JP2016207853A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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裕文 時田
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Abstract

【課題】半導体装置の信頼性または性能を向上する。【解決手段】高耐圧n型トランジスタHTNのソース領域またはドレイン領域は、半導体領域NLD1、NLD2、NSDからなり、半導体領域NLD1は、高耐圧ゲート電極HGNの外側から第1不純物を、半導体領域NLD2は、高耐圧ゲート電極HGNと第1側壁絶縁膜SW1の外側から第2不純物を、半導体領域NSDは、高耐圧ゲート電極HGNと第1および第2側壁絶縁膜SW1、SW2の外側から第3不純物を、それぞれイオン注入して形成する。第1不純物と第2不純物は、半導体基板1の主面から45°傾斜した方向から、第3不純物は、半導体基板1の主面に垂直な方向から注入する。そして、半導体領域NLD1の不純物濃度は、半導体領域NLD2の不純物濃度よりも低く、第1不純物のイオン注入エネルギーは、第2不純物のイオン注入エネルギーより大きい。【選択図】図1

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関し、例えば、高耐圧MISFETと低耐圧MISFETを含む半導体装置の製造方法に適用して有効な技術に関する。
特許第2632101号公報(特許文献1)および特開平11−177083号公報(特許文献3)には、MOSFETのソース/ドレイン領域が三重拡散構造を有する半導体装置の製造方法が開示されている。
特開平9−275149号公報(特許文献2)には、ダブルスペーサまたは厚いスペーサを用いたLDD構造を有するMOSトランジスタの製法が開示されている。
特許第2632101号公報 特開平9−275149号公報 特開平11−177083号公報
本願発明者が検討している半導体装置は、高耐圧MISFETを有し、その高耐圧MISFETは、以下のように形成している。
例えば、高耐圧MISFETは、p型ウェル領域内に形成された素子分離領域で区画された活性領域内に形成されており、ゲート電極とソース領域およびドレイン領域とを有している。ゲート電極の側壁上には、側壁絶縁膜が形成されている。また、n型のソース領域およびドレイン領域の各々は、n型の低濃度半導体領域と、n型の高濃度半導体領域を有している。低濃度半導体領域は、ゲート電極をマスクとしてイオン注入法により活性領域内に形成され、高濃度半導体領域は、ゲート電極および側壁絶縁膜をマスクとして、イオン注入法により活性領域内に形成される。したがって、平面視において、高濃度半導体領域は、低濃度半導体領域と素子分離領域とで、取り囲まれている。また、断面視において、低濃度半導体領域は、高濃度半導体領域よりも深く形成されており、ゲート電極下まで潜り込んでいる。
半導体装置の微細化の為には、高耐圧MISFETの小型化だけでなく、素子分離領域の幅を狭くする必要がある。そして、素子分離領域の幅を狭くするためには、素子分離領域の深さを低減しなければならない。素子分離領域は、STI(Shallow Trench Isolation)法により形成されている。これは、半導体基板の表面に溝を形成した後、その溝内を絶縁膜で埋め込む方法であるが、溝の幅に対する溝の深さの比(アスペクト比)が小さい方が、埋め込みが容易だからである。逆に、アスペクト比が大きいと、絶縁膜の埋め込みが不十分となり、素子分離領域の絶縁性が保てず、隣接する活性領域間にリーク電流が発生してしまう。このような理由で、素子分離領域の深さを低減する必要がある。
しかしながら、本願発明者の検討により、高耐圧MISFETのソース領域またはドレイン領域とウェル領域間の耐圧が低下するという問題が認識された。ウェル領域は、深さ方向に徐々に高濃度となる不純物分布を持ち、素子分離領域の底部付近で不純物濃度が最も高くなっている。素子分離領域が浅くなると、ウェル領域の不純物濃度が最も高い領域が、高耐圧MISFETのソース領域またはドレイン領域に接近することとなる。つまり、ソース領域またはドレイン領域を構成する低濃度半導体領域および高濃度半導体領域とウェル領域内の高濃度部分とが接近するため、耐圧が低下する。
つまり、高耐圧MISFETを有する半導体装置において、信頼性の向上が望まれる。または、半導体装置の性能の向上が望まれる。若しくは、半導体装置の信頼性および性能の向上が望まれる。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
一実施の形態によれば、高耐圧n型トランジスタのソース領域またはドレイン領域は、第1、第2、第3半導体領域からなり、第1半導体領域は、ゲート電極の外側から第1不純物を、第2半導体領域は、ゲート電極と第1側壁絶縁膜の外側から第2不純物を、第3半導体領域は、ゲート電極と第1および第2側壁絶縁膜の外側から第3不純物を、それぞれイオン注入して形成する。第1不純物と第2不純物は、半導体基板の主面から45°傾斜した方向から、第3不純物は、半導体基板の主面に垂直な方向から注入する。そして、第1半導体領域の不純物濃度は、第2半導体領域の不純物濃度よりも低く、第1不純物のイオン注入エネルギーは、第2不純物のイオン注入エネルギーより大きい。
一実施の形態によれば、半導体装置の信頼性を向上することができる。または、半導体装置の性能を向上することができる。若しくは、半導体装置の信頼性ならびに性能を向上することができる。
実施の形態における半導体装置の要部断面図である。 実施の形態における半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 図2に続く、半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 図3に続く、半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 図4に続く、半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 図5に続く、半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 図6に続く、半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 図7に続く、半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 図8に続く、半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 図9に続く、半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 図10に続く、半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 図11に続く、半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 図12に続く、半導体装置の製造工程中の要部断面図である。
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
また、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
(実施の形態)
<半導体装置の構造>
図1は、本実施の形態における半導体装置の要部断面図である。半導体装置は、低耐圧n型トランジスタLTN、低耐圧p型トランジスタLTP、高耐圧n型トランジスタHTNおよび高耐圧p型トランジスタHTPと有しており、低耐圧n型トランジスタLTNおよび低耐圧p型トランジスタLTPの動作電源電圧は、例えば1V以下であり、高耐圧n型トランジスタHTNおよび高耐圧p型トランジスタHTPの動作電源電圧は、たとえば10V以上である。高耐圧n型トランジスタHTNおよび高耐圧p型トランジスタHTPの動作電源電圧は、低耐圧n型トランジスタLTNおよび低耐圧p型トランジスタLTPの動作電源電圧よりも高い。上記トランジスタは、例えば、MISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)である。
半導体装置は、例えば、シリコンからなるp型の半導体基板1に形成されている。半導体基板1の主面には、複数のp型ウェル領域PWおよび複数のn型ウェル領域NWが形成されており、p型ウェル領域PWおよびn型ウェル領域NWは、半導体基板1の主面から半導体基板1の深さ方向にわたって所望の深さ(例えば、0.3μm〜0.4μm)を有している。低耐圧n型トランジスタLTNおよび高耐圧n型トランジスタHTNは、p型ウェル領域PWに形成されており、低耐圧p型トランジスタLTPおよび高耐圧p型トランジスタHTPは、n型ウェル領域NWに形成されている。
