JP2011187814A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

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Shunji Kuroki
俊志 黒木
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  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a MOS transistor of high breakdown voltage, by suppressing the number of hot-carriers trapped at an end portion of a gate insulating film, and by suppressing increase in the area. <P>SOLUTION: With a mask pattern 9 formed on a first conductive type semiconductor substrate 1 as a mask, a pair of first low-concentration diffusion regions 4 of second conductive type and a pair of second low-concentration diffusion regions 3 of a second conductive type which is deeper than the first low-concentration diffusion region 4 and of high concentration are formed. Then, a gate insulating film 5 is formed from over one first low-concentration diffusion region 4, among the pair of first low-concentration diffusion regions 4 to over the other first low-concentration diffusion region 4, and a gate electrode 6 is formed on the gate insulating film 5. With the gate electrode 6 as a mask, a pair of high-concentration diffusion region 8 of a second conductive type which is higher in concentration than the second low-concentration diffusion region 3 is formed. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device.

絶縁ゲート型のMOSトランジスタでは、ゲート絶縁膜の端部にホットキャリア(ホットエレクトロン)がトラップされることにより生じる素子特性の劣化が問題となっている。この問題は、Nチャンネルトランジスタで特に顕著となる。   Insulated gate MOS transistors have a problem of deterioration of element characteristics caused by trapping hot carriers (hot electrons) at the end of the gate insulating film. This problem is particularly noticeable with N-channel transistors.

絶縁ゲート型のMOSトランジスタの製造方法としては、特許文献1に記載のものがある。
特許文献1の製造方法は、以下のように行う。先ず、第1導電型の半導体基板上にゲート絶縁膜を形成する。次に、ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する。次に、ゲート電極をマスクとして、第1のイオンビーム傾斜角にて、第2導電型不純物を半導体基板に深くイオン注入し、第1の低濃度ドレイン層を形成する。次に、ゲート電極をマスクとして、第1のイオンビーム傾斜角よりも小さい第2のイオンビーム傾斜角にて、第2導電型不純物を半導体基板に浅くイオン注入し、第1の低濃度ドレイン層の表面濃度を高くする。
As a method for manufacturing an insulated gate MOS transistor, there is one disclosed in Patent Document 1.
The manufacturing method of patent document 1 is performed as follows. First, a gate insulating film is formed on a first conductivity type semiconductor substrate. Next, a gate electrode is formed on the gate insulating film. Next, using the gate electrode as a mask, a second conductivity type impurity is ion-implanted deeply into the semiconductor substrate at a first ion beam tilt angle to form a first low-concentration drain layer. Next, using the gate electrode as a mask, a second conductivity type impurity is shallowly ion-implanted into the semiconductor substrate at a second ion beam tilt angle smaller than the first ion beam tilt angle, and the first low-concentration drain layer is formed. Increase the surface concentration.

しかし、特許文献1の製造方法では、イオンビームを斜めに注入する影響により、上述した工程だけだと、同文献の図3(b)に示されるように、半導体基板の最表面に沿った不純物濃度のプロファイルに窪みが生じてしまう。この窪みは、ゲート絶縁膜の端部へのホットキャリアの注入を促し、飽和電流が変動する要因となる。   However, in the manufacturing method of Patent Document 1, due to the influence of ion beam implantation obliquely, the impurity along the outermost surface of the semiconductor substrate as shown in FIG. A depression is generated in the concentration profile. This depression promotes hot carrier injection into the end portion of the gate insulating film, and becomes a factor of fluctuation of the saturation current.

このため、特許文献1の製造方法では、更に、ゲート電極をマスクとして、第3のイオンビーム傾斜角にて、第2導電型不純物(砒素)を半導体基板にイオン注入し、第1の低濃度ドレイン層よりも浅く、低不純物濃度を有した第2の低濃度ドレイン層を形成する。特許文献1には、このように第2の低濃度ドレイン層を形成することにより、半導体基板の最表面に沿った不純物濃度のプロファイルを同文献の図3(a)に示すようになだらかにできる旨の記載がある。   For this reason, in the manufacturing method disclosed in Patent Document 1, the second conductivity type impurity (arsenic) is ion-implanted into the semiconductor substrate at the third ion beam tilt angle using the gate electrode as a mask, and the first low concentration A second low-concentration drain layer having a low impurity concentration and shallower than the drain layer is formed. In Patent Document 1, by forming the second low-concentration drain layer in this way, the profile of the impurity concentration along the outermost surface of the semiconductor substrate can be made smooth as shown in FIG. There is a statement to that effect.

