JPH07321320A - 非対称mos型半導体装置及びその製造方法、ならびに該半導体装置を含む静電破壊保護回路 - Google Patents

非対称mos型半導体装置及びその製造方法、ならびに該半導体装置を含む静電破壊保護回路

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JPH07321320A
JPH07321320A JP7072071A JP7207195A JPH07321320A JP H07321320 A JPH07321320 A JP H07321320A JP 7072071 A JP7072071 A JP 7072071A JP 7207195 A JP7207195 A JP 7207195A JP H07321320 A JPH07321320 A JP H07321320A
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恭司 山下
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一実 栗本
Akira Hiroki
彰 広木
Isao Miyanaga
績 宮永
Atsushi Hori
敦 堀
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    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/7833Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with lightly doped drain or source extension, e.g. LDD MOSFET's; DDD MOSFET's
    • H01L29/7835Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with lightly doped drain or source extension, e.g. LDD MOSFET's; DDD MOSFET's with asymmetrical source and drain regions, e.g. lateral high-voltage MISFETs with drain offset region, extended drain MISFETs

Abstract

(57)【要約】 【目的】ESD破壊耐圧が高くGIDL電流が小さく、
I/O回路を兼ねる場合に駆動力が大きい半導体装置を
提供する。 【構成】ドレイン側はゲート電極102の外側に高濃度
拡散層105だけがあるオフセットのシングルドレイン
構造である。そのため、ESD破壊耐圧が高くGIDL
電流が小さい。またソース側は高濃度拡散層105の他
に低濃度拡散層104があるLDD構造である。そのた
めに駆動力はオフセットのシングルドレイン構造である
場合と比較して非常に大きくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、MOS型半導体装置及
びその製造方法、ならびに該半導体装置を含む静電破壊
保護回路に関する。
【0002】
【従来の技術】大規模集積回路(VLSI)の構成素子
の微細化及び高機能化に伴って、VLSIの多ピン化が
進んだため、静電破壊保護(ESD)トランジスタがV
LSIチップ中に占める面積割合が増加してきた。その
面積割合を縮小するため、ESD保護トランジスタの高
性能化が要求されている。また、製造コストを低減する
ためには、製造工程数の増加をできるだけ抑える必要が
ある。
【0003】このような要求から、ESD保護トランジ
スタとして、オフセットしたシングルドレイン構造を有
するMOS型半導体装置が提案されている。
【0004】図7に、オフセットしたシングルドレイン
構造のMOS型半導体装置を示す。同図において、70
0はP型半導体基板、701はゲート酸化膜、702は
ゲート電極、703はゲート側壁、704はN型高濃度
拡散層である。
【0005】この半導体装置において特徴的なことは、
次の2点である。
【0006】1)LDD(Lightly doped drain)構造
を採用していない。LDD構造とは、ドレイン領域とチ
ャネル領域との間において、通常のドレイン領域よりも
低い不純物濃度を持つ不純物拡散領域を設けた構造をい
う。LDD構造は、ドレイン領域側のみならず、ソース
領域側にも同時に形成される。一方、ドレイン領域とチ
ャネル領域との間において、通常のドレイン領域よりも
低い不純物濃度を持つ不純物拡散領域を設けない構造
は、LDD構造と区別して、シングルドレイン構造と呼
ばれる。図7のMOS型半導体装置は、シングルドレイ
ン構造を有している。そのため、電流量が最大となる電
流経路の電界強度や、PN接合における電界強度が、L
DD構造を持つものに比較して緩和される。その結果、
単位ゲート幅当りのESD破壊耐圧は大きくなる。
【0007】2)ドレイン領域がゲート電極の真下の領
域から図中右方へオフセットしているために、通常のゲ
ート電極の真下の端部に高濃度拡散層(通常のドレイン
領域)が入り込んだものより、GIDL(Gate Induced
Drain Leakage)電流が減少する。図7に示される構造
は、「オフセットしたシングルドレイン構造」呼ばれる
場合がある。
【0008】実際に0.5μm及び0.8μmルールの
CMOSプロセスを用いて製造され市販されているLS
Iチップでは、しかしながら、ESD保護トランジスタ
として、論理回路部のトランジスタと同様にLDD構造
を持つMOS型半導体装置が採用されている。
【0009】図8にLDD構造を持つ従来のMOS型半
導体装置を示す(特開昭54−4482号公報参照)。
同図において800はP型半導体基板、801はゲート
酸化膜、802はゲート電極、803はゲート側壁、8
04はN型低濃度拡散層、805はN型高濃度拡散層で
ある。
【0010】LDD構造のMOS型半導体装置の単位ゲ
ート幅当りのESD破壊耐圧は、オフセットしたシング
ルドレイン構造のMOS型半導体装置のそれに比べて、
半分程度である。十分なESD破壊耐圧を得るために、
通常、ゲート幅を十分に大きく取っている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】従来のトランジスタ構
造においては、以下の問題点がある。
【0012】オフセットしたシングルドレイン構造の場
合は、I/O(入出力)回路と兼ねる場合に、オフセッ
ト部の寄生抵抗が非常に大きくなるために駆動力が小さ
くなるという問題があった。また、LDD構造の場合に
は、ESD破壊耐圧が小さいという問題点があった。
【0013】また、従来のESD保護回路、I/O回路
の構成では、寄生効果が大きいために速度、消費電力が
増大し、さらにレイアウト面積が大きくチップ面積が増
大するという問題点があった。
【0014】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的とするところは、ESD破壊
耐圧が高く、さらにGIDL電流が小さく、駆動力の大
きいなMOS型半導体装置及びその製造方法、ならびに
静電破壊保護回路を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明の非対称MOS型
半導体装置は、上面を有する第1導電型半導体層と、該
半導体層の該上面に設けられたゲート絶縁膜と、該ゲー
ト絶縁膜上に設けられたゲート電極と、該半導体層の上
面のうち、該ゲート電極の直下に位置する第1領域の外
