JP3059009B2 - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacturing method thereof

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JP3059009B2
JP3059009B2 JP4283374A JP28337492A JP3059009B2 JP 3059009 B2 JP3059009 B2 JP 3059009B2 JP 4283374 A JP4283374 A JP 4283374A JP 28337492 A JP28337492 A JP 28337492A JP 3059009 B2 JP3059009 B2 JP 3059009B2
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semiconductor device
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▲隆▼章 嶋▲崎▼
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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、表示管の駆動などに用
いる高駆動能力で高耐圧が要求される半導体装置および
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 which is used for driving a display tube and has a high driving capability and a high withstand voltage, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体集積回路の高性能化に伴
い、高い駆動能力と耐圧を持つ半導体装置が要望されて
いる。特に、表示管を駆動するためマイクロコンピュー
タの出力端子に設けられている高耐圧半導体装置は、微
細加工技術で実現される同一チップ内のロジック回路部
の特性を損なうことなく、高駆動能力で高耐圧でなけれ
ばならない。
2. Description of the Related Art In recent years, as semiconductor integrated circuits have become more sophisticated, semiconductor devices having high driving capability and withstand voltage have been demanded. In particular, a high withstand voltage semiconductor device provided at an output terminal of a microcomputer for driving a display tube has a high driving capability and high performance without impairing the characteristics of a logic circuit portion in the same chip realized by fine processing technology. It must be pressure resistant.

【0003】図6は従来の半導体装置の断面図である。
図6において、N型シリコンで構成される半導体基板1
上には絶縁膜2が形成されている。この絶縁膜2上には
ポリシリコンのゲート電極3が形成されている。また、
オフセット領域4は、ゲート電極3の一方の片側に位置
する半導体基板1内に形成されたP型の中濃度拡散領域
である。さらに、ドレイン5は、オフセット領域4を介
してゲート電極3と向かい合う半導体基板1内に形成さ
れたP型の高濃度拡散領域である。さらに、ソース6
は、ゲート電極3の他方の片側に位置する半導体基板1
内に形成されたP型の高濃度拡散領域である。
FIG. 6 is a sectional view of a conventional semiconductor device.
In FIG. 6, a semiconductor substrate 1 made of N-type silicon
An insulating film 2 is formed thereon. On this insulating film 2, a polysilicon gate electrode 3 is formed. Also,
The offset region 4 is a P-type medium concentration diffusion region formed in the semiconductor substrate 1 located on one side of the gate electrode 3. Further, the drain 5 is a P-type high-concentration diffusion region formed in the semiconductor substrate 1 facing the gate electrode 3 via the offset region 4. In addition, source 6
Is the semiconductor substrate 1 located on the other side of the gate electrode 3
This is a P-type high-concentration diffusion region formed therein.

【0004】上記構成により、以下、その動作を説明す
る。まず、半導体装置が非導通の状態で、ドレイン5に
高電圧が印加されたとき、オフセット領域4に空乏層が
広がる。これによりドレイン5に印加された高電圧にほ
ぼ匹敵する電圧降下が発生する。その結果、半導体装置
の耐圧を規定している一箇所である、ゲート電極3下に
おける半導体基板1とオフセット領域4のPN接合に印
加される電圧が緩和される。これにより高耐圧の半導体
装置が実現される。高耐圧にするためには空乏層が十分
に広がるようにする必要がある。そのためにオフセット
領域4の不純物濃度を薄くするか、オフセット領域4の
長さを長くする必要がある。
The operation of the above configuration will be described below. First, when a high voltage is applied to the drain 5 in a state where the semiconductor device is off, a depletion layer spreads in the offset region 4. As a result, a voltage drop substantially equal to the high voltage applied to the drain 5 occurs. As a result, the voltage applied to the PN junction between the semiconductor substrate 1 and the offset region 4 under the gate electrode 3, which is one place defining the breakdown voltage of the semiconductor device, is reduced. As a result, a high breakdown voltage semiconductor device is realized. In order to increase the breakdown voltage, the depletion layer must be sufficiently widened. Therefore, it is necessary to reduce the impurity concentration of the offset region 4 or increase the length of the offset region 4.

【0005】一方、半導体装置が導通の状態では、オフ
セット領域4を介してソース6からドレイン5に電流が
流れる。このとき、オフセット領域4は寄生抵抗として
働く。半導体装置の駆動能力を大きくするためには、こ
の抵抗値を低くする必要がある。そのためにオフセット
領域4の不純物濃度を濃くするか、オフセット領域4の
長さを短くする必要がある。
On the other hand, when the semiconductor device is conducting, a current flows from the source 6 to the drain 5 via the offset region 4. At this time, the offset region 4 functions as a parasitic resistance. In order to increase the driving capability of the semiconductor device, it is necessary to lower the resistance value. Therefore, it is necessary to increase the impurity concentration of the offset region 4 or shorten the length of the offset region 4.

【0006】つまり、駆動能力と耐圧の関係は、駆動能
力を向上させると耐圧が低下し、耐圧を向上させると駆
動能力が低下するといったトレードオフの関係にある。
したがって、高い駆動能力と高い耐圧を得るにはオフセ
ット領域4の不純物濃度や長さを適切に設定する必要が
ある。
That is, the relationship between the driving capability and the breakdown voltage is in a trade-off relationship such that the breakdown voltage decreases when the driving capability is improved, and the driving capability decreases when the breakdown voltage is improved.
Therefore, it is necessary to appropriately set the impurity concentration and length of the offset region 4 in order to obtain high driving capability and high withstand voltage.

【0007】半導体装置の耐圧を規定する箇所は、ドレ
イン5とオフセット領域4の境界付近のPN接合部の点
Eか、ゲート電極3下のオフセット領域4の端における
PN接合部の点Fである。ドレイン5に高電圧が印加さ
れたとき点Eまたは点Fのいずれかで一番早く電界強度
が30V/μm以上に達し、そこのPN接合が降伏する。
本発明者等の研究によれば、半導体基板11やオフセット
領域14の濃度を適切に制御すると、オフセット領域14の
長さが2〜3μm以上では、点Eが半導体装置全体の耐
圧を規定していることが判っている。
[0007] The location that defines the breakdown voltage of the semiconductor device is the point E of the PN junction near the boundary between the drain 5 and the offset region 4 or the point F of the PN junction at the end of the offset region 4 below the gate electrode 3. . When a high voltage is applied to the drain 5, the electric field intensity reaches 30 V / μm or more at either the point E or the point F at the earliest, and the PN junction there breaks down.
According to the study of the present inventors, when the concentration of the semiconductor substrate 11 and the offset region 14 is appropriately controlled, when the length of the offset region 14 is 2 to 3 μm or more, the point E defines the breakdown voltage of the entire semiconductor device. I know that.

