JP2900686B2 - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacturing method thereof

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JP2900686B2 JP4061361A JP6136192A JP2900686B2 JP 2900686 B2 JP2900686 B2 JP 2900686B2 JP 4061361 A JP4061361 A JP 4061361A JP 6136192 A JP6136192 A JP 6136192A JP 2900686 B2 JP2900686 B2 JP 2900686B2
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  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置及びその製
造方法に関し、特に、CMOS型LSIに係る半導体装
置及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a semiconductor device related to a CMOS type LSI and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のCMOS型LSI(特にLDD構
造のMOSトランジスタ)について図を参照して説明
する。図は、従来のLDD構造のnチャネルトランジ
スタを示す断面図であって、これは、チャネルストップ
領域6とフィールド酸化膜8で形成された素子分離領
域、低濃度n型拡散層(n-拡散層13)及び高濃度n
型拡散層(n+拡散層16)より構成されており、そし
て、上記素子分離領域(6,8)と低濃度n型拡散層
(n-拡散層13)とが接するように形成されている。
なお、図において、1はp型シリコン基板(Si基
板)、9はゲート酸化膜、10はゲート電極、14はサ
イドウォールであり、また、図4中のW1は素子分離幅
を、W2は低濃度n型拡散層(n-拡散層)13間の距離
を示す。
BACKGROUND ART will be described with reference to FIG. 4 for a conventional CMOS-type LSI (especially the LDD structure MOS transistors). Figure 4 is a cross-sectional view illustrating an n-channel transistor of a conventional LDD structure, which is an element isolation region formed in the channel stop region 6 and the field oxide film 8, the low-concentration n-type diffusion layer (n - diffusion Layer 13) and high concentration n
-Type diffusion layer are composed of (n + diffusion layer 16), and said isolation region and (6,8) lightly doped n-type diffusion layer - is formed so as to (n diffusion layer 13) are in contact with .
In FIG. 4 , 1 is a p-type silicon substrate (Si substrate), 9 is a gate oxide film, 10 is a gate electrode, 14 is a side wall, and W 1 in FIG. 2 indicates the distance between the low concentration n-type diffusion layers (n diffusion layers) 13.

【0003】次に、従来のCMOS型LSI(特にLD
D構造のnチャネル、pチャネル両トランジスタ)の製
造法について、図に基づいて説明する。図は、従来
のこの種p、n両チャネルトランジスタの製造法を示す
工程順断面図であって、まず、図工程Aに示すよう
に、nウェル2を形成したp型シリコン基板1(以下、
Si基板1という。)の表面に、厚さ200〜600オングス
トロームの酸化シリコン膜(以下、単に酸化膜とい
う。)からなるパッド酸化膜3と厚さ1000オングストロ
ーム程度の窒化シリコン膜4(以下、単に窒化膜4とい
う。)を堆積させる。
Next, conventional CMOS LSIs (particularly LDs)
N-channel D structure, the process for producing the p-channel two transistors) will be described with reference to FIG. 5, this conventional type p, a process sequence sectional views showing a manufacturing method of n both channel transistor, first, as shown in FIG. 5 Step A, p-type silicon substrate 1 having an n-well 2 ( Less than,
It is called Si substrate 1. ), A pad oxide film 3 composed of a silicon oxide film (hereinafter simply referred to as an oxide film) having a thickness of 200 to 600 Å and a silicon nitride film 4 (hereinafter simply referred to as a nitride film 4) having a thickness of about 1000 Å. ) Is deposited.

【0004】そして、フォトリソグラフィ及びドライエ
ッチング技術により素子形成領域に選択的に窒化膜4を
残し、フォトレジスト5にてマスクしてチャネルストッ
プ領域6(次工程Bの6参照)を形成するため、ボロン
イオン注入を行う。この場合のイオン注入条件は、エネ
ルギー100〜200keV、ドーズ量1×1012〜1013/cm2
程度である。
[0004] Then, the nitride film 4 is selectively left in the element formation region by photolithography and dry etching techniques, and is masked with a photoresist 5 to form a channel stop region 6 (see 6 in the next step B). Perform boron ion implantation. The ion implantation conditions in this case are as follows: energy 100 to 200 keV, dose 1 × 10 12 to 10 13 / cm 2
It is about.