側にオフセットした第2領域に設けられた第2導電型ソ
ース領域及び第2導電型ドレイン領域と、を備えたMO
S型半導体装置であって、該半導体層の上面のうちの該
第1領域と該ソース領域との間の部分の電気抵抗が、該
第1領域と該ドレイン領域との間の電気抵抗よりも小さ
く、そのことにより上記目的が達成される。
【0016】好ましい実施例では、前記半導体基層の上
面のうちの前記第1領域と前記ソース領域との間の部分
に、第2導電型不純物拡散層が設けられている。
【0017】好ましい実施例では、前記第2導電型不純
物拡散層は、前記ソース領域の不純物濃度よりも低い不
純物濃度を有している。
【0018】好ましい実施例では、前記第2導電型不純
物拡散層は、前記ソース領域の最大厚さより薄い厚さを
有している。
【0019】好ましい実施例では、前記第2導電型不純
物拡散層は、前記ソース領域から前記第1領域の内部に
まで延びている。前記半導体層は、単結晶シリコン基板
から形成されててもよいし、絶縁基板上に形成されてい
てもよい。
【0020】ある実施例では、前記第1導電型はP型で
あり、前記第2導電型はN型である。
【0021】本発明の他の非対称MOS型半導体装置
は、上面を有し、該上面に接する第1導電型領域及び第
2導電型領域を含む半導体基板と、該半導体基板の該第
2導電型領域に設けられた第1導電型MOSトランジス
タと、該半導体基板の該第1導電型領域に設けられた第
2導電型MOSトランジスタと、を備えたMOS型半導
体装置であって、該第2導電型MOSトランジスタは、
該第1導電型領域上に設けられたゲート絶縁膜と、該ゲ
ート絶縁膜上に設けられたゲート電極と、該第1導電型
領域の上面のうち、該ゲート電極の直下に位置する第1
領域の外側にオフセットした第2領域に設けられた第2
導電型ソース領域及び第2導電型ドレイン領域と、を備
え、該第1導電型領域の上面のうちの該第3領域と該ソ
ース領域との間の部分の電気抵抗は、該第3領域と該ド
レイン領域との間の電気抵抗よりも小さく、該第1導電
型MOSトランジスタは、該第2導電型領域上に設けら
れたゲート絶縁膜と、該ゲート絶縁膜上に設けられたゲ
ート電極と、該第2導電型領域の上面のうち、該ゲート
電極の直下に位置する第3領域の外側にオフセットした
第4領域に設けられた第1導電型ソース領域及び第1導
電型ドレイン領域と、を備え、該第2導電型領域の上面
のうちの該第3領域と該ソース領域との間の部分の電気
抵抗は、該第3領域と該ドレイン領域との間の電気抵抗
に等しく、そのことにより上記目的が達成される。
【0022】好ましい実施例では、前記半導体基板の前
記第1領域と前記ソース領域との間の部分には、第2導
電型不純物拡散層が設けられている。
【0023】好ましい実施例では、前記第2導電型不純
物拡散層は、前記ソース領域の不純物濃度よりも低い不
純物濃度を有している。好ましい実施例では、前記第2
導電型不純物拡散層は、前記ソース領域の最大厚さより
薄い厚さを有している。
【0024】好ましい実施例では、前記第2導電型不純
物拡散層は、前記ソース領域から前記第1領域の内部に
まで延びている。
【0025】ある実施例では、前記第1導電型はP型で
あり、前記第2導電型はN型である。
【0026】本発明の製造方法は、上面を有する第1導
電型半導体層と、該半導体層の該上面に設けられたゲー
ト絶縁膜と、該ゲート絶縁膜上に設けられたゲート電極
と、該半導体層の上面のうち、該ゲート電極の直下に位
置する第1領域の外側にオフセットした第2領域に設け
られた第2導電型ソース領域及び第2導電型ドレイン領
域と、を備えた非対称MOS型半導体装置を製造する方
法であって、該半導体層上に該ゲート絶縁膜を形成する
工程と、該ゲート絶縁膜上に該ゲート電極を形成する工
程と、該半導体層のうち該ドレイン領域となる部分を注
入ストップ層で覆う工程と、該注入ストップ層及び該ゲ
ート電極をマスクとして、第2導電型不純物イオンを該
半導体層に注入する工程と、該注入ストップ層を除去す
る工程と、該ゲート電極の両側面にサイドウォールスペ
ーサを設ける工程と、該ゲート電極及び該サイドウォー
ルスペーサをマスクとして、該半導体層中に第2導電型
不純物イオンを注入し、第2導電型ソース領域及び第2
導電型ドレイン領域を形成する工程と、を包含してお
り、そのことにより上記目的が達成される。
【0027】本発明の他の製造方法は、上面を有し、該
上面に接する第1導電型領域及び第2導電型領域を含む
半導体基板と、該半導体基板の該第2導電型領域に設け
られた第1導電型MOSトランジスタと、該半導体基板
の該第1導電型領域に設けられた第2導電型MOSトラ
ンジスタと、を備えた非対称MOS型半導体装置を製造
する方法であって、該半導体基板上にゲート絶縁膜を形
成する工程と、該ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成す
る工程と、該半導体基板のうち該第2導電型MOSトラ
ンジスタのドレイン領域となる部分と該第2導電型領域
の両方を第1注入ストップ層で覆う工程と、該第1注入
ストップ層及び該ゲート電極をマスクとして、第2導電
型不純物イオンを該第1導電型領域に注入する工程と、
該第1注入ストップ層を除去する工程と、該第1導電型
領域を第2注入ストップ層で覆う工程と、該第2注入ス
トップ層及び該ゲート電極をマスクとして、第1導電型
不純物イオンを該第2導電型領域に注入する工程と、該
第2注入ストップ層を除去する工程と、該ゲート電極の
側面にサイドウォールスペーサを設ける工程と、該第2
導電型領域を第3注入ストップ層で覆う工程と、該第3
注入ストップ層及び該ゲート電極をマスクとして、第2
導電型不純物イオンを該第1導電型領域に注入し、それ
によって該第2導電型MOSトランジスタのソース領域
及びドレイン領域を形成する工程と、該第3注入ストッ
プ層を除去する工程と、該第1導電型領域を第4注入ス
トップ層で覆う工程と、該第4注入ストップ層及び該ゲ
ート電極をマスクとして、第1導電型不純物イオンを該
第2導電型領域に注入し、それによって該第1導電型M
OSトランジスタのソース領域及びドレイン領域を形成
する工程と、を包含し、そのことにより上記目的が達成
される。
【0028】前記第4注入ストップ層として、前記第2
注入ストップ層と同じ平面形状を有する層を使用する。
【0029】前記第3注入ストップ層として、前記第2
注入ストップ層の平面形状を反転させた平面形状を有す
る層を使用する。
【0030】本発明の静電破壊保護回路は、電気信号の
入出力を行うための入出力パッドと、所定の電位を供給
するための端子と、該入出力パッドにドレインが接続さ
れ、ソース及びゲートが該端子に接続された第1のNc
hMOSFETと、該入出力パッドにドレインが接続さ
れ、ソース及びゲートが該端子に接続された第2のNc
hMOSFETと、を備えた静電破壊保護回路であっ
て、該第1及び第2のNchMOSFETのそれぞれ
は、上面を有するP型半導体層と、該半導体層の該上面
に設けられたゲート絶縁膜と、該ゲート絶縁膜上に設け
られたゲート電極と、該半導体層の上面のうち、該ゲー
ト電極の直下に位置する第1領域の外側にオフセットし
た第2領域に設けられたN型ソース領域及びN型ドレイ
ン領域と、を備えており、該第2のNchMOSFET
に関して、該半導体基層の上面のうちの該第1領域と該
ソース領域との間の部分に、N型不純物拡散層が設けら
れており、そのことにより、該第2のNchMOSFE
Tに関して、該半導体層の上面のうちの該第1領域と該
ソース領域との間の部分の電気抵抗が、該第1領域と該
ドレイン領域との間の電気抵抗よりも小さく、そのこと
により上記目的が達成される。
