JPH08181223A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

Info

Publication number
JPH08181223A
JPH08181223A JP6325473A JP32547394A JPH08181223A JP H08181223 A JPH08181223 A JP H08181223A JP 6325473 A JP6325473 A JP 6325473A JP 32547394 A JP32547394 A JP 32547394A JP H08181223 A JPH08181223 A JP H08181223A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
oxide film
film
conductive layer
silicon nitride
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.)
Pending
Application number
JP6325473A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoyuki Hikita
智之 疋田
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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 Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP6325473A priority Critical patent/JPH08181223A/en
Publication of JPH08181223A publication Critical patent/JPH08181223A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Local Oxidation Of Silicon (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE: To scale down the cell size of a transistor largely by etching a conductive layer and leaving the conductive layer so as to be superposed to a silicon oxide film, in which the film thickness of the lower sections of both ends is increased for a specified area. CONSTITUTION: Each gate electrode of high breakdown-strength transistor sections in polysilicon films 10 is patterned so that both ends are overlapped approximately 1μm to third silicon oxide films 9, and patterned so that the polysilicon films 10 are formed so as to be overlapped approximately 1μm on active regions even in the boundary regions of the active regions from field oxide film edges 14. The gate electrodes are used as the masks of ion implantation for forming high-concentration impurity regions 11. Accordingly, the yield of the high breakdown-strength transistor is improved largely without increasing junction breakdown strength.

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、半導体装置の製造方法
に関し、更に詳しくは、高耐圧トランジスタを有する半
導体装置の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor device having a high breakdown voltage transistor.

【0002】[0002]

【従来技術】現在、液晶ドライバーや車載用LSIの需
要増加に伴い、高耐圧トランジスタをオンチップ化した
CMOS等の半導体装置の開発が進んでいる。高耐圧ト
ランジスタのドレイン及びゲートには20〜60Vの高
電圧がかかるため、その構造には、様々な工夫がなされ
ており、これからは、通常のCMOSプロセスからのコ
ストアップの抑制及び、高耐圧トランジスタの小型化が
望まれることになる。
2. Description of the Related Art At present, with the increase in demand for liquid crystal drivers and vehicle-mounted LSIs, development of semiconductor devices such as CMOS in which high breakdown voltage transistors are on-chip is in progress. Since a high voltage of 20 to 60 V is applied to the drain and the gate of the high breakdown voltage transistor, various devises have been made in the structure, and from now on, the cost increase from the normal CMOS process can be suppressed and the high breakdown voltage transistor can be suppressed. The miniaturization of is required.

【0003】図5の従来の高耐圧トランジスタの製造工
程を示す図を用いて、第1の従来技術を説明する。
The first conventional technique will be described with reference to the flow chart of FIG.

【0004】まず、P型シリコン基板21の、フィール
ド酸化膜25が形成される領域が露出するように、所定
の領域に、シリコン酸化膜22及びシリコン窒化膜23
からなる耐酸化性膜を形成する(図5(a))。
First, a silicon oxide film 22 and a silicon nitride film 23 are formed in a predetermined region of the P-type silicon substrate 21 so that a region where the field oxide film 25 is formed is exposed.
To form an oxidation resistant film (FIG. 5A).

【0005】次に、高耐圧トランジスタにおける電界緩
和領域(n-領域)24となる領域にのみ、選択的に低
濃度のN型不純物、例えばリン等をドース量を1×10
12ions/cm2程度として、イオン注入する。その
後、公知技術を用いて、ロコス酸化法を用いて、フィー
ルド酸化膜25を形成する(図5(b))。
Next, a low-concentration N-type impurity such as phosphorus is selectively dosed at a dose of 1 × 10 7 only in a region to be an electric field relaxation region (n region) 24 in a high breakdown voltage transistor.
Ion implantation is performed at about 12 ions / cm 2 . After that, the field oxide film 25 is formed by the locos oxidation method using a known technique (FIG. 5B).

【0006】次に、シリコン窒化膜23及びシリコン酸
化膜22を除去した後、5V系トランジスタ(低耐圧ト
ランジスタ)部のゲート酸化膜27bと高耐圧トランジ
スタ部のゲート酸化膜27aの膜厚を変えて形成し、夫
々に、ポリシリコンゲート26を形成する(図5
(c))。
Next, after removing the silicon nitride film 23 and the silicon oxide film 22, the film thicknesses of the gate oxide film 27b in the 5V system transistor (low breakdown voltage transistor) portion and the gate oxide film 27a in the high breakdown voltage transistor portion are changed. Then, a polysilicon gate 26 is formed in each of them (FIG. 5).
(C)).

【0007】次に、ポリシリコンゲート26とフィール
ド酸化膜25とをマスクにして、高濃度のN型不純物
(例えばヒ素)をドーズ量を1×1016ions/cm
2程度として、イオン注入し、ソース領域及びドレイン
領域となる高濃度不純物領域28を形成する(図5
(d))。
Next, using the polysilicon gate 26 and the field oxide film 25 as a mask, a high-concentration N-type impurity (for example, arsenic) is dosed at 1 × 10 16 ions / cm 2.
Then , ion implantation is performed to form a high concentration impurity region 28 which will be a source region and a drain region (FIG. 5).
(D)).

