JPH08306798A - Semiconductor device and its fabrication - Google Patents

Semiconductor device and its fabrication

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JPH08306798A
JPH08306798A JP8122077A JP12207796A JPH08306798A JP H08306798 A JPH08306798 A JP H08306798A JP 8122077 A JP8122077 A JP 8122077A JP 12207796 A JP12207796 A JP 12207796A JP H08306798 A JPH08306798 A JP H08306798A
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mos transistor
electrode
drain
semiconductor device
region
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Shinichirou Ikemasu
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Abstract

PURPOSE: To enhance the drain-source breakdown strength without increasing the contact resistance by connecting the lightly doped drain-source region of a high breakdown strength MOS transistor directly with a drain-source electrode and composing the drain-source electrode of a conductor containing polysilicon. CONSTITUTION: The drain-source of an MOS transistor is constituted only of a lightly doped second conductivity type drain-source region 15 and a drain- source electrode 38 is connected not through a heavily doped second conductivity region but directly the second conductivity type drain-source region 15. The drain-source electrode 38 is composed not of Al but of a second conductivity type conductor layer 49 containing polysilicon. With such structure, fine patterning of MOS transistor can be attained while preventing the contact resistance from increasing between the drain-source region and the drain-source electrode and high breakdown strength is realized.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はMOSトランジスタ
を有する半導体装置及びその製造方法に関する。詳しく
は、例えばDRAMのブースト部に使用するのに適した
高耐圧MOSトランジスタを有する半導体装置及びその
製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having a MOS transistor and its manufacturing method. More specifically, the present invention relates to a semiconductor device having a high breakdown voltage MOS transistor suitable for use in, for example, a boost portion of a DRAM, and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】DRAMでは、メモリセルのキャパシタ
に充分高い電圧を印加して確実にデータを書込むため
に、ワード線に印加する電圧を電源電圧以上に昇圧する
ことが一般的に行われている。図21は、昇圧電圧をワ
ード線に印加するためのブート・ストラップ・ワード線
駆動回路の一例を示す。同図中、第1及び第2のN型M
OSトランジスタ551,552は直列に接続されてお
り、第3のN型MOSトランジスタ553のドレインd
3 がトランジスタ551のゲートg1 にノードAで接続
されている。
2. Description of the Related Art In a DRAM, in order to apply a sufficiently high voltage to a capacitor of a memory cell and write data surely, the voltage applied to a word line is boosted to a voltage higher than a power supply voltage. There is. FIG. 21 shows an example of a bootstrap word line drive circuit for applying a boosted voltage to a word line. In the figure, first and second N-type M
The OS transistors 551 and 552 are connected in series, and the drain d of the third N-type MOS transistor 553 is connected.
3 is connected to the gate g 1 of the transistor 551 at the node A.

【0003】トランジスタ551のドレインd1 には昇
圧回路(図示せず)からの昇圧電圧V0 が端子555を
介して印加され、トランジスタ553のゲートg3 には
電源(図示せず)からの電源電圧VCCが端子556を介
して印加される。トランジスタ553のソースs3
は、デコーダ(図示せず)の出力信号が端子557を介
して印加される。ソースs3 と端子557とはノードB
で接続されている。トランジスタ552のゲートg
2 は、端子558を介してリセット信号線RLに接続さ
れている。トランジスタ551のソースs1 とトランジ
スタ552のd2 とはノードDで接続されており、ノー
ドDは端子559を介してワード線WLに接続されてい
る。トランジスタ552のソースs2 は接地されてい
る。
A boosted voltage V 0 from a booster circuit (not shown) is applied to the drain d 1 of the transistor 551 through a terminal 555, and a gate g 3 of the transistor 553 is supplied with power from a power source (not shown). Voltage V CC is applied via terminal 556. An output signal of a decoder (not shown) is applied to the source s 3 of the transistor 553 via the terminal 557. The source s 3 and the terminal 557 are the node B
Connected by. Gate g of transistor 552
2 is connected to the reset signal line RL via the terminal 558. The source s 1 of the transistor 551 and d 2 of the transistor 552 are connected to each other at the node D, and the node D is connected to the word line WL via the terminal 559. The source s 2 of the transistor 552 is grounded.

