JPH03250667A - Mos field-effect transistor and its manufacture - Google Patents

Mos field-effect transistor and its manufacture

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JPH03250667A
JPH03250667A JP2256655A JP25665590A JPH03250667A JP H03250667 A JPH03250667 A JP H03250667A JP 2256655 A JP2256655 A JP 2256655A JP 25665590 A JP25665590 A JP 25665590A JP H03250667 A JPH03250667 A JP H03250667A
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Abstract

PURPOSE:To prevent occurrence of punch-through as well as to realize a well without a residual stress by providing a first well and a second well of second conductivity type formed to enclose one source/drain region and the other source/drain region of first conductivity type, which are formed separately on both sides of a gate on the main surface of a semiconductor substrate. CONSTITUTION:A first well 17 and a second well 18 being an N-type impurity region are formed on the main surface of a semiconductor substrate 1 on both sides of a gate 2. The wells 17, 18 have parts 17a, 18a vertically overlapping the gate 2. A source region 3 being a P-type impurity diffusion layer is formed inside the well 17, while a drain region 4 being a P-type impurity diffusion region is formed inside the well 18. Thus a depletion layer in the vicinity of the drain 4 does not spread to the source region 3 so that punch-through can be effectively prevented. Since the wells 17, 18 are small wells which enclose only the source/drain regions 3, 4, thermal treatment at a high temperature is not necessary resulting in no distortion due to thermal stress.

Description

【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分野] この発明は一般にMOS電界効果トランジスタに関する
ものであり、より特定的には、半導体基板に歪を発生さ
せないように改良されたMOS電界効果トランジスタに
関する。この発明は、さらにそのようなMOS電界効果
トランジスタを製造する方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] This invention generally relates to a MOS field effect transistor, and more specifically relates to a MOS field effect transistor that is improved so as not to cause distortion in a semiconductor substrate. . The invention further relates to a method of manufacturing such a MOS field effect transistor.

[従来の技術] MOS電界効果トランジスタ(以下、MOSFETと略
する。)は多数キャリアの流れを、ゲートに加える電圧
によって、ちょうど水道の蛇口を開閉することにより水
の量を調節するように、制御するデバイスである。
[Prior Art] A MOS field effect transistor (hereinafter abbreviated as MOSFET) controls the flow of majority carriers by applying a voltage to its gate, just as the amount of water is adjusted by opening and closing a tap. It is a device that

第11図は、従来のMOSFETの基本構造を示す断面
図である。第11図を参照して、半導体基板1の上にゲ
ート2が設けられている。半導体基板1の主表面であっ
て、かつゲート2の両側に、ソース3とドレイン4が形
成されている。ゲート2に電圧を加えると、ゲート2の
直下のチャネル領域5か反転し、ソース3とドレイン4
とか導通する。ところで、上述のような構造を有するM
OSFETでは、チャネル長が短いとき、図のようにド
レイン4付近の空乏層6かソース領域3にまで拡がり、
ゲート2の電圧によって電流が制御できなくなる現象が
発生する。この現象は、MOSFETのバンチスルーと
呼ばれている。なお、第11図において、参照符号7で
示す部分は、空乏層の端部である。
FIG. 11 is a sectional view showing the basic structure of a conventional MOSFET. Referring to FIG. 11, a gate 2 is provided on a semiconductor substrate 1. As shown in FIG. A source 3 and a drain 4 are formed on the main surface of semiconductor substrate 1 and on both sides of gate 2 . When a voltage is applied to the gate 2, the channel region 5 directly under the gate 2 is inverted, and the source 3 and drain 4 are
Or conductive. By the way, M having the above structure
In an OSFET, when the channel length is short, it spreads to the depletion layer 6 near the drain 4 or the source region 3, as shown in the figure.
A phenomenon occurs in which the current cannot be controlled due to the voltage of the gate 2. This phenomenon is called MOSFET bunch-through. Note that in FIG. 11, the portion indicated by reference numeral 7 is the end of the depletion layer.

このパンチスルーを防止するために、MOSFETをウ
ェル内に形成する半導体装置が提案されている。第12
A図は、半導体基板内に形成されたウェル内に、埋込チ
ャネル型のMOSFETを形成した従来の半導体装置の
断面図である。第13図は、第12A図に示す半導体装
置の平面図である。これらの図を参照して、P−型の半
導体基板1の主表面に、ウェルと呼ばれるN型の不純物
拡散層8が形成されている。P型およびN型という定義
については、後述する。不純物拡散層8の表面部分に、
しきい値電圧を制御するための不純物層9が設けられて
いる。半導体基板1の上には、N型の不純物イオンが注
入されたゲート2か設けられている。不純物拡散層8内
であって、かつゲート2の両側には、P型不純物が拡散
されて形成されたソース3とドレイン4が設けられてい
る。
In order to prevent this punch-through, a semiconductor device in which a MOSFET is formed in a well has been proposed. 12th
FIG. A is a cross-sectional view of a conventional semiconductor device in which a buried channel MOSFET is formed in a well formed in a semiconductor substrate. FIG. 13 is a plan view of the semiconductor device shown in FIG. 12A. Referring to these figures, an N-type impurity diffusion layer 8 called a well is formed on the main surface of a P- type semiconductor substrate 1. The definitions of P type and N type will be described later. On the surface of the impurity diffusion layer 8,
An impurity layer 9 is provided for controlling the threshold voltage. A gate 2 into which N-type impurity ions are implanted is provided on the semiconductor substrate 1 . In the impurity diffusion layer 8 and on both sides of the gate 2, a source 3 and a drain 4, which are formed by diffusing P-type impurities, are provided.

半導体基板1の主表面に設けられたフィールド酸化膜1
0は、素子領域11をほかの素子領域から分離するため
のものである。このように構成される従来のMOSFE
Tにおいては、ソース3とドレイン4が、逆の導電型を
有するウェル(N型の不純物拡散層8)内に形成されて
いるので、チャネル長が短くなっても、ドレイン4付近
の空乏層がソース領域にまで広がるということはなくな
り、パンチスルーは効果的に防止される。
Field oxide film 1 provided on the main surface of semiconductor substrate 1
0 is for separating the element region 11 from other element regions. Conventional MOSFE configured like this
In T, the source 3 and drain 4 are formed in a well (N-type impurity diffusion layer 8) having opposite conductivity types, so even if the channel length is shortened, the depletion layer near the drain 4 remains It no longer spreads to the source region, and punch-through is effectively prevented.

なお、第12A図は埋込チャネル型MOS F ETを
示しており、これについて簡単に説明しておく。
Note that FIG. 12A shows a buried channel type MOSFET, which will be briefly explained.

第12B図は、半導体基板の主表面に存在するイオン数
の分布を、チャネルの長さ方向の距離に対してプロット
したものである。縦軸は、次に定義されるイオン数を表
わしており、横軸はチャネルの長さ方向の距離を表わし
ている。
FIG. 12B shows the distribution of the number of ions present on the main surface of the semiconductor substrate plotted against the distance in the length direction of the channel. The vertical axis represents the number of ions defined next, and the horizontal axis represents the distance in the length direction of the channel.

N=nN−np P=n、−nN 上式において、nNはN型原子の数、nPはP型厚子の
数を表わしている。ある領域で、nN −nP>0であ
れば、N>0となり、その領域は、冶金学的見地におい
て、N型不純物領域である。
N=nN-np P=n, -nN In the above formula, nN represents the number of N-type atoms, and nP represents the number of P-type atoms. If nN - nP>0 in a certain region, then N>0, and that region is an N-type impurity region from a metallurgical point of view.

またある領域でnP −nN >Qであれば、p>。Also, if nP-nN>Q in a certain region, then p>.

となり、その領域は、冶金学的見地においてP型不純物
領域である。
This region is a P-type impurity region from a metallurgical standpoint.

第12A図および12B図を参照して、冶金学的には、
ゲート2の直下部分、すなわちチャネル領域はP−型と
なっている。したかつて、ゲート2に電圧をかけなくて
も、既に、ソース3とドレイン4は、−見して、導通し
ているかのように見える。しかしながら、ゲート2には
N型不純物が注入されており、この電界の影響を受けて
、第12C図を参照して、チャネル領域のポテンシャル
はN型になる。すなわち、N型のゲート2を半導体基板
1の上に載せることによって、ソース領域3とドレイン
領域4は電気的に分離されている。
With reference to FIGS. 12A and 12B, metallurgically,
The portion directly below the gate 2, ie, the channel region, is of P- type. Even if no voltage is applied to the gate 2, the source 3 and drain 4 already appear to be conducting. However, an N-type impurity is implanted into the gate 2, and under the influence of this electric field, the potential of the channel region becomes N-type, as shown in FIG. 12C. That is, by placing the N-type gate 2 on the semiconductor substrate 1, the source region 3 and the drain region 4 are electrically isolated.

ゲート2に正の電圧をかけることによって、チャネル領
域のポテンシャルはP型となり、ソース領域3とドレイ
ン領域4は導通ずる。
By applying a positive voltage to the gate 2, the potential of the channel region becomes P type, and the source region 3 and drain region 4 become conductive.

次に、第12A図に示す従来のMOS F E Tの製
造方法を、第14A図〜第14E図を参照しながら、説
明する。
Next, a method for manufacturing the conventional MOS FET shown in FIG. 12A will be explained with reference to FIGS. 14A to 14E.