特開2005−116892号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-116892

しかしながら、特許文献1の技術では、ゲート電極をマスクにしてイオンビームを斜めに注入することによって低濃度拡散領域を形成する、すなわち、ゲート絶縁膜の形成後のイオン注入によって低濃度拡散領域を形成する。このため、イオン注入によりゲート絶縁膜が損傷するので、表示ドライバ等で求められるような高耐圧のMOSトランジスタを作製する事は困難である。従って、高耐圧のMOSトランジスタを作成しようとする場合、ゲート電極の端部から高濃度拡散領域までの間の電界緩和を十分に確保するために、ゲート電極の端部から十分離して高濃度拡散領域を形成する必要がある。その結果、MOSトランジスタの面積が大きくなってしまう。   However, in the technique of Patent Document 1, a low concentration diffusion region is formed by implanting an ion beam obliquely using a gate electrode as a mask, that is, a low concentration diffusion region is formed by ion implantation after forming a gate insulating film. To do. For this reason, since the gate insulating film is damaged by ion implantation, it is difficult to manufacture a high breakdown voltage MOS transistor as required by a display driver or the like. Therefore, when creating a high breakdown voltage MOS transistor, in order to sufficiently ensure electric field relaxation from the end of the gate electrode to the high concentration diffusion region, the high concentration diffusion is sufficiently separated from the end of the gate electrode. A region needs to be formed. As a result, the area of the MOS transistor becomes large.

このように、ゲート絶縁膜の端部にトラップされるホットキャリアの数を抑制し、且つ、面積拡大を抑制しつつ高耐圧のMOSトランジスタを作製することは困難だった。   As described above, it has been difficult to manufacture a high-breakdown-voltage MOS transistor while suppressing the number of hot carriers trapped at the end of the gate insulating film and suppressing area expansion.

本発明は、第1導電型の半導体基板上に形成したマスクパターンをマスクとして、第2導電型の一対の第1低濃度拡散領域と、前記第1低濃度拡散領域よりも深くかつ高濃度の第2導電型の一対の第2低濃度拡散領域と、を形成する工程と、
前記一対の第1低濃度拡散領域のうちの一方の第1低濃度拡散領域上から他方の第1低濃度拡散領域上に亘ってゲート絶縁膜を形成し、このゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極をマスクとして、前記第2低濃度拡散領域よりも高濃度の第2導電型の一対の高濃度拡散領域を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する。
The present invention uses a mask pattern formed on a first conductivity type semiconductor substrate as a mask, a pair of first low concentration diffusion regions of a second conductivity type, and a deeper and higher concentration than the first low concentration diffusion regions. Forming a pair of second low-concentration diffusion regions of the second conductivity type;
A gate insulating film is formed from one first low concentration diffusion region of the pair of first low concentration diffusion regions to the other first low concentration diffusion region, and a gate electrode is formed on the gate insulating film. Forming, and
Forming a pair of high-concentration diffusion regions of the second conductivity type having a higher concentration than the second low-concentration diffusion region using the gate electrode as a mask;
A method for manufacturing a semiconductor device is provided.

