JPH05243264A - トランジスタの製造方法 - Google Patents
トランジスタの製造方法Info
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Abstract
耐圧のトランジスタを形成することを目的とする。 【構成】 半導体基板表面にソース領域とドレイン領域
が形成されるトランジスタの製造方法において、フィー
ルド酸化膜109の下にフィールド酸化膜109の一端
から他端の半導体基板表面にまで延在する不純物領域1
11を形成し、他端側の半導体基板表面に不純物領域1
11とドレイン領域123を接合するように形成する。
Description
ンジスタの製造方法、特にオフセット型MOSトランジ
スタの製造方法に関する。
図4を用いて説明する。
コン基板(以下、Si基板と言う)401上に、酸化シ
リコン膜(以下、SiO2 膜と言う)403、窒化シリ
コン膜(以下、Si3 N4 膜と言う)405を順次形成
する。その後、このSiO2膜403及びSi3 N4
膜405をパターニングし、パターニングされたSiO
2 膜403、Si3 N4 膜405をマスクにして、Si
基板401内にN型不純物層407を形成する。
囲気中での熱酸化により、フィールド酸化膜409を形
成する。この時、N型不純物層407は活性化され、オ
フセット拡散層411が形成される。また、フィールド
酸化膜409端部(図中、Xで示す)には、バーズビー
クと呼ばれる酸化膜の横方向への延びが発生する。
4 膜405、SiO2 膜403を順次除去した後、熱酸
化法によりゲート酸化膜413を形成し、その上にCV
D法により、ゲート電極415を形成し、パターニング
する。このパターニングされたゲート酸化膜413とゲ
ート電極415をマスクにして、Si基板401内にN
型不純物を打ち込み、ソース拡散層417及びドレイン
拡散層419を形成する。
膜421を形成し、コンタクトホール423を開孔後、
配線金属425を蒸着し、パターニングすると、オフセ
ット型MOSトランジスタが形成される。
の製造方法により得られた半導体装置では、トランジス
タの動作時に荷電子は、ソース拡散層側からゲート電極
下のチャネル部、そしてオフセット拡散層を通りドレイ
ン拡散層側に流れる。しかし、ドレイン拡散層とオフセ
ット拡散層の接触部分(図4にYで示す)の抵抗が大き
く、コンダクタンス(以下、gmと言う)が低下する。
このgmの低下の解決手段として、オフセット拡散層の
濃度や深さを変えることが考えられるが、これは素子特
性が変化するばかりか、ゲート酸化膜下にまでもオフセ
ット拡散層が拡散してしまい、実効ゲート長が短くなり
素子の縮小の妨げとなる。
を解決するために、オフセット拡散層をドレイン拡散層
側に延在させ、接合部を大きく形成したものである。
大きく形成することにより、gmが向上し、高耐圧のト
ランジスタを得ることができる。
基板電流の発生が抑制される。
る。
1×1016cm-3のボロンを含んだP型Si基板101
上に熱酸化により、500Å厚のSiO2 膜103を形
成し、その上にCVD法によりSi3 N4 膜105を形
成し、ホトリソエッチングでパターニングする。その
後、SiO2 膜103及びSi3 N4 膜105をマスク
にして、公知のイオン打ち込み技術によって、リンを5
×1012ions/cm2 のドーズ量でSi基板101
に打ち込み、N型不純物層107を形成する。この時、
適当な加速エネルギーを用いることにより、Si3 N4
膜を残存させている部分にはリンは導入されない。
囲気中で、1000℃、400分の熱処理により、10
000Åのフィールド酸化膜109を形成する。この場
合、フィールド酸化膜109の端部のバーズビークはS
i3 N4 膜105のエッヂより、約0.8μm延在して
いる。また、フィールド酸化膜109下に同時に形成さ
れるオフセット拡散層111は垂直方向に1.0μm、
横方向に0.8μm程度拡散されるため、バーズビーク
のエッヂ部とオフセット拡散層のエッヂ部は、ほぼ同じ
位置に形成される。
4 膜105、SiO2 膜103を順次除去した後、ホト
レジスト113を用いて、公知のホトリソエッチング
で、後にドレイン拡散層を形成する領域のバーズビーク
部115を0.4μm程度除去する。
によりゲート酸化膜117を形成し、その上にCVD法
によりゲート電極119を形成しパターニングする。こ
のパターニングされたゲート酸化膜117とゲート電極
119をマスクにして、公知のイオン打ち込み技術によ
って、ヒ素As+ を1.0×106 ions/cm2の
ドーズ量でSi基板101に打ち込んだ後、1000℃
で30分のアニールを行い、深さ0.5μm程度のソー
ス拡散層121及びドレイン拡散層123を形成する。
この時、ドレイン拡散層123は横方向に0.4μm程