【0005】次に、図工程Bに示すように、フォトレ
ジスト5を除去し、Si基板1を1000℃程度で加熱酸化
し、チャネルストップ領域6にフィールド酸化膜8を形
成する。この加熱酸化時においては、Si基板1の窒化
膜4に覆われた部分は酸化されず、その窒化膜4の表面
に薄い酸化膜7が形成されるだけである。ここまでの工
程は、LOCOSと呼ばれる素子分離工程である。
[0005] Next, as shown in FIG. 5 step B, the photoresist is removed 5, the Si substrate 1 was heated and oxidized at about 1000 ° C., to form a field oxide film 8 to the channel stop region 6. During this thermal oxidation, the portion of the Si substrate 1 covered with the nitride film 4 is not oxidized, and only a thin oxide film 7 is formed on the surface of the nitride film 4. The steps so far are element isolation steps called LOCOS.

【0006】次に、図工程Cに示すように、窒化膜4
とその表面の薄い酸化膜7、さらにパッド酸化膜3を除
去した後、Si基板1を酸化してゲート酸化膜9を形成
し、次いで、CVD法によりポリシリコン(図示せず)
を堆積し、フォトリソグラフィ及びドライエッチング工
程を経てゲート電極10を形成する。その後、フォトレ
ジスト(図示せず)をnウェル2上のみ開口して形成
し、自己整合的にボロンイオン注入を行い、低濃度p型
拡散層(以下、p-拡散層11という。)をnウェル2
中に形成し、続いて、nウェル2上をフォトレジスト1
2で覆ってリンイオン注入を行い、低濃度n型拡散
以下、n-拡散層13という。)を自己整合的に形成
する。
[0006] Next, as shown in FIG. 5 step C, the nitride film 4
After removing the thin oxide film 7 and the pad oxide film 3 on the surface thereof, the Si substrate 1 is oxidized to form a gate oxide film 9, and then polysilicon (not shown) is formed by CVD.
Is deposited, and a gate electrode 10 is formed through a photolithography and dry etching process. Thereafter, a photoresist (not shown) is formed by opening only on the n-well 2, boron ions are implanted in a self-aligned manner, and a low-concentration p-type diffusion layer ( hereinafter referred to as a p - diffusion layer 11) is n. Well 2
Then, a photoresist 1 is formed on the n-well 2.
2 and implant phosphorus ions to form a low concentration n-type diffusion layer.
( Hereinafter, referred to as n diffusion layer 13) is formed in a self-aligned manner.

【0007】次に、図工程Dに示すように、フォトレ
ジスト12を除去し、CVD法により酸化膜(図示せ
ず)を堆積させた後、この酸化膜をエッチングしてサイ
ドウォール14を形成する。その後、p-拡散層11、
-拡散層13を形成した上記工程Cと同様の手段で、
nウェル2上を開口するフォトレジストパターン(図示
せず)でボロンイオン注入を、また、nウェル2上を覆
うパターン(図示せず)でヒ素イオン注入を、いずれも
自己整合的に行い、続いて、この両ドーパントを活性化
する熱処理を行って高濃度p型拡散層(以下、p+拡散
層15という。)と高濃度n型拡散層(以下、n+拡散
層16という。)とし、p、n両チャネルのトランジス
タを製造する。
[0007] Next, as shown in FIG. 5 step D, the photoresist is removed 12, after depositing an oxide film (not shown) by a CVD method, forming the side wall 14 of the oxide film is etched I do. Thereafter, the p - diffusion layer 11,
By the same means as in the step C in which the n - diffusion layer 13 is formed,
Boron ion implantation is performed in a photoresist pattern (not shown) that opens on the n-well 2 and arsenic ion implantation is performed in a self-aligned manner using a pattern (not shown) that covers the n-well 2. Then, a heat treatment for activating these two dopants is performed to form a high-concentration p-type diffusion layer ( hereinafter referred to as p + diffusion layer 15) and a high-concentration n-type diffusion layer ( hereinafter referred to as n + diffusion layer 16). A p-channel and n-channel transistor is manufactured.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来の上記CMOS型
LSI及びその製造法における問題点をnチャネルトラ
ンジスタを例に挙げ、前記した図及び図に基づいて
説明する。高集積化を実現させるためには、素子分離幅
も縮小させる必要があるが、素子分離幅を縮小させると
いうことは、換言すれば、図の工程Aにおける窒化膜
4の開口スペースを挟めることにあり、これによれば、
フィールド酸化膜8が薄膜化してしまうという問題点が
生ずる。
Problems in the above-mentioned conventional CMOS LSI and its manufacturing method will be described with reference to FIGS. 4 and 5 taking an n-channel transistor as an example. In order to achieve high integration, it is necessary to reduce also the element isolation width, the fact that reducing the element isolation width, in other words, that Hasameru the opening space of the nitride film 4 in step A of FIG. 5 According to this,
There is a problem that the field oxide film 8 becomes thin.