この半導体装置の製造方法によれば、第1低濃度拡散領域よりも深くかつ高濃度の第2低濃度拡散領域を形成するので、第1及び第2低濃度拡散領域を含む低濃度拡散領域の深部が低抵抗になる。その結果、電流は主に低濃度拡散領域の深部を流れることになり、ゲート絶縁膜に注入されるホットキャリアの数が抑制される。しかも、ゲート絶縁膜の下側にも存在するように低濃度拡散領域を形成するので、高濃度拡散領域をゲート電極の端部から十分離して形成しなくても(MOSトランジスタの面積を大きくしなくても)表示ドライバ等で求められる高耐圧のMOSトランジスタを作製することが可能になる。   According to this method for manufacturing a semiconductor device, since the second low-concentration diffusion region that is deeper and higher in concentration than the first low-concentration diffusion region is formed, the low-concentration diffusion region including the first and second low-concentration diffusion regions The depth becomes low resistance. As a result, the current flows mainly in the deep portion of the low concentration diffusion region, and the number of hot carriers injected into the gate insulating film is suppressed. In addition, since the low concentration diffusion region is formed so that it also exists below the gate insulating film, the high concentration diffusion region is not formed far from the end of the gate electrode (the MOS transistor area is increased). It is possible to manufacture a high-breakdown-voltage MOS transistor required by a display driver or the like.

本発明によれば、ゲート絶縁膜の端部にトラップされるホットキャリアの数を抑制し、且つ、面積拡大を抑制しつつ高耐圧のMOSトランジスタを作製することができる。   According to the present invention, it is possible to manufacture a high-breakdown-voltage MOS transistor while suppressing the number of hot carriers trapped at the end of the gate insulating film and suppressing the area expansion.

実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a series of processes of the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on embodiment. 実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a series of processes of the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on embodiment. 実施形態に係る半導体装置の製造方法により製造される半導体装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the semiconductor device manufactured by the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on embodiment. 実施形態に係る半導体装置の製造方法により製造される半導体装置の半導体基板の最表面に沿った不純物濃度のプロファイルを示す図である。It is a figure which shows the profile of the impurity concentration along the outermost surface of the semiconductor substrate of the semiconductor device manufactured by the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on embodiment.

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

図1及び図2は実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を示す断面図である。   1 and 2 are cross-sectional views showing a series of steps in the method for manufacturing a semiconductor device according to the embodiment.

本実施形態に係る半導体装置の製造方法では、以下の工程を行う。先ず、第1導電型の半導体基板1上に形成したマスクパターン9をマスクとして、第2導電型の一対の第1低濃度拡散領域4と、第1低濃度拡散領域4よりも深くかつ高濃度の第2導電型の一対の第2低濃度拡散領域3と、を形成する。次に、一対の第1低濃度拡散領域4のうちの一方の第1低濃度拡散領域4上から他方の第1低濃度拡散領域4上に亘ってゲート絶縁膜5を形成し、このゲート絶縁膜5上にゲート電極6を形成する。次に、ゲート電極6をマスクとして、第2低濃度拡散領域3よりも高濃度の第2導電型の一対の高濃度拡散領域8を形成する。以下、詳細に説明する。   In the method for manufacturing a semiconductor device according to this embodiment, the following steps are performed. First, using the mask pattern 9 formed on the semiconductor substrate 1 of the first conductivity type as a mask, the pair of first low concentration diffusion regions 4 of the second conductivity type and deeper and higher concentration than the first low concentration diffusion regions 4. And a pair of second low-concentration diffusion regions 3 of the second conductivity type. Next, a gate insulating film 5 is formed from one first low-concentration diffusion region 4 to the other first low-concentration diffusion region 4 of the pair of first low-concentration diffusion regions 4. A gate electrode 6 is formed on the film 5. Next, using the gate electrode 6 as a mask, a pair of high concentration diffusion regions 8 of the second conductivity type having a higher concentration than the second low concentration diffusion region 3 are formed. Details will be described below.

