JP3064002B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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JP3064002B2
JP3064002B2 JP2302763A JP30276390A JP3064002B2 JP 3064002 B2 JP3064002 B2 JP 3064002B2 JP 2302763 A JP2302763 A JP 2302763A JP 30276390 A JP30276390 A JP 30276390A JP 3064002 B2 JP3064002 B2 JP 3064002B2
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勝美 篠村
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旭化成マイクロシステム株式会社
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置の製造方法に関するものであ
り、特にMISFETを有する半導体装置の製造方法に関する
ものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor device having a MISFET.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

MISFETを備えた半導体装置は、高集積化によって、そ
のゲート絶縁膜が薄膜化し、チャネル長が短縮化するた
めに、ドレイン領域近傍に高電界が生じる。このためホ
ットエレクトロンの発生が著しくなり、基板に流れる電
流、所謂基板電流の増大を招いていた。その結果、MISF
ETのしきい値電圧に経時的な電気的な特性の劣化を生じ
ていた。
In a semiconductor device having an MISFET, a high electric field is generated in the vicinity of the drain region because the gate insulating film is thinned and the channel length is shortened due to high integration. For this reason, generation of hot electrons becomes remarkable, causing an increase in a current flowing in the substrate, that is, a so-called substrate current. As a result, MISF
The electrical characteristics of the ET threshold voltage deteriorated with time.

そこで、不純物濃度の高い半導体領域と不純物濃度の
低い半導体領域とでタブルドレイン構造を形成し、MISF
ETのドレイン領域近傍における高電界を緩和する方法が
提案されている。ダブルドレイン構造を形成するには例
えば、リンをイオン注入して熱拡散させ、低濃度の不純
物領域を形成し、次にヒ素をイオン注入して高濃度の不
純物領域を形成するか、或いはリンとヒ素をほぼ同時に
イオン注入し、拡散係数の違いから不純物濃度の高い半
導体領域と不純物濃度の低い半導体領域とを形成してい
る。
Therefore, a double drain structure is formed by a semiconductor region with a high impurity concentration and a semiconductor region with a low impurity concentration, and the MISF
A method for relaxing a high electric field near the drain region of the ET has been proposed. To form a double drain structure, for example, phosphorus is ion-implanted and thermally diffused to form a low-concentration impurity region, and then arsenic is ion-implanted to form a high-concentration impurity region, or Arsenic is ion-implanted almost simultaneously to form a semiconductor region with a high impurity concentration and a semiconductor region with a low impurity concentration due to a difference in diffusion coefficient.

一方、MISFETを備えた半導体集積回路は静電気による
電気的破壊を生じやすいが、ダブルドレイン構造のMISF
ETを採用すると静電気破壊耐圧が低下するという問題点
が生じていた。
On the other hand, semiconductor integrated circuits with MISFETs are susceptible to electrical breakdown due to static electricity.
When ET is adopted, there is a problem that the electrostatic breakdown voltage is reduced.

このような問題点を解決するために特開昭61−120459
号、特開昭61−177769号及び特開昭61−177769号の各公
報には半導体集積回路の周辺部、すなわち外部入出力端
子に接続されるMISFETとしてシングルドレイン構造のMI
SFETを配置し、中央部、すなわちそのような端子に直接
接続されないようなMISFETとしてダブルドレイン構造の
MISFETを配置し、静電気破壊の生じやすい周辺部に静電
気破壊耐圧の高いシングルドレインを設け、中央部に基
板電流を抑えるダブルドレインを用いることが示されて
いる。すなわち、第3図に示すように静電気の印加され
やすい周辺部にはシングルドレイン構造のMISFETを配置
し静電気破壊耐圧を劣化させないようにし、中央部は基
板電流の少ないダブルドレイン構造のMISFETを配置させ
るものである。
To solve such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No.
JP-A-61-177769 and JP-A-61-177769 disclose a single-drain structure MI as a MISFET connected to the periphery of a semiconductor integrated circuit, that is, an external input / output terminal.
An SFET is placed in the center, that is, a MISFET that is not directly connected to such a terminal.
It is shown that a MISFET is arranged, a single drain having a high electrostatic breakdown voltage is provided in a peripheral portion where electrostatic breakdown easily occurs, and a double drain which suppresses a substrate current is used in a central portion. That is, as shown in FIG. 3, a MISFET having a single drain structure is arranged in a peripheral portion where static electricity is easily applied so as not to deteriorate the electrostatic breakdown voltage, and a MISFET having a double drain structure having a small substrate current is arranged in a central portion. Things.