【0004】デコーダの出力信号により、ソースs
3 (ノードB)の電位がVCCとなり、トランジスタ55
3がオンとなると、トランジスタ553のドレインd3
(ノードA)の電位はVCC−Vth(Vthはトランジスタ
553の閾値電圧)となる。従って、トランジスタ55
1はオンとなり、トランジスタ553はオフとなり、ド
レインd3 はフローティング状態となる。なお、ノード
Aの電位はトランジスタ551のゲート容量カップリン
グにより昇圧電圧V0 以上に昇圧された電圧Vr となる
ので、ノードDでの昇圧電圧V0 は電圧低下することな
くワード線WLに印加される。例えば、VCC=5V、V
0 =7.5V、Vr =14Vである。
According to the output signal of the decoder, the source s
The potential of 3 (node B) becomes V CC , and the transistor 55
3 is turned on, the drain d 3 of the transistor 553
The potential of the (node A) becomes V CC -V th (V th is the threshold voltage of the transistor 553). Therefore, the transistor 55
1 is turned on, the transistor 553 is turned off, and the drain d 3 is in a floating state. Since the potential of the node A becomes the voltage V r boosted to the boosted voltage V 0 or higher by the gate capacitance coupling of the transistor 551, the boosted voltage V 0 at the node D is applied to the word line WL without voltage drop. To be done. For example, V CC = 5V, V
0 = 7.5V, a V r = 14V.

【0005】トランジスタ553ののドレインd3 には
電源電圧VCCがブーストされたVrなる電圧が印加され
るので、このドレインd3 を構成する拡散層には充分な
耐圧が要求される。ドレインd3 を構成する拡散層に充
分な耐圧がないと、ノードAの電位は次第に低下し、ワ
ード線WLに印加する電圧をV0 に維持できなくなる。
Since a voltage V r obtained by boosting the power supply voltage V CC is applied to the drain d 3 of the transistor 553, a sufficient breakdown voltage is required for the diffusion layer forming the drain d 3 . If the diffusion layer forming the drain d 3 does not have a sufficient breakdown voltage, the potential of the node A gradually decreases, and the voltage applied to the word line WL cannot be maintained at V 0 .

【0006】ノードAの電位の低下を防ぐ方法として、
トランジスタ553のゲート酸化膜を厚くすることも考
えられるが、これでは半導体装置の微細化に伴ってゲー
ト酸化膜を薄膜化する近年の傾向と逆行してしまう。そ
こで、後述する如く、本発明では、前記電圧Vr が印加
されるトランジスタに、高耐圧トランジスタを適用する
ことを提案する。しかし、ワード線駆動回路は半導体記
憶装置では数多く存在し、従来知られている高耐圧トラ
ンジスタを用いると、その占有面積が大きい為、チップ
面積の増大を招いてしまう。
As a method of preventing the potential of the node A from decreasing,
Although it is conceivable to increase the thickness of the gate oxide film of the transistor 553, this is contrary to the recent tendency of thinning the gate oxide film with the miniaturization of semiconductor devices. Therefore, as described later, the present invention proposes to apply a high breakdown voltage transistor to the transistor to which the voltage V r is applied. However, there are many word line driving circuits in a semiconductor memory device, and if a conventionally known high breakdown voltage transistor is used, the occupied area is large, which causes an increase in the chip area.

【0007】従来例としては、例えば図22に示すLD
D構造の高耐圧MOSトランジスタがある。トランジス
タ553のドレインd3 は、比較的低濃度で幅広のN型
層553dにより形成され、N型層553dとP型半導
体基板600との接合面に生じる空乏層を広くすること
により高耐圧化を可能としている。又、ドレイン電極6
01は通常アルミニウム(Al)からなるので、コンタ
クト抵抗が高くならないようにドレイン電極601が接
続する部分ではドレインd3 が比較的高濃度のN+ 型層
553eとされている。なお、図22中、602はフィ
ールド酸化膜、603はゲート酸化膜、604はBPS
G層間絶縁膜である。
As a conventional example, for example, the LD shown in FIG.
There is a high breakdown voltage MOS transistor having a D structure. The drain d 3 of the transistor 553 is formed by a relatively low concentration and wide N-type layer 553d, and the breakdown voltage is increased by widening the depletion layer generated at the junction between the N-type layer 553d and the P-type semiconductor substrate 600. It is possible. Also, the drain electrode 6
Since 01 is usually made of aluminum (Al), the drain d 3 is a relatively high-concentration N + -type layer 553e at the portion connected to the drain electrode 601 so that the contact resistance does not increase. In FIG. 22, 602 is a field oxide film, 603 is a gate oxide film, and 604 is BPS.
It is a G interlayer insulating film.