図1(a)に示すように、第1導電型(例えば、P型)の半導体基板1(以下、基板1)の表層に素子分離領域2を形成し、素子形成領域10を他の領域と分離させる。このためには、先ず、基板1上において素子分離領域2の形成箇所以外の部分の上にマスクパターン(図示略)を形成する。次に、このマスクパターンをマスクとして基板1の表層をエッチングする。これにより、基板1の表層を選択的に除去し、素子分離領域2の形成用の溝2aを形成する。次に、溝2aを埋め込むように基板1の表面上に酸化膜(SiO)を形成する。次に、基板1の表面を研磨して、この酸化膜を溝2a内に残留させる一方で溝2a以外の基板1上からは除去することにより、素子分離領域2を形成する。 As shown in FIG. 1A, an element isolation region 2 is formed on the surface layer of a first conductivity type (for example, P type) semiconductor substrate 1 (hereinafter referred to as substrate 1), and the element formation region 10 is separated from other regions. Separate. For this purpose, first, a mask pattern (not shown) is formed on a portion of the substrate 1 other than where the element isolation region 2 is formed. Next, the surface layer of the substrate 1 is etched using this mask pattern as a mask. Thereby, the surface layer of the substrate 1 is selectively removed, and the groove 2a for forming the element isolation region 2 is formed. Next, an oxide film (SiO 2 ) is formed on the surface of the substrate 1 so as to fill the groove 2a. Next, the surface of the substrate 1 is polished so that the oxide film remains in the groove 2a while being removed from the substrate 1 other than the groove 2a, thereby forming the element isolation region 2.

次に、図1(a)に示すように、基板1上にマスクパターン9を形成する。次に、このマスクパターン9をマスクとして、基板1に対するイオンビームの傾斜角を0度に設定して第2導電型(例えば、N型)の不純物(例えば、リン)をイオン注入する。これにより、素子形成領域10に一対の第2低濃度拡散領域3を形成する。   Next, as shown in FIG. 1A, a mask pattern 9 is formed on the substrate 1. Next, using this mask pattern 9 as a mask, an ion beam tilt angle with respect to the substrate 1 is set to 0 degree, and a second conductivity type (for example, N-type) impurity (for example, phosphorus) is ion-implanted. As a result, a pair of second low-concentration diffusion regions 3 are formed in the element formation region 10.

次に、図1(b)に示すように、第2低濃度拡散領域3の形成時に用いたのと同じマスクパターン9をマスクとして、基板1に対するイオンビームの傾斜角を0度に設定して第2導電型(例えば、N型)の不純物(例えば、リン)をイオン注入する。これにより、第2低濃度拡散領域3のそれぞれの上部に第1低濃度拡散領域4を形成する。つまり、素子形成領域10に一対の第1低濃度拡散領域4を形成する。ここで、第1低濃度拡散領域4は、第2低濃度拡散領域3よりも低濃度かつ浅くなるように形成する。次に、マスクパターン9を除去する。   Next, as shown in FIG. 1B, the tilt angle of the ion beam with respect to the substrate 1 is set to 0 degree using the same mask pattern 9 as that used for forming the second low-concentration diffusion region 3 as a mask. A second conductivity type (for example, N-type) impurity (for example, phosphorus) is ion-implanted. As a result, the first low concentration diffusion region 4 is formed above each of the second low concentration diffusion regions 3. That is, the pair of first low concentration diffusion regions 4 are formed in the element formation region 10. Here, the first low-concentration diffusion region 4 is formed to have a lower concentration and shallower than the second low-concentration diffusion region 3. Next, the mask pattern 9 is removed.

次に、図1(c)に示すように、一対の第1低濃度拡散領域4のうちの一方の第1低濃度拡散領域4上から他方の第1低濃度拡散領域4上に亘ってゲート絶縁膜5を形成し、このゲート絶縁膜5上にゲート電極6を形成する。このためには、例えば、先ず、熱酸化或いはCVD(Chemical Vapor Deposition)により基板1上に酸化膜(図示略)を形成する。次に、この酸化膜上にポリシリコン膜(図示略)を形成する。次に、ポリシリコン膜においてゲート電極6となる部位の上にマスクパターン(図示略)を形成する。次に、このマスクパターンをマスクとしてポリシリコン膜をエッチングすることにより、ポリシリコン膜をゲート電極6の形状に加工する。次に、このマスクパターンをマスクとして酸化膜をエッチングすることにより、酸化膜をゲート絶縁膜5の形状に加工する。次に、このマスクパターンを除去する。   Next, as shown in FIG. 1C, the gate extends from one first low concentration diffusion region 4 to the other first low concentration diffusion region 4 in the pair of first low concentration diffusion regions 4. An insulating film 5 is formed, and a gate electrode 6 is formed on the gate insulating film 5. For this purpose, for example, an oxide film (not shown) is first formed on the substrate 1 by thermal oxidation or CVD (Chemical Vapor Deposition). Next, a polysilicon film (not shown) is formed on the oxide film. Next, a mask pattern (not shown) is formed on a portion that becomes the gate electrode 6 in the polysilicon film. Next, the polysilicon film is etched into the shape of the gate electrode 6 by etching the polysilicon film using this mask pattern as a mask. Next, the oxide film is etched into the shape of the gate insulating film 5 by etching the oxide film using this mask pattern as a mask. Next, this mask pattern is removed.