周辺部のシングルドレイン構造のMISFETは静電気破壊
耐圧の低下を生じないものの、基板電流が大きいという
点は従来のシングルドレイン構造と同様である。さらに
周辺部の回路は一般に入出力回路を形成することが多
く、そこに流れる電流自体が大きい。このため、周辺部
のMISFETはスナップバック電圧の低下やMISFETのゲート
酸化膜の劣化を引き起こしやすかった。
Although the MISFET having a single drain structure in the peripheral portion does not cause a decrease in the electrostatic breakdown voltage, it is similar to the conventional single drain structure in that the substrate current is large. Further, the peripheral circuits generally form an input / output circuit, and the current flowing therethrough is large. For this reason, the MISFET in the peripheral portion was liable to cause a reduction in snapback voltage and deterioration of the gate oxide film of the MISFET.

本発明者は上記の課題を解決するために、半導体装置
の中央部及び周辺部に共にダブルドレイン構造のMISFET
を用い、中央部には基板電流を抑えかつ基板電流の少な
い拡散深さの深いMISFETを用い、周辺部は静電気破壊耐
圧の低下の少なく、しかも基板電流をある程度抑えられ
るような拡散の薄いMISFETを用いることにより最適な電
気的な特性を得ることがわかった。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has proposed a MISFET having a double drain structure in both the central portion and the peripheral portion of a semiconductor device.
In the center, use a deep MISFET that suppresses the substrate current and has a low diffusion depth and a low diffusion.The peripheral portion uses a MISFET with a small reduction in electrostatic breakdown voltage and a thin diffusion that can suppress the substrate current to some extent. It has been found that optimal electrical characteristics can be obtained by the use.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

本発明は、以上の点に鑑み基板電流を減少させ、しか
も周辺部においても静電気破壊耐圧を低下させない半導
体装置を製造するにあたり、拡散深さの精度を向上さ
せ、電気的な特性のチューニングがしやすい製造方法を
提供することを課題とするものである。
In view of the above, the present invention improves the precision of the diffusion depth and tunes the electrical characteristics in manufacturing a semiconductor device that reduces the substrate current and does not lower the electrostatic breakdown voltage even in the peripheral portion. It is an object to provide an easy manufacturing method.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は、第1導電型の第1半導体領域の主面部に絶
縁膜を介して導電層を設け、該導電層の両側部の該第1
半導体領域の主面部に第2導電型の第2半導体領域を設
け、更に該第2半導体領域にそってそれよりも不純物濃
度が低い第2導電型の第3半導体領域を設けてなる第1
及び第2のMISFETを有し、前記第1のMISFETは半導体装
置の中央部に配置され、前記第2のMISFETは半導体装置
の周辺部に配置され、該第2のMISFETは該第3半導体領
域の厚さが前記第1のMISFETより薄い半導体装置の製造
方法であって、 前記第2のMISFET形成領域をマスクで覆い、前記第1
のMISFET形成領域の第1半導体領域の主面部に、第1の
不純物を導入する工程と、 前記第2のMISFET形成領域のマスクを除去した後に、
前記導入された第1の不純物を拡散する工程と、 前記第1のMISFET形成領域と前記第2のMISFET形成領
域の主面部に第1の不純物を導入する工程と、 前記導入された第1の不純物を拡散して前記第1のMI
SFET形成領域と前記第2のMISFET形成領域の第3半導体
領域を形成する工程と、 前記第1のMISFET形成領域と前記第2のMISFET形成領
域との主面部に、第2の不純物を導入する工程と、 前記導入された第2の不純物を拡散して第2半導体領
域を形成する工程とを備えたことを特徴とする半導体装
置の製造方法である。
According to the present invention, a conductive layer is provided on a main surface of a first semiconductor region of a first conductivity type with an insulating film interposed therebetween, and the first semiconductor region on both sides of the conductive layer is provided.
A first conductive type second semiconductor region provided on a main surface of the semiconductor region, and a second conductive type third semiconductor region having a lower impurity concentration than the second conductive type semiconductor region provided along the second semiconductor region;
And a second MISFET, wherein the first MISFET is disposed in a central portion of the semiconductor device, the second MISFET is disposed in a peripheral portion of the semiconductor device, and the second MISFET is disposed in the third semiconductor region. A method of manufacturing a semiconductor device having a thickness of less than that of the first MISFET, wherein the second MISFET formation region is covered with a mask;
Introducing a first impurity into the main surface of the first semiconductor region in the MISFET formation region, and removing the mask in the second MISFET formation region.
Diffusing the introduced first impurity; introducing a first impurity into a main surface portion of the first MISFET formation region and the second MISFET formation region; The first MI is diffused by diffusing impurities.
Forming a third semiconductor region of the SFET formation region and the second MISFET formation region; and introducing a second impurity into a main surface portion of the first MISFET formation region and the second MISFET formation region. And a step of forming a second semiconductor region by diffusing the introduced second impurity.

