JPH02122648A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH02122648A
JPH02122648A JP63276754A JP27675488A JPH02122648A JP H02122648 A JPH02122648 A JP H02122648A JP 63276754 A JP63276754 A JP 63276754A JP 27675488 A JP27675488 A JP 27675488A JP H02122648 A JPH02122648 A JP H02122648A
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JP
Japan
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width
transistor region
drain
gate
source
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JP63276754A
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English (en)
Inventor
Kazuhiro Mizutani
和宏 水谷
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 半導体装置の製造方法に係り、特にヒユーズ用トランジ
スタを集積化する方法に関し、微細化に伴って生じるヒ
ユーズ用トランジスタのソース・ドレイン耐圧の低下を
防いで、ヒユーズを安定に溶断することのできる半導体
装置の製造方法を提供することを目的とし、 −導電型半導体基板上の第1のトランジスタ領域と第2
のトランジスタ領域にゲート絶縁膜及びゲート電極を形
成する工程と、第2のトランジスタ領域をレジスト膜で
マスクして反対導電型不純物を選択的に導入することに
より、第1のトランジスタ領域にドープ層を形成する工
程と、前記レジスト膜を除去した後、第1のトランジス
タ領域をレジスト膜でマスクして反対導電型不純物を選
択的に導入することにより、第2のトランジスタ領域に
、前記ドープ層より不純物濃度の高いドープ層を形成す
る工程と、前記レジスト膜を除去した後、第1及び第2
のトランジスタ領域におけるゲート電極の側壁にゲート
側壁を形成する工程と、第1のトランジスタ領域におけ
るゲート電極のドレイン側近傍をレジスト膜でマスクし
て、反対導電型不純物を選択的に導入することにより、
該ゲート電極のドレイン側のドープ層の幅がソース側の
ドープ層の幅より広くなるように、ソース・ドレイン拡
散層を形成する工程を含むように構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体装置の製造方法に係り、特にヒユーズ
用トランジスタを集積化する方法に関する。
〔従来の技術〕
冗長回路を有するDRAMなどの半導体集積回路は、通
常フユーズ回路を備えており、フユーズを選択的に溶断
することによって冗長回路の使用・不使用の設定を行う
方法が用いられている。第2図はヒユーズ回路を示した
ものである。同図においてヒユーズ32を溶断するのに
必要な電流を流すためには、ヒユーズ用トランジスタ3
1のゲート電極に制御信号を加えるとともに、12〜1
4Vのソース・ドレイン間電圧を加えなければならない
。従って、選択したヒユーズのみを溶断し、選択しない
ヒユーズを溶断しないためにはヒユーズ用トランジスタ
31のソース・ドレイン耐圧は少なくとも14V以上を
必要とする。また、該半導体集積回路にはセンスアンプ
、出力回路等の周辺用トランジスタが同一半導体基板上
に形成されているが、これらの周辺用トランジスタに印
加されるソース・ドレイン電圧は高々5V程度であり、
10V以上の耐圧は必要としない。一方、ヒユーズ用ト
ランジスタには高速性はさほど必要でないのに対し、周
辺用トランジスタには高速性が要求される。
以上のようにヒユーズ用トランジスタと周辺用トランジ
スタは、要求される特性が異なっているにもかかわらず
従来は、同一プロセスで形成され、同一構造を有してい
た。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら半導体装置の微細化・高速化の要求が強く
なり、これに応えてトランジスタ各部の寸法を微細化し
てい(と、ソース・ドレイン耐圧が低下して種々の問題
を引き起こすようになった。
第3図は従来例に係るトランジスタの要部を示す模式断
面図であり、21は半導体基板、22はゲート絶縁膜、
23はゲート電極、24はゲート側壁、25は不純物濃
度の高いソース・ドレイン層、26は不純物濃度の低い
ドープ層である。同図を参照しつつ、微細化に伴ってソ
ース・ドレイン耐圧の低下がどのようにして生ずるのか
を以下、簡単に説明する。
同図に示したトランジスタは、いわゆるLDD(ライト
リ−・ドープド・ドレイン)構造を有している。即ち、
チャネル端部に不純物の低いドープ層26を設けて不純