次に、図2(a)に示すように、酸化膜を例えばCVDで全面に形成した後でエッチバックすることにより、ゲート電極6の側面及びゲート絶縁膜5の側面にサイドウォール7を形成する。   Next, as shown in FIG. 2A, an oxide film is formed on the entire surface by, for example, CVD, and then etched back, thereby forming sidewalls 7 on the side surfaces of the gate electrode 6 and the gate insulating film 5. .

次に、図2(b)に示すように、ゲート電極6及びサイドウォール7をマスクとして、第2導電型(例えば、N型)の不純物(例えば、リン)をイオン注入することにより、第1及び第2低濃度拡散領域3、4よりも高濃度の高濃度拡散領域8を形成する。
こうして、半導体装置100を製造することができる。
Next, as shown in FIG. 2B, the first conductivity type (for example, N-type) impurity (for example, phosphorus) is ion-implanted using the gate electrode 6 and the sidewalls 7 as a mask, thereby Then, the high concentration diffusion region 8 having a higher concentration than the second low concentration diffusion regions 3 and 4 is formed.
Thus, the semiconductor device 100 can be manufactured.

次に、動作を説明する。   Next, the operation will be described.

一方の高濃度拡散領域8をソース電位に接続し、他方の高濃度拡散領域8をドレイン電位に接続した状態で、ゲート電極6にゲート電圧を印加すると、ゲート電極6の下側の基板1を介して、一方の高濃度拡散領域8から他方の高濃度拡散領域8へと電流が流れる。   When a gate voltage is applied to the gate electrode 6 with one high-concentration diffusion region 8 connected to the source potential and the other high-concentration diffusion region 8 connected to the drain potential, the substrate 1 below the gate electrode 6 is Thus, a current flows from one high concentration diffusion region 8 to the other high concentration diffusion region 8.

図3は実施形態に係る半導体装置の製造方法により製造される半導体装置100の構成を示す断面図である。図3に示すように、基板1におけるゲート電極6の下側の部分から高濃度拡散領域8までの部分は、等価的に、第1及び第2抵抗R1、R2を並列接続した回路となる。すなわち、基板1におけるゲート電極6の下側の部分から第1低濃度拡散領域4を経由して高濃度拡散領域8に至る部分が第1抵抗R1となり、基板1におけるゲート電極6の下側の部分から第2低濃度拡散領域3を経由して高濃度拡散領域8に至る部分が第2抵抗R2となる。低濃度拡散領域11の第1及び第2低濃度拡散領域4、3のうち、深い方の第2低濃度拡散領域4の方が不純物濃度が高いので、低濃度拡散領域11は上部よりも下部の方が低抵抗となる。すなわち、第1抵抗R1よりも第2抵抗R2の方が低抵抗となる。このため、電流は主に低濃度拡散領域11の下部を流れることになり、ゲート絶縁膜5に注入されるホットキャリアの数が抑制される。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of a semiconductor device 100 manufactured by the method for manufacturing a semiconductor device according to the embodiment. As shown in FIG. 3, the portion from the lower portion of the gate electrode 6 to the high concentration diffusion region 8 in the substrate 1 is equivalent to a circuit in which the first and second resistors R1 and R2 are connected in parallel. That is, the portion from the lower portion of the gate electrode 6 in the substrate 1 to the high concentration diffusion region 8 via the first low concentration diffusion region 4 becomes the first resistance R1, and the lower portion of the gate electrode 6 in the substrate 1 is formed. A portion from the portion to the high concentration diffusion region 8 via the second low concentration diffusion region 3 becomes the second resistance R2. Of the first and second low-concentration diffusion regions 4 and 3 of the low-concentration diffusion region 11, the deeper second low-concentration diffusion region 4 has a higher impurity concentration, so the low-concentration diffusion region 11 is lower than the upper portion. Becomes lower resistance. That is, the second resistor R2 has a lower resistance than the first resistor R1. For this reason, the current mainly flows under the low concentration diffusion region 11, and the number of hot carriers injected into the gate insulating film 5 is suppressed.

