JPH03106074A - 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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JPH03106074A
JPH03106074A JP1243748A JP24374889A JPH03106074A JP H03106074 A JPH03106074 A JP H03106074A JP 1243748 A JP1243748 A JP 1243748A JP 24374889 A JP24374889 A JP 24374889A JP H03106074 A JPH03106074 A JP H03106074A
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照峰 平山
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(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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ドレイン耐圧を高めた高耐圧Misトランジ
スタに関するものである。
〔発明の概要〕
本発明は、上記の様な高耐圧MIS}ランジスタにおい
て、ドレイン領域を低濃度不純物領域と高濃度不純物領
域とで構成し、ソース領域を中濃度不純物領域と高濃度
不純物領域とで構戒することによって、耐圧と電流駆動
能力との双方を高めたものである。
〔従来の技術〕
MISI−ランジスタが微細化されてチャネル長が短く
なるとホットキャリアが発生するので、これを抑制する
手段の一つとして、LDD構造が採用されている。
このため、高耐圧MISI−ランジスタとLDD−MI
Sトランジスタとが同一の半導体基板に同時に製造され
る場合がある。この場合は、高耐圧MIS}ランジスタ
のゲート電極にも絶縁膜の側壁が形成される。
ところで、高耐圧用、LDD用及び本来のソース・ドレ
イン用の夫々の不純物領域の不純物濃度は、通常は夫々
L O !2cm−21 0 ”cm−”及び101 
5 cm ” tのオーダである。
従って、高耐圧MIS}ランジスタとI,DD−MIS
}ランジスタとを同一の半導体基板に同時に製造する場
合でも、10”c@−2のオーダの不純物のイオン注入
は、ゲート電極に側壁を形成していない状態の半導体基
板の全面に対して行うことができる。
しかし、高耐圧MIS}ランジスタでは高耐圧用の不純
物領域が必要であるので、10”cm−”のオーダの不
純物のイオン注入は、高耐圧MISトランジスタの領域
をマスクした状態で行う。
そして、ゲート電極に側壁を形成した状態で101s 
cm − 2のオーダの不純物のイオン注入を行うと、
第6図に示す様な高耐圧MISトランジスタが製造され
る。
〔発明が解決しようとする課題〕 ところが、上述の様な従来の高耐圧MIS}ランジスタ
では、ゲート電極11のドレイン領域12例の側壁l3
下に高耐圧用の不純’JjlJ 領域であるn”−eN
域14が形成されているが、ソース領域l5側の側壁1
3下にもn−UI域l4が形或されている。
従って、この様な高耐圧MIS}ランジスタでは、ソー
ス抵抗が高く、電流駆動能力が低い。
〔課題を解決するための手段〕
本発明による高耐圧MIS}ランジスタ16では、ドレ
イン領域l2は、ゲート電極11に近接しており不純物
濃度が相対的に低い低濃度不純物領域14と、前記ゲー
ト電極1工から離間しており不純物濃度が相対的に高い
高濃度不純物領域34とから戊っており、ソース領域l
5は、前記ゲート電極11に近接しており不純物濃度が
前記低濃度不純物領域14よりは高く前記高濃度不純物
領域34よりは低い中濃度不純物領域27と、前記ゲー
ト電極1lから離間している高濃度不純物領域34とか
ら成っている。
〔作用〕
本発明による高耐圧MISトランジスタ16では、ドレ
イン領域12が低濃度不純物領域14を有しているので
、空乏層が十分に延びて電界が緩和される。
一方、ソース領域15は中濃度不純物領域27と高濃度
不純物領域34とから戊っているので、ソース領域15
が低濃度不純物領域を有している場合に比べて、ソース
抵抗が低い。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図〜第5図を参照しなが
ら説明する。本実施例は、nチャネル高耐圧MOSトラ
ンジスタl6をnチャネルLDD−MOS}ランジスタ
17及びpチャネルMOSトランジスタl8と同一の半
導体基板2lに同時に製造したものである(第IE図)
この様な本実施例を製造するには、第IA図に示す様に
、まず、半導体基板21にnウエル22、pウェル23
、LOCOS酸化膜24、ゲート酸化膜25及びゲート
電極11を通常の方法で形成する。
そして、高耐圧用のn一領域14(第IE図)を形成す
