO2 膜14、17、22とポリ
サイド膜16とをマスクにして、Nウェル13の素子活
性領域にボロン23を低濃度にイオン注入するだけでな
く、Pウェル12のSiO2膜14、17、22とポリ
サイド膜16とをマスクにして、Pウェル12の素子活
性領域にリン26を高濃度にイオン注入する。
【0031】従って、図2(c)に示す様に、低温CV
DによるSiO2 膜24でSiO2膜22の外側面に側
壁を形成した状態で行うイオン注入は、Nウェル13の
SiO2 膜14、17、22、24とポリサイド膜16
とをマスクにして、Nウェル13の素子活性領域に対し
て行うボロン27の高濃度のイオン注入のみである。そ
の後、再び上述の第1実施例と実質的に同様の工程を実
行して、図2(d)に示す様に、この第2実施例を完成
させる。
DによるSiO2 膜24でSiO2膜22の外側面に側
壁を形成した状態で行うイオン注入は、Nウェル13の
SiO2 膜14、17、22、24とポリサイド膜16
とをマスクにして、Nウェル13の素子活性領域に対し
て行うボロン27の高濃度のイオン注入のみである。そ
の後、再び上述の第1実施例と実質的に同様の工程を実
行して、図2(d)に示す様に、この第2実施例を完成
させる。
【0032】図1(d)と図2(d)との比較からも明
らかな様に、Nチャネルトランジスタ35の不純物層3
2が、上述の第1実施例ではSiO2 膜22、24の外
側に形成されているが、この第2実施例ではSiO2 膜
22の外側に形成されている。従って、第2実施例のN
チャネルトランジスタ35の方が、不純物層31の幅が
狭く、電流駆動能力が高い。
らかな様に、Nチャネルトランジスタ35の不純物層3
2が、上述の第1実施例ではSiO2 膜22、24の外
側に形成されているが、この第2実施例ではSiO2 膜
22の外側に形成されている。従って、第2実施例のN
チャネルトランジスタ35の方が、不純物層31の幅が
狭く、電流駆動能力が高い。
【0033】なお、以上の第1及び第2実施例の何れも
が本願の発明をLDD構造で且つ自己整合コンタクト構
造のCMOSトランジスタに適用したものであるが、自
己整合コンタクト構造ではないトランジスタに適用する
のであれば、ポリサイド膜16上のオフセット用のSi
O2 膜17は不要である。
が本願の発明をLDD構造で且つ自己整合コンタクト構
造のCMOSトランジスタに適用したものであるが、自
己整合コンタクト構造ではないトランジスタに適用する
のであれば、ポリサイド膜16上のオフセット用のSi
O2 膜17は不要である。
【0034】
【発明の効果】請求項1の半導体装置の製造方法では、
不純物の拡散が少ないので、微細な半導体装置を製造す
ることができる。また、導電膜に対する絶縁耐圧が高い
側壁を形成することができるので、信頼性の高い半導体
装置を製造することができる。
不純物の拡散が少ないので、微細な半導体装置を製造す
ることができる。また、導電膜に対する絶縁耐圧が高い
側壁を形成することができるので、信頼性の高い半導体
装置を製造することができる。
【0035】請求項2の半導体装置では、不純物の拡散
が少ないので、微細化が可能である。また、導電膜に対
する側壁の絶縁耐圧が高いので、信頼性が高い。
が少ないので、微細化が可能である。また、導電膜に対
する側壁の絶縁耐圧が高いので、信頼性が高い。
【0036】請求項3の半導体装置の製造方法では、第
1導電型不純物の拡散係数が第2導電型不純物の拡散係
数より大きくても、第1導電型不純物層同士がゲート電
極の両側から接近し過ぎるのを防止することができるの
で、第1導電型チャネルトランジスタでパンチスルーが
生じにくい相補型半導体装置を製造することができる。
また、ゲート電極に対する絶縁耐圧が高い側壁を形成す
ることができるので、信頼性の高い半導体装置を製造す
ることができる。
1導電型不純物の拡散係数が第2導電型不純物の拡散係
数より大きくても、第1導電型不純物層同士がゲート電
極の両側から接近し過ぎるのを防止することができるの
で、第1導電型チャネルトランジスタでパンチスルーが
生じにくい相補型半導体装置を製造することができる。
また、ゲート電極に対する絶縁耐圧が高い側壁を形成す
ることができるので、信頼性の高い半導体装置を製造す
ることができる。
【0037】請求項4の半導体装置の製造方法では、第
1導電型不純物の拡散係数が第2導電型不純物の拡散係
数より大きくても、第1導電型不純物層同士がゲート電
極の両側から接近し過ぎるのを防止することができるの
で、第1導電型チャネルトランジスタでパンチスルーが
生じにくい相補型半導体装置を製造することができる。
また、相対的に低濃度の第2導電型不純物層の幅が狭い
ので、第2導電型チャネルトランジスタの電流駆動能力
が高い相補型半導体装置を製造することができる。更
に、ゲート電極に対する絶縁耐圧が高い側壁を形成する
ことができるので、信頼性の高い半導体装置を製造する
ことができる。
1導電型不純物の拡散係数が第2導電型不純物の拡散係
数より大きくても、第1導電型不純物層同士がゲート電
極の両側から接近し過ぎるのを防止することができるの
で、第1導電型チャネルトランジスタでパンチスルーが
生じにくい相補型半導体装置を製造することができる。
また、相対的に低濃度の第2導電型不純物層の幅が狭い
ので、第2導電型チャネルトランジスタの電流駆動能力
が高い相補型半導体装置を製造することができる。更
に、ゲート電極に対する絶縁耐圧が高い側壁を形成する
ことができるので、信頼性の高い半導体装置を製造する
ことができる。
【図1】本願の発明の第1実施例を工程順に示す側断面
図である。
図である。
【図2】本願の発明の第2実施例を工程順に示す側断面
図である。
図である。
11 Si基板 12 Pウェル 13 Nウェル 16 ポリサイド膜 21 ヒ素 22 SiO2 膜 23 ボロン 24 SiO2 膜 26 リン 27 ボロン
───────────────────────────────────────────────────── 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 H01L 21/31 C 27/092
Claims (4)
- 【請求項1】 相対的に高い温度で生成した第1の絶縁
膜から成る第1の側壁を導電膜の側面に形成する工程
と、 相対的に低い温度で生成した第2の絶縁膜から成る第2
の側壁を前記第1の側壁の前記導電膜とは反対側の側面
に形成する工程とを具備する半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】 相対的に高い温度で生成された第1の絶