〔作用〕[Action]

本発明の半導体装置の製造方法によれば、第1の不純
物を導入する工程を2回に分けたために1回目の導入と
2回目の導入とで不純物濃度を調節して第1のMISFETと
第2のMISFETとで厚さの異なる第3半導体領域を精度良
く形成することができる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, since the step of introducing the first impurity is divided into two steps, the impurity concentration is adjusted between the first introduction and the second introduction, so that the first MISFET and the second impurity are introduced. The third semiconductor region having a different thickness from the second MISFET can be formed with high accuracy.

従って、第1のMISFETは基板電流を充分減少すること
ができると共に、第2のMISFETは静電気破壊耐圧をあま
り低下させることなく、基板電流を減少させることがで
きる。第2のMISFETは静電気破壊が生じやすい半導体装
置の周辺部に配置して、外部入出力端子と電気的に接続
され、第1のMISFETは基板電流を減少できるため中央部
に配置するようにする。従って、基板電流の減少と、外
部入出力端子へ接続される周辺部における静電気破壊耐
圧とのバランスが良い半導体装置を提供することができ
る。
Therefore, the first MISFET can sufficiently reduce the substrate current, and the second MISFET can reduce the substrate current without significantly lowering the electrostatic breakdown voltage. The second MISFET is arranged in a peripheral portion of the semiconductor device which is easily damaged by static electricity, and is electrically connected to an external input / output terminal. The first MISFET is arranged in a central portion because the substrate current can be reduced. . Therefore, it is possible to provide a semiconductor device having a good balance between the reduction of the substrate current and the electrostatic breakdown voltage in the peripheral portion connected to the external input / output terminal.

〔実施例〕 以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples.

第1図は本発明によって製造される半導体装置の実施
例を模式的に示す図である。以下各図において同じ構成
を示すものには同じ数字を付与し繰り返しの説明は省略
する。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an embodiment of a semiconductor device manufactured by the present invention. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

第1図において1は半導体装置の中央部に配置される
第1のMISFETであり、外部入出力端子に接続されないも
のである。2は半導体装置の外部入出力端子に接続され
る周辺部に配置される第2のMISFETである。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a first MISFET arranged at the center of the semiconductor device, which is not connected to an external input / output terminal. Reference numeral 2 denotes a second MISFET arranged in a peripheral portion connected to an external input / output terminal of the semiconductor device.

