JP2010182956A - Method of manufacturing reference voltage generation circuit device - Google Patents
Method of manufacturing reference voltage generation circuit device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010182956A JP2010182956A JP2009026505A JP2009026505A JP2010182956A JP 2010182956 A JP2010182956 A JP 2010182956A JP 2009026505 A JP2009026505 A JP 2009026505A JP 2009026505 A JP2009026505 A JP 2009026505A JP 2010182956 A JP2010182956 A JP 2010182956A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductivity type
- reference voltage
- forming
- mos transistor
- channel region
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Description
本発明はデプレッション型MOSトランジスタとエンハンス型MOSトランジスタを用いた基準電圧発生回路装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a reference voltage generation circuit device using a depletion type MOS transistor and an enhancement type MOS transistor.
近年では温度特性のよいICの需要が高まってきており、ICの温度特性を向上させるにはIC内の基準電圧が温度によって変動しない事が求められる。 In recent years, the demand for ICs having good temperature characteristics has increased, and in order to improve the temperature characteristics of ICs, it is required that the reference voltage in the IC does not vary with temperature.
基準電圧発生回路はICのプロセスやレイアウトによってさまざまな回路が考案されているが、簡便で一般的によく用いられる回路の一つとして、デプレッション型のMOSトランジスタとエンハンス型MOSトランジスタを組み合わせた基準電圧回路が挙げられる。 Various circuits have been devised for the reference voltage generation circuit depending on the IC process and layout. One of the simple and commonly used circuits is a reference voltage that combines a depletion type MOS transistor and an enhancement type MOS transistor. Circuit.
このデプレッション型MOSトランジスタとエンハンス型MOSトランジスタを用いた基準電圧回路において、回路的な工夫を施すことにより温度特性を改善させようとするアイデアは、下記特許文献に例を挙げるように多数開示されている。 In the reference voltage circuit using the depletion type MOS transistor and the enhancement type MOS transistor, many ideas for improving the temperature characteristics by devising the circuit are disclosed as exemplified in the following patent document. Yes.
しかし、上記に示したような方法では、回路自体に工夫を凝らすことによって回路構造が複雑になり、基準電圧回路として必要な面積が大きくなってしまう。現在ではICの低コスト化が進み、ICの縮小化も大きな課題となっており、ICの面積に対して基準電圧回路の占める割合が大きいということは大きな欠点となりうる。 However, in the method as described above, the circuit structure becomes complicated by devising the circuit itself, and the area necessary for the reference voltage circuit increases. At present, the cost reduction of ICs has progressed, and the reduction of ICs has become a major issue, and it can be a major drawback that the ratio of the reference voltage circuit to the IC area is large.
そこで本発明では回路上な工夫を施すのではなく、デバイス上な工夫を施すことにより、基準電圧回路の面積を大きくすることなく温度特性を向上させることを目的とする。 Therefore, the present invention aims to improve the temperature characteristics without increasing the area of the reference voltage circuit by applying a device ingenuity instead of an ingenuity on the circuit.