【0031】前記第1のNchMOSFETに関して
も、前記半導体基層の上面のうちの前記第1領域と前記
ソース領域との間の部分に、N型不純物拡散層が設けら
れており、そのことにより、該第1のNchMOSFE
Tに関して、該半導体層の上面のうちの該第1領域と該
ソース領域との間の部分の電気抵抗が、該第1領域と該
ドレイン領域との間の電気抵抗よりも小さくてもよい。
【0032】前記第1のNchMOSFETに関して
は、前記半導体基層の上面のうちの前記第1領域と前記
ソース領域との間の部分、及び該第1領域と前記ドレイ
ン領域との間の部分の両方にN型不純物拡散層が設けら
れており、そのことにより、該第1のNchMOSFE
Tに関して、該半導体層の上面のうちの該第1領域と該
ソース領域との間の部分の電気抵抗が、該第1領域と該
ドレイン領域との間の電気抵抗に等しく設定されていて
もよい。
【0033】本発明の他の静電破壊保護回路は、電源電
圧を供給するための電源端子と、前記入出力パッドにド
レインが接続され、ソース及びゲートが該電源端子に接
続された第1のPchMOSFETと、該入出力パッド
にドレインが接続され、ソース及びゲートが該電源端子
に接続された第2のPchMOSFETと、を備えてお
り、該第1及び第2のPchMOSFETのそれぞれ
は、上面を有するN型半導体層と、該半導体層の該上面
に設けられたゲート絶縁膜と、該ゲート絶縁膜上に設け
られたゲート電極と、該半導体層の上面のうち、該ゲー
ト電極の直下に位置する第3領域の外側にオフセットし
た第4領域に設けられたP型ソース領域及びP型ドレイ
ン領域と、を備えており、該半導体層の上面のうちの該
第1領域と該ソース領域との間の部分の電気抵抗が、該
第1領域と該ドレイン領域との間の電気抵抗に等しく、
そのことにより正気目的が達成される。
【0034】前記第2のNchMOSFETと前記第2
のPchMOSFETは出力制御回路に接続され、前記
入出力パッド上に出力信号を出力してもよい。
【0035】
【作用】本発明のMOS型半導体装置によれば、 1)ドレイン側がシングルドレイン構造であるために、
電流量が最大となる電流経路の電界強度及び拡散層と基
板間のPN接合における電界強度がLDD構造に比較し
て緩和される。このため、ESD破壊耐圧は大きくな
る。
【0036】2)ドレイン側にオフセットしたシングル
ドレイン構造を採用しているために、通常のゲート端に
高濃度拡散層が入り込んだものよりGIDL電流は減少
する。
【0037】3)ソース側にLDD構造を採用している
ために、ソース側もオフセットしたシングルドレイン構
造を持つ従来の対称型MOSFETより、駆動力が向上
する。
【0038】CMOS半導体装置において、NchMO
SFETに非対称構造のトランジスタを用い、PchM
OSFETにLDD構造のトランジスタを用いること
で、ESD破壊耐圧を変化させずに、製造のためのマス
クの枚数が1枚減らされる。
【0039】また、本発明のMOS型半導体装置の製造
方法は、従来S/D(ソース・ドレイン)形成マスクと
共通に用いていたLDD注入用マスクを別にし、一部の
トランジスタにおいてはドレイン側にLDD注入を行な
わないようなパターンにすることで、工程数を増加させ
ずに、また特殊なプロセスを用いることなく、さらにE
SD保護トランジスタをオフセットのシングルドレイン
構造にする場合と同じマスク数で、I/O回路とESD
保護トランジスタの両方兼ねたMOSFETに非常に適
したドレイン側がオフセットのシングルドレイン構造
で、ソース側がLDD構造である非対称MOSFETを
作製することができる。
【0040】またさらにpchMOSFETではS/D
(ソース・ドレイン)形成マスクとLDD注入用マスク
を共通に用いることでマスク枚数を1枚減らすことがで
きる。
【0041】またさらに非対称のMOSFETだけでな
く、通常論理回路部に用いる対称型のMOSFETを容
易に形成できる。
【0042】本発明による静電破壊保護回路では、 1)ESD保護回路とI/O回路の両方ともLDD構造
であるものと比較して、I/O回路の駆動力が若干減少
するため、I/O回路の面積は若干増加する。しかしな
がらESD破壊耐圧は大きくなるため、ESD保護回路
の面積を減少させることができるため、全体としてレイ
アウト面積を減少させることができる。また両方ともオ
フセットのシングルドレイン構造であるものと比較し
て、I/O回路の駆動力が増加するため、I/O回路の
トランジスタのゲート幅を減少させることができるた
め、I/O回路の面積を減少させることができる。
【0043】2)ESD保護回路トランジスタのゲート
長は、他のトランジスタのゲート長より大きいため、従
来非対称MOSFETを製作する際に問題であったゲー
トを横切るパターンの形成が容易である。
【0044】3)1)の効果によりゲート幅を大幅に減
少できるために、入力の際の負荷容量である接合容量及
び出力の際のゲート電極による寄生効果を大幅に減少で
き、I/O回路を駆動する際の遅延時間が改善される。
【0045】またさらにCMOS構造において、I/O
回路とESD保護トランジスタの両方兼ねたNchMO
SFETに非対称構造のトランジスタを、PchMOS
FETにLDD構造のトランジスタを用いることで、E
SD破壊耐圧を同程度に保ったままで、この装置を実現
するのに必要なマスク枚数を1枚減らすことができる。
【0046】
【実施例】以下に、本発明を実施例について説明する。
【0047】(実施例1)本実施例のMOS型トランジ
スタは、P型の単結晶シリコン基板100の上面に設け
られたゲート絶縁膜101と、ゲート絶縁膜101上に
設けられたゲート電極102と、ゲート電極102の側
面に設けられたサイドウォールスペーサ103と、シリ
コン基板100内に形成されたN型ソース領域105a
及びN型ドレイン領域105bとを備えている。
【0048】本明細書では、説明の都合上、シリコン基
板100の上面を、3つの領域:(1)ゲート電極10
2の直下に位置する第1領域、(2)その外側に0.05
から0.10μm程度オフセットした第2領域、及び
(3)第1領域と第2領域との間の中間領域、に分けて考
えることにする。ゲート絶縁膜101及びゲート電極1
02は、第1領域の真上に位置している。ソース領域1
05a及びドレイン領域105bは、何れも、第2領域
に設けられている。サイドウォールスペーサ103は、
第1領域と第2領域との間の中間領域上に設けられてい
る。
【0049】本実施例の第1領域とソース領域105a
との間には、N型不純物拡散領域104が設けられてい
る。より正確には、不純物拡散層104は、ソース領域
105aから第1領域の内部にまで延びている。この不
純物拡散領域104は、ソース領域105aの不純物濃
度(2×1020cm-3)よりも低い不純物濃度(2×1
17cm-3)を有してており、ソース領域105aの最
大厚さ(0.20μm)より薄い厚さ(0.14μm)
を有している。この不純物拡散領域104の存在によ
り、第1領域とソース領域との間の中間領域の電気抵抗
が、第1領域とドレイン領域との間の中間領域の電気抵
抗よりも小さくなっている。
【0050】図1には、単結晶シリコン基板100に形
成されたMOSFETが示されているが、単結晶シリコ
ン基板100の代わりに、絶縁基板上に設けられた単結
晶半導体層、多結晶半導体層又は非晶質半導体層を用い
ても良い。
【0051】次に、図3を参照しながら、図1の非対称
MOS型半導体装置の製造方法を説明する。
【0052】まず、図3(a)に示されるように、P型
半導体基板300上に酸化膜(膜厚10nm程度)と導
電性膜(膜厚200nm程度)とを連続して形成した