30は半導体基板、36は第1半導体領域、33はフィール
ド絶縁膜、32は絶縁膜、31は導電層、39は第2半導体領
域、35及び37は第3半導体領域、41は層間絶縁膜、42は
配線用アルミ(Al)膜である。
30 is a semiconductor substrate, 36 is a first semiconductor region, 33 is a field insulating film, 32 is an insulating film, 31 is a conductive layer, 39 is a second semiconductor region, 35 and 37 are third semiconductor regions, 41 is an interlayer insulating film, Reference numeral 42 denotes an aluminum (Al) film for wiring.

半導体基板30は例えば、N型のシリコン基板で4〜12
Ωcmのものが使用できる。半導体基板30の主面部に第1
半導体領域36が形成される。第1半導体領域36はP型の
半導体領域であり、所謂P−wellと呼ばれているもので
あり、周知の方法でボロン等の不純物を導入拡散して形
成される。P型の半導体基板を用いた場合は、well構造
とする必要はなく、半導体基板30が第1半導体領域とな
る。
The semiconductor substrate 30 is, for example, an N-type silicon
Ωcm can be used. First on the main surface of the semiconductor substrate 30
A semiconductor region 36 is formed. The first semiconductor region 36 is a P-type semiconductor region, so-called P-well, and is formed by introducing and diffusing impurities such as boron by a known method. When a P-type semiconductor substrate is used, it is not necessary to have a well structure, and the semiconductor substrate 30 becomes the first semiconductor region.

第1半導体領域36の主面部や境界にはMISFETを電気的
に分離するためのフィールド絶縁膜がLOCOS法等の周知
の技術により形成されている。また、第1半導体領域36
の主面部のMISFETを形成する領域には第1半導体領域36
を熱酸化して形成される絶縁膜32が設けられ、MISFETの
ゲート絶縁膜として用いられる。さらに絶縁膜32を介し
て導電層31が設けられており、導電層31は多結晶シリコ
ン層を形成し、次いでリンをドープした後、周知のエッ
チング技術により形成されるものであり、MISFETのゲー
トとして用いられる。
A field insulating film for electrically isolating the MISFET is formed on a main surface portion or a boundary of the first semiconductor region 36 by a known technique such as a LOCOS method. In addition, the first semiconductor region 36
The first semiconductor region 36 is formed in a region of the main surface of the
An insulating film 32 formed by thermally oxidizing the MISFET is provided and used as a gate insulating film of the MISFET. Further, a conductive layer 31 is provided via an insulating film 32. The conductive layer 31 is formed by forming a polycrystalline silicon layer, then doping phosphorus, and then by a well-known etching technique. Used as

第2半導体領域39は例えばヒ素をイオン注入して形成
され、不純物濃度の高いN型の領域であり、所謂N+領域
である。また、第2半導体領域39はMISFETのドレイン・
ソース領域であって、拡散深さは本実施例ではおよそ0.
3μmである。
The second semiconductor region 39 is formed by, for example, arsenic ion implantation, is an N-type region having a high impurity concentration, and is a so-called N + region. In addition, the second semiconductor region 39 is a drain
In the source region, the diffusion depth is approximately 0 in this embodiment.
3 μm.

第3半導体領域35及び37は第2半導体領域39にそって
設けられ、第2半導体領域39より不純物濃度の低いN型
の領域であり、所謂N-領域である。第3半導体領域35及
び37は例えばリンが導入拡散され形成される。第3半導
体領域35及び37は共に同じ不純物が導入されたものであ
るので単一の半導体領域とみることができる。
The third semiconductor regions 35 and 37 are provided along the second semiconductor region 39, are N-type regions having a lower impurity concentration than the second semiconductor region 39, and are so-called N regions. The third semiconductor regions 35 and 37 are formed by, for example, introducing and diffusing phosphorus. Since the third semiconductor regions 35 and 37 have the same impurity introduced therein, they can be regarded as a single semiconductor region.

MISFET1及び2の上部には全面にわたって層間絶縁膜4
1が例えば、CVDでSiO2が形成され、MISFETの接続のため
に配線用アルミ(Al)膜42が設けられている。
An interlayer insulating film 4 is formed over the entire surface of the MISFETs 1 and 2.
1 is, for example, SiO 2 formed by CVD, and an aluminum (Al) film 42 for wiring is provided for connection of MISFET.