また、半導体基板1の主面には、絶縁膜(絶縁材料)からなる素子分離領域STIが形成されており、半導体基板1の主面の一部である活性領域は、その周囲を素子分離領域STIで囲まれている。半導体基板1の主面には、その周囲を素子分離領域STIで囲まれた、複数の活性領域が形成されている。活性領域は、前述のトランジスタを形成する領域であり、隣接する二つのトランジスタは、素子分離領域によって電気的に分離されている。素子分離領域STIは、半導体基板1の主面から、0.25〜0.30μm程度の深さを有し、平面視において、p型ウェル領域PWの内部、n型ウェル領域NWの内部、および、p型ウェル領域PWとn型ウェル領域NWの境界部に形成されている。素子分離領域STIは、p型ウェル領域PWおよびn型ウェル領域NWよりも浅いので、p型ウェル領域PWおよびn型ウェル領域NW内には、図示しないが、素子分離領域STIで囲まれた複数の活性領域が形成されている。p型ウェル領域PWとn型ウェル領域NWは、半導体基板1の主面から内部に向かって、不純物濃度が上昇する不純物プロファイルを有しており、素子分離領域STIの底部で、不純物濃度が最も高くなっている。
LN領域LNRに形成された低耐圧n型トランジスタLTNは、半導体基板1の主面上に低耐圧ゲート絶縁膜GILを介して形成された低耐圧ゲート電極LGNと、低耐圧ゲート電極LGNの両側の半導体基板1の主面(言い換えると、p型ウェル領域PW)に形成されたソース・ドレイン領域を有する。ソース・ドレイン領域は、それぞれ、n型の半導体領域EXNとn型の半導体領域NSDとで構成されており、半導体領域EXNの不純物濃度は、半導体領域NSDの不純物濃度よりも低く、半導体領域EXNの深さは、半導体領域NSDの深さよりも浅い。半導体領域EXNは、半導体領域NSDと低耐圧ゲート電極LGNの間に位置しており、低耐圧ゲート電極LGNと一部が重なっている。つまり、半導体領域EXNは、低耐圧ゲート電極LGNの下に入り込んでいる。ソース・ドレイン領域の間のp型ウェル領域PWの表面がチャネル形成領域となる。ソース・ドレイン領域の半導体領域EXN間がチャネル形成領域と言うこともできる。
低耐圧ゲート電極LGNの両側の側壁上には、順に、オフセットスペーサOS1、オフセットスペーサOS2、絶縁膜IL1、および、側壁絶縁膜SW2が形成されている。半導体領域EXNのチャネル形成領域側の端部は、低耐圧ゲート電極LGNと重なっており、低耐圧ゲート電極LGNの下側に入り込んでいるが、半導体領域NSDのチャネル形成領域側の端部は、低耐圧ゲート電極LGNの外側に位置しており、低耐圧ゲート電極LGNと重なっていない。半導体領域EXNのチャネル形成領域側の端部は、半導体領域NSDのチャネル形成領域側の端部から、およそ、オフセットスペーサOS1、オフセットスペーサOS2、絶縁膜IL1、および、側壁絶縁膜SW2の膜厚(低耐圧ゲート電極LGNの側壁に垂直な方向における膜厚)の和に相当する距離だけ離れている。半導体領域NSDのチャネル形成領域側の端部は、側壁絶縁膜SW2に重なっており、側壁絶縁膜SW2の下側に入り込んでいる。
平面視において、半導体領域NSDの、側壁絶縁膜SW2と素子分離領域STIから露出した領域を覆うようにシリサイド層SLが、ソース・ドレイン領域に形成されている。シリサイド層SLは、低耐圧ゲート電極LGNの上面にも形成されている。
低耐圧n型トランジスタLTNは、層間絶縁膜IFで覆われており、層間絶縁膜IFに形成された複数の開口は、ソース・ドレイン領域に形成されたシリサイド層SLの一部を露出するように形成され、複数の開口内に形成された金属膜からなるプラグ電極PGは、ソース・ドレイン領域に形成されたシリサイド層SLに接触している。層間絶縁膜IF上には、各々が、プラグ電極PGに接触する複数の配線WLが形成されている。つまり、配線WLは、プラグ電極PGを介してソース・ドレイン領域に電気的に接続されている。
LP領域LPRに形成された低耐圧p型トランジスタLTPは、半導体基板1の主面上に低耐圧ゲート絶縁膜GILを介して形成された低耐圧ゲート電極LGPと、低耐圧ゲート電極LGPの両側の半導体基板1の主面(言い換えると、n型ウェル領域NW)に形成されたソース・ドレイン領域を有する。ソース・ドレイン領域は、それぞれ、p型の半導体領域EXPとp型の半導体領域PSDとで構成されており、半導体領域EXPの不純物濃度は、半導体領域PSDの不純物濃度よりも低く、半導体領域EXPの深さは、半導体領域PSDの深さよりも浅い。半導体領域EXPは、半導体領域PSDと低耐圧ゲート電極LGPの間に位置しており、低耐圧ゲート電極LGPと一部が重なっている。つまり、半導体領域EXPは、低耐圧ゲート電極LGPの下に入り込んでいる。ソース・ドレイン領域の間のn型ウェル領域NWの表面がチャネル形成領域となる。ソース・ドレイン領域の半導体領域EXP間がチャネル形成領域と言うこともできる。
低耐圧ゲート電極LGPの両側の側壁上には、順に、オフセットスペーサOS1、オフセットスペーサOS2、絶縁膜IL1、および、側壁絶縁膜SW2が形成されている。半導体領域EXPのチャネル形成領域側の端部は、低耐圧ゲート電極LGPと重なっており、低耐圧ゲート電極LGPの下側に入り込んでいるが、半導体領域PSDのチャネル形成領域側の端部は、低耐圧ゲート電極LGPと重なっていない。半導体領域EXPのチャネル形成領域側の端部は、半導体領域PSDのチャネル形成領域側の端部から、およそ、オフセットスペーサOS1、オフセットスペーサOS2、絶縁膜IL1、および、側壁絶縁膜SW2の膜厚(低耐圧ゲート電極LGPの側壁に垂直な方向における膜厚)の和だけ離れている。半導体領域PSDのチャネル形成領域側の端部は、側壁絶縁膜SW2に重なっており、側壁絶縁膜SW2の下側に入り込んでいる。
平面視において、半導体領域PSDの、側壁絶縁膜SW2と素子分離領域STIから露出した領域を覆うようにシリサイド層SLが、ソース・ドレイン領域に形成されている。シリサイド層SLは、低耐圧ゲート電極LGPの上面にも形成されている。
低耐圧n型トランジスタLTPは、層間絶縁膜IFで覆われており、層間絶縁膜IFに形成された複数の開口は、ソース・ドレイン領域に形成されたシリサイド層SLの一部を露出するように形成され、複数の開口内に形成された金属膜からなるプラグ電極PGは、ソース・ドレイン領域に形成されたシリサイド層SLに接触している。層間絶縁膜IF上には、各々が、プラグ電極PGに接触する複数の配線WLが形成されている。つまり、配線WLは、プラグ電極PGを介してソース・ドレイン領域に電気的に接続されている。
HN領域HNRに形成された高耐圧n型トランジスタHTNは、半導体基板1の主面上に高耐圧ゲート絶縁膜GIHを介して形成された高耐圧ゲート電極HGNと、高耐圧ゲート電極HGNの両側の半導体基板1の主面(言い換えると、p型ウェル領域PW)に形成されたソース・ドレイン領域を有する。ソース・ドレイン領域は、それぞれ、n型の半導体領域NLD1、NLD2、NLD3とn型の半導体領域NSDとで構成されている。半導体領域NSDの不純物濃度は、半導体領域NLD1、NLD2、NLD3の不純物濃度よりも高く、半導体領域NSDは、半導体領域NLD1、NLD2、NLD3よりも浅い。半導体領域NLD1、NLD2、NLD3の不純物濃度は、半導体領域NLD1、半導体領域NLD2、半導体領域NLD3の順に高くなっている。半導体領域NLD1、NLD2、NLD3の深さは、半導体領域NLD1、半導体領域NLD2、半導体領域NLD3の順に浅くなっている。ソース・ドレイン領域の間のp型ウェル領域PWの表面がチャネル形成領域となる。チャネル形成領域から離れる方向に、半導体領域NLD1、半導体領域NLD2、半導体領域NLD3、および半導体領域NSDが順に形成されている。つまり、ソース・ドレイン領域の各々は、一番外側に位置する半導体領域NLD1と、半導体領域NLD1に内包される半導体領域NLD2と、半導体領域NLD2に内包される半導体領域NLD3と、半導体領域NLD3に内包される半導体領域NSDと、からなり、半導体領域NLD1がp型ウェル領域PWと接してPN接合を形成している。
高耐圧ゲート電極HGNの両側の側壁上には、順に、オフセットスペーサOS1、オフセットスペーサOS2、絶縁膜IL1、側壁絶縁膜SW1、および、側壁絶縁膜SW2が形成されている。半導体領域NLD1、NLD2のチャネル形成領域側の端部は、高耐圧ゲート電極HGNと重なっており、高耐圧ゲート電極HGNの下側に入り込んでいるが、半導体領域NLD3、NSDのチャネル形成領域側の端部は、高耐圧ゲート電極HGNと重なっていない。半導体領域NLD3は、側壁絶縁膜SW1と重なり、側壁絶縁膜SW1の下に入り込んでおり、半導体領域NSDは、側壁絶縁膜SW2と重なり、側壁絶縁膜SW2の下に入り込んでいる。
平面視において、半導体領域NSDの、側壁絶縁膜SW2と素子分離領域STIから露出した領域を覆うようにシリサイド層SLが、ソース・ドレイン領域に形成されている。シリサイド層SLは、高耐圧ゲート電極HGNの上面にも形成されている。
