Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPH0712085B2 - Method for manufacturing insulated gate field effect semiconductor device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPH0712085B2 - Method for manufacturing insulated gate field effect semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing insulated gate field effect semiconductor device

Info

Publication number
JPH0712085B2
JPH0712085B2 JP4308326A JP30832692A JPH0712085B2 JP H0712085 B2 JPH0712085 B2 JP H0712085B2 JP 4308326 A JP4308326 A JP 4308326A JP 30832692 A JP30832692 A JP 30832692A JP H0712085 B2 JPH0712085 B2 JP H0712085B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
field effect
semiconductor
forming
semiconductor device
effect semiconductor
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP4308326A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0689904A (en
Inventor
舜平 山崎
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.)
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co 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 Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority to JP4308326A priority Critical patent/JPH0712085B2/en
Publication of JPH0689904A publication Critical patent/JPH0689904A/en
Publication of JPH0712085B2 publication Critical patent/JPH0712085B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は絶縁ゲイト型電界効果
半導体装置(IGFETという)のソース領域、ドレイ
ン領域を形成する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION This invention relates to an insulating gate type electric field effect.
Source region and drain of semiconductor device (called IGFET)
And a method of forming a region.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、絶縁ゲイト型電界効果半導体のソ
ース領域及びドレイン領域を構成する方法として、熱拡
散法またはイオン注入法が知られていた。しかし熱拡散
法に関しては、接合の深さが0.5〜3μmも深くなっ
てしまい、ゲート部での寄生容量の増大即ち高周波特性
が十分でないという欠点を有していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, an insulating gate type field effect semiconductor
As a method of forming the source region and the drain region, thermal expansion is performed.
The powder method or the ion implantation method was known. But heat diffusion
With regard to the method, the depth of the junction was increased by 0.5 to 3 μm.
Increase in parasitic capacitance at the gate, that is, high frequency characteristics
Had the drawback of not being sufficient.

【0003】他方イオン注入法が知られている。これは
IGFETのフレッシュホールトコントロールには精度
制御が可能であり、かつ低温度のため、きわめて好まし
いものであった。しかしソース、ドレインを構成させる
ための高不純物濃度であり、かつ浅い接合を構成させる
には、1バッチ2〜4時間もかかり、最適な装置がな
く、実用化にはもう一歩であった。特にかかる高温での
イオン注入用炉は、5〜7億円と高価であり、その数分
の一の価格にて高不純物濃度注入を行い得る方法、装置
が求められていた。
On the other hand, an ion implantation method is known. this is
Precision for fresh halt control of IGFET
Controllable and low temperature makes it highly preferred
It was good. But configure the source and drain
Has a high impurity concentration for forming a shallow junction
It takes 2 to 4 hours per batch,
It was another step towards practical application. Especially at high temperatures
Ion implantation furnaces are expensive, at 500 to 700 million yen.
Method and device that can perform high impurity concentration implantation at one price
Was required.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be Solved by the Invention]

【0005】本発明は、絶縁ゲイト型電界効果半導体装
置のソース領域及びドレイン領域を形成する手段とし
て、低価格すなわち高生産性を有し、しかも高不純物濃
度の領域を浅い深さで形成することのできるドーピング
方法を提供することを目的とする。
The present invention relates to an insulating gate type field effect semiconductor device.
As a means for forming a source region and a drain region
Low cost, that is, high productivity, and high impurity concentration.
Doping capable of forming shallow regions
The purpose is to provide a method.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、 絶縁ゲイト型
電界効果半導体装置の作製方法であって、 半導体上に開
穴部を有する膜を形成する工程と、 前記半導体をプラズ
マ化された3価または5価の元素を含んだ反応性気体に
曝し、前記開穴部における半導体表面において200Å
〜0.3μmの深さを有するソース領域、ドレイン領域
を形成する工程と、 を有することを特徴とする絶縁ゲイ
ト型半導体装置の作製方法。 を要旨するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is an insulated gate type device.
A manufacturing method of a field effect semiconductor device, opens on a semiconductor
Forming a film having holes, and plating the semiconductor
To a reactive gas containing a trivalent or pentavalent element
Exposed to 200Å on the surface of the semiconductor in the opening.
Source region and drain region having a depth of ˜0.3 μm
And having a step of forming an insulating Gay
Method for manufacturing a toroidal semiconductor device. Is the summary.