MISFET1とMISFET2は共に第2半導体領域39と第3半導
体領域を有するが、MISFET1に比べMISFET2の第3半導体
領域の厚さが薄くなっている。
Both MISFET1 and MISFET2 have a second semiconductor region 39 and a third semiconductor region, but the third semiconductor region of MISFET2 is thinner than MISFET1.

第2図に上記のような構造を有するMISFETを有する半
導体装置の製造方法を示す。
FIG. 2 shows a method of manufacturing a semiconductor device having a MISFET having the above-described structure.

周知の方法で半導体基板30に第1半導体領域36を形成
し、フィールド酸化膜33を形成する。次に絶縁膜32を形
成したのち、例えば多結晶シリコン膜をCVDで形成し、
リンをドープして導電層31を形成する。
A first semiconductor region 36 is formed on the semiconductor substrate 30 by a known method, and a field oxide film 33 is formed. Next, after forming the insulating film 32, for example, a polycrystalline silicon film is formed by CVD,
The conductive layer 31 is formed by doping phosphorus.

まず、第2図Aに示すように半導体装置の周辺部の静
電気破壊耐圧が低下しないMISFET2の形成領域をマスク4
0で覆い、第3半導体領域35を形成する不純物、例えば
リンを100keVのエネルギーで8.0×1013cm-2の量をイオ
ン注入する。
First, as shown in FIG. 2A, the MISFET 2 formation region in the peripheral portion of the semiconductor device where the electrostatic breakdown voltage is not reduced is masked.
Then, an impurity forming the third semiconductor region 35, for example, phosphorus is ion-implanted in an amount of 8.0 × 10 13 cm −2 at an energy of 100 keV.

次にマスク40を除去したのち、1000℃の炉中でイオン
注入されたリンを30分間拡散させ、第2図Bに示すよう
に第3半導体領域35を形成する。
Next, after removing the mask 40, the ion-implanted phosphorus is diffused in a furnace at 1000 ° C. for 30 minutes to form a third semiconductor region 35 as shown in FIG. 2B.

次に第2図Cに示すようにリンを100keVのエネルギー
で7.0×1013cm-2のイオン注入をする。このときNch−MI
SFETを形成する領域すべてにイオン注入すればよく、従
来のようにPch−MISFETの領域にマスクすればよいた
め、余分な工程を加える必要はない。この結果、第1の
MISFETには合計1.5×1014cm-2のリンがイオン注入さ
れ、第2のMISFETには7.0×1013cm-2、のイオン注入が
行なわれる。
Next, as shown in FIG. 2C, phosphorus ions are implanted at 7.0 × 10 13 cm −2 at an energy of 100 keV. At this time, Nch-MI
It is only necessary to implant ions into the entire region where the SFET is to be formed, and it is only necessary to mask the region of the Pch-MISFET as in the conventional case, so that there is no need to add an extra step. As a result, the first
A total of 1.5 × 10 14 cm −2 phosphorus ions are implanted into the MISFET, and a 7.0 × 10 13 cm −2 ion implantation is performed into the second MISFET.

次に1000℃の炉中でイオン注入されたリンを30分間拡
散させ、イオン注入されたリンは合計60分間拡散され第
2図Dに示すように第3半導体領域35及び37を形成す
る。
Next, the ion-implanted phosphorus is diffused in a furnace at 1000 ° C. for 30 minutes, and the ion-implanted phosphorus is diffused for a total of 60 minutes to form third semiconductor regions 35 and 37 as shown in FIG. 2D.

続いて第2半導体領域39を形成する不純物、例えばヒ
素を75keVのエネルギーで5×1015cm-2の量をイオン注
入する。
Subsequently, an impurity for forming the second semiconductor region 39, for example, arsenic is ion-implanted in an amount of 5 × 10 15 cm −2 at an energy of 75 keV.