後、酸化膜及び導電性膜からなる多層膜の所定の部分を
選択的にエッチングし、それによって、ゲート絶縁膜3
01及びゲート電極302を形成する。エッチングは、
基板300に垂直な方向に強い異方性を持つドライエッ
チングにより行う。図3(a)では、ゲート電極302
の直下の領域(第1領域)以外の領域は、基板の上面が
露出しているように記載されているが、ゲート絶縁膜の
ための酸化膜が残置していてもよい。
【0053】次に、図3(b)に示されるように、フォ
トレジスト306を塗布し、P型半導体基板300のド
レイン側とゲート電極302のドレイン側を覆った状態
にフォトレジスト306をパターニングする。
【0054】図3(c)に示されるように、ゲート電極
302及びフォトレジスト306をマスクとして、n型
の不純物、例えば、リンイオンを注入エネルギー40K
eV、注入ドーズ量4×1013cm-2程度で7度の角度
でイオン注入し、N型低濃度拡散層304を形成する。
【0055】図3(d)に示されるように、フォトレジ
スト306を除去した後、ゲート側壁303となる絶縁
膜(例えば酸化膜)を約150nm堆積する。その後、
その絶縁膜を垂直方向に強い異方性を持つドライエッチ
ングによりエッチングし、それによって絶縁膜の所定部
分をゲート電極302の側面に残置させ、ゲート側壁4
を形成する。
【0056】図3(e)に示されるように、N型の不純
物、例えば、ヒ素イオンを注入エネルギー80KeV、
注入ドーズ量6×1015cm-2程度イオン注入し、N型
高濃度拡散層305を形成する。
【0057】従来のLDD構造をもつMOSFETを含
む複数のMOSFETを同一基板上に同時に形成する場
合、図1の構造を持つべき一部のトランジスタについて
のみ、ドレイン側にLDD注入を行なわないようにすれ
ばよい。そうすれば、製造工程の数を特別に増加させず
に、また特殊プロセスを用いることなく、オフセットし
たシングルドレイン構造をドレイン側に有し、LDD構
造をソース側に有する非対称MOSFETを容易に形成
することができる。特に、複数のトランジスタが一つの
基板に集積された半導体装置を製造する場合、一部の選
択されたトランジスタについてのみ、図3に示す非対称
のマスキングを行えば、普通の対称型MOSFETと同
時に上記非対称MOSFETを作製することができる。
【0058】図3の方法により製造されたNchMOS
FET(本発明)と従来の対称構造を有するNchMO
SFET(従来例1及び2)について、プロセス・デバ
イスシミュレーションを用いて駆動力を計算し比較し
た。
【0059】従来例1:ソース、ドレイン両方ともLD
D構造 従来例2:ソース、ドレイン両方ともオフセットのシン
グルドレイン構造 本発明1:ソースがLDD、ドレインがオフセットのシ
ングルドレイン構造 図9のグラフにデバイスシミュレーションにより求めた
NchMOSFETの飽和電流を示す。グラフの横軸は
ドレイン電圧、縦軸はドレイン電流である。ゲート電圧
は3V、ゲート長0.5μm、及びゲート酸化膜10n
mの条件で、プロセスシミュレーションを行なってい
る。
【0060】図9からわかるように、ゲート電圧、ドレ
イン電圧3Vの場合の単位ゲート幅当りの飽和電流値I
dsatは各々、 Idsat(従来例1) =0.329mA/
μm Idsat(従来例2) =0.168mA/
μm Idsat(本発明1) =0.259mA/
μm となり、本発明は従来例1と比較して駆動力が約21%
減少するが、従来例2と比較すると54%増加する。
【0061】また、図10に200pFサージ試験で得
られたNchMOSFETのESD破壊耐圧(実験値)
のゲート幅依存性を示す。ESD破壊耐圧は、MOSF
ETのドレイン側の構造だけで決定されるので、本発明
1のESD破壊耐圧と従来例2(オフセットシングルド
レイン構造)のESD破壊耐圧は同一である。図10か
ら、ESD破壊耐圧はゲート幅に比例し、本発明1及び
従来例2のESD破壊耐圧は従来例の2倍以上であるこ
とがわかる。
【0062】図10から得られた単位ゲート幅当りのE
SD破壊耐圧は ESD破壊耐圧(従来例1) =0.53V/μm ESD破壊耐圧(従来例2) =1.14V/μm ESD破壊耐圧(本発明1) =1.14V/μm となり、本実施例は従来例2とほぼ同等のESD破壊耐
圧を確保でき、さらに従来例1と比較すると2倍以上E
SD破壊耐圧が増加する。
【0063】以上をまとめると、本実施例によれば、従
来例1に比較して、駆動力は約21%減少するが、ES
D破壊耐圧は約2倍以上増加する。また、従来例2に比
較して、ESD破壊耐圧は同等であるが、駆動力は約5
4%増加する。本発明の半導体装置は、I/O回路を兼
ねるESD保護トランジスタに最適である。この点につ
いては、後で、図5及び図6を参照しながら詳述する。
【0064】(実施例2)図2を参照しながら、本発明
による他のMOS型半導体装置(相補型MOS半導体装
置)を説明する。
【0065】図2の相補型MOS型半導体装置は、P型
半導体基板200、P型半導体基板200に設けられた
N型ウエル201、P型半導体基板200とN型ウエル
201を分離するLOCOS202、P型半導体基板2
00とN型ウエル201の一主面上にゲート酸化膜20
3を介して設けられたゲート電極204、P型半導体基
板200に形成されたN型ソース低濃度拡散層206、
N型ソースドレイン高濃度拡散層208、N型ウエル2
01に形成されたP型低濃度拡散層207、P型ソース
ドレイン高濃度拡散層209、及びゲート電極204の
側壁に形成されたゲート側壁205を備えている。
【0066】図2の実施例において特徴的なことは、N
chMOSFETが非対称構造を有するのに対して、P
chMOSFETが対称的なLDD構造を有しているこ
とである。本実施例によれば、両方に非対称なMOSF
ETを採用する場合よりも、製造工程に必要なマスクの
枚数を1枚減らしながら、ESD破壊耐圧を低下させず
に、駆動力を向上させることができる。
【0067】PchMOSFETが対称的なLDD構造
を有していても、ESD破壊耐圧が低下しない理由は次
のとおりである。
【0068】PchMOSFETのチャネル抵抗はNc
hMOSFETのチャネル抵抗よりも高いため、ESD
動作時の電流は、NchMOSFETよりもPchMO
SFETを流れにくい。このために、PchMOSFE
TのESD破壊耐圧がNchMOSFETより低くて
も、PchMOSFETではESD破壊が起きにくく、
ESD破壊耐圧はNchMOSFETによって決定され
る。
【0069】図4(a)から(e)を参照しながら、図
2のCMOS型半導体装置を製造する方法を説明する。
【0070】まず、図4(a)に示されるように、P型
半導体基板400とn型ウエル401の一主面上にゲー
ト酸化膜403を膜厚10nm程度に形成し、ゲート電
極404となる導電性膜を膜厚200nm程度に堆積
し、ゲート酸化膜403とゲート電極404となる導電
性膜からなる多層膜の所定の位置を選択的に垂直方向に
強い異方性ドライエッチングによりゲート酸化膜403
が露出するまでエッチングを行い、ゲート電極404を
形成する。
【0071】図4(b)に示されるように、フォトレジ
スト410bを塗布し、P型半導体基板400のドレイ
ン側とP型半導体基板400上のゲート電極404のド
レイン側及びN型ウエル401を覆った状態にフォトレ
ジスト410bを選択的にパターニングする。さらにゲ
ート電極404及びフォトレジスト410bをマスクと
してn型の不純物、例えば、リンイオンを注入エネルギ
ー40KeV、注入ドーズ量4E13cm−2程度で7
度の角度でイオン注入しN型ソース低濃度拡散層406
