JPH02276251A - Semiconductor device - Google Patents
Semiconductor deviceInfo
- Publication number
- JPH02276251A JPH02276251A JP9624989A JP9624989A JPH02276251A JP H02276251 A JPH02276251 A JP H02276251A JP 9624989 A JP9624989 A JP 9624989A JP 9624989 A JP9624989 A JP 9624989A JP H02276251 A JPH02276251 A JP H02276251A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gate
- sidewalls
- gate electrode
- sidewall
- drain
- 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
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 24
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 15
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 12
- 239000000969 carrier Substances 0.000 abstract description 11
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 22
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 12
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 8
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 208000022010 Lhermitte-Duclos disease Diseases 0.000 description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 4
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 arsenic ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010893 electron trap Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は半導体装置、詳しくは、ホットキャリア耐性
を有するMOS PETに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a MOS PET having hot carrier resistance.
(従来の技術)
従来、ホットキャリア耐性を有するMOS PETの構
造として、文献「ホットキャリア効果」日経マグロウヒ
ル社P111〜P136に開示されるように、L D
D (Lightly Doped Drain)構造
が使用されてきた。第9図にこの構造を有するNチャネ
ルll0sP[iTの断面構造を示す、この図において
、1はp型シリコン基板、2はフィールド酸化膜、3は
ゲート酸化膜、4はゲート電極、5はサイドウオール、
6はソース拡散領域、7はドレイン拡散領域、8はn−
領域、9は層間絶縁膜、1oはM配線、11はパンシベ
ーション膜である。(Prior Art) Conventionally, as a structure of MOS PET having hot carrier resistance, L D
D (Lightly Doped Drain) structures have been used. FIG. 9 shows the cross-sectional structure of an N-channel ll0sP[iT having this structure. In this figure, 1 is a p-type silicon substrate, 2 is a field oxide film, 3 is a gate oxide film, 4 is a gate electrode, and 5 is a side wall,
6 is a source diffusion region, 7 is a drain diffusion region, 8 is an n-
9 is an interlayer insulating film, 1o is an M wiring, and 11 is a pansivation film.
この構造の特徴は、通常のソース拡散領域6およびドレ
イン拡散領域7の他に低濃度(10”〜to”/cii
)のロー領域8が存在していることである。このn−領
域8によって電界が緩和されるため、ホットキャリアの
発生量が減少してトランジスタ特性の劣化が抑制される
。The feature of this structure is that in addition to the usual source diffusion region 6 and drain diffusion region 7, a low concentration (10''to''/cii
) exists. Since the electric field is relaxed by this n- region 8, the amount of hot carriers generated is reduced and deterioration of transistor characteristics is suppressed.
このLDD構造のMOS FETの製造工程を第10図
に示す、まず第1O図(a)に示すように、p型シリコ
ン基板1上に通常の工程でフィールド酸化膜2、ゲート
酸化膜3およびリンドープポリシリコン膜4′を形成し
、このポリシリコン膜り′上にゲートパターニング用の
レジストパターン12を形成する。次に、このレジスト
パターン12をマスクとしてポリシリコン膜4′を第1
0図(b)に示すようにパターニングし、ゲート電極4
を形成し、さらにゲート酸化膜3をパターニングする0
次に、ゲート電極4をマスクとしてリンを基板lにイオ
ン注入し、該基板1にn−領域8を形成する。その後、
CVD酸化膜の堆積と異方性エツチングによって第10
図(c)に示すようにサイドウオール5をゲート電極4
の側壁に形成する。そして、そのサイドウオール5とゲ
ート電極4をマスクとしてヒ素のイオン注入を行うこと
により、第1θ図(d)に示すように基板1にソース・
ドレイン拡散領域6.7を形成し、その後活性化のため
の熱処理を行う。The manufacturing process of this LDD structure MOS FET is shown in FIG. 10. First, as shown in FIG. A doped polysilicon film 4' is formed, and a resist pattern 12 for gate patterning is formed on this polysilicon film 4'. Next, using this resist pattern 12 as a mask, the polysilicon film 4' is
The gate electrode 4 is patterned as shown in Figure 0 (b).