【0008】また、第2の従来技術として、図6に示す
ように、ゲート電極となるポリシリコン膜26の両端の
所定の領域下のゲート絶縁膜(シリコン酸化膜25、シ
リコン窒化膜29、シリコン酸化膜30)の膜厚を厚く
することによって、高耐圧トランジスタを形成する技術
が特開昭64−90562号公報記載されている。
As a second conventional technique, as shown in FIG. 6, a gate insulating film (a silicon oxide film 25, a silicon nitride film 29, a silicon film) under a predetermined region on both ends of a polysilicon film 26 to be a gate electrode. A technique for forming a high breakdown voltage transistor by increasing the film thickness of the oxide film 30) is disclosed in JP-A-64-90562.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上述の第1の従来技術
では、高耐圧トランジスタは、電界緩和層としてフィー
ルド酸化膜下に低濃度不純物層を形成するため、フィー
ルド酸化膜形成時の高熱処理工程により、電界緩和層の
横方向への広がりが大きく、トランジスタのゲート長を
大きくする必要がある。また、電界緩和層の大きさに
は、ゲート電極形成時の位置合わせマージンが必要とな
る。
In the above-mentioned first prior art, since the high breakdown voltage transistor forms the low concentration impurity layer under the field oxide film as the electric field relaxation layer, the high heat treatment step at the time of forming the field oxide film is performed. As a result, the electric field relaxation layer has a large lateral spread, and it is necessary to increase the gate length of the transistor. In addition, the size of the electric field relaxation layer requires an alignment margin when forming the gate electrode.

【0010】これらの問題により、従来技術では、高耐
圧トランジスタの面積の著しい増大を招いてしまう。ま
た、ソース領域及びドレイン領域における高濃度不純物
領域が、フィールド酸化膜のエッジ部分に直接接触する
形状となるため、フィールド酸化膜形成時に発生するス
トレスに起因するシリコン結晶の乱れ(欠陥)の影響を
受け易く、耐圧不良の発生の頻度が高いという問題点が
あった。
Due to these problems, in the prior art, the area of the high breakdown voltage transistor is remarkably increased. In addition, since the high-concentration impurity regions in the source region and the drain region are in a shape of being in direct contact with the edge portion of the field oxide film, the influence of the disorder (defect) of the silicon crystal due to the stress generated when the field oxide film is formed There is a problem in that it is easily received and the frequency of breakdown voltage is high.

【0011】また、第2の従来技術を記載した特開昭6
4−90562号公報には、ソース領域及びドレイン領
域における高濃度領域の端部がフィールド酸化膜の端部
と所定の距離だけ離れているか否かが記載されておら
ず、上記問題点は解決されていない。
Further, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. Sho 6 (1994) which describes the second prior art
4-90562 does not describe whether the ends of the high-concentration regions in the source region and the drain region are apart from the ends of the field oxide film by a predetermined distance, and the above problems are solved. Not not.

【0012】本発明の目的は、トランジスタのセルサイ
ズを従来より大幅に縮小するとともに、接合耐圧を向上
させ、更には高耐圧トランジスタの歩留まりが向上する
半導体装置の製造方法を提供することである。
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device in which the cell size of a transistor is significantly reduced as compared with the conventional one, the junction breakdown voltage is improved, and the yield of high breakdown voltage transistors is improved.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明の
半導体装置の製造方法は、半導体基板にフィールド酸化
膜により素子分離領域を形成する工程と、活性化領域内
に、所定の膜厚のシリコン酸化膜を形成した後、ゲート
電極となる領域の一部の領域上にシリコン窒化膜を形成
する工程と、上記シリコン窒化膜をマスクにイオン注入
を行い、ソース領域及びドレイン領域における低濃度不
純物領域を形成する工程と、酸化により上記シリコン窒
化膜下以外の上記シリコン酸化膜の膜厚を所定の膜厚ま
で増加させる工程と、上記シリコン窒化膜を除去し、全
面に導電層を堆積させる工程と、上記導電層をエッチン
グすることにより、両端下部が上記工程で膜厚が厚くな
ったシリコン酸化膜と所定の面積だけ重なるように上記
導電層を残し、且つ、上記フィールド酸化膜エッジから
上記活性化領域内に所定の領域だけ上記導電層を残す工
程と、上記パターニングされたゲート電極材料をマスク
にイオン注入を行い、ソース領域及びドレイン領域にお
ける高濃度不純物領域を形成する工程とを有することを
特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising a step of forming an element isolation region on a semiconductor substrate by a field oxide film, and a predetermined film thickness in an activation region. Forming a silicon oxide film, and then forming a silicon nitride film on a part of a region to be a gate electrode, and performing ion implantation with the silicon nitride film as a mask to reduce the concentration in the source region and the drain region. A step of forming an impurity region, a step of increasing the thickness of the silicon oxide film other than under the silicon nitride film to a predetermined thickness by oxidation, a step of removing the silicon nitride film and depositing a conductive layer on the entire surface And a step of etching the conductive layer, leaving the conductive layer such that the lower ends of both ends overlap with the silicon oxide film whose thickness has been increased in the above step by a predetermined area, and A step of leaving the conductive layer only in a predetermined area from the edge of the field oxide film in the activated area, and ion implantation using the patterned gate electrode material as a mask to form a high concentration impurity area in the source area and the drain area. And a step of forming.