【0008】図7は図6に示す線分AB、線分CDにお
ける不純物分布図であり、ドレイン5とソース6の高濃
度部の不純物分布は同じなので、線分CDは判明さのた
めソース6側に選んでいる。図7において、実線で示す
特性Mはオフセット領域4での線分ABにおける不純物
分布、また、点線で示す特性Nはソース6での線分CD
における不純物分布であり、不純物濃度はオフセット領
域4で中濃度、ドレイン5およびソース6で高濃度であ
る。オフセット領域4は1回のイオン注入とさほど高温
でない熱拡散により形成する。そのため、図6の点Eで
のオフセット領域4の不純物濃度は薄い。よって、ここ
での不純物分布は急峻になる。その結果、電界強度が強
くなり、半導体装置全体の耐圧を規定している。
FIG. 7 is a diagram showing the impurity distribution in the line segment AB and the line segment CD shown in FIG. 6. Since the impurity distribution in the high concentration portion of the drain 5 and the source 6 is the same, the line segment CD is evident, so the source 6 Chosen on the side. 7, a characteristic M indicated by a solid line indicates an impurity distribution in a line segment AB in the offset region 4, and a characteristic N indicated by a dotted line indicates a line segment CD in the source 6.
The impurity concentration is medium in the offset region 4 and high in the drain 5 and the source 6. The offset region 4 is formed by one-time ion implantation and thermal diffusion at a modest temperature. Therefore, the impurity concentration of the offset region 4 at the point E in FIG. 6 is low. Therefore, the impurity distribution here becomes steep. As a result, the electric field strength is increased, and defines the withstand voltage of the entire semiconductor device.

【0009】従来は、ゲート電極3の長さが4μm、オ
フセット領域4の長さが4μmで、耐圧が約−60V、ド
レイン電流が約−15μA/μmの半導体装置を実現して
いる。
Conventionally, a semiconductor device having a gate electrode 3 having a length of 4 μm, an offset region 4 having a length of 4 μm, a withstand voltage of about −60 V, and a drain current of about −15 μA / μm has been realized.

【0010】次に、従来の半導体装置の製造方法につい
て説明する。図8は図6の半導体装置における製造方法
の各工程を示す断面図である。まず、図8のaに示すよ
うに、半導体基板1の表面にシリコン酸化膜などで絶縁
膜2を形成する。さらに、この絶縁膜2上にポリシリコ
ンなどからなるゲート電極3を形成する。ここで、半導
体基板1はN型シリコンで構成され、不純物濃度は十分
大きな耐圧を実現するため1×1014cm-3〜1×1015
-3程度である。この半導体基板1の不純物濃度が低い
ほど耐圧は大きくなるが、同一チップ内のロジック回路
部も含めて安定に安価に形成できる不純物濃度は前記の
範囲である。
Next, a conventional method for manufacturing a semiconductor device will be described. FIG. 8 is a sectional view showing each step of the manufacturing method in the semiconductor device of FIG. First, as shown in FIG. 8A, an insulating film 2 is formed on a surface of a semiconductor substrate 1 by using a silicon oxide film or the like. Further, a gate electrode 3 made of polysilicon or the like is formed on the insulating film 2. Here, the semiconductor substrate 1 is made of N-type silicon, and has an impurity concentration of 1 × 10 14 cm −3 to 1 × 10 15 c in order to realize a sufficiently large withstand voltage.
m −3 . The lower the impurity concentration of the semiconductor substrate 1, the higher the breakdown voltage. However, the impurity concentration that can be formed stably and inexpensively including the logic circuit portion in the same chip is within the above range.

【0011】次に、図8のbに示すように、ゲート電極
3をマスクにして、加速エネルギーが約50KeV、ドー
ズ量が約1.5 ×1012cm-2でボロン(B+ )を1回だけ
イオン注入して、オフセット領域4’を形成する。この
とき、加速エネルギーは小さいのでボロン(B+ )がゲ
ート電極3を突き抜けてドレイン5とソース6間に位置
するチャネル領域に侵入することはない。
Next, as shown in FIG. 8B, using the gate electrode 3 as a mask, boron (B + ) is applied only once at an acceleration energy of about 50 KeV, a dose of about 1.5 × 10 12 cm −2 , and so on. The offset region 4 'is formed by ion implantation. At this time, since the acceleration energy is small, boron (B + ) does not penetrate through the gate electrode 3 and enter the channel region located between the drain 5 and the source 6.

【0012】さらに、図8のcに示すように、ゲート電
極3の一部とオフセット領域4をレジスト7で覆い、B
2 をイオン注入してドレイン5およびソース6を形成
する。そして、耐圧を向上させるためオフセット領域4
の基板深さ方向の不純物濃度分布をなだらかにする目的
で熱処理を施すことがある。しかし、微細加工技術で実
現されるロジック回路部が同一チップ内にあるときは、
高温で長時間の熱処理を施すとロジック回路部の特性を
損なうことになる。
Further, as shown in FIG. 8C, a part of the gate electrode 3 and the offset region 4 are covered with a resist 7, and
F 2 is ion-implanted to form a drain 5 and a source 6. Then, to improve the breakdown voltage, the offset region 4
In some cases, heat treatment is performed for the purpose of smoothing the impurity concentration distribution in the substrate depth direction. However, when the logic circuit part realized by the fine processing technology is in the same chip,
If the heat treatment is performed at a high temperature for a long time, the characteristics of the logic circuit part will be impaired.