【0009】また、図に示すLDD構造のnチャネル
トランジスタでは、ソース・ドレイン領域を形成するn
+拡散層16にはヒ素を、また、n-拡散層13にはリン
をそれぞれ不純物として導入するのが一般的であるが、
リンはシリコン中の熱拡散係数が大きく、フィールド酸
化膜8の両側に深い拡散層が形成されることになり、チ
ャネルストップ領域6とフィールド酸化膜8で形成する
素子分離領域とn-拡散層13とが接するように形成さ
れる。
Further, the n-channel transistor of the LDD structure shown in FIG. 4, n which form the source and drain regions
In general, arsenic is introduced into the + diffusion layer 16 and phosphorus is introduced into the n diffusion layer 13 as impurities.
Phosphorus has a large thermal diffusion coefficient in silicon, so that a deep diffusion layer is formed on both sides of the field oxide film 8. The element isolation region formed by the channel stop region 6 and the field oxide film 8 and the n diffusion layer 13 are formed. Are formed so as to contact with.

【0010】その結果、素子分離幅、即ち、図のW1
寸法を縮小させようとすれば、n-拡散層13間の距離
2を縮めることとなり、このW2の縮小化と前記したフ
ィールド酸化膜8の薄膜化とが相俟って、隣接するトラ
ンジスタの高濃度n型拡散層間(n + 拡散層16間)
耐圧の劣化を招くという問題点があった。以上、nチャ
ネルトランジスタについて記載したが、pチャネルトラ
ンジスタにおいても同様の問題点を有することは言うま
でもない。(月刊SemiconductorWorld 1991年3月 号p1
12〜117参照)。
[0010] As a result, the element isolation width, i.e., W 1 in FIG. 4
In order to reduce the size, the distance W 2 between the n diffusion layers 13 is reduced, and the reduction in W 2 and the reduction in the thickness of the field oxide film 8 combine to reduce the distance between adjacent transistors. However, there is a problem that the breakdown voltage between the high-concentration n-type diffusion layers ( between the n + diffusion layers 16) is deteriorated. As described above, the n-channel transistor has been described, but it goes without saying that the p-channel transistor also has the same problem. (Monthly SemiconductorWorld March 1991 p1
12-117).

【0011】そこで、本発明は、従来の上記問題点を解
消する半導体装置及びその製造方法を提供することを目
的とする。特に、本発明は、素子分離領域、低濃度拡散
層領域及び高濃度拡散層領域を有するLDD構造MOS
トランジスタにおいて、上記素子分離領域を縮小しても
隣接するトランジスタのソース、ドレインとなる拡散層
(上記高濃度拡散層間)の耐圧の劣化を防ぐことがで
きる半導体装置及びその製造方法を提供することを目的
とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor device which solves the above-mentioned conventional problems and a method of manufacturing the same. In particular, the present invention relates to an LDD structure MOS having an element isolation region, a low concentration diffusion layer region and a high concentration diffusion layer region.
It is an object of the present invention to provide a semiconductor device and a method for manufacturing the same, which can prevent deterioration of the breakdown voltage between diffusion layers (the high-concentration diffusion layers) serving as a source and a drain of an adjacent transistor even if the element isolation region is reduced in the transistor. Aim.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】そして、本発明は、チャ
ネルストップ領域とフィールド酸化膜で形成された素子
分離領域と低濃度拡散層領域とが接することがないよう
に形成した半導体装置及びその製造方法であり、これに
よって、前記した「素子分離領域の寸法を縮小しても隣
接するトランジスタの拡散層間(高濃度拡散層間)の耐
圧の劣化を防止する」という本発明の目的を達成したも
のである。
According to the present invention, there is provided a semiconductor device formed such that a channel stop region, an element isolation region formed of a field oxide film, and a low concentration diffusion layer region are not in contact with each other, and a method of manufacturing the same. This achieves the object of the present invention of preventing the deterioration of the breakdown voltage between the diffusion layers of the adjacent transistors (high-concentration diffusion layers) even if the dimensions of the element isolation regions are reduced. is there.