0 to form and further pattern the gate oxide film 3.
Next, phosphorus is ion-implanted into the substrate 1 using the gate electrode 4 as a mask to form an n- region 8 in the substrate 1. after that,
10th by CVD oxide deposition and anisotropic etching.
As shown in Figure (c), the sidewall 5 is connected to the gate electrode 4.
Formed on the side wall of. Then, by implanting arsenic ions using the sidewall 5 and gate electrode 4 as a mask, the source and the substrate 1 are implanted as shown in Fig. 1θ (d).
A drain diffusion region 6.7 is formed, and then heat treatment for activation is performed.
その後は第1図(e)に示すように通常の工程により眉
間絶縁膜9を堆積させ、コンタクトホールを開孔させ、
M配線10をM蒸着とパターニングにより形成し、最後
にパッシベーション膜11を堆積させる。After that, as shown in FIG. 1(e), a glabellar insulating film 9 is deposited by a normal process, and a contact hole is opened.
M interconnection 10 is formed by M vapor deposition and patterning, and finally passivation film 11 is deposited.
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、上述のようなLDD構造では、n−61
域8全体に電界が拡がるため、ドレイン(ドレイン拡散
領域7)付近の電界形状がデルタ関数的でなく、ピーク
強度は小さくなるが、幅を持つ形状になり、ゲート電極
4の外側にもかなり強い電界分布が形成される。そのた
め、ゲート電極4の下でない、酸化膜サイドウオール5
下の−zl域8でもインパクトイオン化によってホット
キャリアが発生し、電子がサイドウオール5に注入・捕
獲され、n−領域8をピンチオフする。このサイドウオ
ール5への電子捕獲プロセスがLDD特有のホットキャ
リアによる初期劣化を引き起こすという問題点があった
。(Problem to be solved by the invention) However, in the LDD structure as described above, n-61
Since the electric field spreads over the entire region 8, the electric field shape near the drain (drain diffusion region 7) is not delta function-like, and the peak intensity is small, but it becomes a shape with width and is quite strong even outside the gate electrode 4. An electric field distribution is formed. Therefore, the oxide film sidewall 5 which is not under the gate electrode 4
Hot carriers are also generated in the lower -zl region 8 due to impact ionization, and electrons are injected into and captured by the sidewall 5, pinching off the n- region 8. There is a problem in that this electron trapping process in the sidewall 5 causes initial deterioration due to hot carriers peculiar to LDDs.
この発明は上記の点に鑑みなされたもので、上記の初期
劣化をも含めてホットキャリア劣化を抑制でき、極めて
ホットキャリア耐性の優れた半導体装置を提供すること
を目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device that can suppress hot carrier deterioration, including the above-mentioned initial deterioration, and has extremely excellent hot carrier resistance.
(課題を解決するための手段)
この発明は、MOS FETにおいて、ゲート電極の側
壁に、これと絶縁して導体でサイドウオールを形成し、
このサイドウオールをドレイン(ドレイン拡散領域)と
同電位になるように接続するものである。(Means for Solving the Problems) This invention provides a MOS FET in which a sidewall is formed on the sidewall of a gate electrode with a conductor insulated from the sidewall,
This sidewall is connected to the drain (drain diffusion region) so that it has the same potential.
(作 用)
ホットキャリア劣化を抑制する代表的な方法は、ドレイ
ン近傍の電界を緩和させてホットキャリアの発生量を抑
制することであり、LDD構造の1103 FETもそ
の中の1つである。ホットキャリアの発生量は、不純物
濃度の他に、ゲート電圧にも強く依存することが知られ
ている。第11図に、基板電流と伝達コンダクタンス劣
化のゲート電圧依存性をドレイン電圧をパラメーターと
して示す。(Function) A typical method for suppressing hot carrier deterioration is to suppress the amount of hot carriers generated by relaxing the electric field near the drain, and the 1103 FET with the LDD structure is one of them. It is known that the amount of hot carriers generated strongly depends on the gate voltage as well as the impurity concentration. FIG. 11 shows the gate voltage dependence of substrate current and transfer conductance deterioration using drain voltage as a parameter.