高耐圧n型トランジスタHTNは、層間絶縁膜IFで覆われており、層間絶縁膜IFに形成された複数の開口は、ソース・ドレイン領域に形成されたシリサイド層SLの一部を露出するように形成され、複数の開口内に形成された金属膜からなるプラグ電極PGは、ソース・ドレイン領域に形成されたシリサイド層SLに接触している。層間絶縁膜IF上には、各々が、プラグ電極PGに接触する複数の配線WLが形成されている。つまり、配線WLは、プラグ電極PGを介してソース・ドレイン領域に電気的に接続されている。
HP領域HPRに形成された高耐圧p型トランジスタHTPは、半導体基板1の主面上に高耐圧ゲート絶縁膜GIHを介して形成された高耐圧ゲート電極HGPと、高耐圧ゲート電極HGPの両側の半導体基板1の主面(言い換えると、n型ウェル領域NW)に形成されたソース・ドレイン領域を有する。ソース・ドレイン領域は、それぞれ、p型の半導体領域PLD1、PLD2、PLD3とn型の半導体領域PSDとで構成されている。半導体領域PSDの不純物濃度は、半導体領域PLD1、PLD2、PLD3の不純物濃度よりも高く、半導体領域PSDは、半導体領域PLD1、PLD2、PLD3よりも浅い。半導体領域PLD1、PLD2、PLD3の不純物濃度は、半導体領域PLD1、半導体領域PLD2、半導体領域PLD3の順に高くなっている。半導体領域PLD1、PLD2、PLD3の深さは、半導体領域PLD1、半導体領域PLD2、半導体領域PLD3の順に浅くなっている。ソース・ドレイン領域の間のn型ウェル領域NWの表面がチャネル形成領域となる。チャネル形成領域から離れる方向に、半導体領域PLD1、半導体領域PLD2、半導体領域PLD3、および半導体領域PSDが順に形成されている。つまり、ソース・ドレイン領域の各々は、一番外側に位置する半導体領域PLD1と、半導体領域PLD1に内包される半導体領域PLD2と、半導体領域PLD2に内包される半導体領域PLD3と、半導体領域PLD3に内包される半導体領域PSDと、からなり、半導体領域PLD1がn型ウェル領域NWと接してPN接合を形成している。
高耐圧ゲート電極HGPの両側の側壁上には、順に、オフセットスペーサOS1、オフセットスペーサOS2、絶縁膜IL1、側壁絶縁膜SW1、および、側壁絶縁膜SW2が形成されている。半導体領域PLD1、PLD2のチャネル形成領域側の端部は、高耐圧ゲート電極HGPと重なっており、高耐圧ゲート電極HGPの下側に入り込んでいるが、半導体領域PLD3、PSDのチャネル形成領域側の端部は、高耐圧ゲート電極HGPと重なっていない。半導体領域PLD3は、側壁絶縁膜SW1と重なり、側壁絶縁膜SW1の下に入り込んでおり、半導体領域PSDは、側壁絶縁膜SW2と重なり、側壁絶縁膜SW2の下に入り込んでいる。
平面視において、半導体領域PSDの、側壁絶縁膜SW2と素子分離領域STIから露出した領域を覆うようにシリサイド層SLが、ソース・ドレイン領域に形成されている。シリサイド層SLは、高耐圧ゲート電極HGPの上面にも形成されている。
高耐圧p型トランジスタHTPは、層間絶縁膜IFで覆われており、層間絶縁膜IFに形成された複数の開口は、ソース・ドレイン領域に形成されたシリサイド層SLの一部を露出するように形成され、複数の開口内に形成された金属膜からなるプラグ電極PGは、ソース・ドレイン領域に形成されたシリサイド層SLに接触している。層間絶縁膜IF上には、各々が、プラグ電極PGに接触する複数の配線WLが形成されている。つまり、配線WLは、プラグ電極PGを介してソース・ドレイン領域に電気的に接続されている。
図1において、高耐圧ゲート電極HGNおよびHGPのゲート長(例えば、ソース領域からドレイン領域に向かう方向におけるゲート電極の長さ)は、低耐圧ゲート電極LGNおよびLGPのゲート長よりも長い。また、高耐圧ゲート絶縁膜GIHの膜厚は、低耐圧ゲート絶縁膜GILの膜厚よりも厚い(大きい)。
また、高耐圧n型トランジスタHTNの半導体領域NLD1の不純物濃度は、低耐圧n型トランジスタLTNの半導体領域EXNの不純物濃度よりも低い。さらに、高耐圧n型トランジスタHTNの半導体領域NLD2の不純物濃度は、低耐圧n型トランジスタLTNの半導体領域EXNの不純物濃度よりも低い。
また、高耐圧p型トランジスタHTPの半導体領域PLD1の不純物濃度は、低耐圧p型トランジスタLTPの半導体領域EXPの不純物濃度よりも低い。さらに、高耐圧p型トランジスタHTPの半導体領域PLD2の不純物濃度は、低耐圧p型トランジスタLTPの半導体領域EXPの不純物濃度よりも低い。
<半導体装置の製造方法>
本実施の形態における半導体装置は、上記のように構成されており、以下に、その製造方法について、図面を参照しながら説明する。
図2〜図13は、本実施の形態の半導体装置の製造工程中の要部断面図である。
図2に示すように、低耐圧n型トランジスタLTNの形成領域であるLN領域LNR、低耐圧p型トランジスタLTPの形成領域であるLP領域LPR、高耐圧n型トランジスタHTNの形成領域であるHN領域HNRおよび高耐圧p型トランジスタHTPの形成領域であるHP領域HPRを有する半導体基板1を準備する。LN領域LNR、LP領域LPR、HN領域HNRおよびHP領域HPRの各々は、活性領域ACTと、活性領域ACTを囲む素子分離領域STIとで構成されている。活性領域ACTが「島」で、素子分離領域STIは、「島」を囲む「海」のように、活性領域ACTと素子分離領域STIとが配置されている。つまり、隣り合う活性領域ACTは、素子分離領域STIで電気的に分離されている。素子分離領域STIは、半導体基板1の主面に形成した溝内に酸化シリコン膜等の絶縁膜を埋め込んで形成され、素子分離領域STIは、半導体基板1の主面から、0.25〜0.30μm程度の深さを有する。
LN領域LNRおよびHN領域HNRの活性領域ACTは、p型ウェル領域PWを有しており、LP領域LPRおよびHP領域HPRは、n型ウェル領域NWを有している。p型ウェル領域PWおよびn型ウェル領域NWは、素子分離領域STIよりも深く、p型ウェル領域PWとn型ウェル領域NWの境界は、素子分離領域STIの下に位置している。また、p型ウェル領域PWは、例えば、ボロン(B)等の不純物を、3段階のイオン注入で形成する。つまり、高濃度、高エネルギーの第1段イオン注入、中濃度、中エネルギーの第2段イオン注入および低濃度、低エネルギーの第3段イオン注入により、形成される。p型ウェル領域PWは、素子分離領域STIの底部に相当する深さに不純物濃度のピークを持ち、そこから半導体基板1の主面に向かって濃度が低下する不純物濃度プロファイルを有する。n型ウェル領域NWは、例えば、リン(P)等の不純物を用いて、p型ウェル領域PWと同様の方法で形成されるので、半導体基板1の主面側から深さ方向に向かって不純物濃度が高くなる不純物濃度プロファイルを有する。なお、LN領域LNRとHN領域HNRのp型ウェル領域PWは、異なる工程で、異なる不純物濃度、異なる注入エネルギーで形成しても良い。LP領域LPRとHP領域HPRのn型ウェル領域も同様に、異なる工程で、異なる不純物濃度、異なる注入エネルギーで形成しても良い。ただし、半導体基板1の主面側から深さ方向に向かって不純物濃度が高くなる不純物濃度プロファイルは、共通である。
次に、図3に示すように、半導体基板1の主面上に、高耐圧ゲート絶縁膜(ゲート絶縁膜)GIHおよび低耐圧ゲート絶縁膜(ゲート絶縁膜)GILを形成する。高耐圧ゲート絶縁膜GIHおよび低耐圧ゲート絶縁膜GILは、酸化シリコン膜、酸窒化シリコン膜、窒化シリコン膜、High−k絶縁膜またはこれらの積層膜で構成される。例えば、高耐圧ゲート絶縁膜GIHは、低耐圧ゲート絶縁膜GILよりも膜厚が厚い。ここで、両者の膜種が異なる場合には、酸化シリコン膜の膜厚に換算した値で比較するものである。例えば、高耐圧ゲート絶縁膜GIHおよび低耐圧ゲート絶縁膜GILは、それぞれ、15nmおよび1nm程度の酸窒化シリコン膜で構成する。
次に、図4に示すように、LN領域LNRにn型の低耐圧ゲート電極LGN、LP領域LPRにp型の低耐圧ゲート電極LGP、HN領域HNRにn型の高耐圧ゲート電極HGN、そして、HP領域HPRにp型の高耐圧ゲート電極HGPを形成する。
高耐圧ゲート絶縁膜GIHおよび低耐圧ゲート絶縁膜GIL上に、100nm程度の膜厚でシリコン膜(ポリシリコン膜)を堆積した後、LN領域LNRおよびHN領域HNRのシリコン膜にn型不純物(例えば、リン)を導入して、n型のシリコン膜とする。また、LP領域LPRおよびHP領域HPRのシリコン膜にp型不純物(例えば、ボロン)を導入して、p型シリコン膜とする。
次に、ホトリソグラフィ法およびエッチング法を用いて、シリコン膜をパターニングすることにより、n型の低耐圧ゲート電極LGN、p型の低耐圧ゲート電極LGP、n型の高耐圧ゲート電極HGN、および、p型の高耐圧ゲート電極HGPを形成する。このとき、シリコン膜の下地の低耐圧ゲート絶縁膜GILもパターニングされ、その上のゲート電極と等しい平面形状となる。また、シリコン膜の下地の高耐圧ゲート絶縁膜GIHもゲート電極に近い上面が一部パターニングされる。