【0013】即ち、本発明の半導体装置は、素子分離領
域、低濃度拡散層領域及び高濃度拡散層領域を有するL
DD構造MOSトランジスタにおいて、前記高濃度拡散
層領域の下部に、LDD構造の前記低濃度拡散層領域に
逆導電型不純物を補償拡散させて低濃度となった拡散層
領域を存在させ、これにより、前記素子分離領域と前記
低濃度拡散層領域とを接することなく存在せしめ、か
つ、前記素子分離領域に近接して存在する前記低濃度と
なった拡散層領域を低濃度キャリア層として機能せしめ
てなるトランジスタ、を有することを特徴とする半導体
装置。を要旨とするものである。
That is, a semiconductor device according to the present invention comprises an element isolation region, a low-concentration diffusion layer region, and a high-concentration diffusion layer region.
In the MOS transistor having the DD structure, the low concentration diffusion layer region having the LDD structure may be disposed under the high concentration diffusion layer region.
Diffusion layer with low concentration by compensating and diffusing impurities of opposite conductivity type
In the presence of a region, by this, the said device isolation region are allowed to be present without contacting the low-concentration diffusion layer region and the low concentrations present in proximity to the device isolation region and
A semiconductor device comprising: a transistor in which the changed diffusion layer region functions as a low-concentration carrier layer. It is the gist.

【0014】また、本発明の半導体装置の製造方法は、 (1) nウェルを形成したp型シリコン基板の表面にパッ
ド酸化膜と窒化シリコン膜を堆積する工程、 (2) フォトリソグラフィ及びドライエッチング技術によ
り素子形成領域に選択的に窒化膜を残し、フォトレジス
トにてマスクしてチャネルストップ領域を形成する工
程、 (3) フォトレジストを除去し、p型シリコン基板を加熱
酸化し、チャネルストップ領域にフィールド酸化膜を形
成する工程、 (4) 窒化膜、パッド酸化膜を除去した後、p型シリコン
基板を酸化してゲート酸化膜を形成し、次いで、ゲート
電極を形成する工程、 (5) 自己整合的にイオン注入を行い、低濃度第1導電型
拡散層を自己整合的に形成する工程、 (6) CVD法により酸化膜を堆積させた後、この酸化膜
をエッチングしてサイドウォールを形成する工程、 (7) 自己整合的にイオン注入を行い、熱処理して高濃度
第1導電型拡散層を形成する工程、 よりなる素子分離領域、低濃度第1導電型拡散層領域及
び高濃度第1導電型拡散層領域を有するLDD構造MO
Sトランジスタの製造方法において、上記(7)工程に続
いて、更に、 (8) CVD法により酸化膜を堆積させた後、この酸化膜
をエッチバックして第2のサイドウォールを形成し、ソ
ース・ドレインとは逆導電型の不純物を自己整合的にイ
オン注入を行う工程、 (9) 熱処理して、前記素子分離領域に近接する低濃度
1導電型キャリア層該低濃度第1導電型キャリア層
の下部の低濃度逆導電型不純物層と、を形成する工程、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法を要旨と
するものである。
Further, the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes: (1) a step of depositing a pad oxide film and a silicon nitride film on the surface of a p-type silicon substrate having an n-well formed therein; and (2) photolithography and dry etching. A step of forming a channel stop region by selectively leaving a nitride film in an element formation region by a technique and masking with a photoresist, and (3) removing the photoresist and heating and oxidizing the p-type silicon substrate to form a channel stop region. (4) removing the nitride film and pad oxide film, oxidizing the p-type silicon substrate to form a gate oxide film, and then forming a gate electrode; (5) self-aligned manner by ion implantation, forming a low concentration first conductivity type <br/> diffusion layer in a self-aligned manner, after depositing an oxide film by (6) CVD method, etching the oxide film Forming a sidewall and grayed, (7) a self-aligned manner by ion implantation, a high concentration by thermal treatment
Forming a first conductivity type diffusion layer, comprising: an element isolation region, a low concentration first conductivity type diffusion layer region and a high concentration first conductivity type diffusion layer region;
In the method for manufacturing an S transistor, following the step (7), (8) an oxide film is deposited by a CVD method, and then the oxide film is etched back to form a second sidewall. drain and the step of performing a self-aligned ion-implanted the opposite conductivity type impurities by thermal treatment (9), a low concentration first proximate the isolation region
One conductivity type carrier layer and said low concentration first conductivity type carrier layer
Forming a lightly doped opposite-conductivity-type impurity layer of the bottom,
The gist of the present invention is a method of manufacturing a semiconductor device, characterized by including:

【0015】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
半導体装置(CMOS型LSI)について、図1を参照
して詳細に説明する。図1は、本発明の半導体装置の構
造の1例を説明するための図であって、LDD構造のn
チャネルトランジスタを示す断面図である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. The semiconductor device (CMOS LSI) of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 1 shows the structure of a semiconductor device according to the present invention.
FIG. 7 is a view for explaining an example of the structure, and shows an n-type LDD structure.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a channel transistor.

