[go: up one dir, main page]

JPH08167658A - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacturing method thereof

Info

Publication number
JPH08167658A
JPH08167658A JP6311655A JP31165594A JPH08167658A JP H08167658 A JPH08167658 A JP H08167658A JP 6311655 A JP6311655 A JP 6311655A JP 31165594 A JP31165594 A JP 31165594A JP H08167658 A JPH08167658 A JP H08167658A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
type
glass film
forming
film
semiconductor device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6311655A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidekazu Murakami
英一 村上
Shinichiro Kimura
紳一郎 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP6311655A priority Critical patent/JPH08167658A/en
Publication of JPH08167658A publication Critical patent/JPH08167658A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】極めて浅い接合を有する半導体装置およびCM
OSプロセスに適用可能な上記半導体装置の製造方法を
提供する。 【構成】実質的に不純物がドーピングされていないゲー
ト側壁と半導体基板の主表面の間に、接合を形成するた
めの不純物を高濃度に含むガラス膜を形成し、このガラ
ス膜から上記不純物を固相拡散させてソース・ドレイン
接合を形成する。 【効果】ホトレジスト工程が少ない簡単なプロセスで、
30nm以下の浅い接合が形成でき、ゲート長0.15
μm以下の相補型MOSFETの高速動作が可能になっ
た。
(57) [Abstract] [Purpose] Semiconductor device and CM having an extremely shallow junction
Provided is a method for manufacturing the above semiconductor device applicable to an OS process. A glass film containing a high concentration of impurities for forming a junction is formed between a gate sidewall that is not substantially doped with impurities and a main surface of a semiconductor substrate, and the above-mentioned impurities are solidified from the glass film. Phase diffusion is performed to form a source / drain junction. [Effect] A simple process with few photoresist steps,
Shallow junction of 30nm or less can be formed, gate length 0.15
High-speed operation of complementary MOSFETs of μm or less has become possible.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置およびその製
造方法に関し、詳しくは、極めて微細な相補型MOSF
ET(金属−半導体−酸化膜電界効果トランジスタ)に
好適な構造を有する半導体装置およびこの半導体装置を
容易に形成することのできる半導体装置の製造方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly, an extremely fine complementary MOSF
The present invention relates to a semiconductor device having a structure suitable for ET (metal-semiconductor-oxide film field effect transistor) and a method for manufacturing a semiconductor device capable of easily forming the semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、従来の半導体集積回路
は、加工寸法の微細化によって高集積化と高速化が実現
されてきた。これら高集積化と高速化をさらに進めるた
めには、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Fie
ld Effect Transistor)の比例縮小則によると、平面方
向の微細化に加えて、深さ方向においても、ゲート酸化
膜の膜厚やソース、ドレインの接合深さを小さくする必
要がある。
2. Description of the Related Art As is well known, in the conventional semiconductor integrated circuit, high integration and high speed have been realized by miniaturization of processing dimensions. In order to further increase the integration and speed of these, MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Fie)
According to the proportional reduction rule of ld Effect Transistor), in addition to miniaturization in the planar direction, it is necessary to reduce the thickness of the gate oxide film and the junction depth of the source and drain in the depth direction as well.

【0003】従来、ソース、ドレイン接合の形成には、
イオン打ち込み法が一般に用いられてきた。しかし、ゲ
ート長が0.15μm以下という微細な素子において、
短チャネル効果を完全に抑制するためには、さらに浅い
接合が必要であり、上記イオン打込み法に代えて、ボロ
ンおよびリンをドープした酸化膜(ボロンガラス膜、リ
ンガラス膜)からの固相拡散法を用いることが提案され
ている。例えば、ゲート長0.04μmのnチャネルM
OSFETをこの方法を用いて試作した例が、1993
・インターナショナル・エレクトロン・デバイセズ・ミ
ーティング(1993 International Electron Devices Me
eting, Technical Digest, p. 119)において報告されて
おり、接合深さとして、イオン打込み法では実現不可能
な10nmが達成されている。この方法では、図2
(a)に示すように、深いn+(あるいはp+)層21を
イオン打ち込み法で形成する際に、マスクとして作用す
るゲート電極22の側壁(サイドウオール)23を、リ
ンガラスあるいはボロンガラスで形成する。このように
すると、イオン打込みによって形成された上記深いn+
(あるいはp+)層21を、熱処理を行なって活性化す
る際に、ゲート側壁23から不純物が同時に拡散して、
浅いn+(あるいはp+)層24が形成される。
Conventionally, in forming a source / drain junction,
Ion implantation has been commonly used. However, in a fine device with a gate length of 0.15 μm or less,
In order to completely suppress the short channel effect, a shallower junction is required. Instead of the above ion implantation method, solid-phase diffusion from an oxide film (boron glass film, phosphorus glass film) doped with boron and phosphorus is required. It is proposed to use the method. For example, an n-channel M with a gate length of 0.04 μm
An example of a trial manufacture of OSFET using this method is 1993.
・ International Electron Devices Meeting (1993 International Electron Devices Me
eting, Technical Digest, p. 119), and a junction depth of 10 nm, which cannot be realized by the ion implantation method, has been achieved. In this method,
As shown in (a), when the deep n + (or p + ) layer 21 is formed by the ion implantation method, the side wall (sidewall) 23 of the gate electrode 22 which acts as a mask is made of phosphorus glass or boron glass. Form. In this way, the deep n + formed by ion implantation is
When the (or p + ) layer 21 is activated by heat treatment, impurities are simultaneously diffused from the gate sidewall 23,
A shallow n + (or p + ) layer 24 is formed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の方
法によって選択ドーピングを行ない、相補型MOSFE
T(CMOS)を形成するためには、n−MOS用にリ
ンガラス、p−MOS用にボロンガラスからなるゲート
側壁23を、ゲート電極22の両側にそれぞれ形成する
必要があり、プロセスが極めて複雑になる。さらに、吸
湿性の高いガラス膜をゲートの側壁23として用いてい
るため、素子の信頼性が低下するなどの問題があり、解
決が必要である。
However, selective doping is performed by the above-mentioned conventional method, and complementary MOSFE is used.
In order to form T (CMOS), it is necessary to form gate side walls 23 made of phosphorus glass for n-MOS and boron glass for p-MOS on both sides of the gate electrode 22, respectively, which makes the process extremely complicated. become. Furthermore, since a glass film having high hygroscopicity is used as the side wall 23 of the gate, there is a problem that the reliability of the device is lowered, and a solution is required.

【0005】本発明の目的は、従来の半導体装置および
その製造方法の有する上記問題を解決し、接合の深さを
極めて浅くすることができ、かつ、高い信頼性を有する
CMOSおよびこのCMOSを容易に製造することので
きる製造方法を提供することである。
An object of the present invention is to solve the above problems of the conventional semiconductor device and the manufacturing method thereof, to make the junction depth extremely shallow, and to provide a highly reliable CMOS and an easy CMOS. It is to provide a manufacturing method that can be manufactured.