つまり、LN領域LNRには、半導体基板1の主面上に、パターニングされた低耐圧ゲート絶縁膜GILと低耐圧ゲート電極LGNの積層構造が、LP領域LPRには、半導体基板1の主面上に、パターニングされた低耐圧ゲート絶縁膜GILと低耐圧ゲート電極LGPの積層構造が形成される。また、HN領域HNRには、半導体基板1の主面上に、高耐圧ゲート電極HGNと、一部がパターニングされた高耐圧ゲート絶縁膜GIHとの積層構造が、HP領域HPRには、半導体基板1の主面上に、高耐圧ゲート電極HGPと、一部がパターニングされた高耐圧ゲート絶縁膜GIHとの積層構造が形成される。ここで、図4では、簡略化のため、高耐圧ゲート絶縁膜が完全にパターニングされて、その上のゲート電極と等しい平面形状としている。
次に、図5に示すように、HN領域HNRにおいて、高耐圧ゲート電極HGNの両端のp型ウェル領域PW内に半導体領域(低濃度半導体領域)NLD1を形成する。次に、HP領域HPRにおいて、高耐圧ゲート電極HGPの両端のn型ウェル領域NW内に半導体領域(低濃度半導体領域)PLD1を形成する。半導体領域(低濃度半導体領域)NLD1と半導体領域(低濃度半導体領域)PLD1の形成順序は、逆でも良い。
半導体領域NLD1は、n型不純物であるリン(P)を、半導体基板1の主面に垂直な方向からおよそ45°傾斜した方向(言い換えると、半導体基板1の主面に対しておよそ45°傾斜した方向)からイオン注入法によって導入する。不純物の注入量(ドーズ量)は、例えば、5×1012/cmであり、注入エネルギーは、例えば、90KeVである。このとき、高耐圧ゲート電極HGNは、イオン注入のマスクとして機能し、n型不純物は、高耐圧ゲート電極HGNの外側から半導体基板1(言い換えると、p型ウェル領域PW)内に注入される。注入されたn型不純物には活性化アニールが施され、アニール後において、半導体領域(低濃度半導体領域)NLD1は、高耐圧ゲート電極HGNの端部から距離aだけ高耐圧ゲート電極HGNの下に延在しており、高耐圧ゲート電極HGNの端部の半導体基板1の主面から距離aだけ深さ方向に延在している。n型不純物を、半導体基板1の主面に垂直な方向からおよそ45°傾斜した方向からイオン注入することで、半導体領域(低濃度半導体領域)NLD1の高耐圧ゲート電極HGN下への延在幅aと深さ方向への延在幅aを等しくできる。n型不純物を、半導体基板1の主面に垂直な方向からイオン注入した場合に比べ、半導体領域(低濃度半導体領域)NLD1の深さ方向への延在幅を低減しながら、高耐圧ゲート電極HGN下への延在幅を増加することができる。なお、n型不純物のイオン注入工程では、HN領域HNRを露出し、HP領域HPR、LN領域LNRおよびLP領域LPRを覆うマスク膜(例えば、レジスト膜)を用いて、HN領域HNRに選択的にn型不純物を導入する。
半導体領域PLD1は、p型不純物であるボロン(B)を、半導体基板1の主面に垂直な方向からおよそ45°傾斜した方向(言い換えると、半導体基板1の主面に対しておよそ45°傾斜した方向)からイオン注入法によって導入する。不純物の注入量(ドーズ量)は、例えば、5×1012/cmであり、注入エネルギーは、例えば、35KeVである。このとき、高耐圧ゲート電極HGPは、イオン注入のマスクとして機能し、p型不純物は、高耐圧ゲート電極HGPの外側から半導体基板1(言い換えると、n型ウェル領域NW)内に注入される。注入されたp型不純物には活性化アニールが施され、アニール後において、半導体領域(低濃度半導体領域)PLD1は、高耐圧ゲート電極HGPの端部から距離bだけ高耐圧ゲート電極HGPの下に延在しており、高耐圧ゲート電極HGPの端部の半導体基板1の主面から距離bだけ深さ方向に延在している。p型不純物を、半導体基板1の主面に垂直な方向からおよそ45°傾斜した方向からイオン注入することで、半導体領域(低濃度半導体領域)PLD1の高耐圧ゲート電極HGP下への延在幅bと深さ方向への延在幅bを等しくできる。p型不純物を、半導体基板1の主面に垂直な方向からイオン注入した場合に比べ、半導体領域(低濃度半導体領域)PLD1の深さ方向への延在幅を低減しながら、高耐圧ゲート電極HGP下への延在幅を増加することができる。なお、p型不純物のイオン注入工程では、HP領域HPRを露出し、HN領域HNR、LN領域LNRおよびLP領域LPRを覆うマスク膜(例えば、レジスト膜)を用いて、HP領域HPRに選択的にp型不純物を導入する。
次に、図6に示すように、マスク膜を除去した後、半導体基板1の主面上に、例えば、酸化シリコン膜または窒化シリコン膜などの絶縁膜からなるオフセットスペーサ(側壁絶縁膜)OS1を形成する。オフセットスペーサOS1は、高耐圧ゲート電極HGNおよびHGP、ならびに、低耐圧ゲート電極LGNおよびLGPの上面および側面に形成される。オフセットスペーサOS1は、半導体基板1の主面上にも形成され、その膜厚は、4nm程度である。
次に、LN領域LNRにおいて、低耐圧ゲート電極LGNの両端のp型ウェル領域PW内に半導体領域(低濃度半導体領域)EXNを形成する。半導体領域EXNは、n型不純物であるヒ素(As)を、半導体基板1の主面にほぼ垂直な方向からイオン注入法によって導入する。不純物の注入量(ドーズ量)は、例えば、2×1015/cmであり、注入エネルギーは、例えば、3KeVである。このとき、低耐圧ゲート電極LGNおよび低耐圧ゲート電極LGNの側壁上に位置するオフセットスペーサOS1は、イオン注入のマスクとして機能し、n型不純物は、低耐圧ゲート電極LGNおよびオフセットスペーサOS1の外側から半導体基板1(言い換えると、p型ウェル領域PW)内に注入される。半導体領域(低濃度半導体領域)EXNは、低耐圧ゲート電極LGNと素子分離領域STIとの間の領域に形成されるが、低耐圧ゲート電極LGNの下に延在している。なお、n型不純物のイオン注入工程では、LN領域LNRを露出し、LP領域LPR、HN領域HNRおよびHP領域HPRを覆うマスク膜(例えば、レジスト膜)を用いて、LN領域LNRに選択的にn型不純物を導入する。
次に、図7に示すように、オフセットスペーサOS1上にオフセットスペーサ(側壁絶縁膜)OS2を形成し、低耐圧ゲート電極LGPの両端のn型ウェル領域NW内に半導体領域(低濃度半導体領域)EXPを形成する。
まず、オフセットスペーサOS1上に、例えば、膜厚7nm程度の窒化シリコン膜または酸化シリコン膜からなる絶縁膜を堆積した後、絶縁膜に異方性ドライエッチングを施すことにより、LP領域LPRにおいて、低耐圧ゲート電極LGPの側壁上にオフセットスペーサOS2を形成する。オフセットスペーサOS2と、低耐圧ゲート電極LGPの側壁および半導体基板1の主面との間には、L字形状のオフセットスペーサOS1が残る。同様にして、LN領域LNRにおいて、低耐圧ゲート電極LGNの側壁上にオフセットスペーサOS2が形成され、オフセットスペーサOS2と、低耐圧ゲート電極LGNの側壁および半導体基板1の主面との間には、L字形状のオフセットスペーサOS1が残る。同様に、HN領域HNRにおいて、高耐圧ゲート電極HGNの側壁上にオフセットスペーサOS2が形成され、オフセットスペーサOS2と、高耐圧ゲート電極HGNの側壁および半導体基板1の主面との間には、L字形状のオフセットスペーサOS1が残る。同様に、HP領域HPRにおいて、高耐圧ゲート電極HGPの側壁上にオフセットスペーサOS2が形成され、オフセットスペーサOS2と、高耐圧ゲート電極HGPの側壁および半導体基板1の主面との間には、L字形状のオフセットスペーサOS1が残る。
半導体領域EXPは、p型不純物であるフッ化ボロン(BF)を、半導体基板1の主面にほぼ垂直な方向からイオン注入法によって導入する。不純物の注入量(ドーズ量)は、例えば、2×1015/cmであり、注入エネルギーは、例えば、3KeVである。このとき、低耐圧ゲート電極LGPならびにオフセットスペーサOS1およびOS2は、イオン注入のマスクとして機能し、p型不純物は、低耐圧ゲート電極LGPならびにオフセットスペーサOS1およびOS2の外側から半導体基板1(言い換えると、n型ウェル領域NW)内に注入される。半導体領域(低濃度半導体領域)EXPは、低耐圧ゲート電極LGPと素子分離領域STIとの間の領域に形成されるが、低耐圧ゲート電極LGPの下に延在している。なお、p型不純物のイオン注入工程では、LP領域LPRを露出し、LN領域LNR、HN領域HNRおよびHP領域HPRを覆うマスク膜(例えば、レジスト膜)を用いて、LP領域LPRに選択的にp型不純物を導入する。
次に、図8に示すように、絶縁膜IL1および側壁絶縁膜SW1を形成する。先ず、前述の、p型不純物のイオン注入工程におけるマスク膜を除去する。次に、半導体基板1の主面上に膜厚5nm程度の窒化シリコン膜からなる絶縁膜IL1を堆積し、絶縁膜IL1上に膜厚40nm程度の酸化シリコン膜からなる絶縁膜IL2を堆積する。次に、絶縁膜IL2に異方性ドライエッチングを施し、側壁絶縁膜SW1を形成する。この時、絶縁膜IL1はエッチングされずに残るように、絶縁膜IL1に対して絶縁膜IL2のエッチングレートが大きい条件で異方性ドライエッチングを実施する。なお、絶縁膜IL1を酸化シリコン膜とし、絶縁膜IL2を窒化シリコン膜としても良い。
HN領域HNRにおいて、高耐圧ゲート電極HGNの側壁上には、オフセットスペーサOS1およびOS2、絶縁膜IL1を介して側壁絶縁膜SW1が形成される。高耐圧ゲート電極HGNの上面および半導体基板1の主面は、絶縁膜IL1で覆われている。HP領域HPR、LN領域LNRおよびLP領域LPRにおいても、同様の構成となっている。