度拡散されるのでオフセット拡散層111とドレイン拡
散層123の接合部分は約0.8μmとなる。
膜125を形成し、コンタクトホール127を開孔後、
配線金属129を形成するとオフセット型MOSトラン
ジスタが完成する。
て説明する。
1×1016cm-3のボロンを含んだP型Si基板201
上に熱酸化により、500Å厚の第1のSiO2 膜20
3を形成し、ホトリソエッチングでパターニングする。
より300Å厚の第2のSiO2 膜205を形成した
後、CVD法により2000Å厚のSi3 N4 膜207
を形成し、ホトリソエッチングによりパターニングす
る。
4 膜207をマスクにして第1のSiO2 膜205及び
第2のSiO2 膜207を除去した後、公知のイオン打
ち込み技術によって、リンを5×1012ions/cm
2 のドーズ量でSi基板201に打ち込みN型不純物層
209を形成する。
囲気中で熱処理を行い、10000Åのフィールド酸化
膜211を形成する。この時、後にドレイン拡散層が形
成される側のバーズビークは0.4μmであり、後にゲ
ート電極が形成される側のバーズビークは0.8μmで
あった。従って、フィールド酸化膜211下に形成され
るオフセット拡散層213は垂直方向に1.0μm、横
方向に0.8μm拡散するため、後にゲート電極が形成
される側ではバーズビークのエッヂまで、後にドレイン
拡散層が形成される側ではバーズビークのエッヂより
0.4μm程度外側まで延在して形成される。
(E)に示すように、ゲート酸化膜215、ゲート電極
217を順次形成し、ソース拡散層219及びドレイン
拡散層221を形成した後、中間絶縁膜223を形成
し、コンタクトホール225を開孔し、配線金属225
を形成すると、オフセット型MOSトランジスタが完成
する。
て説明する。
(A)に示すように、1×1016cm-3のボロンを含ん
だP型Si基板301上に300Å厚のSiO2 膜30
3、2000Å厚のSi3 N4 膜305を順次形成し、
パターニングした後、N型不純物層307を形成する。
スト309を用い、フッ酸(HF)でウェットエッチン
グすることにより、後にゲート電極が形成されるSi3
N4膜305下のSiO2 膜303を横方向311に
0.4μm程度エッチングする。
(C)に示すように、10000Åのフィールド酸化膜
313を形成する。この時、フィールド酸化膜313に
形成されるオフセット拡散層315は垂直方向に1.0
μm、横方向に0.8μm拡散する。一方、バーズビー
クは後にドレイン拡散層が形成される側では0.4μ
m、後にゲート電極が形成される側では、SiO2 膜3
03と横方向311に0.4μm程度エッチングしてい
るため0.8μm延在して形成される。従ってオフセッ
ト拡散層315は、後にゲート電極が形成される側では
バーズビークのエッヂまで、後にドレイン拡散層が形成
される側ではバーズビークのエッヂより0.4μm程度
外側まで延在して形成される。
(D)に示すように、ゲート酸化膜317、ゲート電極
319を形成した後、ソース拡散層321、ドレイン拡
散層323を形成する。その後、図3(E)に示すよう
に中間絶縁膜325、コンタクトホール327、配線金
属329を形成すると、オフセット型トランジスタが完
成する。
に形成されるNチャンネルトランジスタについて述べた
が、N型Si基板上に形成されるPチャンネルトランジ
スタ及びウェル形成を施したCMOS型トランジスタに
も適用できる。
ールド酸化膜下に形成されたオフセット拡散層の接合部
分が大きくできるので、トランジスタのコンダクタンス
が向上し、高耐圧のトランジスタを得ることができる。
れ、基板電流の発生が抑制されるので、素子の信頼性も
向上する。
Claims (2)
- 【請求項1】 半導体基板表面にソース領域とドレイン
領域が形成されるトランジスタの製造方法において、 前記ソース領域と前記ドレイン領域との間の前記半導体
基板表面及びその近傍の所定領域に絶縁膜を形成する工
程と、 前記絶縁膜の下方であって、前記絶縁膜の前記ソース領
域側の一端から、前記ドレイン領域側の他端の前記半導
体基板表面まで延在し、前記ドレイン領域と接合する不
純物領域を形成する工程と、 前記ソース領域と前記所定領域との間の前記半導体基板
表面上にゲート絶縁膜を形成する工程と、 前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する工程とを有
することを特徴とするトランジスタの製造方法。 - 【請求項2】 前記不純物領域を形成する工程は、前記
絶縁膜の前記他端の一部を除去して、前記ドレイン領域
と接合させることを特徴とする請求項1記載のトランジ
スタの製造方法。
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