上記課題を解決するために、本発明は次の手段を用いた。
(1)第一導電型の半導体シリコン基板上に形成されるエンハンス型MOSトランジスタとデプレッション型MOSトランジスタを用いて構成される基準電圧発生回路において、基準電圧の温度特性を向上させるために濃度プロファイルを制御したデプレッション型MOSトランジスタの製造方法であって、デプレッション型MOSトランジスタを前記シリコン基板上に形成すべく、第二導電型の1.0〜2.0×1016cm−3程度の低濃度のウェル領域を形成する工程と、LOCOS法(Local Oxidation of Silicon)によって膜厚約100〜500nmの熱酸化による素子分離絶縁膜を形成する工程と、ゲート絶縁膜下部に第一導電型のチャネル領域を形成するため、イオン注入法により第二導電型のウェル領域と同程度の1.0〜2.0×1016cm−3程度の濃度となるよう、低ドーズのインプラを施す工程と、熱酸化により膜厚約5〜30nm程度のゲート絶縁膜を形成する工程と、ゲート絶縁膜上に200〜300nm程度の多結晶シリコンを堆積する工程と、多結晶シリコンをエッチングしゲート電極を形成する工程と、ゲート電極と前記フィールド絶縁膜をマスクとしてMOSトランジスタのソースおよびドレインとなる領域に不純物をドーピングする工程と、シリコン基板上にコンタクト孔を形成する工程と、コンタクト孔に金属配線を形成する工程と、保護膜を形成する工程とからなる基準電圧発生回路装置の製造方法とした。
(2)第一導電型のチャネル領域を形成する工程は、イオン注入法により、基板表面より150〜200nm程度の部分にジャンクションができるよう、高エネルギーで不純物をインプラする工程からなる基準電圧発生回路装置の製造方法とした。
(3)第一導電型のチャネル領域を形成する工程は、イオン注入法により拡散係数の大きい第一導電型の不純物をインプラする工程からなる基準電圧発生回路装置の製造方法とした。
(4)第一導電型のチャネル領域を形成する工程は、イオン注入法により第一導電型の不純物をインプラする工程と、第一導電型の不純物を熱拡散させる工程からなる基準電圧発生回路装置の製造方法とした。
(5)第一導電型のチャネル領域を形成する工程は、イオン注入法により第一導電型の不純物を低ドーズかつ高エネルギーでインプラし、1.0〜10.0×1015cm−3程度の低濃度の第二導電型のウェル領域を形成する第一の工程と、第一導電型の不純物をインプラする第二の工程からなる基準電圧発生回路装置の製造方法とした。
(6)第一導電型のチャネル領域を形成する工程は、イオン注入法により第一導電型の不純物をインプラする第一の工程と、基板表面付近に第二導電型の不純物をインプラする第二の工程からなる基準電圧発生回路装置の製造方法とした。
In order to solve the above problems, the present invention uses the following means.
(1) In a reference voltage generation circuit configured using an enhancement type MOS transistor and a depletion type MOS transistor formed on a first conductivity type semiconductor silicon substrate, a concentration profile is set to improve the temperature characteristics of the reference voltage. A method for manufacturing a controlled depletion type MOS transistor, wherein a depletion type MOS transistor is formed on the silicon substrate with a low concentration of about 1.0 to 2.0 × 10 16 cm −3 of the second conductivity type. forming a well region, LOCOS method forming a (Loc al O xidation of S ilicon ) by a thickness of about 100~500nm isolation insulating film by thermal oxidation of the first conductivity type in the lower gate insulating film to form the channel region, 1.0 to 2.0 × 10 1 comparable to the second conductivity type well region by ion implantation to a concentration of approximately cm -3, a step of applying a low dose implantation, and forming a gate insulating film having a thickness of about about 5~30nm by thermal oxidation, of the order of 200~300nm on the gate insulating film multi A step of depositing crystalline silicon, a step of etching polycrystalline silicon to form a gate electrode, a step of doping impurities in regions serving as the source and drain of a MOS transistor using the gate electrode and the field insulating film as a mask, and silicon A method of manufacturing a reference voltage generating circuit device including a step of forming a contact hole on a substrate, a step of forming a metal wiring in the contact hole, and a step of forming a protective film is provided.
(2) The step of forming the channel region of the first conductivity type is a reference voltage generating circuit comprising a step of implanting impurities with high energy so that a junction can be formed at a portion of about 150 to 200 nm from the substrate surface by ion implantation. A method for manufacturing the apparatus was adopted.
(3) The step of forming the first conductivity type channel region is a method for manufacturing a reference voltage generating circuit device including a step of implanting a first conductivity type impurity having a large diffusion coefficient by ion implantation.
(4) The step of forming the first conductivity type channel region includes a step of implanting the first conductivity type impurity by an ion implantation method and a step of thermally diffusing the first conductivity type impurity. It was set as the manufacturing method of this.
(5) In the step of forming the first conductivity type channel region, the first conductivity type impurity is implanted with a low dose and high energy by an ion implantation method, and about 1.0 to 10.0 × 10 15 cm −3. A reference voltage generation circuit device manufacturing method comprising a first step of forming a low-concentration second conductivity type well region and a second step of implanting a first conductivity type impurity.
