JPH06151832A - Manufacture of mos transistor - Google Patents

Manufacture of mos transistor

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JPH06151832A
JPH06151832A JP30371392A JP30371392A JPH06151832A JP H06151832 A JPH06151832 A JP H06151832A JP 30371392 A JP30371392 A JP 30371392A JP 30371392 A JP30371392 A JP 30371392A JP H06151832 A JPH06151832 A JP H06151832A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxide film
forming
bird
semiconductor substrate
selective oxidation
Prior art date
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Pending
Application number
JP30371392A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Mishima
猛 三島
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.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
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  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a method for manufacturing a MOS transistor with a high element breakdown strength. CONSTITUTION:A process for forming an element isolation oxide film 30 consisting of a field oxide film part 31 and a bird's peak part 32 by forming a selective oxidation mask 20 on a buffer oxide film 11 which is formed on a semiconductor substrate for selectively oxidizing a semiconductor substrate 10, a process for forming a gate oxide film 40, a process for forming a gate electrode 51 reaching the bird's peak part 32 by covering the gate oxide film 40, and a process for forming an ion implantation mask 61 covering the gate electrode 51, forming a source part 70 and a drain part 80 by performing ion implantation of desired conductive type impurities to the semiconductor substrate 10, and then forming a PN junction part 72 reaching the lower part of the bird's peak part 32 by thermally diffusing the source part 70 and the drain part 80 are provided.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、素子耐圧を向上させた
MOSトランジスタの製造方法の改良に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a method for manufacturing a MOS transistor having an improved device breakdown voltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、素子耐圧を上げたMOSトランジ
スタの製造方法としては、図2に示すLDD(Ligh
tly Doped Drain)構造を形成する製造
方法が知られている。図2は、従来のLDD構造を有す
るMOSトランジスタの製造工程概略図である。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of manufacturing a MOS transistor having an increased breakdown voltage, an LDD (Light) shown in FIG.
A manufacturing method for forming a tally doped drain structure is known. FIG. 2 is a schematic view of a manufacturing process of a conventional MOS transistor having an LDD structure.

【0003】図2(a)において、シリコンの半導体基
板10上に熱酸化によりバッファー酸化膜11を形成し
た後、このバッファー酸化膜11上にシリコン窒化膜2
0をCVD(Chemical Vapour Dep
osition)により積層し、このシリコン窒化膜2
0をフォトエッチングして選択酸化マスク21を形成す
る。
In FIG. 2A, after a buffer oxide film 11 is formed on a silicon semiconductor substrate 10 by thermal oxidation, a silicon nitride film 2 is formed on the buffer oxide film 11.
0 for CVD (Chemical Vapor Dep)
The silicon nitride film 2 is laminated by
0 is photoetched to form a selective oxidation mask 21.

【0004】次に、図2(b)において、半導体基板1
0を選択酸化し、厚い素子分離酸化膜30を形成する。
次に、図2(c)において、選択酸化マスク21及びバ
ッファー酸化膜11を除去した後、その除去された部分
にゲート酸化膜40を熱酸化により形成し、さらに例え
ばリン等のN型不純物がドープされたポリシリコン膜5
0を全面にCVDにより積層し、このポリシリコン膜5
0をフォトエッチングしてゲート酸化膜40上にゲート
電極51を形成する。
Next, referring to FIG. 2B, the semiconductor substrate 1
0 is selectively oxidized to form a thick element isolation oxide film 30.
Next, in FIG. 2C, after the selective oxidation mask 21 and the buffer oxide film 11 are removed, a gate oxide film 40 is formed on the removed portion by thermal oxidation, and N-type impurities such as phosphorus are added. Doped polysilicon film 5
0 is laminated on the entire surface by CVD to form a polysilicon film 5
0 is photo-etched to form a gate electrode 51 on the gate oxide film 40.