図4は半導体装置100の基板1の最表面に沿った不純物濃度のプロファイルを示す図である。本実施形態では、イオンビームの傾斜角を0度にしている。このため、イオンは基板1に対して一様に注入されることから、図4に示すプロファイルには、特許文献1の図3(a)のような窪みも見られない。よって、砒素イオンを追加注入することなくホットキャリアによる素子特性の劣化を抑制することができる。   FIG. 4 is a diagram showing a profile of impurity concentration along the outermost surface of the substrate 1 of the semiconductor device 100. In the present embodiment, the tilt angle of the ion beam is set to 0 degree. For this reason, since ions are uniformly implanted into the substrate 1, the profile shown in FIG. 4 does not have a dent as shown in FIG. Therefore, it is possible to suppress deterioration of element characteristics due to hot carriers without additional implantation of arsenic ions.

更に、ゲート絶縁膜5の形成前にイオンビームの傾斜角を0度に設定して低濃度拡散領域11を形成することにより、ゲート絶縁膜5の下側にまで広がった低濃度拡散領域11を形成することができる。よって、ゲート電極6の端部から高濃度拡散領域8までの電界が十分に緩和されることから、高濃度拡散領域8をゲート電極6の端部から十分離して形成しなくても(MOSトランジスタの面積を大きくしなくても)、表示ドライバ等で求められる高耐圧のMOSトランジスタの作製が可能になる。   Further, by forming the low concentration diffusion region 11 by setting the tilt angle of the ion beam to 0 degree before forming the gate insulating film 5, the low concentration diffusion region 11 extending to the lower side of the gate insulating film 5 is formed. Can be formed. Therefore, since the electric field from the end of the gate electrode 6 to the high concentration diffusion region 8 is sufficiently relaxed, the high concentration diffusion region 8 does not have to be formed sufficiently separated from the end of the gate electrode 6 (MOS transistor). This makes it possible to manufacture a high-breakdown-voltage MOS transistor required by a display driver or the like.

以上のような実施形態によれば、第1低濃度拡散領域4よりも深くかつ高濃度の第2低濃度拡散領域3を形成するので、第1及び第2低濃度拡散領域3、4を含む低濃度拡散領域11の下部が低抵抗になる。その結果、電流は主に低濃度拡散領域11の下部を流れることになり、ゲート絶縁膜5に注入されるホットキャリアの数が抑制される。しかも、ゲート絶縁膜5の下側にも存在するように低濃度拡散領域11を形成するので、高濃度拡散領域8をゲート電極6の端部から十分離して形成しなくても(MOSトランジスタの面積を大きくしなくても)表示ドライバ等で求められる高耐圧のMOSトランジスタを作製することが可能になる。   According to the embodiment as described above, the second low-concentration diffusion region 3 that is deeper and higher in concentration than the first low-concentration diffusion region 4 is formed, and thus includes the first and second low-concentration diffusion regions 3 and 4. The lower part of the low concentration diffusion region 11 has a low resistance. As a result, the current mainly flows under the low concentration diffusion region 11 and the number of hot carriers injected into the gate insulating film 5 is suppressed. In addition, since the low concentration diffusion region 11 is formed so as to exist also under the gate insulating film 5, the high concentration diffusion region 8 does not have to be formed sufficiently separated from the end portion of the gate electrode 6 (in the MOS transistor). Even without increasing the area, a high-breakdown-voltage MOS transistor required by a display driver or the like can be manufactured.