次に、図9に示すように、LN領域LNRおよびLP領域LPRの側壁絶縁膜SW1を選択的に除去する。図示しないが、この時、LN領域LNRおよびLP領域LPRを露出し、HN領域HNRおよびHP領域HPRを覆うマスク膜(例えば、レジスト膜)を用いる。絶縁膜IL1に対して絶縁膜IL2のエッチングレートが大きい条件でウェットエッチングすることで、LN領域LNRおよびLP領域LPRに絶縁膜IL1を残したまま、側壁絶縁膜SW1を選択的に除去することができる。次に、マスク膜を除去する。HN領域HNRおよびHP領域HPRの側壁絶縁膜SW1は、除去されずに残っている。
次に、図10に示すように、HN領域HNRにおいて、高耐圧ゲート電極HGNの両端のp型ウェル領域PW内に半導体領域(低濃度半導体領域)NLD2およびNLD3を形成する。次に、HP領域HPRにおいて、高耐圧ゲート電極HGPの両端のn型ウェル領域NW内に半導体領域(低濃度半導体領域)PLD2およびPLD3を形成する。半導体領域(低濃度半導体領域)NLD2、NLD3と半導体領域(低濃度半導体領域)PLD2、PLD3の形成順序は、逆でも良い。
半導体領域NLD2は、n型不純物であるリン(P)を、半導体基板1の主面に垂直な方向からおよそ45°傾斜した方向からイオン注入法によって導入する。不純物の注入量(ドーズ量)は、例えば、1×1013/cmであり、注入エネルギーは、例えば、45KeVである。このとき、高耐圧ゲート電極HGN、オフセットスペーサOS1、OS2、および側壁絶縁膜SW1は、イオン注入のマスクとして機能し、n型不純物は、高耐圧ゲート電極HGN、オフセットスペーサOS1、OS2、および側壁絶縁膜SW1の外側から半導体基板1(言い換えると、p型ウェル領域PW)内に注入される。注入されたn型不純物には活性化アニールが施され、アニール後において、半導体領域(低濃度半導体領域)NLD2は、高耐圧ゲート電極HGNと反対側の側壁絶縁膜SW1の端部から距離cだけ高耐圧ゲート電極HGNの方向に延在しており、側壁絶縁膜SW1の端部の半導体基板1の主面から距離cだけ深さ方向に延在している。つまり、半導体領域NLD2は、深さcを有する。n型不純物を、半導体基板1の主面に垂直な方向からおよそ45°傾斜した方向からイオン注入することで、半導体領域(低濃度半導体領域)NLD2の高耐圧ゲート電極HGN方向への延在幅cと深さ方向への延在幅cを等しくできる。n型不純物を、半導体基板1の主面に垂直な方向からイオン注入した場合に比べ、半導体領域(低濃度半導体領域)NLD2の深さ方向への延在幅を低減しながら、高耐圧ゲート電極HGN方向への延在幅を増加することができる。なお、n型不純物のイオン注入工程では、HN領域HNRを露出し、HP領域HPR、LN領域LNRおよびLP領域LPRを覆うマスク膜(例えば、レジスト膜)を用いて、HN領域HNRに選択的にn型不純物を導入する。半導体領域NLD2を形成する為のイオン注入工程において、高耐圧ゲート電極HGN上に位置する絶縁膜IL1も、オフセットスペーサOS1、OS2、および側壁絶縁膜SW1と同様に、イオン注入のマスクとして機能するので、高耐圧ゲート電極HGN上に位置する絶縁膜IL1は、側壁絶縁膜と呼ぶこともできる。
また、上記マスク膜を用いて、半導体領域(低濃度半導体領域)NLD3のイオン注入も実施する。半導体領域NLD3は、n型不純物であるリン(P)を、半導体基板1の主面にほぼ垂直な方向からイオン注入法によって導入する。不純物の注入量(ドーズ量)は、例えば、5×1013/cmであり、注入エネルギーは、例えば、30KeVである。このとき、高耐圧ゲート電極HGN、オフセットスペーサOS1、OS2、および側壁絶縁膜SW1は、イオン注入のマスクとして機能し、n型不純物は、高耐圧ゲート電極HGN、オフセットスペーサOS1、OS2、および側壁絶縁膜SW1の外側から半導体基板1(言い換えると、p型ウェル領域PW)内に注入される。半導体領域NLD3を形成する為のイオン注入工程において、高耐圧ゲート電極HGN上に位置する絶縁膜IL1も、オフセットスペーサOS1、OS2、および側壁絶縁膜SW1と同様に、イオン注入のマスクとして機能するので、高耐圧ゲート電極HGN上に位置する絶縁膜IL1は、側壁絶縁膜と呼ぶこともできる。
半導体領域NLD2は、半導体領域NLD1よりも高不純物濃度であり、浅く形成されている。また、半導体領域NLD1よりも高耐圧ゲート電極HGNの端部側に形成されている。つまり、半導体領域NLD2は、ゲート長方向および深さ方向において、半導体領域NLD1に包含されており、半導体領域NLD2よりも低不純物濃度の半導体領域NLD1がp型ウェル領域PWと接している。したがって、ゲート長方向および深さ方向において、半導体領域NLD1の延在幅aは、半導体領域NLD2の延在幅cよりも大きい。
また、半導体領域NLD3は、半導体領域NLD2よりも高不純物濃度であり、半導体領域NLD2よりも浅く形成されている。半導体領域NLD3は、ゲート長方向および深さ方向において、半導体領域NLD2に包含されている。半導体領域NLD2の深さcは、半導体領域NLD1の深さaよりも小さい(浅い)。
半導体領域PLD2は、p型不純物であるボロン(B)を、半導体基板1の主面に垂直な方向からおよそ45°傾斜した方向からイオン注入法によって導入する。不純物の注入量(ドーズ量)は、例えば、1×1013/cmであり、注入エネルギーは、例えば、15KeVである。このとき、高耐圧ゲート電極HGP、オフセットスペーサOS1、OS2、および側壁絶縁膜SW1は、イオン注入のマスクとして機能し、p型不純物は、高耐圧ゲート電極HGP、オフセットスペーサOS1、OS2、および側壁絶縁膜SW1の外側から半導体基板1(言い換えると、n型ウェル領域NW)内に注入される。注入されたp型不純物には活性化アニールが施され、アニール後において、半導体領域(低濃度半導体領域)PLD2は、高耐圧ゲート電極HGPと反対側の側壁絶縁膜SW1の端部から距離dだけ高耐圧ゲート電極HGPの方向に延在しており、側壁絶縁膜SW1の端部の半導体基板1の主面から距離dだけ深さ方向に延在している。p型不純物を、半導体基板1の主面に垂直な方向からおよそ45°傾斜した方向からイオン注入することで、半導体領域(低濃度半導体領域)PLD2の高耐圧ゲート電極HGP方向への延在幅dと深さ方向への延在幅dを等しくできる。p型不純物を、半導体基板1の主面に垂直な方向からイオン注入した場合に比べ、半導体領域(低濃度半導体領域)PLD2の深さ方向への延在幅を低減しながら、高耐圧ゲート電極HGP方向への延在幅を増加することができる。なお、p型不純物のイオン注入工程では、HP領域HPRを露出し、HN領域HNR、LN領域LNRおよびLP領域LPRを覆うマスク膜(例えば、レジスト膜)を用いて、HP領域HPRに選択的にp型不純物を導入する。半導体領域PLD2を形成する為のイオン注入工程において、高耐圧ゲート電極HGP上に位置する絶縁膜IL1も、オフセットスペーサOS1、OS2、および側壁絶縁膜SW1と同様に、イオン注入のマスクとして機能するので、高耐圧ゲート電極HGP上に位置する絶縁膜IL1は、側壁絶縁膜と呼ぶこともできる。
また、上記マスク膜を用いて、半導体領域(低濃度半導体領域)PLD3のイオン注入も実施する。半導体領域PLD3は、p型不純物であるボロン(B)を、半導体基板1の主面にほぼ垂直な方向からイオン注入法によって導入する。不純物の注入量(ドーズ量)は、例えば、5×1013/cmであり、注入エネルギーは、例えば、8KeVである。このとき、高耐圧ゲート電極HGP、オフセットスペーサOS1、OS2、および側壁絶縁膜SW1は、イオン注入のマスクとして機能し、p型不純物は、高耐圧ゲート電極HGP、オフセットスペーサOS1、OS2、および側壁絶縁膜SW1の外側から半導体基板1(言い換えると、n型ウェル領域NW)内に注入される。半導体領域PLD3を形成する為のイオン注入工程において、高耐圧ゲート電極HGP上に位置する絶縁膜IL1も、オフセットスペーサOS1、OS2、および側壁絶縁膜SW1と同様に、イオン注入のマスクとして機能するので、高耐圧ゲート電極HGP上に位置する絶縁膜IL1は、側壁絶縁膜と呼ぶこともできる。
半導体領域PLD2は、半導体領域PLD1よりも高不純物濃度であり、浅く形成されている。また、半導体領域PLD1よりも高耐圧ゲート電極HGPの端部側に形成されている。つまり、半導体領域PLD2は、ゲート長方向および深さ方向において、半導体領域PLD1に包含されており、半導体領域PLD2よりも低不純物濃度の半導体領域PLD1がn型ウェル領域NWと接している。したがって、ゲート長方向および深さ方向において、半導体領域PLD1の延在幅bは、半導体領域PLD2の延在幅dよりも大きい。
また、半導体領域PLD3は、半導体領域PLD2よりも高不純物濃度であり、半導体領域PLD2よりも浅く形成されている。半導体領域PLD3は、ゲート長方向および深さ方向において、半導体領域PLD2に包含されている。半導体領域PLD2の深さdは、半導体領域PLD1の深さbよりも小さい(浅い)。
