JPH02125465A - Manufacture of cmos device - Google Patents

Manufacture of cmos device

Info

Publication number
JPH02125465A
JPH02125465A JP1194459A JP19445989A JPH02125465A JP H02125465 A JPH02125465 A JP H02125465A JP 1194459 A JP1194459 A JP 1194459A JP 19445989 A JP19445989 A JP 19445989A JP H02125465 A JPH02125465 A JP H02125465A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
drain
type
oxide
region
source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP1194459A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2617226B2 (en
Inventor
Roger A Haken
ロジャー エイ.ヘイケン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Texas Instruments Inc
Original Assignee
Texas Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Texas Instruments Inc filed Critical Texas Instruments Inc
Publication of JPH02125465A publication Critical patent/JPH02125465A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2617226B2 publication Critical patent/JP2617226B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE: To form a drain extension region doped to a low level within a CMOS process by using a gate electrode of p-type portion of the substrate and a nearby side wall spacer as a mask and by selectively driving first and second doses of n-type impurities. CONSTITUTION: After the pattern of a polysilicon gate layer 6 is formed, drain injection doped to a low level is performed as a reach-through injection through gate oxide. After forming an oxide 10 at a predetermined position, a mask 11 is provided on a P well 4. The exposed equi-directional deposition oxide 10 is etched and removed, and P<+> source/drain injection is performed for N-tank 5. A photoresist 11 is removed here, the equi-directional deposition oxide 10 covering an NMOS device region on P well 4 is partly etched and removed, leaving a thin thread portion 20 at the gate side wall. Moreover, a mask layer 21 for N-type injection is formed. Source/drain injection of arsenic is performed in the last stage and then the source/drain 22 and LDD region 23 is formed.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、CMO3集積回路技術に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to CMO3 integrated circuit technology.

ショートチャンネル及び高電圧MO8技術の両方で認め
られている問題点は、ドレインとチャンネルの境界で衝
突イオン化現象(インパクト・アイオナイゼーション)
が起こることである。これは、この境界で通常高ピーク
の電界ができるとゲート酸化物内にホットキャリアが注
入されるようになり<H置の操作過程に従って装置閾値
にシフトをおこし)かつ、アバランシェ降伏電圧を下げ
奇生基板電流を増加させる為である。ゲートによって電
界が作り出されると電子なだれが起こりドレインの境界
内に流れこむという問題の発生を増加させる。この問題
はドレインの境界が通常、ゲートの電界が最大となるゲ
ートの端部に非常に近接してできる場合には、特に重大
である。全てのこれらの効果は、特に、幾何学的寸法が
小さく(例えば、5ボルトでチャンネル長が1ミクロン
)高741王を用いる(例えば20ボルトでチャンネル
長が4ミクロン)1合の0MO3技術でNチャンネル装
置を作る時に問題となる。
A recognized problem with both short-channel and high-voltage MO8 technologies is impact ionization at the drain-channel interface.
is what happens. This is because the normally high peak electric field at this boundary injects hot carriers into the gate oxide (which causes a shift in the device threshold according to the operating process) and lowers the avalanche breakdown voltage. This is to increase the raw substrate current. The electric field created by the gate increases the problem of electron avalanches flowing into the drain boundary. This problem is particularly acute when the drain boundary is typically formed very close to the edge of the gate where the gate electric field is highest. All these effects are especially noticeable when using high 741N with small geometric dimensions (e.g. 1 micron channel length at 5 volts) and high 741 (e.g. 4 micron channel length at 20 volts) in 100 MO3 technology. This is a problem when creating channel devices.

デジタル0M08回路では、Nチャンネル及びPチャン
ネル装置は、両方ともオンになる時に切り換わる為の過
渡期間の間、衝突イオン化によって寄生基板ti流が流
れる。これによってフローティングノードにラッチアッ
プやバイアス除去又は、放電を起こすことのある「基板
バウンス」が発生するようになる。(これがP子基板上
に設けたエビ層を使用する理由である。)アナログ回路
では、Nチャンネルソースフォロワ−形構成は、かなり
の奇生基板電流が絶えまなく流れるようにバイアスがか
けられているので可能性としては、事態はさらに深刻で
ある。たぶん全ての問題のうらで最も重大なweWは、
長期間にわたり閾値を変化させ、相互コンダクタンスの
低−トをおこす可能性のあるホットキャリアのゲート酸
化物内への注入に関するものである。当然ながら、これ
ら全ての問題は、供給電圧が一定に保たれるようにゲー
ト酸化物が設計される場合はさらに重大な問題となる。
In the digital 0M08 circuit, the N-channel and P-channel devices conduct parasitic substrate ti currents due to impact ionization during the transition period for switching when both are turned on. This causes "substrate bounce" which can cause latch-up, bias removal, or discharge at the floating node. (This is the reason for using a shrimp layer on the P-board.) In analog circuits, N-channel source follower configurations are biased so that significant parasitic board currents flow continuously. The situation is potentially even more serious. Perhaps the most important weW behind all the problems is,
It concerns the injection of hot carriers into the gate oxide which can change the threshold over time and cause low transconductance. Naturally, all these problems become even more serious when the gate oxide is designed such that the supply voltage remains constant.

衝突イオン化の係数は、正孔より多い分の電子の遭にほ
ぼ比例するのでNチャンネル装置は、高い供給電圧を用
いるショートチャンネル装置を現実に構成する上で限界
があった。本発明は、「ホットキャリアに強いJ 0M
O8工程でNチャンネル装置を作る0MO8技術を提供
する。これらの技術ではチャンネルとN+ソース/ドレ
イン領域の間に低レベルにドーピングされたN領域が形
成される。この構造は、ドレインビンヂオフ領域の高い
電界がN−拡張領域内まで広がるようにし、これによっ
てドレイン降伏電圧を引き上げ衝突イオン化を減少させ
その結果高エネルギーを費す電子の放出を減少させてい
る。これらの好都合な構成は低レベルのドーズでリンブ
ランケット注入を行うことによって得られ追加のマスク
付加工程を必要としない。
Since the coefficient of impact ionization is approximately proportional to the number of electrons encountered in excess of holes, N-channel devices have limitations in practical construction of short channel devices using high supply voltages. The present invention is based on “J 0M that is strong against hot carriers”.
We provide an 0MO8 technology for making N-channel devices using an 08 process. These techniques form a lightly doped N region between the channel and the N+ source/drain region. This structure allows the high electric field in the drain bound-off region to extend into the N-extended region, thereby raising the drain breakdown voltage and reducing impact ionization and thus the emission of high-energy electrons. . These advantageous configurations are obtained by performing phosphorus blanket implants at low doses and do not require additional masking steps.

NMO8装置の従来技術におけるこのような性質に関す
る問題には、かなりの開発努力が払われてきた。例えば
この中でも参考として使用されている米国特許用4.3
56.040号はゲートとドレインとの重なりを少くす
る為、又はゲート/ドレインの下からはみだずようにゲ
ートのサードウオール酸化物を使用することが示されて
いる。
Significant development efforts have been devoted to addressing problems related to these properties in the prior art of NMO8 devices. For example, 4.3 for the US patent, which is used as a reference in this
No. 56.040 shows the use of a third wall oxide on the gate to reduce overlap between the gate and drain, or to extend from below the gate/drain.

オグラその他の(1980年>IEEEジャーナル オ
プ ソリッドスデートサーキット、5C−15巻の42
4頁以下に掲載される「低レベルにドーピングされたド
レイン/ソース(LDD)絶縁ゲート電界効果型トラン
ジスタ」という論文とこの中で引用する全での参考文献
は、低レベルにドーピングされたドレイン領域を持つ構
成を間示し、この構成の利点について説明する。他の技
術としては、サイドウオール酸化物が部分的に注入をさ
えぎりながらリーチスルー注入を行うことによって形成
される低レベルにドーピングされたドレイン領域の形成
工程に関し特に説明する。
Ogura and others (1980>IEEE Journal Op Solids Dating Circuit, Volume 5C-15, 42
The paper ``Lowly Doped Drain/Source (LDD) Insulated Gate Field-Effect Transistors'' appearing on pages 4 and below and all references cited therein are We will show a configuration with , and explain the advantages of this configuration. Another technique is specifically described with reference to the formation of a lightly doped drain region formed by a reach-through implant with a sidewall oxide partially blocking the implant.

0MO8工程に低レベルにドーピングされたドレイン構
成を含ませる為にはいくつかの特別な問題が存在するが
これらの特殊な問題を解決することが本発明の目的であ
る。
There are some special problems associated with including a lightly doped drain configuration in the OMO8 process, and it is an object of the present invention to solve these special problems.

特に本発明の目的は、0MO3工程内に低レベルにドー
ピングされたドレインの拡張領域(LDD領域とよぶ)
を形成する方法を提供する。
In particular, the object of the present invention is to provide a low level doped drain extension region (referred to as LDD region) within the OMO3 process.
Provides a method for forming.

本発明の第2の目的は、追加のマスク付加工程を必要と
せずに0MO8工程内にしDD領領域形成する方法を提
供づる。
A second object of the present invention is to provide a method for forming DD regions within an 0MO8 process without requiring an additional mask addition process.

上記で説明した通り0MO8技術で特に問題となること
は、上記1示した様に正孔に関する衝突イオン化係数が
電子の係数よりずっと小さい為に、Nチャンネル装置だ
けはドレインの境界部分にLDD領域をつくる必要があ
る点である。
As explained above, a particular problem with 0MO8 technology is that, as shown in 1 above, the impact ionization coefficient for holes is much smaller than that for electrons, so only N-channel devices require an LDD region at the drain boundary. This is something that needs to be created.

故に、本発明の目的は、Pチャンネル装置にはLDD領
域を形成せずNチャンネル装置のみにLDD領域を形成
する0MO8装置の製造方法を提供することである。
Therefore, it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an 0MO8 device in which an LDD region is not formed in a P-channel device, but an LDD region is formed only in an N-channel device.

本発明の他の目的は、追加のマスク付加工程を必要とし
ないでPチャンネル装置を除きNチャンネル装置のみに
低レベルにドーピングされたドレイン領域を形成する0
MO8装置の製造方法を提供する。
Another object of the present invention is to form lightly doped drain regions only in N-channel devices but not in P-channel devices without the need for additional masking steps.
A method of manufacturing an MO8 device is provided.