基板電流はホットキャリアの発生量に対応するため、基
板電流と伝達コンダクタンス劣化はゲート電圧およびド
レイン電圧に対してほぼ同じ依存性を示しているが、ゲ
ート電圧が高い場合には、基板電流および伝達コンダク
タンス劣化は大幅に減少していることが分る。これは、
ゲート電圧が高いほどドレイン近傍の電界が緩和されて
、ホットキャリアが発生しにくくなるためである。しか
し、実際には、ゲート電極にパルス電圧を印加すること
によりMOS FETが動作するため、ゲート電圧が低
い状態が存在することはさけられない。Since the substrate current corresponds to the amount of hot carriers generated, the substrate current and transfer conductance degradation show almost the same dependence on the gate voltage and drain voltage. However, when the gate voltage is high, the substrate current and transfer conductance deteriorate It can be seen that conductance deterioration is significantly reduced. this is,
This is because the higher the gate voltage, the more relaxed the electric field near the drain becomes, making it difficult for hot carriers to be generated. However, in reality, the MOS FET operates by applying a pulse voltage to the gate electrode, so it is inevitable that there will be a state where the gate voltage is low.
そこで、この発明では、サイドウオールを導体で形成し
、それをドレインと接続する。すなわち、サイドウオー
ルを別のゲート電極として常にドレインと同電位の高い
電位に保つのであり、その結果、ドレイン近傍でゲート
電圧の低い状態が起らないようにしてホットキャリアの
発生量、延いてはホ・ントキャリア劣化を抑制するので
ある。Therefore, in the present invention, the sidewall is formed of a conductor and connected to the drain. In other words, the sidewall is used as another gate electrode and is always kept at a high potential that is the same as the drain. As a result, the amount of hot carriers generated is reduced by preventing a low gate voltage from occurring near the drain. This suppresses the deterioration of the host carrier.
また、この発明では、基本的にはLDD構造は不要であ
るが、LDD構造としても、サイドウオールが導体であ
る場合は、通常のLDD構造MO5FETで見られるよ
うな初期劣化は起らない。Furthermore, although the present invention basically does not require an LDD structure, even with an LDD structure, if the sidewall is a conductor, initial deterioration as seen in a normal LDD structure MO5FET does not occur.
(実hIi例) 以下この発明の一実施例を図面を参照して説明する。(Actual hIi example) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図はこの発明の一実施例を示す斜視図であり、同一
基板上に同一の2つのMOS FETが形成されている
。この図において、21はp型シリコン基板であり、選
択的にフィールド酸化膜22が形成される。また、p型
シリコン基板21の表面にはゲート酸化膜23が形成さ
れ、その上にはフィールド酸化膜22上に延在してゲー
ト電極24が形成される。このゲート電極24は絶縁膜
25で上面および側面が覆われる。そして、この絶縁膜
25で絶縁してゲート電極24の側壁には、ゲート酸化
膜23上に配置してかつフィールド酸化膜22上に延在
してサイドウオール26が形成される。このサイドウオ
ール26は不純物ドープのポリシリコンなど導体で形成
される。また、このサイドウオール26およびゲート電
極24を有するゲート構造部の両側において基板21に
は、n゛のソース拡散領域27およびドレイン拡散領域
28が形成される。そして、ドレイン拡散領域28には
、不純物ドープのポリシリコンなどからなる接続層29
によって前記サイドウオール26が電気的に接続されて
いる。また、ドレイン拡散領域28にはM配線30が接
続される。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention, in which two identical MOS FETs are formed on the same substrate. In this figure, 21 is a p-type silicon substrate, on which a field oxide film 22 is selectively formed. Further, a gate oxide film 23 is formed on the surface of the p-type silicon substrate 21, and a gate electrode 24 is formed thereon extending over the field oxide film 22. This gate electrode 24 is covered with an insulating film 25 on its top and side surfaces. A sidewall 26 is formed on the sidewall of the gate electrode 24 while being insulated by the insulating film 25, and is placed on the gate oxide film 23 and extends over the field oxide film 22. This sidewall 26 is formed of a conductor such as impurity-doped polysilicon. Further, n' source diffusion regions 27 and drain diffusion regions 28 are formed in the substrate 21 on both sides of the gate structure having the sidewalls 26 and the gate electrodes 24. A connection layer 29 made of impurity-doped polysilicon or the like is provided in the drain diffusion region 28.