【0014】また、請求項2記載の本発明の半導体装置
の製造方法は、半導体基板にフィールド酸化膜により素
子分離領域を形成する工程と、活性化領域内に、所定の
膜厚のシリコン酸化膜を形成した後、ゲート電極となる
領域の一部の領域上にシリコン窒化膜を形成する工程
と、上記シリコン窒化膜をマスクにイオン注入を行い、
ソース領域及びドレイン領域における低濃度不純物領域
を形成する工程と、酸化により上記シリコン窒化膜下以
外の上記シリコン酸化膜の膜厚を所定の膜厚まで増加さ
せる工程と、上記シリコン窒化膜を除去し、全面に導電
層を堆積させた後、全面に所定の膜厚の第1の絶縁膜を
堆積させる工程と、上記第1の絶縁膜及び上記導電層を
エッチングすることにより、両端下部が上記工程で膜厚
が厚くなったシリコン酸化膜と所定の面積だけ重なるよ
うに上記第1の絶縁膜及び上記導電層を残し、且つ、上
記フィールド酸化膜エッジから上記活性化領域内に所定
の領域だけ上記第1の絶縁膜及び上記導電層を残す工程
と、上記パターニングされたゲート電極材料をマスクに
イオン注入を行い、ソース領域及びドレイン領域におけ
る高濃度不純物領域を形成する工程と、全面に第2の絶
縁膜を堆積させた後、エッチバックにより上記ゲート電
極側壁にサイドウォールを形成し、自己整合的にメタル
電極と上記ソース領域及びドレイン領域とをコンタクト
させる工程とを有することを特徴とする、請求項1記載
の半導体装置の製造方法である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, including a step of forming an element isolation region on a semiconductor substrate with a field oxide film, and a silicon oxide film having a predetermined thickness in the activation region. After forming, a step of forming a silicon nitride film on a part of a region to be a gate electrode, and ion implantation using the silicon nitride film as a mask,
Forming a low concentration impurity region in the source region and the drain region, increasing the film thickness of the silicon oxide film other than under the silicon nitride film to a predetermined film thickness by oxidation, and removing the silicon nitride film. A step of depositing a conductive layer on the entire surface, and then depositing a first insulating film having a predetermined thickness on the entire surface, and etching the first insulating film and the conductive layer so that lower end portions of the step The first insulating film and the conductive layer are left so as to overlap with the silicon oxide film whose thickness has been increased by a predetermined area, and only a predetermined area from the edge of the field oxide film to the activation area. A step of leaving the first insulating film and the conductive layer, and ion implantation using the patterned gate electrode material as a mask to perform high-concentration impurity regions in the source region and the drain region. And a step of forming a second insulating film on the entire surface, and then a sidewall is formed on the side wall of the gate electrode by etching back to contact the metal electrode with the source region and the drain region in a self-aligned manner. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising a step.

【0015】[0015]

【作用】上記構成により、ソース/ドレイン領域におけ
る高濃度不純物領域がフィールド酸化膜のエッジから所
定の距離だけ離れ、サイズが縮小された高耐圧トランジ
スタが形成される。
With the above structure, the high-concentration impurity region in the source / drain region is separated from the edge of the field oxide film by a predetermined distance to form a high breakdown voltage transistor having a reduced size.

【0016】[0016]

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明について詳細
に説明する。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below based on examples.

【0017】図1は本発明の一の実施例の高耐圧CMO
Sと低耐圧CMOSとを同一基板上に形成する工程を示
した図であり、図2は本発明の他の実施例の同工程の最
終工程断面図であり、図3は本発明に係る高耐圧トラン
ジスタの平面図であり、図4は本発明の効果の説明に供
する図である。
FIG. 1 shows a high breakdown voltage CMO according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a process of forming S and a low breakdown voltage CMOS on the same substrate, FIG. 2 is a final process sectional view of the same process of another embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a plan view of a breakdown voltage transistor, and FIG. 4 is a diagram for explaining the effect of the present invention.

【0018】図1乃至図3は、1はP型シリコン基板、
2はN型ウエル領域、3はフィールド酸化膜、4は第1
のシリコン酸化膜、5は第2のシリコン酸化膜、6はシ
リコン窒化膜、7はレジスト、8a,8bはソース領域
及びドレイン領域における低濃度不純物領域、9は第3
のシリコン酸化膜、10はポリシリコン膜、11a,1
1bはソース領域及びドレイン領域における高濃度不純
物領域、12は層間絶縁膜、13はメタル配線、14は
フィールド酸化膜エッジ、15はサイドウォール、16
は第4のシリコン酸化膜を示す。
1 to 3, 1 is a P-type silicon substrate,
2 is an N-type well region, 3 is a field oxide film, 4 is a first
Silicon oxide film, 5 is a second silicon oxide film, 6 is a silicon nitride film, 7 is a resist, 8a and 8b are low concentration impurity regions in the source and drain regions, and 9 is a third
Silicon oxide film, 10 is a polysilicon film, 11a, 1
1b is a high concentration impurity region in the source region and the drain region, 12 is an interlayer insulating film, 13 is a metal wiring, 14 is a field oxide film edge, 15 is a sidewall, 16
Indicates a fourth silicon oxide film.