物濃度の高いソース・ドレイン層25がチャネルと直接
接することを防ぎ、これによって、ドレイン空乏層内の
電界を緩和させ、ソース・ドレイン耐圧を向上させてい
る。ところが、ドープ層26はゲート電極23をマスク
として拡散形成され、ソース・ドレイン層25はゲート
電極23及びゲート側壁24をマスクとして拡散形成さ
れるため、ゲート側壁24の幅が狭くなるとソース・ド
レイン層25がドープ層26側へ伸びてこれを浸食し、
ドープ層26の幅が狭くなる。その結果、ドレイン空乏
層内の電界が充分には緩和されず、ソース・ドレイン耐
圧の低下が生じることになる。一方、ゲート側壁24の
幅はゲート電極23の厚みに依存しているため、ゲート
電極23が薄くなるとともに狭くなり、その結果ドープ
層26の幅が狭くなって、ドレイン空乏層内の電界が強
くなる。また、ゲート酸化膜4を薄くすることによって
も、ドレイン空乏層内の電界は強くなる。従って、DR
AM等に対する微細化により、ゲート電極23やゲート
酸化膜4を薄くしていくとヒユーズ用トランジスタのソ
ース・ドレイン耐圧までも低下し、ヒユーズを溶断する
ために必要な12〜14Vの電圧でも降伏が生じて、選
択しないヒユーズまで溶断してしまうという問題が生じ
ることになる。
そこで本発明は、DRAM等の微細化に伴うヒユーズ用
トランジスタのソース・ドレイン耐圧の低下を防いで、
ヒユーズを安定に溶断することのできる半導体装置の製
造方法を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題は、−導電型半導体基板上の第1のトランジス
タ領域と第2のトランジスタ領域にゲート絶縁膜及びゲ
ート電極を形成する工程と、第2のトランジスタ領域を
レジスト膜でマスクして反対導電型不純物を選択的に導
入することにより、第1のトランジスタ領域にドープ層
を形成する工程と、前記レジスト膜を除去した後、第1
のトランジスタ領域をレジスト膜でマスクして反対導電
型不純物を選択的に導入することにより、第2のトラン
ジスタ領域に、前記ドープ層より不純物濃度の高いドー
プ層を形成する工程と、前記レジスト膜を除去した後、
第1及び第2のトランジスタ領域におけるゲート電極の
側壁にゲート側壁を形成する工程と、第1のトランジス
タ領域におけるゲート電極のドレイン側近傍をレジスト
膜でマスクして、反対導電型不純物を選択的に導入する
ことにより、該ゲート電極のドレイン側のドープ層の幅
がソース側のドープ層の幅より広くなるように、ソース
・ドレイン拡散層を形成する工程を含むようにしたこと
を特徴とする半導体装置の製造方法によって解決される
〔作 用〕
本発明によれば、第1のトランジスタ領域におけるドレ
イン側のドープ層の幅を、ゲート側壁の幅と無関係に広
い値に設定することができる。従って、たとえゲート側
壁の幅が狭い場合であってもドレイン側の該ドープ層が
ソース・ドレイン拡散層に吸収されることがなく、従っ
てドレイン空乏層内の電界が過大になることはない。ま
た、第1のトランジスタ領域における該ドープ層は、第
2のトランジスタ領域のドープ層に比べて不純物の濃度
を低く設定しているため、第1のトランジスタ領域では
、第2のトランジスタ領域に比べて、ドレイン空乏層内
の電界が、より一層緩和される。
以上のような電界緩和の効果により、第1のトランジス
タ領域のソース・ドレイン耐圧の低下を防ぐとともに、
第2のトランジスタ領域では、従来通りのLDD構造が
用いられているため高速性能の低下をきたすこともない
。さらに、第1のトランジスタ領域のソース側のドープ
層の幅は、ゲート側壁の幅で決まる狭い値に自己整合的
に設定されているため、第1のトランジスタ領域におい
ても電流駆動能力の低下は生じない。
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例を説明するための模式断面図
である。
ま・ず、同図(a)に示すように、p型Si基板1上の
ヒユーズ用トランジスタ領域3a及び周辺用トランジス
タ領域3bにゲート絶縁膜4及びゲート電極5a、5b
を形成する。ゲート絶縁膜4はたとえばp型Si基板1
を熱酸化して得た5i02膜であり、ゲート電極5a、
5bはたとえばCVD法により形成したポリシリコンか
らなる。
次いで同図(b)に示すように、通常のフォトリソグラ
フィ法を用いて周辺用トランジスタ領域3bをレジスト
膜6bで覆い、Pのイオン注入によりレジスト膜6b及
びゲート電極5aをマスクとしてヒユーズ用トランジス
タ領域3aにPイオンを選択的に導入して、ドープ層7
a、7cを形成する。ドーズ量は10 ”/am”とし
た。
次にレジスト膜6bを除去した後、同図(C)に示すよ
うに、ヒユーズ用トランジスタ領域3aをレジスト膜6
aで覆い、Pのイオン注入によりレジスト膜6a及びゲ
ート電15bをマスクとして周辺用トランジスタ領域3
bにPイオンを選択的に導入して、ドープ層7bを形成
する。このときのドーズ量を前記ドーズ量より高い10
 ”/cm2に設定し、第1のトランジスタ領域3aの
ドープ層?a、7cの不純物濃度を第2のトランジスタ
領域3bのドープ層7bの不純物濃度より低い値とした
