JP2007273816A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、低耐圧MOS(Metal−Oxide Semiconductor)トランジスタと高耐圧MOSトランジスタとが共通の基板に配置された半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device in which a low breakdown voltage MOS (Metal-Oxide Semiconductor) transistor and a high breakdown voltage MOS transistor are arranged on a common substrate.
高耐圧のMOSトランジスタ(以下、高耐圧MOS−Trと称する。)と、低耐圧のMOSトランジスタ(以下、低耐圧MOS−Trと称する。)とを共通の基板に形成した半導体装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この種の半導体装置は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)のドライバ駆動回路として用いられる。 2. Description of the Related Art A semiconductor device in which a high breakdown voltage MOS transistor (hereinafter referred to as a high breakdown voltage MOS-Tr) and a low breakdown voltage MOS transistor (hereinafter referred to as a low breakdown voltage MOS-Tr) are formed on a common substrate is known. (For example, refer to Patent Document 1). This type of semiconductor device is used, for example, as a driver drive circuit for an LCD (Liquid Crystal Display).
しかし、特許文献1に記載の半導体装置は、高耐圧MOS−Trの電流駆動能力を十分に大きくすることができなかった。それは、高耐圧MOS−Trにおいて、LDD(Lightly Doped Drain)領域の寄生抵抗を十分には低減できないからである。 However, the semiconductor device described in Patent Document 1 cannot sufficiently increase the current drive capability of the high voltage MOS-Tr. This is because the parasitic resistance in the LDD (Lightly Doped Drain) region cannot be sufficiently reduced in the high voltage MOS-Tr.
寄生抵抗の低減化は、MOS−Trに共通した課題であり、今までに様々な提案がなされている。その一つとして、MOS−TrのLDD領域とゲート電極とをオーバーラップさせる構造(以下、オーバーラップ構造と称する。)が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 Reduction of parasitic resistance is a problem common to MOS-Tr, and various proposals have been made so far. As one of them, a structure in which the LDD region of the MOS-Tr overlaps with the gate electrode (hereinafter referred to as an overlap structure) has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
特許文献2に記載のオーバーラップ構造は、おおむね下記の(1)及び(2)の工程で製造される。(1)ゲート電極をマスクとして低濃度不純物領域を形成する。(2)この低濃度不純物領域を被覆するポリシリコン製のサイドウォールを、ゲート電極の側面に形成する。
しかし、特許文献2に記載された技術をそのまま高耐圧MOS−Trに応用することはできなかった。その理由は、サイドウォール形成のためのエッチングの際に、低濃度不純物領域(LDD領域)の表面が削られてしまうからである。その結果、低濃度不純物領域の電気抵抗が増大し、高耐圧MOS−Trの電流駆動能力が低下するという問題が生じる。
However, the technique described in
また、高耐圧MOS−Trと低耐圧MOS−Trとを共通の基板に作成するに当たっては、別の問題も存在する。すなわち、特許文献1に記載された技術では、低濃度不純物領域及び高濃度不純物領域の形成の際に、パターニングされたフォトレジストをマスクとして、不純物をイオン注入する。その結果、マスクパターンの合わせずれに起因して低濃度不純物領域及び高濃度不純物領域に位置誤差が発生するおそれがあった。 Further, another problem exists when the high breakdown voltage MOS-Tr and the low breakdown voltage MOS-Tr are formed on a common substrate. That is, in the technique described in Patent Document 1, impurities are ion-implanted using a patterned photoresist as a mask when forming a low-concentration impurity region and a high-concentration impurity region. As a result, there is a possibility that a position error occurs in the low concentration impurity region and the high concentration impurity region due to misalignment of the mask pattern.
この発明は、このような背景の下でなされたものである。したがって、この発明の目的は、(1)高耐圧MOS−Trの電流駆動能力を犠牲にすることなく、かつ(2)低濃度不純物領域及び高濃度不純物領域に位置誤差を発生させることなく、低耐圧MOS−Trと高耐圧MOS−Trとを共通の基板に備える半導体装置の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made under such a background. Accordingly, the object of the present invention is to reduce (1) without sacrificing the current driving capability of the high voltage MOS-Tr and (2) without causing a position error in the low concentration impurity region and the high concentration impurity region. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device provided with a high voltage MOS-Tr and a high voltage MOS-Tr on a common substrate.
上述した目的を達成するために、この発明は、基板の第1主面に、第1MOSトランジスタと第2MOSトランジスタとを有する半導体装置を形成する方法であって、以下のような工程を含む点を特徴としている。 In order to achieve the above-described object, the present invention provides a method of forming a semiconductor device having a first MOS transistor and a second MOS transistor on a first main surface of a substrate, and includes the following steps: It is a feature.
ここで、第1MOSトランジスタは、第1主面の第1領域に形成されており、主電極、及び主電極の両側面に接続された張出電極を含む第1ゲート電極を備えている。また、第2MOSトランジスタは、第1主面の第2領域に形成されており、第2ゲート電極を備えている。 Here, the first MOS transistor is formed in the first region of the first main surface, and includes a first gate electrode including a main electrode and overhang electrodes connected to both side surfaces of the main electrode. The second MOS transistor is formed in the second region of the first main surface and includes a second gate electrode.
すなわち、半導体装置の形成に当たり、以下の第1〜第9の工程を実施する。 That is, in forming the semiconductor device, the following first to ninth steps are performed.
第1工程では、第1酸化膜を第1領域に、及び第1酸化膜よりも薄い第2酸化膜を第2領域に、それぞれ形成する。 In the first step, a first oxide film is formed in the first region, and a second oxide film thinner than the first oxide film is formed in the second region.
第2工程では、第1領域において、第1酸化膜上に主電極を形成する。 In the second step, a main electrode is formed on the first oxide film in the first region.
第3工程では、第1領域外の第1主面を被覆するマスクパターンと、第1領域に設けられた主電極とをマスクとして、第1領域に不純物を導入することにより、第1低濃度不純物領域を形成する。 In the third step, the first low concentration is introduced by introducing impurities into the first region using the mask pattern covering the first main surface outside the first region and the main electrode provided in the first region as a mask. Impurity regions are formed.
第4工程では、第1及び第2領域の上側全面を導電性膜により被覆する。 In the fourth step, the entire upper surfaces of the first and second regions are covered with a conductive film.
第5工程では、導電性膜をエッチングすることにより、第1酸化膜上に張出電極を形成して第1ゲート電極を作成すると同時に、第2酸化膜上に第2ゲート電極を作成する。 In the fifth step, the conductive film is etched to form an overhanging electrode on the first oxide film to create the first gate electrode, and at the same time, the second gate electrode is created on the second oxide film.