を形成する。
【0072】図4(c)に示されるように、フォトレジ
スト410bを除去した後、フォトレジスト410cを
塗布し、P型半導体基板400を覆った状態にフォトレ
ジスト410cをパターニングする。さらにゲート電極
404及びフォトレジスト410cをマスクとしてP型
の不純物、例えば、BF2イオンを注入エネルギー40
KeV、注入ドーズ量4×1013cm-2程度で7度の角
度でイオン注入しP型低濃度拡散層407を形成する。
【0073】図4(d)に示されるように、フォトレジ
スト410cを除去した後、ゲート側壁405となる絶
縁膜例えば酸化膜を約150nm堆積し、選択的に垂直
方向に強い異方性ドライエッチングによりゲート側壁4
05をゲート電極404の側面に残置させる。次にフォ
トレジスト410dを塗布し、N型ウエル401を覆っ
た状態にフォトレジスト410dを選択的にパターニン
グする。さらにゲート電極404及びフォトレジスト4
10dをマスクとしてN型の不純物、例えば、ヒ素イオ
ンを注入エネルギー80KeV、注入ドーズ量6E15
cm−2程度で7度の角度でイオン注入しN型高濃度拡
散層408を形成する。
【0074】工程(e)において、フォトレジスト41
0dを除去し、フォトレジスト410eを塗布し、P型
半導体基板400を覆った状態にフォトレジスト410
eを選択的にパターニングする。さらにゲート電極40
4及びフォトレジスト410eをマスクとしてP型の不
純物、例えば、BF2イオンを注入エネルギー80Ke
V、注入ドーズ量6×1015cm-2程度で7度の角度で
イオン注入しP型高濃度拡散層409を形成する。
【0075】本実施例の製造方法でによれば、Pchの
図4(e)のS/D(ソース・ドレイン)形成マスク
と、図4(c)のLDD注入用マスクを共通に用いるこ
とができるので、バラバラのマスクを用いるよりもマス
ク枚数を1枚減らすことができる。
【0076】(実施例3)図5を参照しながら、本発明
による静電破壊保護回路を説明する。
【0077】図5は、不図示の内部回路との外部装置と
の間で、信号を入出力するため部分の回路構成を示して
いる。信号の入出力のための入出力パッド500は、入
力ゲート506を介して、内部回路(不図示)に電気的
に接続されている。
【0078】入力ゲート506と入出力パッド500と
を結ぶ配線には、第1のNchMOSFET501n、
第1のPchMOSFET501p、第2のNchMO
SFET502n、及び第2のPchMOSFET50
2pの各ドレインが接続されている。
【0079】第1のNchMOSFET501nのソー
ス及びゲートは接地端子504に接続され、第1のPc
hMOSFET501pのソース及びゲートは電源端子
505に接続されている。第1のNchMOSFET5
01nと第1のPchMOSFET501pとは、ES
D保護トランジスタとして機能する。第2のNchMO
SFET502nのソースは接地端子504に接続さ
れ、第2のPchMOSFET502pのソースは電源
端子505に接続されている。また、第2のNchMO
SFET502n及びPchMOSFET502pの各
ゲートは、I/O回路の駆動回路503に接続されてい
る。この駆動回路503の働きにより、入出力パッド5
00上に、出力信号が出力される。言い換えると、第2
のNchMOSFET502nと第2のPchMOSF
ET502pとは、ESD保護トランジスタを兼ねたI
/O回路としても機能する。
【0080】図5の回路において特徴的なことは、第1
のNchMOSFET501n、第1のPchMOSF
ET501p、第2のNchMOSFET502n及び
第2のPchMOSFET502pが、図1に示される
ような構成を有していることにある。すなちわ、これら
のMOSFETは、ドレイン側にオフセットしたシング
ルドレイン構造を有し、しかも、ソース側にLDD構造
を有している。
【0081】第1のNchMOSFET501n及び第
1のPchMOSFET501pがオフセットしたシン
グルドレイン構造を有しているために、ESD破壊耐圧
が高く、GIDL電流が小さい。さらに、第2のNch
MOSFET及び第2のPchMOSFETが、オフセ
ットしたシングルドレイン構造を有し、しかも、ソース
側にLDD構造を有しているために、駆動力が大きい。
【0082】レイアウト面積とI/O回路を駆動する際
の遅延時間の観点について、本発明と従来例を比較す
る。本発明と従来例ともに保護トランジスタ、及び出力
トランジスタとも同一のトランジスタを用いている。
【0083】従来例1:ソース、ドレイン両方ともLD
D構造 従来例2:ソース、ドレイン両方ともオフセットしたシ
ングルドレイン構造 実施例1について述べたように、シミュレーションから
求めたゲート電圧、ドレイン電圧3Vの場合の単位ゲー
ト幅当りのN/PchMOSFETの飽和電流値Ids
atは各々、 Idsat(従来例1、N/Pch) =0.329/0.12
5(mA/μm) Idsat(従来例2、N/Pch) =0.168/0.06
4(mA/μm) Idsat(本発明 、N/Pch) =0.259/0.09
8(mA/μm) となり、一方実験より観測されたN/PchMOSFE
TのESD破壊耐圧は ESD破壊耐圧(従来例1) =0.53(V/μ
m) ESD破壊耐圧(従来例2) =1.14(V/μ
m) ESD破壊耐圧(本発明) =1.14(V/μ
m) となる。標準的な0.5μmCMOSプロセスを用いて
製造した従来例1のチップにおいては、保護及び出力ト
ランジスタのレイアウト面積は各々、 保護トランジスタ面積(従来例1) =35200(μm
2) 出力トランジスタ面積(従来例1) = 9072(μm
2) を占めており、その合計は 保護+出力トランジスタ面積(従来例1)=44272(μm
2) となる。これは1つのパッドについて必要な保護+出力
トランジスタの面積である。
【0084】一方従来例1を基準にして、同じ破壊耐圧
及び同じ駆動力を得るために必要なレイアウト面積は、
本発明では、 保護トランジスタ面積(本発明) = 8960(μm
2) 出力トランジスタ面積(本発明) =11616(μm
2) 保護+出力トランジスタ面積(本発明) =20576(μm
2) となり従来例1と比較して約53%減少する。
【0085】一方従来例1を基準にして、同じ破壊耐圧
及び同じ駆動力を得るために必要なレイアウト面積は、
従来例2では、 保護トランジスタ面積(従来例2) = 2816(μm
2) 出力トランジスタ面積(従来例2) =17776(μm
2) 保護+出力トランジスタ面積(従来例2)=20592(μm
2) となり本発明に比較して殆ど同じである。従って入力の
際の負荷容量である接合容量は殆ど同じであり、入力の
際の遅延時間は変化しない。
【0086】しかしながらI/O回路のゲート幅が本発
明では従来例2の56%に減少するので出力の際の負荷
容量であるゲート容量を44%、またゲート電極による
RC遅延時間を68%減少させることができるので、出
力の際の遅延時間を大幅に改善できる。
【0087】また本発明においてはESD保護回路トラ
ンジスタのゲート長は、他のトランジスタのゲート長よ
り大きいため、従来非対称MOSFETを製作する際に
問題であったゲートを横切るパターンの形成が容易であ
る。
【0088】本実施例では、第1のNchMOSFET
501n、第1のPchMOSFET501p、第2の
NchMOSFET502n、及び第2のPchMOS
FET502pの全てが、図1に示されるような非対称
構造を有している。しかし、第1のNchMOSFET
501n及び/又は第1のPchMOSFET501p