(6) The step of forming the first conductivity type channel region includes a first step of implanting the first conductivity type impurity by ion implantation and a second step of implanting the second conductivity type impurity in the vicinity of the substrate surface. The method of manufacturing a reference voltage generating circuit device comprising the steps described above was adopted.
以上説明した本発明によれば、ICの面積を増大させることなく基準電圧の温度特性を向上させることができ、ICの温度特性を向上させることが可能となる。 According to the present invention described above, the temperature characteristics of the reference voltage can be improved without increasing the area of the IC, and the temperature characteristics of the IC can be improved.
本発明で提案する基準電圧発生回路は、デプレッション型MOSトランジスタとエンハンス型MOSトランジスタを用いた基準電圧発生回路によるもので、デプレッション型MOSトランジスタの濃度プロファイルを制御することにより基準電圧の温度特性を改善しようとするものである。以下にその原理と実施例を示す。 The reference voltage generation circuit proposed in the present invention is based on a reference voltage generation circuit using a depletion type MOS transistor and an enhancement type MOS transistor, and improves the temperature characteristics of the reference voltage by controlling the concentration profile of the depletion type MOS transistor. It is something to try. The principle and examples are shown below.
図1は本発明におけるデプレッション型MOSトランジスタの断面構造と、基板表面から基板裏面方向へ沿ったチャネル領域の濃度プロファイルを示したものである。図1において101は半導体シリコン基板であり、シリコン基板中には低濃度の第二導電型の不純物領域であるウェル領域102が形成され、ウェル領域中にデプレッション型 MOSトランジスタが形成されている。このMOSトランジスタはフィールド絶縁膜103によって周りと電気的に絶縁されており、ゲート絶縁膜104を介してゲート電極105が形成されている。ゲート電極下部のチャネル領域106は低濃度の第一導電型の不純物領域となっており、高濃度の第一導電型ソース領域107と高濃度の第一導電型のドレイン領域108に接している。デプレッション型MOSトランジスタの断面図の右隣に、基板表面から基板裏面方向へ沿ったチャネル領域の濃度プロファイルを示す。図の実線が本発明における濃度プロファイルを示し、点線が従来の濃度プロファイルを示す。本発明におけるデプレッション型MOSトランジスタの濃度プロファイルは、従来の濃度プロファイルよりも基板表面側の第一導電型チャネル領域の不純物濃度は薄く、第一導電型チャネル領域と第二導電型の基板領域もしくはウェル領域の接合付近の第一導電型チャネル領域の不純物濃度は濃くなっている。
FIG. 1 shows a cross-sectional structure of a depletion type MOS transistor according to the present invention and a concentration profile of a channel region extending from the substrate surface to the substrate back surface direction. In FIG. 1,
次に、デプレッション型MOSトランジスタとエンハンス型MOSトランジスタを用いた基準電圧発生回路において、最も簡便なED型の基準電圧発生回路を用いて本発明の原理を説明する。 Next, the principle of the present invention will be described using the simplest ED type reference voltage generation circuit in a reference voltage generation circuit using a depletion type MOS transistor and an enhancement type MOS transistor.
図2は一般的なED型基準電圧発生回路の回路図を示す。ED型の基準電圧発生回路の動作原理は以下のようになる。まず、ゲート電極をソース電極と結線させたデプレッション型MOSトランジスタによって、入力電圧によらない定電流を発生させる。次にその定電流を飽和結線させたエンハンス型トランジスタに流すことで図2の黒丸で示されたノードの電位が上昇し、最終的に黒丸で示されるノードの電位が入力電圧によらない一定電圧となるというしくみである。 FIG. 2 shows a circuit diagram of a general ED type reference voltage generating circuit. The operating principle of the ED type reference voltage generating circuit is as follows. First, a constant current independent of the input voltage is generated by a depletion type MOS transistor in which a gate electrode is connected to a source electrode. Next, the constant current is passed through an enhancement type transistor in which saturation is connected, whereby the potential of the node indicated by the black circle in FIG. 2 rises, and finally the node potential indicated by the black circle is a constant voltage that does not depend on the input voltage. This is how it becomes.