【0013】図6および図8に示した半導体装置と同じ
構造のものが、プロシーディングス・オブ・ザ・シック
スス・コンファレンス・オン・ソリッド・ステート・デ
バイシス 1974年249 頁〜255 頁 著者 イサオ・ヨシ
ダ、トシアキ・マスハラ、マサハル・クボ 「デバイス
・デザイン・オブ・アン・イオン・インプランテッド・
ハイ・ボルテージ・モス・エフ・イー・ティ」(I.Y
oshida、T.Masuhara、and M.K
ubo ”Device Design ofan I
on Implanted High Voltage
MOSFET”, Proceedings of
the 6th Conferenceon Soli
d State Devices,p.249 −255 ,19
74)に提案されている。この文献ではオフセット領域4
の不純物濃度は7×1014cm-3である。その製造条件
は、半導体基板に加速エネルギーが30〜100 KeV、ド
ーズ量が約6×1011cm-2でボロンを1回だけイオン注
入している。これにより、150 Vの耐圧を達成してい
る。しかし、ゲート電極3の長さが12μm、オフセット
領域4の長さが5μmであり、たいへん大きい。さら
に、高温の熱処理である950 ℃のアニールを施さねばな
らない。この方法では、微細加工技術で実現されるロジ
ック回路部に相応した小さい占有面積で高駆動能力かつ
高耐圧の半導体装置を得るのは困難であり、また、アニ
ール処理のためにロジック回路部の特性を損なってしま
う。
The same structure as the semiconductor device shown in FIG. 6 and FIG. Toshiaki Mashara, Masaharu Kubo "Device Design of An Ion Implanted
High Voltage Mos F E T "(I.Y.
oshida, T .; Masuhara, and M.S. K
ubo "Device Design of I
on Implanted High Voltage
MOSFET ", Proceedings of
the 6th Conference Soli
d State Devices, p. 249 −255, 19
74). In this document, offset region 4
Has an impurity concentration of 7 × 10 14 cm −3 . The manufacturing conditions are such that boron is ion-implanted only once into the semiconductor substrate at an acceleration energy of 30 to 100 KeV and a dose of about 6 × 10 11 cm −2 . Thereby, a withstand voltage of 150 V is achieved. However, the length of the gate electrode 3 is 12 μm and the length of the offset region 4 is 5 μm, which is very large. Further, annealing at 950 ° C., which is a high-temperature heat treatment, must be performed. With this method, it is difficult to obtain a semiconductor device having a high driving capability and a high withstand voltage with a small occupation area corresponding to the logic circuit portion realized by the fine processing technology. Will be lost.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の半
導体装置およびその製造方法では、高駆動能力化のため
オフセット領域4の不純物濃度を濃くすると耐圧が低下
し、逆に、高耐圧化のためオフセット領域4の不純物濃
度を薄くすると駆動能力が低下し、熱処理を追加すると
ロジック回路部の特性を損なってしまうという問題を有
していた。
As described above, in the conventional semiconductor device and the method of manufacturing the same, when the impurity concentration of the offset region 4 is increased for higher driving capability, the withstand voltage is reduced. Therefore, when the impurity concentration of the offset region 4 is reduced, the driving capability is reduced, and when the heat treatment is added, the characteristics of the logic circuit portion are deteriorated.

【0015】本発明は上記従来の問題を解決するもの
で、ロジック回路部の特性を損なうことなく、微細加工
技術に相応した小さい占有面積で高駆動能力かつ高耐圧
の半導体装置およびその製造方法を提供することを目的
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems and provides a semiconductor device having a high driving capability and a high withstand voltage with a small occupation area corresponding to a fine processing technology without impairing the characteristics of a logic circuit portion and a method of manufacturing the same. The purpose is to provide.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の請求項1記載の半導体装置は、一導電型の半
導体基板上に設けた絶縁膜と、前記絶縁膜上に設けたゲ
ート電極と、前記ゲート電極の側部に位置する前記半導
体基板内に設けた逆導電型の第1の拡散領域と、前記第
1の拡散領域の表面付近に設けた逆導電型の第2の拡散
領域と、前記第1と第2の拡散領域を介して前記ゲート
電極と向かい合う逆導電型の第3の拡散領域とを備え、
前記第1の拡散領域の不純物濃度より前記第2の拡散領
域の不純物濃度を高く、かつ、前記第2の拡散領域の不
純物濃度より前記第3の拡散領域の不純物濃度を高く構
成したものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: an insulating film provided on a semiconductor substrate of one conductivity type; and a gate provided on the insulating film. An electrode, a first diffusion region of opposite conductivity type provided in the semiconductor substrate located on a side of the gate electrode,
A second diffusion of the opposite conductivity type provided near the surface of the first diffusion region;
Region and said gate via said first and second diffusion regions
A third diffusion region of the opposite conductivity type facing the electrode;
The second diffusion region is determined from the impurity concentration of the first diffusion region.
The impurity concentration of the second diffusion region is high and the impurity concentration of the second diffusion region is high.
The third diffusion region has an impurity concentration higher than a pure concentration .

【0017】また、本発明の請求項2記載の半導体装置
の製造方法は、一導電型の半導体基板上に絶縁膜を形成
する工程と、前記絶縁膜上にゲート電極を形成する工程
と、前記ゲート電極の側部に位置する前記半導体基板内
に2回以上異なる加速エネルギーで逆導電型イオンの注
入を施して拡散領域を形成する工程と、前記拡散領域の
一部にイオン注入を施す工程とを有し、前記拡散領域を
形成する工程において、前記拡散層領域の表面の不純物
濃度が底部より濃くなるようにすることを特徴とする。
また、本発明の請求項3記載の半導体装置の製造方法
は、請求項2において、前記拡散領域を形成する2回以
上の異なる加速エネルギーのイオン注入種がヒ素または
リンであることを特徴とする。 また、本発明の請求項4
記載の半導体装置の製造方法は、請求項2において、前
記拡散領域を形成する2回以上の異なる加速エネルギー
のイオン注入が、回転イオン注入または大傾斜イオン注
入であることを特徴とするまた、本発明の請求項5記
載の半導体装置の製造方法は、請求項2において、拡散
領域を形成した後に、前記ゲート電極側部にサイドウォ
ールスペーサを形成し、その後に前記拡散領域の一部に
イオン注入を施すことを特徴とする。 また、本発明の請
求項6記載の半導体装置の製造方法は、請求項2におい
て、不純物がボロンであり、異なる加速エネルギーのう
ち、一方の加速エネルギーが100KeVから200KeVの
範囲、他方の加速エネルギーが20KeVから100KeV
の範囲であることを特徴とする。 また、本発明の請求項
7記載の半導体装置の製造方法は、請求項2において、
半導体基板がN型で、前記半導体基板の不純物濃度が1
×10 15 cm -3 から1×10 16 cm -3 の範囲であることを特
徴とするまた、本発明の請求項8記載の半導体装置の
製造方法は、請求項6において、100KeVから200Ke
Vの範囲の加速エネルギーで注入する注入量が0.6×
10 12 cm -2 から1.6×10 12 cm -2 の範囲であることを
特徴とする。 また、本発明の請求項9記載の半導体装置
の製造方法は、請求項6において、20KeVから100K
eVの範囲の加速エネルギーで注入する注入量が0.2
×10 1 2 cm -2 から1.2×10 12 cm -2 の範囲であること
を特徴とする。
A semiconductor device according to claim 2 of the present invention.
Method of forming an insulating film on a semiconductor substrate of one conductivity type
And forming a gate electrode on the insulating film
And inside the semiconductor substrate located on the side of the gate electrode.
Injection of opposite conductivity type ions with different acceleration energy at least twice
Forming a diffusion region by applying
Performing a part of ion implantation, wherein the diffusion region is
In the forming step, impurities on the surface of the diffusion layer region are formed.
It is characterized in that the concentration is higher than the bottom.
Further, a method of manufacturing a semiconductor device according to claim 3 of the present invention.
The method according to claim 2, wherein the diffusion region is formed two or more times.
The ion implanted species with different acceleration energy above is arsenic or
It is characterized by being phosphorus. Also, claim 4 of the present invention
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein
Two or more different acceleration energies to form the diffusion region
Ion implantation is performed by rotating ion implantation or large tilt ion implantation.
It is characterized in that it is turned on . Claim 5 of the present invention
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein
After forming the region, a side wall is formed on the side of the gate electrode.
A spacer, and then a part of the diffusion region
It is characterized by performing ion implantation. In addition, the contract of the present invention
The manufacturing method of a semiconductor device according to claim 6 is the method according to claim 2.
The impurity is boron and has different acceleration energies.
In addition, one of the acceleration energies is from 100 KeV to 200 KeV.
Range, other acceleration energy from 20 KeV to 100 KeV
It is characterized by being in the range. Claims of the present invention
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein
The semiconductor substrate is N-type and the impurity concentration of the semiconductor substrate is 1
In particular, the range is from × 10 15 cm -3 to 1 × 10 16 cm -3.
Sign . Further, according to the semiconductor device of the present invention,
The manufacturing method according to claim 6, wherein 100 KeV to 200 KeV.
The injection amount at an acceleration energy in the range of V is 0.6 ×
It should be in the range of 10 12 cm -2 to 1.6 × 10 12 cm -2
Features. A semiconductor device according to claim 9 of the present invention.
The manufacturing method of claim 6, wherein 20 KeV to 100K
The injection amount at an acceleration energy in the range of eV is 0.2
× It from 10 1 2 cm -2 in the range of 1.2 × 10 12 cm -2
It is characterized by.