次に、図11に示すように、側壁絶縁膜SW2および半導体領域(高濃度半導体領域)NSDを形成する。
半導体領域PLD2およびPLD3形成用のマスク膜を除去した後、半導体基板1の主面上に膜厚30nm程度の酸化シリコン膜からなる絶縁膜IL3を堆積する。次に、絶縁膜IL3および絶縁膜IL1に異方性ドライエッチングを施し、側壁絶縁膜SW2を形成する。
LN領域LNRにおいて、側壁絶縁膜SW2は、低耐圧ゲート電極LGNの側壁上に、オフセットスペーサOS1、OS2、および絶縁膜IL1を介して形成されている。この異方性ドライエッチングにおいて、低耐圧ゲート電極LGNの上面および側壁絶縁膜SW2と素子分離領域STIとの間の半導体基板1の主面の絶縁膜IL1が除去される。絶縁膜IL1は、オフセットスペーサOS2と側壁絶縁膜SW2との間、および、側壁絶縁膜SW2と半導体基板1の主面との間に、L字形状に残る。LP領域LPRにおいても、上記LN領域LNRと同様に、側壁絶縁膜SW2が形成される。
HN領域HNRにおいて、側壁絶縁膜SW2は、高耐圧ゲート電極HGNの側壁上に、オフセットスペーサOS1、OS2、絶縁膜IL1、および側壁絶縁膜SW1を介して形成されている。この異方性ドライエッチングにおいて、高耐圧ゲート電極HGNの上面および側壁絶縁膜SW2と素子分離領域STIとの間の半導体基板1の主面の絶縁膜IL1が除去される。絶縁膜IL1は、オフセットスペーサOS2と側壁絶縁膜SW1との間、ならびに、側壁絶縁膜SW1およびSW2と半導体基板1の主面との間に、L字形状に残る。HP領域HPRにおいても、上記HN領域HNRと同様に、側壁絶縁膜SW2が形成される。
半導体領域NSDは、n型不純物であるヒ素(As)を、半導体基板1の主面にほぼ垂直な方向からのイオン注入法によって導入する。不純物の注入量(ドーズ量)は、例えば、5×1015/cmであり、注入エネルギーは、例えば、20KeVである。n型不純物のイオン注入工程では、LN領域LNRおよびHN領域HNRを露出し、LP領域LPRおよびHP領域HPRを覆うマスク膜(例えば、レジスト膜)を用いて、LN領域LNRおよびHN領域HNRに選択的にn型不純物を導入する。
LN領域LNRでは、低耐圧ゲート電極LGN、オフセットスペーサOS1、OS2、絶縁膜IL1および側壁絶縁膜SW2は、イオン注入のマスクとして機能し、n型不純物は、低耐圧ゲート電極LGN、オフセットスペーサOS1、OS2、絶縁膜IL1および側壁絶縁膜SW2の外側から半導体基板1(言い換えると、p型ウェル領域PW)内に注入される。半導体領域NSDは、半導体領域EXNよりも高不純物濃度で、半導体領域EXNよりも深く形成される。
HN領域HNRでは、高耐圧ゲート電極HGN、オフセットスペーサOS1、OS2、絶縁膜IL1、側壁絶縁膜SW1および側壁絶縁膜SW2は、イオン注入のマスクとして機能する。そして、n型不純物は、高耐圧ゲート電極HGN、オフセットスペーサOS1、OS2、絶縁膜IL1、側壁絶縁膜SW1および側壁絶縁膜SW2の外側から半導体基板1(言い換えると、p型ウェル領域PW)内に注入される。半導体領域NSDは、半導体領域NLD3よりも高不純物濃度で、半導体領域NLD3よりも浅く形成される。
次に、半導体領域NSD形成用のマスク膜を除去した後、図12に示すように、半導体領域(高濃度半導体領域)PSDを形成する為に、p型不純物であるボロン(B)を、半導体基板1の主面にほぼ垂直な方向からのイオン注入法によって導入する。不純物の注入量(ドーズ量)は、例えば、5×1015/cmであり、注入エネルギーは、例えば、2KeVである。p型不純物のイオン注入工程では、LP領域LPRおよびHP領域HPRを露出し、LN領域LNRおよびHN領域HNRを覆うマスク膜(例えば、レジスト膜)を用いて、LP領域LPRおよびHP領域HPRに選択的にp型不純物を導入する。
LP領域LPRでは、低耐圧ゲート電極LGP、オフセットスペーサOS1、OS2、絶縁膜IL1および側壁絶縁膜SW2は、イオン注入のマスクとして機能し、p型不純物は、低耐圧ゲート電極LGP、オフセットスペーサOS1、OS2、絶縁膜IL1および側壁絶縁膜SW2の外側から半導体基板1(言い換えると、n型ウェル領域NW)内に注入される。半導体領域PSDは、半導体領域EXPよりも高不純物濃度で、半導体領域EXPよりも深く形成される。
HP領域HPRでは、高耐圧ゲート電極HGP、オフセットスペーサOS1、OS2、絶縁膜IL1、側壁絶縁膜SW1および側壁絶縁膜SW2は、イオン注入のマスクとして機能する。そして、p型不純物は、高耐圧ゲート電極HGP、オフセットスペーサOS1、OS2、絶縁膜IL1、側壁絶縁膜SW1および側壁絶縁膜SW2の外側から半導体基板1(言い換えると、n型ウェル領域NW)内に注入される。半導体領域PSDは、半導体領域PLD3よりも高不純物濃度で、半導体領域PLD3よりも浅く形成される。
次に、半導体領域PSD形成用のマスク膜を除去した後、図13に示すように、シリサイド層SLを形成する。シリサイド層SLは、例えば、コバルトシリサイド(CoSi)層、ニッケルシリサイド(NiSi)層、プラチナ(Pt)含有ニッケルシリサイド(NiSi)層等で構成される。
LN領域LNRにおいて、シリサイド層SLは、側壁絶縁膜SW2および素子分離領域STIから露出した、半導体領域NSDの上面に形成されている。さらに、シリサイド層SLは、低耐圧ゲート電極LGNの上面に形成されている。シリサイド層SLは、平面視および断面視において、半導体領域NSD又は素子分離領域STIで包含されており、半導体領域EXNには接触していない。
LP領域LPRにおいても、シリサイド層SLは、上記LN領域LNRと同様の構成となっている。
HN領域HNRにおいて、シリサイド層SLは、側壁絶縁膜SW2および素子分離領域STIから露出した、半導体領域NSDの上面に形成されている。さらに、シリサイド層SLは、高耐圧ゲート電極HGNの上面に形成されている。シリサイド層SLは、平面視および断面視において、半導体領域NSD又は素子分離領域STIで包含されており、半導体領域NLD3、NLD2、NLD1には接触していない。
HP領域HPRにおいても、シリサイド層SLは、上記HN領域HNRと同様の構成となっている。
次に、半導体基板1の主面上に、複数の開口を有する層間絶縁膜IFを形成する。層間絶縁膜IFは、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、または、窒化シリコン膜と窒化シリコン膜上に形成された酸化シリコン膜との積層膜等の絶縁膜(無機絶縁膜)からなる。層間絶縁膜IFの開口は、半導体領域PSD、NSDの表面に形成されたシリサイド層SLの上面(表面)を一部露出している。
次に、層間絶縁膜IFの開口内に、金属膜からなるプラグ電極PGを形成する。プラグ電極PGは、窒化タングステン(TiW)膜又は窒化チタン(TiN)膜等のバリア膜と、タングステン(W)との積層構造となっている。シリサイド層SLの表面および開口の側壁にバリア膜が形成され、バリア膜上にタングステン膜が形成されている。
次に、層間絶縁膜IF上面に、プラグ電極PGに接触するように複数の配線WLを形成する。複数の配線WLは、アルミニウム(Al)膜または銅(Cu)膜を主体とする金属膜であるが、微量の不純物を含んでも良い。例えば、銅、シリコンを含有するアルミニウム膜、またはパラジウムを含有する銅膜等も含まれる。
上記の工程を経て、図1に示す半導体装置が完成する。
本実施の形態の半導体装置の製造方法による主な特徴を、以下に述べる。
本実施の形態である、ゲート電極と、ソース領域およびドレイン領域と、を有するトランジスタを含む半導体装置の製造方法は、主面を有する半導体基板1を準備する工程、半導体基板1の主面に、p型ウェル領域PW(第1導電型のウェル領域)を形成する工程、半導体基板1の主面上に、高耐圧ゲート電極HGN(ゲート電極)を形成する工程、高耐圧ゲート電極HGN(ゲート電極)の外側であって、半導体基板1の主面に垂直な方向から45°傾斜した方向から、n型(第1導電型と反対の導電型である第2導電型)のリン(第1不純物)をイオン注入して、p型ウェル領域PW(第1導電型のウェル領域)内に半導体領域NLD1(第1半導体領域)を形成する工程、高耐圧ゲート電極HGN(ゲート電極)の側壁上に側壁絶縁膜SW1(第1側壁絶縁膜)を形成する工程、高耐圧ゲート電極HGN(ゲート電極)および側壁絶縁膜SW1(第1側壁絶縁膜)の外側であって、半導体基板1の主面に垂直な方向から45°傾斜した方向から、n型のリン(第2不純物)をイオン注入して、p型ウェル領域PW(第1導電型のウェル領域)内に半導体領域NLD2(第2半導体領域)を形成する工程、側壁絶縁膜SW1(第1側壁絶縁膜)上に側壁絶縁膜SW2(第2側壁絶縁膜)を形成する工程、高耐圧ゲート電極HGN(ゲート電極)、側壁絶縁膜SW1(第1側壁絶縁膜)および側壁絶縁膜SW2(第2側壁絶縁膜)の外側であって、半導体基板1の主面に対して垂直な方向から、n型のヒ素(第3不純物)をイオン注入して、p型ウェル領域PW(第1導電型のウェル領域)内に半導体領域NSD(第3半導体領域)を形成する工程、半導体領域NSD(第3半導体領域)の表面に、シリサイド層SL(シリサイド層)を形成する工程、を有する。そして、半導体領域NLD1(第1半導体領域)、半導体領域NLD2(第2半導体領域)および半導体領域NSD(第3半導体領域)は、ソース領域またはドレイン領域を構成し、半導体領域NLD1(第1半導体領域)の不純物濃度は、半導体領域NLD2(第2半導体領域)の不純物濃度よりも低く、リン(第1不純物)のイオン注入エネルギーは、リン(第2不純物)のイオン注入エネルギーよりも大きい。