【0016】本発明のCMOS型LSIは、チャネルス
トップ領域6とフィールド酸化膜8で形成された素子分
離領域、低濃度n型拡散層(n-拡散層13)及び高濃度
n型拡散層(n+拡散層16)より構成されている。 そし
て、上記高濃度n型拡散層(n + 拡散層16)の下部に、
上記低濃度n型拡散層(n - 拡散層13)とは別の低濃度
拡散層領域(低濃度キャリア層18)を素子分離領域に近
接して存在させ、この低濃度拡散層領域(低濃度キャリ
ア層18)の下部に更に、逆導電型低濃度拡散層領域(低
濃度p型不純物層19)を存在させる構成からなり、
れにより、素子分離領域と低濃度拡散層領域(n-拡散層
13)とが接することなく存在するように形成されてい
る。また、素子分離領域に近接して存在する低濃度拡散
層領域を“低濃度キャリア層18”として機能するよう
に形成されている。
The CMOS LSI of the present invention has an element isolation region formed by a channel stop region 6 and a field oxide film 8, a low concentration n-type diffusion layer (n - diffusion layer 13 ) and a high concentration n-type diffusion layer (n + Diffusion layer 16 ) . Soshi
Thus, below the high concentration n-type diffusion layer (n + diffusion layer 16),
Another low-concentration n-type diffusion layer (n - diffusion layer 13)
Close the diffusion layer region (low-concentration carrier layer 18) to the device isolation region.
The low-concentration diffusion layer area (low-concentration carrier)
Layer 18), a reverse-concentration low-concentration diffusion layer region (low
It consists configured to present the concentration p-type impurity layer 19), this
As a result, the element isolation region and the low concentration diffusion layer region (the n diffusion layer
13 ) is formed so as to be present without contact. In addition, low-concentration diffusion existing close to the element isolation region
The layer region functions as a “low concentration carrier layer 18”.
Is formed.

【0017】なお、図1において、1はSi基板、9は
ゲート酸化膜、10はゲート電極、14はサイドウォー
ルであり、また、図中のW1は、素子分離幅を示し、
2はn-拡散層13間の距離を示す。即ち、本発明のC
MOS型LSIは、素子分離幅W1の寸法を縮小させて
も低濃度拡散層領域間のW2寸法を縮めることなく、所
望の距離を離す構造のLDD型のn、pチャネルの両ト
ランジスタを有している。
[0017] In FIG. 1, 1 is a Si substrate, a gate oxide film 9, 10 denotes a gate electrode, 14 is a side wall, also, W 1 in FIG. 1 shows an isolation width,
W 2 indicates the distance between the n diffusion layers 13. That is, C of the present invention
MOS type LSI without also be reduced in size of the element isolation width W 1 shorten W 2 dimension between the low-concentration diffusion layer region, LDD type n structure separating the desired distance, the two transistors of the p-channel Have.

【0018】本発明のCMOS型LSIにおける作用を
図1に示すLDD構造nチャネルトランジスタについて
説明すると、W1寸法の縮小に伴いフィールド酸化膜8
が薄膜化しても、n+拡散層16(高濃度n型拡散層)
は、フィールド酸化膜8により分離でき、また、n-
散層13(低濃度n型拡散層)間の距離W2を充分に離し
てあるので、隣接するトランジスタのn+−n+拡散層
間の充分な耐圧を確保することができる作用が生ず
る。
The operation of the CMOS LSI of the present invention will be described.
LDD structure n-channel transistor shown in FIG.
To explain, W1Field oxide film 8 with reduction in size
Becomes thinner,+Diffusion layer 16(High concentration n-type diffusion layer)
Can be separated by the field oxide film 8 and n-Expansion
Layer 13(Low concentration n-type diffusion layer)Distance W betweenTwoRelease enough
The n of the adjacent transistor+-N+Diffusion layer1
6No action can be taken to ensure sufficient pressure resistance between
You.