【0006】本発明の他の目的は、固相拡散法による浅
い接合形成法の有する利点を失うことなしに、高い信頼
性を有するCMOSを、簡単なプロセスで容易に形成す
ることのできる、半導体装置およびその製造方法を提供
することである。
Another object of the present invention is to provide a semiconductor in which a highly reliable CMOS can be easily formed by a simple process without losing the advantages of the shallow junction forming method by the solid phase diffusion method. An object of the present invention is to provide a device and a manufacturing method thereof.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、Si酸化膜(SiO2膜)からなるゲー
ト側壁がSi基板と接する部分に、不純物が高濃度にド
ーピングされた薄い層を形成し、この部分からSi基板
内に不純物を拡散させて、浅いソース、ドレイン拡散層
を形成するものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a thin layer in which an impurity is highly doped at a portion where a gate side wall made of a Si oxide film (SiO 2 film) contacts a Si substrate. Is formed, and impurities are diffused from this portion into the Si substrate to form shallow source and drain diffusion layers.

【0008】すなわち、図2(b)に示したように、厚
さが数10nm程度の薄いリンガラス(あるいは、ボロ
ンガラス)膜25を、半導体基板10の表面およびゲー
ト電極22の側部に沿って形成し、不要部分をエッチし
て除去した後、厚さが0.1μm程度のSi酸化膜を全
面に形成し、このSi酸化膜を全面反応性イオンエッチ
ングして、ゲート側壁111を形成する。リンガラス
(あるいは、ボロンガラス)膜25をn−MOS(ある
いはp−MOS)形成領域にのみ残しておけば、当該リ
ンガラス(あるいは、ボロンガラス)膜25からの固相
拡散によって、浅いソース、ドレイン領域24が形成さ
れ、CMOSを容易に形成できる。
That is, as shown in FIG. 2B, a thin phosphorus glass (or boron glass) film 25 having a thickness of about several tens nm is formed along the surface of the semiconductor substrate 10 and the side portion of the gate electrode 22. Formed, and after removing unnecessary portions by etching, a Si oxide film having a thickness of about 0.1 μm is formed on the entire surface, and this Si oxide film is subjected to overall reactive ion etching to form a gate sidewall 111. . If the phosphorus glass (or boron glass) film 25 is left only in the n-MOS (or p-MOS) formation region, a shallow source, due to solid phase diffusion from the phosphorus glass (or boron glass) film 25, The drain region 24 is formed, and the CMOS can be easily formed.

【0009】また、図2(c)は、拡散源となる薄いリ
ンガラス(あるいは、ボロンガラス)膜26を、ゲート
側壁110と半導体基板10の間のみに形成した例を示
す。この場合、リン(あるいは、ボロン)をSi基板1
0の表面にあらかじめ吸着させておき、厚さ0.1μm
程度のSi酸化膜を全面に形成してから、全面反応性イ
オンエッチングを行なって、ゲート側壁111を形成す
ればよい。この場合、上記あらかじめ吸着されたリン
(あるいは、ボロン)が、上記ゲート側壁111の下部
内に拡散されて、Si基板10の表面と接する部分に
は、厚さ10nm以下の薄いリンガラス(あるいは、ボ
ロンガラス)膜26が形成される。n−MOS(あるい
はp−MOS)形成領域以外の領域を酸化膜などでマス
クして上記吸着を行えば、リン(あるいは、ボロン)
は、マスクされた部分には吸着しないため、上記形成領
域においてのみ選択ドーピングが行われて、浅いソー
ス、ドレイン領域24が形成され、CMOSが容易に形
成される。
FIG. 2C shows an example in which a thin phosphorus glass (or boron glass) film 26 serving as a diffusion source is formed only between the gate sidewall 110 and the semiconductor substrate 10. In this case, phosphorus (or boron) is added to the Si substrate 1
Pre-adsorbed on the surface of 0, thickness 0.1 μm
After forming a Si oxide film of a certain degree on the entire surface, the entire surface is subjected to reactive ion etching to form the gate sidewall 111. In this case, the previously adsorbed phosphorus (or boron) is diffused into the lower portion of the gate sidewall 111, and a thin phosphorus glass having a thickness of 10 nm or less (or, at the portion contacting the surface of the Si substrate 10). A boron glass) film 26 is formed. If the area other than the n-MOS (or p-MOS) forming area is masked with an oxide film or the like and the adsorption is performed, phosphorus (or boron) is formed.
Does not adsorb to the masked portion, so that the selective doping is performed only in the formation region to form the shallow source / drain regions 24 and the CMOS can be easily formed.

【0010】[0010]

【作用】固相拡散の拡散源として用いられるリンガラス
(あるいはボロンガラス)膜25は、厚さが極めて薄い
(例えば30nm、10nm)ため、ゲート側壁の大部
分はn−MOSおよびp−MOSの両者ともに、共通し
たノンドープSi酸化膜で形成されている。従って、側
壁111の形成には、従来の工程を一度行えばよく、n
−MOSとp−MOSの側壁の幅の差は、30nm以下
と、無視できるレベルに抑えることができる。また、ノ
ンドープSi酸化膜は吸湿性を有していないので、湿気
によって素子特性が劣化する恐れはない。
The phosphorus glass (or boron glass) film 25 used as a diffusion source for solid-phase diffusion has a very small thickness (for example, 30 nm and 10 nm), and therefore, most of the gate sidewalls are n-MOS and p-MOS. Both are formed of a common non-doped Si oxide film. Therefore, in order to form the side wall 111, the conventional process may be performed once.
The difference between the widths of the sidewalls of the -MOS and the p-MOS can be suppressed to a negligible level of 30 nm or less. Moreover, since the non-doped Si oxide film does not have hygroscopicity, there is no possibility that the element characteristics will be deteriorated by moisture.

【0011】[0011]

【実施例】【Example】

〈実施例1〉本実施例はAsイオンの打ち込みによって
n−MOSのソース、ドレイン接合を形成し、ボロンガ
ラス膜からの拡散によって、p−MOSの浅いソース、
ドレイン接合を形成した例である。図1(a)に示した
ように、周知の方法を用いてSi基板10にpウエル1
1およびnウエル12を形成した後、周知のLOCOS
法によって局所酸化を行って酸化膜13を形成し、素子
分離を行った。
<Example 1> In this example, an n-MOS source / drain junction is formed by implanting As ions, and a shallow p-MOS source is formed by diffusion from a boron glass film.
This is an example of forming a drain junction. As shown in FIG. 1A, the p-well 1 is formed on the Si substrate 10 using a well-known method.
After forming the 1 and n wells 12, the well known LOCOS
By the method, local oxidation was performed to form an oxide film 13, and elements were isolated.

【0012】周知の膜形成方法と選択エッチング法を用
いて、ゲート酸化膜14およびゲート電極15を形成
し、ソースおよびドレイン形成領域上の酸化膜14を弗
酸水溶液で除去した後、周知のCVD(化学気相蒸着
法)によって、厚さ20nmのボロンガラス膜16を全
面に形成した。
The gate oxide film 14 and the gate electrode 15 are formed by using the well-known film forming method and the selective etching method, the oxide film 14 on the source and drain forming regions is removed with a hydrofluoric acid aqueous solution, and then the well-known CVD method is used. A boron glass film 16 having a thickness of 20 nm was formed on the entire surface by (chemical vapor deposition).

【0013】図1(b)に示したように、周知のホトリ
ソグラフィ技術を用いて、p−MOS形成領域のみをレ
ジストマスク17で覆って、As+イオン18をイオン
打ち込みしてAsイオン打ち込み領域19を形成した。
As shown in FIG. 1B, a well-known photolithography technique is used to cover only the p-MOS formation region with a resist mask 17, and As + ions 18 are ion-implanted to form an As ion-implanted region. 19 was formed.