本実施の形態の半導体装置の製造方法によれば、リン(第1不純物)のイオン注入エネルギーを、リン(第2不純物)のイオン注入エネルギーよりも大きくすることで、半導体領域NLD2より低濃度の半導体領域NLD1が、p型ウェル領域PWと接する構造となる。これにより、半導体領域NLD1と半導体領域NLD2とを含むソース領域またはドレイン領域とp型ウェルPWとの間の耐圧を向上させることができる。
また、半導体基板1の主面に対して垂直な方向から45°傾斜した方向からリン(第1不純物)をイオン注入することにより、半導体領域NLD1を形成するので、高耐圧ゲート電極HGNと半導体領域NLD1の重なり幅を広くできる。これにより、ソース領域またはドレイン領域と高耐圧ゲート電極HGNとの間の耐圧を向上することができる。
また、半導体基板1の主面に対して垂直な方向から45°傾斜した方向から第1不純物をイオン注入することにより、半導体領域NLD1を形成するので、高耐圧ゲート電極HGN(ゲート電極)と半導体領域NLD1の重なり幅を広くでき、p型ウェル領域PWと接する半導体領域NLD1を浅くできる。従って、ソース領域またはドレイン領域と高耐圧ゲート電極HGN間の耐圧向上、および、ソース領域またはドレイン領域とp型ウェルPW間の耐圧向上が可能となる。
また、半導体領域NLD1形成用のリン(第1不純物)は、高耐圧ゲート電極HGNの外側から注入し、半導体領域NLD2形成用のリン(第2不純物)は、高耐圧ゲート電極HGNおよび側壁絶縁膜SW1の外側から注入する。これにより、高耐圧ゲート電極HGNの下部における、半導体領域NLD1のチャネル形成領域側の端部と、半導体領域NLD2のチャネル形成領域側の端部との距離を、側壁絶縁膜がない場合に比べ、大きくすることができる。つまり、高耐圧ゲート電極HGNの下部における、半導体領域NLD1の長さを大きくできるため、ソース領域またはドレイン領域と高耐圧ゲート電極HGNとの間の耐圧を向上することができる。
また、半導体領域NLD1(第1半導体領域)形成用の第1不純物および半導体領域NLD2(第2半導体領域)形成用の第2不純物として、リン(P)を用い、半導体領域NSD(第3半導体領域)形成用の第3不純物として、リン(P)よりも拡散係数の小さいヒ素(As)を用いた。従って、高不純物濃度の半導体領域NSDの不純物が、低不純物濃度の半導体領域NLD1、NLD2の外側にまで拡散することはない。
半導体領域NLD1(第1半導体領域)形成用の第1不純物のイオン注入エネルギーを、半導体領域NSD(第3半導体領域)形成用の第3不純物のイオン注入エネルギーよりも大きくしているため、半導体領域NSDを半導体領域NLD1で内包することができ、半導体領域NLD1とp型ウェル領域PW(ウェル領域)とでPN接合を形成することができる。
なお、高耐圧n型トランジスタHTNを例に説明したが、高耐圧p型トランジスタHTPでも同様の効果がある。
また、本実施の形態である、第1ゲート電極と、第1ソース領域および第1ドレイン領域と、を有する第1トランジスタと、第2ゲート電極と、第2ソース領域および第2ドレイン領域と、を有する第2トランジスタと、を含む半導体装置の製造方法は、その主面に、高耐圧n型トランジスタHTN(第1トランジスタ)を形成するHN領域HNR(第1領域)と、低耐圧n型トランジスタLTN(第2トランジスタ)を形成するLN領域LNR(第2領域)と、を有する半導体基板1を準備する工程、HN領域HNR(第1領域)の半導体基板1の主面に、p型ウェル領域PW(第1導電型の第1ウェル領域)を形成し、LN領域LNR(第2領域)の半導体基板1の主面に、p型ウェル領域PW(第1導電型の第2ウェル領域)を形成する工程、HN領域HNR(第1領域)の半導体基板1の主面上に、高耐圧ゲート絶縁膜GIH(第1ゲート絶縁膜)を形成し、LN領域LNR(第2領域)の半導体基板1の主面上に、低耐圧ゲート絶縁膜GIL(第2ゲート絶縁膜)を形成する工程、高耐圧ゲート絶縁膜GIH(第1ゲート絶縁膜)上に高耐圧ゲート電極HGN(第1ゲート電極)を形成し、低耐圧ゲート絶縁膜GIL(第2ゲート絶縁膜)上に低耐圧ゲート電極LGN(第2ゲート電極)を形成する工程、高耐圧ゲート電極HGN(第1ゲート電極)の外側であって、半導体基板1の主面に垂直な方向から45°傾斜した方向から、n型(第1導電型と反対の導電型である第2導電型)のリン(第1不純物)をイオン注入して、p型ウェル領域PW(第1ウェル領域)内に半導体領域NLD1(第1半導体領域)を形成する工程、高耐圧ゲート電極HGN(第1ゲート電極)および低耐圧ゲート電極LGN(第2ゲート電極)の側壁上にオフセットスペーサOS1(第1側壁絶縁膜)を形成する工程、低耐圧ゲート電極LGN(第2ゲート電極)およびオフセットスペーサOS1(第1側壁絶縁膜)の外側であって、n型(第2導電型)のヒ素(第2不純物)をイオン注入して、p型ウェル領域PW(第2ウェル領域)内に半導体領域EXN(第2半導体領域)を形成する工程、高耐圧ゲート電極HGN(第1ゲート電極)および低耐圧ゲート電極LGN(第2ゲート電極)のオフセットスペーサOS1(第1側壁絶縁膜)上に側壁絶縁膜SW1(第2側壁絶縁膜)を形成する工程、高耐圧ゲート電極HGN(第1ゲート電極)、オフセットスペーサOS1(第1側壁絶縁膜)および側壁絶縁膜SW1(第2側壁絶縁膜)の外側であって、半導体基板1の主面に垂直な方向から45°傾斜した方向から、n型(第2導電型)のリン(第3不純物)をイオン注入して、p型ウェル領域PW(第1ウェル領域)に半導体領域NLD2(第3半導体領域)を形成する工程、HN領域HNR(第1領域)において、側壁絶縁膜SW1(第2側壁絶縁膜)上に側壁絶縁膜SW2(第3側壁絶縁膜)を形成する工程、高耐圧ゲート電極HGN(第1ゲート電極)、オフセットスペーサOS1(第1側壁絶縁膜)、側壁絶縁膜SW1(第2側壁絶縁膜)および側壁絶縁膜SW2(第3側壁絶縁膜)の外側であって、半導体基板1の主面に対して垂直な方向から、n型(第2導電型)のヒ素(第4不純物)をイオン注入して、p型ウェル領域PW(第1ウェル領域)に半導体領域NSD(第4半導体領域)を形成する工程、半導体領域NSD(第4半導体領域)の表面に、シリサイド層SL(シリサイド層)を形成する工程、を有する。そして、半導体領域NLD1(第1半導体領域)、半導体領域NLD2(第3半導体領域)および半導体領域NSD(第4半導体領域)は、第1ソース領域または第1ドレイン領域を構成し、半導体領域EXN(第2半導体領域)は、第2ソース領域または第2ドレイン領域を構成し、半導体領域NLD1(第1半導体領域)の不純物濃度は、半導体領域NLD2(第3半導体領域)の不純物濃度よりも低く、リン(第1不純物)のイオン注入エネルギーは、リン(第3不純物)のイオン注入エネルギーよりも大きい。
本実施の形態の半導体装置の製造方法によれば、半導体領域NLD1(第1半導体領域)を形成する為のリン(第1不純物)は、半導体基板の主面に垂直な方向から45°傾斜した方向から、p型ウェル領域PW(第1ウェル領域)内にイオン注入し、半導体領域EXN(第2半導体領域)を形成する為のヒ素(第2不純物)は、オフセットスペーサOS1(第1側壁絶縁膜)の外側からp型ウェル領域PW(第2ウェル領域)内にイオン注入している。これにより、高耐圧ゲート電極HGN(第1ゲート電極)と半導体領域NLD1の重なり幅を広くでき、低耐圧ゲート電極LGN(第2ゲート電極)と半導体領域EXNとの重なり幅を狭くすることができる。つまり、高耐圧n型トランジスタHTN(第1トランジスタ)のソース領域またはドレイン領域と高耐圧ゲート電極HGNとの間の耐圧を向上することができる。さらに、低耐圧n型トランジスタLTN(第2トランジスタ)のソース領域とドレイン領域間の距離を、低耐圧ゲート電極LGNのゲート長と同等に広く(長く)出来るため、低耐圧n型トランジスタLTNの短チャネル効果を低減することができる。
また、半導体領域EXN(第2半導体領域)を形成する為のヒ素(第2不純物)は、半導体基板1の主面に対して、ほぼ垂直な方向からイオン注入しているので、更に、低耐圧n型トランジスタLTNの短チャネル効果を低減できる。
なお、高耐圧n型トランジスタHTNと低耐圧n型トランジスタLTNを例に説明したが、高耐圧p型トランジスタHTPと低耐圧p型トランジスタLTPでも同様の効果がある。
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
1 半導体基板
ACT 活性領域
EXN、EXP 半導体領域
GIH 高耐圧ゲート絶縁膜
GIL 低耐圧ゲート絶縁膜
HGN、HGP 高耐圧ゲート電極
HTN 高耐圧n型トランジスタ
HTP 高耐圧p型トランジスタ
HNR HN領域