第14A図を参照して、P型の半導体基板1(ボロン、
lXl0” cm−3)の表面全面に、N型の不純物イ
オン12(燐)を注入し、その後1000℃以上で10
時間熱拡散させることによって、半導体基板1の主表面
にウェルと呼ばれるN型の不純物拡散層8(燐、lXl
0” cm3)を形成する。
Referring to FIG. 14A, a P-type semiconductor substrate 1 (boron,
N-type impurity ions 12 (phosphorus) were implanted over the entire surface of the 1X10" cm-3), and then heated at 1000°C or higher for 10
By time thermal diffusion, an N-type impurity diffusion layer 8 (phosphorus, lXl) called a well is formed on the main surface of the semiconductor substrate 1.
0” cm3).

次に、第14B図を参照して、不純物拡散層8の表面全
面に、P型の不純物イオン13(ボロン)を注入し、そ
れによって、不純物拡散層8の表面に、しきい値電圧を
制御するための不純物層9(ホロン、lXl0’ 7c
m−3)を形成する。
Next, referring to FIG. 14B, P-type impurity ions 13 (boron) are implanted into the entire surface of the impurity diffusion layer 8, thereby controlling the threshold voltage on the surface of the impurity diffusion layer 8. Impurity layer 9 (holon, lXl0' 7c
m-3) is formed.

次に、第14C図を参照して、半導体基板1に熱酸化処
理を施すことによって、半導体基板1の表面にゲート酸
化膜14を形成する。その後、ゲート酸化膜14の上に
N型の不純物イオンを含む電極材料を堆積しく図示せず
)、これを所定の形状にパターニングすることによって
、N型のゲート2を形成する。
Next, referring to FIG. 14C, gate oxide film 14 is formed on the surface of semiconductor substrate 1 by subjecting semiconductor substrate 1 to thermal oxidation treatment. Thereafter, an electrode material containing N-type impurity ions is deposited on the gate oxide film 14 (not shown) and patterned into a predetermined shape, thereby forming the N-type gate 2.

次に、第14D図を参照して、ゲート2を含む半導体基
板1の表面全面に酸化膜を堆積しく図示せず)、これを
異方性エツチングすることによって、ゲート2の側壁に
サイドウオールスペーサ15を形成する。
Next, referring to FIG. 14D, an oxide film is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate 1 including the gate 2 (not shown) and anisotropically etched to form a sidewall spacer on the side wall of the gate 2. form 15.

次に、第14E図を参照して、ゲート2およびサイドウ
オールスペーサ15をマスクにして、半導体基板1の表
面にP型の不純物イオン16(ボロン)を注入すること
によって、不純物拡散層8の表面にソース領域3(ボロ
ン、lXl0”cm−3)とドレイン領域4 (ボロン
lX1020cm、−”)を形成する。
Next, referring to FIG. 14E, using the gate 2 and sidewall spacer 15 as a mask, P-type impurity ions 16 (boron) are implanted into the surface of the semiconductor substrate 1, thereby forming the surface of the impurity diffusion layer 8. A source region 3 (boron, lXl0" cm-3) and a drain region 4 (boron, lx1020 cm, -") are formed.

次に、図示しないが、ゲート2を含む半導体基板1の表
面全面に層間絶縁膜を形成し、次に、この層間絶縁膜に
コンタクトホールを設け、その後アルミニウム配線を形
成すると、MOSFETが得られる。
Next, although not shown, an interlayer insulating film is formed over the entire surface of the semiconductor substrate 1 including the gate 2, a contact hole is formed in this interlayer insulating film, and then an aluminum wiring is formed to obtain a MOSFET.

[発明が解決しようとする課題] 従来のMOSFETは以上のように構成されていたので
、第12A図および第14A図を参照して、ウェルとな
るN型の不純物拡散層8を形成するために、1000℃
以上の高温熱処理を行なわなければならなかった。この
高温熱処理は、半導体基板1に熱応力に起因するストレ
スを発生させ、この熱応力は常温に戻っても、半導体基
板1内に残留応力となって残る。この残留応力により、
半導体基板1は歪んでしまう。半導体基板1が残留応力
によって歪むという傾向は、半導体基板1の口径が大き
くなるに従って、著しくなる。半導体基板か歪むと、半
導体基板の中央部と周辺部との間で、プロセスの不均一
性および不安定性が発生する。その結果、デバイス特性
に、半導体基板の中央部と周辺部との間で差か生じ、ひ
いては、デバイスの歩留低下を引き起こすという問題点
があった。
[Problems to be Solved by the Invention] Since the conventional MOSFET was configured as described above, referring to FIGS. 12A and 14A, in order to form the N-type impurity diffusion layer 8 that will become the well, ,1000℃
It was necessary to perform the above-mentioned high-temperature heat treatment. This high-temperature heat treatment generates stress due to thermal stress in the semiconductor substrate 1, and this thermal stress remains as residual stress in the semiconductor substrate 1 even after the temperature returns to room temperature. Due to this residual stress,
The semiconductor substrate 1 becomes distorted. The tendency for the semiconductor substrate 1 to be distorted due to residual stress becomes more pronounced as the diameter of the semiconductor substrate 1 becomes larger. Deformation of the semiconductor substrate causes process non-uniformity and instability between the center and the periphery of the semiconductor substrate. As a result, there is a problem in that a difference occurs in device characteristics between the central portion and the peripheral portion of the semiconductor substrate, which in turn causes a decrease in device yield.

それゆえに、この発明の目的は、パンチスルーを発生さ
せないように改良するとともに、残留応力のない、ウェ
ルを有するMOS電界効果トランジスタを提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a MOS field effect transistor having a well that is improved to prevent punch-through and has no residual stress.

この発明の他の目的は、高速性が上がるように改良され
たMOS電界効果トランジスタを提供することにある。
Another object of the invention is to provide an improved MOS field effect transistor with increased speed.

この発明のさらに他の目的は、高温熱処理工程が不要と
なるように改良された、ウェルを有する、MOS電界効
果トランジスタの製造方法を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a MOS field effect transistor having a well, which is improved so that a high-temperature heat treatment step is not required.

この発明のさらに他の目的は、遅延時間が小さくなるよ
うに改良された、MOS電界効果トランジスタの製造方
法を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a MOS field effect transistor that is improved so that the delay time is reduced.

[課題を解決するための手段] この発明の第1の局面に従うMOS電界効果トランジス
タは、一方のソース/ドレイン領域から他方のソース/
ドレイン領域へ向かう多数キャリアの流れを、ゲートに
加える電圧によって制御するデバイスである。当該電界
効果トランジスタは、主表面を有する半導体基板と、上
記多数キャリアの流れを制御するトランジスタと、を備
えている。
[Means for Solving the Problems] A MOS field effect transistor according to a first aspect of the invention has a structure in which one source/drain region is connected to another source/drain region.
This device controls the flow of majority carriers toward the drain region by applying a voltage to the gate. The field effect transistor includes a semiconductor substrate having a main surface and a transistor that controls the flow of majority carriers.

上記トランジスタは、上記半導体基板Q上に設けられた
ゲートと、第1導電型の一方のソース/ドレイン領域と
他方のソース/ドレイン領域と、を含む。さらに、当該
電界効果トランジスタは、上記半導体基板の主表面に形
成され、かつ上記ゲートの両側に互いに離されて形成さ
れた、第2導電型の第1のウェルと第2のウェルとを備
えている。
The transistor includes a gate provided on the semiconductor substrate Q, one source/drain region and the other source/drain region of a first conductivity type. Further, the field effect transistor includes a first well and a second well of a second conductivity type, which are formed on the main surface of the semiconductor substrate and are spaced apart from each other on both sides of the gate. There is.

上記第1のウェルは、上記一方のソース/ドレイン領域
を囲むように形成されている。上記第2のウェルは、上
記他方のソース/ドレイン領域を囲むように形成されて
いる。
The first well is formed to surround one of the source/drain regions. The second well is formed to surround the other source/drain region.

この発明の第2の局面に従うMOS電界効果トランジス
タは、主表面を有する半導体基板を備えている。半導体
基板の上には、N型のゲートか形成されている。上記半
導体基板の主表面であって、上記ゲートの両側には、1
対のP型のソース/ドレイン領域が設けられている。上
記半導体基板の主表面であって、上記ゲートの直下には
、チャネル領域か形成されている。上記チャネル領域は
中央部分と、該中央部分を両側から挾むように形成され
た1対の端部分に区分されている。中央部分の導電型は
、上記端部分の導電型よりも、よりP型に傾いている。
A MOS field effect transistor according to a second aspect of the invention includes a semiconductor substrate having a main surface. An N-type gate is formed on the semiconductor substrate. On the main surface of the semiconductor substrate, on both sides of the gate, 1
A pair of P-type source/drain regions is provided. A channel region is formed on the main surface of the semiconductor substrate directly below the gate. The channel region is divided into a central portion and a pair of end portions formed to sandwich the central portion from both sides. The conductivity type of the central portion is more inclined to P type than the conductivity type of the end portions.

この発明の第3の局面に従うMOS電界効果トランジス
タの製造方法は、ゲートと、一方のソース/ドレイン領
域と、他方のソース/ドレイン領域とを有するMOS電
界効果トランジスタの製造方法に係るものである。まず
、主表面を有する半導体基板が準備される。その後、半
導体基板の主表面上に上記ゲートが形成される。その後
、上記ゲートをマスクにして、上記半導体基板の主表面
に回転イオン注入法によって、第2導電型の不純物イオ
ンを注入し、それによって上記半導体基板の主表面であ
って、かつ上記ゲートの両側に第2導電型の第1のウェ
ルと第2のウェルとを形成する。上記第1のウェルは上
記一方のソース/ドレイン領域のみを囲む程度の小さな
ウェルである。
A method of manufacturing a MOS field effect transistor according to a third aspect of the invention relates to a method of manufacturing a MOS field effect transistor having a gate, one source/drain region, and the other source/drain region. First, a semiconductor substrate having a main surface is prepared. Thereafter, the gate is formed on the main surface of the semiconductor substrate. Thereafter, using the gate as a mask, impurity ions of a second conductivity type are implanted into the main surface of the semiconductor substrate by a rotational ion implantation method, so that impurity ions are implanted into the main surface of the semiconductor substrate and on both sides of the gate. A first well and a second well of a second conductivity type are formed. The first well is a small well that surrounds only one of the source/drain regions.