【0019】一方、本発明の半導体装置の製造方法は、
上記構造(素子分離領域と低濃度拡散層領域とが接する
ことなく存在する構造)のn、p両チャネルトランジス
タを製造するための方法であり、この方法を以下の実施
例により詳細に説明する。なお、以下の実施例では、製
造法を中心にして説明するが、得られたn、p両チャネ
ルトランジスタ(以下の実施例では、nチャネルトラン
ジスタを例に挙げて説明する。)は、本発明の半導体装
置の構造の実施例にも相当する
On the other hand, the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention
This is a method for manufacturing both n-channel and p-channel transistors having the above structure (structure in which the element isolation region and the low-concentration diffusion layer region are present without being in contact with each other). This method will be described in detail with reference to the following examples. In the following examples, description will be made mainly on the manufacturing method. However, the obtained n-channel and p-channel transistors (in the following examples, n-channel transistors will be described as examples) will be described. This also corresponds to the embodiment of the structure of the semiconductor device .

【0020】[0020]

【実施例】【Example】

(実施) 図2は、本発明の半導体装置の製造方法の1例(実施
)を説明するための図であって、nチャネルトランジ
スタの製造工程順断面図である。このnチャネルトラン
ジスタの製造法は、サイドウォール(第1のサイドウォ
ール14a)を形成し、ソース、ドレイン形成のための
ヒ素イオン注入を行い、ドーパント活性化のための熱処
理をして高濃度n型拡散層(n+拡散層16)とする工
程までは、従来の製造法と同様である。即ち、図2工程
Aまでは、前記した従来法の図6工程A〜工程Dと同様
であり、重複するため、図2工程Aまでの説明は、その
符号を含めて省略する。
( Example ) FIG. 2 shows an example (embodiment) of a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
FIG. 7 is a view for explaining Example ), and is a cross-sectional view in the order of manufacturing steps of an n-channel transistor. The manufacturing method of this n-channel transistor is based on the side wall (first side wall ).
Lumpur 14a) is formed, the source performs arsenic ion implantation for drain formation, up to the step of by the heat treatment for dopant activation a high concentration n-type diffusion layer (n + diffusion layer 16), It is the same as the conventional manufacturing method. That is, up to step A in FIG. 2 is the same as step A to step D in FIG. 6 of the above-described conventional method, and therefore, the description is omitted, including the reference numerals, up to step A in FIG.

【0021】この実施例1では、図2工程A(従来法の
図6工程Dに相当する。)に続いて、図2工程Bに示す
ように、CVD法により酸化膜(図示せず。)を堆積さ
せた後、この酸化膜をエッチバックして第2のサイドウ
ォール17を形成し、次に、自己整合的にボロンイオン
注入を行う。この場合のボロンイオン注入条件は、加速
エネルギー10keV、ドーズ量1.5×1013/cm2とし
た。
In the first embodiment, an oxide film (not shown) is formed by a CVD method, as shown in FIG. 2 step B, following the step A in FIG. 2 (corresponding to step D in FIG. 6 of the conventional method). After this is deposited, the oxide film is etched back to form a second sidewall 17, and then, boron ions are implanted in a self-aligned manner. The boron ion implantation conditions in this case were an acceleration energy of 10 keV and a dose of 1.5 × 10 13 / cm 2 .

【0022】ボロンイオン注入後、900℃窒素雰囲気に
てドーパントの活性化を行い、図1工程Cに示す断面構
造のnチャネルトランジスタを製造する。ここで、ボロ
ンイオン注入のドーズ量は、ソース・ドレイン形成のた
めのヒ素イオン注入のドーズ量に比べ2ケタ低いので、
+拡散層16は、このボロンイオン注入の影響を受け
ずに形成される。
After boron ion implantation, the dopant is activated in a nitrogen atmosphere at 900 ° C. to manufacture an n-channel transistor having a cross-sectional structure shown in step C of FIG. Here, the dose of boron ion implantation is two orders of magnitude lower than the dose of arsenic ion implantation for source / drain formation.
The n + diffusion layer 16 is formed without being affected by the boron ion implantation.