ここで、理論的な基準電圧の式を導いてみる。 Here, a theoretical reference voltage equation is derived.
まず、デプレッション型MOSトランジスタのゲート電圧をVGD、閾値電圧をVTD、K値をKDとすると、デプレッション型MOSトランジスタで発生する定電流IDは以下の式で表される。 First, assuming that the gate voltage of the depletion type MOS transistor is VGD, the threshold voltage is VTD, and the K value is KD, the constant current ID generated in the depletion type MOS transistor is expressed by the following equation.
今、デプレッション型MOSトランジスタのゲート電極はソース電極と結線されており、VGD=0Vであるので Now, the gate electrode of the depletion type MOS transistor is connected to the source electrode, and VGD = 0V.
となる。 It becomes.
次に、エンハンス型MOSトランジスタのゲート電圧をVGE、閾値電圧をVTE、K値をKEとすると、エンハンス型MOSトランジスタに流れる電流IEは以下の式で与えられる。 Next, assuming that the gate voltage of the enhanced MOS transistor is VGE, the threshold voltage is VTE, and the K value is KE, the current IE flowing through the enhanced MOS transistor is given by the following equation.
ここで、デプレッション型MOSトランジスタとエンハンス型MOSトランジスタには同じ電流が流れるので、式2と式3が等しくなり、
Here, since the same current flows in the depletion type MOS transistor and the enhancement type MOS transistor, the
となり、変形すると And when deformed
となる。ここで、エンハンス型MOSトランジスタは飽和結線されており、ゲート電圧とドレイン電圧は等しく基準電圧となるので、基準電圧をVrefとすると、 It becomes. Here, the enhancement type MOS transistor is saturated and the gate voltage and the drain voltage are equal to the reference voltage. Therefore, when the reference voltage is Vref,
で与えられる。 Given in.
図3はED型基準電圧発生回路による基準電圧の温度特性を示す。通常、基準電圧の温度特性は図3の点線301のように温度に対して全体的に傾き、さらに温度に対して湾曲している。この温度に対する全体的な傾きと湾曲によって基準電圧が温度によって変化する。この基準電圧の温度特性において、全体的な傾きに関しては、KDおよびKEの調節、つまりデプレッション型もしくはエンハンス型MOSトランジスタのL長やW長を調節することで、図3の破線302で示すように全体的な傾きをフラットにすることが可能である。しかしそのままではまだ温度に対する湾曲が残っており、温度が変化すると基準電圧は変化してしまうことになる。そこで本発明では、基準電圧の温度に対する湾曲を減らし、図の3の実線303のような理想的な温度特性にする方法を示す。
FIG. 3 shows the temperature characteristics of the reference voltage by the ED type reference voltage generation circuit. Normally, the temperature characteristics of the reference voltage are generally inclined with respect to the temperature as indicated by a
上記に示した基準電圧の理論式6において、基準電圧の温度特性に起因するのはVTE、VTD、KDおよびKEすなわちデプレッション型MOSトランジスタとエンハンス型MOSトランジスタの易動度の温度特性となる。ここで基準電圧の全体的な傾きをフラットにするようなKDおよびKE、すなわちMOSトランジスタのL長、W長を調節した場合、K値の温度特性は基準電圧に対してそれほど顕著には現れてこない。そこでVTEとVTDの温度特性をみると、それぞれ温度に対して湾曲しているが、比較してみるとVTDの温度特性の影響の方が大きい。これはデプレッション型MOSトランジスタの場合、エンハンス型MOSトランジスタでは存在しない、第一導電型チャネル領域と第二導電型の基板領域もしくはウェル領域によって形成されるPN接合によって発生する空乏層が温度の影響を受けるからである。よってデプレッション型MOSトランジスタの閾値電圧の温度変化が小さくなれば、基準電圧の温度特性が向上することとなる。 In the above-described theoretical formula 6 of the reference voltage, the temperature characteristics of the reference voltage are VTE, VTD, KD and KE, that is, the temperature characteristics of the mobility of the depletion type MOS transistor and the enhancement type MOS transistor. Here, when KD and KE that make the overall slope of the reference voltage flat, that is, when the L length and W length of the MOS transistor are adjusted, the temperature characteristic of the K value appears so notably with respect to the reference voltage. Not come. Therefore, the temperature characteristics of VTE and VTD are curved with respect to temperature, but the effect of the temperature characteristics of VTD is greater when compared. This is because, in the case of a depletion type MOS transistor, a depletion layer generated by a PN junction formed by a first conductivity type channel region and a second conductivity type substrate region or well region, which does not exist in an enhancement type MOS transistor, affects the temperature. Because it receives. Therefore, if the temperature change of the threshold voltage of the depletion type MOS transistor is reduced, the temperature characteristic of the reference voltage is improved.