【0007】上記のように本発明は、従来の方法では成
就しなかった浅い接合を高不純物注入をプラズマ化され
た注入せんとする不純物を含んだ反応性気体雰囲気中で
のプラズマイオンインプランテイション(PIIまたは
プラズマイオン注入という)によって行なうことを特徴
とする。
As described above, the present invention is not successful in the conventional method.
The shallow junction that did not happen was turned into plasma by high impurity implantation.
In a reactive gas atmosphere containing impurities to be injected.
Plasma ion implantation (PII or
Plasma ion implantation)
And

【0008】この発明は、ソース、ドレインを構成する
不純物領域を200Å〜0.3μmの接合深さ、好まし
くは800Å〜0.2μmの深さに形成し、その不純物
濃度を10 19 cm −3 以上好ましくは5×10 19
1×10 21 cm −3 を有する浅い接合とし、かつ高不
純物濃度の不純物領域を形成せしめることを特徴とす
る。
The present invention constitutes a source and a drain
Impurity region with junction depth of 200Å-0.3μm, preferred
It is formed at a depth of 800 Å ~ 0.2 μm and its impurities
The concentration is 10 19 cm −3 or more, preferably 5 × 10 19 to
A shallow junction having 1 × 10 21 cm −3 and high
Characterized by forming an impurity region of pure substance concentration
It

【0009】[0009]

【実施例】以下に図面に従って本発明を利用した絶縁ゲ
イト型電界効果半導体装置の作製の一例を示す。第1図
は本発明に用いられたIGFETの製造工程を示す。
面において、まず半導体基板(1)に対し選択酸化技術
により埋置してフィールド絶縁物(2)を0.5〜2μ
mの厚さに形成した。さらに第1図(B)に示される如
く、ゲイト絶縁物(4)を100〜500Åの厚さに酸
化珪素、窒化珪素またはこれらの多層膜により形成し、
さらにコンタクト用穴(5)をフォトエッチング法によ
り作製した。さらにプラズマCVD法により、半導体ま
たは導体(6)を形成した。(6)として半導体を形成
する場合は、プラズマCVD法を用いた。即ち、100
%シランを反応炉内に導入し、200〜300℃の温度
の加熱し、圧力を0.05〜0.2torr例えば0.
1torrとし、13.56MHzの高周波を5〜10
W加え、成膜速度として1〜10Å/秒で形成すること
によって、シリコンの半導体膜(6)を形成する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An insulating gate using the present invention will be described below with reference to the drawings.
An example of manufacturing an itite type field effect semiconductor device will be described. Fig. 1
Shows a manufacturing process of the IGFET used in the present invention. Figure
In terms of surface, first of all, selective oxidation technology for semiconductor substrate
And field insulator (2) 0.5 to 2μ
It was formed to a thickness of m. Further, as shown in FIG. 1 (B).
The gate insulator (4) to a thickness of 100-500Å
Formed of silicon oxide, silicon nitride or a multilayer film of these,
Further, the contact hole (5) is formed by photoetching.
I made it. Furthermore, by the plasma CVD method, semiconductors or
Or a conductor (6) was formed. Form semiconductor as (6)
In that case, the plasma CVD method was used. That is, 100
% Silane is introduced into the reaction furnace at a temperature of 200 to 300 ° C.
And the pressure is 0.05 to 0.2 torr, for example, 0.
1 torr and a high frequency of 13.56 MHz for 5 to 10
In addition to W, the film formation rate should be 1 to 10Å / sec.
Thereby forming a semiconductor film (6) of silicon.

【0010】またこのシリコン半導体膜(6)の形成方
法としては、以下のような方法を採用することができ
る。即ち、基板がP型半導体ではリンまたは砒素をPH
またはAsH にて(PH またはAsH )/Si
0.5〜2%に混合して導入し、3価または5価の
不純物が添加された半導体膜を0.2〜1μmの厚さに
形成する方法である。なお、以上のPCVD法は本発明
人の出願になる特許願(プラズマ気相反応装置 S5
7.9.25出願 特願昭57−167280)に従っ
た。
Further, a method of forming this silicon semiconductor film (6)
As the method, the following methods can be adopted.
It That is, if the substrate is a P-type semiconductor, phosphorus or arsenic
3 or AsH 3 (PH 3 or AsH 3 ) / Si
H 4 mixed with 0.5 to 2% and introduced, trivalent or pentavalent
The impurity-added semiconductor film has a thickness of 0.2 to 1 μm.
It is a method of forming. In addition, the above PCVD method is the present invention.
Patent application to be filed by a person (Plasma gas phase reactor S5
7.9.25 application According to Japanese Patent Application No. 57-167280)
It was

