JPH07142592A - Cmos半導体装置の製造方法 - Google Patents

Cmos半導体装置の製造方法

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JPH07142592A
JPH07142592A JP5287135A JP28713593A JPH07142592A JP H07142592 A JPH07142592 A JP H07142592A JP 5287135 A JP5287135 A JP 5287135A JP 28713593 A JP28713593 A JP 28713593A JP H07142592 A JPH07142592 A JP H07142592A
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JP
Japan
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source
well region
drain
forming
insulating film
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JP5287135A
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English (en)
Inventor
Hajime Tada
元 多田
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】低電圧駆動CMOSICの製造工程をオフセッ
ト構造をもつ高電圧駆動CMOSICの製造工程に容易
に変更できるようにする。 【構成】オフセット構造の高不純物濃度ソース・ドレイ
ン領域を、ソース・ドレイン用接触孔を通してのイオン
注入により形成する。これにより、低不純物濃度のオフ
セット領域形成の際用いたフォトマスクを再利用するこ
とができ、オフセット構造をもたない低耐圧MOSFE
T製造の工程を、フォトマスク枚数の増加なしに切換え
ることができる

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電圧の異なる2電源で
用いられる回路のうちの高電圧で駆動される回路の高耐
圧CMOS半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶駆動用ICなどにおいて、ICを動
作させるための電源が5V系と12V系の2電源を用いる
ものがある。これは、ロジック部用電源が5Vでレベル
シフタを含む出力回路部用電源が12Vを用いることによ
る。図2(a) 〜(d) および図3(a) 〜(d) は、5V電源
で駆動するCMOS部 (以下低耐圧CMOS部と記す)
と12V電源で駆動するCMOS部 (以下高耐圧CMOS
部と記す) とを集積するCMOS半導体装置の製造工程
を示す断面図で、高耐圧CMOS部の製造工程を示して
いる。この工程は、(100) 成長のCZ単結晶より切り出
した2.5Ω・cm程度の抵抗率のN形シリコン基板1に、
NチャネルMOSFET形成領域に対してPウエル2
を、NチャネルMOSFET形成領域対してNウエル3
をそれぞれ形成し、表面上にベース酸化膜4を形成する
〔図2(a) 〕。次に、LOCOS法で素子分離のための
フィールド酸化膜5を形成する〔図2(b) 〕。その後、
ベース酸化膜4を除去し、厚さ25nm程度のゲート酸化膜
6と、りんをドープした多結晶シリコンからなるゲート
電極7とを形成する〔図2(c) 〕。次いで、Nチャネル
MOSFETとPチャネルMOSFETを高耐圧にする
ため、それぞれにオフセット拡散層を次の手順で形成す
る。
【0003】NチャネルMOSFET用のN形オフセッ
ト拡散層21のためには、フォトマスク81を用いて作成し
たレジストマスクパターンでNウエル3の上を覆い、P
ウエル2にP (りん) イオンを6×1012cm-2のドーズ量
で打込み、PチャネルMOSFET用のP形オフセット
拡散層31のためには、フォトマスク82を用いたレジスト
マスクパターンでPウエル2の上部を覆い、Nウエル3
にB (ほう素) イオンを3×1013cm-2程度のドーズ量で
打込み、900 ℃で30分程度の熱処理を行う〔図2(d)
〕。Nオフセット拡散層21とPオフセット拡散層31の
表面不純物濃度では、良好なオーム性接触が得られない
ため、Nオフセット部にN+ 拡散層22を、Pオフセット
部にP+ 拡散層32を、それぞれフォトマスク83およびフ
ォトマスク84によって作成したレジストマスクを用いて
形成する〔図3(a) 〕。このあと、層間絶縁膜9を全体
に堆積させ〔図3(b) 〕、ソース・ドレイン領域のため
のコンタクトホール10をエッチングにて明け〔図3(c)
〕、Al電極11を形成する〔図3(d) 〕。図面では省略
するが、最後に保護膜形成工程を経てNチャネルMOS
FET41およびPチャネルMOSFET42が完成する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】液晶駆動用ICなどに
対する顧客要求は、回路機能もさることながら、同機能
での高耐圧化の要求などがあり、それに対応する手段と
して、図3、4について述べたようにオフセット拡散層
21、31を形成し、FETの高耐圧化をはかってきた。し
かし従来の方式では、N+ 、P+ ソース・ドレイン領域
22、23形成用の2枚のフォトマスクのほかに、オフセッ
ト拡散層21、31形成用のフォトマスク2枚がさらに必要
である。また、5V駆動用として設計されたICを12V
駆動用とするためには、オフセット拡散形成用フォトマ
スク2枚を追加しなければならなかった。
【0005】本発明の目的は、上述の問題を解決し、低
耐圧CMOS部製造のためのプロセスを高耐圧CMOS
部製造のものに変更する際に追加するフォトマスク枚数
を少なくすることのできるCMOS半導体装置の製造方
法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のCMOS半導体装置の製造方法は、Pウ
エル領域およびNウエル領域を表面層に有する半導体基
板上にゲート絶縁膜を介して二つのゲート電極を形成す
る工程と、それぞれのゲート電極をマスクの一部に用い
てPウエル領域にN型不純物イオンを、Nウエル領域に
P型不純物イオンをそれぞれ1014cm-2以下のドーズ量で