また、上記第2のウェルは上記他方のソース/ドレイン
領域のみを囲む程度の小さなウェルである。
Further, the second well is a small well that surrounds only the other source/drain region.

その後、上記ゲートをマスクにして、上記半導体基板の
主表面に第1導電型の不純物イオンを注入し、それによ
って上記第1のウェル内に上記一方のソース/ドレイン
領域を形成し、かつ上記第2のウェル内に上記他方のソ
ース/ドレイン領域を形成する。
Thereafter, using the gate as a mask, impurity ions of a first conductivity type are implanted into the main surface of the semiconductor substrate, thereby forming the one source/drain region in the first well, and The other source/drain region is formed in the second well.

この発明の第3の局面に従うMO3電界効果トランジス
タの製造方法の好ましい実施態様によれば、上記回転イ
オン注入法は、上記不純物イオンのビームを発生させる
工程と、上記半導体基板を上記ビームに対して直交しな
いように配置する工程と、上記半導体基板を回転させる
工程と、を含む。
According to a preferred embodiment of the method for manufacturing an MO3 field effect transistor according to the third aspect of the present invention, the rotational ion implantation method includes the steps of generating a beam of impurity ions, and directing the semiconductor substrate to the beam. The method includes the steps of arranging the semiconductor substrate so as not to be perpendicular to each other, and rotating the semiconductor substrate.

この発明の第4の局面に従うMO3電界効果トランジス
タの製造方法は、ゲートと、一方のソース/ドレイン領
域と、他方のソース/ドレイン領域と、を有するMO8
O8電界効果トランジスタ造方法に係るものである。ま
ず、主表面を有する第J導電型の半導体基板が準備され
る。その後、上記半導体基板の主表面に、上記主表面か
ら離れた位置で最大濃度となる不純物濃度分布を与える
エネルギで第2導電型の不純物イオンを注入し、それに
よって上記半導体基板内に第2導電型の不純物層を形成
する。次に、上記半導体基板の主表面上に上記ゲートを
形成する。その後、上記ゲートをマスクにして、上記半
導体基板の主表面に回転イオン注入法によって第2導電
型の不純物イオンを注入し、それによって上記半導体基
板の主表面から上記第2導電型の不純物層内に拡がる、
第1のウェルと第2のウェルとを形成する。上記第1の
ウェルは上記一方のソース/ドレイン領域を囲む程度の
小さなウェルである。上記第2のウェルは上記他方のソ
ース/ドレイン領域を囲む程度の小さなウェルである。
A method for manufacturing an MO3 field effect transistor according to a fourth aspect of the invention includes an MO8 field effect transistor having a gate, one source/drain region, and the other source/drain region.
The present invention relates to a method for manufacturing an O8 field effect transistor. First, a J-th conductivity type semiconductor substrate having a main surface is prepared. Thereafter, impurity ions of a second conductivity type are implanted into the main surface of the semiconductor substrate with an energy that provides an impurity concentration distribution having a maximum concentration at a position away from the main surface, thereby creating a second conductivity type in the semiconductor substrate. Form an impurity layer of the mold. Next, the gate is formed on the main surface of the semiconductor substrate. Thereafter, using the gate as a mask, impurity ions of a second conductivity type are implanted into the main surface of the semiconductor substrate by a rotational ion implantation method, whereby the impurity ions of the second conductivity type are implanted from the main surface of the semiconductor substrate into the impurity layer of the second conductivity type. spread to,
A first well and a second well are formed. The first well is a small well that surrounds one of the source/drain regions. The second well is a small well that surrounds the other source/drain region.

その後、上記ゲートをマスクにして、上記半導体基板の
主表面に第1導電型の不純物イオンを注入し、それによ
って上記第1のウェル内に上記一方のソース/ドレイン
領域を形成し、かつ上記第2のウェル内に上記他方のソ
ース/ドレイン領域を形成する。
Thereafter, using the gate as a mask, impurity ions of a first conductivity type are implanted into the main surface of the semiconductor substrate, thereby forming the one source/drain region in the first well, and The other source/drain region is formed in the second well.

この発明の第4の局面に従う方法の好ましい実施態様に
よれば、半導体基板内に上記第2導電型の不純物層を形
成するに先立ち、上記半導体基板の主表面に第1導電型
の不純物イオンが注入される。
According to a preferred embodiment of the method according to the fourth aspect of the present invention, prior to forming the second conductivity type impurity layer in the semiconductor substrate, first conductivity type impurity ions are added to the main surface of the semiconductor substrate. Injected.

[作用コ この発明の第1の局面に従うMO8電界効果トランジス
タによれば、パンチスルーを防止するために形成される
ウェルがソース/ドレイン領域のみを囲む程度の小さい
ウェルであるので、従来、大きいウェルを形成するため
に必要であった高温熱処理は不要となる。それゆえに、
得られたM0S電界効果トランジスタには、熱応力に起
因する歪が残っていない。その結果、当該〜10S電界
効果トランジスタは信頼性の高いデバイスとなる。
[Function] According to the MO8 field effect transistor according to the first aspect of the present invention, the well formed to prevent punch-through is a small well that surrounds only the source/drain region. The high-temperature heat treatment that was necessary to form the . Hence,
The obtained M0S field effect transistor has no residual strain caused by thermal stress. As a result, the ~10S field effect transistor becomes a highly reliable device.

この発明の第2の局面に従うMO8電界効果トランジス
タは、チャネル領域の中央部分の導電型が、端部分の導
電型よりも、よりP型に傾いているので、チャネル領域
の中央部分で高速性が部分的に上かり、ひいては、トラ
ンジスタ全体としての高速性が上がる。
In the MO8 field effect transistor according to the second aspect of the present invention, the conductivity type of the central portion of the channel region is more inclined to P type than the conductivity type of the end portions, so that high speed is achieved in the central portion of the channel region. This increases the speed of the transistor as a whole.

この発明の第3の局面に従うMOS電界効果トランジス
タ製造方法によれば、パンチスルーを防止するために形
成されるウェルかソース/ドレイン領域のみを囲む程度
の小さなウェルであるので、従来、大きいウェルを形成
するために必要であった高温熱処理工程が不要となる。
According to the method for manufacturing a MOS field effect transistor according to the third aspect of the present invention, the well is formed to prevent punch-through or is small enough to surround only the source/drain region. The high-temperature heat treatment process that was required for the formation is no longer necessary.

それゆえに、半導体基板に歪が発生するのを抑制するこ
とができる。ひいては、半導体基板の中央部と周辺部と
の間で、デバイス特性に差を生じさせない。その結果、
デバイスの歩留が向上する。
Therefore, it is possible to suppress the occurrence of distortion in the semiconductor substrate. Consequently, no difference is caused in device characteristics between the central portion and the peripheral portion of the semiconductor substrate. the result,
Device yield is improved.

この発明の第4の局面に従うMO3電界効果トランンス
タの製造方法によれば、第1導電型の半導体基板の主表
面に、該主表面から離れた位置で最大濃度となる不純物
濃度分布を与えるエネルギで第2導電型の不純物イオン
を注入し、それによって上記半導体基板内に第2導電型
の不純物層を形成する。したかって、半導体基板の主表
面には、しきい値設定用の不純物となる第1導電型の不
純物が残っている。このため、しきい値設定用の不純物
イオンを注入する工程が不要となり、工程が簡略化され
る。
According to the method for manufacturing an MO3 field effect transistor according to the fourth aspect of the present invention, energy is applied to the main surface of a semiconductor substrate of the first conductivity type to provide an impurity concentration distribution having a maximum concentration at a position away from the main surface. Impurity ions of a second conductivity type are implanted, thereby forming an impurity layer of a second conductivity type in the semiconductor substrate. Therefore, impurities of the first conductivity type, which serve as threshold setting impurities, remain on the main surface of the semiconductor substrate. Therefore, the process of implanting impurity ions for setting the threshold value is not necessary, and the process is simplified.

[実施例コ 以下、この発明の実施例を図について説明する。[Example code] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1A図は、この発明の一実施例に係る埋め込みチャネ
ル型のMO8電界効果トランジスタの断面図であり、第
2図はその平面図である。第1B図は、半導体基板の主
表面に存在するイオン数の分布を、チャネルの長さ方向
の距離に対してプロットした図である。第1C図は、半
導体基板の主表面のポテンシャルの分布を、チャネルの
長さ方向の距離に対してプロットした図である。イオン
数(N、P)の定義については、上述したとおりである
。これらの図を参照して、P−型の半導体基板1の上に
は、ゲート酸化膜14を介して、ゲート2が設けられて
いる。ゲート2には、N型の不純物イオンが導入されて
いる。半導体基板1の主表面であって、かつゲート2の
両側には、N型の不純物領域である第1のウェル17と
第2のウェル18が形成されている。第1のウェル17
はゲート2と上下に重なる部分17aを有しており、第
2のウェル18はゲート2と上下に重なる部分18aを
有している。
FIG. 1A is a sectional view of a buried channel type MO8 field effect transistor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view thereof. FIG. 1B is a diagram in which the distribution of the number of ions present on the main surface of the semiconductor substrate is plotted against the distance in the length direction of the channel. FIG. 1C is a diagram in which the potential distribution on the main surface of the semiconductor substrate is plotted against the distance in the length direction of the channel. The definition of the number of ions (N, P) is as described above. Referring to these figures, a gate 2 is provided on a P- type semiconductor substrate 1 with a gate oxide film 14 interposed therebetween. N-type impurity ions are introduced into the gate 2 . On the main surface of semiconductor substrate 1 and on both sides of gate 2, first well 17 and second well 18, which are N-type impurity regions, are formed. First well 17
has a portion 17a that vertically overlaps with the gate 2, and the second well 18 has a portion 18a that vertically overlaps with the gate 2.