【0011】またこの半導体(6)のかわりに導体をW
またはMoCl を反応性気体として導入し形成し
てもよい。またこれらと珪化物気体とを混合し、Six
WyまたはSiXMoyを形成し、さらにこの中にリン
を添加してその電気伝導度を高めることは有効であっ
た。
In addition, instead of this semiconductor (6), a conductor W
Formed by introducing F 6 or MoCl 3 as a reactive gas
May be. Further, by mixing these with a silicide gas, Six
Wy or SiXMoy is formed, and phosphorus is contained in this.
It is effective to add the to increase its electrical conductivity.
It was

【0012】つぎに、ソース領域(10)及びドレイン
領域(9)を形成するための開穴部が形成された膜を以
下のようにして形成した。即ち、フォトエッチング法に
よりリード(11)、ゲイト(7)を形成した。この後
前記したPCVD装置により、0.5〜2%にPH
たはAsH を水素またはHeによりこの中を希釈した
反応性気体を導入し、0.05〜2torr代表的には
0.1torr、基板温度200〜600℃として電気
エネルギを供給して、前記した反応性気体をプラズマ化
した。かかるプラズマ化したリンまたは砒素は、プラズ
マ化し運動エネルギを受けているため半導体(1)中に
ソース(10)、ドレイン(9)を構成する不純物とし
て注入され、いわゆるプラズマイオン注入(PII)が
行なわれる。
Next, the source region (10) and the drain
A film having an opening for forming the region (9)
It was formed as follows. That is, the photo etching method
A lead (11) and a gate (7) were formed from the above. After this
The aforementioned PCVD apparatus, PH 3 or the 0.5% to 2%
Or AsH 3 diluted with hydrogen or He
Introducing a reactive gas, typically 0.05 to 2 torr
Electricity at 0.1 torr and substrate temperature of 200-600 ° C
Supplying energy to turn the reactive gas into plasma
did. Such plasmatized phosphorus or arsenic is
In the semiconductor (1) because it has been converted to kinetic energy
As impurities forming the source (10) and the drain (9)
So called plasma ion implantation (PII)
Done.

【0013】このプラズマイオン注入は、低温度で行な
うことができ、しかも浅い領域にお いて1×10 19
10 21 cm −3 の高濃度に不純物を注入することがで
き、大面積に同時に行なうことができる。また加える高
周波エネルギも10W〜1KWでよいため経済的であ
る。しかも下記に示すような方法を用いれば、複数の基
板に対して同時に処理を行なうことができる。例えば、
高さ20cm、幅60cm、奥行60cmの反応空間に
おいて、70枚の5インチウエハをサポータにそわせて
林立させ、その上方および下方に設置された一対の電極
間から放電を行わせ、本発明のプラズマ中から不純物注
入を行うことによって70枚、/0.5時間での多量生
産が可能である。なおこの際のドーピングとしては、1
×10 19 〜10 21 cm −3 代表的には2×10 20
cm −3 の不純物領域を100Å〜0.3μmの深さに
おいて行うことが可能である。
This plasma ion implantation should be performed at a low temperature.
Ukoto can, moreover 1 × 10 19 ~ to have you in the shallow area
Impurities can be implanted at a high concentration of 10 21 cm −3.
And can be performed on a large area at the same time. High to add
It is economical because the frequency energy is 10 W to 1 kW.
It Moreover, using the method shown below,
The plates can be processed simultaneously. For example,
In a reaction space with a height of 20 cm, a width of 60 cm, and a depth of 60 cm
Place 70 5-inch wafers on the supporter.
A pair of electrodes placed above and below the forest
And discharge impurities from the plasma of the present invention.
70 sheets by putting in, / large amount of production in 0.5 hours
It is possible to produce. The doping at this time is 1
× 10 19 to 10 21 cm −3, typically 2 × 10 20
cm −3 impurity region to a depth of 100 Å ~ 0.3 μm
It can be done in advance.