低レベルにドーピングされたドレイン領域を使用する上
での他の問題点としては、この領域によつで、種々の面
で装置の特性が劣化するということである。特に、aa
の直列抵抗がかなり上がることがあり装置の相互コンダ
クタンスも下がってしまう。これらは両方ともLDD領
域の長さに関連する、即ち、LDD拡張領域は、装置の
動作電圧を考慮すると必要以上あまり長くしないことが
望ましい。特にLDD領域がゲート及びソース/トレイ
ン領域とセルファラインでない場合には、少くとも2つ
のアライメントトレランスの幅を持たなければならない
。なぜならさもなければ通常のアライメントの誤差がL
 D D領域をまったく持たない装置をいくつか作って
しまうことになるからである。このような装置は、動作
しないので歩留まりを息下させる。故に低レベルにドー
ピングされたドレイン拡張領域がゲートにまた更にソー
ス/ドレイン領域にセルファラインして形成されること
は、非常の望ましい。
Another problem with using a lightly doped drain region is that this region degrades the performance of the device in various ways. In particular, aa
The series resistance of the device can increase considerably and the transconductance of the device can also decrease. Both of these are related to the length of the LDD region, ie, it is desirable that the LDD extension region is not much longer than necessary considering the operating voltage of the device. In particular, if the LDD region is not self-aligned with the gate and source/train regions, it must have an alignment tolerance width of at least two. Because otherwise the normal alignment error is L
This is because some devices will end up having no DD area at all. Such equipment slows yields because it does not work. Therefore, it is highly desirable to form a lightly doped drain extension region self-aligned to the gate and also to the source/drain region.

本発明の他の目的は、低レベルにドーピングされたドレ
イン拡張領域がゲートとソース/トレイン領域の両方に
セルファラインする0MO8工程技術を提供づることで
ある。
Another object of the present invention is to provide an 0MO8 process technology in which a lightly doped drain extension region self-lines both the gate and source/train regions.

本発明の他の目的は、追加のマスク付加工程を全く必要
とせずにNチャンネル装置内でのみ、低レベルにドーピ
ングされたドレイン拡張領域がゲート領域及びソース/
トレイン領域の両方にセルファラインとなり、Pチャン
ネル装置ではその様にならない0MO8技術を提供する
ことである。
Another object of the present invention is that the lightly doped drain extension region can be formed in the gate region and source/source region only in the N-channel device without any additional masking steps.
The objective is to provide an 0MO8 technology that provides a self-line in both train regions, which is not the case with P-channel devices.

上記の問題は、高電圧装置では、特に重大である。高電
圧0MO8装置は、民生装置、制御装置及び電気的雑音
が非常に多い環境で使用される装置等を含む多数の応用
例に於て要望がある。しかしながら、高電圧0MO9工
程の幾何学的寸法をLSIレベルの集積化に適当な幾何
学的寸法レベルまで上げることは、非常に困難である。
The above problem is particularly acute in high voltage equipment. High voltage 0MO8 devices are desired in numerous applications including consumer equipment, control equipment, equipment used in electrically noisy environments, and the like. However, it is extremely difficult to increase the geometrical dimensions of the high voltage 0MO9 process to a geometrical dimension level suitable for LSI level integration.

さらに、歩留まりに製造されるチップ当りのコストをか
けた値が許容できる範囲の低い総コスト値を示さない限
り技術的には可能であるチップも無用の長物となってし
まうので、高電圧0MO8工程に使用するマスク数は、
厳密に制御されなければならない。即ち、高電圧CMO
8の応用例に関して守らなくではならない特徴は、マス
ク数が少なく、幾何学的1法が小さいという組合せであ
るということである。
Furthermore, unless the yield multiplied by the cost per manufactured chip shows an acceptably low total cost, even technically possible chips will become useless, so high-voltage 0MO8 process The number of masks used for
must be strictly controlled. That is, high voltage CMO
A characteristic that must be observed for the application of No. 8 is the combination of a small number of masks and a small geometric unity modulus.

故に本発明の目的は、マスク数が少く比較的幾何学的寸
法が小さい高電圧0MO8技術を提供することである。
It is therefore an object of the present invention to provide a high voltage 0MO8 technology with a small number of masks and relatively small geometric dimensions.

LDD領域の長さは、高電圧0MO8工程で特に問題と
なりつる。これは、非常に高い電圧での応用工程では、
チャンネルとLDD領域の境界に必要な段階ドーピング
分布ができるようにしDD領領域形成には、典型的には
低いドーパントm度が使用されるが、このように低いド
ーパント濃度を用いるとLDDI域自体の内部が必然的
に非常に^い抵抗を持つようになり、故にしDD領領域
長さが長くなるにつれ装置の直列抵抗もひどく高くなっ
てしまう為である。一方、所望の傾斜したドーパント分
布はその為に先端部がなくなってしまうので、高電圧装
置内のLDD領域が短かくなりすぎないようにする必要
がある。即ち、ソース及びドレイン側のLDDfa域の
実n的な全体的幅が増加すると装置内の直列抵抗が上が
るが、この値は両側のLDD領域の幅を単に最小にした
と仮定しても必要とされる抵抗よりかなり高い値である
から、セルファラインでないLDDI域の使用は高電圧
工程に最も適している。
The length of the LDD region is particularly problematic in high voltage 0MO8 processes. This means that in application processes at very high voltages,
Although low dopant concentrations are typically used in DD region formation to allow for the necessary graded doping distribution at the channel and LDD region interfaces, such low dopant concentrations can cause problems in the LDDI region itself. This is because the inside inevitably has a very high resistance, and therefore, as the length of the DD region increases, the series resistance of the device also becomes extremely high. On the other hand, it is necessary to ensure that the LDD region in high voltage devices does not become too short, since the desired graded dopant profile would therefore be truncated. That is, as the actual overall width of the LDD fa regions on the source and drain sides increases, the series resistance within the device increases, but this value is not necessary even assuming that the widths of the LDD regions on both sides are simply minimized. The use of non-self-lined LDDI areas is most suitable for high-voltage processes because the resistance is significantly higher than that of the LDDI area.

本発明に従うと: 半専体基板を提供し; 上記基板の表面にモート領域を規定し二N型不純物を上
記基板の選択された部分に注入し、複数のN型タンク領
域を形成し; 上記!!盤の部分をおおって絶縁された導電ゲート層を
形成し上記モート領域内の所定の複数の装置位置を規定
し、上記装置位置はNチャンネル装置位置とPチャンネ
ル装置位置の両方を含み:(a)  低レベルにドーピ
ングされたドレイン拡張領域の所望の位置及びその他の
位置の両方を含む上記基板表面の浅い深さに全体的に低
いドーズのN型ドーパントを導入し; 等方向的酸化物(フンフォーマルオキサイド)を全体的
にデポジットし; (b)  上記Nチャンネル装置の位置をおおうパター
ン形成されたマスク層を提供し、上記マスク層でおおわ
れていない上記等方向的酸化物をとり除き高いドーズの
P型不純物を導入し、上記基板表面が露出されている所
定位置にP型ソース/ドレイン領域を形成し、上記第1
のマスク層をとり除き; (c)  複数の上記Pチャンネル装置位置をおおって
パターン形成されたマスク層をデポジットし、上記N型
装置領域をおおう上記ゲートの側壁にサイドウオール酸
化物を残し上記N型装置領域をおおう上記等方向的酸化
物を異方性エツチングし、高いドーズのN型不純物を注
入してN型ソース及びドレインを形成し、これによって
上記Nチャンネル装置がそれぞれの上記ソース/ドレイ
ン領域を上記チャンネル領域から分離する低レベルにド
ーピングされたドレイン拡張領域を有するようにし; 上記それぞれのソース/ドレイン及びゲートを接続し所
望の機能を提供する工程から成る0MO8装置を形成す
る方法が提供される。
According to the invention: providing a semi-dedicated substrate; defining a moat region on a surface of the substrate and implanting two N-type impurities into selected portions of the substrate to form a plurality of N-type tank regions; ! ! forming an insulated conductive gate layer over a portion of the board to define a predetermined plurality of device locations within the moat region, the device locations including both N-channel device locations and P-channel device locations: (a ) introducing a generally low dose of N-type dopant to a shallow depth of the substrate surface, including both the desired location of the lightly doped drain extension region and other locations; (b) providing a patterned masking layer covering the locations of the N-channel devices and removing the isotropic oxide not covered by the masking layer to remove a high dose of the isotropic oxide; Introducing P-type impurities to form P-type source/drain regions at predetermined positions where the surface of the substrate is exposed;
(c) depositing a patterned mask layer over the plurality of P-channel device locations, leaving a sidewall oxide on the sidewalls of the gate overlying the N-type device regions; The isotropic oxide overlying the type device region is anisotropically etched and a high dose of N-type impurity is implanted to form an N-type source and drain, thereby forming the N-channel device from the respective source/drain. having a lightly doped drain extension region separating a region from said channel region; and connecting said respective source/drain and gate to provide a desired functionality. be done.

上記方法において工程(a)の全ての工程は、工程(b
)の前に行われ、工程(B)の全ての工程が工程(c)
の前に行われる。
In the above method, all steps of step (a) are replaced by step (b).
) and all steps in step (B) are performed before step (c).
is carried out before.

好ましい実施例の説明 本発明は、チャンネル長が4ミクロンで18ボルトで操
作される装置に最適である高電圧0MO8工程に関し説
明する。しかしながら本発明の工程は、もつと高い又は
低い操作電圧に適する様に比較的に規模の変更が可能で
ある。即ち、本発明の好ましい実施例である′IX電圧
CMO8工程は、以下で説明する通り10ボルトで操作
されチャンネルが2ミクロンの工程又は14ボルトで3
ミクロンの工程に簡単′に比例的拡大縮小が可能である
。更に、N型及びP型ソース/ドレイン領域及びLDD
拡張領域が形成される厳密な一連の工程段階は、他の高
電圧0MO8工程に挿入することができる。即ら、浅い
高レベルにドーピングされたタンクを持つエビタキシャ
ルツインタプ工程を使用することが好ましいが、この特
徴は必ずしも絶対必要とされるものではない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention is described in terms of a high voltage 0MO8 process that is suitable for devices operating at 18 volts with a channel length of 4 microns. However, the process of the present invention is relatively scalable to suit higher or lower operating voltages. That is, the preferred embodiment of the present invention, the 'IX Voltage CMO8 process, is operated at 10 volts and the channels are operated at 2 micron processes or 14 volts and 3
Proportional scaling can be easily done in micron steps. Additionally, N-type and P-type source/drain regions and LDD
The exact series of process steps in which the extension region is formed can be inserted into other high voltage 0MO8 processes. Thus, although it is preferred to use an epitaxial twin tap process with a shallow, highly doped tank, this feature is not absolutely required.