第6工程では、第2領域外の第1主面を被覆するマスクパターンと、第2領域に設けられた第2ゲート電極とをマスクとして、第2領域の部分に不純物を導入することにより、第2低濃度不純物領域を形成する。 In the sixth step, by using the mask pattern covering the first main surface outside the second region and the second gate electrode provided in the second region as a mask, impurities are introduced into the second region, A second low concentration impurity region is formed.
第7工程では、第1及び第2領域の上側全面を絶縁膜により被覆する。 In the seventh step, the entire upper surfaces of the first and second regions are covered with an insulating film.
第8工程では、絶縁膜をエッチングすることにより、第1ゲート電極の両側部に接続された第1サイドウォールを第1酸化膜上に形成すると同時に、第2ゲート電極の両側面に接続された第2サイドウォールを第2絶縁膜上に形成する。 In the eighth step, by etching the insulating film, a first sidewall connected to both sides of the first gate electrode is formed on the first oxide film, and at the same time, connected to both sides of the second gate electrode. A second sidewall is formed on the second insulating film.
第9工程では、第1ゲート電極と第1サイドウォールとからなる構造体、及び、第2ゲート電極と第2サイドウォールとからなる構造体をそれぞれマスクとして、第3工程と同じ導電型の不純物を、第3工程よりも高濃度で導入することにより、第1領域に第1高濃度不純物領域を、及び第2領域に第2高濃度不純物領域をそれぞれ形成する。 In the ninth step, an impurity having the same conductivity type as that in the third step is used with the structure composed of the first gate electrode and the first sidewall and the structure composed of the second gate electrode and the second sidewall as masks. Is introduced at a higher concentration than in the third step, thereby forming a first high concentration impurity region in the first region and a second high concentration impurity region in the second region.
このように、この発明の半導体装置の製造方法によれば、第1MOSトランジスタ(高耐圧MOS−Tr)において、第1低濃度不純物領域の主電極に隣接した部分は、張出電極及び第1サイドウォールにより被覆された状態に保たれる。したがって、この部分は、第5工程及び第8工程で行われるエッチングから保護される。その結果、第1低濃度不純物領域の、この部分における電気抵抗の上昇が抑制される。これにより、第1MOSトランジスタの電流駆動能力を良好に保つことができる。 Thus, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, in the first MOS transistor (high voltage MOS-Tr), the portion adjacent to the main electrode of the first low-concentration impurity region is the overhang electrode and the first side. It is kept covered by the wall. Therefore, this portion is protected from etching performed in the fifth step and the eighth step. As a result, an increase in electrical resistance in this portion of the first low concentration impurity region is suppressed. As a result, the current driving capability of the first MOS transistor can be kept good.
また、第3工程、第6工程及び第9工程で行われる不純物の導入は、すべて自己整合的に行われる。したがって、第1低濃度不純物領域、第1高濃度不純物領域、第2低濃度不純物領域及び第2高濃度不純物領域に、マスクパターンの合わせずれに起因する位置誤差が発生することがない。 The introduction of impurities performed in the third step, the sixth step, and the ninth step is all performed in a self-aligned manner. Therefore, a position error caused by misalignment of the mask pattern does not occur in the first low concentration impurity region, the first high concentration impurity region, the second low concentration impurity region, and the second high concentration impurity region.
なお、ここで、電流駆動能力とは、MOSトランジスタをオンにした場合、すなわち、ゲートとドレイン間に電圧を印加した場合に、ソース−ドレイン間を流れる電流量を示す。 Here, the current driving capability indicates the amount of current flowing between the source and the drain when the MOS transistor is turned on, that is, when a voltage is applied between the gate and the drain.
このように、この発明によれば、高耐圧MOS−Trの電流駆動能力を犠牲にすることなく、かつ、低濃度不純物領域及び高濃度不純物領域に位置誤差が発生することのない半導体装置の製造方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, a semiconductor device is manufactured without sacrificing the current driving capability of the high voltage MOS-Tr and without causing a position error in the low concentration impurity region and the high concentration impurity region. A method can be provided.
以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明する。なお、各図は、各構成要素の形状、大きさ及び配置関係について、この発明が理解できる程度に概略的に示したものにすぎない。また、以下、この発明の好適な構成例について説明するが、各構成要素の材質及び数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。したがって、この発明は、以下の実施の形態に何ら限定されない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Each drawing is merely a schematic representation of the shape, size, and arrangement relationship of each component to the extent that the present invention can be understood. Moreover, although the preferable structural example of this invention is demonstrated hereafter, the material of each component, a numerical condition, etc. are only a suitable example. Therefore, the present invention is not limited to the following embodiment.
(半導体装置の構造)
図1を参照して、まずこの発明に基づいて製造された半導体装置の構造について説明する。図1は、半導体装置10の断面切り口を、一部分を省略して模式的に示す図である。なお、図1において、図面左右方向をゲート長方向と称する場合もある。
(Structure of semiconductor device)
With reference to FIG. 1, the structure of a semiconductor device manufactured according to the present invention will be described first. FIG. 1 is a diagram schematically showing a cross-sectional cut of the
半導体装置10は、第1MOSトランジスタとしての高耐圧MOS−Tr12と、この第1MOSトランジスタよりも耐圧が低い第2MOSトランジスタとしての低耐圧MOS−Tr14とを備えている。高耐圧MOS−Tr12及び低耐圧MOS−Tr14は、導電型がp型の基板16の第1主面16a側にそれぞれ形成されている。
The
ここで、基板16は、例えば、第1主面16a及び第2主面16bと有する平行平板状のシリコン基板とする。
Here, the
高耐圧MOS−Tr12は、第1主面16aの第1領域18に形成されている。ここで、第1領域18は、周囲に形成された、約800nmの厚みのフィールド酸化膜22により、隣接する他の素子と電気的に分離されている。また、低耐圧MOS−Tr14は、第1主面16aの第2領域20に形成されている。第2領域20は、周囲に形成された、約800nmの厚みのフィールド酸化膜22により、隣接する他の素子と電気的に分離されている。
The high voltage MOS-Tr12 is formed in the
まず、高耐圧MOS−Tr12について説明する。 First, the high voltage MOS-Tr12 will be described.
高耐圧MOS−Tr12は、ゲート耐圧が約20Vとなり、及びソース−ドレイン耐圧が約20Vとなるように設計されている。 The high breakdown voltage MOS-Tr12 is designed so that the gate breakdown voltage is about 20V and the source-drain breakdown voltage is about 20V.