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【0021】[0021]

【0022】[0022]

【0023】[0023]

【0024】[0024]

【作用】上記構成により、ゲート電極の側部に位置する
半導体基板内に2回以上異なる加速エネルギーで逆導電
型イオンの注入を施して拡散領域を形成することで、中
濃度拡散領域の不純物濃度を半導体基板表面付近と高濃
度拡散領域の底部付近で高くすることができるので、1
回目の加速エネルギーのイオン注入によって高濃度拡散
領域と半導体基板11のPN接合の所に中濃度拡散領域の
不純物分布を位置させることが可能となり、半導体装置
の耐圧を規定している、高濃度拡散領域と中濃度拡散領
域の境界付近のPN接合の不純物濃度分布がなだらかに
なって電界強度が緩和されるようになり、半導体装置の
耐圧は向上する。また、2回目以降の加速エネルギーの
イオン注入によって半導体基板表面での中濃度拡散領域
の不純物濃度が適切に調整され、適度に濃くすることで
半導体装置の駆動能力は向上する。
According to the above structure, the diffusion region is formed by implanting the opposite conductivity type ions at two or more times with different acceleration energies into the semiconductor substrate located on the side of the gate electrode, thereby forming the impurity concentration of the medium concentration diffusion region. Can be increased near the surface of the semiconductor substrate and near the bottom of the high concentration diffusion region.
The second ion implantation of the acceleration energy makes it possible to locate the impurity distribution of the medium-concentration diffusion region at the PN junction of the high-concentration diffusion region and the semiconductor substrate 11, thereby defining the breakdown voltage of the semiconductor device. The impurity concentration distribution at the PN junction near the boundary between the region and the medium-concentration diffusion region becomes gentle, the electric field intensity is reduced, and the breakdown voltage of the semiconductor device is improved. In addition, the impurity concentration of the medium-concentration diffusion region on the surface of the semiconductor substrate is appropriately adjusted by ion implantation of acceleration energy after the second time, and the driving capability of the semiconductor device is improved by appropriately increasing the impurity concentration.

【0025】[0025]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図1は本発明の第1の実施例における
半導体装置の断面図である。図1において、半導体基板
11はN型シリコンで構成され、この半導体基板11上に形
成される絶縁膜12はシリコン酸化膜などで構成される。
この絶縁膜12上に形成されるゲート電極13はポリシリコ
ンで構成される。また、オフセット領域14はゲート電極
13の一方の片側に位置する半導体基板11内に設けられた
逆導電型でP型の中濃度拡散領域である。さらに、ドレ
イン15は、このオフセット領域14を介してゲート電極13
と向かい合う半導体基板11内に設けられた逆導電型でP
型の高濃度拡散領域である。さらに、ソース16は、ゲー
ト電極13の他方の片側に位置する半導体基板11内に設け
られた逆導電型でP型の高濃度拡散領域である。これら
ドレイン15およびソース16の高濃度拡散領域はゲート電
極13とオフセット領域14を介して向かい合っている。中
濃度拡散領域であるオフセット領域14の不純物濃度を半
導体基板11の表面付近と高濃度拡散領域であるドレイン
15の底部付近で高濃度に構成する。このように、本願発
明の特徴はオフセット領域14の不純物分布にある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a semiconductor substrate
Reference numeral 11 denotes N-type silicon, and an insulating film 12 formed on the semiconductor substrate 11 includes a silicon oxide film or the like.
The gate electrode 13 formed on the insulating film 12 is made of polysilicon. Also, the offset region 14 is a gate electrode
13 is a P-type medium-concentration diffusion region of the opposite conductivity type provided in the semiconductor substrate 11 located on one side of 13. Further, the drain 15 is connected to the gate electrode 13 through the offset region 14.
Of the opposite conductivity type provided in the semiconductor substrate 11 facing the
It is a high concentration diffusion region of the mold. Further, the source 16 is a P-type high-concentration diffusion region of the opposite conductivity type provided in the semiconductor substrate 11 located on the other side of the gate electrode 13. The high-concentration diffusion regions of the drain 15 and the source 16 face each other via the gate electrode 13 and the offset region 14. The impurity concentration of the offset region 14 which is a medium concentration diffusion region is set near the surface of the semiconductor substrate 11 and the drain concentration which is a high concentration diffusion region.
Construct a high concentration near the bottom of 15. Thus, the feature of the present invention resides in the impurity distribution of the offset region 14.