【0019】次に、図1を用いて本発明の一実施例の高
耐圧CMOSと低耐圧CMOSとを同一基板上に形成す
る工程を説明する。尚、本発明は、高耐圧CMOSと低
耐圧CMOSとを同一基板上に形成する工程に限定され
るものではなく、高耐圧トランジスタを形成する工程に
おいて適用可能なものである。
Next, a process of forming the high breakdown voltage CMOS and the low breakdown voltage CMOS of the embodiment of the present invention on the same substrate will be described with reference to FIG. The present invention is not limited to the process of forming the high breakdown voltage CMOS and the low breakdown voltage CMOS on the same substrate, but can be applied to the process of forming the high breakdown voltage transistor.

【0020】まず、不純物濃度が1×1015ions/
cm3程度のP型シリコン基板1中に、N型ウエル領域
2を形成し、その後フィールド酸化膜3を形成し、高耐
圧Nチャネルトランジスタ部、高耐圧Pチャネルトラン
ジスタ部、低耐圧Nチャネルトランジスタ部及び低耐圧
Pチャネルトランジスタ部の活性領域を分離する。
First, the impurity concentration is 1 × 10 15 ions /
An N-type well region 2 is formed in a P-type silicon substrate 1 of about cm 3 and then a field oxide film 3 is formed to form a high breakdown voltage N channel transistor portion, a high breakdown voltage P channel transistor portion, and a low breakdown voltage N channel transistor portion. And the active region of the low breakdown voltage P-channel transistor portion is separated.

【0021】次に、フィールド酸化膜3以外の領域(活
性領域)に、熱酸化法により全面に酸化膜を形成した
後、低耐圧CMOS部における酸化膜を除去し、高耐圧
CMOS部に第1のゲート酸化膜4を、次に、再び全面
に熱酸化法によりゲート酸化膜を形成し、低耐圧CMO
S部に、10〜20nm程度の第2のゲート酸化膜5を
形成する。このとき、第1のゲート酸化膜4の最終の膜
厚が50〜100nmとなるように、最初の第1のゲー
ト酸化膜4の膜厚を設定する必要がある。続いて、全面
にシリコン窒化膜6を、膜厚が50〜100nm程度と
なるように形成する。
Next, after forming an oxide film on the entire surface in a region (active region) other than the field oxide film 3 by a thermal oxidation method, the oxide film in the low breakdown voltage CMOS portion is removed, and the first breakdown voltage is formed in the high breakdown voltage CMOS portion. Of the gate oxide film 4 of FIG.
A second gate oxide film 5 having a thickness of about 10 to 20 nm is formed on the S portion. At this time, it is necessary to set the initial film thickness of the first gate oxide film 4 so that the final film thickness of the first gate oxide film 4 becomes 50 to 100 nm. Then, a silicon nitride film 6 is formed on the entire surface so as to have a film thickness of about 50 to 100 nm.

【0022】次に、レジスト7を用いたフォトレジスト
工程にて、P型シリコン基板1のNチャネル高耐圧トラ
ンジスタ部のソース領域及びドレイン領域となる領域上
のシリコン窒化膜を除去し、ドーズ量を5×1012io
ns/cm2で、加速エネルギーを120keVで、リ
ンをイオン注入し、N型低濃度不純物領域8aを形成す
る(図1(a))。続いて、同様の工程にて、N型ウエ
ル領域のPチャネル高耐圧トランジスタのソース領域及
びドレイン領域となる領域上のシリコン窒化膜を除去
し、ドーズ量を1×1013ions/cm2で、加速エ
ネルギーを80keVで、ボロンをイオン注入し、P型
低濃度不純物領域8bを形成する。
Next, in a photoresist process using the resist 7, the silicon nitride film on the regions which will be the source region and the drain region of the N-channel high breakdown voltage transistor portion of the P-type silicon substrate 1 is removed to adjust the dose amount. 5 x 10 12 io
Phosphorus is ion-implanted at ns / cm 2 and acceleration energy of 120 keV to form an N-type low-concentration impurity region 8a (FIG. 1A). Then, in the same process, the silicon nitride film on the regions to be the source region and the drain region of the P-channel high breakdown voltage transistor in the N-type well region is removed, and the dose amount is 1 × 10 13 ions / cm 2 . Boron is ion-implanted at an acceleration energy of 80 keV to form a P-type low-concentration impurity region 8b.

【0023】次に、高耐圧トランジスタ部形成領域を酸
化し、ゲート電極領域以外の領域の第1のシリコン酸化
膜4を膜厚を200〜300nm程度の第3のシリコン
酸化膜9とする(図1(b))。
Next, the high breakdown voltage transistor portion forming region is oxidized to form the first silicon oxide film 4 in the region other than the gate electrode region as the third silicon oxide film 9 having a film thickness of about 200 to 300 nm (FIG. 1 (b)).