本発明に従ってソース及びドレイン領域とLDD拡張領
域を形成する一連の工程段階がまず最初に説明され、こ
こで説明される好ましい実施例として想定される一般的
高電圧CMO8工程の流れを次に説明する。
The series of process steps for forming source and drain regions and LDD extension regions in accordance with the present invention will first be described, followed by a general high voltage CMO8 process flow envisaged as the preferred embodiment described herein. .

第1図に至る工程として、P十型基板1の上にP−型の
エビ層2が形成され、厚いフィールド酸化物3に凹まれ
たモート部にP型ウェル4及びN型タンク5が選択拡散
により形成される。モート部にゲート酸化物層6、ポリ
シリコンゲート層7がレジスト8により形成される。
As a process leading to FIG. 1, a P-type shrimp layer 2 is formed on a P-type substrate 1, and a P-type well 4 and an N-type tank 5 are selected in the moat portion recessed in the thick field oxide 3. Formed by diffusion. A gate oxide layer 6 and a polysilicon gate layer 7 are formed using a resist 8 in the moat portion.

ポリシリコンのゲート層6のパターン形成までの本発明
の工程の流れは、本実施例では、1982年2月1日出
願の米国特許出願第344.588号(時開III(5
8−169928r高電圧CMO8工程」これはこの中
で参考として示す)に説明されるものと、本質的に同一
である。
The process flow of the present invention up to the pattern formation of the polysilicon gate layer 6 is described in U.S. Patent Application No. 344.588 (H.
8-169928r High Voltage CMO8 Process", which is incorporated herein by reference).

ポリシリコンゲート層6がパターン形成された後で、ゲ
ート酸化物を通してのリーチスルー注入として低レベル
にドーピングされたドレイン注入(LDD注入)が行わ
れるので露出された薄いゲート酸化物(図示せず)は、
とり除かないのが好ましい。(ゲート酸化物を除去しな
い理由はゲート酸化物の形成した時の状態を保つ為であ
る)しかしながら、このことはここではあまり重要でな
い。
After the polysilicon gate layer 6 is patterned, a lightly doped drain implant (LDD implant) is performed as a reach-through implant through the gate oxide so that the thin gate oxide is exposed (not shown). teeth,
It is preferable not to remove it. (The reason for not removing the gate oxide is to preserve the state in which the gate oxide was formed.) However, this is not very important here.

ポリシリコンのパターン形成をおこなった後でポリ層上
の°ノオトレジスト層を所定位置に残し、露出されたゲ
ート酸化物はエツチングされとり除かれる。低レベルの
リン又はヒ素注入が例えば8×1212/c履2の濃度
で60KeVを用いて実行される。この注入は、第1図
に示す通りポリゲートの端部にセルファラインされる。
After patterning the polysilicon, the exposed gate oxide is etched away, leaving the photoresist layer over the poly layer in place. A low level phosphorus or arsenic implant is carried out using 60 KeV at a concentration of 8 x 1212/c2, for example. This implant is self-lined to the edge of the poly gate as shown in FIG.

リンの方が拡散率が高い為チャンネル/LDD領域の接
合部によりなだらかな勾配で変化するドーピング濃度分
布を示すので低レベルにドーピングされるドレイン注入
にはヒ素よりリンを使う方がやや望ましいと考えられて
いる。
Since phosphorus has a higher diffusivity and exhibits a doping concentration distribution that changes with a gentle slope depending on the junction of the channel/LDD region, it is considered that it is slightly more preferable to use phosphorus than arsenic for drain implantation, which is doped at a low level. It is being

ヒ素とリンの両方を含むLDD注入の使用は本発明の他
の実施例である。この実施例もまたLDD/チャンネル
の境界にさらによりなだらかな勾配を示すドーピングレ
ベルの変化が現われる。即ら、リンがヒ素より高い拡散
率を持つのでリンのみを含む領域は、リンとヒ素の両方
を含む領域の周囲の少し外側に広がるように形成される
ゆ再びこれによって電位差が存在する領域が広がりピー
クの電界は低くなる。
The use of LDD implants containing both arsenic and phosphorous is another embodiment of the invention. This embodiment also exhibits a doping level change exhibiting an even more gradual slope at the LDD/channel boundary. In other words, since phosphorus has a higher diffusivity than arsenic, a region containing only phosphorus is formed to extend slightly outside the region containing both phosphorus and arsenic, which again creates a region where a potential difference exists. The electric field at the broadening peak becomes lower.

一般にLDD注入を行う深さ及び注入量は、LDD(i
n!内のソース領域の深さよりいくらか浅い位置にソー
ス/ドレインの形成に通常使用されるドーパント濃度よ
りずっと低いドーパント濃度で注入領域ができるように
選択される。例えば18ボルトでの操作に使用される4
ミクロンの装置を使う本実施例では、低レベルにドーピ
ングされたドレイン領域内のドーパント濃度は、はば1
×1017/cm3であり低レベルにドーピングされた
ドレイン領域の深さは、はぼ0.15〜0.2ミクロン
である。(LDD領域の深さがソース/ドレイン領域の
深さよりずっと深くならない限り)もつと深いLDD領
域も、非常に良好に使用可能であるがもつと深いLDD
m域を形成するとLDD注入の横方向における拡散を制
御するのが困難となる。
In general, the depth and implantation amount for LDD implantation are as follows: LDD(i
n! The implant region is selected to have a dopant concentration somewhat shallower than the depth of the source region within the dopant, with a dopant concentration much lower than that typically used for source/drain formation. For example, 4 used for operation at 18 volts.
In this example using a micron device, the dopant concentration in the lightly doped drain region is approximately 1
x 1017/cm3 and the depth of the lightly doped drain region is approximately 0.15-0.2 microns. Deeper LDD regions can also be used very well (unless the depth of the LDD regions is much deeper than the depth of the source/drain regions);
Forming the m-region makes it difficult to control the lateral diffusion of the LDD implant.

構造的に゛低レベルにドーピングされたドレイン領域は
、本質的にこれらの機能を行っている。;第1にチャン
ネルとLDDm域との境界でドーパント濃度の変化がな
だらかでなくてはならない。
The structurally "lowly doped" drain region essentially performs these functions. First, the dopant concentration must change smoothly at the boundary between the channel and the LDDm region.

上記で説明した通りドーピングの分布が徐々に変化して
いると、電位も少しづつ変化するのでピーク電界を下げ
ることができる。第2に高レベルにドーピングされたド
レインは、ゲートの端部から物理的にとり除かれるので
ドレインの端部にあられれるゲート電圧による電界はか
なり低くなる。
As explained above, if the doping distribution changes gradually, the potential also changes little by little, so the peak electric field can be lowered. Second, the highly doped drain is physically removed from the edge of the gate, so the electric field due to the gate voltage at the edge of the drain is much lower.

即ち、nレベルにドーピングされた(典型的にはlX1
019/α3)ドレイン領域に至るまでの過渡部分はL
DD領域が使用されない時は、(ゲートの端部の)最大
のゲート誘導電界ができる位置と物理的に非常に接近し
てできるのでLDDとドレインの境界のドーピングの高
い部分と低い部分との接合をただ単に物理的に分離する
だけでもそれ自体有効な点である。第3に、LDI)領
域自体が典型的にチャンネルとドレインの間にわずかに
IR雷電圧下がった部分を作るように低レベルでドーピ
ングが行われる。この電圧の低下は装置の性能を低下さ
せるがLDDとチャンネルの境界に於ておこる電圧の降
下をわずかながら(例えば略1ボルト)減少させる。第
4に、ソースとドレインの間を物理的に広くあけて分離
しておくと、わずかにパンチスルー電圧も上がる。第5
にLDD領域がゲートによって誘導された容量的負荷を
減少させ、動作速度が向上する傾向にある。
i.e. doped to n level (typically lX1
019/α3) The transition part up to the drain region is L
When the DD region is not used, the junction between the high and low doping regions of the LDD and drain interface is created in close physical proximity to the location of the largest gate induced electric field (at the edge of the gate). Simply physically separating the two is a valid point in itself. Third, the LDI region itself is typically doped at a low level to create a slight IR drop between the channel and drain. This voltage drop reduces the performance of the device, but reduces the voltage drop that occurs at the LDD-to-channel interface by a small amount (eg, approximately 1 volt). Fourth, if the source and drain are physically separated by a wide gap, the punch-through voltage will also increase slightly. Fifth
In addition, the LDD region tends to reduce the capacitive load induced by the gate, increasing the operating speed.

二重注入が使用される場合、それぞれのエネルギーはリ
ンとヒ素の注入に対し同じ距離まで注入が行われるよう
に選択されるのが好ましい。この場合、LDD領域内の
全ドーパント濃度は1×1018/c113内外までに
なるよう選択可能である。
If dual implants are used, the energies of each are preferably chosen to implant to the same distance for the phosphorus and arsenic implants. In this case, the total dopant concentration in the LDD region can be chosen to be around 1x1018/c113.

しかしながら、説明した通り、LDD領域の抵抗(ドー
パント1度)は特に所望の回路の制約に本発明を適合さ
せるように変更1■能である。即ち、低いドーズでのし
DD注入では、より滑らかな勾配のドーパント分布をL
 D D /チャンネルの境界に作ることができ、故に
この境界にはピークが低い電界ができるがそのかわりに
相互コンダクタンス及び直列抵抗の値は下がる。
However, as explained, the resistance of the LDD region (1 degree dopant) can be modified to specifically adapt the invention to the constraints of the desired circuit. That is, a lower dose DD implant produces a smoother slope of the dopant distribution in L.
can be created at the D D /channel boundary, thus creating a lower peak electric field at this boundary, but at the cost of lower transconductance and series resistance values.

二重注入(リンとヒ素)が使用される場合、上記で説明
した通り、さらに好ましくこれらの効果が現われる。望
ましくないLDD領域のサイド効果を減少させることが
できる。即ち、LDD領域を形成する為にリンとヒ素の
注入が使用される場合にはLDD領域内に、リンのみの
注入を行う場合に使用されるレベルより全体としてはわ
ずかに高いドーパント濃度が使用され、高い抵抗を持つ
LDD領域は、最小限にとどめることができるので、直
列抵抗を下げることができる。
These effects are even more favorable when double injection (phosphorus and arsenic) is used, as explained above. Undesirable LDD region side effects can be reduced. That is, when a phosphorous and arsenic implant is used to form the LDD region, a slightly higher overall dopant concentration is used in the LDD region than the level used when performing a phosphorus-only implant. Since the LDD region with high resistance can be minimized, the series resistance can be lowered.