高耐圧MOS−Tr12は、第1ソース領域28と、第1ドレイン領域30と、第1チャネル領域32と、第1ゲート酸化膜34と、第1ゲート電極36と、第1サイドウォール38L,38Rとを備えている。
The high breakdown voltage MOS-
周知のとおり、第1ソース領域28、第1ドレイン領域30、及び第1チャネル領域32は、第1主面16aから基板16内部にそれぞれ形成されている。また、第1チャネル領域32は、第1ソース領域28と第1ドレイン領域30との間に位置している。
As is well known, the
第1ソース領域28は、導電型がn型の領域である。第1ソース領域28は、n−領域28Loとn+領域28Hiとを備えている。
The
第1ソース領域28を構成するn−領域28Loは、低濃度のn型不純物(例えばP等)が存在する領域である。n−領域28Loは、n+領域28Hiと第1チャネル領域32との間に介在するとともに、n+領域28Hiの下側に存在している。
The n − region 28Lo constituting the
第1ソース領域28を構成するn+領域28Hiは、n−領域28Loよりも高濃度のn型不純物(例えばAsやP等)が存在する領域である。n+領域28Hiは、第1チャネル領域32から離間して存在する。
The n + region 28Hi constituting the
第1ドレイン領域30は、導電型がn型の領域である。第1ドレイン領域30は、n−領域30Loとn+領域30Hiとを備えている。
The
第1ドレイン領域30を構成するn−領域30Loは、低濃度のn型不純物(例えばP等)が存在する領域である。n−領域30Loは、n+領域30Hiと第1チャネル領域32との間に介在するとともに、n+領域30Hiの下側に存在している。
The n − region 30Lo constituting the
第1ドレイン領域30を構成するn+領域30Hiは、n−領域30Loよりも高濃度のn型不純物(例えばAsやP等)が存在する領域である。n+領域30Hiは、第1チャネル領域32から離間して存在する。
The n + region 30Hi constituting the
既に説明したとおり、第1チャネル領域32は、第1ソース領域28及び第1ドレイン領域30に挟まれた基板16内部の領域である。より詳細には、第1チャネル領域32は、n−領域28Lo及び30Loの間に位置している。第1チャネル領域32の導電型は、基板16と同様にp型とする。
As already described, the
第1ゲート酸化膜34は、n−領域28Lo、第1チャネル領域32、及びn−領域30Loを被覆して基板16の第1主面16a上に形成されている。換言すれば、第1ゲート酸化膜34は、n+領域28Hiの、第1ゲート電極36側の端部から、n+領域30Hiの、第1ゲート電極36側の端部までの間の第1主面16a上に形成されている。第1ゲート酸化膜34は、好ましくは、例えばシリコン酸化膜とする。第1ゲート酸化膜34の膜厚を、好ましくは、例えば約50nmとする。
The first
第1ゲート電極36は、第1ゲート酸化膜34上に形成されている。第1ゲート電極36は、ゲート長方向の長さが第1ゲート酸化膜34よりも短く形成されている。第1ゲート電極36は、ゲート長方向に関して、第1ゲート酸化膜34の中央部に位置している。
The
第1ゲート電極36は、主電極40と、その上側のハードマスク41と、第1ゲート電極36のゲート長方向に直交し、かつ互いに対向する2つの側面43L,43Rに設けられた張出電極42L,42Rとを備える。
The
第1ゲート電極36を構成する主電極40は、第1ゲート酸化膜34越しに第1チャネル領域32を被覆している。つまり、主電極40は、ゲート長方向の長さが第1チャネル領域32と等しく形成されている。主電極40の材料は、好ましくは、例えばポリシリコンとする。また、主電極40の厚みは、好ましくは、例えば約0.25μmとする。また、主電極40のゲート長方向の長さは、好ましくは、例えば約2.5μmとする。
The
第1ゲート電極36を構成するハードマスク41は、平面形状が主電極40と同一であり、主電極40上に形成されている。ハードマスク41の材料は、好ましくは、例えばNSG(Nondoped Silicate Glass)とする。また、ハードマスク41の厚みは、好ましくは、例えば約0.25μmとする。
The
以下、主電極40及びハードマスク41からなる構造体を主電極構造体43と称する。主電極40の厚みが約0.25μmであり、及びハードマスク41の厚みが約0.25μmであることから、主電極構造体43の厚みは約0.5μmとなる。
Hereinafter, a structure including the
第1ゲート電極36を構成する張出電極42L,42Rは、主電極構造体43の互いに対向している両側面43L,43Rに、それぞれ接続されている。張出電極42Lは、ゲート長方向に沿って第1ソース領域28側の第1ゲート酸化膜34上に、張り出している。同様に、張出電極42Rは、ゲート長方向に沿って第1ドレイン領域30側の第1ゲート酸化膜34上に、張り出している。
The
その結果、張出電極42Lは、側面43L近傍のn−領域28Loを第1ゲート酸化膜34越しに被覆する。同様に、張出電極42Rは、側面43R近傍のn−領域30Loを第1ゲート酸化膜34越しに被覆する。張出電極42L,42Rの材料は、好ましくは、例えばポリシリコンとする。また、張出電極42L,42Rの厚みは、好ましくは、例えば約0.5μmとする。さらに、張出電極42L,42Rのゲート長方向に関する張り出し長さW1は、好ましくは、例えば約0.25μmとする。
As a result, the
ここで、張出電極42Lとn−領域28Loとが重複する領域をオーバーラップ領域44Lと称する。同様に、張出電極42Rとn−領域30Loとが重複する領域をオーバーラップ領域44Rと称する。
Here, a region where the overhanging
さらに、張出電極42L,42Rのそれぞれに、第1サイドウォール38L,38Rが接続されて設けられている。具体的には、第1サイドウォール38Lは、張出電極42Lの側部42Lsに接し、第1ゲート酸化膜34の、ソース領域28側の端部に至るまでゲート長方向に延在している。同様に、第1サイドウォール38Rは、張出電極42Rの側部42Rsに接し、第1ゲート酸化膜34の、ドレイン領域30側の端部に至るまでゲート長方向に延在している。
Further, the
その結果、第1サイドウォール38Lは、n+領域28Hiとオーバーラップ領域44Lとの間に延在するn−領域28Loを第1ゲート酸化膜34越しに被覆する。同様に、第1サイドウォール38Rは、n+領域30Hiとオーバーラップ領域44Rとの間に延在するn−領域30Loを第1ゲート酸化膜34越しに被覆する。
As a result, the
第1サイドウォール38L,38Rの材料は、好ましくは、例えばシリコン酸化膜とする。また、第1サイドウォール38L,38Rの厚みは、好ましくは、例えば約0.5μmとする。さらに、第1サイドウォール38L,38Rのゲート長方向に関する張り出し長さW2は、好ましくは、例えば約0.5μmとする。
The material of the
ここで、第1ゲート電極36及び第1サイドウォール38L,38Rから構成される構造体を第1構造体46と称する。第1構造体46の厚みは、主電極構造体43と等しく約0.5μmである。そして、第1構造体46のゲート長方向の長さは約4μmである。これは、主電極40(2.5μm)、張出電極42L,42R(0.25μm×2)、及び第1サイドウォール38L,38R(0.5μm×2)のゲート長方向の長さの和である。
Here, a structure including the
続いて、低耐圧MOS−Tr14について説明する。
Next, the low voltage MOS-
まず、低耐圧MOS−Tr14と高耐圧MOS−Tr12との相違点について概説する。