【0023】これに対して、n+拡散層16を覆うよう
に形成されていたn-拡散層13(図2工程B参照)
は、このボロンイオン注入後、フィールド酸化膜8と第
2のサイドウォール17の間で、ボロンとリンとがほぼ
同濃度で存在する低濃度キャリア層18と従来通りのn
-拡散層13に分けて形成でき、更に、低濃度キャリア
層18の直下に低濃度p型不純物層19が形成される。
この方法により、上記低濃度キャリア層18、低濃度p
型不純物層19を素子分離領域と低濃度拡散層領域(n
-拡散層13)との両者の間の介在させ、この両者を接
することなく存在させるように製造することができる。
On the other hand, n diffusion layer 13 formed so as to cover n + diffusion layer 16 (see step B in FIG. 2).
After the boron ion implantation, a low-concentration carrier layer 18 in which boron and phosphorus are present at substantially the same concentration between the field oxide film 8 and the second
- can be formed separately in the diffusion layer 13, further, the low-concentration p-type impurity layer 19 immediately below the low-concentration carrier layer 18 is formed.
By this method, the low-concentration carrier layer 18 and the low-concentration p
Type impurity layer 19 is divided into an element isolation region and a low concentration diffusion layer region (n
- can be interposed between both the diffusion layer 13) is prepared as is present without contacting the both.

【0024】上記の実施では、nチャネルトランジス
タについて記載したが、pチャネルトランジスタについ
ても同様に実施することができ、これによって、素子分
離領域と低濃度拡散層領域とが接しないn、p両チャネ
ルトランジスタを製造することができる。
[0024] In the above embodiment has been described for n-channel transistors, can also be carried out in the same manner for the p-channel transistors, thereby not in contact and the element isolation region and the low concentration diffusion layer regions n, p both A channel transistor can be manufactured.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明で生ずる効果を図に基づいて説
明する。図は、素子分離幅と拡散層間耐圧との関係を
示す図であり、この図から明らかなように、従来の半
導体装置において、実用可能な拡散層間耐圧を1、この
時の素子分離幅を1とすると、本発明では、これを1/2
にまで縮小することができることが理解できる。
It will be described with reference occurs in the present invention the effect according to the present invention in FIG. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the element isolation width and the diffusion interlayer breakdown voltage. As is clear from FIG. 3 , in the conventional semiconductor device, the practical diffusion interlayer breakdown voltage is 1, and the element isolation width at this time is 1. Assuming that 1 is, in the present invention, this is
It can be understood that it can be reduced to

【0026】以上詳記したとおり、本発明のCMOS型
LSIでは、選択酸化による素子分離幅を縮小させても
隣接するLDD構造のトランジスタのソース・ドレイン
となる低濃度拡散層間の距離を十分に分離してあるの
で、拡散層間の耐圧を確保できるという顕著な効果が生
ずる。
As described in detail above, in the CMOS LSI of the present invention, even if the element isolation width is reduced by selective oxidation, the distance between the low-concentration diffusion layers serving as the source and drain of the adjacent LDD transistor is sufficiently separated. As a result, a remarkable effect that the breakdown voltage between the diffusion layers can be ensured occurs.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の半導体装置の構造の1例を説明するた
めの図であって、LDD構造のnチャネルトランジスタ
を示す断面図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the structure of a semiconductor device according to the present invention, and is a cross-sectional view illustrating an n-channel transistor having an LDD structure.

【図2】本発明の半導体装置の製造方法の1例(実施
)を説明するための図であって、nチャネルトランジ
スタを製造する工程順断面図である。
FIG. 2 shows an example (embodiment) of a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
FIG. 7 is a view for explaining Example ), and is a cross-sectional view in a process order for manufacturing an n-channel transistor.

【図3】本発明の効果を説明するための図であって、素
子分離幅と拡散層間耐圧との関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining an effect of the present invention, and is a diagram showing a relationship between an element isolation width and a withstand voltage between diffusion layers.

【図4】従来のLDD構造nチャネルトランジスタを示
す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a conventional n-channel transistor having an LDD structure.

【図5】従来のLDD構造のp、n両チャネルトランジ
スタを製造する工程順断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a process of manufacturing a conventional p-channel and n-channel transistor having an LDD structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 Si基板 2 nウェル 3 パッド酸化膜 4 窒化膜 5 フォトレジスト 6 チャネルストップ領域 7 薄い酸化膜 8 フィールド酸化膜 9 ゲート酸化膜 10 ゲート電極 11 p-拡散層 12 フォトレジスト 13 n-拡散層 14 サイドウォール14a 第1のサイドウォール 15 p+拡散層 16 n+拡散層 17 第2のサイドウォール 18 低濃度キャリア層 19 低濃度p型不純物層Reference Signs List 1 Si substrate 2 n-well 3 pad oxide film 4 nitride film 5 photoresist 6 channel stop region 7 thin oxide film 8 field oxide film 9 gate oxide film 10 gate electrode 11 p - diffusion layer 12 photoresist 13 n - diffusion layer 14 side Wall 14 a First sidewall 15 p + diffusion layer 16 n + diffusion layer 17 second sidewall 18 low-concentration carrier layer 19 low-concentration p-type impurity layer