【0014】さらにこのプラズマイオン注入後再び30
0〜500℃にて水素のみのプラズマ処理をし、不要の
付着不純物等を除去し、かつ水素イオンを半導体中に注
入して格子欠陥、損傷の中和を行うことは、特にSi−
H結合を有せしめた場合有効である。
After the plasma ion implantation, 30 again.
No need for plasma treatment with hydrogen only at 0-500 ℃
Removes adhered impurities and pours hydrogen ions into the semiconductor.
In order to neutralize lattice defects and damage,
It is effective when it has an H bond.

【0015】この後これら半導体基板を装置より取り出
し層間絶縁物(12)を形成した。さらに穴(14)を
あけ2層目の配線(13)を形成した。この2層目の配
線(13)もアルミニウムをAl(CH とさらに
SiH を1〜5%添加することによって形成した。加
えてPH を0.1〜1%添加して、コンタクトのスパ
イク発生のないアルミニウム膜をPCVD法により形成
した。
After that, these semiconductor substrates are taken out from the device.
Then, an interlayer insulator (12) was formed. Further holes (14)
A second layer wiring (13) was formed. This second layer arrangement
Line (13) also further aluminum as Al (CH 2) 3
It was formed by adding 1-5% of SiH 4 . Addition
By adding 0.1% to 1% of PH 3 , contact spa
Forming an aluminum film that does not occur by PCVD method
did.

【0016】この時この(13)の形成の前に、この穴
に対し同一導電型の不純物をプラズマイオン注入法によ
り注入し、オーム接触性を助長させてもよい。
At this time, before forming this (13), this hole
However, impurities of the same conductivity type are
May be injected to promote ohmic contact.

【0017】以上において、ソース領域、ドレイン領域
に対し、不純物を高純度に浅い注入で行った。また層間
絶縁物を形成する前に水素雰囲気で400〜800℃の
温度でプラズマ法により発生した損傷を除去するため、
熱アニールを行うことは有効である。かかる低温でのア
ニールは、浅い注入を行うためには有効である。また
理温度が800℃以下であるため、注入された不純物の
再拡散もなく、また省エネルギの観点からも優れたもの
である。
In the above, the source region and the drain region
On the other hand, impurities were implanted by high-purity shallow injection. Also between layers
Before forming the insulator, in a hydrogen atmosphere at 400 to 800 ° C
To remove the damage caused by plasma method at temperature,
It is effective to perform thermal annealing. At such low temperatures
Neil is effective for making shallow implants. The processing
Since the processing temperature is less than 800 ℃,
No re-diffusion and excellent in energy saving
Is.

【0018】本発明を応用する場合は、シリコン基板上
にN型のソース領域及びドレイン領域を作るのが一般的
である。またチャネル形成領域はエンヘンスメント型、
ディプレッション型であっても、またキャリアとして少
数キャリアを用いる方法であっても、また多数キャリア
を用いる方法であってもよい。さらに逆のN型基板にP
型のホウ素の注入を行う方法であってもよい。また基板
としては、シリコンではなく、GaAs、GaAlA
s、InP等の化合物を利用することも有効である。
When the present invention is applied, on a silicon substrate
It is common to make N-type source and drain regions in
Is. In addition, the channel formation region is an enhancement type,
Even if it is a depletion type,
Even if the method uses a few carriers,
May be used. P on the reverse N-type substrate
A method of implanting boron of the mold may be used. Also the substrate
As for, instead of silicon, GaAs, GaAlA
It is also effective to use compounds such as s and InP.

【0019】またこの発明は1つのIGFETではなく
lTr/cellのメモリ、フローティングゲートを用
いたEPROM等のICまたはVLSIのソースドレイ
ンの作製に対しても有効であり、マイクロコンピュータ
の作製工程に対しても有効である。
The present invention is not limited to one IGFET
Uses 1Tr / cell memory and floating gate
Source drain of IC or VLSI such as EPROM
It is also effective for the production of microcomputers
It is also effective for the manufacturing process of.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明のプラズマに半導体を曝すことに
よって、プラズマ中から不純物を注入し、ソース領域、
ドレイン領域を浅い深さで高濃度に行うことができた。
また生産性を高くできるという特徴を得ることができ
た。
EFFECT OF THE INVENTION In exposing a semiconductor to the plasma of the present invention
Therefore, by implanting impurities from the plasma, the source region,
The drain region could be formed with a shallow depth and a high concentration.
In addition, the feature that productivity can be increased can be obtained.
It was