更にイオン注入されたヒ素を1000℃の炉中で50分間熱
拡散させて、第2図Fに示すようにヒ素による第2半導
体領域39が形成される。このとき第2半導体領域39は第
1のMISFET1及び第2のMISFET2共に拡散深さはおよそ0.
3μmである。
Further, the ion-implanted arsenic is thermally diffused in a furnace at 1000 ° C. for 50 minutes to form a second semiconductor region 39 of arsenic as shown in FIG. 2F. At this time, the second semiconductor region 39 has a diffusion depth of about 0.1 for both the first MISFET1 and the second MISFET2.
3 μm.

さらに層間絶縁膜41、配線用アルミ膜42等が設けら
れ、第1図の半導体装置が形成される。
Further, an interlayer insulating film 41, an aluminum film for wiring 42 and the like are provided, and the semiconductor device of FIG. 1 is formed.

〔実施例2〕 本発明の実施例2は第1のMISFET1の第3半導体領域3
5を形成させるための1回目のイオン注入の量及び拡散
の時間と、第1のMISFET1及び第2のMISFET2の第3半導
体領域35及び37を形成するための2回目のイオン注入の
量及び拡散の時間が異なるだけで他は実施例1と同じで
ある。
Embodiment 2 Embodiment 2 of the present invention is directed to the third semiconductor region 3 of the first MISFET1.
5. The amount and diffusion time of the first ion implantation for forming 5 and the amount and diffusion of the second ion implantation for forming the third semiconductor regions 35 and 37 of the first MISFET1 and the second MISFET2. Other than that, the time is the same as that of the first embodiment.

実施例2においては第1のMISFETの第3半導体領域35
を形成させるための1回目のイオン注入はリンを100keV
のエネルギーで1.2×1014cm-2の量行う。次に1000℃の
炉中でイオン注入されたリンを45分間拡散させ、第2図
Bに示すように第3半導体領域35を形成する。
In the second embodiment, the third semiconductor region 35 of the first MISFET
The first ion implantation to form phosphorus is 100 keV phosphorus
Do an amount of 1.2 × 10 14 cm -2 with energy. Next, the ion-implanted phosphorus is diffused in a furnace at 1000 ° C. for 45 minutes to form a third semiconductor region 35 as shown in FIG. 2B.

次に第1のMISFET1と第2のMISFET2の形成領域にイオ
ン注入する2回目のイオン注入を100keVのエネルギーで
3.0×1013cm-2の量行う。続いて1000℃の炉中でイオン
注入されたリンを15分間拡散させ、第2図Bに示すよう
に第3半導体領域35及び37を形成する。
Next, the second ion implantation for ion-implanting into the formation regions of the first MISFET1 and the second MISFET2 is performed at an energy of 100 keV.
Perform an amount of 3.0 × 10 13 cm -2 . Subsequently, the ion-implanted phosphorus is diffused in a furnace at 1000 ° C. for 15 minutes to form third semiconductor regions 35 and 37 as shown in FIG. 2B.

リンは合計1.5×1014cm-2の量がイオン注入され、合
計60分間拡散される。すなわち、実施例1と実施例2で
は第1のMISFETには合計が同じ量のイオンと拡散時間が
加えられ、1回目のイオン注入と2回目のイオン注入と
の比を変えたことになる。表1に実施例1と実施例2の
イオン注入量と拡散時間をまとめて示す。
Phosphorus is implanted in a total amount of 1.5 × 10 14 cm −2 and diffused for a total of 60 minutes. That is, in the first and second embodiments, the same amount of ions and the same diffusion time are added to the first MISFET, and the ratio of the first ion implantation to the second ion implantation is changed. Table 1 summarizes the ion implantation amounts and diffusion times of Example 1 and Example 2.

このような方法で形成された半導体装置について、静
電気破壊耐圧強度と基板電流を示す表を表1に示す。表
2は外部出力端子に電圧をかけたときの素子が破壊され
る割合と、ゲートに3.0Vの電圧をかけてドレインに7.0V
の電圧をかけたときの基板電流を示すものである。
Table 1 shows the electrostatic breakdown strength and the substrate current of the semiconductor device formed by such a method. Table 2 shows the breakdown rate of the device when a voltage is applied to the external output terminal, and a voltage of 3.0 V applied to the gate and 7.0 V applied to the drain.
3 shows a substrate current when a voltage of?