The sidewalls 26 are electrically connected. Further, an M wiring 30 is connected to the drain diffusion region 28 .
このMOS FETにおいては、導体からなるサイドウ
オール26が接続層29によってドレイン拡散領域2B
と電気的に接続されているので、当該サイドウオール2
6が常にドレイン拡散領域28(ドレイン)と同電位の
高い電圧に保たれる。In this MOS FET, a sidewall 26 made of a conductor is connected to a drain diffusion region 2B by a connection layer 29.
Since the side wall 2 is electrically connected to
6 is always kept at a high voltage that is the same potential as the drain diffusion region 28 (drain).
第2図は、上記MO5PETの等価回路である。等価回
路では、3つのMOSFET 41. 42. 43が
直列に接続された形となっており、両側のMOS FE
T41.43のゲート電圧はドレイン電圧と常に等しく
オン状態になっている。したがって、中央の?IO3F
ET 42のゲート電圧のみによって全体のトランジス
タが動作する。FIG. 2 is an equivalent circuit of the above MO5PET. In the equivalent circuit, three MOSFETs 41. 42. 43 are connected in series, and the MOS FE on both sides
The gate voltage of T41.43 is always equal to the drain voltage and is in the on state. Therefore, the central? IO3F
The gate voltage of ET 42 alone operates the entire transistor.
第3図は、上記1’lO5PETのパターン平面図で、
特にサイドウオールとドレイン拡散領域の接続層の配置
方法について示す、第3図中、破線で分けた4つの部分
A〜Dがそれぞれ1トランジスタに相当する。ゲート電
極24は上面および側面のすべてが絶縁膜25で囲まれ
ており、サイドウオール26とは電気的に絶縁されてい
る。そのサイドウオール26は、接続層29とフィール
ド酸化膜22上で接触しており、さらに接続層29はド
レイン拡散領域28の一部とも接触している。また、接
続層29とゲート電極24は前記絶縁膜25によって分
離された構造となっている。31はソース配線である。FIG. 3 is a pattern plan view of the above 1'lO5PET,
In particular, in FIG. 3, which shows the method of arranging the connection layer between the sidewall and the drain diffusion region, four portions A to D separated by broken lines each correspond to one transistor. The gate electrode 24 is surrounded by an insulating film 25 on all of its upper and side surfaces, and is electrically insulated from the sidewalls 26. The sidewall 26 is in contact with a connection layer 29 on the field oxide film 22, and the connection layer 29 is also in contact with a portion of the drain diffusion region 28. Further, the connection layer 29 and the gate electrode 24 are separated by the insulating film 25. 31 is a source wiring.
以上のようなこの発明の一実施例のMOS FETは、
通常の半導体製造技術およびセルフアライメント技術を
駆使して例えば第4図〜第8図に示す各工程に従って製
造することができる。なお、これらの図において、(a
)は各工程と関連のある部分のみを図示したパターン平
面図、(b)はX−X線断面図、(c)はY−Y断面図
である。The MOS FET of one embodiment of this invention as described above is as follows:
It can be manufactured by making full use of ordinary semiconductor manufacturing technology and self-alignment technology, for example, according to the steps shown in FIGS. 4 to 8. In addition, in these figures, (a
) is a pattern plan view showing only the portions related to each process, (b) is a cross-sectional view taken along the line X--X, and (c) is a cross-sectional view taken along the Y-Y line.