デプレッション型MOSトランジスタにおける閾値電圧を考えてみると、第一導電型チャネル領域と第二導電型の基板領域もしくはウェル領域によって形成されるPN接合によって発生する空乏層と、ゲート電圧による基板表面側からの空乏層によって、第一導電型のチャネル領域の一部を空乏層によって潰し、電気的に導通しなくなったときのゲート電圧が閾値電圧となる。よってデプレッション型MOSトランジスタの閾値電圧の温度変化をなくすためには、第一導電型チャネル領域と第二導電型の基板領域もしくはウェル領域によって形成されるPN接合によって発生する空乏層がなるべく温度変化しないか、PN接合によって形成される空乏層が温度変化してもゲート電圧による基板表面側からの空乏層が少ないゲート電圧で伸びてくれれば、閾値電圧は温度によってそれほど大きく変化しないことになる。 Considering the threshold voltage in a depletion type MOS transistor, a depletion layer generated by a PN junction formed by a first conductivity type channel region and a second conductivity type substrate region or well region, and a gate voltage from the substrate surface side Due to the depletion layer, a part of the channel region of the first conductivity type is crushed by the depletion layer, and the gate voltage when it becomes electrically non-conductive becomes the threshold voltage. Therefore, in order to eliminate the temperature change of the threshold voltage of the depletion type MOS transistor, the temperature of the depletion layer generated by the PN junction formed by the first conductivity type channel region and the second conductivity type substrate region or well region is not changed as much as possible. In addition, even if the depletion layer formed by the PN junction changes in temperature, if the depletion layer from the substrate surface side due to the gate voltage extends with a small gate voltage, the threshold voltage does not change so much with temperature.
よって、デプレッション型MOSトランジスタの閾値電圧の温度特性を向上させるためには、まず一つ目として、第一導電型のチャネル領域と第二導電型の基板領域もしくはウェル領域によって形成されるPN接合で発生する空乏層の温度変化を抑えるため、第一導電型のチャネル領域の深い部分の濃度が濃く、第二導電型の基板領域もしくはウェル領域の濃度が薄いほうがよい。 Therefore, in order to improve the temperature characteristics of the threshold voltage of the depletion type MOS transistor, first, a PN junction formed by the first conductivity type channel region and the second conductivity type substrate region or well region is used. In order to suppress the temperature change of the generated depletion layer, it is preferable that the concentration of the deep portion of the first conductivity type channel region is high and the concentration of the substrate region or well region of the second conductivity type is low.
二つ目として、ゲート電圧による基板表面側からの空乏層が少ないゲート電圧で伸びやすくなるためには、第一導電型のチャネル領域の基板表面側の濃度が薄ければよい。 Second, in order for the depletion layer from the substrate surface side due to the gate voltage to be easily extended with a small gate voltage, the concentration of the first conductivity type channel region on the substrate surface side should be low.
以上の2点をふまえた理想的な濃度プロファイルを示したものが図1となる。 FIG. 1 shows an ideal density profile based on the above two points.
以上のような濃度プロファイルをもつデプレッション型MOSトランジスタを作製すれば、デプレッション型MOSトランジスタの閾値電圧の温度特性を少なくすることができ、基準電圧の温度特性を向上させることができる。 If a depletion type MOS transistor having the above concentration profile is manufactured, the temperature characteristic of the threshold voltage of the depletion type MOS transistor can be reduced, and the temperature characteristic of the reference voltage can be improved.