First, the difference between the low breakdown voltage MOS-
低耐圧MOS−Tr14は、高耐圧MOS−Tr12よりもゲート耐圧及びソース−ドレイン耐圧が小さくなるように設計されている。具体的には、低耐圧MOS−Tr14のゲート耐圧は約3Vであり、及びソース−ドレイン耐圧は約3Vである。
The low breakdown voltage MOS-
上述した耐圧の違いに由来して、低耐圧MOS−Tr14は、高耐圧MOS−Tr12と構造的にも異なっている。低耐圧MOS−Tr14の、高耐圧MOS−Tr12との主な相違点を以下に列記する。
(1)第2ゲート電極56とn−領域48Lo,50Loとの間にオーバーラップ領域が存在しない点
(2)第2ゲート電極56に張出電極が設けられていない点
(3)第2ゲート酸化膜54が第1ゲート酸化膜34よりも薄い点
(4)第2ゲート電極56が、ハードマスクを備えていない点
The low breakdown voltage MOS-
(1) No overlap region exists between the
続いて、低耐圧MOS−Tr14の構造につき詳細に説明する。
低耐圧MOS−Tr14は、第2ソース領域48と、第2ドレイン領域50と、第2チャネル領域52と、第2ゲート酸化膜54と、第2ゲート電極56と、第2サイドウォール58L,58Rとを備えている。
Next, the structure of the low breakdown voltage MOS-
The low breakdown voltage MOS-
第2ソース領域48、第2ドレイン領域50、及び第2チャネル領域52は、第1主面16aから基板16内部に形成されている。第2ソース領域48と第2ドレイン領域50とは、第2チャネル領域52の両側にそれぞれ位置している。
The
第2ソース領域48は、導電型がn型の領域である。第2ソース領域48は、n−領域48Loとn+領域48Hiとを備えている。
The
第2ソース領域48を構成するn−領域48Loは、低濃度のn型不純物(例えばP等)が存在する領域である。n−領域48Loは、n+領域48Hiと第2チャネル領域52との間に介在するとともに、n+領域48Hiの下側に存在している。
The n − region 48Lo constituting the
第2ソース領域48を構成するn+領域48Hiは、n−領域48Loよりも高濃度のn型不純物(例えばAsやP等)が存在する領域である。n+領域48Hiは、第2チャネル領域52から離間して存在する。
The n + region 48Hi constituting the
第2ドレイン領域50は、導電型がn型の領域である。第2ドレイン領域50は、n−領域50Loとn+領域50Hiとを備えている。
The
第2ドレイン領域50を構成するn−領域50Loは、低濃度のn型不純物(例えばP等)が存在する領域である。n−領域50Loは、n+領域50Hiと第2チャネル領域52との間に介在するとともに、n+領域50Hiの下側に存在している。
The n − region 50Lo constituting the
第2ドレイン領域50を構成するn+領域50Hiは、n−領域50Loよりも高濃度のn型不純物(例えばAsやP等)が存在する領域である。n+領域50Hiは、第2チャネル領域52から離間して存在する。
The n + region 50Hi constituting the
第2チャネル領域52は、第2ソース領域48及び第2ドレイン領域50に挟まれた基板16内部の領域である。より詳細には、第2チャネル領域52は、n−領域48Lo及び50Loの間に位置している。第2チャネル領域52の導電型は、基板16と同様にp型とする。
The
第2ゲート酸化膜54は、n−領域48Lo、第2チャネル領域52、及びn−領域50Loを被覆して基板16の第1主面16a上に形成されている。換言すれば、第2ゲート酸化膜54は、n+領域48Hiの、第2ゲート電極56側の端部から、n+領域50Hiの、第2ゲート電極56側の端部までの間の第1主面16a上に形成されている。第2ゲート酸化膜54の材料は、好ましくは、例えばシリコン酸化膜とする。第2ゲート酸化膜54の膜厚は、好ましくは、例えば約7nmとする。
The second
第2ゲート電極56は、第2ゲート酸化膜54上に形成されている。第2ゲート電極56は、ゲート長方向の長さが第2ゲート酸化膜54よりも短く形成されている。第2ゲート電極56は、ゲート長方向に関して、第2ゲート酸化膜54の中央部に位置している。
The
第2ゲート電極56の材料は、好ましくは、例えばポリシリコンとする。また、第2ゲート電極56の厚みは、好ましくは、例えば約0.25μmとする。また、第2ゲート電極56のゲート長方向の長さは、好ましくは、例えば約0.6μmとする。
The material of the
詳しくは後述するが、第2ゲート電極56は、高耐圧MOS−Tr12の張出電極42L,42Rと同時に形成される。
Although described in detail later, the
第2サイドウォール58L,58Rは、第2ゲート電極56にそれぞれ接続されている。具体的には、第2サイドウォール58Lは、第2ゲート電極56の側面56Lに接し、第2ゲート酸化膜54の、第2ソース領域48側の端部に至るまでゲート長方向に延在している。同様に、第2サイドウォール58Rは、第2ゲート電極56の側面56Rに接し、第2ゲート酸化膜54の、第2ドレイン領域50側の端部に至るまでゲート長方向に延在している。
The
その結果、第2サイドウォール58Lは、n+領域48Hiと側面56L(第2チャネル領域52)との間に延在するn−領域48Loを第2ゲート酸化膜54越しに被覆する。同様に、第2サイドウォール58Rは、n+領域50Hiと側面56R(第2チャネル領域52)との間に延在するn−領域50Loを第2ゲート酸化膜54越しに被覆する。
As a result, the
第2サイドウォール58L,58Rの材料は、好ましくは、例えばシリコン酸化膜とする。また、第2サイドウォール58L,58Rの厚みは、好ましくは、例えば約0.25μmとする。さらに、第2サイドウォール58L,58Rのゲート長方向に関する張り出し長さは、好ましくは、例えば約0.2μmとする。
The material of the
なお、詳しくは後述するが、第2サイドウォール58L,58Rは、高耐圧MOS−Tr12の第1サイドウォール38L,38Rと同時に形成される。
As will be described in detail later, the
ここで、第2ゲート電極56及び第2サイドウォール58L,58Rから構成される構造体を第2構造体60と称する。第2構造体60の厚みは、第2ゲート電極56と等しく約0.25μmである。そして、第2構造体60のゲート長方向の長さは、約1μmである。これは、第2ゲート電極56(0.6μm)、及び第2サイドウォール58L,58R(0.2μm×2)のゲート長方向の長さの和である。
Here, a structure including the
(半導体装置の製造工程)
図2〜図6を参照して、半導体装置10の製造工程について説明する。図2(A)及び(B)は、半導体装置10の製造工程における主要段階で得られた構造体を、一部を省略して概略的に示す断面図である。図3(A)及び(B)は、図2(B)に引き続く同様な断面図である。図4(A)及び(B)は、図3(B)に引き続く同様な断面図である。図5(A)及び(B)は、図4(B)に引き続く同様な断面図である。図6(A)及び(B)は、図5(B)に引き続く同様な断面図である。
(Semiconductor device manufacturing process)
A manufacturing process of the
(工程A):図2(A)を参照して説明する。 (Process A): It demonstrates with reference to FIG. 2 (A).