■ ゲート酸化膜形成工程(第4図)
p型シリコン基板21上に3000〜toooo入厚の
フィールド酸化膜22を形成した後、ゲート酸化を行い
100〜500人厚のゲート酸化膜23aを形成する。■ Gate oxide film forming process (Fig. 4) After forming a field oxide film 22 with a thickness of 3000 to 500 nm on a p-type silicon substrate 21, gate oxidation is performed to form a gate oxide film 23a with a thickness of 100 to 500 nm. .
■ ゲート電極形成工程(第5図)
上記のフィールド酸化膜22およびゲート酸化膜23a
上に2000〜5000人厚にポリシリコンを堆積させ
た後、このポリシリコン層にリンを拡散させる。次いで
、前記ポリシリコン層上にCVDなどにより1000〜
3000人厚に絶縁膜25aを堆積させ、その後、所定
の幅11の帯状に絶縁膜25aおよびポリシリコン層を
パターニングすることにより、残存ポリシリコン層でゲ
ート電極24を形成し、その上面は前記絶縁III 2
5 aで覆われた構造とする。次に、ゲート電極24下
以外のゲート酸化膜23aを希弗酸により一度除去した
後、再び酸化することにより、ゲート電Fii24の側
面に絶縁l1l(酸化DI)25bを形成すると同時に
、前記ゲート酸化膜を除去した部分に、サイドウオール
のためのゲート酸化膜23bを形成する。ここで、この
ゲート酸化膜23bは薄い程ドレイン近傍の電界が緩和
されてホットキャリアの発生を抑制するため、50〜2
00人程度の比エソ薄い酸化膜を形成する。■ Gate electrode formation process (Fig. 5) The above field oxide film 22 and gate oxide film 23a
After depositing polysilicon to a thickness of 2,000 to 5,000 layers, phosphorus is diffused into the polysilicon layer. Next, on the polysilicon layer, 1,000~
The insulating film 25a is deposited to a thickness of 3,000 yen, and then the insulating film 25a and the polysilicon layer are patterned into a strip having a predetermined width of 11, thereby forming the gate electrode 24 with the remaining polysilicon layer, and the upper surface thereof forms the gate electrode 24. III 2
5 The structure shall be covered by a. Next, the gate oxide film 23a other than under the gate electrode 24 is once removed with dilute hydrofluoric acid and then oxidized again to form an insulation l1l (oxidized DI) 25b on the side surface of the gate electrode Fii24, and at the same time, the gate oxide film 23a is A gate oxide film 23b for a sidewall is formed in the portion where the film has been removed. Here, the thinner the gate oxide film 23b is, the more the electric field near the drain is relaxed and the generation of hot carriers is suppressed.
Forms an oxide film with a relative thickness of about 0.0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 nature form type
通常のLDD構造MO3FETの製造では、次にn層を
形成するためにリンをイオン注入するが、この発明のM
OS FETにも同様にn−層を形成することが可能で
ある。この場合、サイドウオールが導体であるため、通
常のLDD構造MOS FETで見られるような初期劣
化が起こらないという利点がある。In the production of a normal LDD structure MO3FET, phosphorus is then ion-implanted to form an n-layer, but the method of this invention
It is also possible to form an n-layer in the OS FET as well. In this case, since the sidewall is a conductor, there is an advantage that initial deterioration as seen in a normal LDD structure MOS FET does not occur.
しかし、この発明では基本的にはn−層は不要であり、
この製造方法および第1図ではn−層は形成していない
。However, in this invention, the n-layer is basically unnecessary,
In this manufacturing method and in FIG. 1, no n-layer is formed.