半導体基板1の主表面であって、かつ第1のウェル17
内には、P型の不純物拡散層であるソース領域3が形成
されている。半導体基板1の主表面であって、かつ第2
のウェル18内には、P型の不純物拡散層であるドレイ
ン領域4が形成されている。半導体基板1内であって、
かつ第1のウェル17および第2のウェル18の下には
、N型の不純物拡散層19が形成されている。ゲート2
の直下部分であって、すなわち第1のウェル17と第2
のウェル18との間に位置する領域20には、P−型の
不純物イオンが導入されている。なお、半導体基板1の
主表面に設けられたフィールド酸化膜10は、素子領域
11を他の素子領域から分離するためのものである。
The main surface of the semiconductor substrate 1 and the first well 17
A source region 3, which is a P-type impurity diffusion layer, is formed therein. The main surface of the semiconductor substrate 1 and the second
In the well 18, a drain region 4, which is a P-type impurity diffusion layer, is formed. Within the semiconductor substrate 1,
Further, an N-type impurity diffusion layer 19 is formed under the first well 17 and the second well 18. gate 2
, that is, the first well 17 and the second well 17.
P- type impurity ions are introduced into the region 20 located between the well 18 and the well 18 . Note that field oxide film 10 provided on the main surface of semiconductor substrate 1 is for separating element region 11 from other element regions.

次に、動作について説明する。Next, the operation will be explained.

第1A図および第1B図を参照して、冶金学的には、重
なり部分17a、18aはN−型不純物領域であり、第
1のウェル17と第2のウェル18との間に位置する領
域20はP−型不純物領域である。しかしながら、ゲー
ト2にはN型不純物イオンが注入されており、このゲー
トの電界の影響を受けて、第1C図を参照して、重なり
部分17a、18aはN型のポテンシャルとなり、領域
20はN型にわずかに偏った領域となっている。
Referring to FIGS. 1A and 1B, metallurgically, overlapping portions 17a and 18a are N-type impurity regions, and are regions located between first well 17 and second well 18. 20 is a P-type impurity region. However, N-type impurity ions are implanted into gate 2, and under the influence of the electric field of this gate, as shown in FIG. It is an area that is slightly biased towards the type.

すなわち、第1A図および第1C図を参照して、N型の
ゲート2を半導体基板1の上に載せることによって、ソ
ース領域3とドレイン領域4は電気的に分離される。ゲ
ート2に電圧を加えると、チャネル領域(17a、  
20. 18 a)のポテンシャルはP型に反転し、そ
してソース3とドレイン4か導通ずる。
That is, referring to FIGS. 1A and 1C, by placing N-type gate 2 on semiconductor substrate 1, source region 3 and drain region 4 are electrically isolated. When voltage is applied to gate 2, the channel region (17a,
20. The potential of 18a) is reversed to P type, and the source 3 and drain 4 are electrically connected.

上述のように構成されるMOSFETにおいて、ソース
3およびドレイン4がそれぞれ第1のウェル17および
第2のウェル18内に形成されているのて、ドレイン4
付近の空乏層がソース領域3にまで広がるということは
なくなり、パンチスルーは効果的に防止される。そして
、パンチスルーを防止するために形成される第1のウェ
ル17および第2のウェル18か、ソース/ドレイン領
域3.4のみを囲む程度の小さいウェルであるので、従
来、大きいウェルを形成するために必要であった高温熱
処理は不要となる。それゆえに、得られたMOSFET
には熱応力に起因する歪が残っていない。その結果、当
該MOSFETは信頼性の高いデバイスとなる。また、
チャネル領域の中央部分(20)に、P型の不純物イオ
ンが導入されているので、チャネル領域の中央部分(2
0)で部分的に高速性が上がり、ひいては全体のしきい
値電圧vTMを低くでき、トランジスタの遅延時間を早
くできる。また、半導体基板1中にN型の不純物拡散層
19が存在するため、ソース領域3とドレイン領域4が
導通しても、ゲートの直下部分の領域20からP型の半
導体基板1の底部へ向かって電流が逃げることはない。
In the MOSFET configured as described above, the source 3 and the drain 4 are formed in the first well 17 and the second well 18, respectively.
The nearby depletion layer does not extend to the source region 3, and punch-through is effectively prevented. The first well 17 and the second well 18 are formed to prevent punch-through, or the wells are small enough to surround only the source/drain region 3.4, so conventionally, a large well is formed. The high-temperature heat treatment required for this purpose is no longer necessary. Therefore, the obtained MOSFET
There is no residual strain caused by thermal stress. As a result, the MOSFET becomes a highly reliable device. Also,
Since P-type impurity ions are introduced into the central part (20) of the channel region, the central part (20) of the channel region
0), the high speed is partially improved, the overall threshold voltage vTM can be lowered, and the delay time of the transistor can be shortened. Furthermore, since the N-type impurity diffusion layer 19 exists in the semiconductor substrate 1, even if the source region 3 and the drain region 4 are electrically connected, there is a flow from the region 20 directly under the gate to the bottom of the P-type semiconductor substrate 1. The current will not escape.

次に、第1A図に示すMOSFETの製造方法を、第3
A図〜第3D図を参照しながら説明する。
Next, the method for manufacturing the MOSFET shown in FIG.
This will be explained with reference to Figures A to 3D.

第3A図を参照して、P〜型の半導体基板1(ホロン、
lXl0” cm−3)の表面に、N型の不純物イオン
12(燐)を400〜500KeVのエネルギで注入す
る。その後、900℃以下の温度で30〜60分間、熱
処理を行なう。すると、第3A図および第4A図を参照
して、半導体基板1の主表面から離れた位置で最大濃度
となる不純物濃度分布を有するN型の不純物層19(燐
、lXl0” cm、−3)が半導体基板1内に形成さ
れる。この場合、半導体基板1の主表面に、半導体基板
1と同し不純物濃度(ボロン、1x1.0” cm−3
)を有するP型の不純物層21が残される。
Referring to FIG. 3A, a P~ type semiconductor substrate 1 (holon,
N-type impurity ions 12 (phosphorus) are implanted into the surface of the 3A-13A with an energy of 400 to 500 KeV. Then, heat treatment is performed at a temperature of 900° C. or less for 30 to 60 minutes. 4A, an N-type impurity layer 19 (phosphorus, lXl0" cm, -3) having an impurity concentration distribution with a maximum concentration at a position away from the main surface of semiconductor substrate 1 is formed on semiconductor substrate 1. formed within. In this case, the main surface of the semiconductor substrate 1 has the same impurity concentration as the semiconductor substrate 1 (boron, 1x1.0" cm-3
) is left behind.

次に、第3B図を参照して、半導体基板1の上にゲート
酸化膜14を形成する。その後、ホスフィンとシランガ
スを用いるCVD法により、ゲート酸化膜14の上にN
型ポリシリコン層を堆積する。引き続き、このN型ポリ
シリコン層を所定の形状にパターニングすることによっ
て、ゲート2を形成する。次に、ゲート2をマスクにし
て、斜め回転イオン注入法により、半導体基板1の主表
面にN型不純物イオン22(燐)を注入する。注入エネ
ルギは、120〜18QKeVである。これによって、
半導体基板1の主表面からN型不純物層19内に拡がる
N型(燐、1×1017cm−3)の小さい第1のウェ
ル17と第2のウェル18が形成される。
Next, referring to FIG. 3B, a gate oxide film 14 is formed on the semiconductor substrate 1. Thereafter, N is deposited on the gate oxide film 14 by a CVD method using phosphine and silane gas.
Deposit a mold polysilicon layer. Subsequently, gate 2 is formed by patterning this N-type polysilicon layer into a predetermined shape. Next, using the gate 2 as a mask, N-type impurity ions 22 (phosphorus) are implanted into the main surface of the semiconductor substrate 1 by an oblique rotational ion implantation method. The implant energy is 120-18QKeV. by this,
A small first well 17 and a second well 18 of N type (phosphorus, 1×10 17 cm −3 ) are formed extending from the main surface of semiconductor substrate 1 into N type impurity layer 19 .

斜め回転イオン注入は、第5図に示す方法によって行な
われる。すなわち、半導体基板1を不純物イオンのビー
ム23に対して直交しないように配置する。それから半
導体基板1を回転させながら、不純物イオンのビーム2
3を半導体基板1の表面に向けて照射する。傾斜角度θ
は、15〜60度の範囲が好ましい。
The oblique rotational ion implantation is performed by the method shown in FIG. That is, the semiconductor substrate 1 is arranged so as not to be perpendicular to the beam 23 of impurity ions. Then, while rotating the semiconductor substrate 1, the impurity ion beam 2 is
3 is irradiated toward the surface of the semiconductor substrate 1. Incline angle θ
is preferably in the range of 15 to 60 degrees.