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/8234 H01L 21/336 H01L 27/088 H01L 29/78 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H01L 21/8234 H01L 21/336 H01L 27/088 H01L 29/78

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 素子分離領域、低濃度拡散層領域及び高
濃度拡散層領域を有するLDD構造MOSトランジスタ
において、 前記高濃度拡散層領域の下部に、LDD構造の前記低濃
度拡散層領域に逆導電型不純物を補償拡散させて低濃度
となった拡散層領域を存在させ、これにより、前記素子
分離領域と前記低濃度拡散層領域とを接することなく存
在せしめ、かつ、 前記素子分離領域に近接して存在する前記低濃度となっ
拡散層領域を低濃度キャリア層として機能せしめてな
るトランジスタ、 を有することを特徴とする半導体装置。
1. A device isolation region, in the LDD structure MOS transistor having a low concentration diffusion layer region and the high concentration diffusion layer regions, the lower part of the high concentration diffusion layer regions, the low dark LDD structure
Low-concentration by compensating and diffusing impurities of the opposite conductivity type into the diffusion layer region
The presence of the diffusion layer region became, by this, are allowed to be present without contact with said and said isolation region low-concentration diffusion layer region and a said low concentration present in proximity to the isolation region
A transistor in which the diffusion layer region functions as a low-concentration carrier layer.
【請求項2】 (1) nウェルを形成したp型シリコン基
板の表面にパッド酸化膜と窒化シリコン膜を堆積する工
程、 (2) フォトリソグラフィ及びドライエッチング技術によ
り素子形成領域に選択的に窒化膜を残し、フォトレジス
トにてマスクしてチャネルストップ領域を形成する工
程、 (3) フォトレジストを除去し、p型シリコン基板を加熱
酸化し、チャネルストップ領域にフィールド酸化膜を形
成する工程、 (4) 窒化膜、パッド酸化膜を除去した後、p型シリコン
基板を酸化してゲート酸化膜を形成し、次いで、ゲート
電極を形成する工程、 (5) 自己整合的にイオン注入を行い、低濃度第1導電型
拡散層を自己整合的に形成する工程、 (6) CVD法により酸化膜を堆積させた後、この酸化膜
をエッチングしてサイドウォールを形成する工程、 (7) 自己整合的にイオン注入を行い、熱処理して高濃度
第1導電型拡散層を形成する工程、 よりなる素子分離領域、低濃度第1導電型拡散層領域及
び高濃度第1導電型拡散層領域を有するLDD構造MO
Sトランジスタの製造方法において、 上記(7)工程に続いて、更に、 (8) CVD法により酸化膜を堆積させた後、この酸化膜
をエッチバックして第2のサイドウォールを形成し、ソ
ース・ドレインとは逆導電型の不純物を自己整合的にイ
オン注入を行う工程、 (9) 熱処理して、前記素子分離領域に近接する低濃度
1導電型キャリア層該低濃度第1導電型キャリア層
の下部の低濃度逆導電型不純物層と、を形成する工程、 を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
(2) a step of depositing a pad oxide film and a silicon nitride film on the surface of a p-type silicon substrate having an n-well formed therein; and (2) selective nitriding in an element formation region by photolithography and dry etching. (3) removing the photoresist, heating and oxidizing the p-type silicon substrate to form a field oxide film in the channel stop region, 4) nitride film, after removing the pad oxide film, by oxidizing the p-type silicon substrate to form a gate oxide film, then forming a gate electrode, subjected to (5) self-aligned ion implantation, low A step of forming a first conductivity type diffusion layer in a self-aligned manner; (6) a step of depositing an oxide film by a CVD method and then etching the oxide film to form a sidewall; 7) Self-aligned ion implantation and heat treatment
Forming a first conductivity type diffusion layer, comprising: an element isolation region, a low concentration first conductivity type diffusion layer region and a high concentration first conductivity type diffusion layer region;
In the method for manufacturing an S transistor, following the step (7), further, (8) after depositing an oxide film by the CVD method, etching back the oxide film to form a second sidewall, drain and the step of performing a self-aligned ion-implanted the opposite conductivity type impurities by thermal treatment (9), a low concentration first proximate the isolation region
One conductivity type carrier layer and said low concentration first conductivity type carrier layer
The method of manufacturing a semiconductor device that between the lower portion of the low concentration opposite conductivity type impurity layer, and a step, of forming a.
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