【0005】次に、図2(d)において、半導体基板1
0の全面に半導体基板10の導電型と反対の導電型の不
純物63を低濃度にイオン注入して、ゲート電極51と
素子分離酸化膜30に対して自己整合的にLDD部71
を形成する。
Next, referring to FIG. 2D, the semiconductor substrate 1
An impurity 63 of a conductivity type opposite to the conductivity type of the semiconductor substrate 10 is ion-implanted at a low concentration on the entire surface of the semiconductor substrate 0 to self-align with the gate electrode 51 and the isolation oxide film 30 in the LDD portion 71.
To form.

【0006】次に、図2(e)において、シリコン酸化
膜90を全面にCVDにより積層し、図2(f)におい
て、このシリコン酸化膜90をリアクティブイオンエッ
チングで半導体基板10に垂直方向に異方性にエッチン
グしてゲート電極51の側壁にLDDマスク91を残し
て形成する。
Next, in FIG. 2 (e), a silicon oxide film 90 is laminated on the entire surface by CVD, and in FIG. 2 (f), this silicon oxide film 90 is subjected to reactive ion etching in a direction perpendicular to the semiconductor substrate 10. The LDD mask 91 is left on the sidewall of the gate electrode 51 by anisotropic etching.

【0007】そして、図2(g)において、半導体基板
10の全面に半導体基板10の導電型と反対の導電型の
不純物64を高濃度にイオン注入して、LDDマスク9
1と素子分離酸化膜30に対して自己整合的にソース部
70及びドレイン部80を形成する。
Then, in FIG. 2G, an impurity 64 of a conductivity type opposite to the conductivity type of the semiconductor substrate 10 is ion-implanted at a high concentration on the entire surface of the semiconductor substrate 10 to form the LDD mask 9
The source part 70 and the drain part 80 are formed in a self-aligned manner with respect to 1 and the element isolation oxide film 30.

【0008】このようにして製造されたMOSトランジ
スタはゲート電極51の下に高濃度のソース部70及び
ドレイン部80につながる低濃度のLDD部71が形成
されているので、ゲート電極51及びドレイン部80に
バイアスが加えられた場合、空乏層はドレイン部80側
のLDD部71にも延びる。従って、ゲート電極51か
らの電界は高濃度のドレイン部80に集中せずにLDD
部71側に分散され、素子の耐圧が向上することとなっ
ている。
In the MOS transistor manufactured as described above, since the low-concentration LDD portion 71 connected to the high-concentration source portion 70 and the drain portion 80 is formed under the gate electrode 51, the gate electrode 51 and the drain portion are formed. When a bias is applied to 80, the depletion layer also extends to the LDD portion 71 on the drain portion 80 side. Therefore, the electric field from the gate electrode 51 is not concentrated in the high-concentration drain portion 80 and LDD
Dispersed on the side of the portion 71, the breakdown voltage of the element is improved.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】このような従来の技術
にあっては、シリコン酸化膜90をリアクティブイオン
エッチング等で半導体基板10に垂直方向に異方性エッ
チングしてゲート電極50の側壁にLDDマスク91を
残して形成する場合、そのエッチングの終点を制御する
ことが難しい為、安定してLDD構造を作ることが難し
いという問題があった。本発明は、従来の有するこのよ
うな問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とす
るところは、素子耐圧の高いMOSトランジスタを安定
して製造することができるMOSトランジスタの製造方
法を提供することである。
In such a conventional technique, the silicon oxide film 90 is anisotropically etched in the direction perpendicular to the semiconductor substrate 10 by reactive ion etching or the like to form a sidewall of the gate electrode 50. When the LDD mask 91 is left unetched, it is difficult to control the end point of the etching, which makes it difficult to stably form the LDD structure. The present invention has been made in view of the above problems of the related art, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a MOS transistor capable of stably manufacturing a MOS transistor having a high device breakdown voltage. It is to be.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、半導体基板上に形成されたバッファー酸
化膜上に耐酸化性の選択酸化マスクを形成して前記半導
体基板を選択酸化し前記選択酸化マスクの外のフィール
ド酸化膜部とこのフィールド酸化膜部から前記選択酸化
マスクの下につながるバーズビーク部とからなる素子分
離酸化膜を形成する工程と、前記選択酸化マスクと前記
バッファー酸化膜を除去した部分にゲート酸化膜を形成
する工程と、前記ゲート酸化膜を覆い前記バーズビーク
部に至るゲート電極を形成する工程と、前記ゲート電極
を覆うイオン注入マスクを形成し前記半導体基板に所望
の導電型の不純物をイオン注入してソース部及びドレイ
ン部を形成した後このソース部及びドレイン部を熱拡散
させ前記バーズビーク部の下部に達するPN接合部を形
成する工程と、を具備することを特徴とするMOSトラ
ンジスタの製造方法である。
In order to achieve the above object, the present invention is directed to forming a selective oxidation mask having oxidation resistance on a buffer oxide film formed on a semiconductor substrate to selectively oxidize the semiconductor substrate. Then, a step of forming an element isolation oxide film including a field oxide film portion outside the selective oxidation mask and a bird's beak portion connected from the field oxide film portion under the selective oxidation mask, the selective oxidation mask and the buffer oxidation film are formed. A step of forming a gate oxide film in the portion where the film is removed, a step of forming a gate electrode that covers the gate oxide film and reaches the bird's beak portion, and an ion implantation mask that covers the gate electrode are formed to form a desired film on the semiconductor substrate. After the source and drain parts are formed by ion-implanting the impurities of the conductivity type, the source and drain parts are thermally diffused, It is a manufacturing method of a MOS transistor, characterized by comprising the steps of forming a PN junction reaches the bottom of the click portion.