以下、上記のようなプロファイルをもつデプレッション型MOSトランジスタの製造方法について、N型MOSトランジスタを一実施例として図面を用いて説明する。 Hereinafter, a method for manufacturing a depletion type MOS transistor having the above profile will be described with reference to the drawings, taking an N type MOS transistor as an example.
図4の(a)は5.0×1015cm−3程度のP型シリコン基板101中に1.0〜2.0×1016cm−3程度のP型ウェル領域102を形成した図であり、図4(b)はLOCOS(Local Oxidation of SilICon)法を用いて膜厚約100〜500nm程度のフィールド絶縁膜103を形成した図である。
FIG. 4A is a diagram in which a P-
図4(c)はイオン注入法により低濃度N型チャネル領域を形成した図である。低濃度N型チャネル領域の基板表面側は、イオン注入法によりN型不純物例えばヒ素を、従来よりも薄く、P型ウェル領域の濃度と同程度の濃度、すなわち1.0〜2.0×1012cm−3程度となるようドープする。ここで、インプラ不純物濃度を薄くすることによってデプレッション型MOSトランジスタの閾値電圧が浅くなる事が懸念されるが、閾値電圧を深くしたい場合にはインプラエネルギーを従来よりも高い、100keV程度とし、150〜200nm程度の深さにジャンクションができるようにするとよい。尚、ここではN型不純物のイオン種にヒ素を用いたが、ヒ素よりも拡散係数の大きい不純物例えばリンを用いることで、N型チャネル領域の基板表面の濃度を低濃度かつ深いプロファイルにしてもよい。また、N型チャネル領域形成後、熱拡散工程を行い、N型チャネル領域の基板表面の濃度を低濃度かつ深いプロファイルにしてもよい。 FIG. 4C is a diagram in which a low concentration N-type channel region is formed by ion implantation. On the substrate surface side of the low concentration N-type channel region, an N-type impurity such as arsenic is thinner than the conventional one by ion implantation, and the concentration is approximately the same as the concentration of the P-type well region, that is, 1.0 to 2.0 × 10. Doping is performed to be about 12 cm −3 . Here, there is a concern that the threshold voltage of the depletion type MOS transistor becomes shallow by reducing the impurity concentration of the implantation. However, when the threshold voltage is desired to be increased, the implantation energy is set to about 100 keV, which is higher than that of the prior art. It is preferable that the junction be formed at a depth of about 200 nm. Here, arsenic was used as the ion species of the N-type impurity. However, by using an impurity having a diffusion coefficient larger than that of arsenic, such as phosphorus, the concentration of the substrate surface of the N-type channel region can be made low and deep. Good. Further, after the formation of the N-type channel region, a thermal diffusion process may be performed to make the concentration of the substrate surface of the N-type channel region low and deep.
図5(a)は膜厚約5〜30nm程度のシリコン酸化膜をゲート絶縁膜104として形成した図であり、図5(b)はゲート電極となる多結晶シリコン層105を膜厚約200〜300nm堆積させてエッチングを施した図である。
5A is a diagram in which a silicon oxide film having a thickness of about 5 to 30 nm is formed as the
図5(c)は形成したゲート電極105及びフィールド絶縁膜103をマスクとして高濃度N型不純物例えばヒ素をイオン打ち込みし、ソース領域107及びドレイン領域108を形成した図である。ソース、ドレイン領域の濃度は一般的に5×1019cm−3から1×1021cm−3程度である。その後層間絶縁膜(図示せず)を堆積させ、ソース領域107及びドレイン領域108とゲート電極105との電気的接続をとる。
FIG. 5C is a diagram in which a high concentration N-type impurity such as arsenic is ion-implanted using the formed
図6に示すのは本発明の実施例2である。N型チャネル領域の別の形成方法として、N型チャネル領域のP型基板領域もしくはウェル領域との接合付近の濃度を濃くするため、図6(a)は低ドーズかつ高エネルギーでN型不純物例えばヒ素をイオン注入し、1.0〜10.0×1015cm−3程度の低濃度のP型ウェル領域109を作製した図とプロファイルである。図6(b)は、その後、二回目のイオン注入により、N型不純物例えばヒ素を、一度目よりは高ドーズかつ低エネルギーでドープした図である。この方法を用いることにより、N型チャネル領域の深い部分の濃度が濃いプロファイルを形成している。
FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. As another method for forming the N-type channel region, in order to increase the concentration of the N-type channel region near the junction with the P-type substrate region or well region, FIG. Arsenic is ion-implanted, and a profile and a profile are shown in which a P-