については、LDD構造を全く持たないオフセット型シ
ングルドレイン構造を有するMOSFETを用いても良
い。第1のNchMOSFET501n及び第1のPc
hMOSFET501pは、ESD保護回路として機能
すればよいので、第2のNchMOSFET502n及
び第2のPchMOSFET502pほど、高い駆動力
が要求されないからである。
【0089】(実施例4)図6を参照しながら、本発明
による他の正殿保護回路を説明する。
【0090】図6は、不図示の内部回路との外部装置と
の間で、信号を入出力するため部分の回路構成を示して
いる。信号の入出力のための入出力パッド606は、入
力ゲート606を介して、内部回路(不図示)に電気的
に接続されている。
【0091】入力ゲート606と入出力パッド600と
を結ぶ配線には、第1のNchMOSFET601n、
第1のPchMOSFET601p、第2のNchMO
SFET602n、及び第2のPchMOSFET60
2pの各ドレインが接続されている。
【0092】第1のNchMOSFET601nのソー
ス及びゲートは接地端子604に接続され、第1のPc
hMOSFET601pのソース及びゲートは電源端子
606に接続されている。第1のNchMOSFET6
01nと第1のPchMOSFET601pとは、ES
D保護トランジスタとして機能する。第2のNchMO
SFET602nのソースは接地端子604に接続さ
れ、第2のPchMOSFET602pのソースは電源
端子605に接続されている。また、第2のNchMO
SFET602n及びPchMOSFET602pの各
ゲートは、I/O回路の駆動回路603に接続されてい
る。第2のNchMOSFET602nと第2のPch
MOSFET602pとは、ESD保護トランジスタを
兼ねたI/O回路として機能する。
【0093】第1のNchMOSFET601n及び第
2のNchMOSFET602nは、それらのソースが
LDD構造を有し、ドレインがオフセットしたシングル
ドレイン構造を有している。これに対して、第1のPc
hMOSFET601p及び第2のPchMOSFET
602pは、それらのソース・ドレインがともLDD構
造を有している。
【0094】ここでPchMOSFET601及びp6
02pを、対称なLDD構造を持つMOSFETで構成
しているのは、次の理由による。すなちわ、PchMO
SFETは、チャネル抵抗が相対的に高く、NchMO
SFETより電流が流れにくいために、PchMOSF
ETのESD破壊耐圧がNchMOSFETのそれより
低くても、CMOSでESD保護回路を構成した場合に
は、PchMOSFETでESD破壊が起きにくいため
である。
【0095】PchMOSFET601及びp602p
を、対称なLDD構造を持つMOSFETで構成してい
るため、本実施例の正殿保護回路を製造するに必要なマ
スク枚数は、従来と比較して高々1枚増やせばよい。
【0096】なお、本実施例では、第1のNchMOS
FET501nも、第2のNchMOSFET502n
と同様に、図1に示されるような非対称構造を有してい
る。しかし、第1のNchMOSFET501nについ
ては、LDD構造を全く持たないオフセット型シングル
ドレイン構造を有する対称なMOSFETを用いても良
い。第1のNchMOSFET501nは、ESD保護
回路として機能すればよいので、第2のNchMOSF
ET502nほど、高い駆動力が要求されないからであ
る。
【0097】
【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。
【0098】本発明のMOS型半導体装置によれば、 1)ドレイン側がシングルドレイン構造であるために、
電流量が最大となる電流経路の電界強度及び拡散層と基
板間のPN接合における電界強度がLDD構造に比較し
て緩和されるためにESD破壊耐圧は大きくなる。
【0099】2)ドレイン側がオフセットしたシングル
ドレイン構造であるために、通常のゲート端に高濃度拡
散層が入り込んだものよりGIDL電流が減少する。
【0100】3)ソース側がLDD構造であるために、
ソース側もオフセットしたシングルドレイン構造である
対称型のMOSFETより駆動力が向上する。
【0101】またさらにCMOS構造においては、Nc
hMOSFETを非対称構造のトランジスタに、Pch
MOSFETをLDD構造のトランジスタにすること
で、ESD破壊耐圧を変化させずに、マスク枚数を1枚
減らすことができる。
【0102】また、本発明のMOS型半導体装置の製造
方法によれば、従来S/D(ソース・ドレイン)形成マ
スクと共通に用いていたLDD注入用マスクを別にし、
一部のトランジスタにおいてはドレイン側にLDD注入
を行なわないようなパターンにすることで、工程数を増
加させずに、また特殊なプロセスを用いることなく、さ
らにESD保護トランジスタをオフセットのシングルド
レイン構造にする場合と同じマスク数で、I/O回路と
ESD保護トランジスタの両方兼ねたMOSFETに非
常に適したドレイン側がオフセットのシングルドレイン
構造で、ソース側がLDD構造である非対称MOSFE
Tを作製することができる。
【0103】また、pchMOSFETではS/D(ソ
ース・ドレイン)形成マスクとLDD注入用マスクを共
通に用いることでマスク枚数を1枚減らすことができ
る。
【0104】また、非対称のMOSFETだけでなく、
対称型のMOSFETを同時に容易に形成できる。
【0105】また本発明のMOS型半導体装置によれ
ば、 1)ESD保護回路とI/O回路の両方ともLDD構造
であるものと比較して、I/O回路の駆動力が若干減少
するため、I/O回路の面積は若干増加する。しかしな
がらESD破壊耐圧は大きくなるため、ESD保護回路
の面積を減少させることができる。その結果、全体とし
てレイアウト面積を減少させることができる。また両方
ともオフセットのシングルドレイン構造であるものと比
較して、I/O回路の駆動力が増加する。その結果、I
/O回路のトランジスタのゲート幅を減少させることが
できるため、I/O回路の面積を減少させることができ
る。
【0106】2)ESD保護回路トランジスタのゲート
長は、他のトランジスタのゲート長より大きいため、従
来非対称MOSFETを製作する際に問題であったゲー
トを横切るパターンの形成が容易である。
【0107】3)1)の効果によりゲート幅を大幅に減
少できるために、入力の際の負荷容量である接合容量及
び出力の際のゲート電極による寄生効果を大幅に減少で
き、I/O回路を駆動する際の遅延時間が改善される。
【0108】またさらにCMOS構造において、I/O
回路とESD保護トランジスタの両方兼ねたNchMO
SFETに非対称構造のトランジスタを、PchMOS
FETにLDD構造のトランジスタを用いることで、E
SD破壊耐圧を同程度に保ったままで、この装置を実現
するのに必要なマスク枚数を1枚減らすことができる。
【0109】従って、本発明のMOS型半導体装置は、
集積回路の高集積化を実現し、静電破壊耐圧が高く、か
つ高速で低消費電力なMOS型半導体装置である。
【0110】さらに、本発明のMOS型半導体装置の製
造方法は、前記MOS型半導体装置を容易に得る製造方
法であり、その工業的価値はきわめて高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるMOS型半導体装置の断面図
【図2】本発明による他のMOS型半導体装置の断面図
【図3】(a)から(e)は、図1の半導体装置の製造方法の
工程断面図
【図4】(a)から(e)は、図2の半導体装置の製造方法の
工程断面図
【図5】本発明による他の半導体装置の平面図