工程Aでは、まず、シリコン基板である基板16の第1主面16a側の全面に、好ましくは、例えば約35nmの厚みの下地酸化膜57を形成する。より詳細には、約850℃の温度において、第1主面16aの熱酸化を行い、シリコン酸化膜からなる下地酸化膜57を形成する。
In step A, first, a
その後、下地酸化膜57上に、従来周知のパターニング技術を用いて、好ましくは、例えば約100nmの厚みのシリコン窒化膜パターン59を形成する。より詳細には、約750℃の温度において、LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition)法により、下地酸化膜57の全面にシリコン窒化膜を形成する。
Thereafter, a silicon
その後、フォトリソグラフィ及びエッチングを行うことで、第1及び第2領域18,20の外側に存在するシリコン窒化膜の部分を除去する。これにより、シリコン窒化膜パターン59を形成する。
Thereafter, by performing photolithography and etching, portions of the silicon nitride film existing outside the first and
(工程B):図2(B)を参照して説明する。 (Process B): It demonstrates with reference to FIG. 2 (B).
工程Bでは、第1及び第2領域18,20の外側に露出している第1主面16aに、好ましくは、例えば約800nmの厚みのフィールド酸化膜22を形成する。より詳細には、約1000℃の温度において、水蒸気酸化を行うことで、フィールド酸化膜22を形成する。
In step B, a
その後、第1及び第2領域18,20内に残留する下地酸化膜57とシリコン窒化膜パターン59とを公知の方法で除去する。
Thereafter, the
その後、第1及び第2領域18,20内の表面に、好ましくは、例えば約50nmの厚みのシリコン酸化膜を形成する。より詳細には、約850℃の温度で第1主面16aを熱酸化してシリコン酸化膜を形成する。なお、このシリコン酸化膜は、第1酸化膜62の前駆体である。
Thereafter, a silicon oxide film having a thickness of, for example, about 50 nm is preferably formed on the surfaces in the first and
その後、公知のフォトリソグラフィ及びエッチングにより第2領域20に存在するシリコン酸化膜を除去する。これにより、第1領域18内に、第1酸化膜62がパターニングされて形成される。そして、約850℃の熱酸化により第2領域20に、好ましくは、例えば約7nmの厚みの第2酸化膜64を形成する。その結果、図2(B)に示す構造体が得られる。
Thereafter, the silicon oxide film present in the
ここで、第1領域18に形成された第1酸化膜62は、第1ゲート酸化膜34の前駆体である。また、第2領域20に形成された第2酸化膜64は、第2ゲート酸化膜54の前駆体である。
Here, the
なお、工程A及び工程Bが上述した第1工程に相当する。 Step A and step B correspond to the first step described above.
(工程C):図3(A)を参照して説明する。 (Process C): It demonstrates with reference to FIG. 3 (A).
工程Cでは、第1領域18及び第2領域20を含む第1主面16aの全面に、好ましくは、例えば約0.25μmの厚みのポリシリコン膜66を形成する。より詳細には、モノシラン(SiH4)とホスフィン(PH3)とを所望の比率で混合した原料ガスを用い、圧力が約0.1Torr、及び温度が約600℃の条件で、LPCVD法により、Pがドープされたポリシリコン膜66を形成する。
In step C, a
その後、ポリシリコン膜66の全面に、好ましくは、例えば、約0.25μmの厚みのNSG膜68を形成する。より詳細には、SiH4と一酸化二窒素(N2O)とを所望の比率で混合した原料ガスを用い、圧力が約0.4Torr、及び温度が約300℃の条件で、プラズマCVD法により、NSG膜68を形成する。なお、NSG膜68は、ハードマスク41の前駆体である。
Thereafter, an
その後、NSG膜68の全面にポジ型のフォトレジストを約1μmの厚みで塗布する。そして、公知のフォトリソグラフィにより、第1領域18に、後述する主電極構造体43を作成するためのマスクパターン70を形成する。
Thereafter, a positive photoresist is applied to the entire surface of the
(工程D):図3(B)を参照して説明する。 (Process D): It demonstrates with reference to FIG. 3 (B).
工程Dでは、マスクパターン70をマスクとして、異方性エッチングであるRIE(Reactive Ion Etching)法により、マスクパターン70で被覆されていない領域のポリシリコン膜66及びNSG膜68を除去する。これにより、第1領域18に、主電極40上にハードマスク41が積層された主電極構造体43が形成される。
In step D, the
なお、工程Cから主電極構造体43が形成されるまで(工程D)の過程が、上述の第2工程に相当する。 The process from the process C to the formation of the main electrode structure 43 (process D) corresponds to the second process described above.
その後、第1主面16aの全面にポジ型のフォトレジストを約1μmの厚みで塗布する。そして、公知のフォトリソグラフィにより、第1領域18外の第1主面16aの部分を被覆するマスクパターン72を形成して、図3(B)に示す構造体を得る。つまり、マスクパターン72は、第1領域18を露出させるようにパターニングされている。
Thereafter, a positive photoresist is applied to the entire surface of the first
その後、マスクパターン72及び主電極構造体43をマスクとして、n型不純物である31P+をイオン注入する。イオン注入の条件は、注入エネルギーが約500keVであり、及び注入量が約6×1012atoms/cm2である。このイオン注入により、主電極構造体43を除いた第1領域18に、自己整合的に第1低濃度不純物領域74L,74Rが形成される。
Thereafter, 31 P + that is an n-type impurity is ion-implanted using the
なお、工程Dにおいて、主電極構造体43の形成後、第1低濃度不純物領域74L,74Rが形成されるまでの過程が、上述の第3工程に相当する。
In the process D, the process from the formation of the
(工程E):図4(A)を参照して説明する。 (Process E): It demonstrates with reference to FIG. 4 (A).