ブランケット(全体的’)LDD注入が第1図のように
行われた後で、薄い酸化物層が例えばプラズマ又は低圧
化学気相成長法によって全体的に等方向にデポジットさ
れる。好ましい実施例では、300 n1llの厚さの
酸化物層がデポジットされるがこの厚さは、厳格である
必要はない。しかしながら、デポジットされる酸化物の
厚さは以下で説明する通り形成されるサイドウオール酸
化物の幅と関連するので厳密に制御することが望ましい
。所定位置に酸化物10が形成された後に、Pウェル4
の上にP+ソース/ドレイン注入を行う為のマスク11
が設けられる。露出された等方向デポジション酸化物1
0は、エツチングされとり除かれ、次に第2図に示す通
り例えば67KeVで8×10/cab2の1度の二弗
化ボロン注入工程を用いてN−タンク5に対しP+ソー
ス/ドレイン注入が行われる。(第3図のソース/ドレ
イン24参照) P型ソース/ドレイン注入領域をマスクする為に使用さ
れたフォトレジスト11がここでとり除かれPウェル4
上のNMO8装置領域をおおう等方向デポジション酸化
物10は、ゲートの側壁に軸系状部分20を残し部分的
にエツチングされとり除かれる。さらにN型注入の為の
マスク層21が形成される。これら一連の工程は全てを
厳格に行う必要はなく、即ちN十注入の為のマスク形成
工程を酸化物エツチングが行われる前に移動することも
できる。しかしながら、酸化物エツチングに関するパラ
メータは重要である。(第3図参照)ポリシリコンゲー
ト層7は、はぼ垂直な、サイドウオールを残しパターン
ニングされる必要があるので異方性の高いポリシリコン
エツチング法を使用しなければならない。多数のこのよ
うなエツチング法が当分野で知られている。例えばポリ
シリコンはフレオン−11の中でエツチングされる。
After the blanket (global') LDD implant is performed as in FIG. 1, a thin oxide layer is deposited globally isodirectionally, for example by plasma or low pressure chemical vapor deposition. In the preferred embodiment, a 300 n1ll thick oxide layer is deposited, but this thickness need not be critical. However, it is desirable to tightly control the thickness of the oxide deposited as it is related to the width of the sidewall oxide formed as explained below. After the oxide 10 is formed in place, the P-well 4
Mask 11 for P+ source/drain implants over
is provided. Exposed iso-directionally deposited oxide 1
0 is etched away and then a P+ source/drain implant is made into the N- tank 5 using a single boron difluoride implant step of 8 x 10/cab2 at 67 KeV, for example, as shown in Figure 2. It will be done. (See source/drain 24 in Figure 3) The photoresist 11 used to mask the P-type source/drain implant regions is now removed and the P-well 4
The isotropically deposited oxide 10 covering the upper NMO8 device area is partially etched away leaving a shaft-like portion 20 on the sidewalls of the gate. Furthermore, a mask layer 21 for N-type implantation is formed. It is not necessary to carry out all of these steps strictly, ie, the mask forming step for the N implantation can be moved before the oxide etching is performed. However, the parameters associated with oxide etching are important. (See FIG. 3) Since the polysilicon gate layer 7 needs to be patterned leaving nearly vertical sidewalls, a highly anisotropic polysilicon etching method must be used. Many such etching methods are known in the art. For example, polysilicon is etched in Freon-11.

ポリシリコンのゲート線に沿って垂直な側壁部が連って
いるということは、全体から酸化物がとり除かれた後も
ゲートの側壁部にいくらか酸化物20が相系状に残され
ることになる。即ち、30Qnmの酸化物が等方向にデ
ポジットされた後で300tvの酸化物がエツチングに
よって除かれた場合最初に形成した酸化物の岸さとほぼ
同じ幅でゲートとゲート絶縁物とを加えた厚さと同じ高
さの酸化物の被着部がゲートの壁部にまだ残ることにな
る。好ましくは、例えば50%のオーバーエツチングで
絶縁物層の除去に必要とされるよりわずかに多く壁部を
エツチングする。これによってその他残したくない残I
M化物は例えばフィールド酸化物上等の酸化物は残さず
且つゲート壁部には、ある程度のサイドウオール酸化物
20がまだ残される。(典型的なLOGO3工程のフィ
ールド酸化物は、小型化する為集積化が進んだここで示
す工程よりかなり、酸化物を垂直に形成する点で劣るこ
とに注意して欲しい。当然ながら、本発明は、広く種々
の絶縁層形成こうていに実施可能であり、LOGO8工
程に限定して応用される意味ではない。
The fact that the vertical sidewalls are continuous along the polysilicon gate line means that even after the oxide is removed from the entire area, some oxide 20 remains in the form of a phase system on the sidewalls of the gate. Become. That is, if 30 Qnm of oxide is deposited isodirectionally and then 300 tv of oxide is etched away, the thickness of the gate plus gate insulator is approximately the same width as the initially formed oxide bank. An oxide deposit of the same height will still remain on the gate wall. Preferably, the walls are etched slightly more than required to remove the insulator layer, for example with a 50% overetch. Due to this, I do not want to leave any other residue.
The Mide leaves no oxide, such as on the field oxide, and still leaves some sidewall oxide 20 on the gate walls. (Note that the field oxide of the typical LOGO3 process is significantly inferior in terms of vertical oxide formation to the process shown here, which is more integrated for miniaturization. This can be implemented in a wide variety of insulating layer formation techniques, and is not meant to be applied only to the LOGO8 process.

等方向デポジション酸化物10が所望の吊以上にオーバ
ーエツチングされた場合、サイドウオール酸化物20の
最も高い部分が除かれ低くなりこれらの厚さもわずかに
薄くなる。しかしながら本発明のこの好ましい実施例で
は、サイドウオール酸化物20を通してのリーチスルー
注入を使用しないのでサイドウオール酸化物20の高さ
を精密に制御することは、適当な高さ(例えばゲート酸
化物6の厚さの4倍以上)を持つかぎり、あまり重要と
されない。更に、当分野でよく知られている通りサイド
ウオールの幅は、オーバーエツチングには少ししか影響
を受けないのでエツチング期間又は最初に形成する等方
向デポジション酸化物の厚さを精密に制御する必要がな
いことによってLDD領域の幅は、わずかしか変わるこ
とはない。
If the iso-directionally deposited oxide 10 is overetched beyond the desired height, the highest portions of the sidewall oxide 20 will be removed and lowered and their thickness will be slightly thinner. However, in this preferred embodiment of the invention, reach-through implantation through the sidewall oxide 20 is not used, so precise control of the height of the sidewall oxide 20 is important (e.g., gate oxide 6 (at least 4 times the thickness of Furthermore, as is well known in the art, sidewall width is only slightly affected by overetching, requiring precise control of the etch duration or the initial iso-deposited oxide thickness. The width of the LDD region changes only slightly due to its absence.

故にヒ素のソース/ドレイン注入は、例えば100Ke
vで1×1016/α2という値テia後に行われソー
ス/ドレイン22及びLDD領域23が形成される。
Therefore, source/drain implantation of arsenic is, for example, 100Ke.
The source/drain 22 and the LDD region 23 are formed after a value Tia of 1×10 16 /α 2 at v.

本発明の好ましい実施例が使用された高電圧0MO8工
程は以下で詳細に示す。本発明に従ったLDD領域の形
成は、他の高電圧0MO8工程でも使用できるが本発明
に従うLDD形成工稈と以下で示すn電圧工程との組合
せは、非常に有利に応用角能である。特に本発明は、同
じ操作電圧でかつ同じ密度でさらに装置の密度を上げる
ことができる。
The high voltage 0MO8 process in which the preferred embodiment of the invention is used is detailed below. Although the formation of the LDD region according to the invention can be used with other high voltage OMO8 processes, the combination of the LDD formation process according to the invention with the n-voltage process described below is very advantageously applicable. In particular, the invention allows for further increases in device density at the same operating voltage and at the same density.

LDD拡張領域を使用することによって他の動作上のパ
ラメータはそのままでチャンネル長を短くすることがで
きる点に留意してほしい。即ら、タンク5の端部に間隔
をとる為のP十注入に関するパラメータ等はLDD拡張
領域の拡散によって影響をうけることはない。
Note that by using the LDD extension region, the channel length can be reduced while other operational parameters remain the same. That is, the parameters related to P injection to provide a spacing at the end of the tank 5 are not affected by the diffusion of the LDD expansion region.

本発明はその実施例において主として18ボルトで動作
するので20ボルト以上の降伏電圧及び閾r1電圧が必
要とされる装置に最適な工程に関連し説明される。この
好ましい実施例では、4ミクロンの設計法が使用される
。しかしながら、本発明は、例えば15ボルトで操作さ
れ、幾何学的寸法が3ミクロンであって、操作゛電圧が
もつと低くもつと小さな幾何学的用法を持つ規模にも比
例的に変更可能である。
The invention is described in its embodiment with reference to a process that operates primarily at 18 volts and is therefore suitable for devices where a breakdown voltage of 20 volts or more and a threshold r1 voltage are required. In this preferred embodiment, a 4 micron design method is used. However, the present invention is proportionally adaptable to scales with lower operating voltages and smaller geometrical applications, such as operating at 15 volts and having a geometric dimension of 3 microns. .

本発明は、好ましくは、P十基板上に1〕−層を設けた
構造(P−オン 1〕十構造)を使用する。
The present invention preferably uses a structure in which a 1]-layer is provided on a P-on substrate (P-on 1]-layer structure).

P−エピタキシャル層内には、P型ウェルとN型タンク
の両方が注入によって形成される。
Within the P-epitaxial layer, both a P-type well and an N-type tank are formed by implantation.