【図6】本発明による更に他の半導体装置の平面図
【図7】従来例のMOS型半導体装置の断面図
【図8】従来例のMOS型半導体装置の断面図
【図9】本発明と従来例の飽和電流の違いを示すグラフ
【図10】本発明と従来例のESD破壊耐圧の違いを示
すグラフ
【符号の説明】
100 P型半導体基板 101 ゲート酸化膜 102 ゲート電極 103 ゲート側壁 104 N型低濃度拡散層 105 N型高濃度拡散層 200 P型半導体基板 201 N型ウエル 202 LOCOS 203 ゲート酸化膜 204 ゲート電極 205 ゲート側壁 206 N型低濃度拡散層 207 P型低濃度拡散層 208 N型高濃度拡散層 209 P型高濃度拡散層 300 P型半導体基板 301 ゲート酸化膜 302 ゲート電極 303 ゲート側壁 304 N型低濃度拡散層 305 N型高濃度拡散層 306 フォトレジスト 400 P型半導体基板 401 N型ウエル 402 LOCOS 403 ゲート酸化膜 404 ゲート電極 405 ゲート側壁 406 N型低濃度拡散層 407 P型低濃度拡散層 408 N型高濃度拡散層 409 P型高濃度拡散層 410b フォトレジスト 410c フォトレジスト 410d フォトレジスト 410e フォトレジスト 500 入出力パッド 501n ESD保護回路に用いるソースがLDD、ド
レインがオフセット構造の第1のNchMOSFET 501p ESD保護回路に用いるソースがLDD、ド
レインがオフセット構造の第1のPchMOSFET 502n ESD保護回路を兼ねたI/O回路に用いる
ソースがLDD、ドレインがオフセット構造の第2のN
chMOSFET 502p ESD保護回路を兼ねたI/O回路に用いる
ソースがLDD、ドレインがオフセット構造の第2のP
chMOSFET 503 I/O回路の駆動回路 504 接地端子 505 電源電圧端子 506 入力ゲート 600 入出力パッド 601n ESD保護回路に用いるソースがLDD、ド
レインがオフセット構造の第1のNchMOSFET 601p ESD保護回路に用いるソース、ドレインと
もLDD構造の第1のPchMOSFET 602n ESD保護回路を兼ねたI/O回路に用いる
ソースがLDD、ドレインがオフセット構造の第2のN
chMOSFET 602p ESD保護回路を兼ねたI/O回路に用いる
ソース、ドレインともLDD構造の第2のPchMOS
FET 603 I/O回路の駆動回路 604 接地端子 605 電源電圧端子 606 入力ゲート 700 P型半導体基板 701 ゲート酸化膜 702 ゲート電極 703 ゲート側壁 704 N型高濃度拡散層 800 P型半導体基板 801 ゲート酸化膜 802 ゲート電極 803 ゲート側壁 804 N型低濃度拡散層 805 N型高濃度拡散層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/822 21/8238 27/092 H01L 27/08 321 H 321 E 29/78 301 P (72)発明者 広木 彰 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 宮永 績 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 堀 敦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上面を有する第1導電型半導体層と、 該半導体層の該上面に設けられたゲート絶縁膜と、 該ゲート絶縁膜上に設けられたゲート電極と、 該半導体層の上面のうち、該ゲート電極の直下に位置す
    る第1領域の外側にオフセットした第2領域に設けられ
    た第2導電型ソース領域及び第2導電型ドレイン領域
    と、を備えたMOS型半導体装置であって、 該半導体層の上面のうちの該第1領域と該ソース領域と
    の間の部分の電気抵抗が、該第1領域と該ドレイン領域
    との間の電気抵抗よりも小さい非対称MOS型半導体装
    置。
  2. 【請求項2】 前記半導体基層の上面のうちの前記第1
    領域と前記ソース領域との間の部分に、第2導電型不純
    物拡散層が設けられている、請求項1に記載の非対称M
    OS型半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記第2導電型不純物拡散層は、前記ソ
    ース領域の不純物濃度よりも低い不純物濃度を有してい
    る請求項2に記載の非対称MOS型半導体装置。
  4. 【請求項4】 前記第2導電型不純物拡散層は、前記ソ
    ース領域の最大厚さより薄い厚さを有している請求項2
    に記載の非対称MOS型半導体装置。
  5. 【請求項5】 前記第2導電型不純物拡散層は、前記ソ
    ース領域から前記第1領域の内部にまで延びている請求
    項2に記載の非対称MOS型半導体装置。
  6. 【請求項6】 前記半導体層は、単結晶シリコン基板か
    ら形成されている請求項1に記載の非対称MOS型半導
    体装置。
  7. 【請求項7】 前記半導体層は、絶縁基板上に形成され
    ている請求項1に記載の非対称MOS型半導体装置。
  8. 【請求項8】 前記第1導電型はP型であり、前記第2
    導電型はN型である請求項1に記載の非対称MOS型半
    導体装置。
  9. 【請求項9】 上面を有し、該上面に接する第1導電型
    領域及び第2導電型領域を含む半導体基板と、 該半導体基板の該第2導電型領域に設けられた第1導電
    型MOSトランジスタと、 該半導体基板の該第1導電型領域に設けられた第2導電
    型MOSトランジスタと、を備えたMOS型半導体装置
    であって、 該第2導電型MOSトランジスタは、 該第1導電型領域上に設けられたゲート絶縁膜と、 該ゲート絶縁膜上に設けられたゲート電極と、 該第1導電型領域の上面のうち、該ゲート電極の直下に
    位置する第1領域の外側にオフセットした第2領域に設
    けられた第2導電型ソース領域及び第2導電型ドレイン
    領域と、を備え、 該第1導電型領域の上面のうちの該第1領域と該ソース
    領域との間の部分の電気抵抗は、該第1領域と該ドレイ
    ン領域との間の電気抵抗よりも小さく、 該第1導電型MOSトランジスタは、 該第2導電型領域上に設けられたゲート絶縁膜と、 該ゲート絶縁膜上に設けられたゲート電極と、 該第2導電型領域の上面のうち、該ゲート電極の直下に
    位置する第3領域の外側にオフセットした第4領域に設
    けられた第1導電型ソース領域及び第1導電型ドレイン
    領域と、を備え、 該第2導電型領域の上面のうちの該第3領域と該ソース
    領域との間の部分の電気抵抗は、該第3領域と該ドレイ
    ン領域との間の電気抵抗に等しい、非対称MOS型半導
    体装置。
  10. 【請求項10】 前記半導体基板の前記第1領域と前記
    ソース領域との間の部分には、第2導電型不純物拡散層
    が設けられている、請求項9に記載の非対称MOS型半
    導体装置。
  11. 【請求項11】 前記第2導電型不純物拡散層は、前記
    ソース領域の不純物濃度よりも低い不純物濃度を有して
    いる請求項10に記載の非対称MOS型半導体装置。
  12. 【請求項12】 前記第2導電型不純物拡散層は、前記
    ソース領域の最大厚さより薄い厚さを有している請求項
    10に記載の非対称MOS型半導体装置。
  13. 【請求項13】 前記第2導電型不純物拡散層は、前記