図7に示すのは本発明の実施例3である。N型チャネル領域の別の形成方法として、図7(a)はN型チャネル領域にイオン注入法によりN型不純物例えばヒ素をドープした図である。図7(b)はその後、基板表面付近にP型不純物例えばBF2を打ち込んだ図である。この方法を用いることにより、N型チャネル領域の基板表面付近の濃度が薄く、深い部分の濃度が濃いプロファイルを形成している。 FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention. As another method of forming the N-type channel region, FIG. 7A is a diagram in which the N-type channel region is doped with an N-type impurity such as arsenic by an ion implantation method. FIG. 7B is a diagram in which a P-type impurity such as BF 2 is implanted in the vicinity of the substrate surface. By using this method, a profile is formed in which the concentration in the vicinity of the substrate surface of the N-type channel region is low and the concentration in the deep portion is high.
本発明にかかる基準電圧発生回路装置は基準電圧あるいは定電圧を用いる半導体集積回路に用いることができる。 The reference voltage generating circuit device according to the present invention can be used for a semiconductor integrated circuit using a reference voltage or a constant voltage.
101 シリコン基板
102 ウェル領域
103 フィールド絶縁膜
104 ゲート絶縁膜
105 多結晶シリコン
106 低濃度N型チャネル領域
107 高濃度N型ソース領域
108 高濃度N型ドレイン領域
109 低濃度P型ウェル領域
301 基準電圧の温度特性
302 KE、KDを調節した基準電圧の温度特性
303 理想的な基準電圧の温度特性
101
Claims (6)
前記半導体シリコン基板表面に第二導電型の1.0〜2.0×1016cm−3程度の低濃度のウェル領域を形成する工程と、
LOCOS法(Local Oxidation of Silicon)によって膜厚約100〜500nmの熱酸化による素子分離絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜下部に第一導電型のチャネル領域を形成するため、イオン注入法により第二導電型のウェル領域と同程度の1.0〜2.0×1016cm−3程度の濃度となるよう、低ドーズのイオン注入を施す工程と、
熱酸化により膜厚約5〜30nm程度のゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜上に200〜300nm程度の多結晶シリコンを堆積する工程と、
前記多結晶シリコンをエッチングしゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極と前記フィールド絶縁膜をマスクとしてMOSトランジスタのソースおよびドレインとなる領域に不純物をドーピングする工程と、
前記シリコン基板上にコンタクト孔を形成する工程と、
前記コンタクト孔に金属配線を形成する工程と、
保護膜を形成する工程と、
からなる基準電圧発生回路装置の製造方法。 In a reference voltage generation circuit configured using an enhancement type MOS transistor and a depletion type MOS transistor formed on a semiconductor silicon substrate of the first conductivity type, a reference in which a concentration profile is controlled in order to improve temperature characteristics of the reference voltage A method for manufacturing a voltage generating circuit device, comprising:
Forming a second conductivity type low concentration well region of about 1.0 to 2.0 × 10 16 cm −3 on the surface of the semiconductor silicon substrate;
Forming an element isolation insulating film by thermal oxidation with a thickness of about 100~500nm by LOCOS method (Loc al O xidation of S ilicon ),
In order to form a first conductivity type channel region under the gate insulating film, a concentration of about 1.0 to 2.0 × 10 16 cm −3, which is about the same as that of the second conductivity type well region, is obtained by ion implantation. A step of performing low-dose ion implantation,
Forming a gate insulating film having a thickness of about 5 to 30 nm by thermal oxidation;
Depositing polycrystalline silicon of about 200 to 300 nm on the gate insulating film;
Etching the polycrystalline silicon to form a gate electrode;
Doping an impurity into regions serving as a source and a drain of a MOS transistor using the gate electrode and the field insulating film as a mask;
Forming a contact hole on the silicon substrate;
Forming a metal wiring in the contact hole;
Forming a protective film;
A method of manufacturing a reference voltage generating circuit device comprising:
イオン注入法により第一導電型の不純物をイオン注入する工程と、
第一導電型の不純物を熱拡散させる工程と、
からなる請求項1または請求項2記載の基準電圧発生回路装置の製造方法。 Forming the channel region of the first conductivity type,
A step of ion-implanting a first conductivity type impurity by an ion implantation method;
Thermally diffusing impurities of the first conductivity type;
3. A method of manufacturing a reference voltage generating circuit device according to claim 1, comprising:
イオン注入法により第一導電型の不純物を低ドーズかつ高エネルギーでイオン注入し、1.0〜10.0×1015cm−3程度の低濃度の第二導電型のウェル領域を形成する第一の工程と、
第一導電型の不純物を前記第一の工程におけるドーズ量よりも多くより低いエネルギーでイオン注入する第二の工程と、