【0014】図1(c)に示したように、上記レジスト
マスク17をマスクとして用いてドライエッチングを行
って、n−MOS領域に形成された上記ボロンガラス膜
16を除去して、上記Asイオン打ち込み領域19の表
面を露出させた。
As shown in FIG. 1C, dry etching is performed using the resist mask 17 as a mask to remove the boron glass film 16 formed in the n-MOS region, and the As ions are removed. The surface of the driving region 19 was exposed.

【0015】レジスト膜17を除去した後、図1(d)
に示したように、厚さ0.1μmの酸化膜110を全面
に形成し、さらに、全面反応性イオンエッチングを行っ
て、図1(e)に示したように、ゲート側壁111を形
成した。
After removing the resist film 17, FIG.
As shown in FIG. 3, an oxide film 110 having a thickness of 0.1 μm was formed on the entire surface, and further, reactive ion etching was performed on the entire surface to form a gate sidewall 111 as shown in FIG.

【0016】以上の工程により、ボロンガラス膜16を
その一部に持つp−MOSのゲート側壁111が形成さ
れた。次に、ホトレジスト膜をマスクとして用いた通常
の選択的イオン打ち込み法を用いて、Asイオンおよび
ボロンイオンをそれぞれ打ち込んで、深いn+層とp+
を形成した。熱処理(950℃。10秒)を行なって、
イオン打ち込み層を活性化し、n+ソース・ドレイン領
域112を形成した。この際、ゲート側壁111からボ
ロンが拡散し、図1(f)に示したように、接合が浅い
部分を有するp+ソース・ドレイン領域113が形成さ
れた。
Through the above steps, the p-MOS gate side wall 111 having the boron glass film 16 as a part thereof is formed. Then, As ions and boron ions were implanted respectively by a usual selective ion implantation method using a photoresist film as a mask to form deep n + layers and p + layers. After heat treatment (950 ° C. 10 seconds),
The ion-implanted layer was activated to form the n + source / drain regions 112. At this time, boron diffused from the gate side wall 111, and as shown in FIG. 1F, the p + source / drain region 113 having the shallow junction was formed.

【0017】本実施例によって、接合深さ20nm、シ
ート抵抗2kΩ/□の浅い接合が形成でき、短チャネル
効果を起こすことなしに、ゲート長0.15μmのCM
OSが高速に動作することを確認した。本実施例では、
+およびp+浅接合部分の選択ドーピングを1回のホト
レジスト工程で自己整合的に行うことができ、2回の工
程が必要であった従来法に比べて、簡略化されており、
工程を複雑化することなしに、p+層の浅接合化が実現
できた。
According to this embodiment, a shallow junction having a junction depth of 20 nm and a sheet resistance of 2 kΩ / □ can be formed, and a CM having a gate length of 0.15 μm can be formed without causing a short channel effect.
It was confirmed that the OS operates at high speed. In this embodiment,
The selective doping of the n + and p + shallow junction portions can be performed in a self-aligned manner in one photoresist step, which is simplified as compared with the conventional method which requires two steps.
A shallow junction of the p + layer could be realized without complicating the process.

【0018】〈実施例2〉本実施例は、ボロンを選択的
にシリコン上に吸着させる方法を用いて、CMOSの浅
接合を形成した例である。図3(a)に示したように、
実施例1と同様に、通常のホトレジストプロセスを用い
てp−MOS領域をホトレジスト膜17で覆い、n−M
OS領域のみにAs+イオン18を注入して、Asイオ
ン打ち込み領域(n+領域)19を形成した。 ホトレ
ジスト膜17を除去した後、表面を弗酸水溶液で洗浄し
て、酸化膜14を除去した。次に、上記表面を水洗乾燥
したが、この工程で、上記Asイオン打ち込み領域19
の表面上のみに、厚さ約1nmの自然酸化膜31が形成
された。この試料を超高真空装置内に導入し、基板温度
700℃でB2632を吸着させて、図3(b)に示し
たように、p−MOS領域上のSi表面のみにボロンが
選択的に吸着され、n−MOS領域上のSi表面には、
ボロンは吸着しなかった。
<Embodiment 2> This embodiment is an example in which a shallow junction of a CMOS is formed by using a method of selectively adsorbing boron on silicon. As shown in FIG.
As in the first embodiment, the p-MOS region is covered with the photoresist film 17 by using a normal photoresist process, and n-M is formed.
As + ions 18 were implanted only in the OS region to form As ion-implanted regions (n + regions) 19. After removing the photoresist film 17, the surface was washed with an aqueous solution of hydrofluoric acid to remove the oxide film 14. Next, the surface was washed with water and dried. In this step, the As ion-implanted region 19 was removed.
A natural oxide film 31 having a thickness of about 1 nm was formed only on the surface of the. This sample was introduced into an ultra-high vacuum apparatus, B 2 H 6 32 was adsorbed at a substrate temperature of 700 ° C., and boron was formed only on the Si surface on the p-MOS region as shown in FIG. 3B. Selectively adsorbed on the Si surface on the n-MOS region,
Boron did not adsorb.

【0019】次に、図3(c)に示したように、厚さ
0.1μmのSi酸化膜110を形成したが、この際、
p−MOS領域上のSi表面のみに選択的に吸着された
ボロンが上記Si酸化膜11の下部に拡散されて、ボロ
ンガラス膜33が形成された。全面反応性イオンエッチ
ングを行なって、図3(d)に示したように、ボロンガ
ラス膜33をその下部に持つp−MOSのゲート側壁1
11を形成した。以下、、ホトレジスト膜をマスクとし
て用いた通常の選択的イオン打ち込み法により、深いn
+、p+層を形成した。熱処理(950℃。10秒)を行
なって、イオン打ち込み層の活性化を行なって、n+
ース・ドレイン領域112を形成すると共に、図3
(e)に示したように、ゲート側壁111からのボロン
の拡散によって、浅い接合部を有するp+ソース・ドレ
イン領域113を形成した。
Next, as shown in FIG. 3C, a Si oxide film 110 having a thickness of 0.1 μm was formed. At this time,
Boron, which was selectively adsorbed only on the Si surface on the p-MOS region, was diffused to the lower portion of the Si oxide film 11 to form the boron glass film 33. The entire surface is subjected to reactive ion etching to form a p-MOS gate side wall 1 having a boron glass film 33 under it as shown in FIG.
11 was formed. Thereafter, a deep n-thickness is obtained by a usual selective ion implantation method using a photoresist film as a mask.
+ And p + layers were formed. Heat treatment (950 ° C., 10 seconds) is performed to activate the ion-implanted layer to form the n + source / drain regions 112, and FIG.
As shown in (e), the p + source / drain region 113 having a shallow junction was formed by the diffusion of boron from the gate sidewall 111.