次に、第3C図を参照して、ゲート2を含む半導体基板
1の表面全面に酸化膜を堆積する。その後、この酸化膜
を異方性エツチングによりエッチバックすることによっ
て、ゲート2の側壁にサイドウオールスペーサ24を形
成する。
Next, referring to FIG. 3C, an oxide film is deposited over the entire surface of the semiconductor substrate 1 including the gate 2. Thereafter, this oxide film is etched back by anisotropic etching to form sidewall spacers 24 on the side walls of gate 2.

次に、第3D図を参照して、半導体基板1の表面全面に
P型不純物イオン25(ボロン)を注入し、それによっ
て第1のウェル17内にP型のソース領域3(ボロン、
lXIO20cm” 3)を形成し、かつ第2のウェル
18内にP型のドレイン領域4(ボロン、]、X102
°cm−3)を形成する。
Next, referring to FIG. 3D, P-type impurity ions 25 (boron) are implanted into the entire surface of the semiconductor substrate 1, thereby forming a P-type source region 3 (boron, boron) in the first well 17.
A P-type drain region 4 (boron, ], X102 is formed in the second well 18.
°cm-3).

次に、図示しないが、半導体基板1の表面全面に層間絶
縁膜を形成し、次に、この層間絶縁膜にコンタクトホー
ルを設け、その後アルミニウム配線を形成すると、MO
SFETが形成される。
Next, although not shown, an interlayer insulating film is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 1, a contact hole is formed in this interlayer insulating film, and then an aluminum wiring is formed.
A SFET is formed.

この方法によれば、第1のウェル17および第2のウェ
ル18がそれぞれソース領域3およびドレイン領域4を
収容する程度の小さなウェルであるので、従来、大きい
ウェルを形成するために必要であった高温熱処理工程が
不要となる。それにより、半導体基板1に歪が発生する
のを抑制することができ、ひいては、半導体基板1の中
央部と周辺部との間で、デバイス特性に差を生じさせな
い。その結果、デバイスの歩留が向上する。また、この
方法によれば、半導体に歪か発生しないので、ウェハの
口径の大型化を図ることかできる。
According to this method, the first well 17 and the second well 18 are small enough to accommodate the source region 3 and the drain region 4, respectively, which is conventionally necessary to form a large well. High-temperature heat treatment process becomes unnecessary. As a result, it is possible to suppress the occurrence of distortion in the semiconductor substrate 1, and as a result, no difference is caused in device characteristics between the central portion and the peripheral portion of the semiconductor substrate 1. As a result, the yield of devices is improved. Further, according to this method, since no distortion occurs in the semiconductor, it is possible to increase the diameter of the wafer.

第6A図〜第6D図は、第1A図に示すMOSFETの
他の製造工程を示すものであり、断面図で表わされてい
る。
FIGS. 6A to 6D show other manufacturing steps of the MOSFET shown in FIG. 1A, and are shown in cross-sectional views.

第6A図を参照して、P−型の半導体基板1(ボロン、
lXl0” cm−3)の表面に、N型の不純物イオン
12(燐)を400〜500KeVのエネルギで注入す
る。その後、900℃以下の温度で、30〜60分間、
熱処理を行なう。
Referring to FIG. 6A, a P-type semiconductor substrate 1 (boron,
N-type impurity ions 12 (phosphorous) are implanted onto the surface of the 1X10" cm-3) at an energy of 400 to 500 KeV. Thereafter, at a temperature of 900° C. or lower for 30 to 60 minutes,
Perform heat treatment.

すると、第6A図および第4A図を参照して、半導体基
板1の主表面から離れた位置で最大濃度となる不純物濃
度分布を有するN型不純物層19(燐、1xlO” c
m−” )が半導体基板1内に形成される。この時、半
導体基板1の主表面に、半導体基板1と同じ不純物濃度
(ホロン、1×IQ150,7l−3)を有する、P型
の不純物層21が残される。
Then, referring to FIGS. 6A and 4A, an N-type impurity layer 19 (phosphorus, 1xlO"c) having an impurity concentration distribution having a maximum concentration at a position away from the main surface of semiconductor substrate 1 is formed.
m-") is formed in the semiconductor substrate 1. At this time, a P-type impurity having the same impurity concentration as the semiconductor substrate 1 (holon, 1×IQ150,7l-3) is formed on the main surface of the semiconductor substrate 1. Layer 21 remains.

次に、第6B図を参照して、半導体基板1の上にゲート
酸化膜14を形成する。その後、ホスフィンとシランガ
スを用いるCVD法により、ゲート酸化膜14の上に、
N型ポリシリコン層を堆積する。引き続いて、このN型
ポリシリコン層を所定の形状にパターニングすることに
よって、ゲート2を形成する。次にゲート2を含む半導
体基板1の表面全面に酸化膜を堆積する。その後、この
酸化膜を異方性エツチングによりエッチバックすること
によって、ゲート2の側壁にサイドウオールスペーサ2
4を形成する。次に、第6C図を参照して、ゲート2お
よびサイドウオールスペーサ24をマスクにして、斜め
回転イオン注入法により、半導体基板1の主表面にN型
不純物イオン22(燐)を注入する。注入エネルギは、
第3B図に示す工程において用いられた注入エネルギよ
りも大きくする必要がある。これによって、半導体基板
1の主表面からN型不純物層19内に広がるN型(燐、
lXl0’ 7cm−3)の小さな第1のウェル17と
第2のウェル18が形成される。
Next, referring to FIG. 6B, gate oxide film 14 is formed on semiconductor substrate 1. After that, a CVD method using phosphine and silane gas is applied to the gate oxide film 14.
Deposit an N-type polysilicon layer. Subsequently, gate 2 is formed by patterning this N-type polysilicon layer into a predetermined shape. Next, an oxide film is deposited over the entire surface of the semiconductor substrate 1 including the gate 2. After that, by etching back this oxide film by anisotropic etching, a sidewall spacer 2 is formed on the sidewall of the gate 2.
form 4. Next, referring to FIG. 6C, N-type impurity ions 22 (phosphorous) are implanted into the main surface of semiconductor substrate 1 by oblique rotational ion implantation using gate 2 and sidewall spacer 24 as masks. The injection energy is
The implant energy must be greater than that used in the step shown in Figure 3B. As a result, N-type (phosphorus,
A small first well 17 and a second well 18 of lXl0' 7 cm-3) are formed.

サイドウオールスペーサ24を形成した後、ウェル形成
用の不純物イオンを注入するので、第1のウェル17お
よび第2のウェル18を深く形成できる。
After forming the sidewall spacers 24, impurity ions for forming wells are implanted, so that the first well 17 and the second well 18 can be formed deeply.

次に、第6D図を参照して、半導体基板1の表面全面に
P型不純物イオン25(たとえばボロン)を注入し、そ
れによって、第1のウェル17内にP型のソース領域3
(ボロン、IXI020cm=3)を形成し、かつ第2
のウェル18内にP型のドレイン領域4(ボロン、lX
1028cm−3)を形成する。
Next, referring to FIG. 6D, P-type impurity ions 25 (for example, boron) are implanted into the entire surface of the semiconductor substrate 1, thereby forming a P-type source region 3 in the first well 17.
(Boron, IXI020cm=3) and the second
P-type drain region 4 (boron, lX
1028 cm-3).

次に図示しないか、半導体基板1の表面全面に層間絶縁
膜を形成し、次に、この層間絶縁膜にコンタクトホール
を設け、その後アルミニウム配線を形成すると、MOS
FETが得られる。
MOS
FET is obtained.

第7図は、この発明の他の実施例に係るLDD(Lig
btly Doped Drain Sou+cc)構
造のMOSFETとの断面図である。
FIG. 7 shows an LDD (Lig) according to another embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a MOSFET having a (btly Doped Drain Sou+cc) structure.

第7図に示す実施例は、以下の点を除いて、第1A図に
示す実施例と同じであるので、同一または相当する部分
には、同一の参照番号を付し、その説明を繰り返さない
The embodiment shown in FIG. 7 is the same as the embodiment shown in FIG. 1A except for the following points, so the same or corresponding parts are given the same reference numerals and the description thereof will not be repeated. .

第7図に示すMOSFETが第1A図に示すMOSFE
Tと異なる点は、小さな第1のウェル17内において、
ソース領域3にP−不純物層26が隣接して形成されて
おり、かつ小さな第2のウェル18内において、ドレイ
ン領域4にP−不純物層27が隣接して形成されている
点である。P−不純物層26.27は、10” cm”
 3のオーダーのP−濃度である。MOSFETの構造
をLDD型にすることによって、ホットエレクトロン耐
性が強くなるという効果を奏する。
The MOSFET shown in Fig. 7 is the MOSFE shown in Fig. 1A.
The difference from T is that in the small first well 17,
A P- impurity layer 26 is formed adjacent to the source region 3, and a P- impurity layer 27 is formed adjacent to the drain region 4 in the small second well 18. P- impurity layer 26.27 is 10"cm"
The P- concentration is on the order of 3. By making the structure of the MOSFET LDD type, there is an effect that resistance to hot electrons is increased.

次に、第7図に示すLr>D型MOS F E Tノ製
造方法を、第8AF−第8E図を参、照しながら説明す
る。
Next, a method for manufacturing the Lr>D type MOS FET shown in FIG. 7 will be described with reference to FIGS. 8AF to 8E.

第どへ図を参照して、P型の半導体基板1(ボロン、l
Xl0” Cm−3)の表面に、N型の不純物イオン1
2(燐)を400〜500Ke■のエネルギで注入する
。その後、900°C以下の温度で、30〜60分間、
熱処理を行なう。すると、第8A図および第4A図を参
照して、半導体基板1の主表面から離れた位置で最大濃
度となる不純物濃度分布を有するN型の不純物層19(
燐。
Referring to FIG.
N-type impurity ions 1 on the surface of
2 (phosphorus) is injected with an energy of 400 to 500 Ke. After that, at a temperature of 900°C or less, for 30 to 60 minutes,
Perform heat treatment. Then, referring to FIGS. 8A and 4A, an N-type impurity layer 19 (
phosphorus.

1xlO’ 7cm−3)が半導体基板1内に形成され
る。この場合、半導体基板1の主表面に、半導体基板1
と同じ不純物濃度(ボロン、lX1015cm−”)を
有するP型の不純物層21が残される。次に、第8B図
を参照して、半導体基板1の上にゲート酸化膜14を形
成する。その後、ホスフィンとシランガスを用いてCV
D法により、ゲート酸化膜14の上に、N型ポリシリコ
ン層を堆積する。引き続き、このN型ポリシリコン層を
所定の形状にパターニングすることによって、ゲート2
を形成する。次に、ゲート2をマスクにして、P−濃度
の不純物イオン(ボロン)を半導体基板1の表面に注入
する。これによって、半導体基板1の主表面に、P−不
純物層26.27(ボロン1 ×10 I a c m
 −3)を形成する。
1xlO' 7cm-3) is formed in the semiconductor substrate 1. In this case, the semiconductor substrate 1 is provided on the main surface of the semiconductor substrate 1.
A P-type impurity layer 21 having the same impurity concentration (boron, lx1015 cm-") is left. Next, referring to FIG. 8B, a gate oxide film 14 is formed on the semiconductor substrate 1. Thereafter, CV using phosphine and silane gas
An N-type polysilicon layer is deposited on the gate oxide film 14 by method D. Subsequently, by patterning this N-type polysilicon layer into a predetermined shape, gate 2 is formed.
form. Next, using the gate 2 as a mask, impurity ions (boron) with a P- concentration are implanted into the surface of the semiconductor substrate 1. As a result, a P- impurity layer 26.27 (boron 1 × 10 I a c m
-3) is formed.

次に、第8C図を参照して、ゲート2をマスクにして、
斜め回転イオン注入法により、半導体基板1の主表面に
N型不純物イオン22(燐)を注入する。注入エネルギ
は120〜180KeVである。これによって、半導体
基板1の主表面からN型不純物層19内に広がる、N型
(燐、1×1017cm−3)の小さな第1のウェル1
7と、第2のウェル18が形成される。
Next, referring to FIG. 8C, using gate 2 as a mask,
N-type impurity ions 22 (phosphorus) are implanted into the main surface of semiconductor substrate 1 by an oblique rotational ion implantation method. The implant energy is 120-180 KeV. As a result, a small first well 1 of N type (phosphorus, 1×10 17 cm −3 ) spreads from the main surface of the semiconductor substrate 1 into the N type impurity layer 19 .
7 and a second well 18 are formed.

次に、第8D図を参照して、ゲート2を含む半導体基板
1の表面全面に酸化膜を堆積する。その後、この酸化膜
を異方性エツチングによりエッチバックすることによっ
て、ゲート2の側壁にサイドウオールスペーサ24を形
成する。
Next, referring to FIG. 8D, an oxide film is deposited over the entire surface of the semiconductor substrate 1 including the gate 2. Thereafter, this oxide film is etched back by anisotropic etching to form sidewall spacers 24 on the side walls of gate 2.

次に、第8E図を参照して、ゲート2およびサイドウオ
ールスペーサ24をマスクにして、半導体基板1の表面
全面にP型不純物イオン25を注入する。これによって
、第1のウェル17内にP−不純物層26に隣接するソ
ース領域3(ボロン1×102°cm−3)か形成され
、かつ第2のウェル18内にP−不純物層27に隣接す
るトルイン領域4(ホロン1×102°cm−3)か形
成される。
Next, referring to FIG. 8E, P-type impurity ions 25 are implanted into the entire surface of semiconductor substrate 1 using gate 2 and sidewall spacers 24 as masks. As a result, a source region 3 (boron 1 x 102 °cm-3) adjacent to the P- impurity layer 26 is formed in the first well 17, and a source region 3 (boron 1 x 102 °cm-3) adjacent to the P- impurity layer 27 is formed in the second well 18. A toluin region 4 (holon 1×10 2 °cm −3 ) is formed.

次に、図示しないか、半導体基板1の表面全面に層間絶
縁膜を形成し、次に、この層間絶縁膜にコンタクトホー
ルを設け、その後アルミニウム配線を形成すると、第7
図に示すMOSFETが得られる。
Next, although not shown, an interlayer insulating film is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 1, a contact hole is formed in this interlayer insulating film, and an aluminum wiring is then formed.
The MOSFET shown in the figure is obtained.

なお、上記実施例では、第1A図を参照して、P型の半
導体基板1にN型不純物層19を設け、さらにN型のウ
ェル17,18を形成した場合を例示したが、この発明
はこれに限られるものでなく、N型の半導体基板を用い
てもよい。この場合、N型不純物層19を形成する必要
はない。
In the above embodiment, referring to FIG. 1A, a case was exemplified in which an N-type impurity layer 19 was provided in a P-type semiconductor substrate 1 and N-type wells 17 and 18 were formed. The present invention is not limited to this, and an N-type semiconductor substrate may be used. In this case, it is not necessary to form the N-type impurity layer 19.

第9A図は、この発明のさらに他の実施例に係る埋め込
みチャネル型MO3FETの断面図であり、第9B図は
、イオン数の分布を、チャネルの長さ方向の距離に対し
てプロットした図であり、第9C図は、ポテンシャル分
布をチャネルの長さ方向の距離に対してプロットした図
である。
FIG. 9A is a cross-sectional view of a buried channel MO3FET according to still another embodiment of the present invention, and FIG. 9B is a diagram in which the distribution of the number of ions is plotted against the distance in the longitudinal direction of the channel. 9C is a diagram in which the potential distribution is plotted against the distance in the length direction of the channel.

第1A図に示す実施例では、第1C図を参照して、チャ
ネル領域(特に領域17a、18aの部分)のポテンシ
ャルが大きくN型に傾いているため、しきい値電圧vT
Hが高く、高速性を得ることかできなかった。第9AI
ffl〜第9CIMに示すMOSFETは、しきい値電
圧vTHを低くできるように改良されたものである。
In the embodiment shown in FIG. 1A, with reference to FIG. 1C, the potential of the channel region (particularly regions 17a and 18a) is largely inclined to N type, so that the threshold voltage vT
H was high and high speed could not be achieved. 9th AI
The MOSFETs shown in ffl to 9th CIM have been improved so that the threshold voltage vTH can be lowered.

第9A図に示す実施例は、以下の点を除いて、第1A図
に示す実施例と同様であり、相当する部分には同一の参
照番号を付し、その説明を省略する。
The embodiment shown in FIG. 9A is similar to the embodiment shown in FIG. 1A except for the following points, and corresponding parts are given the same reference numerals and their explanations will be omitted.

第9A図および第9B図を参照して、チャネル領域の中
央部分(20)はP型であり、この中央部分(20)を
両側から挾むように形成された1対の端部分(17a、
  18 a)はP−型である。
Referring to FIGS. 9A and 9B, the central portion (20) of the channel region is of P type, and a pair of end portions (17a, 17a,
18a) is of the P-type.

N、Pの定義については、上述したとおりである。The definitions of N and P are as described above.

なお、図中、−点鎖線で示した曲線は、比較のために書
かれたものであり、第1B図に示された曲線である。こ
のように構成すると、第9C図を参照して、チャネル領
域のN型ポテンシャルは小さくなる(−点鎖線で示す曲
線は、比較のために書かれたものであり、第1C図に示
される曲線である。)。その結果、しきい値電圧VTH
は低くなり、ひいてはチャネル領域は反転しやすくなる
In addition, in the figure, the curve shown by a dashed-dotted line is drawn for comparison, and is the curve shown in FIG. 1B. With this configuration, the N-type potential in the channel region becomes smaller, as shown in FIG. ). As a result, the threshold voltage VTH
becomes lower, which in turn makes the channel region more likely to invert.

ひいては高速性か上がる。In turn, the speed will increase.

次に、第9A図に示すMOSFETの製造方法を、第1
0A図〜第10E図を参照しながら説明する。
Next, the method for manufacturing the MOSFET shown in FIG. 9A will be described in the first step.
This will be explained with reference to FIGS. 0A to 10E.

第10A図を参照して、半導体基板1(ホロンlXl0
” cm−3)+7)主表面に、P型の不純物イオン(
ボロン)を注入し、P型不純物層30(ボロン、lXl
0” cm−3)を形成する。
Referring to FIG. 10A, semiconductor substrate 1 (holon lXl0
”cm-3)+7) P-type impurity ions (
Boron) is implanted into the P-type impurity layer 30 (boron, lXl
0” cm-3).

ボロンの濃度は、IXI O” cm−3を例示したが
、1×1018〜lXl0” cm−3の範囲が好まし
い。
Although the concentration of boron is exemplified as IXI O'' cm-3, it is preferably in the range of 1 x 1018 to 1X10'' cm-3.

次に、第10B図を参照して、半導体基板1の主表面に
N型の不純物イオン12(燐)を400〜500KeV
のエネルギで注入する。その後、900℃以下の温度で
30〜60分間、熱処理を行なう。すると、第10B図
および第4B図を参照して、半導体基板1の主表面から
離れた位置で最大濃度となる不純物濃度分布を有するN
型の不純物層19(燐、1xlO” cm−3)が半導
体基板l内に形成される。
Next, referring to FIG. 10B, N-type impurity ions 12 (phosphorus) are applied to the main surface of semiconductor substrate 1 at a voltage of 400 to 500 KeV.
Inject with energy. Thereafter, heat treatment is performed at a temperature of 900° C. or lower for 30 to 60 minutes. Then, with reference to FIGS. 10B and 4B, N has an impurity concentration distribution that has a maximum concentration at a position away from the main surface of semiconductor substrate 1.
A type impurity layer 19 (phosphorous, 1xlO" cm-3) is formed in the semiconductor substrate l.

次に、第10C図を参照して、半導体基板1の上にゲー
ト酸化膜14を形成する。その後、ホスフィンとシラン
ガスを用いるCVD法により、ゲート酸化膜14の上に
N型ポリシリコン層を堆積する(図示せず)。引き続き
、このN型ポリシリコン層を所定の形状にパターニング
することによって、ゲート2を形成する。次に、ゲート
2をマスクにして、斜め回転イオン注入法により、半導
体基板1の主表面にN型不純物イオン22(燐)を注入
する。注入エネルギは、120〜180KeVである。
Next, referring to FIG. 10C, a gate oxide film 14 is formed on the semiconductor substrate 1. Thereafter, an N-type polysilicon layer is deposited on the gate oxide film 14 by a CVD method using phosphine and silane gas (not shown). Subsequently, gate 2 is formed by patterning this N-type polysilicon layer into a predetermined shape. Next, using the gate 2 as a mask, N-type impurity ions 22 (phosphorus) are implanted into the main surface of the semiconductor substrate 1 by an oblique rotational ion implantation method. The implant energy is 120-180 KeV.

これによって、半導体基板1の主表面からN型不純物層
19内に拡がる、N型(燐。
This causes N-type (phosphorus) to spread from the main surface of semiconductor substrate 1 into N-type impurity layer 19 .

lXl0’ ” cm−” )の、小さい第1のウェル
17と第2のウェル18が形成される。斜め回転イオン
注入は、第5図に示す方法によって行なわれる。 次に
、第10D図を参照して、ゲート2を含む半導体基板1
の表面全面に酸化膜を堆積する(図示せず)。その後、
この酸化膜を異方性エツチングによりエッチバックする
ことによって、ゲート2の側壁にサイドウオールスペー
サ24を形成する。次に、第10E図を参照して、半導
体基板1の表面全面にP型不純物イオン25(ホロン)
を注入し、それによって第1のウェル17内にP型のソ
ース領域3(ポロンI X 102°cm−3)を形成
し、かつ第2のウェル18内にP型のドレイン領域4(
ボロン、lX102°cm3)を形成する。
A small first well 17 and a second well 18 of lXl0'``cm-'') are formed. The oblique rotational ion implantation is performed by the method shown in FIG. Next, referring to FIG. 10D, the semiconductor substrate 1 including the gate 2
An oxide film is deposited over the entire surface (not shown). after that,
By etching back this oxide film by anisotropic etching, sidewall spacers 24 are formed on the side walls of gate 2. Next, referring to FIG. 10E, P-type impurity ions 25 (holons) are added to the entire surface of the semiconductor substrate 1.
is implanted, thereby forming a P-type source region 3 (Poron I x 102 °cm-3) in the first well 17 and a P-type drain region 4 (Poron I x 102 °cm-3) in the second well 18.
boron, l×102°cm3).

次に、図示しないが、半導体基板1の表面全面に層間絶
縁膜を形成し、次に、この層間絶縁膜にコンタクトホー
ルを設け、その後アルミニウム配線を形成すると、MO
SFETが形成される。
Next, although not shown, an interlayer insulating film is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 1, a contact hole is formed in this interlayer insulating film, and then an aluminum wiring is formed.
A SFET is formed.

[発明の効果コ 以上説明したとおり、この発明の第1の局面に従うMO
SFETによれば、パンチスルーを防止するために形成
されるウェルがソース/ドレイン領域のみを収容する程
度の小さいウェルであるので、従来大きいウェルを形成
するために必要であった高熱処理は不要となる。それゆ
えに、得られたMOsFETには熱応力に起因する歪が
残っていない。その結果、当該MO8FETは信頼性の
高いデバイスとなる。
[Effects of the Invention] As explained above, the MO according to the first aspect of the invention
According to SFETs, the wells formed to prevent punch-through are small wells that accommodate only the source/drain regions, so there is no need for the high heat treatment that was conventionally required to form large wells. Become. Therefore, no strain caused by thermal stress remains in the obtained MOsFET. As a result, the MO8FET becomes a highly reliable device.

この発明の第2の局面に従うMOSFETによれば、チ
ャネル領域の中央部分の導電型が、端部分の導電型より
も、よりP型に傾いているので、チャネル領域の中央部
分で高速性が部分的に上がり、ひいては、トランジスタ
全体としての高速性か上がる。
According to the MOSFET according to the second aspect of the invention, the conductivity type of the central portion of the channel region is more inclined to P type than the conductivity type of the end portions, so that the high speed is partially reduced in the central portion of the channel region. The speed of the transistor as a whole increases.

この発明の第3の局面に従うMOSFETの製造方法に
よれば、パンチスルーを防止するために形成されるウェ
ルがソース/ドレイン領域のみを収容する程度の小さな
ウェルであるので、従来、大きいウェルを形成するため
に必要であった高温熱処理工程が不要となる。それゆえ
に、半導体基板に歪が発生するのを抑制することができ
、ひいては半導体基板の中央部と周辺部との間で、デバ
イス特性に差を生じさせない。その結果、デバイスの歩
留が向上する。
According to the method for manufacturing a MOSFET according to the third aspect of the present invention, the well formed to prevent punch-through is a small well that accommodates only the source/drain region. The high-temperature heat treatment process that was necessary for this process is no longer necessary. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of distortion in the semiconductor substrate, and as a result, there is no difference in device characteristics between the central portion and the peripheral portion of the semiconductor substrate. As a result, the yield of devices is improved.

この発明の第4の局面に従うMOSFETの製造方法に
よれば、半導体基板の主表面に、上記主表面から離れた
位置で最大濃度となる不純物濃度分布を与えるエネルギ
で、第2導電型の不純物イオンを注入し、それによって
上記半導体基板内に第2導電型の不純物層を形成する。
According to the method for manufacturing a MOSFET according to the fourth aspect of the present invention, impurity ions of the second conductivity type are added to the main surface of the semiconductor substrate with energy that provides an impurity concentration distribution having a maximum concentration at a position away from the main surface. is implanted, thereby forming an impurity layer of a second conductivity type in the semiconductor substrate.

したかって、半導体基板の主表面には、第1導電型の不
純物か残っている。そのため、しきい値設定用の不純物
イオンを注入する工程が不要となり、ひいては工程が簡
略化される。
Therefore, some impurities of the first conductivity type remain on the main surface of the semiconductor substrate. Therefore, the process of implanting impurity ions for threshold setting is not necessary, and the process is simplified.