【0024】次に、シリコン窒化膜6をすべて除去した
後、全面にゲート電極となるN+ドープポリシリコン膜
10を200〜400nm程度形成する。その後、所定
の形状にパターニングし、ゲート電極を形成し、且つ、
ポリシリコン膜10が形成されていない領域の第2のシ
リコン酸化膜5及び第3のシリコン酸化膜9を除去する
(図1(c))。このときの高耐圧トランジスタの平面
図は図3に示すように、ソース領域及びドレイン領域に
おける高濃度不純物領域11をポリシリコン膜10が囲
む形状となり、フィールド酸化膜エッジ14がポリシリ
コン膜10の下部に位置するようになっている。
Next, after removing all of the silicon nitride film 6, an N + -doped polysilicon film 10 to be a gate electrode is formed on the entire surface to a thickness of about 200 to 400 nm. Then, patterning into a predetermined shape to form a gate electrode, and
The second silicon oxide film 5 and the third silicon oxide film 9 in the region where the polysilicon film 10 is not formed are removed (FIG. 1C). As shown in FIG. 3, a plan view of the high breakdown voltage transistor at this time is such that the high concentration impurity regions 11 in the source region and the drain region are surrounded by the polysilicon film 10, and the field oxide film edge 14 is below the polysilicon film 10. It is located in.

【0025】また、高耐圧トランジスタ部の各ゲート電
極は両端が第3のシリコン酸化膜9と1μm程度オーバ
ーラップするようにパターニングされ、且つ、フィール
ド酸化膜エッジ14から活性領域の境界領域にも、活性
領域に1μm程度オーバーラップするようにポリシリコ
ン膜10が形成されるようにパターニングする。尚、耐
圧が60V必要である場合、上記ゲート電極部でのオー
バーラップ量A及び境界領域でのオーバーラップ量Bと
も1μm程度必要であるが、例えば、耐圧が40V必要
である場合は0.8μm程度、耐圧が20V必要である
場合は0.5μm程度のオーバーラップ量A,B(図2
におけるA,B)が必要となる。また、オーバーラップ
量Aとオーバーラップ量Bとは必ずしも同じである必要
はなく、必要な耐圧に応じて適宜変更可能である。
Further, each gate electrode of the high breakdown voltage transistor portion is patterned so that both ends thereof overlap with the third silicon oxide film 9 by about 1 μm, and the field oxide film edge 14 and the active region boundary region are also formed. Patterning is performed so that the polysilicon film 10 is formed so as to overlap the active region by about 1 μm. When the breakdown voltage is 60 V, both the overlap amount A at the gate electrode portion and the overlap amount B at the boundary region need to be about 1 μm. For example, when the breakdown voltage is 40 V, 0.8 μm. If the breakdown voltage is 20 V, the overlap amounts A and B of about 0.5 μm (see FIG.
A, B) in the above are required. Further, the overlap amount A and the overlap amount B do not necessarily have to be the same, and can be appropriately changed according to the required breakdown voltage.

【0026】このように、フィールド酸化膜エッジ14
から活性領域の境界領域にもポリシリコン膜10が形成
されているので、次の工程のソース領域及びドレイン領
域における高濃度不純物領域11形成のためのイオン注
入のマスクになり、ソース領域及びドレイン領域におけ
る高濃度不純物領域11端部とフィールド酸化膜エッジ
14との間に低濃度不純物領域8が形成される。
As described above, the field oxide film edge 14 is formed.
Since the polysilicon film 10 is also formed in the boundary region between the active region and the active region, it serves as an ion implantation mask for forming the high concentration impurity region 11 in the source region and the drain region in the next step, and serves as the source region and the drain region. A low-concentration impurity region 8 is formed between the end of the high-concentration impurity region 11 and the edge 14 of the field oxide film.

【0027】図4にオフセット長さ(図2におけるA)
と耐圧との関係を示す図である。図4に示すように、点
線で示されるフィールド酸化膜エッジ14とソース領域
及びドレイン領域における高濃度不純物領域11とが接
する場合(B=0μm)に比べて、実線で示されるフィ
ールド酸化膜エッジ14とソース領域及びドレイン領域
となる高濃度不純物領域11との間に距離がある場合
(B>0μm)の方が耐圧が向上する。尚、B>0の場
合(実線部分)、Aの値とBの値とは等しくしている。
Offset length in FIG. 4 (A in FIG. 2)
It is a figure which shows the relationship between a withstand voltage. As shown in FIG. 4, as compared with the case where the field oxide film edge 14 shown by the dotted line and the high-concentration impurity region 11 in the source region and the drain region are in contact (B = 0 μm), the field oxide film edge 14 shown by the solid line is shown. The breakdown voltage is improved when there is a distance (B> 0 μm) between the high-concentration impurity region 11 serving as the source region and the drain region. When B> 0 (solid line portion), the value of A and the value of B are made equal.

【0028】次にイオン注入により、ソース領域及びド
レイン領域における高濃度不純物領域11a、11bを
形成する。その後、層間絶縁膜12を形成し、コンタク
トホールを開口し、メタル電極13を形成する(図1
(d))。
Next, high concentration impurity regions 11a and 11b in the source region and the drain region are formed by ion implantation. After that, an interlayer insulating film 12 is formed, a contact hole is opened, and a metal electrode 13 is formed (FIG. 1).
(D)).