■ サイドウオール形成工程(第6図)上記の基板21
上の全面に2000〜8000人厚のリンドープのポリ
シリコンなどの導体を堆積させた後、これを異方性エツ
チングすることにより、残存導体からなるサイドウオー
ル26をゲート電極24の側壁(vA縁膜25bで覆わ
れている)に形成する。次に、そのサイドウオール26
をゲート電極24ならびにフィールド酸化膜22をマス
クとしてリン、ヒ素などのN型ドーパントを1912〜
101cm−”のドーズ量で基Fi21にイオン注入す
ることにより、ゲート構造部の両側の基板21内にソー
ス拡散領域27およびドレイン拡散領域28を形成し、
その後活性化のための熱処理を行う、その後、サイドウ
オール26上およびソース・ドレイン拡W1.領域27
.28上の酸化膜を希弗酸で除去する。■ Sidewall forming process (Fig. 6) Above substrate 21
After depositing a conductor such as phosphorus-doped polysilicon with a thickness of 2,000 to 8,000 on the entire upper surface, this is anisotropically etched to form a sidewall 26 made of the remaining conductor on the sidewall of the gate electrode 24 (vA edge film). 25b). Next, the side wall 26
Using the gate electrode 24 and field oxide film 22 as a mask, N-type dopants such as phosphorus and arsenic are applied in 1912~
Forming a source diffusion region 27 and a drain diffusion region 28 in the substrate 21 on both sides of the gate structure by ion implantation into the Fi base 21 at a dose of 101 cm-'';
After that, heat treatment for activation is performed, and then the source/drain expansion W1. area 27
.. The oxide film on 28 is removed with dilute hydrofluoric acid.
■ 接続層形成工程(第7図)
引き続き1000〜5000人厚のリンドープポリシリ
コンなどの導体を基板21上の全面に堆積させた後、こ
れを異方性エツチングでパターニングすることにより、
接続層29を形成する。ここで、接続層29は、導体か
らなるサイドウオール26とドレイン拡散領域28を電
気的に接続するように形成されることはいうまでもない
。■ Connecting layer forming process (Figure 7) After depositing a conductor such as phosphorus-doped polysilicon with a thickness of 1,000 to 5,000 layers over the entire surface of the substrate 21, this is patterned by anisotropic etching.
A connection layer 29 is formed. Here, it goes without saying that the connection layer 29 is formed to electrically connect the sidewall 26 made of a conductor and the drain diffusion region 28.
■ M配線形成工程(第8図)
その後、中間絶縁膜32として3000〜8000人厚
のPSGを堆積させてコンタクト穴33を開けた後、5
000〜10000人厚にMに堆積させてパターニング
を行うことにより、M配線30を形成する。■ M wiring formation process (Fig. 8) Then, after depositing PSG with a thickness of 3,000 to 8,000 as the intermediate insulating film 32 and opening the contact hole 33,
The M wiring 30 is formed by depositing M to a thickness of 000 to 10000 and patterning it.
以上で第1図のMOS FETが完成する。With the above steps, the MOS FET shown in FIG. 1 is completed.
なお、以上はnチャネルMO5FETについて説明した
が、この発明はpチャネルMO3FETにも同様に適用
できる。Note that although the above description has been made regarding an n-channel MO5FET, the present invention can be similarly applied to a p-channel MO3FET.
(発明の効果)
以上詳細に説明したように、この発明の半導体装置によ
れば、ゲート電極の側壁に、これと絶縁して導体でサイ
ドウオールを形成し、このサイドウオールをドレインに
接続して該ドレインと同電位となるようにしたので、ド
レイン近傍の電界を暖和でき、ホットキャリアの発生を
抑制でき、ホットキャリア劣化を抑制することができる
。また、この発明の装置によれば、基本的にはLDD構
造の低濃度層を必要としないため、低濃度層の拡散によ
って素子の微細化が制限されるという問題はなく、微細
化に有利となる。また、もしLDD構造をとったとして
も、サイドウオールが導体である場合は、通常のLDD
構造MO3FETで見られるような初期劣化は起らず、
優れたホントキャリア耐性を有することができる。(Effects of the Invention) As described in detail above, according to the semiconductor device of the present invention, a sidewall is formed on the sidewall of the gate electrode by a conductor insulated from the sidewall, and this sidewall is connected to the drain. Since the potential is the same as that of the drain, the electric field near the drain can be warmed, hot carrier generation can be suppressed, and hot carrier deterioration can be suppressed. Furthermore, since the device of the present invention basically does not require a low-concentration layer with an LDD structure, there is no problem that the miniaturization of elements is limited by diffusion of the low-concentration layer, which is advantageous for miniaturization. Become. Also, even if an LDD structure is adopted, if the sidewall is a conductor, it will not work as a normal LDD.