【0026】図2は図1に示す線分GH、線分IJにお
ける不純物分布図であり、ドレイン15とソース16の高濃
度拡散領域の不純物分布は同じなので、線分IJは判明
さのためソース16側に選んでいる。図2において、実線
で示す特性Pはオフセット領域14での線分GHにおける
不純物分布、また、点線で示す特性Qはソース16での線
分IJにおける不純物分布であり、不純物濃度はオフセ
ット領域14で中濃度、ドレイン15およびソース16で高濃
度である。耐圧向上のために、半導体装置の耐圧を規定
する、ドレイン15とオフセット領域14の境界付近(図1
の点K)の空乏層がなるべく平行平板状に広く伸びて、
電界強度が緩和されるように構成する。そのために、ド
レイン15と半導体基板11のPN接合のところにオフセッ
ト領域14の濃い不純物分布が位置するように構成する。
その結果、オフセット領域14の深さはドレイン15より深
くなっている。
FIG. 2 is an impurity distribution diagram of the line segment GH and the line segment IJ shown in FIG. 1. Since the impurity distribution of the high-concentration diffusion region of the drain 15 and the source 16 is the same, the line segment IJ has been identified and the source The 16 side is selected. In FIG. 2, a characteristic P indicated by a solid line is an impurity distribution in a line segment GH in the offset region 14, a characteristic Q indicated by a dotted line is an impurity distribution in a line segment IJ in the source 16, and the impurity concentration is Medium concentration, high concentration in drain 15 and source 16. In order to improve the breakdown voltage, the breakdown voltage of the semiconductor device is defined.
The depletion layer at point K) extends widely in a parallel plate shape as much as possible,
The configuration is such that the electric field strength is reduced. For this purpose, the offset region 14 has a high impurity distribution located at the PN junction between the drain 15 and the semiconductor substrate 11.
As a result, the depth of the offset region 14 is deeper than the drain 15.

【0027】また、半導体基板11の不純物濃度は十分大
きな耐圧を実現するため1×1015cm-3〜1×1016cm
-3程度である。この不純物濃度が薄すぎるとドレイン1
5、ソース16間でパンチスルーを起こす。濃すぎるとド
レイン15と半導体基板11の間のPN接合耐圧が低下す
る。したがって、本実施例では、微細加工技術に相応し
た小さい占有面積と高駆動能力を達成するためゲート電
極13の長さを2〜3μmと従来例より短くしている。そ
のためパンチスルーを防ぐために従来例より不純物濃度
をやや濃くしている。
The semiconductor substrate 11 has an impurity concentration of 1 × 10 15 cm −3 to 1 × 10 16 cm in order to realize a sufficiently high withstand voltage.
It is about -3 . If the impurity concentration is too low, drain 1
5. Punch-through occurs between sources 16. If the concentration is too high, the PN junction breakdown voltage between the drain 15 and the semiconductor substrate 11 decreases. Therefore, in this embodiment, the length of the gate electrode 13 is shortened to 2 to 3 μm as compared with the conventional example in order to achieve a small occupation area and a high driving capability corresponding to the fine processing technology. Therefore, in order to prevent punch-through, the impurity concentration is set slightly higher than in the conventional example.

【0028】さらに、ドレイン15の深さは0.3 μm程度
である。その不純物濃度は1×1020cm-3以上である。
また、オフセット領域14の深さは0.4 μm程度である。
その不純物濃度は半導体基板11表面では5×1016cm-3
程度で、ドレイン15と半導体基板11のPN接合の位置で
も5×1016cm-3程度である。
Further, the depth of the drain 15 is about 0.3 μm. The impurity concentration is 1 × 10 20 cm −3 or more.
Further, the depth of the offset region 14 is about 0.4 μm.
The impurity concentration is 5 × 10 16 cm −3 on the surface of the semiconductor substrate 11.
At the position of the PN junction between the drain 15 and the semiconductor substrate 11, it is about 5 × 10 16 cm −3 .

【0029】これらの条件で、ゲート電極13の長さが2
μm、オフセット領域14の長さが3μmで、耐圧が約−
70V、ドレイン電流が約−25μA/μmの半導体装置を
実現している。
Under these conditions, the length of the gate electrode 13 is 2
μm, the length of the offset region 14 is 3 μm, and the withstand voltage is about −
A semiconductor device having 70 V and a drain current of about −25 μA / μm is realized.

【0030】図3は図1の半導体装置における製造方法
の各工程を示す断面図である。まず、図3のaに示すよ
うに、N型シリコンで構成される半導体基板11上に絶縁
膜12が形成され、この絶縁膜12の膜厚は30nmから50n
m程度である。この膜厚は所望するしきい値電圧やドレ
イン15に印加される電圧などを勘案して適切な値に設定
する。さらに、絶縁膜12上にはゲート電極13が、膜厚40
0 nm程度のポリシリコンで形成される。
FIG. 3 is a sectional view showing each step of the method of manufacturing the semiconductor device of FIG. First, as shown in FIG. 3A, an insulating film 12 is formed on a semiconductor substrate 11 made of N-type silicon, and the thickness of the insulating film 12 is 30 nm to 50 nm.
m. This film thickness is set to an appropriate value in consideration of a desired threshold voltage, a voltage applied to the drain 15, and the like. Further, the gate electrode 13 has a thickness of 40 on the insulating film 12.
It is formed of polysilicon of about 0 nm.

【0031】次に、図3のbに示すように、レジスト17
で、ゲート電極13の他方の片側に位置する半導体基板11
上部とゲート電極13を覆う。中電流イオン注入機を使用
して、高加速エネルギーが約130 KeV、ドーズ量が0.
6 ×1012cm-2から1.6 ×10 12cm-2の範囲でボロン
(B+ )をイオン注入する。
Next, as shown in FIG.
The semiconductor substrate 11 located on the other side of the gate electrode 13
Cover the upper part and the gate electrode 13. Uses medium current ion implanter
The high acceleration energy is about 130 KeV and the dose is
6 × 1012cm-2From 1.6 × 10 12cm-2Range of boron
(B+) Is ion-implanted.

【0032】さらに、図3のcに示すように、中電流イ
オン注入機を使用して、低加速エネルギーが約50Ke
V、ドーズ量が0.2 ×1012cm-2から1.2 ×1012cm-2
の範囲で同じくボロン(B+ )を続いてイオン注入す
る。このようにしてゲート電極13片側の半導体基板内
に、2回以上異なる加速エネルギーで逆導電型イオンの
注入を施して拡散領域であるオフセット領域14’を形成
する。なお、図3のb,cに示した2回のイオン注入は
大傾斜注入や回転注入などによって実現してもよい。
Further, as shown in FIG. 3C, the low acceleration energy is reduced to about 50 Ke using a medium current ion implanter.
V, dose amount from 0.2 × 10 12 cm -2 to 1.2 × 10 12 cm -2
Similarly, boron (B + ) is subsequently ion-implanted within the range. In this manner, in the semiconductor substrate on one side of the gate electrode 13, ions of the opposite conductivity type are implanted twice or more with different acceleration energies to form an offset region 14 ′ as a diffusion region. Note that the two ion implantations shown in FIGS. 3B and 3C may be realized by a large tilt implantation, a rotation implantation, or the like.