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

【図1】 絶縁ゲイト型電界効果半導体装置の製造工程
を示す。
FIG. 1 shows a manufacturing process of an insulating gate type field effect semiconductor device.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁ゲイト型電界効果半導体装置の作製
方法であって、 半導体上に開穴部を有する膜を形成する
工程と、 前記半導体をプラズマ化された3価または5価
の元素を含んだ反応性気体に曝し、前記開穴部における
半導体表面において200Å〜0.3μmの深さを有す
るソース領域、ドレイン領域を形成する工程と、 を有す
ることを特徴とする絶縁ゲイト型電界効果半導体装置の
作製方法。
1. Fabrication of an insulating gate type field effect semiconductor device.
A method for forming a film having holes on a semiconductor
Process and trivalent or pentavalent plasma of the semiconductor
Exposed to a reactive gas containing the element of
Has a depth of 200Å-0.3μm on the semiconductor surface
Yusuke that the source region, and forming a drain region, the
Of an insulating gate type field effect semiconductor device characterized by
Manufacturing method.
【請求項2】 請求項1において、ソース領域、ドレイ
ン領域の形成後に400〜800度の温度で熱アニール
を行なうことを特徴とする絶縁ゲイト型電界効果半導体
装置の作製方法。
2. A source region and a drain according to claim 1.
Thermal anneal at a temperature of 400-800 degrees after forming
Insulated gate type field effect semiconductor characterized by performing
Method for manufacturing device.
JP4308326A 1992-10-22 1992-10-22 Method for manufacturing insulated gate field effect semiconductor device Expired - Lifetime JPH0712085B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4308326A JPH0712085B2 (en) 1992-10-22 1992-10-22 Method for manufacturing insulated gate field effect semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4308326A JPH0712085B2 (en) 1992-10-22 1992-10-22 Method for manufacturing insulated gate field effect semiconductor device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57188057A Division JPS5976474A (en) 1982-10-25 1982-10-25 Manufacture of insulated gate type field effect semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0689904A JPH0689904A (en) 1994-03-29
JPH0712085B2 true JPH0712085B2 (en) 1995-02-08

Family

ID=17979712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4308326A Expired - Lifetime JPH0712085B2 (en) 1992-10-22 1992-10-22 Method for manufacturing insulated gate field effect semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0712085B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1154451A (en) * 1997-08-07 1999-02-26 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device
EP1596427A4 (en) 2003-02-19 2009-06-10 Panasonic Corp METHOD OF INTRODUCING IMPURITIES
CN100454491C (en) 2003-10-09 2009-01-21 松下电器产业株式会社 Method of forming a junction and processed material formed by the method
CN1993806A (en) * 2004-06-04 2007-07-04 松下电器产业株式会社 The method of introducing impurities

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5976474A (en) * 1982-10-25 1984-05-01 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Manufacture of insulated gate type field effect semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0689904A (en) 1994-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4422885A (en) Polysilicon-doped-first CMOS process
US5326722A (en) Polysilicon contact
JPS61503064A (en) Semiconductor integrated circuit gettered with phosphorus
EP0051500B1 (en) Semiconductor devices
US4354307A (en) Method for mass producing miniature field effect transistors in high density LSI/VLSI chips
US5882990A (en) Manufacturing method for wafer slice starting material to optimize extrinsic gettering during semiconductor fabrication
US4216574A (en) Charge coupled device
JPH01105529A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH0712085B2 (en) Method for manufacturing insulated gate field effect semiconductor device
JPS6360549B2 (en)
JPH0558257B2 (en)
JPH08130216A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPS6155250B2 (en)
JPS62293772A (en) Semiconductor device
JPH0227769A (en) semiconductor equipment
JPH03132078A (en) Semiconductor device and its manufacture
JP2525186B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH11176959A (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2774019B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2880892B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH0466108B2 (en)
KR100382556B1 (en) Method for manufacturing isolation of semiconductor device
KR960006433B1 (en) Manufacturing method of semiconductor device isolation by nitrogen atom ion implant
JPH03200319A (en) Formation of poly-crystalline silicon
JP3226251B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device