There is no initial deterioration like that seen with structured MO3FETs,
It can have excellent real carrier resistance.
第1図はこの発明の半導体装置の一実施例を示す斜視図
、第2図は一実施例の装置の等価回路図、第3図は一実
施例の装置のパターン平面図、第4図ないし第8図は一
実施例の装置を製造工程順に示す平面図および断面図、
第9図は従来のLDD構造?IO5FETの構造断面図
、第1O図は従来のLDD構造MO5FETの製造工程
断面図、第11図は基板電流と伝達コンダクタンス劣化
のゲート電圧依存性を示す特性図である。
21・・・p型シリコン基板、23・・・ゲート酸化膜
、24・・・ゲート電極、25・・・絶縁膜、26・・
・サイドウオール、27・・・ソース拡散領域、28・
・・ドレイン拡散領域、29・・・接続層。
第22
杢嗜明−算化イ月のMO5FE歌ベターレ平面口第3図
”−−−]
(a)/Yターン乎細面
図o)パフーン平a図
5a
((7)パター、平面図
(bIX−X”JjT面図
(c)
Y−Y町m口
Alコ詩釆千7ヘエ正、凹
第8図
「−一−−コ
(σ)パフーレ千面図
(a)ハフーン千@凹
第9図
(d)
(e)
・艶釆LDD禍きMO5FETtyr釈追工程町面図第
1O図
トr−トIt!AVC,(V)
フ“−ト電+:l:vG(V)
(a)
(b)
CO)gぽQ:万tとQ0イΣ溌、コ〉グツタンス4汀
乙のり′!ト亀壬1(爬しヒL第1)
図FIG. 1 is a perspective view showing one embodiment of the semiconductor device of the present invention, FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the device of one embodiment, FIG. 3 is a pattern plan view of the device of one embodiment, and FIGS. FIG. 8 is a plan view and a cross-sectional view showing the device of one embodiment in the order of manufacturing steps;
Is Figure 9 a conventional LDD structure? FIG. 10 is a cross-sectional view of the structure of the IO5FET, FIG. 1O is a cross-sectional view of the manufacturing process of a conventional LDD structure MO5FET, and FIG. 11 is a characteristic diagram showing the gate voltage dependence of substrate current and transfer conductance deterioration. 21... P-type silicon substrate, 23... Gate oxide film, 24... Gate electrode, 25... Insulating film, 26...
- Side wall, 27... Source diffusion region, 28.