工程Eでは、マスクパターン72を公知のプラズマアッシングにより除去する。そして、第1主面16aの上側全面に、第1主面16a上における厚みが、好ましくは、例えば約0.25μmのポリシリコン膜76を形成する。より詳細には、SiH4とPH3とを所望の比率で混合した原料ガスを用い、圧力が約0.1Torr、及び温度が約600℃の条件で、LPCVD法により、Pがドープされたポリシリコン膜76を形成する。
In step E, the
なお、第1低濃度不純物領域74L,74R形成後、ポリシリコン膜76が形成されるまでの過程が、上述の第4工程に相当する。
The process from the formation of the first low-
その後、ポリシリコン膜76の全面にポジ型のフォトレジストを約1μmの厚みで塗布する。そして、公知のフォトリソグラフィにより、第2領域20の第2ゲート電極56の形成予定領域を被覆するマスクパターン78を形成する。
Thereafter, a positive photoresist is applied to the entire surface of the
(工程F):図4(B)を参照して説明する。 (Process F): It demonstrates with reference to FIG. 4 (B).
工程Fでは、マスクパターン78をマスクとしてRIE法によりポリシリコン膜76を除去する。これにより、第1ゲート電極36と第2ゲート電極56とが同時に形成される。
In step F, the
より詳細には、第1主面16aに対して垂直方向から異方性エッチングを行うことにより、第1領域18では、主電極構造体43の段差部付近に存在するポリシリコン膜76は、エッチングされずに第1酸化膜62上に残留する。この残留したポリシリコン膜76が張出電極42L,42Rとなる。つまり、張出電極42L,42Rは、主電極構造体43の両側面43L,43Rにそれぞれ接続し、かつ、主電極構造体43の外側に向かって張り出して形成される。
More specifically, by performing anisotropic etching from the direction perpendicular to the first
その結果、張出電極42L,42Rは、第1酸化膜62越しに、主電極構造体43近傍の第1低濃度不純物領域74L,74Rを被覆する。これにより、オーバーラップ領域44L及び44Rが形成される。
As a result, the
このようにして、主電極構造体43及び張出電極42L,42Rを備えた第1ゲート電極36が形成される。
In this way, the
なお、オーバーラップ領域44L及び44Rのゲート長方向の長さ、すなわち、張出電極42L,42R張り出し長さW1は、約0.25μmである。
Note that the lengths of the
一方、第2領域20では、マスクパターン78で被覆された領域に存在するポリシリコン膜76がエッチングされずに残留する。その結果、第2酸化膜64上に第2ゲート電極56が形成される。
On the other hand, in the
なお、ポリシリコン膜76の成膜後、第1ゲート電極36と第2ゲート電極56とが形成されるまでの過程が、上述の第5工程に相当する。
The process from the formation of the
なお、ポリシリコン膜76のエッチングにおいて、第1及び第2酸化膜62及び64は、エッチングストップ膜として機能する。
In the etching of the
(工程G):図5(A)を参照して説明する。 (Process G): It demonstrates with reference to FIG.
工程Gでは、第1主面16aの上側全面にポジ型のフォトレジストを約1μmの厚みで塗布する。そして、公知のフォトリソグラフィにより、第2領域20外の第1主面16aの部分を被覆するマスクパターン80を形成する。つまり、マスクパターン80は、第2領域20を露出させるようにパターニングされている。
In Step G, a positive photoresist is applied to the entire upper surface of the first
その後、マスクパターン80及び第2ゲート電極56をマスクとして、n型不純物である31P+をイオン注入する。イオン注入の条件は、注入エネルギーが約100keVであり、及び注入量が約7×1012atoms/cm2である。このイオン注入により、第2ゲート電極56の両側の第2領域20に、自己整合的に第2低濃度不純物領域82L,82Rが形成される。
Thereafter, 31 P + which is an n-type impurity is ion-implanted using the
なお、工程Gが、上述の第6工程に相当する。 Step G corresponds to the above-described sixth step.
(工程H):図5(B)を参照して説明する。 (Process H): It demonstrates with reference to FIG.5 (B).
工程Hでは、マスクパターン80を公知のプラズマアッシングにより除去する。そして、第1主面16aの上側全面に、第1主面16a上における厚みが、好ましくは、例えば約0.5μmの絶縁膜としてのシリコン酸化膜83を形成する。より詳細には、SiH4とO2とを所望の比率で混合した原料ガスを用い、温度が約500℃の条件で、常圧CVD法により、シリコン酸化膜83を形成する。
In step H, the
なお、工程Hが、上述の第7工程に相当する。 Step H corresponds to the seventh step described above.
(工程I):図6(A)を参照して説明する。 (Process I): It demonstrates with reference to FIG. 6 (A).
続いて、RIE法によりシリコン酸化膜83を基板16の第1主面16aに至るまでエッチングする。
Subsequently, the
これにより、第1領域18においては、第1ゲート電極36に第1サイドウォール38L,38Rが形成され、第1構造体46が完成する。これとともに、第1構造体46で被覆されていない領域の第1酸化膜62が除去され、第1構造体46直下に第1ゲート酸化膜34が形成される。
As a result, in the
より詳細には、第1領域18では、第1ゲート電極36の段差部付近に存在するシリコン酸化膜83は、エッチングされずに第1酸化膜62上に残留する。この残留したシリコン酸化膜83が第1サイドウォール38L,38Rとなる。つまり、第1サイドウォール38L,38Rは、張出電極42L,42Rの両側部42Ls,42Rsにそれぞれ接続し、かつ、第1ゲート電極36の外側に向かって第1酸化膜62上に張り出して形成される。その結果、第1サイドウォール38L,38Rは、第1酸化膜62越しに、第1低濃度不純物領域74L,74Rを被覆することとなる。
More specifically, in the
なお、第1サイドウォール38L,38Rと第1低濃度不純物領域74L,74Rとのゲート長方向に沿ったオーバーラップ長さ、すなわち、第1サイドウォール38L,38Rの張り出し長さW2は、約0.5μmである。
The overlap length along the gate length direction of the
また、第2領域20においては、第2ゲート電極56に第2サイドウォール58L,58Rが形成され、第2構造体60が完成する。これとともに、第2構造体60で被覆されていない領域の第2酸化膜64が除去され、第2構造体60直下に第2ゲート酸化膜54が形成される。
In the
より詳細には、第2領域20では、第2ゲート電極56の段差部付近に存在するシリコン酸化膜83は、エッチングされずに第2酸化膜64上に残留する。この残留したシリコン酸化膜83が第2サイドウォール58L,58Rとなる。つまり、第2サイドウォール58L,58Rは、第2ゲート電極56の両側面56L,56Rにそれぞれ接続し、かつ、第2ゲート電極56の外側に向かって張り出して形成される。その結果、第2サイドウォール58L,58Rは、第2酸化膜64越しに、第2低濃度不純物領域82L,82Rを被覆することとなる。
More specifically, in the
なお、第2サイドウォール58L,58Rと第2低濃度不純物領域82L,82Rとのオーバーラップ長さ、すなわち、第1サイドウォール58L,58Rのゲート長方向の長さは、約0.2μmである。
The overlap length between the
なお、工程Iが、上述の第8工程に相当する。 Step I corresponds to the eighth step described above.