【0020】本実施例においては、接合深さ20nm、
シート抵抗2kΩ/□の浅接合が形成でき、短チャネル
効果を起こすことなしに、ゲート長0.15μmのCM
OSが高速に動作することを確認した。本実施例は、B
26の選択吸着現象を利用し、従来法のみではなく、実
施例1にくらべても、プロセスはさらに簡略化できた。
なお、Bのソースとしては、HBO2。B23を用いて
もよく、また、ボロンの吸着を防ぐために、自然酸化膜
を利用する代わりに、水蒸気中での熱酸化法によってn
+層上に厚い酸化膜を形成し、他の部分に成長した薄い
酸化膜を弗酸水溶液でエッチングして除去する方法を利
用してもよい。
In this embodiment, the junction depth is 20 nm,
A CM with a gate length of 0.15 μm can be formed without forming a short channel effect because a shallow junction with a sheet resistance of 2 kΩ / □ can be formed.
It was confirmed that the OS operates at high speed. In this embodiment, B
By utilizing the selective adsorption phenomenon of 2 H 6 , the process could be further simplified in comparison with Example 1 as well as the conventional method.
The source of B is HBO 2 . B 2 O 3 may be used, and in order to prevent the adsorption of boron, instead of using a natural oxide film, a thermal oxidation method in water vapor is used.
A method may be used in which a thick oxide film is formed on the + layer and the thin oxide film grown on other portions is removed by etching with a hydrofluoric acid aqueous solution.

【0021】また、もう一度ホトレジストプロセスを用
いてp−MOS領域上の酸化膜14のみをエッチして除
去(ゲート直下の酸化膜は残す)してもよいことはいう
までもない。
Needless to say, only the oxide film 14 on the p-MOS region may be etched and removed again (the oxide film immediately below the gate is left) by using the photoresist process once again.

【0022】〈実施例3〉本実施例は、リンガラス膜お
よびボロンガラス膜を用いて、CMOSを構成するn−
MOSおよびp−MOSの、浅い接合をそれぞれ形成し
た例である。上記実施例1と同様にして、Si基板10
にpウエル11およびnウエル12を形成した後、周知
のLOCOS法によって酸化膜13を形成して素子分離
を行った。さらに、図4(a)に示したように、ゲート
酸化膜14およびゲート電極15を形成した後、ソース
・ドレイン領域上のゲート酸化膜14を弗酸水溶液で除
去した。
<Embodiment 3> In the present embodiment, an n-type which constitutes a CMOS using a phosphorus glass film and a boron glass film.
This is an example of forming shallow junctions of MOS and p-MOS, respectively. In the same manner as in Example 1, the Si substrate 10
After forming the p-well 11 and the n-well 12 on the substrate, an oxide film 13 is formed by the well-known LOCOS method to perform element isolation. Further, as shown in FIG. 4A, after forming the gate oxide film 14 and the gate electrode 15, the gate oxide film 14 on the source / drain regions was removed with a hydrofluoric acid aqueous solution.

【0023】CVD装置に導入して、図4(b)に示し
たように、ボロンガラス膜16を形成し、通常のホトリ
ソグラフィ、ドライエッチングを用いて、n−MOS領
域上から除去し、p−MOS領域上のみこれを残した。
次に、図4(c)に示したように、リンガラス膜41お
よびSi酸化膜110を形成した後、全面反応性イオン
エッチングを行なって、図4(d)に示したように、ゲ
ート側壁111を形成した。ゲート側壁111と基板表
面あるいはゲート電極15の間にはn−MOSSではリ
ンガラス膜41が、p−MOSではボロンガラス膜16
およびリンガラス膜41が、それぞれ形成された。
4B, the boron glass film 16 is formed, and is removed from the n-MOS region by ordinary photolithography and dry etching. Then, as shown in FIG. -This was left only on the MOS area.
Next, as shown in FIG. 4C, after forming the phosphorus glass film 41 and the Si oxide film 110, the entire surface is subjected to reactive ion etching, and as shown in FIG. 111 was formed. Between the gate side wall 111 and the substrate surface or the gate electrode 15, a phosphorus glass film 41 is used for n-MOSS and a boron glass film 16 is used for p-MOS.
And the phosphorus glass film 41 were formed respectively.

【0024】950℃、10秒の熱処理を行なって、上
記リンガラス膜41およびボロンガラス膜16からそれ
ぞれリンおよびボロンをSi基板に拡散させ、図4
(e)に示したように、浅い接合部を有するn+ソース
・ドレイン領域112およびp+ソース・ドレイン領域
113を形成した。
By heat treatment at 950 ° C. for 10 seconds, phosphorus and boron are diffused from the phosphorus glass film 41 and the boron glass film 16 into the Si substrate, respectively.
As shown in (e), n + source / drain regions 112 and p + source / drain regions 113 having shallow junctions were formed.

【0025】本実施例により、接合深さ10nm、シー
ト抵抗2kΩ/□の浅い接合が形成でき、短チャネル効
果を起こすことなしに、ゲート長0.1μmのCMOS
が高速に動作することが確認された。なお、リンガラス
膜とボロンガラス膜の形成順序を逆にしても良いことは
いうまでもない。また、リンガラス膜の代わりに、ひ素
を拡散させて形成したひ素ガラスを用いてもよい。
According to this embodiment, a shallow junction having a junction depth of 10 nm and a sheet resistance of 2 kΩ / □ can be formed, and a CMOS having a gate length of 0.1 μm can be formed without causing a short channel effect.
Was confirmed to operate at high speed. Needless to say, the formation order of the phosphorus glass film and the boron glass film may be reversed. Further, arsenic glass formed by diffusing arsenic may be used instead of the phosphorus glass film.

【0026】〈実施例4〉本実施例は、リンガラス膜と
26ガスの選択吸着を利用して、n−MOSおよびp
−MOSの浅い接合を、それぞれ形成した例である。図
5(a)に示したように、実施例1と同様にして、Si
基板10にpウエル11およびnウエル12を形成した
後、周知のLOCOS法を用いて素子分離用の酸化膜1
3を形成し、さらにゲート酸化膜14およびゲート電極
15を形成した。次に、厚さ10nmのリンガラス膜5
1形成し、通常のホトリソグラフィとドライエッチング
によって、p−MOS領域上からは除去し、n−MOS
領域上のみこれを残した。
<Embodiment 4> In this embodiment, an n-MOS and a p-type are formed by utilizing the selective adsorption of a phosphorus glass film and B 2 H 6 gas.
In this example, a shallow MOS junction is formed. As shown in FIG. 5A, as in Example 1, Si
After the p well 11 and the n well 12 are formed on the substrate 10, the oxide film 1 for element isolation is formed by using the well-known LOCOS method.
3 was formed, and the gate oxide film 14 and the gate electrode 15 were further formed. Next, a phosphorous glass film 5 having a thickness of 10 nm
1 is formed and removed from the p-MOS region by ordinary photolithography and dry etching.
I left this only on the area.

【0027】次に、図5(b)に示したように、基板温
度700℃で、B26ガス32を、p−MOS領域上に
1原子層程度吸着した。この際、B26ガス分子32
は、リンガラス膜51の上には、p−MOS領域のSi
基板表面上の1/100程度しか吸着しないことが確認
された。なお、リンガラス膜51の上にドーピングされ
ていないSiO2膜を形成しておくと、B26の吸着量
はさらに低減された。
Next, as shown in FIG. 5B, at a substrate temperature of 700 ° C., B 2 H 6 gas 32 was adsorbed on the p-MOS region by about one atomic layer. At this time, B 2 H 6 gas molecules 32
On the phosphor glass film 51, Si in the p-MOS region
It was confirmed that only about 1/100 of the surface of the substrate was adsorbed. When an undoped SiO 2 film was formed on the phosphor glass film 51, the amount of B 2 H 6 adsorbed was further reduced.