るために、Phos”イオン26を3×10目(J+ 
− ”程度のドーズ量で半導体基板21の全面へイオン
注入する。
この時、nウエル22をレジストでマスクしておいても
よいが、Phos+イオン26のドーズ量が少ないので
、必ずしもマスクする必要はない。
次に、LDD用等のn一領域27 (第IE図)を形或
するために、第IB図に示す様に、Phos”イオン2
6を3 X 1 0 ”cra−”程度のドーズ量で半
導体基板21ヘイオン注入する。
この時、高耐圧MOS}ランジスタ16のドレイン耐圧
を確保するために、nウェル22と共にこの高耐圧MO
SI−ランジスタ16のドレイン領域12をもレジスト
28でマスクしておく。
なお、本実施例の様なCMOS構造の場合は、nウエル
22に対するレジスト28のマスクが元々必要である。
従って、高耐圧MOS}ランジスタ16のドレイン領域
12をもレジスト28でマスクする様にしても、マスク
工程が増加する訳ではない。
次に、pチャネルMOSトランジスタ18のソース領域
15及びドレイン領域12であるp“領域31(第IE
図)を形或するために、第IC図に示す様に、pウエル
23をレジスト32でマスクした状態で、B゛イオン3
3を5 X I Q ”cm−”程度のドーズ量で半導
体基板21ヘイオン注入する。
次に、第ID図に示す様に、LDD−MOS }ランジ
スタ17のためにゲート電極11に絶縁膜の側壁13を
形或するが、高耐圧MOS }ランジスタl6及びpチ
ャネルMOS}ランジスタ18のゲート電極11にも同
時に側壁13が形戒される。
そして、高耐圧MOSトランジスタ16及びLDD−M
OS トランジスタl7の本来のソース・ドレイン領域
であるn+領域34 (第IE図)を形戒するために、
As”イオン35を5XIQ”cm2程度のドーズ量で
半導体基板21ヘイオン注入する。
この時、高耐圧MOSトランジスタl6のドレイン耐圧
を確保するために、nウェル22と共にこの高耐圧MO
S}ランジスタ16のドレイン領域l2側の側壁13の
近傍をもレジスト36でマスクしておく。
なお、この時も、第IB図の工程におけるレジスト28
の場合と同様に、nウェル22に対するレジスト36の
マスクが元々必要である。従って、高耐圧MOSトラン
ジスタI6のドレイン領域l2側の側壁13の近傍をも
レジスト36でマスクする様にしても、マスク工程が増
加する訳ではない。
次に、第IE図に示す様に、眉間絶縁膜37及びコンタ
クトホール38を形或し、アニールを行う。そして、A
1配線41及びオーバコート(図示せず)を形成して、
本実施例が完或する。
従って、第6図に示したー従来例の高耐圧MISトラン
ジスタではソース領域l5側の側壁13下がn″−領域
l4であるが、第IE図に示す本実施例の高耐圧MOS
トランジスタ16ではソース領域■5側の側璧13下が
n一領域27である。
このため本実施例では、ソース抵抗が低く、電流駆動能
力が高い。
ところで、第IE図に示した様なMOS−LSIの動作
を高速化させる一つの方法は、接合容量等の寄生容量を
低減させることである。
接合容量を低減させるためには、空乏層を拡げればよい
の8で、接合近傍の不純物濃度プロファイルをなだらか
にすればよい。例えば、n” −p接合では、接合部に
n一部を形或すればよい。
このため、第2図に示す様に、p型半導体基板にAsを
拡散させてソース・ドレイン領域を形或する場合、更に
深< Phosをイオン注入してn一部を形或すること
が考えられている。
とこ7)が、この様MPhosを77<・fオン注入す
ると、接合深さが深くなる。そして、半導体基板中の深
い位置では、ゲート電極の電界の影響が弱いので、空乏
層が伸び易い。従って、上述の様にphosを深くイオ
ン注入するだけでは、バンチスルーを生じ易い。
このため、ソース・ドレイン間を短チャネル化できない
ために電流駆動能力が低下し、またMOSトランジスタ
同士を近接させることができないために集積度が低下す
るという問題がある。
そこで、短チャネル化を可能にするためには、第3図に
示す様に、マスク(図示せず)を用いて、n一部を形戒
するためのイオン注入領域42をゲート電極11から離
間させればよい。また、ドレイン領域12側のイオン注
入領域42のみをゲート電極11から離間させてもよい
また、MOSトランジスタ同士を近接させるためには、
第4図に示す様に、イオン注入領域42を隣接トランジ
スタ間のLOCOS酸化膜24の端縁から離間させれば
よい。この場合も、隣接トランジスタのドレイン領域1
2例のイオン注入領域42のみを、LOGOS酸化膜2
4の端縁から離間させてもよい。
更にまた、第IE図に示した様なMOS−LSIの総て
のトランジスタが高速動作を要求される訳ではない。従
って、高速動作を要求されるトランジスタにのみ、上述
の様なn一部を形成してもよい。
ところで、第IE図に示した様なCMOS構造のLSI
では、p″領域31やn+領域34とコンタクトホール
38との位置ずれによる接合リークや接合耐圧不良等の