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

第1A図は、この発明の一実施例に係るMOS電界効果
トランジスタの断面図である。第1B図は、イオン数の
分布を、チャネルの長さ方向の距離に対してプロットし
た図である。第1C図は、ポテンシャル分布を、チャネ
ルの長さ方向の距離に対してプロットした図である。 第2図は、第1A図に示すMO3電界効果トランシスタ
の平面図である。 第3A図〜第3D図は、第1A図に示すMO8電界効果
トランジスタの製造工程を示したものであり、断面図で
表わされている。 第4A図は、第3A図に示すイオン注入を行なったとき
に得られる、不純物濃度分布の様子を示す図である。第
4B図は第10B図に示すイオン注入を行なったときに
得られる、不純物濃度分布の様子を示す図である。 第5図は、回転イオン注入の方法を示す模式図である。 第6A図〜第6D図は、第1A図に示すMO8電界効果
トランジスタの他の製造方法を示す工程図であり、断面
図で表わされている。 第7図は、この発明の他の実施例に係るLDD型MO3
FETの断面図である。 第8A図〜第8E図は、第7図に示すLDD型MO3F
ETの製造工程を示す図であり、断面図で表わされてい
る。 第9A図は、この発明のさらに他の実施例に係るN10
3FETの断面図である。第9B図は、イオン数の分布
を、チャネルの長さ方向の距離に対してプロットした図
である。第9C図は、ポテンシャル分布を、チャネルの
長さ方向の距離に対1−でプロットした図である。 第10A図〜第10E図は、第9A図に示すMO8電界
効果トランジスタの製造工程を示したものであり、断面
図で表わされている。 第11図は、MOSFETのパンチスルー現象を説明す
るための図である。 第12A図は、従来のMO8電界効果トランジスタの断
面図である。第12B図は、イオン数の分布を、チャネ
ルの長さ方向の距離に対してプロットした図である。第
12C図は、ポテンシャル分布を、チャネルの長さ方向
の距離に対してプロットした図である。 第13図は、第12A図に示すMO3電界効果トランジ
スタの平面図である。 第14A図〜第14E図は、第12A図に示す従来のM
O8電界効果トランジスタの製造方法を示す工程図であ
り、断面図で表わされている。 図において、1は半導体基板、2はゲート、3はソース
領域、4はドレイン領域、17は第1のウェル、18は
第2のウェルである。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 詐 A図 地2ヨ 2 第4A図 狙4B図 表面力ゝらめ;了ご(哨、rn) L7図 m−コ 島9A図 − 威 鹸 本+2A図 態 寸 蕨 寸 峠 手 続 補 正 書(自発) 平成 3年 3月11日 1、事件の表示 平成2年 特許願 第 56655 号 2、発明の名称 MO3電界効果トランジスタおよびその製造方法3、補
正をする者 事件との関係
FIG. 1A is a cross-sectional view of a MOS field effect transistor according to an embodiment of the present invention. FIG. 1B shows the distribution of ion numbers plotted against distance along the length of the channel. FIG. 1C is a diagram of the potential distribution plotted against the lengthwise distance of the channel. FIG. 2 is a plan view of the MO3 field effect transistor shown in FIG. 1A. 3A to 3D show the manufacturing process of the MO8 field effect transistor shown in FIG. 1A, and are represented in cross-sectional views. FIG. 4A is a diagram showing the impurity concentration distribution obtained when the ion implantation shown in FIG. 3A is performed. FIG. 4B is a diagram showing the impurity concentration distribution obtained when the ion implantation shown in FIG. 10B is performed. FIG. 5 is a schematic diagram showing a method of rotational ion implantation. FIGS. 6A to 6D are process diagrams showing another method of manufacturing the MO8 field effect transistor shown in FIG. 1A, and are shown in cross-sectional views. FIG. 7 shows an LDD type MO3 according to another embodiment of the present invention.
It is a sectional view of FET. Figures 8A to 8E show the LDD type MO3F shown in Figure 7.
1 is a diagram showing the manufacturing process of ET, and is represented in a cross-sectional view. FIG. 9A shows an N10 according to still another embodiment of the present invention.
It is a sectional view of 3FET. FIG. 9B is a diagram in which the distribution of ion numbers is plotted against the distance in the length direction of the channel. FIG. 9C is a diagram in which the potential distribution is plotted against the lengthwise distance of the channel. 10A to 10E show the manufacturing process of the MO8 field effect transistor shown in FIG. 9A, and are represented in cross-sectional views. FIG. 11 is a diagram for explaining the punch-through phenomenon of MOSFET. FIG. 12A is a cross-sectional view of a conventional MO8 field effect transistor. FIG. 12B is a diagram in which the distribution of ion numbers is plotted against the distance along the length of the channel. FIG. 12C is a diagram of the potential distribution plotted against the lengthwise distance of the channel. FIG. 13 is a plan view of the MO3 field effect transistor shown in FIG. 12A. 14A to 14E show the conventional M shown in FIG. 12A.
1 is a process diagram showing a method for manufacturing an O8 field effect transistor, and is represented by a cross-sectional view. In the figure, 1 is a semiconductor substrate, 2 is a gate, 3 is a source region, 4 is a drain region, 17 is a first well, and 18 is a second well. In each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. Fraud A figure ground 2 yo 2 Figure 4A aim 4B figure surface force; complete (shu, rn) L7 figure m-Ko island 9A figure- Iken book + 2A figure size warabisuntoge procedural amendment (self-motivated) ) March 11, 1991 1. Display of the case 1990 Patent Application No. 56655 2. Name of the invention MO3 field effect transistor and its manufacturing method 3. Person making the amendment Relationship with the case

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)一方のソース/ドレイン領域から他方のソース/
ドレイン領域へ向かう多数キャリアの流れをゲートに加
える電圧によって制御するMOS電界効果トランジスタ
であって、 主表面を有する半導体基板と、 前記多数キャリアの流れを制御するトランジスタと、を
備え、 前記トランジスタは、前記半導体基板の上に設けられた
ゲートと、第1導電型の一方のソース/ドレイン領域と
他方のソース/ドレイン領域と、を含み、さらに 前記半導体基板の主表面に形成され、かつ前記ゲートの
両側に互いに離されて形成された、第2導電型の第1の
ウェルと第2のウェルと、を備え、前記第1のウェルは
前記一方のソース/ドレイン領域を囲むように形成され
ており、 前記第2のウェルは前記他方のソース/ドレイン領域を
囲むように形成されている、MOS電界効果トランジス
タ。
(1) From one source/drain region to the other source/drain region
A MOS field effect transistor that controls the flow of majority carriers toward a drain region by a voltage applied to a gate, comprising: a semiconductor substrate having a main surface; and a transistor that controls the flow of majority carriers, the transistor comprising: a gate provided on the semiconductor substrate; one source/drain region and the other source/drain region of a first conductivity type; A first well and a second well of a second conductivity type are formed on both sides and spaced apart from each other, and the first well is formed so as to surround the one source/drain region. . A MOS field effect transistor, wherein the second well is formed to surround the other source/drain region.
(2)一方のソース/ドレイン領域から他方のソース/
ドレイン領域へ向かう多数キャリアの流れをゲートに加
える電圧によって制御するMOS電界効果トランジスタ
であって、 主表面を有する半導体基板と、 前記半導体基板の上に形成されたN型のゲートと、 前記半導体基板の主表面であって、前記ゲートの両側に
設けられた、1対のP型のソース/ドレイン領域と、 前記半導体基板の主表面であって、前記ゲートの直下に
形成されたチャネル領域と、を備え、前記チャネル領域
は中央部分と、該中央部分を両側から挾むように形成さ
れた1対の端部分に区分されており、 前記中央部分の導電型は、前記端部分の導電型よりも、
よりP型に傾いている、MOS電界効果トランジスタ。
(2) From one source/drain region to the other source/drain region
A MOS field effect transistor in which the flow of majority carriers toward a drain region is controlled by a voltage applied to a gate, the transistor comprising: a semiconductor substrate having a main surface; an N-type gate formed on the semiconductor substrate; and the semiconductor substrate. a pair of P-type source/drain regions provided on both sides of the gate on the main surface of the semiconductor substrate; a channel region formed directly under the gate on the main surface of the semiconductor substrate; The channel region is divided into a central portion and a pair of end portions formed to sandwich the central portion from both sides, and the conductivity type of the central portion is higher than the conductivity type of the end portions.
A MOS field effect transistor that leans more toward P-type.
(3)ゲートと、一方のソース/ドレイン領域と、他方
のソース/ドレイン領域と、を有するMOS電界効果ト
ランジスタの製造方法であって、半導体基板の主表面上
に前記ゲートを形成する工程と、 前記ゲートをマスクにして、前記半導体基板の主表面に
回転イオン注入法によって、第2導電型の不純物イオン
を注入し、それによって前記半導体基板の主表面であっ
て、かつ前記ゲートの両側に第2導電型の第1のウェル
と第2のウェルとを形成する工程と、 前記ゲートをマスクにして、前記半導体基板の主表面に
第1導電型の不純物イオンを注入し、それによって前記
第1のウェル内に前記一方のソース/ドレイン領域を形
成し、かつ前記第2のウェル内に前記他方のソース/ド
レイン領域を形成する工程と、 を備えたMOS電界効果トランジスタの製造方法。
(3) A method for manufacturing a MOS field effect transistor having a gate, one source/drain region, and the other source/drain region, the step of forming the gate on the main surface of a semiconductor substrate; Using the gate as a mask, impurity ions of the second conductivity type are implanted into the main surface of the semiconductor substrate by a rotational ion implantation method, thereby forming impurity ions on the main surface of the semiconductor substrate and on both sides of the gate. forming a first well and a second well of two conductivity types; using the gate as a mask, implanting impurity ions of a first conductivity type into the main surface of the semiconductor substrate; a step of forming the one source/drain region in the well, and forming the other source/drain region in the second well.
(4)ゲートと、一方のソース/ドレイン領域と、他方
のソース/ドレイン領域と、を有するMOS電界効果ト
ランジスタの製造方法であって、主表面を有する第1導
電型の半導体基板を準備する工程と、 前記半導体基板の主表面に、前記主表面から離れたとこ
ろで最大濃度となる不純物濃度分布を与えるエネルギで
第2導電型の不純物イオンを注入し、それによって前記
半導体基板内に第2導電型の不純物層を形成する工程と
、 前記半導体基板の主表面上に前記ゲートを形成する工程
と、 前記ゲートをマスクにして、前記半導体基板の主表面に
回転イオン注入法によって第2導電型の不純物イオンを
注入し、それによって前記半導体基板の主表面から前記
第2導電型の不純物層内に拡がる、第1のウェルと第2
のウェルとを形成する工程と、 前記ゲートをマスクにして、前記半導体基板の主表面に
第1導電型の不純物イオンを注入し、それによって前記
第1のウェル内に前記一方のソース/ドレイン領域を形
成し、かつ前記第2のウェル内に前記他方のソース/ド
レイン領域を形成する工程と、を備えるMOS電界効果
トランジスタの製造方法。
(4) A method for manufacturing a MOS field effect transistor having a gate, one source/drain region, and the other source/drain region, the step of preparing a first conductivity type semiconductor substrate having a main surface. and implanting impurity ions of a second conductivity type into the main surface of the semiconductor substrate with energy that provides an impurity concentration distribution with a maximum concentration away from the main surface, thereby implanting a second conductivity type into the semiconductor substrate. forming an impurity layer on the main surface of the semiconductor substrate; and using the gate as a mask, impurity of a second conductivity type is implanted into the main surface of the semiconductor substrate by a rotational ion implantation method. A first well and a second well are implanted with ions, thereby extending from the main surface of the semiconductor substrate into the second conductivity type impurity layer.
using the gate as a mask, implanting impurity ions of a first conductivity type into the main surface of the semiconductor substrate, thereby forming one source/drain region in the first well. and forming the other source/drain region in the second well.
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