【0028】図5(c)に示したように、厚さ0.1μ
mのSi酸化膜110を形成し、上記B26が吸着され
た部分に、ボロンガラス膜33を形成した。以下、実施
例1と同様に、図5(d)に示したゲート側壁111の
形成、イオン打込みおよび短時間アニールを行って、ゲ
ート側壁111と基板の間のボロンガラス膜33および
リンガラス膜51からボロンおよびリンを拡散させ、図
5(e)に示したように、浅い接合部を有するp+ソー
ス・ドレイン領域113およびn+ソース・ドレイン領
域112を形成した。
As shown in FIG. 5C, the thickness is 0.1 μm.
A Si oxide film 110 having a thickness of m was formed, and a boron glass film 33 was formed on the portion where B 2 H 6 was adsorbed. Thereafter, similarly to the first embodiment, the formation of the gate sidewall 111 shown in FIG. 5D, ion implantation, and short-time annealing are performed to perform the boron glass film 33 and the phosphorus glass film 51 between the gate sidewall 111 and the substrate. Boron and phosphorus were diffused from the substrate to form p + source / drain regions 113 and n + source / drain regions 112 having shallow junctions, as shown in FIG. 5 (e).

【0029】本実施例においては、接合深さ10nm、
シート抵抗2kΩ/□の浅接合が形成でき、短チャネル
効果を起こすことなしに、ゲート長0.1μmのCMO
Sが高速で動作することが確認された。上記実施例3の
場合は、リンガラス膜41からのリンの拡散をマスクす
るために、ボロンガラス膜16が30nm以上の厚さを
有していることが必要であり、従って、p−MOSのゲ
ート側壁の幅は、n−MOSのゲート側壁の幅より、そ
れだけ大きくなってしまう。しかし、本実施例では、不
純物の選択吸着現象を用いているので、リンガラス膜1
8の厚さをほぼ10nmとすることができ、このような
問題が起こることはない。なお、ボロンガラス膜とPH
3ガス(あるいは、固体ソースであるP、Sb)の吸着
を組み合わせても同様の結果を得ることができた。
In this embodiment, the junction depth is 10 nm,
A shallow junction with a sheet resistance of 2 kΩ / □ can be formed, and a CMO with a gate length of 0.1 μm can be obtained without causing a short channel effect.
It was confirmed that S operates at high speed. In the case of the third embodiment, the boron glass film 16 needs to have a thickness of 30 nm or more in order to mask the diffusion of phosphorus from the phosphorus glass film 41. The width of the gate sidewall becomes larger than the width of the gate sidewall of the n-MOS. However, in this embodiment, since the phenomenon of selective adsorption of impurities is used, the phosphorus glass film 1
The thickness of 8 can be approximately 10 nm, and such a problem does not occur. In addition, boron glass film and PH
Similar results could be obtained by combining adsorption of 3 gases (or P and Sb which are solid sources).

【0030】〈実施例5〉本実施例は、上記実施例4に
おいて、B26ガスをp−MOS形成領域に選択吸着さ
せた後にSiを成長させて、p+層を低抵抗化した例で
ある。まず、上記実施例1と同様に処理し、図6(a)
に示したように、Si基板10にpウエル11およびn
ウエル12を形成した後、周知のLOCOS法によって
酸化膜13を形成し、さらに、ゲート酸化膜14ゲート
電極15を形成および厚さ10nm以下のSi34側壁
保護膜61を形成した。なおゲート電極15は薄い酸化
膜62で覆われていた。
<Embodiment 5> This embodiment is the same as the above Embodiment 4 except that the B 2 H 6 gas is selectively adsorbed to the p-MOS forming region and then Si is grown to lower the resistance of the p + layer. Here is an example. First, processing is performed in the same manner as in the above-described first embodiment, and FIG.
As shown in FIG.
After forming the well 12, the oxide film 13 was formed by the well-known LOCOS method, the gate oxide film 14 and the gate electrode 15 were formed, and the Si 3 N 4 side wall protective film 61 having a thickness of 10 nm or less was formed. The gate electrode 15 was covered with a thin oxide film 62.

【0031】次に、厚さ10nmのリンガラス膜51を
形成した後、通常のホトリソグラフィおよびドライエッ
チングによって選択エッチングを行って、図6(b)に
示したように、n−MOS領域上のみに残し、p−MO
S領域からは除去した。
Next, after forming a phosphor glass film 51 having a thickness of 10 nm, selective etching is performed by ordinary photolithography and dry etching, and as shown in FIG. 6B, only on the n-MOS region. Left, p-MO
It was removed from the S region.

【0032】図6(c)に示したように、基板温度70
0℃で、B26ガス32を0.2原子層吸着した。この
とき、B26分子は、リンガラス膜51上には、Si表
面上の1/100程度しか吸着しなかった。
As shown in FIG. 6C, the substrate temperature 70
At 0 ° C., 0.2 atomic layer of B 2 H 6 gas 32 was adsorbed. At this time, B 2 H 6 molecules were adsorbed on the phosphor glass film 51 only about 1/100 on the Si surface.

【0033】次に、周知のUHV−CVD法を用いて、
Si膜63を5nm選択エピタキシャル成長させた(こ
の方法は、δドーピングとして知られている)。以下、
実施例4と同様に処理して、図6(d)に示したよう
に、ゲート側壁111の形成、イオン打ち込みおよび短
時間アニールを行って、δドープ層およびリンガラスま
く51からボロンおよびリンを拡散させて、図6(e)
に示したように、浅い接合部を有するp+ソース・ドレ
イン領域113およびn+ソース・ドレイン領域112
を形成した。
Next, using the well-known UHV-CVD method,
A Si film 63 was selectively epitaxially grown to a thickness of 5 nm (this method is known as δ-doping). Less than,
By the same process as in Example 4, as shown in FIG. 6D, formation of the gate sidewall 111, ion implantation, and short-time annealing are performed to remove boron and phosphorus from the δ-doped layer and the phosphorus glass foil 51. Diffusion, Figure 6 (e)
, The p + source / drain region 113 and the n + source / drain region 112 having a shallow junction
Was formed.

【0034】本実施例により、接合深さ10nm、シー
ト抵抗1kΩ/□の浅接合が形成でき、短チャネル効果
を起こすことなしに、ゲート長0.05μmのCMOS
が高速に動作することが確認された。なお、Si34
壁保護膜61は、厚さが10nm以下と非常に薄いた
め、不純物拡散層とゲート電極とがオフセットになる恐
れはない。むしろ、この側壁保護膜61によって、不純
物のチャネル方向の拡散長が見かけ上減少し、オーバラ
ップ容量の増加を抑制する効果がある。この側壁保護膜
61は、実施例1乃至4にも適用できることは、いうま
でもない。さらに、n+浅接合を、Sbのδドーピング
によって形成してもよい。この場合、まずSbのδドー
プ層を形成し、実施例2と同様にn+層上に選択的に成
長した自然酸化膜を用いて、ボロンドーピングを行えば
よい。
According to this embodiment, a shallow junction having a junction depth of 10 nm and a sheet resistance of 1 kΩ / □ can be formed, and a CMOS having a gate length of 0.05 μm can be obtained without causing a short channel effect.
Was confirmed to operate at high speed. Since the Si 3 N 4 side wall protective film 61 has a very small thickness of 10 nm or less, there is no fear that the impurity diffusion layer and the gate electrode will be offset. Rather, the sidewall protective film 61 apparently reduces the diffusion length of impurities in the channel direction, and has an effect of suppressing an increase in overlap capacitance. Needless to say, the side wall protective film 61 can be applied to the first to fourth embodiments. Further, the n + shallow junction may be formed by δ doping of Sb. In this case, first, a δ-doped layer of Sb is formed, and boron doping may be performed using a natural oxide film selectively grown on the n + layer as in the second embodiment.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明によれば、簡単なプロセスで、例
えば30nm以下という極めて浅いソース・ドレイン接
合を形成することがでる。その結果、ゲート長0.15
μm以下という極めて微細な相補型MOSFETの高速
動作が、短チャネル効果を起こすことなしに実現され、
しかも、このようなすぐれた相補型MOSFETを、容
易、かつ、高いスループットで形成することが可能にな
った。
According to the present invention, it is possible to form an extremely shallow source / drain junction of, for example, 30 nm or less by a simple process. As a result, the gate length is 0.15
High-speed operation of an extremely fine complementary MOSFET of less than μm is realized without causing a short channel effect,
Moreover, it becomes possible to form such an excellent complementary MOSFET easily and at high throughput.