本発明では、ポジティブレジストを使うと9段階のマス
クを使いネガティブレジストを使うと(電極層の形成に
2段階のマスクを使用するので)10段階のマスクを使
って二重ポリ層工程が可能となる。アルゴリズム的にマ
スクを作成することでパターン形成層の数を8Mまで減
らすことができN+ソース/ドレイン注入を使って作ら
れたタンクへの接触を形成することができ、P+ソース
/ドレイン注入を使って作られたP−ウェルへの接触を
形成することができる。N十及びP+S/Dマスクは両
方ともN+/P+マスク及びタンクマスクから作り出さ
れる。本発明に従った単一ポリ層工程はわずか8枚のマ
スクを使用し、ソース/ドレインのカウンタドーピング
を使用すると、全部で7枚のマスクのみ必要とする。約
1015/13までドーピングされた16ミクロンの厚
さのP型エピタキシャル層が上に形成されている約10
18/cm3までドーピングされたP十基板が出発材料
である。本発明の工程を使用する耐ラツチアツプ性能を
評価した結果16ミクロンのエビ層を用いると内部回路
の15ボルトの操作に適当なラッチアップ保護機能を提
供できることがわがつている。110回路の為には、N
+ソース/ドレイン注入層の注入工程によって形成され
るガードリングを追加することによってさらに保護機能
を高めることができる。これにはポリシリコンの線がP
及びNチャンネル装置の間を交差することができるよう
に110回路内で金属ジャンパ一部を使用する必要があ
るが、チップサイズの1%にすぎないので領域利用上の
欠点は非常にわずかである。外部的に発生された高電圧
での過渡現象を受けとることが多い110回路内にのみ
、ガードリング構成を形成することによって工程をひど
く複雑化したり、領域の利用効率をあまり低下させずに
、高電圧過渡現象に対し強度の耐久力を持たせることが
できる。
In the present invention, a double poly layer process is possible using a 9-step mask when using a positive resist, and a 10-step mask when using a negative resist (because a 2-step mask is used to form the electrode layer). Become. Algorithmically creating masks reduces the number of patterned layers to 8M and allows contacts to be made to tanks made using N+ source/drain implants, while using P+ source/drain implants. A contact can be made to the P-well created by the P-well. Both the N+ and P+S/D masks are created from the N+/P+ mask and the tank mask. A single poly layer process according to the present invention uses only 8 masks, and using source/drain counterdoping requires only 7 masks total. A 16 micron thick P-type epitaxial layer doped to about 1015/13 is formed thereon.
A P0 substrate doped to 18/cm3 is the starting material. After evaluating the latch-up performance using the process of the present invention, it has been determined that a 16 micron strip layer can provide adequate latch-up protection for 15 volt operation of internal circuits. For 110 circuits, N
The protection function can be further enhanced by adding a guard ring formed by the +source/drain implantation step. For this, the polysilicon line is P
It is necessary to use some metal jumpers in the 110 circuit to be able to cross between and . By forming guard ring configurations only in 110 circuits that are often subject to externally generated high voltage transients, high voltage It can have strong durability against voltage transient phenomena.

二相のポリシリコン層及び再成長されたゲート酸化物が
使用される。第1のポリシリコン層はイオン注入でドー
ピングされ、故に容量素子の下部電極及び通常の閾値を
持つトランジスタの構成をするようになる。加えて、こ
の第1のポリシリコン層の中に抵抗素子が形成される。
A two-phase polysilicon layer and regrown gate oxide are used. The first polysilicon layer is doped by ion implantation and thus forms the lower electrode of the capacitive element and a transistor with a conventional threshold. Additionally, a resistive element is formed within this first polysilicon layer.

第2のポリシリコン層では通常のゲート及び相互接続が
形成される。この層は好ましくは、チタニウムとシリコ
ンの混合蒸着によってケイ化物化され、第2のポリ層の
シート抵抗値はほぼ5Ω/口付近まで有効にFげられる
。これによって、抵抗値と他の観点から要求されるエツ
チング特性との間で困難な妥協を強いられることがなく
なる。ポリシリコンに対し約50Ω/口以下にドーピン
グされるようにPoCl3を用いる時、プラズマエツチ
ングが、粒界に沿って選択的に進行する結果多量のポリ
シリコンがとり除かれてしまう。50Ω/口のシート抵
抗を持つポリシリコンは回路を設計する為には、劣恕で
あるが、ポリ層の部分はP型ソース/ドレイン注入が行
われるのでもつと高いシート抵抗を持つようになる。第
2のポリ層をケイ化物に変化させることによって、シー
ト抵抗に関する問題を解消することができ、チタンとシ
リコンを同時に、デポジションをすることによって工程
をほとんど複雑化しなくてもずむ。
In the second polysilicon layer, conventional gates and interconnects are formed. This layer is preferably silicided by a mixed deposition of titanium and silicon, effectively increasing the sheet resistance of the second poly layer to approximately 5 ohms per mouth. This eliminates the need to make difficult compromises between resistance values and other required etching characteristics. When using PoCl3 to dope the polysilicon to less than about 50 Ω/hole, plasma etching proceeds selectively along the grain boundaries, resulting in a large amount of polysilicon being removed. Polysilicon, which has a sheet resistance of 50 Ω/hole, is poor for designing circuits, but the poly layer has a higher sheet resistance because P-type source/drain implants are performed. . By converting the second poly layer to a silicide, sheet resistance problems can be overcome, and titanium and silicon can be deposited simultaneously with little process complexity.

最終的なPチャンネル(Nタンク) 表向濃度は、 約1016/α3であり、タンクの深さは、約4ミクロ
ンである。7Qrvの厚みのゲート酸化物では、その結
果として現われる基体効果は約1.4v1/2であり、
Kpは5μA/v2である。大多数の回路の設計では、
Nタンクは、いつもソースと接続できるので高いPチャ
ンネル基体効果は問題とならない。
The final P channel (N tank) surface concentration is approximately 1016/α3 and the tank depth is approximately 4 microns. For a gate oxide thickness of 7Qrv, the resulting body effect is approximately 1.4v1/2;
Kp is 5μA/v2. In the design of most circuits,
Since the N tank can always be connected to the source, high P channel substrate effects are not a problem.

最終的なNチャンネル(P−ウェル)の表面濃度は、は
ぼ2X1015/cII3でその結果として基体効果は
o 、 4v 1/2となりKpは、16μA/■2を
示す。
The final surface concentration of the N channel (P-well) is approximately 2×10 15 /cII 3 , resulting in a substrate effect of 0,4v 1/2 and a Kp of 16 μA/×2.

V  (NMO8liHttlJI)、!=V、、(P
MO8IIN 値電圧)を同時に1.5ボルト内外にセットする為には
、ブランケット(全体的)ボロン注入が使用される。P
MO8及びNMO8のl!lWi電圧が対称になるよう
に1一つの電圧レベルのみとるようにし、工程のパラメ
ータが特定されることでプラスマイナス1.5ボルトの
値を適当にとるようにセットする為にこのブランケット
ボロン注入が利用される。
V (NMO8liHttlJI),! =V,,(P
A blanket (global) boron implant is used to set the MO8IIN value voltage to and from 1.5 volts simultaneously. P
l of MO8 and NMO8! This blanket boron implantation is performed to ensure that the lWi voltage is symmetrical so that only one voltage level is taken, and that the process parameters are specified to set the appropriate value of plus or minus 1.5 volts. used.

PMO8及びNMO8のフィールド部闇値は、両方とも
ほぼ20ボルト以上にセットする。これは、1.1ミク
ロンのフィールド酸化物を作すブランケットボOンフィ
ールド部閾値調整注入を行うことによって実現できる。
The field darkness values of PMO8 and NMO8 are both set to approximately 20 volts or more. This can be accomplished by performing a blanket BON field threshold adjustment implant that creates a 1.1 micron field oxide.

PMO8領域内の最初のフィールド部lkl値は必要な
値より高くし、閾値調整注入のドーズは、PMO8領域
内のフィールド部wA値がNMO8領域内のフィールド
部閾値と等しくなる様に選択される。上記で説明したド
ーピングレベルでは、フィールド部lIl値レベルは2
2から25ボルト付近の等しい値にセットされる。故に
フィールド部閾値の調整には、マスクを付加する工程が
まったく必要とされない。
The initial field lkl value in the PMO8 region is higher than the required value, and the dose of the threshold adjustment implant is selected such that the field wA value in the PMO8 region is equal to the field threshold in the NMO8 region. At the doping level explained above, the field part lIl value level is 2
Set to equal values around 2 to 25 volts. Therefore, no step of adding a mask is required for adjusting the field threshold.

PMOSンースソーレインには、ボロン注入が行われN
MOSソース/ドレインにはヒ素/リン注入が行われほ
ぼ0.5ミクロンの深さに接合降伏電圧が23ボルトの
接合ができ上る。
Boron implantation is performed on the PMOS source drain and N
The MOS source/drain is implanted with arsenic/phosphorous to create a junction approximately 0.5 microns deep with a junction breakdown voltage of 23 volts.

好ましい実施例のマスクの組は、以下の通りである。The preferred embodiment mask set is as follows.

テーブル1 ツインタブ、15V、2flポリCHHO8のマスクの
組マスクの名前       機   能1、タンク 
  Pチャンネル領域を規定し、抵抗素子の構成に使用
される。
Table 1 Twin tub, 15V, 2fl poly CHHO8 mask set Mask name Function 1, tank
Defines the P-channel region and is used in the construction of the resistive element.

2、モート   能動素子及び110回路の為のN+ガ
ードリングの為のモート パターンを規定する。
2. Moat Define the moat pattern for the N+ guard ring for the active device and 110 circuit.

3、ポリN1  精密容量素子の下側N橋の相U接続と
、通常の閾値を持つトラ ンジスタの為に使用される。
3. Poly N1 Used for the phase U connection of the lower N bridge of precision capacitive elements and transistors with normal thresholds.

4、ポリlil!12   通常のトランジスタ、客間
tFの上部電極及び相互接続の為に 使用される。
4. Polilil! 12 Conventional transistors, used for the upper electrode and interconnection of the tF.

5、N+S/D  N型チャンネルソース/ドレイン、
110回路用ガードリング 及びタンクの電極を作る。
5, N+S/D N-type channel source/drain,
Make the guard ring and tank electrode for the 110 circuit.

6、P+S/D  Pチャンネルソース/ドレイン、局
所的P型基根電極を作る。
6. Make P+S/D P channel source/drain, local P type root electrode.

7、CrOR全てのポリゲート及びモートに対する電極 8.Netal  フルレベルの相互接続9、POR保
護用オーバーコート 高電圧0MO8工程のサンプル工程が以下記述される。
7. Electrodes for all CrOR poly gates and moats 8. A sample process for the Netal Full Level Interconnect 9, POR Protection Overcoat High Voltage 0MO8 process is described below.

開始材料は、約1018/13までドーピングされたP
子基板でありほぼ1015/13までドーピングされた
16ミクロンのエピタキシャルpF8!mが形成されて
いる。エピタキシャル層の厚さは、以下に示す一般的要
素によって支配される。
The starting material is P doped to about 1018/13
The daughter substrate is a 16 micron epitaxial pF8 doped to approximately 1015/13! m is formed. The thickness of the epitaxial layer is governed by the general factors listed below.