【0011】[0011]

【作用】このような本発明では、バーズビーク部は半導
体基板を半導体基板上に形成されたバッファー酸化膜上
に選択酸化マスクを形成した後選択酸化して形成され、
ゲート酸化膜は選択酸化マスク及びバッファー酸化膜を
除去した部分に形成され、ゲート電極はゲート酸化膜を
覆いバーズビーク部に至って形成され、ソース部及びド
レイン部はゲート電極を覆って形成されたイオン注入マ
スク越しに半導体基板に所望の導電型の不純物をイオン
注入して形成され、PN接合部はバーズビーク部の下部
にソース部及びドレイン部が熱拡散されて形成される。
According to the present invention, the bird's beak portion is formed by selectively oxidizing a semiconductor substrate after forming a selective oxidation mask on a buffer oxide film formed on the semiconductor substrate.
The gate oxide film is formed in a portion where the selective oxidation mask and the buffer oxide film are removed, the gate electrode is formed so as to reach the bird's beak portion covering the gate oxide film, and the source portion and the drain portion are formed by ion implantation formed so as to cover the gate electrode. The semiconductor substrate is formed by ion-implanting impurities of a desired conductivity type through the mask, and the PN junction is formed by thermally diffusing the source and drain under the bird's beak.

【0012】[0012]

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。尚、以下の図面において、図2と重複する部
分は同一番号を付してその説明は適宜に省略する。図1
は本発明による一実施例を示すMOSトランジスタの製
造工程概略図である。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same parts as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be appropriately omitted. Figure 1
FIG. 4 is a schematic view of a manufacturing process of a MOS transistor showing an embodiment according to the present invention.

【0013】図1(a)において、シリコンの半導体基
板10上に熱酸化によりバッファー酸化膜11を形成
し、その後バッファー酸化膜11上にシリコン窒化膜2
0をCVD等により積層し、このシリコン窒化膜20を
フォトエッチングして選択酸化マスク21を形成する。
In FIG. 1A, a buffer oxide film 11 is formed on a silicon semiconductor substrate 10 by thermal oxidation, and then a silicon nitride film 2 is formed on the buffer oxide film 11.
0 is stacked by CVD and the silicon nitride film 20 is photoetched to form a selective oxidation mask 21.

【0014】次に、図1(b)において、半導体基板1
0を選択酸化し、厚いフィールド酸化膜部31とバーズ
ビーク部32とからなる素子分離酸化膜30を形成す
る。この場合、バーズビーク部32は選択酸化が選択酸
化マスク21の下に入り込んで進むことによって断面を
三角形状として形成される。
Next, referring to FIG. 1B, the semiconductor substrate 1
0 is selectively oxidized to form an element isolation oxide film 30 including a thick field oxide film portion 31 and a bird's beak portion 32. In this case, the bird's beak portion 32 is formed with a triangular cross section by the selective oxidation entering under the selective oxidation mask 21 and proceeding.

【0015】次に、図1(c)において、選択酸化マス
ク21及びバッファー酸化膜11を除去した後、熱酸化
によりゲート酸化膜40を選択酸化マスク21及びバッ
ファー酸化膜11が除去された部分に形成し、さらに例
えばリン等のN型不純物がドープされたポリシリコン膜
50を全面にCVD等により積層し、このポリシリコン
膜50をフォトエッチングして、ゲート酸化膜40とバ
ーズビーク部32を覆うようにゲート電極51を形成す
る。
Next, in FIG. 1C, after the selective oxidation mask 21 and the buffer oxide film 11 are removed, the gate oxide film 40 is formed on the portion where the selective oxidation mask 21 and the buffer oxide film 11 are removed by thermal oxidation. Then, a polysilicon film 50 doped with an N-type impurity such as phosphorus is formed on the entire surface by CVD or the like, and the polysilicon film 50 is photoetched to cover the gate oxide film 40 and the bird's beak portion 32. Then, the gate electrode 51 is formed.

【0016】次に、図1(d)において、全面にアルミ
等の金属膜60を積層し、この金属膜60をフォトエッ
チングしてゲート電極51を覆うイオン注入マスク61
を形成する。そして図1(e)において、半導体基板1
0の導電型と反対の導電型の不純物62を高濃度に高注
入エネルギーでフィールド酸化膜部31とバーズビーク
部32の境界部分にイオン注入してソース部70及びド
レイン部80を形成する。
Next, in FIG. 1D, a metal film 60 made of aluminum or the like is laminated on the entire surface, and the metal film 60 is photoetched to cover the gate electrode 51 with an ion implantation mask 61.
To form. Then, in FIG. 1E, the semiconductor substrate 1
An impurity 62 having a conductivity type opposite to that of 0 is ion-implanted into the boundary portion between the field oxide film portion 31 and the bird's beak portion 32 with a high concentration and a high implantation energy to form a source portion 70 and a drain portion 80.

【0017】次に、図1(f)において、イオン注入マ
スク61を除去した後、ソース部70及びドレイン部8
0を熱拡散させてPN接合部72を形成する。この場
合、拡散は半導体基板10の表面に平行な方向にも進む
ので、PN接合部72はバーズビーク部32の下部に形
成されることとなる。
Next, in FIG. 1F, after removing the ion implantation mask 61, the source portion 70 and the drain portion 8 are formed.
0 is thermally diffused to form the PN junction 72. In this case, the diffusion also proceeds in a direction parallel to the surface of the semiconductor substrate 10, so that the PN junction 72 is formed below the bird's beak 32.

【0018】このようにして製造されたMOSトランジ
スタでは、ゲート電極51の下のバーズビーク部32の
酸化膜厚がゲート酸化膜40の膜厚よりも厚くなってい
るのでゲート電極51及びドレイン部80にバイアスが
加えられた場合、ゲート電極51からの電界はPN接合
部72において分散され、素子耐圧が向上することとな
る。
In the MOS transistor manufactured in this way, the oxide film thickness of the bird's beak portion 32 below the gate electrode 51 is larger than that of the gate oxide film 40. When a bias is applied, the electric field from the gate electrode 51 is dispersed in the PN junction 72, and the breakdown voltage of the device is improved.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、ゲート
電極の側壁にLDDマスクを形成するような難しい工程
がなく、素子分離の為の選択酸化によって形成されるバ
ーズビークの上にゲート電極を形成し、ソース部及びド
レイン部がバーズビークの下にPN接合部を形成するよ
うに構成されているので、簡単な工程で素子耐圧の高い
MOSトランジスタを安定して製造することができるM
OSトランジスタの製造方法を提供することができる。
As described above, according to the present invention, the gate electrode is formed on the bird's beak formed by selective oxidation for element isolation without the difficult process of forming the LDD mask on the side wall of the gate electrode. Since the source portion and the drain portion are formed so as to form the PN junction portion under the bird's beak, a MOS transistor having a high device breakdown voltage can be stably manufactured by a simple process.
A method for manufacturing an OS transistor can be provided.

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

【図1】本発明による一実施例を示すMOSトランジス
タの製造工程概略図である。
FIG. 1 is a schematic view of a manufacturing process of a MOS transistor showing an embodiment according to the present invention.

【図2】従来のLDD構造を有するMOSトランジスタ
の製造工程概略図である。
FIG. 2 is a schematic view of a manufacturing process of a conventional MOS transistor having an LDD structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 半導体基板 11 バッファー酸化膜 21 選択酸化マスク 30 素子分離酸化膜 31 フィールド酸化膜部 32 バーズビーク部 40 ゲート酸化膜 51 ゲート電極 61 イオン注入マスク 62 不純物 70 ソース部 72 PN接合部 80 ドレイン部 10 semiconductor substrate 11 buffer oxide film 21 selective oxidation mask 30 element isolation oxide film 31 field oxide film portion 32 bird's beak portion 40 gate oxide film 51 gate electrode 61 ion implantation mask 62 impurity 70 source portion 72 PN junction portion 80 drain portion

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体基板上に形成されたバッファー酸化
膜上に耐酸化性の選択酸化マスクを形成して前記半導体
基板を選択酸化し前記選択酸化マスクの外のフィールド
酸化膜部とこのフィールド酸化膜部から前記選択酸化マ
スクの下につながるバーズビーク部とからなる素子分離
酸化膜を形成する工程と、 前記選択酸化マスクと前記バッファー酸化膜を除去した
部分にゲート酸化膜を形成する工程と、 前記ゲート酸化膜を覆い前記バーズビーク部に至るゲー
ト電極を形成する工程と、 前記ゲート電極を覆うイオン注入マスクを形成し前記半
導体基板に所望の導電型の不純物をイオン注入してソー
ス部及びドレイン部を形成した後このソース部及びドレ
イン部を熱拡散させ前記バーズビーク部の下部に達する
PN接合部を形成する工程と、 を具備することを特徴とするMOSトランジスタの製造
方法。
1. A field oxide film portion outside the selective oxidation mask and a field oxide film portion outside the selective oxidation mask are formed by forming an oxidation resistant selective oxidation mask on a buffer oxide film formed on the semiconductor substrate. A step of forming an element isolation oxide film consisting of a bird's beak portion connected from a film portion under the selective oxidation mask, a step of forming a gate oxide film in a portion where the selective oxidation mask and the buffer oxide film are removed, Forming a gate electrode covering the gate oxide film and reaching the bird's beak portion; forming an ion implantation mask covering the gate electrode, and implanting a desired conductivity type impurity into the semiconductor substrate to form a source portion and a drain portion. After the formation, a step of thermally diffusing the source part and the drain part to form a PN junction reaching the lower part of the bird's beak part, A method of manufacturing a MOS transistor, comprising:
JP30371392A 1992-11-13 1992-11-13 Manufacture of mos transistor Pending JPH06151832A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6946338B2 (en) * 2003-03-11 2005-09-20 Hynix Semiconductor Inc. Method for manufacturing semiconductor device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6946338B2 (en) * 2003-03-11 2005-09-20 Hynix Semiconductor Inc. Method for manufacturing semiconductor device

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