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

【図1】本発明の第1の実施例を示す工程図、FIG. 1 is a process drawing showing a first embodiment of the present invention,

【図2】従来および本発明のMOSFETの要部を示す
断面図、
FIG. 2 is a sectional view showing a main part of a conventional MOSFET and a MOSFET of the present invention,

【図3】本発明の第2の実施例を示す工程図、FIG. 3 is a process drawing showing a second embodiment of the present invention,

【図4】本発明の第3の実施例を示す工程図、FIG. 4 is a process drawing showing a third embodiment of the present invention,

【図5】本発明の第4の実施例を示す工程図、FIG. 5 is a process drawing showing a fourth embodiment of the present invention,

【図6】本発明の第5の実施例を示す工程図。FIG. 6 is a process drawing showing a fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10……Si基板、 11……pウエル、 12…
…nウエル、13……LOCOS酸化膜、 14……
ゲート酸化膜、15……ゲート電極、 16……ボロ
ンガラス膜、17……ホトレジスト膜、 19……A
+イオン打ち込み領域、110……Si酸化膜、
111……ゲート側壁、112……n+ソース・ドレイ
ン層、 113……p+ソース・ドレイン層。
10 ... Si substrate, 11 ... p well, 12 ...
... n-well, 13 ... LOCOS oxide film, 14 ...
Gate oxide film, 15 ... Gate electrode, 16 ... Boron glass film, 17 ... Photoresist film, 19 ... A
s + ion implantation region, 110 ... Si oxide film,
111 ... Gate sidewall, 112 ... N + source / drain layer, 113 ... P + source / drain layer.