まず、従来用いられているダブルドレイン構造のMISF
ET(本実施例のMISFET1)では基板電流が3.6μAに抑え
られているが、200Vで静電気破壊が生ずるものが現れ、
400V以上ではすべて劣化してしまう。一方、シングルド
レイン構造のMISFETは静電気破壊が生じないものの基板
電流はダブルドレインのそれよりかなり大きく、41.1μ
Aである。
First, the conventional MISF with double drain structure
In the case of ET (MISFET1 of this embodiment), the substrate current is suppressed to 3.6 μA.
Above 400V all will be degraded. On the other hand, the MISFET of the single drain structure does not cause electrostatic breakdown, but the substrate current is much larger than that of the double drain, 41.1μ
A.

本発明の製造方法で製造された第3半導体領域の薄い
ダブルドレイン構造のMISFETは、例えば実施例1は250V
で静電気破壊を生ずるものが現れ、550V以上ですべて劣
化する。基板電流は3.8μAである。また、実施例2で
は600Vまでは静電気破壊を生じず、基板電流は5.4μA
である。このように、基板電流はシングルドレインのそ
れよりもかなり小さく、静電気破壊の耐圧も従来のダブ
ルドレイン構造に比べ向上している。
The MISFET having a thin double drain structure of the third semiconductor region manufactured by the manufacturing method of the present invention is, for example, 250 V in the first embodiment.
The thing which causes electrostatic destruction appears, and all deteriorates at 550V or more. The substrate current is 3.8 μA. In the second embodiment, no electrostatic breakdown occurs up to 600 V, and the substrate current is 5.4 μA.
It is. As described above, the substrate current is considerably smaller than that of the single drain, and the withstand voltage of the electrostatic breakdown is improved as compared with the conventional double drain structure.

本発明においては周辺は拡散深さの薄いダブルドレイ
ン構造のMISFETを用い、中央部は従来の拡散深さの大き
いMISFETを用いたため、前者は必要な静電気耐圧を有
し、且つ基板電流を抑えることが出来るようなダブルド
レイン構造であり、後者は基板電流を充分抑えることが
出来るようなダブルドレイン構造となる。
In the present invention, a MISFET having a double-drain structure with a small diffusion depth is used in the periphery, and a conventional MISFET with a large diffusion depth is used in the center, so that the former has the required electrostatic withstand voltage and suppresses the substrate current. The latter has a double drain structure capable of sufficiently suppressing the substrate current.

実施例1では1回目と2回目とでイオン注入量を約1:
1にし、実施例2では4:1にしたが、基板電流と静電気破
壊耐圧のバランスを考慮して、それらが最適になるよう
に不純物導入量と拡散時間を設定することが望ましい。
代表的な値としては例えば、1:1〜8:1の間になるように
し、周辺部のMISFETの不純物濃度の低い領域の厚さは、
中央部のそれに比べおよそ0.1〜0.8倍の間となるよう
に、不純物導入量と拡散時間を設定すればよい。
In the first embodiment, the ion implantation amount in the first and second times is about 1:
Although the ratio is set to 1 and the ratio is set to 4: 1 in the second embodiment, it is desirable to set the impurity introduction amount and the diffusion time so as to optimize them in consideration of the balance between the substrate current and the electrostatic breakdown voltage.
As a typical value, for example, it is set to be between 1: 1 to 8: 1, and the thickness of the low impurity concentration region of the MISFET in the peripheral portion is
The amount of impurity introduced and the diffusion time may be set so as to be approximately 0.1 to 0.8 times that of the central portion.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明の製造方法によれば、周辺は第3半導体領域の
薄いダブルドレイン構造のMISFETを用い、中央部は従来
のように第3半導体領域の厚いMISFETを用いたため、前
者は必要な静電気耐圧の強度を有し、且つ基板電流を抑
えることが出来るようなダブルドレイン構造であり、後
者は基板電流を充分抑えることが出来るようなダブルド
レイン構造となる。また、上記のような構造の半導体装
置も工程をほとんど増やさず形成することができる。
According to the manufacturing method of the present invention, the MISFET having a double-drain structure with a thin third semiconductor region is used in the periphery, and the MISFET with a thick third semiconductor region is used in the center as in the related art. The double drain structure has a strength and can suppress the substrate current, and the latter has a double drain structure that can sufficiently suppress the substrate current. Further, the semiconductor device having the above structure can be formed without increasing the number of steps.