【0029】また、本発明の他の実施例として、上述の
図1(b)に示す工程の後、シリコン窒化膜を除去し、
全面にゲート電極となるN+ドープポリシリコン膜10
を200〜400nm程度形成し、続いて全面に第4の
シリコン酸化膜16等の絶縁膜を200nm〜300n
m程度形成し、所定のパターンにてゲート電極を形成す
る。
As another embodiment of the present invention, after the step shown in FIG. 1B, the silicon nitride film is removed,
N + doped polysilicon film 10 to be a gate electrode on the entire surface
For about 200 to 400 nm, and then an insulating film such as a fourth silicon oxide film 16 is formed on the entire surface for 200 nm to 300 n.
Then, the gate electrode is formed in a predetermined pattern.

【0030】次に、ソース領域及びドレイン領域におけ
る高濃度不純物領域11を形成した後、全面にシリコン
酸化膜等の絶縁膜を250〜400nm成長させ、異方
性ドライエッチングによりエッチバックし、ゲート電極
側壁に250〜300nmの幅を有するサイドウォール
15を形成する。その後、ゲート電極上にのみ、フォト
リソグラフィ技術によりコンタクトホールを開口し、メ
タル電極13を形成する。この際、各トランジスタのソ
ース領域及びドレイン領域におけるメタル電極とはセル
フコンタクトをなす(図2)。
Next, after forming the high-concentration impurity regions 11 in the source region and the drain region, an insulating film such as a silicon oxide film is grown on the entire surface by 250 to 400 nm and etched back by anisotropic dry etching to form a gate electrode. The sidewall 15 having a width of 250 to 300 nm is formed on the sidewall. After that, a contact hole is opened only on the gate electrode by the photolithography technique to form the metal electrode 13. At this time, self-contact is made with the metal electrodes in the source region and the drain region of each transistor (FIG. 2).

【0031】[0031]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明を
用いることによって、トランジスタの活性領域とフィー
ルド酸化膜との境界領域にもゲート電極材料のポリシリ
コンを配置することにより、高濃度のソース領域及びド
レイン領域における高濃度不純物領域がフィールド酸化
膜の端部と接触しない構造となるため、接合耐圧を向上
させることなく、高耐圧トランジスタの歩留まりの大幅
な向上が図れる。
As described above in detail, by using the present invention, by arranging the polysilicon of the gate electrode material also in the boundary region between the active region of the transistor and the field oxide film, a high concentration can be obtained. Since the high-concentration impurity regions in the source region and the drain region do not come into contact with the ends of the field oxide film, the yield of the high breakdown voltage transistor can be significantly improved without improving the junction breakdown voltage.

【0032】また、高耐圧トランジスタの電界緩和領域
にフィールド酸化膜を用いないことと、ゲート電極材料
となるポリシリコン膜のパターニング時に、ゲート電極
端部の電界集中を緩和する、厚い酸化膜を上記ポリシリ
コンと同時にエッチングすることにより、図7に示すよ
うに、特別な工程を付加することなく従来技術に比べて
高耐圧トランジスタのセルサイズを大幅に縮小すること
が可能となる。例えば、図7においては、従来技術にお
ける高耐圧トランジスタのサイズ(両側のフィールド酸
化膜端部間の長さ)Cが15μmとなる(図7(a))
のに対して、本発明に係る高耐圧トランジスタのサイズ
Dは11μmとなり、本発明を用いることにより、従来
技術に比べて約2/3にトランジスタサイズを縮小する
ことができる。
Further, the field oxide film is not used in the electric field relaxation region of the high breakdown voltage transistor, and a thick oxide film for relaxing the electric field concentration at the end portion of the gate electrode when patterning the polysilicon film as the gate electrode material is used. By etching simultaneously with polysilicon, as shown in FIG. 7, it is possible to significantly reduce the cell size of the high breakdown voltage transistor as compared with the conventional technique without adding a special process. For example, in FIG. 7, the size (the length between the end portions of the field oxide film on both sides) C of the high breakdown voltage transistor in the prior art is 15 μm (FIG. 7A).
On the other hand, the size D of the high breakdown voltage transistor according to the present invention is 11 μm, and by using the present invention, the transistor size can be reduced to about 2/3 as compared with the conventional technique.

【0033】更に、請求項2に記載の本発明を用いるこ
とにより、ソース領域及びドレイン領域とメタル電極と
の接続のためのコンタクトホールの形成において、マス
ク合わせを行う必要がなく、自己整合的に形成すること
ができるので、工程数を低減でき、且つ、歩留まりを向
上させることができる。
Further, by using the present invention described in claim 2, it is not necessary to perform mask alignment in forming a contact hole for connecting the source region and the drain region to the metal electrode, and self-alignment is possible. Since it can be formed, the number of steps can be reduced and the yield can be improved.