1a]ち、まず第1に層が厚くなるとラッチアップを押
さえる効率は悪くなる。第2にNタンクがvDO(+1
5V)でP型基板(エビ層)がOボルトである時にタン
クからのびる空乏領域は、P子基板まで達することがな
い様にエビ層の岸みの最小の値は、供給電圧によって決
まる。これによってタンク内までのびる空乏層を最小限
にとどめ、故にP+パンチスルー電圧が増加し、P子基
板で電圧が下がると鳥い電界のために降伏をひきおこす
がこの電圧をまったく下がることがないようにすること
ができる。更に、層をうずくすると、漏出電流は増加し
、基板の中と電荷結合される。
1a] First of all, as the layer becomes thicker, the efficiency of suppressing latch-up becomes worse. Second, N tank has vDO (+1
The minimum value of the depth of the shrimp layer is determined by the supply voltage so that the depletion region extending from the tank when the P-type substrate (shrimp layer) is at O volts (5V) does not reach the P-type substrate. This minimizes the depletion layer that extends into the tank, thus increasing the P+ punch-through voltage, and preventing the voltage from dropping at all, which will cause breakdown due to the large electric field when the voltage drops on the P-substrate. It can be done. Furthermore, as the layer is warped, the leakage current increases and becomes charge coupled into the substrate.

この実施例の工程で形成される寄生トランジスタの利得
(β)積は、単位利得より高いので、必要な注入電流ま
で達することがないのでラッチアップを防ぐことができ
る。これは、基板を通し電流を漏出させることで避けら
れる。この漏れg流の通路の抵抗を低くすると、急増し
た′R流はもつと多くシャントされるようになる。ラッ
チアップを完全に避ける為に必要な水平方向における間
隔は、15Vで5ミクロンの場合は、タンクからN上領
域までが5ミクロンでタンクからP十領域までが7ミク
ロンになる。これらの値は、装置の幾何学的寸法に合わ
せることができる。
Since the gain (β) product of the parasitic transistor formed in the process of this embodiment is higher than the unity gain, the injection current does not reach the required injection current, so latch-up can be prevented. This can be avoided by leaking current through the substrate. If the resistance of the path for this leakage g flow is lowered, a large amount of the rapidly increased 'R flow will be shunted. In the case of 15V and 5 microns, the required horizontal spacing to completely avoid latch-up is 5 microns from the tank to the N region and 7 microns from the tank to the P1 region. These values can be adapted to the geometric dimensions of the device.

5Qniの厚さの最初の酸化物層が成長され、140n
11の窒化シリコンがデポジットされる。これらの層タ
ンクの像の補機を有1゛るレジストを使って注入が行わ
れ例えば80KeVで5×1012/C−2のリンを打
ちこみ、N−タンクが注入される。
A first oxide layer of 5Qni thickness is grown, 140n
11 silicon nitride is deposited. Implantation is carried out using a resist with an auxiliary image of these layer tanks, for example, by implanting phosphorus at 5.times.10@12 /C@-2 at 80 KeV, and the N-tank is implanted.

例えば530 nilの酸化物層をNタンク領域内に成
長させ、これが後のP−ウェルの注入の為のマスクとし
て働きこの後に形成される層を整合させる為の位置あわ
せとして働く。Pウェル領域は次に例えば60Keyで
4×1011/C−2のボロンの注入が行なわれる。
For example, a 530 nil oxide layer is grown in the N tank region, which acts as a mask for the subsequent P-well implant and as an alignment to align subsequently formed layers. The P-well region is then implanted with boron of 4.times.10@11 /C@-2 in, for example, 60 keys.

タンク用酸化物ががとり除かれ、Nタンク及びPウェル
注入のドライブインが行われる。IIA準的な(例えば
5Qrvの厚さ)パッド酸化物を成長させ、窒化物がデ
ポジットされる。モートの補機にあたる部分が窒化物/
FiI化物スタックからとり除かれ、チャンネルストッ
プの為のブランケットボロン注入が例えば90KeVで
濃度1.2×1013/Cm2を用いて実行される。
The tank oxide is removed and the drive-in N tank and P well injections are performed. A sub-IIA (eg 5 Qrv thick) pad oxide is grown and the nitride is deposited. The part that corresponds to the auxiliary equipment of the mote is made of nitride/
The FiI compound stack is removed and a blanket boron implant for channel stop is performed using a concentration of 1.2 x 1013/Cm2 at eg 90 KeV.

次にフォトレジストがとり除かれ約1.2ミクロンの厚
さまで酸化物を成長させるフィールド酸化物の成長工程
が行われる。モート領域をおおう窒化物/酸化物スタッ
クが次にとり除かれる。フィールド酸化物の工程に於る
サイド効果による望ましい影響でPチャンネルの電界閾
値を下げすぎずにNチャンネルの電界all値を上げる
為にボロンのブランケットチャンネルストップ注入を使
用することができる。これは、フィールド酸化物の形成
工程の間にPウェル内のボロンの大部分が酸化物内に入
りこんでしまうのに対し、Nタンク内のリンの濃度が表
面で高くなる為である。更に、Pチャンネル装置に於て
は、常に正の値を示すQss(酸化物内にたまった電荷
)が、電界閾値を上昇させる。酸化物内にたまった電荷
によって生じる電圧はvss” Qss/Coxで示さ
れるので酸化物の容量Cが小さい値であることが必要な
厚い酸化x 物層においては、この効果は特に好ましいものである。
The photoresist is then stripped and a field oxide growth step is performed to grow the oxide to a thickness of about 1.2 microns. The nitride/oxide stack overlying the moat area is then removed. A blanket channel-stop implant of boron can be used to increase the N-channel electric field all value without lowering the P-channel electric field threshold too much due to the desirable influence of side effects in the field oxide process. This is because most of the boron in the P-well gets into the oxide during the field oxide formation process, whereas the concentration of phosphorus in the N-tank is higher at the surface. Furthermore, in P-channel devices, Qss (charge stored in the oxide), which is always positive, increases the electric field threshold. This effect is particularly favorable in thick oxide layers, where the oxide capacitance C needs to be small, since the voltage generated by the charge accumulated in the oxide is expressed as Qss/Cox. .

次に250−のプレゲート酸化物が「クーイ効果」の防
止の為に形成され、ブレゲート酸化物のエツチングが行
われる。次に、第1のゲート酸化物が7Qnmの厚さま
で成長させられる。選択的にこの時点で第1の電橋用パ
ターンもエツチングすることができる。さらに5000
−の厚さの第一のポリ層がデポジットされ、例えば85
Kevで5×1015/C議2の濃度を用いるリン注入
によつてドーピングが行われる。この第1のポリ層は、
第1にはアナログ信号処理に必要とされる精密ポリ層と
ポリ層から成る容量素子(ポリトウポリ容量素子)の為
の下部電極を構成する為のものである。これは、通常の
mWlのトランジスタの形成にも使用され、Nタンク内
部の最終的シート抵抗はほぼ150Ω/口でありタンク
外部は、約400/口であるので非常に短い相互接続の
為にも使用することができる。(タンクの中と外ででき
る差は、ボロンのソース/ドレイン注入のカウンタード
ーピングの影響によって生じる。)第1の電楡層が必要
であれば、モートと第1のポリ層との間に形成してもよ
い。
A 250- pregate oxide is then formed to prevent the "Cooey effect" and a pregate oxide etch is performed. Next, a first gate oxide is grown to a thickness of 7Q nm. Optionally, the first bridge pattern can also be etched at this point. Another 5000
- a first poly layer of thickness is deposited, e.g.
Doping is carried out by phosphorous implantation using a concentration of 5×10 15 /C2 at Kev. This first poly layer is
The first purpose is to constitute a lower electrode for a capacitive element (poly-to-poly capacitive element) consisting of precision poly layers and poly layers required for analog signal processing. It is also used to form regular mWl transistors, and the final sheet resistance inside the N tank is approximately 150 ohms/port and outside the tank is approximately 400 ohms/port, so it can also be used for very short interconnections. can be used. (The difference between inside and outside the tank is caused by the counterdoping effect of the boron source/drain implant.) If a first field layer is required, it is formed between the moat and the first poly layer. You may.

次に第1のポリ層は、パターン形成されプラズマエツチ
ングが行われ、露出された部分のゲート酸化物はウェッ
トエツチングにかけられる。また7Qna+の厚さの第
2のゲート酸化物が5%のHCjを含む0層気体中で成
長される。同時に露出された部分の第1のポリシリコン
領域の上に第1ポリ層の上の絶縁層が形成され厚みが増
加される。40Ke■で5×1011/C12のボロン
を打ちこむブランケット注入を行いNチャンネル装置と
Pチャンネル装置の閾値を合わせる。
The first poly layer is then patterned and plasma etched, and the exposed portions of the gate oxide are wet etched. A second gate oxide with a thickness of 7Qna+ is also grown in a zero layer gas containing 5% HCj. At the same time, an insulating layer over the first poly layer is formed and increased in thickness over the exposed portion of the first polysilicon region. Blanket implantation of 5×10 11 /C 12 boron at 40 Ke ■ is performed to match the threshold values of the N-channel device and the P-channel device.

選択的に(例えばソースフォロワ−回路の為の)空乏負
荷回路が必要となる電気通信回路では、空乏(リン)注
入層の形成の為にこの時点でマスク付加工程を加えるこ
とができる。
In telecommunications circuits where depletion load circuits are optionally required (eg, for source follower circuits), a masking step can be added at this point to form a depletion (phosphorus) injection layer.

ここで3000mの厚さの第2のポリ層がデポジットさ
れドープされる。チタニウムとシリコンの混同蒸着によ
って2000sのTi512がデポジットされる。好ま
しくは、このデポジションは、チタニウムとシリコンの
同時電子ビーム混合蒸着によって行なう。選択的に混合
スパッタリングや直接反応させる方法も使用することが
できる。次にチタニウムケイ化物はアニールされ、第2
のポリ層はパターン形成される。(ケイ化物がデポジッ
トされた後でウェットエツチングを行なってはならない
)ケイ化物、ポリシリコン及び露出した部分のゲート酸
化物は、プラズマエツチングで除かれる。2層のポリ層
が必要とされない場合第2の層は形成せず第1のポリ層
がケイ化物化されゲートとして使用される。
A second poly layer 3000 m thick is now deposited and doped. 2000s of Ti512 is deposited by co-deposition of titanium and silicon. Preferably, this deposition is performed by simultaneous e-beam mixed deposition of titanium and silicon. Selective mixed sputtering and direct reaction methods can also be used. The titanium silicide is then annealed and a second
The poly layer is patterned. (Do not perform a wet etch after the silicide is deposited.) The silicide, polysilicon, and exposed portions of the gate oxide are removed with a plasma etch. If two poly layers are not required, the second layer is not formed and the first poly layer is silicided and used as the gate.