障害を防止するために、p゛領域31とn″領域34と
に対して別個にコンタクトホール38を開孔し、これら
のコンタクトホール38内にイオン注入を行って不純物
領域を拡張することが行われている。
ところがこの方法では、不純物領域の拡張等を行った後
でAI配線4lを形戒する際に、p″領域31とn″領
域34との何れのコンタクトホール38に対してA1配
線41のパターンを位置合せするかが問題となる。
p+領域31用のコンタクトホール38とn゛領域34
用のコンタクトホール38とが正反対方向へ位置ずれし
た場合でも問題がない様に、コンタクトホール38に対
する八1配線41の包含距離d(第5図〉を十分に確保
すると、集積度が低下してしまう。
逆に、集積度を低下させない様に包含距離dを小さくす
ると、A1配線41のエッチング時にコンタクトホール
38内の半導体基板2lもエッチングされて、接合リー
ク等の不良を発生させる。
そこで本実施例では、A1配′fa41のパターンをn
 z al域34用のコンタクトホール38に位置合せ
し、p+領域31用のコンタクトホール38に対しては
位置合せしない様にしている。但し、その代りに、包含
距離dをn″領域34用のコンタクトホール38に対し
ては小さくし、p″領域31用のコンタクトホール38
に対しては大きくしている。
この様にすれば、nウェル22での集積度が犠牲にされ
るが、pウェル23での集積度が向上ずる。従って、D
RAMやSRAM等のメモリではかなり有利になる。こ
れは、メモリの大半の部分をしめるメモリセルはnチャ
ネルトランジスタで形成され、pチャネルトランジスタ
は周辺回路でしか使用されないのが通常だからである。
但し、pチャネルトランジスタを主体にしたLSIでは
、p+領域31用のコンタクトホール38に対して八l
配線41のパターンを位置合せし、n”eJf域34用
のコンタクトホール38に対しては包含距離dを大きく
するのがよい。
〔発明の効果) 本発明による高耐圧Mis}ランジスタでは、ドレイン
領域で空乏層が十分に伸びて電界が緩和されるので耐圧
が高いにも拘らず、ソース抵抗が低いので電流駆動能力
も高い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の製造工程を順次に示す側断
面図、第2図は一実施例の不純物プロファイルを示すグ
ラフ、第3図及び第4図は一実施例の平面図、第5図は
一実施例における配線パターンの平面図である。 第6図は本発明の一従来例の側断面図である。 なお図面に用いた符号において、 11−・−・・−−−−−−・−−−一−一−ゲート電
極12−・−・−−−−−−−−−一・・ドレイン領域
14−・・・−・一・−・−・・−n一領域15− ・
・−・・・−・一・・・ソース領域16・一・・・・・
・一・−・・−・一高耐圧MOS}ランジスタ27・・
−・・・・・・・・・・・・・−・・n一領域34−・
−−−−−−・一・・−・−・−n″領域である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 第1導電型の半導体基板上にゲート絶縁膜を介して形成
    されているゲート電極と、このゲート電極の両側の前記
    半導体基板の表面部に形成されている第2導電型のソー
    ス領域及びドレイン領域とを有する高耐圧MISトラン
    ジスタにおいて、前記ドレイン領域は、前記ゲート電極
    に近接しており不純物濃度が相対的に低い低濃度不純物
    領域と、前記ゲート電極から離間しており不純物濃度が
    相対的に高い高濃度不純物領域とから成っており、 前記ソース領域は、前記ゲート電極に近接しており不純
    物濃度が前記低濃度不純物領域よりは高く前記高濃度不
    純物領域よりは低い中濃度不純物領域と、前記ゲート電
    極から離間している高濃度不純物領域とから成っている
    高耐圧MISトランジスタ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0683531A3 (en) * 1994-05-16 1996-02-28 Samsung Electronics Co Ltd MOSFET with LDD structure and manufacturing method.
US5856693A (en) * 1994-08-18 1999-01-05 Nec Corporation Semiconductor integrated circuit device containing MOS protection circuit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0230185A (ja) * 1988-07-20 1990-01-31 Hitachi Ltd 半導体装置とその製造方法

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