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

第1図は本発明によって製造される半導体装置の実施例
を示す図、第2図は本発明の半導体装置の製造法の実施
例を示す図、第3図は従来の半導体装置を示す図であ
る。 30……半導体基板 31……導電層 32……絶縁膜 33……フィールド絶縁膜 36……半導体領域 35、37……第3半導体領域 39……第2半導体領域 40……マスク
FIG. 1 is a view showing an embodiment of a semiconductor device manufactured by the present invention, FIG. 2 is a view showing an embodiment of a method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, and FIG. 3 is a view showing a conventional semiconductor device. is there. 30 semiconductor substrate 31 conductive layer 32 insulating film 33 field insulating film 36 semiconductor region 35, 37 third semiconductor region 39 second semiconductor region 40 mask

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】第1導電型の第1半導体領域の主面部に絶
縁膜を介して導電層を設け、該導電層の両側部の該第1
半導体領域の主面部に第2導電型の第2半導体領域を設
け、更に該第2半導体領域にそってそれよりも不純物濃
度が低い第2導電型の第3半導体領域を設けてなる第1
及び第2のMISFETを有し、前記第1のMISFETは半導体装
置の中央部に配置され、前記第2のMISFETは半導体装置
の周辺部に配置され、該第2のMISFETは該第3半導体領
域の厚さが前記第1のMISFETより薄い半導体装置の製造
方法であって、 前記第2のMISFET形成領域をマスクで覆い、前記第1の
MISFET形成領域の第1半導体領域の主面部に、第1の不
純物を導入する工程と、 前記第2のMISFET形成領域のマスクを除去した後に、前
記導入された第1の不純物を拡散する工程と、 前記第1のMISFET形成領域と前記第2のMISFET形成領域
の主面部に第1の不純物を導入する工程と、 前記導入された第1の不純物を拡散して前記第1のMISF
ET形成領域と前記第2のMISFET形成領域の第3半導体領
域を形成する工程と、 前記第1のMISFET形成領域と前記第2のMISFET形成領域
との主面部に、第2の不純物を導入する工程と、 前記導入された第2の不純物を拡散して第2半導体領域
を形成する工程とを備えたことを特徴とする半導体装置
の製造方法。
1. A conductive layer is provided on a main surface of a first semiconductor region of a first conductivity type with an insulating film interposed therebetween, and said first layer is formed on both sides of said conductive layer.
A first conductive type second semiconductor region provided on a main surface of the semiconductor region, and a second conductive type third semiconductor region having a lower impurity concentration than the second conductive type semiconductor region provided along the second semiconductor region;
And a second MISFET, wherein the first MISFET is disposed in a central portion of the semiconductor device, the second MISFET is disposed in a peripheral portion of the semiconductor device, and the second MISFET is disposed in the third semiconductor region. A method of manufacturing a semiconductor device having a thickness of less than the first MISFET, wherein the second MISFET formation region is covered with a mask,
A step of introducing a first impurity into a main surface portion of the first semiconductor region in the MISFET formation region; and a step of diffusing the introduced first impurity after removing a mask in the second MISFET formation region. Introducing a first impurity into a main surface of the first MISFET formation region and the second MISFET formation region; and diffusing the introduced first impurity to form the first MISF.
Forming an ET formation region and a third semiconductor region of the second MISFET formation region; and introducing a second impurity into a main surface of the first MISFET formation region and the second MISFET formation region. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of forming a second semiconductor region by diffusing the introduced second impurity.
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