HPR HP領域
IF 層間絶縁膜
IL1、IL2、IL3 絶縁膜
LGN、LGP 低耐圧ゲート電極
LTN 低耐圧n型トランジスタ
LTP 低耐圧p型トランジスタ
LNR LN領域
LPR LP領域
NLD1、NLD2、NLD3 半導体領域
NSD 半導体領域
NW n型ウェル領域
OS1、OS2 オフセットスペーサ
PG プラグ電極
PLD1、PLD2、PLD3 半導体領域
PSD 半導体領域
PW p型ウェル領域
SL シリサイド層
STI 素子分離領域
SW1、SW2 側壁絶縁膜
WL 配線

Claims (15)

  1. ゲート電極と、ソース領域およびドレイン領域と、を有するトランジスタを含む半導体装置の製造方法であって、
    (a)主面を有する半導体基板を準備する工程、
    (b)前記半導体基板に、第1導電型のウェル領域を形成する工程、
    (c)前記半導体基板の主面上に、前記ゲート電極を形成する工程、
    (d)前記ゲート電極の外側であって、前記半導体基板の主面に垂直な方向から45°傾斜した方向から、前記第1導電型と反対の導電型である第2導電型の第1不純物をイオン注入して、前記ウェル領域内に第1半導体領域を形成する工程、
    (e)前記ゲート電極の側壁上に第1側壁絶縁膜を形成する工程、
    (f)前記ゲート電極および前記第1側壁絶縁膜の外側であって、前記半導体基板の主面に垂直な方向から45°傾斜した方向から、前記第2導電型の第2不純物をイオン注入して、前記ウェル領域内に第2半導体領域を形成する工程、
    (g)前記第1側壁絶縁膜上に第2側壁絶縁膜を形成する工程、
    (h)前記ゲート電極、前記第1側壁絶縁膜および前記第2側壁絶縁膜の外側であって、前記半導体基板の主面に対して垂直な方向から、前記第2導電型の第3不純物をイオン注入して、前記ウェル領域内に第3半導体領域を形成する工程、
    (i)前記第3半導体領域の表面に、シリサイド層を形成する工程、
    を有し、
    前記第1半導体領域、前記第2半導体領域および前記第3半導体領域は、前記ソース領域または前記ドレイン領域を構成し、
    前記第1半導体領域の不純物濃度は、前記第2半導体領域の不純物濃度よりも低く、
    前記第1不純物のイオン注入エネルギーは、前記第2不純物のイオン注入エネルギーよりも大きい、半導体装置の製造方法。
  2. 請求項1に記載の半導体装置の製造方法であって、
    前記第1不純物と前記第2不純物は、リンである、半導体装置の製造方法。
  3. 請求項2に記載の半導体装置の製造方法であって、
    前記第3不純物は、ヒ素である、半導体装置の製造方法。
  4. 請求項1に記載の半導体装置の製造方法であって、
    前記第3半導体領域の不純物濃度は、前記第2半導体領域の不純物濃度よりも高い、半導体装置の製造方法。
  5. 請求項1に記載の半導体装置の製造方法であって、
    前記第1不純物のイオン注入エネルギーは、前記第3不純物のイオン注入エネルギーよりも大きい、半導体装置の製造方法。
  6. 第1ゲート電極と、第1ソース領域および第1ドレイン領域と、を有する第1トランジスタと、第2ゲート電極と、第2ソース領域および第2ドレイン領域と、を有する第2トランジスタと、を含む半導体装置の製造方法であって、
    (a)その主面に、前記第1トランジスタを形成する第1領域と、前記第2トランジスタを形成する第2領域と、を有する半導体基板を準備する工程、
    (b)前記第1領域の前記半導体基板に、第1導電型の第1ウェル領域を形成し、前記第2領域の前記半導体基板に、前記第1導電型の第2ウェル領域を形成する工程、
    (c)前記第1領域の前記半導体基板の主面上に、第1ゲート絶縁膜を形成し、前記第2領域の前記半導体基板の主面上に、第2ゲート絶縁膜を形成する工程、
    (d)前記第1ゲート絶縁膜上に前記第1ゲート電極を形成し、前記第2ゲート絶縁膜上に前記第2ゲート電極を形成する工程、
    (e)前記第1ゲート電極の外側であって、前記半導体基板の主面に垂直な方向から45°傾斜した方向から、前記第1導電型と反対の導電型である第2導電型の第1不純物をイオン注入して、前記第1ウェル領域内に第1半導体領域を形成する工程、
    (f)前記第1ゲート電極および前記第2ゲート電極の側壁上に第1側壁絶縁膜を形成する工程、
    (g)前記第2ゲート電極および前記第1側壁絶縁膜の外側であって、前記第2導電型の第2不純物をイオン注入して、前記第2ウェル領域内に第2半導体領域を形成する工程、
    (h)前記第1ゲート電極および前記第2ゲート電極の前記第1側壁絶縁膜上に第2側壁絶縁膜を形成する工程、
    (i)前記第1ゲート電極、前記第1側壁絶縁膜および前記第2側壁絶縁膜の外側であって、前記半導体基板の主面に垂直な方向から45°傾斜した方向から、前記第2導電型の第3不純物をイオン注入して、前記第1ウェル領域に第3半導体領域を形成する工程、
    (j)前記第1領域において、前記第2側壁絶縁膜上に第3側壁絶縁膜を形成する工程、
    (k)前記第1ゲート電極、前記第1側壁絶縁膜、前記第2側壁絶縁膜および前記第3側壁絶縁膜の外側であって、前記半導体基板の主面に対して垂直な方向から、前記第2導電型の第4不純物をイオン注入して、前記第1ウェル領域に第4半導体領域を形成する工程、
    (l)前記第4半導体領域の表面に、シリサイド層を形成する工程、
    を有し、
    前記第1半導体領域、前記第3半導体領域および前記第4半導体領域は、前記第1ソース領域または前記第1ドレイン領域を構成し、
    前記第2半導体領域は、前記第2ソース領域または前記第2ドレイン領域を構成し、
    前記第1半導体領域の不純物濃度は、前記第3半導体領域の不純物濃度よりも低く、
    前記第1不純物のイオン注入エネルギーは、前記第3不純物のイオン注入エネルギーよりも大きい、半導体装置の製造方法。
  7. 請求項6に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第1ゲート絶縁膜の膜厚は、前記第2ゲート絶縁膜の膜厚よりも厚い、半導体装置の製造方法。
  8. 請求項6に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第1不純物のイオン注入エネルギーは、前記第2不純物のイオン注入エネルギーよりも大きい、半導体装置の製造方法。
  9. 請求項8に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第2不純物は、前記半導体基板の主面に対して垂直な方向からイオン注入する、半導体装置の製造方法。
  10. 請求項6に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第2半導体領域の不純物濃度は、前記第1半導体領域および前記第3半導体領域の不純物濃度よりも高い、半導体装置の製造方法。
  11. 請求項6に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第1側壁絶縁膜の幅は、前記第2側壁絶縁膜の幅よりも狭い、半導体装置の製造方法。
  12. 請求項6に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記工程(h)と前記工程(i)との間に、さらに、
    (m)前記第2領域において、前記第2側壁絶縁膜を除去する工程、
    を有し、
    前記工程(j)では、前記第2領域において、前記第2ゲート電極の側壁上に、前記第3側壁絶縁膜を形成し、
    前記工程(k)では、前記第2領域において、前記第2ゲート電極、第1側壁絶縁膜および前記第3側壁絶縁膜の外側から、前記第4不純物を前記第2ウェル領域内にイオン注入して、第5半導体領域が形成される、半導体装置の製造方法。
  13. 請求項12に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第2半導体領域および前記第5半導体領域は、前記第2ソース領域または前記第2ドレイン領域を構成する、半導体装置の製造方法。
  14. 請求項6に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記工程(h)と前記工程(j)との間に、さらに、
    (n)前記第1領域において、前記第1ゲート電極、第1側壁絶縁膜および前記第2側壁絶縁膜の外側から、前記第2導電型の第5不純物を前記第1ウェル領域内にイオン注入して、第6半導体領域を形成する工程、
    を有し、
    前記第5不純物は、前記半導体基板の主面に垂直な方向からイオン注入する、半導体装置の製造方法。
  15. 請求項14に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第6半導体領域の不純物濃度は、前記第3半導体領域の不純物濃度よりも高い、半導体装置の製造方法。
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