(工程J):図6(B)を参照して説明する。 (Process J): It demonstrates with reference to FIG. 6 (B).
続いて、第1構造体46及び第2構造体60をマスクとして、第1領域18と第2領域20とにn型不純物である75As+をイオン注入する。イオン注入の条件は、注入エネルギーが約70keVであり、及び注入量が約1×1015atoms/cm2である。
Subsequently, 75 As + which is an n-type impurity is ion-implanted into the
このイオン注入により、第1領域18において、第1ソース領域28及び第1ドレイン領域30が形成される。同時に、第2領域20において、第2ソース領域48及び第2ドレイン領域50が形成される。
By this ion implantation, the
より詳細には、第1領域18では、イオン注入により、第1低濃度不純物領域74Lの第1構造体46で被覆されていない領域は、自己整合的にn+領域28Hiへと変化する。これにより、第1低濃度不純物領域74LのAsイオン未注入領域が、n−領域28Loへと変化する。その結果、第1低濃度不純物領域74Lが存在していた位置に、n−領域28Loとn+領域28Hiとを備えた第1ソース領域28が形成される。
More specifically, in the
同様に、Asのイオン注入により、第1構造体46で被覆されていない第1低濃度不純物領域74Rは、自己整合的にn+領域30Hiへと変化する。これにより、第1低濃度不純物領域74RのAsイオン未注入領域が、n−領域30Loへと変化する。その結果、第1低濃度不純物領域74Rが存在していた位置に、n−領域30Loとn+領域30Hiとを備えた第1ドレイン領域30が形成される。
Similarly, as a result of As ion implantation, the first low-
第2領域20も、第1領域18とほぼ同様である。すなわち、第2低濃度不純物領域82Lに自己整合的にn+領域48Hiが形成され、これと同時にn−領域48Loが形成される。その結果、第2低濃度不純物領域82Lが存在していた位置に、n−領域48Loとn+領域48Hiとを備えた第2ソース領域48が形成される。
The
また、第2低濃度不純物領域82Rに自己整合的にn+領域50Hiが形成され、これと同時にn−領域50Loが形成される。その結果、第2低濃度不純物領域82Rが存在していた位置に、n−領域50Loとn+領域50Hiとを備えた第2ドレイン領域50が形成される。
Further, the n + region 50Hi is formed in the second low
このようにして、図6(B)に示したような半導体装置10が形成される。
In this way, the
次に、この発明の半導体装置の製造方法の奏する効果について説明する。 Next, effects of the semiconductor device manufacturing method of the present invention will be described.
半導体装置10の製造過程において、高耐圧MOS−Tr12のn−領域28Lo,30Loは、張出電極42L,42R及び第1サイドウォール38L,38Rで被覆され続ける。つまり、製造工程(工程A〜工程J)中に、n−領域28Lo,30Loがエッチングを受けることがない。よって、n−領域28Lo,30Loの電気抵抗は増加しない。その結果、高耐圧MOS−Tr12の電流駆動能力の低下が防止される。
In the manufacturing process of the
また、この発明の半導体装置の製造方法によれば、不純物(P及びAs)のイオン注入をすべて自己整合的に行っている(工程D,G及びJ)。したがって、イオン注入により形成された第1領域18のn−領域28Lo,30Lo及びn+領域28Hi,30Hi、並びに第2領域20のn−領域48Lo,50Lo及びn+領域48Hi,50Hiに位置誤差が発生することがない。つまり、特許文献1の技術では、マスクパターンの合わせずれに対する寸法上のマージンが必要であったが、この発明では、上述の寸法上のマージンが不用となる。その結果、この寸法上のマージン分だけ半導体装置10を微細化することができる。
In addition, according to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, all the impurity (P and As) ion implantations are performed in a self-aligned manner (steps D, G, and J). Therefore, there are positional errors in the n − regions 28Lo and 30Lo and the n + regions 28Hi and 30Hi of the
次に、この発明の半導体装置の製造方法の変形例や設計条件について説明する。 Next, modifications and design conditions of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described.