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1導電型を有する半導体基板の表面領域
内に所定の間隔を介して互いに離間して形成された、上
記第1導電型とは逆の第2導電型を有するソースおよび
ドレインと、当該ソースとドレインの間の上記半導体基
板の主表面上に、ゲート絶縁膜を介して形成されたゲー
ト電極と、当該ゲート電極の側部上に選択的に形成され
た側壁絶縁膜を具備し、当該側壁絶縁膜と上記ソースお
よびドレインの上面の間には、上記第2導電型を有する
不純物がドープされた絶縁膜が介在していることを特徴
とする半導体装置。
1. A source and a drain having a second conductivity type opposite to the first conductivity type, which are formed in a surface region of a semiconductor substrate having a first conductivity type and are spaced apart from each other with a predetermined distance therebetween. A gate electrode formed on the main surface of the semiconductor substrate between the source and the drain with a gate insulating film interposed therebetween, and a sidewall insulating film selectively formed on a side portion of the gate electrode. A semiconductor device characterized in that an insulating film doped with an impurity having the second conductivity type is interposed between the side wall insulating film and the upper surfaces of the source and the drain.
【請求項2】上記不純物がドープされた絶縁膜は、上記
ソースおよびドレインの上面上から上記ゲート電極の側
部に沿って延伸されていることを特徴とする請求項1に
記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the impurity-doped insulating film extends from upper surfaces of the source and drain along a side portion of the gate electrode.
【請求項3】上記ゲート電極、ソースおよびドレイン
は、それぞれ相補型電界効果トランジスタが具備するp
−チャネルMOSトランジスタのゲート電極、ソースお
よびドレインであることを特徴とする請求項1若しくは
2に記載の半導体装置。
3. The gate electrode, the source and the drain are respectively provided in a complementary field effect transistor.
-The semiconductor device according to claim 1 or 2, which is a gate electrode, a source, and a drain of a channel MOS transistor.
【請求項4】上記第2導電型を有する不純物はボロンで
あり、上記不純物がドープされた絶縁膜はボロンガラス
膜であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一
に記載の半導体装置。
4. The semiconductor according to claim 1, wherein the impurity having the second conductivity type is boron, and the insulating film doped with the impurity is a boron glass film. apparatus.
【請求項5】上記ゲート電極、ソースおよびドレイン
は、それぞれ相補型電界効果トランジスタが具備するn
−チャネルMOSトランジスタのゲート電極、ソースお
よびドレインであることを特徴とする請求項1若しくは
2に記載の半導体装置。
5. The gate electrode, the source and the drain are respectively provided in a complementary field effect transistor.
-The semiconductor device according to claim 1 or 2, which is a gate electrode, a source, and a drain of a channel MOS transistor.
【請求項6】上記第2導電型を有する不純物はリン若し
くはひ素であり、上記不純物がドープされた絶縁膜は、
リンガラス膜若しくはひ素ガラス膜であるあることを特
徴とする請求項1、2若しくは5に記載の半導体装置。
6. The impurity having the second conductivity type is phosphorus or arsenic, and the insulating film doped with the impurity is
The semiconductor device according to claim 1, which is a phosphorous glass film or an arsenic glass film.
【請求項7】上記第2導電型を有する不純物はひ素であ
ることを特徴とする請求項1、2若しくは5に記載の半
導体装置。
7. The semiconductor device according to claim 1, wherein the impurity having the second conductivity type is arsenic.
【請求項8】上記第2導電型を有する不純物がドープさ
れた絶縁膜は、p−チャネルMOSトランジスタの上記
側壁絶縁膜と上記ソースおよびドレインの上面の間に形
成され、n−チャネルMOSトランジスタの上記側壁絶
縁膜と上記ソースおよびドレインの上面の間には形成さ
れていないことを特徴とする請求項1から7のいずれか
一に記載の半導体装置。
8. The impurity-doped insulating film having the second conductivity type is formed between the sidewall insulating film of the p-channel MOS transistor and the upper surfaces of the source and drain, and the insulating film of the n-channel MOS transistor is formed. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is not formed between the sidewall insulating film and the upper surfaces of the source and the drain.
【請求項9】上記第2導電型を有する不純物がドープさ
れた絶縁膜は、p−チャネルMOSトランジスタおよび
n−チャネルMOSトランジスタの上記側壁絶縁膜と上
記ソースおよびドレインの上面の間に、それぞれ形成さ
れていることを特徴とする請求項1から7のいずれか一
に記載の半導体装置。
9. The insulating film doped with impurities having the second conductivity type is formed between the sidewall insulating film of the p-channel MOS transistor and the n-channel MOS transistor and the upper surfaces of the source and the drain, respectively. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is a semiconductor device.
【請求項10】第1導電型を有する半導体基板の主表面
上に、所定の形状を有するゲート電極をゲート絶縁膜を
介して形成する工程と、上記第1導電型とは逆の第2導
電型を有する不純物を高濃度に含むガラス膜を上記半導
体基板の主表面上に上記ゲート電極の側部に接して形成
する工程と、上記ガラス膜から上記不純物を上記半導体
基板内に拡散させてソースおよびドレインを形成する工
程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
10. A step of forming a gate electrode having a predetermined shape on a main surface of a semiconductor substrate having the first conductivity type via a gate insulating film, and a second conductivity opposite to the first conductivity type. A step of forming a glass film containing a high concentration of impurities having a mold on the main surface of the semiconductor substrate in contact with a side portion of the gate electrode, and diffusing the impurities from the glass film into the semiconductor substrate to form a source. And a step of forming a drain, a method of manufacturing a semiconductor device.
【請求項11】上記ガラス膜を上記半導体基板の主表面
上に上記ゲート電極の側部に接して形成する工程は、上
記ガラス膜および不純物が実質的にドープされていない
酸化シリコン膜を積層して形成した後、全面異方性エッ
チングを行なうことによって行なわれることを特徴とす
る請求項10に半導体装置の製造方法。
11. The step of forming the glass film on the main surface of the semiconductor substrate in contact with the side portion of the gate electrode comprises laminating the glass film and a silicon oxide film substantially undoped with impurities. 11. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 10, wherein the anisotropic etching is performed after the entire surface is formed.
【請求項12】上記ガラス膜は、ボロンガラス膜、リン
ガラス膜若しくはひ素ガラス膜であることを特徴とする
請求項10若しくは11に記載の半導体装置の製造方
法。
12. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 10, wherein the glass film is a boron glass film, a phosphorus glass film or an arsenic glass film.
【請求項13】上記ボロンガラス膜若しくはリンガラス
膜の膜厚は30nm以下であることを特徴とする請求項
12に記載の半導体装置の製造方法。
13. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 12, wherein the thickness of the boron glass film or the phosphorus glass film is 30 nm or less.
【請求項14】上記ガラス膜は、上記不純物を含むソー
スを上記半導体基板の表面上に吸着させた後、不純物が
実質的ドープされていない酸化シリコン膜を全面に形成
することによって形成されることを特徴とする請求項1
0に記載の半導体装置の製造方法。
14. The glass film is formed by adsorbing a source containing the impurity on the surface of the semiconductor substrate and then forming a silicon oxide film substantially not doped with the impurity on the entire surface. Claim 1 characterized by the above-mentioned.
0. A method for manufacturing a semiconductor device according to item 0.
【請求項15】半導体基板の表面領域にn型ウエルとp
型ウエルを互いに隣接して形成する工程と、上記n型ウ
エルおよびp型ウエル上に、ゲート絶縁膜を介してそれ
ぞれゲート電極を形成した後、p型不純物が高濃度にド
ープされたガラス膜を全面に形成する工程と、n−チャ
ネルMOSトランジスタを形成すべき領域のみにn型不
純物を選択的にドープして、上記p型ウエルにn型ソー
スおよびドレインを形成する工程と、上記n−チャネル
MOSトランジスタを形成すべき領域上に形成されてい
る上記ガラス膜を選択的に除去する工程と、不純物が実
質的にドープされていない酸化シリコン膜を全面に形成
した後、全面異方性エッチングを行なう工程と、上記ガ
ラス膜から上記n型ウエル内に不純物を拡散させてp型
ソースおよびドレインを形成する工程を含むことを特徴
とする半導体装置の製造方法。
15. An n-type well and a p-type are provided in a surface region of a semiconductor substrate.
Forming the wells adjacent to each other, and forming a gate electrode on each of the n-type well and the p-type well via a gate insulating film, and then forming a glass film heavily doped with p-type impurities. Forming the entire surface, forming an n-type source and drain into the p-type well by selectively doping an n-channel MOS transistor in a region where an n-channel MOS transistor is to be formed, and forming the n-channel A step of selectively removing the glass film formed on the region where the MOS transistor is to be formed, and a silicon oxide film substantially free of impurities are formed on the entire surface and then anisotropic etching is performed on the entire surface. A semiconductor device comprising: a step of performing and a step of diffusing impurities from the glass film into the n-type well to form a p-type source and drain. Manufacturing method.
【請求項16】上記p型不純物およびn型不純物は、そ
れぞれボロンおよびリン若しくはひ素であることを特徴
とする請求項15に記載の半導体装置の製造方法。
16. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 15, wherein the p-type impurity and the n-type impurity are boron and phosphorus or arsenic, respectively.
【請求項17】半導体基板の表面領域にn型ウエルとp
型ウエルを互いに隣接して形成する工程と、上記n型ウ
エルおよびp型ウエル上に、ゲート絶縁膜を介してそれ
ぞれゲート電極を形成した後、n−チャネルMOSトラ
ンジスタを形成すべき領域にのみn型不純物を選択的に
ドープしてn型ソースおよびドレインを形成する工程
と、上記n型ウエルの露出された表面上のみにp型不純
物の拡散ソースを選択的に堆積する工程と、不純物が実
質的にドープされていない酸化シリコン膜を全面に形成
し、当該酸化シリコン膜と上記n型ウエルの間に上記p
型不純物の拡散ソースが高濃度にドープされたガラス膜
を形成する工程と、全面異方性エッチングを行なって、
上記酸化シリコン膜および上記ガラス膜のうち、上記ゲ
ート電極の側部上およびその近傍の上記半導体基板上に
形成された部分を残し、他の部分上からは除去する工程
と、上記ガラス膜から上記n型ウエル内に不純物を拡散
させてp型ソースおよびドレインを形成する工程を含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
17. An n-type well and a p-type are provided in the surface region of the semiconductor substrate.
Forming the wells adjacent to each other, and forming the gate electrodes on the n-type well and the p-type well through the gate insulating film, respectively, and then forming the n-channel MOS transistor only in the region to be formed. Selectively doping a type impurity to form an n-type source and drain, selectively depositing a diffusion source of a p-type impurity only on the exposed surface of the n-type well, and Undoped silicon oxide film is formed on the entire surface, and the p-type silicon oxide film is formed between the silicon oxide film and the n-type well.
The step of forming a glass film in which the diffusion source of the type impurities is highly doped, and the entire surface anisotropic etching are performed.
Of the silicon oxide film and the glass film, a step of leaving the part formed on the semiconductor substrate on the side portion of the gate electrode and in the vicinity thereof and removing it from the other part, and from the glass film, A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the step of diffusing impurities in an n-type well to form a p-type source and drain.
【請求項18】上記拡散ソースは、p型不純物のB
26、HBO2およびB23なる群から選ばれることを
特徴とする請求項17に記載の半導体装置の製造方法。
18. The p-type impurity B is used as the diffusion source.
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 17, wherein the method is selected from the group consisting of 2 H 6 , HBO 2 and B 2 O 3 .
【請求項19】半導体基板の表面領域にn型ウエルとp
型ウエルを互いに隣接して形成する工程と、上記n型ウ
エルおよびp型ウエル上に、ゲート絶縁膜を介してそれ
ぞれゲート電極を形成した後、p−チャネルMOSトラ
ンジスタを形成すべき領域の全面に、p型不純物が高濃
度にドープされたガラス膜を形成する工程と、n型不純
物が高濃度にドープされたガラス膜を全面に形成する工
程と、不純物が実質的にドープされていない酸化シリコ
ン膜を全面に形成する工程と、全面異方性エッチングを
行なって上記酸化シリコン膜、p型不純物が高濃度にド
ープされたガラス膜および上記n型不純物が高濃度にド
ープされたガラス膜を、上記ゲート電極側部およびその
近傍の上記半導体基板の表面上に残し他の部分上から除
去する工程と、上記p型不純物が高濃度にドープされた
ガラス膜および上記n型不純物が高濃度にドープされた
ガラス膜から上記p型およびn型不純物をそれぞれ拡散
させて、p型およびn型のソースおよびドレインをそれ
ぞれ形成する工程を含むことを特徴とする半導体装置の
製造方法。
19. An n-type well and a p-type are formed in the surface region of a semiconductor substrate.
Forming the wells adjacent to each other, and forming a gate electrode on each of the n-type well and the p-type well via a gate insulating film, and then forming a p-channel MOS transistor on the entire surface. , A step of forming a glass film heavily doped with p-type impurities, a step of forming a glass film heavily doped with n-type impurities, and a silicon oxide not substantially doped with impurities A step of forming a film on the entire surface, and an anisotropic etching on the entire surface to form the silicon oxide film, the glass film heavily doped with p-type impurities, and the glass film heavily doped with the n-type impurities, A step of leaving the gate electrode side portion and the vicinity thereof on the surface of the semiconductor substrate and removing it from other portions, and a glass film and a top portion in which the p-type impurity is highly doped. A semiconductor device comprising a step of diffusing the p-type and n-type impurities from a glass film heavily doped with n-type impurities to form p-type and n-type sources and drains, respectively. Production method.
【請求項20】上記p型およびn型不純物は、それぞれ
ボロンおよびリン若しくはひ素であることを特徴とする
請求項19に半導体装置の製造方法。
20. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 19, wherein the p-type and n-type impurities are boron and phosphorus or arsenic, respectively.
【請求項21】半導体基板の表面領域にn型ウエルとp
型ウエルを互いに隣接して形成する工程と、上記n型ウ
エルおよびp型ウエル上に、ゲート絶縁膜を介してそれ
ぞれゲート電極を形成した後、n型不純物が高濃度にド
ープされたガラス膜をn−チャネルMOSトランジスタ
を形成すべき領域の全面に形成する工程と、上記n型ウ
エルの露出された表面上のみに上記p型不純物の拡散ソ
ースを選択的に堆積する工程と、不純物が実質的にドー
プされていない酸化シリコン膜を全面に形成し、当該酸
化シリコン膜と上記n型ウエルの間に上記p型不純物の
拡散ソースが高濃度にドープされたガラス膜を形成する
工程と、全面異方性エッチングを行なって、上記酸化シ
リコン膜,n型不純物が高濃度にドープされたガラス膜
および上記p型不純物の拡散ソースが高濃度にドープさ
れたガラス膜のうち、上記ゲート電極の側部上およびそ
の近傍の上記半導体基板上に形成された部分を残し、他
の部分上からは除去する工程と、上記p型不純物の拡散
ソースが高濃度にドープされたガラス膜およびn型不純
物が高濃度にドープされたガラス膜から、上記n型およ
びp型ウエル内にp型およびn型不純物をそれぞれ拡散
させて、p型およびn型ソースおよびドレインを形成す
る工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
21. An n-type well and a p-type are formed in a surface region of a semiconductor substrate.
And forming a gate electrode on each of the n-type well and the p-type well via a gate insulating film, and then forming a glass film highly doped with n-type impurities. a step of forming an n-channel MOS transistor on the entire surface of a region to be formed, a step of selectively depositing the diffusion source of the p-type impurity only on the exposed surface of the n-type well, and a step of substantially eliminating the impurities. And a step of forming a silicon oxide film which is not doped on the entire surface and forming a glass film in which the diffusion source of the p-type impurity is highly doped between the silicon oxide film and the n-type well. The silicon oxide film, the glass film heavily doped with the n-type impurities, and the glass film heavily doped with the diffusion source of the p-type impurities are subjected to isotropic etching. A step of leaving a portion formed on the semiconductor substrate on the side portion of the gate electrode and in the vicinity thereof and removing it from the other portion, and a glass in which the diffusion source of the p-type impurity is highly doped. A step of forming p-type and n-type sources and drains by diffusing p-type and n-type impurities into the n-type and p-type wells from a film and a glass film heavily doped with n-type impurities, respectively. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項22】上記ボロンガラス膜、リンガラス膜若し
くはひ素ガラス膜の膜厚は30nm以下であることを特
徴とする請求項15から21のいずれかいずれか一に記
載の半導体装置の製造方法。
22. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 15, wherein the boron glass film, the phosphorus glass film or the arsenic glass film has a thickness of 30 nm or less.
JP6311655A 1994-12-15 1994-12-15 Semiconductor device and manufacturing method thereof Pending JPH08167658A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6311655A JPH08167658A (en) 1994-12-15 1994-12-15 Semiconductor device and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6311655A JPH08167658A (en) 1994-12-15 1994-12-15 Semiconductor device and manufacturing method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08167658A true JPH08167658A (en) 1996-06-25