からなる請求項1乃至4のいずれか1項記載の基準電圧発生回路装置の製造方法。 Forming the channel region of the first conductivity type,
A first conductivity type impurity is ion-implanted with a low dose and high energy by an ion implantation method to form a second conductivity type well region having a low concentration of about 1.0 to 10.0 × 10 15 cm −3 . One process,
A second step of ion-implanting impurities of the first conductivity type at a lower energy than the dose in the first step;
The method for manufacturing a reference voltage generating circuit device according to claim 1, comprising:
イオン注入法により第一導電型の不純物をイオン注入する第一の工程と、
基板表面付近に第二導電型の不純物をイオン注入する第二の工程と、
からなる請求項1記載の基準電圧発生回路装置の製造方法。 Forming the channel region of the first conductivity type,
A first step of ion-implanting a first conductivity type impurity by an ion implantation method;
A second step of ion-implanting a second conductivity type impurity in the vicinity of the substrate surface;
The method of manufacturing a reference voltage generating circuit device according to claim 1, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009026505A JP2010182956A (en) | 2009-02-06 | 2009-02-06 | Method of manufacturing reference voltage generation circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009026505A JP2010182956A (en) | 2009-02-06 | 2009-02-06 | Method of manufacturing reference voltage generation circuit device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010182956A true JP2010182956A (en) | 2010-08-19 |
Family
ID=42764267
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009026505A Pending JP2010182956A (en) | 2009-02-06 | 2009-02-06 | Method of manufacturing reference voltage generation circuit device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010182956A (en) |
-
2009
- 2009-02-06 JP JP2009026505A patent/JP2010182956A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5511166B2 (en) | Semiconductor device | |
JP2007073578A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
JP2008140817A (en) | Semiconductor device | |
JP4308096B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
KR101781220B1 (en) | Semiconductor device having depression type mos transistor | |
JP2009239096A (en) | Semiconductor device | |
US8207575B2 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
JP4800566B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JPH04239760A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
JP5399650B2 (en) | Semiconductor device | |
JP2009130021A (en) | Lateral mos transistor and method of manufacturing the same | |
JP2011181709A (en) | Semiconductor device, and method of manufacturing the same | |
TW564487B (en) | Method of ION implantation for achieving desired dopant concentration | |
US20120074490A1 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the semiconductor device | |
JP4248548B2 (en) | High breakdown voltage semiconductor device and manufacturing method thereof | |
WO2007002858A2 (en) | High voltage depletion fet employing a channel stopping implant | |
JP2010182955A (en) | Reference voltage generation circuit device | |
JPS5932163A (en) | C-mos integrated circuit | |
US6727149B1 (en) | Method of making a hybrid SOI device that suppresses floating body effects | |
JP2010182956A (en) | Method of manufacturing reference voltage generation circuit device | |
JP2004165648A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
JP2009302114A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
JP2007123519A (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
JP2010199424A (en) | Semiconductor device, and manufacturing method of the same | |
JPH02305443A (en) | Manufacture of semiconductor device |