打込む工程と、打込んだそれらの不純物を拡散させてN
形およびP形オフセット領域を形成する工程と、表面に
ゲート電極を覆う層間絶縁膜を形成する工程と、層間絶
縁膜にソース・ドレイン用接触孔を明ける工程と、ソー
ス・ドレイン用接触孔を通じてPウエル領域にN型不純
物イオンを、Nウエル領域にP型不純物イオンをそれぞ
れ1015cm-2以上のドーズ量で打込む工程と、打込んだそ
れらの不純物を拡散させてソース・ドレイン領域を形成
する工程とを含むものとする。あるいは、Pウエル領域
およびNウエル領域を表面層に有する半導体基板上にゲ
ート絶縁膜を介して二つのゲート電極を形成する工程
と、それぞれのゲート電極をマスクの一部に用いてPウ
エル領域にN型不純物イオンを1014cm-2以下のドーズ量
で、Nウエル領域にP型不純物イオンを3×1013cm-2
上のドーズ量でそれぞれ打込む工程と、打込んだそれら
の不純物を拡散させてN形オフセット領域およびP形ソ
ース・ドレイン領域を形成する工程と、表面にゲート電
極を覆う層間絶縁膜を形成する工程と、層間絶縁膜にソ
ース・ドレイン用接触孔を明ける工程と、ソース・ドレ
イン用接触孔を通じてPウエル領域にN型不純物イオン
を1015cm-2以上のドーズ量で打込む工程と、打込んだそ
の不純物を拡散させてN形ソース・ドレイン領域を形成
する工程とを含むものとする。いずれの方法において
も、一つのウエル領域にイオンを打込む工程で少なくと
も他のウエル領域を覆うレジストパターンを作成するた
めに用いるフォトマスクとして、同一ウエル領域に対し
て同一のフォトマスクを用いることが有効である。
【0007】
【作用】CMOS高耐圧化のためのオフセット構造のソ
ース・ドレインにおける高不純物濃度領域を、ソース・
ドレイン用接触孔を通じてのイオン注入で形成すること
により、その際の他のウエル領域を覆うレジストマスク
パターンは、低不純物濃度のオフセット領域あるいはオ
フセット構造をもたない低耐圧CMOS部のソース・ド
レイン領域形成時のイオン注入の際に用いるフォトマス
クを用いて作成できるため、例えば5V駆動用の低耐圧
CMOS部製造のためのICプロセスの一部変更のみの
対応で、フォトマスクの追加なしに、例えば12V駆動可
能なCMOSを集積するICを造ることができる。
【0008】
【実施例】以下、図2、図3と共通の部分に同一の符号
を付した図を引用して本発明の実施例について述べる。
本発明の一実施例における高耐圧CMOS部の製造工程
の前半は図2(a) 〜(d) と同じである。図3に示した工
程と異なる工程を図1(a) 〜(d) に示す。先ず、層間絶
縁膜9を全面に堆積させ〔図1(a) 〕、ソース・ドレイ
ン領域のためのコンタクトホール10をエッチングであけ
る〔図1(b) 〕、このあと前に用いたマスク81を用いて
作成したレジストパターンでNウエル3の上部を覆って
Pイオンを3×1015cm-2程度のドーズ量で打込み、次に
やはり前に用いたマスク82を用いたレジストパターンで
Pウエル3の上部を覆ってBイオンを2×1015cm-2程度
のドーズ量で打込み、900 ℃、30分程度の熱処理を施し
てN+ ソース・ドレイン拡散層22、P+ ソース・ドレイ
ン拡散層32を形成する〔図1(c) 〕。このあと、コンタ
クトホール10でソース・ドレイン拡散層22、32に接触す
るAl電極11を形成する〔図1(d) 〕。図面では省略する
が、最後に保護膜形成工程を経て高耐圧のNチャネルM
OSFET41、PチャネルMOSFET42が完成する。
この方法により、5V駆動用として設計されたオフセッ
ト構造のないCMOSICの製造工程に対し、フォトマ
スクの追加や変更なしで12V駆動用CMOSを造ること
ができる。
【0009】図4(a) 、(b) は、本発明の別の実施例に
おける高耐圧CMOS部製造工程の図1の場合と異なる
工程を示す。ただし、この場合は、図2(d) におけるP
チャネルMOSFETのためのPオフセット拡散層31形
成のためのBイオンの打込みが、5×1013cm-2程度の若
干高いドーズ量で行われている。このあと、図1(a)、
(b) の工程を経てコンタクトホール10を明けたのち、フ
ォトマスク81を用いたレジストパターンでPウエル2の
上部を覆ってPイオンを3×1015cm-2程度のドーズ量で
打込み、N+ ソース・ドレイン拡散層22を形成する〔図
4(a) 〕。この際、図1の場合と異なり、P+ ソース・
ドレイン拡散層32は形成しない。次に、Al電極11を形成
し〔図4(b) 〕、保護膜を形成することは同様である。
このようにして造られたPチャネルMOSFET42のソ
ース・ドレイン領域はPソース・ドレイン層31のみであ
るが、その表面不純物濃度は1018cm-3以上であるため、
Al電極11に良好なオーム性接触を示す。この方法によれ
ば、図1に示した製造方法よりさらに少ない工程追加で
高耐圧CMOS部を製造することができる。
【0010】
【発明の効果】本発明によれば、ソース・ドレインのオ
フセット構造の高不純物濃度領域を形成する際、ソース
・ドレイン用接触孔を通してイオン注入を行うことによ
り、フォトマスクは低不純物濃度のオフセット領域形成
時に用いるものを利用でき、フォトマスクの追加、変更
が不要となる。従って、低電圧駆動用に設計したCMO
SICの製造工程を高耐圧駆動用のCMOSICの製造
工程に変更する際にマスク設計期間が不要となるととも
に、用途に応じてMOSFETの耐圧を変えることが容
易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のCMOS半導体装置製造工
程の後半部分を(a) ないし(d)の順に示す断面図
【図2】従来例および本発明の一実施例のCMOS半導
体装置製造工程の前半部分を(a) ないし(d) の順に示す
断面図
【図3】従来例のCMOS半導体装置製造工程の後半部
分を(a) ないし(d) の順に示す断面図
【図4】本発明の別の実施例のCMOS半導体装置製造
工程の後半部分を(a) 、(b) の順に示す断面図
【符号の説明】
1 Nシリコン基板 2 Pウエル 21 Nオフセット拡散層 22 Nソース・ドレイン領域 3 Nウエル 31 Pオフセット拡散層 32 Pソース・ドレイン領域 5 フィールド酸化膜 6 ゲート酸化膜 7 ゲート電極 81、82 フォトマスク 9 層間絶縁膜 10 コンタクトホール 11 Al電極 41 NチャネルMOSFET 42 PチャネルMOSFET

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Pウエル領域およびNウエル領域を表面層
    に有する半導体基板上にゲート絶縁膜を介して二つのゲ
    ート電極を形成する工程と、それぞれのゲート電極をマ
    スクの一部に用いてPウエル領域にN型不純物イオン
    を、Nウエル領域にP型不純物イオンをそれぞれ1014cm
    -2以下のドーズ量で打込む工程と、打込んだそれらの不
    純物を拡散させてN形およびP形オフモット領域を形成
    する工程と、表面にゲート電極を覆う層間絶縁膜を形成
    する工程と、層間絶縁膜にソース・ドレイン用接触孔を
    明ける工程と、ソース・ドレイン用接触孔を通じてPウ
    エル領域にN型不純物イオンを、Nウエル領域にP型不
    純物イオンをそれぞれ1015cm-2以上のドーズ量で打込む
    工程と、打込んだそれらの不純物を拡散させてソース・
    ドレイン領域を形成する工程とを含むことを特徴とする
    CMOS半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】Pウエル領域およびNウエル領域を表面層
    に有する半導体基板上にゲート絶縁膜を介して二つのゲ
    ート電極を形成する工程と、それぞれのゲート電極をマ
    スクの一部に用いてPウエル領域にN型不純物イオンを
    1014cm-2以下のドーズ量でNウエル領域にP型不純物イ
    オンを3×1013cm-2以上のドーズ量でそれぞれ打込む工
    程と、打込んだそれらの不純物を拡散させてN形オフセ
    ット領域およびP形ソース・ドレイン領域を形成する工
    程と、表面にゲート電極を覆う層間絶縁膜を形成する工
    程と、層間絶縁膜にソース・ドレイン用接触孔を明ける
    工程と、ソース・ドレイン用接触孔を通じてPウエル領
    域にN型不純物イオンを1015cm-2以上のドーズ量で打込
    む工程と、打込んだその不純物を拡散させてN形ソース
    ・ドレイン領域を形成する工程とを含むことを特徴とす
    るCMOS半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】一つのウエル領域にイオンを打込む工程で
    少なくとも他のウエル領域を覆うレジストマスクを作成
    するために用いるフォトマスクとして、同一ウエル領域
    に対して同一のフォトマスクを用いる請求項1あるいは
    2記載のCMOS半導体装置の製造方法。
JP5287135A 1993-11-17 1993-11-17 Cmos半導体装置の製造方法 Pending JPH07142592A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100358174B1 (ko) * 1998-06-29 2002-12-18 주식회사 하이닉스반도체 반도체장치의소오스및드레인형성방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100358174B1 (ko) * 1998-06-29 2002-12-18 주식회사 하이닉스반도체 반도체장치의소오스및드레인형성방법

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