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

【図1】本発明の一実施例の高耐圧CMOSと低耐圧の
CMOSとを同一基板上に形成する工程を示した図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a process of forming a high breakdown voltage CMOS and a low breakdown voltage CMOS on the same substrate according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の他の実施例の同工程の最終工程断面図
である。
FIG. 2 is a final process sectional view of the same process of another embodiment of the present invention.

【図3】本発明に係る高耐圧トランジスタ部の平面図で
ある。
FIG. 3 is a plan view of a high breakdown voltage transistor portion according to the present invention.

【図4】本発明の効果の説明に供する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an effect of the present invention.

【図5】従来の高耐圧トランジスタと低耐圧トランジス
タとを同一基板上に形成する工程を示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing a process of forming a conventional high breakdown voltage transistor and a low breakdown voltage transistor on the same substrate.

【図6】他の従来の高耐圧トランジスタの構造断面図で
ある。
FIG. 6 is a structural cross-sectional view of another conventional high breakdown voltage transistor.

【図7】従来技術と本発明との比較説明に供する図であ
る。
FIG. 7 is a diagram provided for a comparative explanation of a conventional technique and the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 P型シリコン基板 2 N型ウエル領域 3 フィールド酸化膜 4 第1のシリコン酸化膜 5 第2のシリコン酸化膜 6 シリコン窒化膜 7 レジスト 8 低濃度不純物領域 9 第3のシリコン酸化膜 10 ポリシリコン膜 11 高濃度不純物領域 12 層間絶縁膜 13 メタル電極 14 フィールド酸化膜エッジ 15 サイドウォール 16 第4のシリコン酸化膜 1 P-type silicon substrate 2 N-type well region 3 Field oxide film 4 First silicon oxide film 5 Second silicon oxide film 6 Silicon nitride film 7 Resist 8 Low concentration impurity region 9 Third silicon oxide film 10 Polysilicon film 11 high-concentration impurity region 12 interlayer insulating film 13 metal electrode 14 field oxide film edge 15 sidewall 16 fourth silicon oxide film

───────────────────────────────────────────────────── 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 21/316 29/78 H01L 21/94 A 27/08 321 D 29/78 301 G ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI Technical indication location H01L 21/316 29/78 H01L 21/94 A 27/08 321 D 29/78 301 G

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板にフィールド酸化膜により素
子分離領域を形成する工程と、 活性化領域内に、所定の膜厚のシリコン酸化膜を形成し
た後、ゲート電極となる領域の一部の領域上にシリコン
窒化膜を形成する工程と、 上記シリコン窒化膜をマスクにイオン注入を行い、ソー
ス領域及びドレイン領域における低濃度不純物領域を形
成する工程と、 酸化により上記シリコン窒化膜下以外の上記シリコン酸
化膜の膜厚を所定の膜厚まで増加させる工程と、 上記シリコン窒化膜を除去し、全面に導電層を堆積させ
る工程と、 上記導電層をエッチングすることにより、両端下部が上
記工程で膜厚が厚くなったシリコン酸化膜と所定の面積
だけ重なるように上記導電層を残し、且つ、上記フィー
ルド酸化膜エッジから上記活性化領域内に所定の領域だ
け上記導電層を残す工程と、 上記パターニングされたゲート電極材料をマスクにイオ
ン注入を行い、ソース領域及びドレイン領域における高
濃度不純物領域を形成する工程とを有することを特徴と
する、半導体装置の製造方法。
1. A step of forming an element isolation region by a field oxide film on a semiconductor substrate, and a part of a region which becomes a gate electrode after a silicon oxide film having a predetermined thickness is formed in an activation region. A step of forming a silicon nitride film thereon, a step of forming a low concentration impurity region in a source region and a drain region by performing ion implantation using the silicon nitride film as a mask, and a step of oxidizing the silicon other than under the silicon nitride film. A step of increasing the film thickness of the oxide film to a predetermined film thickness, a step of removing the silicon nitride film and depositing a conductive layer on the entire surface, and a step of depositing a conductive layer on both sides so that the lower end portions of the film are formed by the above step. The conductive layer is left so as to overlap with the thickened silicon oxide film by a predetermined area, and a predetermined area is formed in the activation region from the edge of the field oxide film. Semiconductor device characterized by including a step of leaving the conductive layer only in a region and a step of performing ion implantation using the patterned gate electrode material as a mask to form a high concentration impurity region in a source region and a drain region. Manufacturing method.
【請求項2】 半導体基板にフィールド酸化膜により素
子分離領域を形成する工程と、 活性化領域内に、所定の膜厚のシリコン酸化膜を形成し
た後、ゲート電極となる領域の一部の領域上にシリコン
窒化膜を形成する工程と、 上記シリコン窒化膜をマスクにイオン注入を行い、ソー
ス領域及びドレイン領域における低濃度不純物領域を形
成する工程と、 酸化により上記シリコン窒化膜下以外の上記シリコン酸
化膜の膜厚を所定の膜厚まで増加させる工程と、 上記シリコン窒化膜を除去し、全面に導電層を堆積させ
た後、全面に所定の膜厚の第1の絶縁膜を堆積させる工
程と、 上記第1の絶縁膜及び上記導電層をエッチングすること
により、両端下部が上記工程で膜厚が厚くなったシリコ
ン酸化膜と所定の面積だけ重なるように上記第1の絶縁
膜及び上記導電層を残し、且つ、上記フィールド酸化膜
エッジから上記活性化領域内に所定の領域だけ上記第1
の絶縁膜及び上記導電層を残す工程と、 上記パターニングされたゲート電極材料をマスクにイオ
ン注入を行い、ソース領域及びドレイン領域における高
濃度不純物領域を形成する工程と、 全面に第2の絶縁膜を堆積させた後、エッチバックによ
り上記ゲート電極側壁にサイドウォールを形成し、自己
整合的にメタル電極と上記ソース領域及びドレイン領域
とをコンタクトさせる工程とを有することを特徴とす
る、請求項1記載の半導体装置の製造方法。
2. A step of forming an element isolation region by a field oxide film on a semiconductor substrate, and a part of a region which becomes a gate electrode after a silicon oxide film having a predetermined thickness is formed in an activation region. A step of forming a silicon nitride film thereon, a step of forming a low concentration impurity region in a source region and a drain region by performing ion implantation using the silicon nitride film as a mask, and a step of oxidizing the silicon other than under the silicon nitride film. A step of increasing the thickness of the oxide film to a predetermined thickness; a step of removing the silicon nitride film, depositing a conductive layer on the entire surface, and then depositing a first insulating film of a predetermined thickness on the entire surface. By etching the first insulating film and the conductive layer, the first insulating film and the conductive layer are overlapped with the silicon oxide film whose thickness is increased in the above step by a predetermined area. Leaving the film and the conductive layer, and said field oxide film edge from a predetermined region in the activation region of the first
Of the insulating film and the conductive layer, and a step of performing ion implantation using the patterned gate electrode material as a mask to form high-concentration impurity regions in the source region and the drain region, and the second insulating film over the entire surface. And depositing a side wall on the side wall of the gate electrode by etching back, and contacting the metal electrode with the source region and the drain region in a self-aligned manner. A method for manufacturing a semiconductor device as described above.
JP6325473A 1994-12-27 1994-12-27 Manufacture of semiconductor device Pending JPH08181223A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6325473A JPH08181223A (en) 1994-12-27 1994-12-27 Manufacture of semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6325473A JPH08181223A (en) 1994-12-27 1994-12-27 Manufacture of semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08181223A true JPH08181223A (en) 1996-07-12