縁膜から成っており導電膜の側面に形成されている第1
の側壁と、 相対的に低い温度で生成された第2の絶縁膜から成って
おり前記第1の側壁の前記導電膜とは反対側の側面に形
成されている第2の側壁とを具備する半導体装置。 - 【請求項3】 半導体基板の第1及び第2導電型領域に
ゲート電極を形成する工程と、 前記第1導電型領域の前記ゲート電極をマスクにして、
この第1導電型領域に第2導電型不純物を相対的に低濃
度に導入する工程と、 前記第2導電型不純物を導入した後に、前記第1及び第
2導電型領域の前記ゲート電極の側面に、相対的に高い
温度で生成した第1の絶縁膜から成る第1の側壁を形成
する工程と、 前記第2導電型領域の前記ゲート電極及び前記第1の側
壁をマスクにして、この第2導電型領域に第1導電型不
純物を相対的に低濃度に導入する工程と、 前記第1導電型不純物を導入した後に、前記第1及び第
2導電型領域の前記第1の側壁の前記ゲート電極とは反
対側の側面に、相対的に低い温度で生成した第2の絶縁
膜から成る第2の側壁を形成する工程と、 前記第1導電型領域の前記ゲート電極並びに前記第1及
び第2の側壁をマスクにして、この第1導電型領域に第
2導電型不純物を相対的に高濃度に導入する工程と、 前記第2導電型領域の前記ゲート電極並びに前記第1及
び第2の側壁をマスクにして、この第2導電型領域に第
1導電型不純物を相対的に高濃度に導入する工程とを具
備する半導体装置の製造方法。 - 【請求項4】 半導体基板の第1及び第2導電型領域に
ゲート電極を形成する工程と、 前記第1導電型領域の前記ゲート電極をマスクにして、
この第1導電型領域に第2導電型不純物を相対的に低濃
度に導入する工程と、 前記第2導電型不純物を導入した後に、前記第1及び第
2導電型領域の前記ゲート電極の側面に、相対的に高い
温度で生成した第1の絶縁膜から成る第1の側壁を形成
する工程と、 前記第1導電型領域の前記ゲート電極及び前記第1の側
壁をマスクにして、この第1導電型領域に第2導電型不
純物を相対的に高濃度に導入する工程と、 前記第2導電型領域の前記ゲート電極及び前記第1の側
壁をマスクにして、この第2導電型領域に第1導電型不
純物を相対的に低濃度に導入する工程と、 前記第2導電型不純物を相対的に高濃度に導入し且つ前
記第1導電型不純物を導入した後に、前記第1及び第2
導電型領域の前記第1の側壁の前記ゲート電極とは反対
側の側面に、相対的に低い温度で生成した第2の絶縁膜
から成る第2の側壁を形成する工程と、 前記第2導電型領域の前記ゲート電極並びに前記第1及
び第2の側壁をマスクにして、この第2導電型領域に第
1導電型不純物を相対的に高濃度に導入する工程とを具
備する半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5021720A JPH06216151A (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 半導体装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5021720A JPH06216151A (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 半導体装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06216151A true JPH06216151A (ja) | 1994-08-05 |
Family
ID=12062922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5021720A Pending JPH06216151A (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06216151A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08321557A (ja) * | 1995-05-24 | 1996-12-03 | Nec Corp | Cmos半導体装置の製造方法 |
| WO2000001011A1 (en) * | 1998-06-26 | 2000-01-06 | Advanced Micro Devices, Inc. | Isotropically etching sidewall spacers to be used for both an nmos source/drain implant and a pmos ldd implant |
| JP2001044405A (ja) * | 1999-06-28 | 2001-02-16 | Hyundai Electronics Ind Co Ltd | イメージセンサ及びその製造方法 |
| JP2003100902A (ja) * | 2001-09-21 | 2003-04-04 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US7888198B1 (en) | 1998-05-20 | 2011-02-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of fabricating a MOS transistor with double sidewall spacers in a peripheral region and single sidewall spacers in a cell region |
| JP2011155284A (ja) * | 2011-03-18 | 2011-08-11 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1993
- 1993-01-14 JP JP5021720A patent/JPH06216151A/ja active Pending
Cited By (14)
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| US8859360B2 (en) | 2001-09-21 | 2014-10-14 | Renesas Electronics Corporation | Method of manufacturing semiconductor device with offset sidewall structure |
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