【0033】ここで、レジスト17で、ゲート電極13の他
方の片側に位置する半導体基板11の表面部とゲート電極
13を覆っているのは、約130 KeVの高加速エネルギー
でボロン(B+ )をイオン注入するとき、ボロン
(B+ )がゲート電極13を突き抜け、ドレイン15とソー
ス16間のチャネル領域に侵入するのを防ぐためである。
このレジスト17の膜厚は1μm程度である。なお、イオ
ン注入時の加速エネルギーやゲート電極13の材質によっ
てはレジスト17を使用しなくてもよい。また、熱処理は
イオンを活性化させるのに必要なだけ加えればよく、図
3のcのイオン注入の後に600 ℃程度の熱処理を施せば
よい。
Here, the surface of the semiconductor substrate 11 located on the other side of the gate electrode 13 is
When boron (B + ) is ion-implanted with high acceleration energy of about 130 KeV, boron (B + ) penetrates the gate electrode 13 and penetrates the channel region between the drain 15 and the source 16. This is to prevent them from doing so.
The thickness of the resist 17 is about 1 μm. Note that the resist 17 may not be used depending on the acceleration energy at the time of ion implantation and the material of the gate electrode 13. The heat treatment may be added as necessary to activate the ions, and a heat treatment at about 600 ° C. may be performed after the ion implantation shown in FIG. 3C.

【0034】さらに、図3のdに示すように、レジスト
17を除去し、絶縁膜12およびゲート電極13の両側面にT
EOS絶縁膜などでサイドウォールスペーサ18を形成す
る。その後、ゲート電極13の一部とオフセット領域14’
の一部(オフセット領域14)をレジスト19で覆う。さら
に、BF2 をイオン注入してドレイン15、ソース16を形
成する。
Further, as shown in FIG.
17 is removed, and both sides of the insulating film 12 and the gate electrode 13 are T
A side wall spacer 18 is formed of an EOS insulating film or the like. Then, a part of the gate electrode 13 and the offset region 14 '
(Offset region 14) is covered with a resist 19. Further, BF 2 is ion-implanted to form a drain 15 and a source 16.

【0035】ここで、駆動能力と耐圧とは、駆動能力を
向上させると耐圧が低下し、耐圧を向上させると駆動能
力が低下するといったトレードオフの関係にある。この
ため、最初の2回のイオン注入条件はこれらのトレード
オフを最も良好に実現するように選択されている。すな
わち、高加速エネルギーが130 KeVのイオン注入によ
ってドレイン15と半導体基板11のPN接合の所にオフセ
ット領域14の濃い不純物分布が位置するようにする。こ
れにより、半導体装置の耐圧を規定している、ドレイン
15と半導体基板11の境界付近のPN接合の不純物濃度分
布をなだらかにし、ここでの空乏層がなるべく平行平板
状に広く伸びて、電界強度が緩和されるようにすること
で、耐圧を向上させることができる。次に、低加速エネ
ルギーが50KeVのイオン注入によって半導体基板11表
面でのオフセット領域14の不純物濃度を適切に調整して
オフセット領域14の半導体基板表面付近の不純物濃度を
適度に濃くすることで、駆動能力を向上させることがで
きる。
Here, the driving capability and the withstand voltage have a trade-off relationship such that when the driving capability is improved, the withstanding voltage is reduced, and when the withstanding voltage is improved, the driving capability is reduced. For this reason, the first two ion implantation conditions are selected to best achieve these tradeoffs. That is, a high impurity energy distribution of the offset region 14 is positioned at the PN junction between the drain 15 and the semiconductor substrate 11 by ion implantation with a high acceleration energy of 130 KeV. As a result, the withstand voltage of the semiconductor device is regulated.
The breakdown voltage is improved by making the impurity concentration distribution of the PN junction near the boundary between the semiconductor substrate 11 and the semiconductor substrate 11 smooth, and the depletion layer here is extended as much as possible in a parallel plate shape so that the electric field strength is reduced. be able to. Next, by appropriately adjusting the impurity concentration of the offset region 14 on the surface of the semiconductor substrate 11 on the surface of the semiconductor substrate 11 by ion implantation at a low acceleration energy of 50 KeV, the impurity concentration near the semiconductor substrate surface of the offset region 14 is appropriately increased. Ability can be improved.

【0036】また、高加速エネルギーの上限値は、イオ
ン注入した不純物分布が低加速エネルギーによる不純物
分布と重なり合い、半導体基板11表面が中濃度のP型拡
散領域になるような値である必要がある。また、下限値
は、イオン注入した不純物分布が低加速エネルギーによ
る不純物分布と重なり合い、ドレイン15と半導体基板11
のPN接合付近でなだらかな分布形状になるような値で
ある必要である。一方、低加速エネルギーの大きさは、
高加速エネルギーに応じて決定される。すなわち、高加
速エネルギーによる不純物分布と重なり合い、半導体基
板11表面が中濃度のP型拡散領域になるようなエネルギ
ー範囲にする必要がある。
The upper limit of the high acceleration energy must be such that the impurity distribution implanted by the ions overlaps with the impurity distribution due to the low acceleration energy, and the surface of the semiconductor substrate 11 becomes a medium-concentration P-type diffusion region. . In addition, the lower limit is such that the impurity distribution obtained by ion implantation overlaps the impurity distribution due to low acceleration energy, and the drain 15 and the semiconductor substrate 11
Is required to have a gentle distribution shape near the PN junction. On the other hand, the magnitude of low acceleration energy is
Determined according to the high acceleration energy. That is, it is necessary to set the energy range so as to overlap with the impurity distribution due to the high acceleration energy and make the surface of the semiconductor substrate 11 a medium-concentration P-type diffusion region.

【0037】実験の結果、高加速エネルギーは100 Ke
Vから200 KeVの範囲が適当である。これに応じて低
加速エネルギーは20KeVから100 KeVの範囲が適当
である。
As a result of the experiment, the high acceleration energy was 100 Ke
A range from V to 200 KeV is appropriate. Accordingly, the low acceleration energy is suitably in the range of 20 KeV to 100 KeV.

【0038】図4にゲート電極13の長さが3μmのとき
の耐圧のオフセット領域14の長さ依存性を示している。
図4に示すように、すべてのオフセット領域14の長さで
常に実線で示す本発明の特性Sが点線で示す従来例の特
性Tよりも耐圧が大きい。また、特性Sは、オフセット
領域14の長さが小さくなっても十分な耐圧が得られてい
る。さらに、オフセット領域14の長さが小さくなるに相
応して駆動能力は大きくなる。したがって、高駆動能力
で高耐圧の半導体装置を実現することができる。
FIG. 4 shows the dependence of the breakdown voltage on the length of the offset region 14 when the length of the gate electrode 13 is 3 μm.
As shown in FIG. 4, the breakdown voltage of the characteristic S of the present invention always indicated by a solid line is larger than the characteristic T of the conventional example indicated by a dotted line at all the lengths of the offset regions 14. In the characteristic S, a sufficient withstand voltage is obtained even when the length of the offset region 14 is reduced. Further, as the length of the offset region 14 decreases, the driving capability increases. Therefore, a semiconductor device with high driving capability and high withstand voltage can be realized.

【0039】このようにして形成された高駆動能力で高
耐圧の半導体装置を用いた図5の出力回路に示すよう
に、トランジスタ21は抵抗22と直列に接続され、蛍光表
示管などの表示管などを駆動するのに使用される。
As shown in the output circuit of FIG. 5 using the semiconductor device having a high driving capability and a high withstand voltage formed in this way, a transistor 21 is connected in series with a resistor 22, and a display tube such as a fluorescent display tube is used. Used to drive etc.

【0040】したがって、ゲート電極13の側部に位置す
る半導体基板11内に形成されたオフセット領域14の不純
物濃度を、半導体基板11表面付近で高くすることにより
高駆動能力にすることができ、また、ドレイン15の底部
付近で高くすることにより高耐圧にできる。また、ゲー
ト電極13の側部に位置する半導体基板11内に2回以上異
なる加速エネルギーでイオン注入を施して拡散層を形成
するこどで、従来のような熱拡散に依らずイオン注入の
みで高駆動能力で高耐圧の半導体装置を実現することが
でき、ロジック回路部などのトランジスタの特性を損な
うことがない。
Therefore, by increasing the impurity concentration of the offset region 14 formed in the semiconductor substrate 11 located on the side of the gate electrode 13 near the surface of the semiconductor substrate 11, high driving capability can be obtained. By increasing the height near the bottom of the drain 15, a high breakdown voltage can be achieved. Further, by performing ion implantation at two or more times with different acceleration energies in the semiconductor substrate 11 located on the side of the gate electrode 13 to form a diffusion layer, it is possible to perform ion implantation only without using the conventional thermal diffusion. A semiconductor device with high driving capability and high withstand voltage can be realized, and characteristics of a transistor such as a logic circuit portion are not impaired.

【0041】なお、本実施例では、ゲート電極13側部に
サイドウォールスペーサ18を形成する工程は図3のcで
示した低加速エネルギーのイオン注入の工程の後に実施
したが、高加速エネルギーのイオン注入をする工程と低
加速エネルギーのイオン注入をする工程の間で実施して
もよいが、この場合は、先に低加速エネルギーのイオン
注入を施し、次に、サイドウォールスペーサ18を形成す
る。その後、高加速エネルギーのイオン注入を施すよう
にする。これは、サイドウォールスペーサ18下のオフセ
ット領域14が半導体基板11の表面で必ずP型になるよう
にするためである。また、本実施例では、オフセット領
域14がゲート電極13の一方の片側にある場合を示した
が、ゲート電極13の両側にあってもよい。さらに、本実
施例では、Pチャネルトランジスタを例にとったが、N
チャネルトランジスタでも本発明は有効である。そのと
きには、P形半導体基板にリンや砒素を異なる加速エネ
ルギーで2回以上同一のイオン注入をする。
In the present embodiment, the step of forming the sidewall spacer 18 on the side of the gate electrode 13 is performed after the step of ion implantation with low acceleration energy shown in FIG. The ion implantation may be performed between the step of performing ion implantation and the step of performing ion implantation with low acceleration energy. In this case, ion implantation with low acceleration energy is performed first, and then the sidewall spacer 18 is formed. . Thereafter, ion implantation with high acceleration energy is performed. This is to ensure that the offset region 14 below the sidewall spacer 18 becomes P-type on the surface of the semiconductor substrate 11. Further, in the present embodiment, the case where the offset region 14 is located on one side of the gate electrode 13 is shown, but it may be located on both sides of the gate electrode 13. Further, in this embodiment, a P-channel transistor is taken as an example,
The present invention is also effective for channel transistors. At that time, the same ion implantation of phosphorus or arsenic into the P-type semiconductor substrate is performed twice or more with different acceleration energies.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ゲート電
極の側部に位置する半導体基板内に形成された逆導電型
の中濃度拡散領域の不純物濃度を半導体基板表面付近と
高濃度拡散領域の底部付近で高くに構成することによ
り、高駆動能力で高耐圧の半導体装置を実現することが
できる。また、ゲート電極の側部に位置する半導体基板
内に2回以上異なる加速エネルギーで逆導電型イオンの
注入を施し拡散領域を形成する工程を有することで、ロ
ジック回路部のトランジスタの特性を損なうことなく、
微細加工技術と整合性のある小さい占有面積で高駆動能
力かつ高耐圧の半導体装置の製造方法を実現することが
できる。
As described above, according to the present invention, the impurity concentration of the medium-concentration diffusion region of the opposite conductivity type formed in the semiconductor substrate located on the side of the gate electrode is made higher than that of the vicinity of the surface of the semiconductor substrate. By configuring the semiconductor device high near the bottom of the region, a semiconductor device with high driving capability and high withstand voltage can be realized. In addition, the step of implanting opposite conductivity type ions at least twice in the semiconductor substrate located on the side of the gate electrode with different acceleration energies to form a diffusion region impairs the characteristics of the transistor in the logic circuit portion. Not
A method for manufacturing a semiconductor device having a high driving capability and a high withstand voltage in a small occupied area compatible with the fine processing technology can be realized.

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

【図1】本発明の第1の実施例における半導体装置の断
面図
FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention;

【図2】図1に示す線分GH、線分IJにおける不純物
分布図
FIG. 2 is an impurity distribution diagram in a line segment GH and a line segment IJ shown in FIG.

【図3】図1の半導体装置における製造方法の各工程を
示す断面図
FIG. 3 is a sectional view showing each step of a manufacturing method in the semiconductor device of FIG. 1;

【図4】図1のゲート電極13の長さが3μmのときの耐
圧のオフセット領域14の長さ依存性を示す図
4 is a diagram showing the dependence of the breakdown voltage on the length of the offset region 14 when the length of the gate electrode 13 in FIG. 1 is 3 μm.

【図5】図1の半導体装置を用いた出力回路図FIG. 5 is an output circuit diagram using the semiconductor device of FIG. 1;

【図6】従来の半導体装置の断面図FIG. 6 is a sectional view of a conventional semiconductor device.

【図7】図6に示す線分AB、線分CDにおける不純物
分布図
FIG. 7 is an impurity distribution diagram in a line segment AB and a line segment CD shown in FIG. 6;

【図8】図6の半導体装置における製造方法の各工程を
示す断面図
8 is a sectional view showing each step of a manufacturing method in the semiconductor device of FIG. 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 半導体基板 12 絶縁膜 13 ゲート電極 14 オフセット領域 15 ドレイン 16 ソース 18 サイドウォールスペーサ 21 トランジスタ 11 Semiconductor substrate 12 Insulating film 13 Gate electrode 14 Offset region 15 Drain 16 Source 18 Sidewall spacer 21 Transistor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 29/78 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 29/78

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】一導電型の半導体基板上に設けた絶縁膜
と、前記絶縁膜上に設けたゲート電極と、前記ゲート電
極の側部に位置する前記半導体基板内に設けた逆導電型
第1の拡散領域と、前記第1の拡散領域の表面付近に
設けた逆導電型の第2の拡散領域と、前記第1と第2の
拡散領域を介して前記ゲート電極と向かい合う逆導電型
の第3の拡散領域とを備え、前記第1の拡散領域の不純
物濃度より前記第2の拡散領域の不純物濃度を高く、か
つ、前記第2の拡散領域の不純物濃度より前記第3の拡
散領域の不純物濃度を高く構成した半導体装置。
An insulating film provided on a semiconductor substrate of one conductivity type; a gate electrode provided on the insulating film; and an opposite conductive type provided in the semiconductor substrate located on a side portion of the gate electrode. A first diffusion region; and a first diffusion region near a surface of the first diffusion region.
The provided second diffusion region of the opposite conductivity type, the first and second diffusion regions;
Reverse conductivity type facing the gate electrode through a diffusion region
And a third diffusion region of the first diffusion region.
The impurity concentration of the second diffusion region is higher than the impurity concentration;
And a semiconductor device in which the impurity concentration of the third diffusion region is higher than that of the second diffusion region.
【請求項2】一導電型の半導体基板上に絶縁膜を形成す
る工程と、前記絶縁膜上にゲート電極を形成する工程
と、前記ゲート電極の側部に位置する前記半導体基板内
に2回以上異なる加速エネルギーで逆導電型イオンの注
入を施して拡散領域を形成する工程と、前記拡散領域の
一部にイオン注入を施す工程とを有し、前記拡散領域を
形成する工程において、前記拡散層領域の表面の不純物
濃度が底部より濃くなるようにすることを特徴とする半
導体装置の製造方法
2. An insulating film is formed on a semiconductor substrate of one conductivity type.
Forming a gate electrode on the insulating film
And inside the semiconductor substrate located on the side of the gate electrode.
Injection of opposite conductivity type ions with different acceleration energy at least twice
Forming a diffusion region by applying
Performing a part of ion implantation, wherein the diffusion region is
In the forming step, impurities on the surface of the diffusion layer region are formed.
Characterized in that the concentration is higher than the bottom
A method for manufacturing a conductor device .
【請求項3】前記拡散領域を形成する2回以上の異なる
加速エネルギーのイオン注入種がヒ素またはリンである
ことを特徴とする請求項2記載の半導体装置の製造方
法。
3. The method according to claim 1, wherein the diffusion region is formed two or more times.
Arsenic or phosphorus is the ion implanted at the accelerating energy
3. A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein
Law.
【請求項4】前記拡散領域を形成する2回以上の異なる
加速エネルギーのイオン注入が、回転イオン注入または
大傾斜イオン注入であることを特徴とする請求項2記載
の半導体装置の製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein said diffusion region is formed two or more times.
Acceleration energy ion implantation is performed by rotating ion implantation or
3. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 2 , wherein the ion implantation is a large gradient ion implantation .
【請求項5】拡散領域を形成した後に、前記ゲート電極
側部にサイドウォールスペーサを形成し、その後に前記
拡散領域の一部にイオン注入を施すことを特徴とする請
求項2記載の半導体装置の製造方法。
5. The method according to claim 1 , further comprising the step of forming the gate electrode after forming the diffusion region.
A sidewall spacer is formed on the side, and then the
Ion implantation for a part of the diffusion region.
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 2 .
【請求項6】不純物がボロンであり、異なる加速エネル
ギーのうち、一方の加速エネルギー が100KeVから200
KeVの範囲、他方の加速エネルギーが20KeVから10
0KeVの範囲である請求項2記載の半導体装置の製造
方法。
6. The method according to claim 1 , wherein the impurity is boron,
Energy from 100 KeV to 200
KeV range, the other acceleration energy from 20 KeV to 10
3. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein the range is 0 KeV .
【請求項7】半導体基板がN型で、前記半導体基板の不
純物濃度が1×10 15 cm -3 から1×10 16 cm -3 の範囲で
ある請求項2記載の半導体装置の製造方法。
7. The semiconductor substrate is of an N type, and the semiconductor substrate has
Net objects concentration from 1 × 10 15 cm -3 in the range of 1 × 10 16 cm -3
3. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 2 .
【請求項8】100KeVから200KeVの範囲の加速エネ
ルギーで注入する注入量が0.6×10 12 cm -2 から1.
6×10 12 cm -2 の範囲である請求項6記載の半導体装置
の製造方法。
8. An acceleration energy in the range of 100 KeV to 200 KeV.
The injection amount to be implanted with lug is from 0.6 × 10 12 cm -2 .
7. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein the range is 6 × 10 12 cm −2 .
【請求項9】20KeVから100KeVの範囲の加速エネ
ルギーで注入する注入量が0.2×10 12 cm -2 から1.
2×10 12 cm -2 の範囲である請求項6記載の半導体装置
の製造方法。
9. An acceleration energy in a range of 20 KeV to 100 KeV.
The injection amount to be implanted with the energy is from 0.2 × 10 12 cm −2 .
7. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein the range is 2 × 10 12 cm −2 .
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