Family

ID=18177279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6325473A Pending JPH08181223A (en) 1994-12-27 1994-12-27 Manufacture of semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08181223A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6611031B2 (en) 2000-09-28 2003-08-26 Nec Corporation Semiconductor device and method for its manufacture
US6646295B2 (en) 2001-02-22 2003-11-11 Nec Electronics Corporation Semiconductor device
JP2004297030A (en) * 2003-02-06 2004-10-21 Ricoh Co Ltd Semiconductor device, method of manufacturing thereof, and application device thereof
JP2008218948A (en) * 2007-03-08 2008-09-18 Oki Electric Ind Co Ltd Semiconductor device and manufacturing method therefor
JP2009302548A (en) * 2009-07-21 2009-12-24 Oki Semiconductor Co Ltd Semiconductor device, and its manufacturing method
JP2010147325A (en) * 2008-12-19 2010-07-01 Oki Semiconductor Co Ltd Semiconductor device, and method of manufacturing the same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6611031B2 (en) 2000-09-28 2003-08-26 Nec Corporation Semiconductor device and method for its manufacture
US6646295B2 (en) 2001-02-22 2003-11-11 Nec Electronics Corporation Semiconductor device
JP2004297030A (en) * 2003-02-06 2004-10-21 Ricoh Co Ltd Semiconductor device, method of manufacturing thereof, and application device thereof
JP2008218948A (en) * 2007-03-08 2008-09-18 Oki Electric Ind Co Ltd Semiconductor device and manufacturing method therefor
JP2010147325A (en) * 2008-12-19 2010-07-01 Oki Semiconductor Co Ltd Semiconductor device, and method of manufacturing the same
JP2009302548A (en) * 2009-07-21 2009-12-24 Oki Semiconductor Co Ltd Semiconductor device, and its manufacturing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5449637A (en) Method of producing low and high voltage MOSFETs with reduced masking steps
JPH07263677A (en) Semiconductor device and its manufacture
JP2619340B2 (en) High voltage transistor structure of semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2002100683A (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP3746907B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JPH08181223A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH0629317A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JP2002231819A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JPH07321212A (en) Forming method for channel stop diffusion layer
JP3088556B2 (en) Semiconductor device manufacturing method
JPH0521811A (en) Semiconductor device and its manufacture
JPH0888362A (en) Semiconductor device and its manufacture
JPH0113230B2 (en)
JP3212882B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3279827B2 (en) Method for manufacturing MOS type semiconductor device
JPH09260590A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JPH0422345B2 (en)
JPH11274492A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JP3259439B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2556618B2 (en) Method for manufacturing field effect semiconductor device
JPH0563193A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH03171671A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JP3300474B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPS61166154A (en) Manufacture of mis type semiconductor device
JPH04250668A (en) Semiconductor device and manufacture thereof