Family

ID=18019900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6311655A Pending JPH08167658A (en) 1994-12-15 1994-12-15 Semiconductor device and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08167658A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7138688B2 (en) 2002-09-06 2006-11-21 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Doping method and semiconductor device fabricated using the method
US7247548B2 (en) 2003-12-12 2007-07-24 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Doping method and semiconductor device using the same
JP2015053505A (en) * 2011-02-17 2015-03-19 日立化成株式会社 N-type diffusion layer forming composition, n-type diffusion layer manufacturing method, and solar cell manufacturing method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7138688B2 (en) 2002-09-06 2006-11-21 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Doping method and semiconductor device fabricated using the method
US7247548B2 (en) 2003-12-12 2007-07-24 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Doping method and semiconductor device using the same
JP2015053505A (en) * 2011-02-17 2015-03-19 日立化成株式会社 N-type diffusion layer forming composition, n-type diffusion layer manufacturing method, and solar cell manufacturing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0164449B1 (en) Process for producing a semiconductor integrated circuit device including a misfet
JP2842125B2 (en) Method for manufacturing field effect transistor
JP3448546B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US6261912B1 (en) Method of fabricating a transistor
JP2596117B2 (en) Method for manufacturing semiconductor integrated circuit
JP3114654B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2667282B2 (en) Semiconductor device and wiring forming method thereof
JP2924947B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH08167658A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US5920784A (en) Method for manufacturing a buried transistor
JPH08293557A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH09205151A (en) Method of manufacturing complementary semiconductor device
JP2897555B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
US6013554A (en) Method for fabricating an LDD MOS transistor
JPH07263690A (en) Semiconductor device having salicide structure and manufacturing method thereof
JP2003249567A (en) Semiconductor device
JPH11214682A (en) Fabrication of semiconductor device
JPH08288504A (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2602589B2 (en) Method for manufacturing LDD transistor
JP2900686B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH08274324A (en) Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device
JPS6410952B2 (en)
JPH06196495A (en) Semiconductor device, complementary semiconductor device, and manufacture thereof
JPH0712064B2 (en) Method for manufacturing semiconductor integrated circuit
JPH10270569A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof