JPH0823031A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents
Semiconductor device and manufacture thereofInfo
- Publication number
- JPH0823031A JPH0823031A JP6153720A JP15372094A JPH0823031A JP H0823031 A JPH0823031 A JP H0823031A JP 6153720 A JP6153720 A JP 6153720A JP 15372094 A JP15372094 A JP 15372094A JP H0823031 A JPH0823031 A JP H0823031A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- forming
- input
- layer
- film
- output
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims description 23
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 12
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 238000002513 implantation Methods 0.000 claims 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 6
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 6
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、MOSFETを有する
半導体装置及びその製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having a MOSFET and a method for manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、このようなMOSFETとして
は、以下に示すようなものがあった。図3はかかる従来
のMOSFETの断面図、図4はそのMOSFETの製
造工程断面図である。なお、ここでは、Nch(Nチャ
ネル)型トランジスタを例に挙げて説明する。2. Description of the Related Art Conventionally, the following MOSFETs have been known as such MOSFETs. FIG. 3 is a sectional view of such a conventional MOSFET, and FIG. 4 is a sectional view of the manufacturing process of the MOSFET. Note that an Nch (N channel) type transistor will be described as an example here.
【0003】まず、図4(a)に示すように、シリコン
基板1に必要に応じてウェル、素子分離を形成し、約1
50Åのゲート絶縁膜2、約2500Åの多結晶シリコ
ン膜を生成する。その後、通常のゲートホトリソ、エッ
チングによりゲート電極3を形成する。次いで、ホット
キャリア発生の低減を目的として、LDD(N- )層4
を形成するために、ゲート電極3をマスクにして、31P
+ を30KeVで4×1013ions/cm2 程度の条
件にてイオン注入する。First, as shown in FIG. 4 (a), wells and element isolations are formed in the silicon substrate 1 as required, and about 1
A 50 Å gate insulating film 2 and a polycrystal silicon film of about 2500 Å are formed. After that, the gate electrode 3 is formed by usual gate photolithography and etching. Then, for the purpose of reducing the generation of hot carriers, the LDD (N − ) layer 4
To form the 31 P
+ Is ion-implanted at 30 KeV under the condition of about 4 × 10 13 ions / cm 2 .
【0004】次に、図4(b)に示すように、膜厚25
00Åの絶縁膜5を形成する。次に、図4(c)に示す
ように、エッチングにより、絶縁膜5をトランジスタの
ゲートの側壁のみにサイドウォール長約2000Åのサ
イドウォール5aを形成する。その後、ソース/ドレイ
ン層6のイオン注入マスクとして、絶縁膜7を約200
Å程度アクティブ領域上に生成する。ゲート電極3とサ
イドウォール5aをマスクとして、ソース/ドレイン層
6として、75As+ を40KeVで5×1015ions
/cm2 程度の条件にてイオン注入する。Next, as shown in FIG.
An insulating film 5 of 00Å is formed. Next, as shown in FIG. 4C, the insulating film 5 is formed with a sidewall 5a having a sidewall length of about 2000 Å only on the sidewall of the gate of the transistor by etching. After that, the insulating film 7 is used as an ion implantation mask for the source / drain layer 6 with about 200
Å About generated on the active area. Using the gate electrode 3 and the sidewall 5a as a mask, the source / drain layer 6 is formed of 75 As + at 40 KeV and 5 × 10 15 ions.
Ion implantation is performed under the condition of about / cm 2 .
【0005】その後、ソース/ドレイン層6を適当に熱
拡散するために、基板を850℃で熱処理し、図示しな
いが、絶縁膜の生成、コンタクトホールの開口を行い、
アルミなどの配線を行う。After that, in order to properly diffuse the source / drain layers 6 by heat, the substrate is heat-treated at 850 ° C., and although not shown, an insulating film is formed and contact holes are formed.
Wiring such as aluminum.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上述
べたMOSFETの製造方法では、LDD(N- )層を
形成しているために、トランジスタ内の電界緩和が実現
され、ホットキャリア耐性を向上させることが可能とな
るが、同時にLDD(N- )層により発生する寄生抵抗
のため、トランジスタの駆動能力は低下する。そのた
め、十分な性能を確保するためには、供給電源をある程
度大きくしておかなければならなくなり、消費電力が大
きくなる。However, in the above-described MOSFET manufacturing method, the LDD (N − ) layer is formed, so that electric field relaxation in the transistor is realized and hot carrier resistance is improved. However, due to the parasitic resistance generated by the LDD (N − ) layer, the driving capability of the transistor is reduced. Therefore, in order to secure sufficient performance, it is necessary to increase the power supply to some extent, which results in a large power consumption.
【0007】近年、消費電力の低下が求められ、半導体
素子の電源電圧の低下が必要とされてきている。この場
合でも、十分な駆動能力を確保するためには、前述のL
DD(N- )層による寄生抵抗を低減させなければなら
ない。また、電源電圧を低下させると、トランジスタ内
の電界は弱くなるので、ホットキャリアは発生し難くな
る。そのため、LDD(N- )層の濃度を増加させるよ
う、イオン注入条件を改良したり、サイドウォール長を
短くしたりする必要がある。In recent years, a reduction in power consumption has been demanded, and a reduction in power supply voltage of semiconductor elements has been required. Even in this case, in order to secure sufficient driving ability, the above-mentioned L
Parasitic resistance due to the DD (N − ) layer must be reduced. Further, when the power supply voltage is lowered, the electric field in the transistor is weakened, so that hot carriers are less likely to be generated. Therefore, it is necessary to improve the ion implantation conditions or shorten the sidewall length so as to increase the concentration of the LDD (N − ) layer.
【0008】本発明は、以上述べた、電源電圧の低下に
従い、トランジスタ構造の改良が必要となり、電源電圧
によって素子の使い分けをしなければならないといった
システム上の素子使用の不自由さを改善するために、同
一素子上に高電圧がかかる入出力用のトランジスタと、
低電圧で高駆動能力を実現するコア用のトランジスタと
の2種類を同時に作りこむことができる半導体装置とそ
の製造方法を提供することを目的とする。The present invention improves the inconvenience of using the elements in the system, such as the improvement of the transistor structure that is required in accordance with the decrease of the power source voltage and the elements must be used properly according to the power source voltage. And a transistor for input and output that applies a high voltage on the same element,
An object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of simultaneously forming two types of a transistor for a core which realizes a high driving capability at a low voltage and a manufacturing method thereof.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 (A)半導体装置において、半導体基板に形成される素
子分離フィールド酸化膜により画定されゲートが形成さ
れる入出力部分と、該入出力部分と前記フィールド酸化
膜により画定されゲートが形成されるコア部分と、前記
ゲートのLDD(Lightly Doped Dra
in)層とソース/ドレイン拡散層間の寸法を入出力部
分は大きく、コア部分は小さく形成し、入出力部分では
寄生抵抗を大きくして高電圧の印加に耐えるようにし、
コア部分では寄生抵抗を小さくして高駆動能力を持たせ
るようにしたものである。In order to achieve the above object, the present invention provides: (A) In a semiconductor device, an input / output portion defined by an element isolation field oxide film formed on a semiconductor substrate and having a gate formed therein. A core portion defined by the input / output portion and the field oxide film to form a gate; and an LDD (Lightly Doped Dra) of the gate.
The size between the (in) layer and the source / drain diffusion layer is large in the input / output part and small in the core part, and the parasitic resistance is increased in the input / output part to withstand high voltage application.
In the core part, the parasitic resistance is reduced to provide high driving capability.
【0010】すなわち、半導体装置において、半導体基
板に形成される素子分離フィールド酸化膜により画定さ
れゲート絶縁膜が形成される入出力部分と、該入出力部
分と前記フィールド酸化膜により画定されるコア部分と
を設け、前記入出力部分にはゲート電極と、該ゲート電
極をマスクとして形成されるLDD(N- )層と、該ゲ
ート電極の両側に形成される第1及び第2のサイドウォ
ール膜からなるサイドウォールと、該サイドウォールを
マスクとして形成されるソース/ドレイン層とを設け
る。一方、前記コア部分には、ゲート電極と、該ゲート
電極をマスクとして形成されるLDD(N- )層と、前
記ゲート電極及び該ゲート電極上に形成される第1のサ
イドウォール膜をマスクとして形成されるソース/ドレ
イン層とを設けるようにしたものである。That is, in a semiconductor device, an input / output portion defined by an element isolation field oxide film formed on a semiconductor substrate and formed with a gate insulating film, and a core portion defined by the input / output portion and the field oxide film. And a gate electrode, an LDD (N − ) layer formed using the gate electrode as a mask, and first and second sidewall films formed on both sides of the gate electrode. And a source / drain layer formed using the sidewall as a mask. On the other hand, a gate electrode, an LDD (N − ) layer formed using the gate electrode as a mask, the gate electrode and a first sidewall film formed on the gate electrode are used as a mask in the core portion. The source / drain layers to be formed are provided.
【0011】更に、半導体装置において、半導体基板に
形成される素子分離フィールド酸化膜により画定されゲ
ート絶縁膜が形成される入出力部分と、該入出力部分と
前記フィールド酸化膜により画定されるコア部分とを設
け、前記入出力部分にはゲート電極と、該ゲート電極を
マスクとして該ゲート電極の下部の中心方向へより注入
されるように傾斜角を有してイオン注入されるLDD
(N- )層と、前記ゲート電極の両側に形成されるサイ
ドウォールと、該サイドウォールをマスクとして形成さ
れるソース/ドレイン層とを設ける。一方、前記コア部
分にはゲート電極と、該ゲート電極をマスクとして形成
されるLDD(N- )層と、前記ゲート電極の両側に形
成されるサイドウォールと、該サイドウォールをマスク
として形成されるソース/ドレイン層とを設けるように
したものである。Further, in the semiconductor device, an input / output portion defined by an element isolation field oxide film formed on a semiconductor substrate and formed with a gate insulating film, and a core portion defined by the input / output portion and the field oxide film. And a gate electrode in the input / output portion, and the LDD is ion-implanted with an inclination angle so that the gate electrode is further implanted toward the center of the lower portion of the gate electrode using the gate electrode as a mask.
An (N − ) layer, sidewalls formed on both sides of the gate electrode, and source / drain layers formed using the sidewalls as a mask are provided. On the other hand, the core portion is formed with a gate electrode, an LDD (N − ) layer formed using the gate electrode as a mask, sidewalls formed on both sides of the gate electrode, and the sidewall as a mask. A source / drain layer is provided.
【0012】(B)半導体装置の製造方法において、半
導体基板に素子分離フィールド酸化膜を形成した後、ゲ
ート絶縁膜を形成し、入出力部分とコア部分をそれぞれ
形成する工程と、該入出力部分とコア部分にそれぞれゲ
ート電極を形成する工程と、イオン注入によりLDD
(N- )層を形成する工程と、第1のサイドウォール膜
を生成する工程と、前記入出力部分に第1のレジストを
施し、前記コア部分にイオン注入により第1のソース/
ドレイン層を形成する工程と、前記第1のレジストを除
去して第2のサイドウォール膜を生成し、前記ゲート電
極の側部に前記第1及び第2のサイドウォール膜のサイ
ドウォールを形成する工程と、前記コア部分に第2のレ
ジストを施し、前記入出力部分にイオン注入により第2
のソース/ドレイン層を形成する工程を施すようにした
ものである。(B) In the method of manufacturing a semiconductor device, a step of forming an element isolation field oxide film on a semiconductor substrate, then forming a gate insulating film, and forming an input / output portion and a core portion, and the input / output portion. And LDD by ion implantation
A step of forming an (N − ) layer, a step of forming a first sidewall film, a step of forming a first resist on the input / output portion, and ion implantation of a first source /
Forming a drain layer, removing the first resist to form a second sidewall film, and forming sidewalls of the first and second sidewall films on a side portion of the gate electrode. And a second resist is applied to the core part and a second resist is ion-implanted into the input / output part.
The step of forming the source / drain layer is performed.
【0013】(C)半導体装置の製造方法において、半
導体基板に素子分離フィールド酸化膜を形成した後、ゲ
ート絶縁膜を形成し、入出力部分とコア部分をそれぞれ
形成する工程と、該入出力部分とコア部分にそれぞれゲ
ート電極を形成する工程と、前記入出力部分に第1のレ
ジストを施し、前記コア部分にイオン注入により第1の
LDD(N- )層を形成する工程と、前記第1のレジス
トを除去後、前記コア部分に第2のレジストを施し、前
記ゲート電極の下部に深く注入できるように傾斜角をも
って斜めにイオン注入し、第2のLDD(N- )層を形
成する工程と、前記第2のレジストを除去後、サイドウ
ォール膜を生成し、前記ゲート電極の側部にサイドウォ
ールを形成する工程と、前記入出力部分とコア部分とも
同時にイオン注入により、ソース/ドレイン層を形成す
る工程とを施すようにしたものである。(C) In the method of manufacturing a semiconductor device, a step of forming an element isolation field oxide film on a semiconductor substrate, then forming a gate insulating film, and forming an input / output portion and a core portion, and the input / output portion. And forming a gate electrode in the core portion, applying a first resist to the input / output portion, and forming a first LDD (N − ) layer in the core portion by ion implantation, after the resist removal, a second resist applied to the core portion, wherein the ion implantation obliquely with an inclination angle so that it can be deeply implanted under the gate electrode, a second LDD (N -) forming a layer And a step of forming a sidewall film after removing the second resist and forming a sidewall on the side portion of the gate electrode, and ion implantation into both the input / output portion and the core portion at the same time. More it is obtained by so applying and forming a source / drain layer.
【0014】[0014]
【作用】本発明によれば、半導体基板に形成される素子
分離フィールド酸化膜により画定されゲートが形成され
る入出力部分と、該入出力部分と前記フィールド酸化膜
により画定されゲートが形成されるコア部分を設け、前
記ゲートのLDD層とソース/ドレイン拡散層間の寸法
を入出力部分は大きく、コア部分は小さく形成し、入出
力部分では寄生抵抗を大きくして高電圧の印加に耐える
ようにし、コア部分では寄生抵抗を小さくして高駆動能
力を持たせる。According to the present invention, an input / output portion defined by an element isolation field oxide film formed on a semiconductor substrate and having a gate formed, and a gate defined by the input / output portion and the field oxide film are formed. A core portion is provided, and the dimension between the LDD layer of the gate and the source / drain diffusion layer is made large in the input / output portion and small in the core portion, and the parasitic resistance is increased in the input / output portion to withstand the application of high voltage. , In the core part, the parasitic resistance is reduced to provide high driving capability.
【0015】したがって、同一素子上に高い電源電圧に
も対応できるホットキャリア耐性に優れたトランジスタ
と、高駆動能力を実現できる寄生抵抗の少ないトランジ
スタの2種類を作りこむことができる。Therefore, two types of transistors can be formed on the same element: a transistor excellent in hot carrier resistance capable of supporting a high power supply voltage and a transistor having a small parasitic resistance capable of realizing high driving capability.
【0016】[0016]
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図1は本発明の第1の実施例を
示す半導体装置の断面図、図2はその半導体装置の製造
工程断面図である。以下、本発明の半導体装置の製造方
法について説明する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. 1 is a sectional view of a semiconductor device showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of a manufacturing process of the semiconductor device. Hereinafter, a method for manufacturing the semiconductor device of the present invention will be described.
【0017】まず、図2(a)に示すように、シリコン
基板11に必要に応じてウェル、素子分離のためのフィ
ールド酸化膜12を形成した後、ゲート絶縁膜13、多
結晶シリコン膜を生成し、通常のゲートホトリソ・エッ
チングにより、入出力部分A、コア部分(入出力部分に
よって囲まれる主な動作を行う中心となる部分)Bに同
時にゲート電極14を形成し、イオン注入により、LD
D(N- )層15を形成する。すなわち、31P+ を30
KeVで4×1013ions/cm2 程度でイオン注入
する。First, as shown in FIG. 2A, a well and a field oxide film 12 for element isolation are formed on a silicon substrate 11 if necessary, and then a gate insulating film 13 and a polycrystalline silicon film are formed. Then, the gate electrode 14 is simultaneously formed in the input / output portion A and the core portion (the portion that is the center of the main operation surrounded by the input / output portion) B by the normal gate photolithography etching, and the LD is formed by ion implantation.
The D (N − ) layer 15 is formed. That is, 31 P + is 30
Ion implantation is performed at about 4 × 10 13 ions / cm 2 with KeV.
【0018】次に、図2(b)に示すように、第1のサ
イドウォール膜としての膜厚制御性に優れたLP−TE
OS(液相−Tetra Etyl Ortho Si
licate)膜16を約700Å生成する。その後、
ホトリソにより入出力部分Aのみにレジスト17が残る
ようにして、第1のソース/ドレイン層イオン注入とし
て、75As+ を110KeVで5×1015ions/c
m2 程度で、コア部分Bにのみイオン注入し、第1のソ
ース/ドレイン層18を形成する。Next, as shown in FIG. 2B, LP-TE having excellent film thickness controllability as the first sidewall film.
OS (Liquid Phase-Tetra Etyl Ortho Si
lycate) The film 16 is produced by about 700Å. afterwards,
By photolithography, the resist 17 is left only in the input / output portion A, and as the first source / drain layer ion implantation, 75 As + is applied at 110 KeV and 5 × 10 15 ions / c.
Ions are implanted only into the core portion B at a m 2 level to form the first source / drain layer 18.
【0019】次に、図2(c)に示すように、レジスト
17を除去後、CVD法により、第1のサイドウォール
膜としてのPSG膜19を約2000Å生成する。次い
で、図2(d)に示すように、通常のサイドウォールエ
ッチングにより、サイドウォール長約2000Åの第1
のサイドウォール膜16aと、第2のサイドウォール膜
19aからなるサイドウォールを形成する。アクティブ
上にイオン注入マスクとして、熱拡散の少ないLP−T
EOS膜20を約200Å生成する。ホトリソにより、
コア部分Bのみにレジスト21が残るようにし、第2の
ソース/ドレイン層イオン注入として、75As+ を40
KeVで5×1015ions/cm2 程度で、入出力部
分Aのみにイオン注入し、第2のソース/ドレイン層2
2を形成する。Next, as shown in FIG. 2 (c), after removing the resist 17, a PSG film 19 as a first sidewall film is formed by the CVD method by about 2000 liters. Then, as shown in FIG. 2 (d), the first side wall with a length of about 2000 Å is formed by normal side wall etching.
A side wall film 16a and a side wall film including the second side wall film 19a are formed. LP-T with little thermal diffusion as an active ion implantation mask
The EOS film 20 is formed at about 200Å. By Photoriso,
The resist 21 is left only in the core portion B, and 75 As + is added to 40 as ion implantation for the second source / drain layer.
In 5 × 10 15 ions / cm 2 about at KeV, is ion-implanted only to the input and output portions A, the second source / drain layer 2
Form 2
【0020】ここで、アクティブ上にイオン注入マスク
として、熱拡散の少ないLP−TEOS膜20を、約2
00Å生成することにより、先に、イオン注入したLD
D(N- )層15及び第1のソース/ドレイン層18が
酸化により不要に拡散するのを抑制して設計通りの寸法
の拡散層の形成を行うことができる。このようにして、
図1に示すように、サイドウォール16a,19aを2
重構造とすることにより、入出力部分AのN- 層寄生抵
抗部分a(高電源、低電源とも使用可能)は大きくしな
がら、コア部分B(低電圧のみで使用)のN- 層寄生抵
抗部分bを小さくすることができる。Here, the LP-TEOS film 20 having a small thermal diffusion is used as an ion implantation mask on the active layer to about 2 nm.
By generating 00Å, the LD that was previously ion-implanted
It is possible to suppress the unnecessary diffusion of the D (N − ) layer 15 and the first source / drain layer 18 due to oxidation to form a diffusion layer having a dimension as designed. In this way,
As shown in FIG. 1, the sidewalls 16a and 19a are
By adopting a double structure, the N - layer parasitic resistance portion a of the input / output portion A (which can be used for both high power supply and low power supply) is increased, while the N - layer parasitic resistance of the core portion B (used only for low voltage) is used. The part b can be made small.
【0021】ここで、入出力部分AのN- 層寄生抵抗部
分aは、例えば、0.75μm、コア部分B(低電圧の
みで使用)のN- 層寄生抵抗部分bは、例えば、0.0
5μmに形成することができる。これにより、入出力部
分Aは、高電源で使用してもホットキャリア耐性に優れ
たトランジスタ構造を、コア部分Bは高駆動能力をもつ
トランジスタ構造を同時に実現することができる。Here, the N − layer parasitic resistance portion a of the input / output portion A is, for example, 0.75 μm, and the N − layer parasitic resistance portion b of the core portion B (used only at a low voltage) is, for example, 0. 0
It can be formed to 5 μm. As a result, the input / output portion A can simultaneously realize a transistor structure excellent in hot carrier resistance even when used with a high power supply, and the core portion B can simultaneously realize a transistor structure having high driving capability.
【0022】次に、本発明の第2の実施例について説明
する。図5は本発明の第2の実施例を示す半導体装置の
断面図、図6はその半導体装置の製造工程断面図であ
る。以下、その半導体装置の製造方法について説明す
る。まず、図6(a)に示すように、シリコン基板31
に必要に応じてウェル、素子分離のためのフィールド酸
化膜32を形成した後、ゲート絶縁膜33、多結晶シリ
コン膜を生成し、通常のゲートホトリソ、エッチングに
より、入出力部分A、コア部分Bともに、同時にゲート
電極34を形成した後、ホトリソにより、入出力部分A
にのみレジスト35が残るようにし、31P+ を30Ke
Vで4×10 13ions/cm2 程度でイオン注入し、
第1のLDD(N- )層36を形成する。Next, a second embodiment of the present invention will be described.
I do. FIG. 5 shows a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a sectional view of the manufacturing process of the semiconductor device.
It The manufacturing method of the semiconductor device will be described below.
It First, as shown in FIG. 6A, the silicon substrate 31
Wells and field acids for device isolation as necessary
After forming the oxide film 32, the gate insulating film 33 and the polycrystalline silicon film are formed.
Generates a con film and can be used for normal gate photolithography and etching.
Therefore, both the input / output part A and the core part B are simultaneously gated.
After forming the electrode 34, the input / output portion A is formed by photolithography.
So that the resist 35 remains only on31P+30 Ke
4 × 10 with V 13ions / cm2Ion implantation at a degree,
The first LDD (N-) Form layer 36.
【0023】次に、図6(b)に示すように、レジスト
35を除去後、逆にコア部分Bのみレジスト37が残る
ように再度ホトリソを行い、31P+ を70KeVで6×
10 13ions/cm2 程度を、傾き角度θが約45°
(なお、θは30°〜45°でもよい)の傾きで斜めに
イオン注入し、第2のLDD(N- )層38を形成す
る。Next, as shown in FIG. 6B, the resist
On the contrary, after removing 35, the resist 37 remains only in the core portion B.
Do the photolithography again,31P+6 × at 70 KeV
10 13ions / cm2The tilt angle θ is about 45 °
(Note that θ may be 30 ° to 45 °)
The second LDD (N-) Form layer 38
It
【0024】次に、図6(c)に示すように、レジスト
37を除去後、通常のサイドウォール膜39を生成す
る。次いで、図6(d)に示すように、サイドウォール
膜39のエッチングにより、サイドウォール長約100
0Åのサイドウォール39aを形成した後、イオン注入
マスク膜40を形成して、入出力部分A、コア部分Bと
も共通に、75As+を40KeVで5×1015ions
/cm2 程度でイオン注入し、ソース/ドレイン層41
を形成する。Next, as shown in FIG. 6C, after removing the resist 37, a normal sidewall film 39 is formed. Next, as shown in FIG. 6D, by etching the sidewall film 39, the sidewall length is about 100.
After forming the 0Å side wall 39a, the ion implantation mask film 40 is formed, and 75 As + is common to both the input / output part A and the core part B at 5 × 10 15 ions at 40 KeV.
/ Cm implanted with 2 mm, the source / drain layer 41
To form.
【0025】このようにして、図5に示すように、LD
D(N- )層のゲート下への拡張長が入出力部分AのN
- 層寄生抵抗部分a′は大きく、コア部分BのN- 層寄
生抵抗部分b′は小さくなっているために、第1の実施
例と同様の効果を奏することができる。なお、本発明は
上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に
基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範
囲から排除するものではない。In this way, as shown in FIG.
The extension length of the D (N − ) layer below the gate is N of the input / output portion A.
Since the- layer parasitic resistance portion a'is large and the N - layer parasitic resistance portion b'of the core portion B is small, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made based on the spirit of the present invention, and these modifications are not excluded from the scope of the present invention.
【0026】[0026]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、同一素子上にLDD(N- )層寄生抵抗の異な
る二種類のトランジスタを形成することができるように
したので、高電圧のかかる入出力部分を寄生抵抗の大き
なトランジスタとし、ホットキャリア耐性を向上させる
ことができ、コア部分を寄生抵抗の小さなトランジスタ
として、高駆動能力を持たせることができる。As described above in detail, according to the present invention, it is possible to form two types of transistors having different LDD (N − ) layer parasitic resistances on the same element. The input / output portion to which a voltage is applied can be made a transistor having a large parasitic resistance to improve the hot carrier resistance, and the core portion can be made a transistor having a small parasitic resistance to provide a high driving capability.
【0027】また、これにより、高電源電圧、低電源電
圧の2種類の電源電圧で使用できる素子が実現できる。Further, this makes it possible to realize an element that can be used with two types of power supply voltages, a high power supply voltage and a low power supply voltage.
【図1】本発明の第1の実施例を示す半導体装置の断面
図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor device showing a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施例を示す半導体装置の製造
工程断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a semiconductor device in the manufacturing process showing the first embodiment of the present invention.
【図3】従来のMOSFETの断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a conventional MOSFET.
【図4】従来のMOSFETの製造工程断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a conventional MOSFET manufacturing process.
【図5】本発明の第2の実施例を示す半導体装置の断面
図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a semiconductor device showing a second embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第2の実施例を示す半導体装置の製造
工程断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a manufacturing process of a semiconductor device showing a second embodiment of the present invention.
11,31 シリコン基板 12,32 フィールド酸化膜 13,33 ゲート絶縁膜 A 入出力部分 B コア部分 14,34 ゲート電極 15 LDD(N- )層 16,20 LP−TEOS膜(第1のサイドウォー
ル膜) 16a,19a,39a サイドウォール 17,21,35,37 レジスト 18 第1のソース/ドレイン層 19 PSG膜(第2のサイドウォール膜) 22 第2のソース/ドレイン層 36 第1のLDD(N- )層 38 第2のLDD(N- )層 39 サイドウォール膜 40 イオン注入マスク膜 41 ソース/ドレイン層11, 31 Silicon substrate 12, 32 Field oxide film 13, 33 Gate insulating film A Input / output portion B Core portion 14, 34 Gate electrode 15 LDD (N − ) layer 16, 20 LP-TEOS film (first sidewall film ) 16a, 19a, 39a Side wall 17, 21, 35, 37 Resist 18 First source / drain layer 19 PSG film (second side wall film) 22 Second source / drain layer 36 First LDD (N -) layer 38 second LDD (N -) layer 39 side wall film 40 ion implantation mask layer 41 source / drain layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/336 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location H01L 21/336
Claims (4)
ィールド酸化膜により画定されゲートが形成される入出
力部分と、(b)該入出力部分と前記フィールド酸化膜
により画定されゲートが形成されるコア部分と、(c)
前記ゲートのLDD層とソース/ドレイン拡散層間の寸
法を入出力部分は大きく、コア部分は小さく形成し、入
出力部分では寄生抵抗を大きくして高電圧の印加に耐え
るようにし、コア部分では寄生抵抗を小さくして高駆動
能力を持たせるようにしたことを特徴とする半導体装
置。1. An (a) input / output portion defined by an element isolation field oxide film formed on a semiconductor substrate to form a gate, and (b) a gate defined by the input / output portion and the field oxide film. (C)
The size between the LDD layer of the gate and the source / drain diffusion layer is large in the input / output portion and small in the core portion, and the parasitic resistance is increased in the input / output portion to withstand the application of a high voltage, and the core portion is parasitic. A semiconductor device characterized in that the resistance is reduced to provide high driving capability.
化膜を形成した後、ゲート絶縁膜を形成し、入出力部分
とコア部分をそれぞれ形成する工程と、(b)該入出力
部分とコア部分にそれぞれゲート電極を形成する工程
と、(c)イオン注入によりLDD(N- )層を形成す
る工程と、(d)第1のサイドウォール膜を生成する工
程と、(e)前記入出力部分に第1のレジストを施し、
前記コア部分にイオン注入により第1のソース/ドレイ
ン層を形成する工程と、(f)前記第1のレジストを除
去して第2のサイドウォール膜を生成し、前記ゲート電
極の側部に前記第1及び第2のサイドウォール膜のサイ
ドウォールを形成する工程と、(g)前記コア部分に第
2のレジストを施し、前記入出力部分にイオン注入によ
り第2のソース/ドレイン層を形成する工程を施すこと
を特徴とする半導体装置の製造方法。2. A step of: (a) forming an element isolation field oxide film on a semiconductor substrate, then forming a gate insulating film, and forming an input / output portion and a core portion respectively; and (b) the input / output portion and the core. Forming a gate electrode in each part, (c) forming an LDD (N − ) layer by ion implantation, (d) forming a first sidewall film, and (e) the input / output Apply the first resist to the part,
Forming a first source / drain layer in the core portion by ion implantation; (f) removing the first resist to form a second sidewall film, and forming a second sidewall film on the side portion of the gate electrode. A step of forming sidewalls of the first and second sidewall films; and (g) applying a second resist to the core portion and forming second source / drain layers by ion implantation in the input / output portions. A method of manufacturing a semiconductor device, which comprises performing steps.
サイドウォールを形成後、前記ゲート絶縁膜の表面上に
イオン注入マスクとして熱拡散の少ないLP−TEOS
膜を形成することを特徴とする請求項2記載の半導体装
置の製造方法。3. LP-TEOS having a small thermal diffusion as an ion implantation mask on the surface of the gate insulating film after forming the sidewalls of the first and second sidewall films.
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein a film is formed.
化膜を形成した後、ゲート絶縁膜を形成し、入出力部分
とコア部分をそれぞれ形成する工程と、(b)該入出力
部分とコア部分にそれぞれゲート電極を形成する工程
と、(c)前記入出力部分に第1のレジストを施し、前
記コア部分にイオン注入により第1のLDD(N- )層
を形成する工程と、(d)前記第1のレジストを除去
後、前記コア部分に第2のレジストを施し、前記ゲート
電極の下部に深く注入できるように傾斜角をもって斜め
にイオン注入し、第2のLDD(N- )層を形成する工
程と、(e)前記第2のレジストを除去後、サイドウォ
ール膜を生成し、前記ゲート電極の側部にサイドウォー
ルを形成する工程と、(f)前記入出力部分とコア部分
とも同時にイオン注入により、ソース/ドレイン層を形
成する工程とを施すことを特徴とする半導体装置の製造
方法。4. A step of: (a) forming an element isolation field oxide film on a semiconductor substrate, then forming a gate insulating film, and forming an input / output portion and a core portion respectively; and (b) the input / output portion and the core. Forming a gate electrode on each of the portions, and (c) applying a first resist to the input / output portion and forming a first LDD (N − ) layer on the core portion by ion implantation. ) After removing the first resist, a second resist is applied to the core portion, and ions are obliquely implanted with an inclination angle so that deep implantation into the lower portion of the gate electrode is possible, and a second LDD (N − ) layer is formed. And (e) a step of forming a sidewall film after removing the second resist and forming a sidewall on a side portion of the gate electrode, and (f) the input / output portion and the core portion. And ion implantation at the same time More, the manufacturing method of a semiconductor device characterized by performing the step of forming a source / drain layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6153720A JPH0823031A (en) | 1994-07-05 | 1994-07-05 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6153720A JPH0823031A (en) | 1994-07-05 | 1994-07-05 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0823031A true JPH0823031A (en) | 1996-01-23 |
Family
ID=15568633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6153720A Withdrawn JPH0823031A (en) | 1994-07-05 | 1994-07-05 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0823031A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6512258B2 (en) | 2000-10-31 | 2003-01-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device and method of manufacturing same |
| EP1026737A3 (en) * | 1999-02-08 | 2003-08-06 | Lucent Technologies Inc. | A method for fabricating a merged integrated circuit device |
| KR100491058B1 (en) * | 2001-07-17 | 2005-05-24 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
| JP2005522033A (en) * | 2002-03-26 | 2005-07-21 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド | Ion implantation of silicon oxide liner to prevent dopant from diffusing out of source / drain extension |
| JP2007067440A (en) * | 2006-11-13 | 2007-03-15 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
| JP2009055041A (en) * | 2007-08-27 | 2009-03-12 | Dongbu Hitek Co Ltd | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| US8878301B2 (en) | 2010-09-09 | 2014-11-04 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device with transistors having different source/drain region depths |
-
1994
- 1994-07-05 JP JP6153720A patent/JPH0823031A/en not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1026737A3 (en) * | 1999-02-08 | 2003-08-06 | Lucent Technologies Inc. | A method for fabricating a merged integrated circuit device |
| US6512258B2 (en) | 2000-10-31 | 2003-01-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device and method of manufacturing same |
| KR100491058B1 (en) * | 2001-07-17 | 2005-05-24 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
| US7109553B2 (en) | 2001-07-17 | 2006-09-19 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor device and method of manufacturing same |
| JP2005522033A (en) * | 2002-03-26 | 2005-07-21 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド | Ion implantation of silicon oxide liner to prevent dopant from diffusing out of source / drain extension |
| JP2007067440A (en) * | 2006-11-13 | 2007-03-15 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
| JP2009055041A (en) * | 2007-08-27 | 2009-03-12 | Dongbu Hitek Co Ltd | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| US8878301B2 (en) | 2010-09-09 | 2014-11-04 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device with transistors having different source/drain region depths |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3640974B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor integrated circuit | |
| JPH07263677A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| US6271064B2 (en) | Thin film transistor and method of manufacturing the same | |
| JPH0823031A (en) | Semiconductor device and manufacture thereof | |
| JP3355083B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| JPH09252129A (en) | Field effect transistor and method of manufacturing the same | |
| JPH0228939A (en) | Mos type transistor | |
| JPH07283302A (en) | Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device | |
| JP2782781B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| JPH08125031A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| JP2996694B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor stacked CMOS device | |
| JP4439678B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
| JP3088556B2 (en) | Semiconductor device manufacturing method | |
| JPH0575041A (en) | Cmos semiconductor device | |
| JP2856603B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| JP3061892B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| KR100304975B1 (en) | Semiconductor device and method for fabricating the same | |
| JP3313300B2 (en) | Method for forming sidewall spacer and method for manufacturing semiconductor device | |
| JPH1126766A (en) | Mos field effect transistor and manufacture thereof | |
| JP2750724B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| JPH08111511A (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| JP3200870B2 (en) | Semiconductor device | |
| JPH06196639A (en) | Method for manufacturing multi-gate semiconductor device | |
| JPH0722624A (en) | Semiconductor element and its manufacture | |
| JPH0621450A (en) | Mos transistor and manufacture thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011002 |