    ソース領域から前記第1領域の内部にまで延びている請
    求項10に記載の非対称MOS型半導体装置。
  14. 【請求項14】 前記第1導電型はP型であり、前記第
    2導電型はN型である請求項9に記載の非対称MOS型
    半導体装置。
  15. 【請求項15】 上面を有する第1導電型半導体層と、
    該半導体層の該上面に設けられたゲート絶縁膜と、該ゲ
    ート絶縁膜上に設けられたゲート電極と、該半導体層の
    上面のうち、該ゲート電極の直下に位置する第1領域の
    外側にオフセットした第2領域に設けられた第2導電型
    ソース領域及び第2導電型ドレイン領域と、を備えた非
    対称MOS型半導体装置を製造する方法であって、 該半導体層上に該ゲート絶縁膜を形成する工程と、 該ゲート絶縁膜上に該ゲート電極を形成する工程と、 該半導体層のうち該ドレイン領域となる部分を注入スト
    ップ層で覆う工程と、 該注入ストップ層及び該ゲート電極をマスクとして、第
    2導電型不純物イオンを該半導体層に注入する工程と、 該注入ストップ層を除去する工程と、 該ゲート電極の両側面にサイドウォールスペーサを設け
    る工程と、 該ゲート電極及び該サイドウォールスペーサをマスクと
    して、該半導体層中に第2導電型不純物イオンを注入
    し、第2導電型ソース領域及び第2導電型ドレイン領域
    を形成する工程と、を包含する製造方法。
  16. 【請求項16】 上面を有し、該上面に接する第1導電
    型領域及び第2導電型領域を含む半導体基板と、該半導
    体基板の該第2導電型領域に設けられた第1導電型MO
    Sトランジスタと、該半導体基板の該第1導電型領域に
    設けられた第2導電型MOSトランジスタと、を備えた
    非対称MOS型半導体装置を製造する方法であって、 該半導体基板上にゲート絶縁膜を形成する工程と、 該ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する工程と、 該半導体基板のうち該第2導電型MOSトランジスタの
    ドレイン領域となる部分と該第2導電型領域の両方を第
    1注入ストップ層で覆う工程と、 該第1注入ストップ層及び該ゲート電極をマスクとし
    て、第2導電型不純物イオンを該第1導電型領域に注入
    する工程と、 該第1注入ストップ層を除去する工程と、 該第1導電型領域を第2注入ストップ層で覆う工程と、 該第2注入ストップ層及び該ゲート電極をマスクとし
    て、第1導電型不純物イオンを該第2導電型領域に注入
    する工程と、 該第2注入ストップ層を除去する工程と、 該ゲート電極の側面にサイドウォールスペーサを設ける
    工程と、 該第2導電型領域を第3注入ストップ層で覆う工程と、 該第3注入ストップ層及び該ゲート電極をマスクとし
    て、第2導電型不純物イオンを該第1導電型領域に注入
    し、それによって該第2導電型MOSトランジスタのソ
    ース領域及びドレイン領域を形成する工程と、 該第3注入ストップ層を除去する工程と、 該第1導電型領域を第4注入ストップ層で覆う工程と、 該第4注入ストップ層及び該ゲート電極をマスクとし
    て、第1導電型不純物イオンを該第2導電型領域に注入
    し、それによって該第1導電型MOSトランジスタのソ
    ース領域及びドレイン領域を形成する工程と、を包含す
    る製造方法。
  17. 【請求項17】 前記第4注入ストップ層として、前記
    第2注入ストップ層と同じ平面形状を有する層を使用す
    る請求項16に記載の製造方法。
  18. 【請求項18】 前記第3注入ストップ層として、前記
    第2注入ストップ層の平面形状を反転させた平面形状を
    有する層を使用する請求項16に記載の製造方法。
  19. 【請求項19】 電気信号の入出力を行うための入出力
    パッドと、 所定の電位を供給するための端子と、 該入出力パッドにドレインが接続され、ソース及びゲー
    トが該端子に接続された第1のNchMOSFETと、 該入出力パッドにドレインが接続され、ソース及びゲー
    トが該端子に接続された第2のNchMOSFETと、
    を備えた静電破壊保護回路であって、 該第1及び第2のNchMOSFETのそれぞれは、 上面を有するP型半導体層と、 該半導体層の該上面に設けられたゲート絶縁膜と、 該ゲート絶縁膜上に設けられたゲート電極と、 該半導体層の上面のうち、該ゲート電極の直下に位置す
    る第1領域の外側にオフセットした第2領域に設けられ
    たN型ソース領域及びN型ドレイン領域と、を備えてお
    り、 該第2のNchMOSFETに関して、該半導体基層の
    上面のうちの該第1領域と該ソース領域との間の部分
    に、N型不純物拡散層が設けられており、そのことによ
    り、該第2のNchMOSFETに関して、該半導体層
    の上面のうちの該第1領域と該ソース領域との間の部分
    の電気抵抗が、該第1領域と該ドレイン領域との間の電
    気抵抗よりも小さい静電破壊保護回路。
  20. 【請求項20】 前記第1のNchMOSFETに関し
    ても、前記半導体基層の上面のうちの前記第1領域と前
    記ソース領域との間の部分に、N型不純物拡散層が設け
    られており、そのことにより、該第1のNchMOSF
    ETに関して、該半導体層の上面のうちの該第1領域と
    該ソース領域との間の部分の電気抵抗が、該第1領域と
    該ドレイン領域との間の電気抵抗よりも小さい、請求項
    19に記載の静電破壊保護回路。
  21. 【請求項21】 前記第1のNchMOSFETに関し
    ては、前記半導体基層の上面のうちの前記第1領域と前
    記ソース領域との間の部分、及び該第1領域と前記ドレ
    イン領域との間の部分の両方にN型不純物拡散層が設け
    られており、そのことにより、該第1のNchMOSF
    ETに関して、該半導体層の上面のうちの該第1領域と
    該ソース領域との間の部分の電気抵抗が、該第1領域と
    該ドレイン領域との間の電気抵抗に等しく設定されてい
    る請求項19に記載の静電破壊保護回路。
  22. 【請求項22】 電源電圧を供給するための電源端子
    と、 前記入出力パッドにドレインが接続され、ソース及びゲ
    ートが該電源端子に接続された第1のPchMOSFE
    Tと、 該入出力パッドにドレインが接続され、ソース及びゲー
    トが該電源端子に接続された第2のPchMOSFET
    と、を更に備えており、 該第1及び第2のPchMOSFETのそれぞれは、 上面を有するN型半導体層と、 該半導体層の該上面に設けられたゲート絶縁膜と、 該ゲート絶縁膜上に設けられたゲート電極と、 該半導体層の上面のうち、該ゲート電極の直下に位置す
    る第3領域の外側にオフセットした第4領域に設けられ
    たP型ソース領域及びP型ドレイン領域と、を備えてお
    り、 該半導体層の上面のうちの該第1領域と該ソース領域と
    の間の部分の電気抵抗が、該第1領域と該ドレイン領域
    との間の電気抵抗に等しい、請求項19に記載の静電破
    壊保護回路。
  23. 【請求項23】 前記第2のNchMOSFETと前記
    第2のPchMOSFETは出力制御回路に接続され、
    前記入出力パッド上に出力信号を出力する請求項22に
    記載の静電破壊保護回路。
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