高耐圧MOS−Tr12のソース−ドレイン耐圧は、張出電極42L,42Rの張り出し長さW1(図1)、及び第1サイドウォール38L,38Rの張り出し長さW2(図1)の両者に主に依存する。
The source-drain breakdown voltage of the high breakdown voltage MOS-
より詳細には、張り出し長さW1を大きくするほどソース−ドレイン耐圧が上昇する。この理由は、張り出し長さW1を大きくするほど第1ドレイン領域30側のオーバーラップ領域44Rが長くなり、第1ドレイン領域30における電界集中が緩和されるからである。
More specifically, the source-drain breakdown voltage increases as the overhang length W1 is increased. This is because the
具体的には、張出電極42L,42Rの張り出し長さW1は、0.2〜0.6μmであることが好ましい。張り出し長さW1を0.2μm以上とすることにより、10V以上のソース−ドレイン耐圧を確保することができる。張り出し長さW1を0.6μm以下とすることにより、25V以下のソース−ドレイン耐圧を確保することができる。
Specifically, the overhang length W1 of the
張り出し長さW1は、張出電極42L,42Rの前駆体としてのポリシリコン膜76(図4(A))の厚み、及び、主電極構造体43(図3(B))の厚みの兼ね合いで決定される。詳細には、両者76及び43の内で厚みの薄い方の厚みが、張出電極42L,42Rの張り出し長さW1とほぼ等しくなる。つまり、ポリシリコン膜76の厚みをD1とし、主電極構造体43の厚みをD2とすると、(1)D1>D2の場合には、W1≒D2となり、(2)D1<D2の場合には、W1≒D1となる。よって、ポリシリコン膜76及び主電極構造体43の厚みを調整することにより、張出電極42L,42Rの張り出し長さW1を調整することができる。これにより、高耐圧MOS−Tr12のソース−ドレイン耐圧を所望の値に調整することができる。
The overhang length W1 is a balance between the thickness of the polysilicon film 76 (FIG. 4A) as the precursor of the
張り出し長さW2についても張り出し長さW1とほぼ同様のことがいえる。つまり、張り出し長さW2を大きくするほどソース−ドレイン耐圧が上昇する。この理由は、張り出し長さW2を大きくするほど第1ドレイン領域30における電界集中が緩和されるからである。
The same applies to the overhang length W2 as with the overhang length W1. That is, the source-drain breakdown voltage increases as the overhang length W2 is increased. This is because the electric field concentration in the
具体的には、第1サイドウォール38L,38Rの張り出し長さW2は、0.2〜0.6μmであることが好ましい。張り出し長さW2を0.2μm以上とすることにより、10V以上のソース−ドレイン耐圧を確保することができる。張り出し長さW2を0.6μm以下とすることにより、25V以下のソース−ドレイン耐圧を確保することができる。
Specifically, the overhang length W2 of the
張出電極42L,42Rの場合と同様に、第1サイドウォール38L,38Rの張り出し長さW2は、シリコン酸化膜83(図5(B))の厚み、及び、第1ゲート電極36(図4(B))の厚みの兼ね合いで決定される。詳細には、両者83及び36の内で厚みの薄い方の厚みが、第1サイドウォール38L,38Rの張り出し長さW2とほぼ等しくなる。よって、シリコン酸化膜83の厚み及び第1ゲート電極36の厚みを調整することによって、第1サイドウォール38L,38Rの張り出し長さW2を調整することができる。これにより、高耐圧MOS−Tr12のソース−ドレイン耐圧を所望の値に調整することができる。
As in the case of the overhanging
10 半導体装置
12 高耐圧MOS−Tr
14 低耐圧MOS−Tr
16 基板
16a 第1主面
16b 第2主面
18 第1領域
20 第2領域
22 フィールド酸化膜
28 第1ソース領域
28Lo n−領域
28Hi n+領域
30 第1ドレイン領域
30Lo n−領域
30Hi n+領域
32 第1チャネル領域
34 第1ゲート酸化膜
36 第1ゲート電極
38L,38R 第1サイドウォール
40 主電極
41 ハードマスク
42L,42R 張出電極
42Ls,42Rs 側部
43 主電極構造体
43L,43R 側面
44L,44R オーバーラップ領域
46 第1構造体
48 第2ソース領域
48Lo n−領域
48Hi n+領域
50 第2ドレイン領域
50Lo n−領域
50Hi n+領域
52 第2チャネル領域
54 第2ゲート酸化膜
56 第2ゲート電極
56L,56R 側面
57 下地酸化膜
58L,58R 第2サイドウォール
59 シリコン窒化膜パターン
60 第2構造体
62 第1酸化膜
64 第2酸化膜
66 ポリシリコン膜
68 NSG膜
70 マスクパターン
72 マスクパターン
74L,74R 第1低濃度不純物領域
76 ポリシリコン膜
78 マスクパターン
80 マスクパターン
82L,82R 第2低濃度不純物領域
83 シリコン酸化膜
10
14 Low voltage MOS-Tr
16
Claims (3)
該第1主面の第2領域に形成されており、第2ゲート電極を備えた第2MOSトランジスタとを有する半導体装置を形成するに当たり、
第1酸化膜を前記第1領域に、及び前記第1酸化膜よりも薄い第2酸化膜を前記第2領域に、それぞれ形成する第1工程と、
前記第1領域において、前記第1酸化膜上に前記主電極を形成する第2工程と、
前記第1領域外の前記第1主面を被覆するマスクパターンと、前記第1領域に設けられた前記主電極とをマスクとして、当該第1領域に不純物を導入することにより、第1低濃度不純物領域を形成する第3工程と、
前記第1及び第2領域の上側全面を導電性膜により被覆する第4工程と、
該導電性膜をエッチングすることにより、前記第1酸化膜上に前記張出電極を形成して前記第1ゲート電極を作成すると同時に、前記第2酸化膜上に前記第2ゲート電極を作成する第5工程と、
前記第2領域外の前記第1主面を被覆するマスクパターンと、前記第2領域に設けられた前記第2ゲート電極とをマスクとして、当該第2領域の部分に不純物を導入することにより、第2低濃度不純物領域を形成する第6工程と、
前記第1及び第2領域の上側全面を絶縁膜により被覆する第7工程と、
当該絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1ゲート電極の両側部に接続された第1サイドウォールを前記第1酸化膜上に形成すると同時に、前記第2ゲート電極の両側面に接続された第2サイドウォールを前記第2絶縁膜上に形成する第8工程と、
前記第1ゲート電極と前記第1サイドウォールとからなる構造体、及び、前記第2ゲート電極と前記第2サイドウォールとからなる構造体をそれぞれマスクとして、前記第3工程と同じ導電型の不純物を、前記第3工程よりも高濃度で導入することにより、前記第1領域内に第1高濃度不純物領域を、及び前記第2領域内に第2高濃度不純物領域をそれぞれ形成する第9工程と
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。 A first MOS transistor having a first gate electrode formed in a first region of a first main surface of a substrate and including a main electrode and an overhang electrode connected to both side surfaces of the main electrode;
In forming a semiconductor device having the second MOS transistor formed in the second region of the first main surface and having the second gate electrode,
A first step of forming a first oxide film in the first region and a second oxide film thinner than the first oxide film in the second region;
A second step of forming the main electrode on the first oxide film in the first region;
By introducing an impurity into the first region using the mask pattern covering the first main surface outside the first region and the main electrode provided in the first region as a mask, a first low concentration is obtained. A third step of forming an impurity region;
A fourth step of covering the entire upper surface of the first and second regions with a conductive film;
By etching the conductive film, the overhang electrode is formed on the first oxide film to form the first gate electrode, and at the same time, the second gate electrode is formed on the second oxide film. A fifth step;
By introducing an impurity into a portion of the second region by using the mask pattern covering the first main surface outside the second region and the second gate electrode provided in the second region as a mask, A sixth step of forming a second low-concentration impurity region;
A seventh step of covering the entire upper surface of the first and second regions with an insulating film;
By etching the insulating film, first sidewalls connected to both sides of the first gate electrode are formed on the first oxide film, and at the same time, first sidewalls connected to both sides of the second gate electrode are formed. An eighth step of forming two sidewalls on the second insulating film;
Impurities having the same conductivity type as in the third step, using the structure composed of the first gate electrode and the first sidewall and the structure composed of the second gate electrode and the second sidewall as masks, respectively. Is introduced at a higher concentration than in the third step, thereby forming a first high-concentration impurity region in the first region and a second high-concentration impurity region in the second region, respectively. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein a width of one overhang electrode measured along a gate length direction of the first gate electrode is 0.2 to 0.6 μm. 4. Production method.
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