次にレジスト膜6aを除去した後、基板全面にCVD法
によりSiO2膜を堆積すると、該5i02膜はゲート
電極5a、5bの側壁では他の平坦な領域より厚く堆積
する。そのためRIE法により該SiO□膜を単にエツ
チングすることにより同図(6)に示すようにゲート電
極5a、5bの側壁にゲート電極の厚みによって定まっ
た幅を持つゲート側壁8が自己整合的に形成される。
次いで、同図(e)に示すように、第1のトランジスタ
領域3aのドレイン側のゲート側壁8を覆うようにレジ
スト膜6cを形成する。その後、レジスト膜6c、ゲー
ト電極5a、5b及びゲート側壁8をマスクにしてAs
のイオン注入を行い、不純物の高いソース・ドレイン層
9を形成する。この時のドーズ量は10 ”/cm”と
した。この工程によって、ドレイン側のドープ層7cの
幅をゲート側壁8の幅と無関係に広く設定することがで
き、かつソース側のドープ層7aの幅をゲート側壁8の
幅で決まる狭い値に設定することができるパ最後に同図
(f)に示すように、層間絶縁膜としてPSGSiO1
基板全面に形成し、コンタクトホールを形成する。そし
て、コンタクトホールを介して、Al膜11による配線
層を形成する。
以上の方法により、ソース・ドレイン耐圧が14V以上
のヒユーズ用トランジスタを周辺用トランジスタととも
に集積化することができた。
〔発明の効果〕
本発明によれば、DRAM等の微細化に伴って生じるヒ
ユーズ用トランジスタのソース・ドレイン耐圧の低下を
抑えることができ、選択下ヒユーズのみを安定に溶断す
ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(f)は本発明の実施例を示す工程図、
第2図はヒユーズ回路、 第3図は従来のトランジスタの問題点を示す図である。 図において、 1.21は半導体基板、 2はフィールド酸化膜、 3aは第1のトランジスタ領域、 3bは第2のトランジスタ領域、 4.22はゲート絶縁膜、 5a、5b、23はゲート電極、 6a、6b、6cはレジスト膜、 ?a、7b、7c、26はドープ層、 8.24はゲート側壁、 9.25はソース・ドレイン層、 10はPSG膜、 11はA1膜、 31はヒユーズ用トランジスタ、 32はヒユーズ、 である。 第 図 (¥41) 本を呻Itのr沢シ列E示了工aT[T] O第 イ 口 (そ/IZ)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 一導電型半導体基板(1)上の第1のトランジスタ領域
    (3a)と第2のトランジスタ領域(3b)にゲート絶
    縁膜(4)及びゲート電極(5a、5b)を形成する工
    程と、 第2のトランジスタ領域(3b)をレジスト膜(6b)
    でマスクして反対導電型不純物を選択的に導入すること
    により、第1のトランジスタ領域(3a)にドープ層(
    7a、7c)を形成する工程と、 前記レジスト膜(6b)を除去した後、第1のトランジ
    スタ領域(3a)をレジスト膜(6a)でマスクして反
    対導電型不純物を選択的に導入することにより、第2の
    トランジスタ領域(3b)に、前記ドープ層(7a、7
    c)より不純物濃度の高いドープ層(7b)を形成する
    工程と、 前記レジスト膜(6a)を除去した後、第1及び第2の
    トランジスタ領域(3a、3b)におけるゲート電極(
    5a、5b)の側壁にゲート側壁(8)を形成する工程
    と、 第1のトランジスタ領域(3a)におけるゲート電極(
    5a)のドレイン側近傍をレジスト膜(6c)でマスク
    して、反対導電型不純物を選択的に導入することにより
    、該ゲート電極(5a)のドレイン側のドープ層(7c
    )の幅がソース側のドープ層(7a)の幅より広くなる
    ように、ソース・ドレイン拡散層(9)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。
JP63276754A 1988-11-01 1988-11-01 半導体装置の製造方法 Pending JPH02122648A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5523246A (en) * 1995-06-14 1996-06-04 United Microelectronics Corporation Method of fabricating a high-voltage metal-gate CMOS device
KR100365483B1 (ko) * 1999-03-19 2002-12-18 가부시끼가이샤 도시바 반도체장치의 제조방법
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JPS62286265A (ja) * 1986-06-05 1987-12-12 Toshiba Corp 絶縁ゲ−ト型半導体装置およびその製造方法

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