...Drain diffusion region, 29...Connection layer. No. 22 MO5FE Utabetare Plane Mouth Figure 3 of MO5FE Uta Betare Plane Mouth of Sumika Izuki--] – Figures (d) (e) ・Top view of the MO5FET tyr repair process after the LDD disaster Figure 1O It! AVC, (V) Futto electric +: l: vG (V) (a) (b) CO) gpoQ: 10,000t and Q0iΣ溌, ko>gututans 4 汀乀 Nori'! Tokimi 1 (Retshihi L 1st) Figure
Claims (1)
に、同様に前記ゲート絶縁膜上に配置して形成された導
体からなるサイドウォールと、 (e)このサイドウォールおよび前記ゲート電極を有す
るゲート構造部の両側にて前記基板内に形成されたソー
ス拡散領域およびドレイン拡散領域と、(f)前記ドレ
イン拡散領域と前記サイドウォールを、同電位になるよ
うに接続する接続層とを具備してなる半導体装置。[Claims] (a) a semiconductor substrate; (b) a gate insulating film formed on this semiconductor substrate; (c) a gate electrode formed on this gate insulating film; (d) this gate a sidewall made of a conductor formed on the sidewall of the gate electrode insulated from the electrode and similarly arranged on the gate insulating film; (e) a gate structure having the sidewall and the gate electrode; A semiconductor device comprising: a source diffusion region and a drain diffusion region formed in the substrate on both sides; and (f) a connection layer connecting the drain diffusion region and the sidewall so that they are at the same potential. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9624989A JPH02276251A (en) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9624989A JPH02276251A (en) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | Semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02276251A true JPH02276251A (en) | 1990-11-13 |
Family
ID=14159946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9624989A Pending JPH02276251A (en) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | Semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02276251A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5925912A (en) * | 1995-03-27 | 1999-07-20 | Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd. | Semiconductor apparatus having a conductive sidewall structure |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59200465A (en) * | 1983-04-27 | 1984-11-13 | Toshiba Corp | Mis-type transistor and manufacture thereof |
| JPS6136973A (en) * | 1984-07-30 | 1986-02-21 | Matsushita Electronics Corp | Semiconductor device |
| JPS62156873A (en) * | 1985-12-28 | 1987-07-11 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
| JPH01125977A (en) * | 1987-11-11 | 1989-05-18 | Toshiba Corp | Mos semiconductor device |
-
1989
- 1989-04-18 JP JP9624989A patent/JPH02276251A/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59200465A (en) * | 1983-04-27 | 1984-11-13 | Toshiba Corp | Mis-type transistor and manufacture thereof |
| JPS6136973A (en) * | 1984-07-30 | 1986-02-21 | Matsushita Electronics Corp | Semiconductor device |
| JPS62156873A (en) * | 1985-12-28 | 1987-07-11 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
| JPH01125977A (en) * | 1987-11-11 | 1989-05-18 | Toshiba Corp | Mos semiconductor device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5925912A (en) * | 1995-03-27 | 1999-07-20 | Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd. | Semiconductor apparatus having a conductive sidewall structure |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5516717A (en) | Method for manufacturing electrostatic discharge devices | |
| JP3174593B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| US5214295A (en) | Thin film field effect transistor, CMOS inverter, and methods of forming thin film field effect transistors and CMOS inverters | |
| JP2591927B2 (en) | DRAM cell manufacturing method | |
| US20040140517A1 (en) | LDMOS transistor with high voltage source and drain terminals hideaki tsuchiko | |
| US6066534A (en) | Method of manufacturing a field effect transistor | |
| US7964457B2 (en) | Semiconductor integrated circuit device and a manufacturing method for the same | |
| JP2001156290A (en) | Semiconductor device | |
| US5714410A (en) | Method for fabricating CMOS analog semiconductor | |
| JPH0794596A (en) | Semiconductor integrated circuit device and fabrication thereof | |
| JP2924947B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| JP2845186B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| JP2959978B2 (en) | Field effect transistor and method of manufacturing the same | |
| US6777758B2 (en) | Semiconductor device | |
| JPH02276251A (en) | Semiconductor device | |
| US8329548B2 (en) | Field transistors for electrostatic discharge protection and methods for fabricating the same | |
| US8084306B2 (en) | Methods of forming semiconductor devices having self-aligned bodies | |
| JPH10163338A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| US7015103B2 (en) | Method for fabricating vertical transistor | |
| JP2973464B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device | |
| US6875658B2 (en) | High-voltage device with improved punch through voltage and process for same compatible with low-voltage device process | |
| US20020113278A1 (en) | Stacked semiconductor integrated circuit device and manufacturing method thereof | |
| JP2982758B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| KR100245814B1 (en) | Static electricity protection transistor and manufacturing method of semiconductor device having same | |
| KR0131722B1 (en) | Semiconductor device and manufacturing method |