この時点でNチャンネルトランジスタ内に低レベルにド
ーピングされたドレイン拡張領域を形成する上記で説明
した工程段階が実行される。即ち、LDD注入が全体的
に行われ、P型ソース/トレイン領域の注入が行われ、
N型ソース/ドレイン注入領域がi[圧N型トランジス
タのチャンネルからずれた位置にできるようなマスクを
使ってN型ソース/ドレイン注入が行われる。LDD注
入、P+ソース/ドレイン注入及びN+ソース/ドレイ
ン注入を行う順序は絶対に乱してはならないことを覚え
ておかなくてはならない。しかしながら、以下で示す通
りサイドウオール酸化物をいつ形成するかという点は問
題とならない。
At this point, the process steps described above for forming a lightly doped drain extension region in the N-channel transistor are performed. That is, the LDD implant is performed globally, the P-type source/train region implant is performed,
N-type source/drain implants are performed using a mask that allows the N-type source/drain implant regions to be offset from the channel of the N-type transistor. It must be remembered that the order in which the LDD implants, P+ source/drain implants and N+ source/drain implants are performed must never be disturbed. However, as shown below, it does not matter when the sidewall oxide is formed.

本発明に従う低レベルにドーピングされた拡張領域の形
成工程は、−ソース/ドレインのカウンタドーピングが
使用される時には実行不可能となることに注意しなくて
はならない。ソース/ドレインカウンタドーピングが行
われる場合、このドーピングは、パターン形成されたN
型ソース/ドレイン注入によってパターン形成されてい
ないP型ソース/ドレイン注入が補償されることによっ
て可能となる。しかしながらLDDR域は、N型ソース
/ドレイン注入の影響を受けず故にP型ソース/ドレイ
ン注入は、LDDfI4域を保護する為のパターンで形
成されなくてはならない。
It must be noted that the process of forming a lightly doped extension region according to the invention becomes infeasible when -source/drain counterdoping is used. If source/drain counter-doping is performed, this doping is applied to the patterned N
This is possible because the unpatterned P-type source/drain implants are compensated for by the P-type source/drain implants. However, since the LDDR region is not affected by the N-type source/drain implant, the P-type source/drain implant must be patterned to protect the LDDfI4 region.

次にネガティブレジストが使用される場合2段階のレジ
ストコーティングを使用して第2の電極層がパターン形
成される。約5()Onllの厚さまでウェットエツチ
ングが行われ残りは、プラズマエツチングでとり除かれ
る。PSGとプラズマ酸化物のエツチング率は異なる為
、プラズマエツチングを行う必要が生じる。
A second electrode layer is then patterned using a two-step resist coating if a negative resist is used. Wet etching is performed to a thickness of approximately 5 () Onll, and the remaining portion is removed by plasma etching. Since the etching rates of PSG and plasma oxide are different, it is necessary to perform plasma etching.

最後に、4Qnmのプラズマポリシリコンがデポジット
されさらに1200nmのアルミニウムがデポジットさ
れる。次にアルミニウムはパターン形成され、エツチン
グされ、シンタリングされる。
Finally, 4Qnm plasma polysilicon is deposited followed by 1200nm aluminum. The aluminum is then patterned, etched, and sintered.

3000−のプラズマ窒化物が次にデポジットされる。A 3000-degree plasma nitride is then deposited.

保護オーバーコート(POR)パターンがさらに形成さ
れ、窒化物はエツチングされる。
A protective overcoat (POR) pattern is further formed and the nitride is etched.

本発明は、主としてダブルウェルを持つエピタキシャル
構造に関し説明してきた。しかしながら当業者であれば
本発明が種々のラッチアップ保護手段が使用される装置
に応用することができることは明らかである。例えば約
1016cm−”までドーピングされたNウェルを2 
X 1015cm−3[1度までドーピングされたP−
形基板に於て使用することができる。この場合では、ガ
ードリングが使用されるが一方本発明は、他の態様でも
上記1説明した方法でも実施できる。
The invention has been described primarily with respect to epitaxial structures with double wells. However, it will be clear to those skilled in the art that the invention can be applied to devices in which various latch-up protection measures are used. For example, an N-well doped to about 1016 cm-”
X 1015 cm-3 [P- doped to 1 degree
It can be used on shaped substrates. Although in this case a guard ring is used, the invention can also be implemented in other embodiments and in the manner described in section 1 above.

本発明は、N−オン−N+ (N十基盤上のN−エビ層
構造>0MO3工程に応用することもできる。この場合
LDDI域がタンク内のNMO8&置の中に作られるこ
とになる。
The present invention can also be applied to the N-on-N+ (N-layer structure on N+ substrate >0MO3 process. In this case, the LDDI region will be created in the NMO8& place in the tank.

上記で説明したものと類似する他の選択的技術としては
、サイドウオール酸化物をP+ソース/ドレイン注入の
行われる前にPチャンネルのゲートの端部に沿って形成
する方法がある。この場合、ヒ素LDD注入が行われる
以前にPチャンネル装置を(通常のN+ソース/ドレイ
ンのマスクを使用して)マスキングしなければならない
のでLDD注入がPチャンネルソース/ドレイン領域に
入りこむことはない。マスクが付加されLDD注入を行
なった後でサイドウオール酸化物がデポジットされ、P
型及びN型装置の両方に於てサイドウオール酸化物の下
にゲート酸化物があるようにエツチングされる。次にP
+ソース/ドレイン層がパターン形成されBF2の注入
が行われるのでサイドウオール酸化物の端部とセルファ
ラインされる。P型LDD注入又は、リーチスルー注入
は行わない。ボロンを水平方向に比較的広めに拡散して
おき、工程が終rする時点でP+ソース/ドレインがゲ
ートの端部と整合するようになる。
Another alternative technique, similar to that described above, is to form sidewall oxide along the edge of the P channel gate before the P+ source/drain implant is performed. In this case, the P-channel device must be masked (using a normal N+ source/drain mask) before the arsenic LDD implant is performed so that the LDD implant does not penetrate into the P-channel source/drain region. After the mask is applied and the LDD implant is performed, sidewall oxide is deposited and P
The gate oxide is etched below the sidewall oxide in both type and N-type devices. Then P
+The source/drain layers are patterned and BF2 implanted so that they are self-lined with the edges of the sidewall oxide. P-type LDD implants or reach-through implants are not performed. Boron is diffused relatively widely in the horizontal direction so that the P+ source/drain is aligned with the edge of the gate at the end of the process.

N+ソース/ドレイン層がさらにパターン形成され高温
度のヒ素N十注入が行われる。以後は、通常通り工程が
続けられる。
The N+ source/drain layer is further patterned and a high temperature arsenic N+ implant is performed. From then on, the process continues as usual.

この方法は、LDD注入がPチャンネルソース/ドレイ
ン領域内に入りこむことがないように防ぐ為の余分なマ
スキング工程段階を必要とする点を留意しなければなら
ない。このマスキング工程を省いて後の加熱処理の間に
水平方向に拡散させることによってヒ素LDD注入にカ
ウンタドーピングをおこすボロンソース/ドレイン注入
によっても同様の結果が得られφ。ドーズにはかなりの
違いがでる。即ちヒ素LDD注入は、はぼ1×1013
/C12を用いボロンP+ソース/ドレイン注入は、は
ぼ2X 1015/cm”という数値を用いる。
It should be noted that this method requires an extra masking process step to prevent the LDD implant from penetrating into the P-channel source/drain regions. Similar results can be obtained with boron source/drain implants that omit this masking step and counter-dope the arsenic LDD implant by horizontally diffusing φ during a subsequent heat treatment. There is a considerable difference in dose. That is, the arsenic LDD implantation is approximately 1×1013
Boron P+ source/drain implant using /C12 uses a value of 2×10 15 /cm”.

明らかにサイドウオール酸化物の技術は、特性の制御が
可能でN−拡張領域もかなり短くすることができる。測
定の結果は、サイドウオール酸化物の技術が採用された
時には衝突イオン化によって生じる基!l電流が10の
係数で低減されたことを示す。全てのNチャンネルトラ
ンジスタはそのままでLDDを形成することができる。
Clearly, sidewall oxide technology allows for control of properties and allows for significantly shorter N-extension regions. The results of the measurements show that when sidewall oxide technology is employed, the groups produced by impact ionization! 1 current is reduced by a factor of 10. All N-channel transistors can be used as is to form an LDD.

故に、本発明は、小さな幾何学的寸法を最小化する技術
のみならず高電圧の技術にも応用可能で当業者なら認識
できる通り広く変形及び変更が可能である。
Thus, the invention is applicable not only to small geometric dimension minimization techniques, but also to high voltage techniques, and is susceptible to wide variations and modifications as will be recognized by those skilled in the art.

上記で説明した低レベルにドーピングされたドレイン拡
張領域(LDD)形成工程に関する主たる実施例ではサ
イドウオール酸化物がNチャンネル装置をおおうが、P
チャンネル装置は、おおわないような位置に残される。
In the main embodiment of the lightly doped drain extension region (LDD) formation process described above, the sidewall oxide covers the N-channel device;
The channel device is left in an uncovered position.

しかしながら低レベルにドーピングされたドレイン領域
がPチャンネル装置内に入り込まないようにすることが
望ましいがサイドウオール酸化物がPチャンネル装置の
ゲートに近接して形成されることも平面形状の有効性を
向上させる上で望ましい点である。
However, it is desirable to prevent the lightly doped drain region from penetrating into the P-channel device; however, sidewall oxides may also be formed close to the gate of the P-channel device to improve planform effectiveness. This is a desirable point.

本発明の好ましい実施例は、上記で説明した厳守する必
要のある一連のマスキング及び注入を行う順序のらよつ
と異なる時点でサイドウオール酸化物を形成する工程を
行うことによって行われる。
A preferred embodiment of the invention is performed by performing the step of forming the sidewall oxide at a different point in the sequence of masking and implantation that must be strictly adhered to as described above.

即ち、この実施例では、ポリシリコンのゲート層をパタ
ーン形成する全ての工程段階が完了した後、ブランケッ
ト注入でLDD注入が行われる。次にP型ソース/ドレ
インマスクの通りフォトレジストがパターン形成され、
P+ソース/ドレイン注入が行われる。次にP+ソース
/ドレインフォトレジストがとり除かれ、全体的に等方
向デボジミョン酸化物がデポジットされNチャンネル及
び1チャンネル両方の装置の上にサイドウオールIII
(物を残すように異方性エツチングが行われる。2にN
+ソース/ドレインフォトレジスト層がパゴーン形成さ
れN+ソース/ドレイン注入が行ね奢る。この順序の工
程でN型@胃のソース/ビレ・ン領域の上だけでP型装
置の上まではのびない失い低レベルにドーピングされた
拡張領域が形成される。しかしながら、サイドウオール
酸化物はト型装置の上にもP型g装置の上にも両方とも
形成される。サイ1ドウオールのおかげで平面形状が向
」するのでこの構成の方がやや好ましい。即ち、PMO
3領域内の第1ポリ層の端部のステップツバレージの問
題は減少する。
That is, in this embodiment, the LDD implant is performed in a blanket implant after all process steps for patterning the polysilicon gate layer are completed. The photoresist is then patterned according to the P-type source/drain mask.
A P+ source/drain implant is performed. The P+ source/drain photoresist is then stripped and isodirectionally deposited oxide is deposited over both the N-channel and 1-channel devices to form sidewall III.
(Anisotropic etching is performed to leave things.
A + source/drain photoresist layer is patterned and an N+ source/drain implant is performed. This sequence of steps forms a loose, lightly doped extension region that extends only above the source/bilene region of the N-type stomach and does not extend above the P-type device. However, sidewall oxides are formed on both T-type devices and P-type G devices. This configuration is somewhat preferable because the side walls make the planar shape more oriented. That is, P.M.O.
Step coverage problems at the ends of the first poly layer within the three regions are reduced.

本発明は、特にVLSI工程、例えばチャン4ル長が2
ミクロンより短いVLSI工程に応用i能である。この
ようなVLSI工程では、本発印は、従来の技術を一連
の工程段階のソース/トレイン領域を形成する工程のみ
で変更する。即ち第4゜ 発明の重要な点はソース/ドレイン領域(及び低レベル
にドーピングされたドレイン拡張領lJJりを形成する
点であるので本発明は、あらゆる0MO8工程にも結合
可能である。本発明は、基盤電流を低減し、他の点では
、VLSI工程のパラメータを変更することはない。故
に、当業者によく知られる通り、多数存在する広く知ら
れる一連のVLS I、0MO8工程のいずれか1つに
従う従来の工程段階で用いる注入工程のドーズ及びエネ
ルギーは、かなり低減される。
The present invention is particularly applicable to VLSI processes, for example, when the channel length is 2.
It can be applied to VLSI processes shorter than microns. In such a VLSI process, the present invention modifies the conventional technology only by forming the source/train region in a series of process steps. That is, since the important point of the fourth invention is to form the source/drain region (and the lightly doped drain extension region), the present invention can be combined with any 0MO8 process.The present invention reduces the substrate current and does not otherwise change the parameters of the VLSI process.Thus, as is well known to those skilled in the art, any of the widely known series of VLSI, 0MO8 processes, of which there are many The dose and energy of the implantation process used in one conventional process step is significantly reduced.

以上の様に本発明は、あらゆる一連の0MO3工程にも
応用可能なソース/ドレイン領域の形成する点で進歩し
ている。故に本発明は、当業者なら理解できるように多
種多様に変更又は変形され実施される。
As described above, the present invention is advanced in forming source/drain regions that can be applied to any series of OMO3 processes. Therefore, the present invention can be practiced with various modifications and variations as will be apparent to those skilled in the art.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)nチャンネルトランジスタのソース/ドレインと
低ドープドレイン部分を半導体表面のn型部分に形成す
るにあたつて、前記基板の前記p型部分のゲート電極と
それに近接した側壁スペーサをマスクとして用い、n型
不純物の第1と第2のドーズを選択的に打込むようにし
た集積回路の製造方法であつて、次の工程より成る: (a)前記表面のn型部分に形成される装置の少くとも
閾値電圧を確保するためp型不純物を全面打込みする工
程。 (b)前記表面の前記n型とp型部分の上に各々ゲート
電極を形成し、その電極の側面に近接して側壁スペーサ
を形成する工程。 (c)前記表面にp型不純物を選択的に打込む工程、こ
の場合、前記表面の前記n型部分上のゲート電極とそれ
に近接した側壁スペーサが実質上打込み不純物をブロッ
クする、 (d)打込みp型不純物を、前記表面の前記n型部分上
の前記ゲート電極に近接した側壁スペーサの下に拡散さ
せる工程。
(1) When forming the source/drain and lightly doped drain portions of the n-channel transistor in the n-type portion of the semiconductor surface, the gate electrode in the p-type portion of the substrate and the sidewall spacer adjacent thereto are used as masks. , a method for manufacturing an integrated circuit in which first and second doses of n-type impurities are selectively implanted, the method comprising the following steps: (a) a device formed in an n-type portion of the surface; A process of implanting p-type impurities into the entire surface in order to ensure at least a threshold voltage. (b) forming gate electrodes on each of the n-type and p-type portions of the surface and forming sidewall spacers adjacent to the sides of the electrodes; (c) selectively implanting p-type impurities into said surface, where a gate electrode on said n-type portion of said surface and sidewall spacers adjacent thereto substantially block the implant impurities; (d) implanting; Diffusing p-type impurities under sidewall spacers proximate the gate electrode on the n-type portion of the surface.
(2)前記各々のゲート電極が同時に形成される請求項
(1)記載の製造方法。
(2) The manufacturing method according to claim (1), wherein each of the gate electrodes is formed at the same time.
(3)P型不純物を打込む工程が前記n型不純物の第2
のドーズの打込みより先に行われる請求項(1)記載の
製造方法。
(3) The step of implanting the P-type impurity is the second step of implanting the n-type impurity.
2. The manufacturing method according to claim 1, wherein the method is carried out prior to the implantation of the dose.
(4)p型不純物を打込む工程が前記n型不純物の第1
のドーズの打込みの後に行われる請求項(1)記載の製
造方法。
(4) The step of implanting the p-type impurity is the first step of implanting the n-type impurity.
The manufacturing method according to claim 1, wherein the manufacturing method is carried out after implanting a dose of.
(5)P型不純物を打込む工程が前記n型不純物の第1
と第2のドーズの打込みのいずれよりも先に行われる請
求項(1)記載の製造方法。
(5) The step of implanting the P-type impurity is the first step of implanting the n-type impurity.
2. The manufacturing method according to claim 1, wherein the method is performed before any of the second and second doses.
(6)n型不純物の前記第2のドーズがn型不純物の前
記第1のドーズより濃い請求項(1)記載の製造方法。
(6) The manufacturing method according to claim (1), wherein the second dose of n-type impurity is higher than the first dose of n-type impurity.
(7)前記閾値確保のp型不純物が硼素である請求項(
1)記載の製造方法。
(7) The p-type impurity for ensuring the threshold value is boron (
1) The manufacturing method described.
JP1194459A 1983-02-23 1989-07-28 Method for manufacturing CMOS device Expired - Lifetime JP2617226B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US46891783A 1983-02-23 1983-02-23
US468917 1983-02-23

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59033320A Division JPH0636425B2 (en) 1983-02-23 1984-02-23 Method for manufacturing CMOS device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02125465A true JPH02125465A (en) 1990-05-14
JP2617226B2 JP2617226B2 (en) 1997-06-04

Family

ID=23861751

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59033320A Expired - Lifetime JPH0636425B2 (en) 1983-02-23 1984-02-23 Method for manufacturing CMOS device
JP1194459A Expired - Lifetime JP2617226B2 (en) 1983-02-23 1989-07-28 Method for manufacturing CMOS device

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59033320A Expired - Lifetime JPH0636425B2 (en) 1983-02-23 1984-02-23 Method for manufacturing CMOS device

Country Status (1)

Country Link
JP (2) JPH0636425B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110286271A1 (en) * 2010-05-21 2011-11-24 Mediatek Inc. Memory systems and methods for reading data stored in a memory cell of a memory device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5413779A (en) * 1977-07-04 1979-02-01 Toshiba Corp Semiconductor integrated circuit device
JPS5444482A (en) * 1977-09-14 1979-04-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Mos type semiconductor device and its manufacture
JPS57192063A (en) * 1981-05-20 1982-11-26 Fujitsu Ltd Manufacture of semiconductor device

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3821781A (en) * 1972-11-01 1974-06-28 Ibm Complementary field effect transistors having p doped silicon gates
CA1017073A (en) * 1974-06-03 1977-09-06 Fairchild Camera And Instrument Corporation Complementary insulated gate field effect transistor structure and process for fabricating the structure
US3920481A (en) * 1974-06-03 1975-11-18 Fairchild Camera Instr Co Process for fabricating insulated gate field effect transistor structure
JPS5245277A (en) * 1975-10-08 1977-04-09 Hitachi Ltd Method for production of complementary mis-ic
JPS6041870B2 (en) * 1978-02-13 1985-09-19 セイコーエプソン株式会社 Method for manufacturing complementary MOS integrated circuit device
JPS56137668A (en) * 1980-03-31 1981-10-27 Toshiba Corp Semiconductor device
US4356623A (en) 1980-09-15 1982-11-02 Texas Instruments Incorporated Fabrication of submicron semiconductor devices
JPS5972759A (en) * 1982-10-20 1984-04-24 Toshiba Corp Semiconductor device and manufacture thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5413779A (en) * 1977-07-04 1979-02-01 Toshiba Corp Semiconductor integrated circuit device
JPS5444482A (en) * 1977-09-14 1979-04-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Mos type semiconductor device and its manufacture
JPS57192063A (en) * 1981-05-20 1982-11-26 Fujitsu Ltd Manufacture of semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0636425B2 (en) 1994-05-11
JP2617226B2 (en) 1997-06-04
JPS59210660A (en) 1984-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7649225B2 (en) Asymmetric hetero-doped high-voltage MOSFET (AH2MOS)
US5998848A (en) Depleted poly-silicon edged MOSFET structure and method
US5578514A (en) Lateral double diffused insulated gate field effect transistor and fabrication process
US4590663A (en) High voltage CMOS technology with N-channel source/drain extensions
US7220646B2 (en) Integrated circuit structure with improved LDMOS design
US20140084368A1 (en) Semiconductor Device with Increased Breakdown Voltage
US5141890A (en) CMOS sidewall oxide-lightly doped drain process
US9508605B2 (en) Dummy gate for a high voltage transistor device
US6680226B2 (en) Methods and devices for optimized digital and analog CMOS transistor performance in deep submicron technology
KR100393153B1 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
US5786265A (en) Methods of forming integrated semiconductor devices having improved channel-stop regions therein, and devices formed thereby
KR960001342B1 (en) Semiconductor memory device
US20100289077A1 (en) Dual gate of semiconductor device capable of forming a layer doped in high concentration over a recessed portion of substrate for forming dual gate with recess channel structure and method for manufacturing the same
US7364959B2 (en) Method for manufacturing a MOS transistor
US6882013B2 (en) Transistor with reduced short channel effects and method
JPH02125465A (en) Manufacture of cmos device
US5850360A (en) High-voltage N-channel MOS transistor and associated manufacturing process
GB2331845A (en) Bicmos device
JP2002057222A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
US20040166625A1 (en) Method for increasing the Beta of PNP BJT device in CMOS process
JPH06120491A (en) Semiconductor device and manufacture thereof