また、ゲート絶縁膜5の形成前に低濃度拡散領域11を形成するので、イオンビームの傾斜角を0度にしてもゲート絶縁膜5の下側にまで広がった低濃度拡散領域11を形成することが可能となる。その結果、不純物濃度プロファイルを滑らかにしてホットキャリアによる素子特性の劣化を抑制することができるとともに、MOSトランジスタの面積を増大させることなく耐圧を上昇させることができる。また、低濃度拡散領域11の形成用のイオンビームによるゲート絶縁膜5の損傷を回避することができる。   Further, since the low concentration diffusion region 11 is formed before the gate insulating film 5 is formed, the low concentration diffusion region 11 extending to the lower side of the gate insulating film 5 is formed even if the inclination angle of the ion beam is 0 degree. It becomes possible. As a result, the impurity concentration profile can be smoothed to suppress the deterioration of element characteristics due to hot carriers, and the breakdown voltage can be increased without increasing the area of the MOS transistor. Further, damage to the gate insulating film 5 due to the ion beam for forming the low concentration diffusion region 11 can be avoided.

また、イオンビームの傾斜角を0度にして低濃度拡散領域11を形成するので、基板1に対して一様に低濃度拡散領域11を形成することができる。よって、砒素イオンを追加注入しなくても、図4で示されるように不純物濃度のプロファイルは滑らかになる。また、このように不純物濃度のプロファイルが滑らかになることにより、ゲート絶縁膜5の端部へのホットキャリアの集中を制御できるため、素子特性の劣化を抑制できる。   In addition, since the low concentration diffusion region 11 is formed by setting the inclination angle of the ion beam to 0 degree, the low concentration diffusion region 11 can be uniformly formed on the substrate 1. Therefore, the profile of the impurity concentration becomes smooth as shown in FIG. 4 without additional implantation of arsenic ions. In addition, since the profile of the impurity concentration becomes smooth as described above, the concentration of hot carriers at the end of the gate insulating film 5 can be controlled, so that deterioration of element characteristics can be suppressed.

1 半導体基板
2 素子分離領域
2a 溝
3 第2低濃度拡散領域
4 第1低濃度拡散領域
5 ゲート絶縁膜
6 ゲート電極
7 サイドウォール
8 高濃度拡散領域
9 マスクパターン
10 素子形成領域
11 低濃度拡散領域
100 半導体装置
R1 第1抵抗
R2 第2抵抗
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor substrate 2 Element isolation region 2a Groove 3 2nd low concentration diffusion region 4 1st low concentration diffusion region 5 Gate insulating film 6 Gate electrode 7 Side wall 8 High concentration diffusion region 9 Mask pattern 10 Element formation region 11 Low concentration diffusion region 100 Semiconductor device R1 First resistor R2 Second resistor

Claims (2)

第1導電型の半導体基板上に形成したマスクパターンをマスクとして、第2導電型の一対の第1低濃度拡散領域と、前記第1低濃度拡散領域よりも深くかつ高濃度の第2導電型の一対の第2低濃度拡散領域と、を形成する工程と、
前記一対の第1低濃度拡散領域のうちの一方の第1低濃度拡散領域上から他方の第1低濃度拡散領域上に亘ってゲート絶縁膜を形成し、このゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極をマスクとして、前記第2低濃度拡散領域よりも高濃度の第2導電型の一対の高濃度拡散領域を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Using a mask pattern formed on the first conductivity type semiconductor substrate as a mask, a pair of first low concentration diffusion regions of the second conductivity type and a second conductivity type deeper and higher in concentration than the first low concentration diffusion regions. Forming a pair of second low-concentration diffusion regions,
A gate insulating film is formed from one first low concentration diffusion region of the pair of first low concentration diffusion regions to the other first low concentration diffusion region, and a gate electrode is formed on the gate insulating film. Forming, and
Forming a pair of high-concentration diffusion regions of the second conductivity type having a higher concentration than the second low-concentration diffusion region using the gate electrode as a mask;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
前記第1及び第2低濃度拡散領域を形成する工程では、前記半導体基板に対するイオンビームの傾斜角度を0度にしてイオン注入を行うことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。   2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein in the step of forming the first and second low-concentration diffusion regions, ion implantation is performed with an inclination angle of an ion beam with respect to the semiconductor substrate being 0 degree. .
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