【0008】上記従来例を製造する方法としては、大略
第1及び第2の方法がある。第1の方法によると、予め
形成されたN+ 層553e に対してドレイン電極60
1用のコンタクトホールを形成する。他方、第2の方法
によると、ドレイン電極601用のコンタクトホールを
介してイオン注入を行ってセルフアライン的にN+ 型層
553eを形成する。
As a method of manufacturing the above-mentioned conventional example, there are generally first and second methods. According to the first method, a preformed N + layer 553e Against the drain electrode 60
A contact hole for 1 is formed. On the other hand, according to the second method, ion implantation is performed through the contact hole for the drain electrode 601 to form the N + type layer 553e in a self-aligned manner.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】図23は、第1の方法
を説明するための図である。同図中、L1 はゲートg3
とN+ 型層553eとの間の距離、L2 はBPGS層間
絶縁膜604とN+ 型層553eとがオーバーラップす
る距離、L3 はソース電極601用のコンタクトホール
の幅に対応する距離である。ドレインd3 の耐圧はL1
で決定される。しかし、N型層553dが直接Alのド
レイン電極601とコンタクトするとコンタクト抵抗が
大きくなりすぎてしまうので、ドレイン電極601との
コンタクトのためにN+ 型層553eを設ける必要があ
り、コンタクトをとるためのL3 を小さくするにも限界
がある。又、L2 のマージンをもってコンタクトホール
を形成しないとドレイン電極601が直接N型層553
dとコンタクトする可能性があるため、L2 を小さくす
るにも限界がある。従って、従来はL1 で決定されるド
レインd3 の耐圧を確保するためにL1 +L2 +L3
る距離分素子が横方向へ広がってしまう。つまり、高耐
圧MOSトランジスタの専有面積の縮小には限界があ
る。
FIG. 23 is a diagram for explaining the first method. In the figure, L 1 is a gate g 3
And the N + type layer 553e, L 2 is a distance at which the BPGS interlayer insulating film 604 and the N + type layer 553e overlap, and L 3 is a distance corresponding to the width of the contact hole for the source electrode 601. is there. The withstand voltage of the drain d 3 is L 1
Is determined. However, if the N-type layer 553d directly contacts the Al drain electrode 601, the contact resistance becomes too large. Therefore, it is necessary to provide the N + -type layer 553e for contact with the drain electrode 601. There is a limit to the reduction of L 3 of. In addition, if the contact hole is not formed with a margin of L 2, the drain electrode 601 is directly connected to the N-type layer 553.
Since there is a possibility of contact with d, there is a limit in reducing L 2 . Therefore, conventionally, in order to secure the breakdown voltage of the drain d 3 which is determined by L 1 , the element spreads laterally by a distance of L 1 + L 2 + L 3 . That is, there is a limit to the reduction of the area occupied by the high voltage MOS transistor.

【0010】図24は第2の方法を説明するための図で
ある。同図(a)はN型層553sが形成されており、
コンタクトホールがBPSG層間絶縁膜604及びゲー
ト酸化膜603に形成されている状態を示す。同図
(b)はレジスト層605を形成後にイオン注入を行っ
てN+ 型層553e及びソースs3 を構成するN+ 型層
553sを形成する工程を示す。このイオン注入の際、
レジスト層605の位置合せマージンのために同図
(b)中「×」印で示す部分にも不純物イオンが注入さ
れてしまう。このため、ドレイン電極601を構成する
Al層を形成する工程の前にHF系エッチャントによる
前処理を行うと、イオン注入された部分のエッチングレ
ートが他の部分に比べて速いために同図(c)に示す如
き段差610が生じてしまう。この様な段差610があ
ると、その後に形成さる配線層等に断線を起こし易く、
好ましくない。又、第1の方法に比べるとN+ 型層55
3eがセルフアライン的に形成されるので、L2 を小さ
くできるというメリットはあるものの、やはりL1 +L
2 +L3 を確保するために高耐圧MOSトランジスタの
専有面積の縮小には限界がある。又、第2の方法による
と、工程数が第1の方法に比べて多くなってしまう。
FIG. 24 is a diagram for explaining the second method. In the figure (a), an N-type layer 553s is formed,
A state in which contact holes are formed in the BPSG interlayer insulating film 604 and the gate oxide film 603 is shown. FIG. 2B shows a step of forming an N + type layer 553e and an N + type layer 553s forming the source s 3 by performing ion implantation after forming the resist layer 605. During this ion implantation,
Due to the alignment margin of the resist layer 605, the impurity ions are also implanted into the portion indicated by the “x” mark in FIG. Therefore, if the pretreatment with the HF-based etchant is performed before the step of forming the Al layer forming the drain electrode 601, the etching rate of the ion-implanted portion is higher than that of the other portions, and therefore, FIG. The step 610 shown in FIG. If there is such a step 610, it is easy to cause a disconnection in a wiring layer formed thereafter,
Not preferred. In addition, compared to the first method, the N + type layer 55
Since 3e is formed in a self-aligned manner, there is an advantage that L 2 can be reduced, but L 1 + L
There is a limit to the reduction of the area occupied by the high voltage MOS transistor in order to secure 2 + L 3 . Also, the second method requires more steps than the first method.

【0011】本発明は、半導体記憶装置に高耐圧トラン
ジスタを適用し、更に、半導体記憶装置のチップ面積及
び工程数を増大させることのないように占有面積を縮小
し、かつ、ドレイン/ソース電極とドレイン/ソースを
構成する拡散層との間のコンタクト抵抗を上げることな
くドレイン/ソースの高耐圧化を可能とする高耐圧MO
Sトランジスタを有する半導体装置及びその製造方法を
実現すようとする。
According to the present invention, a high breakdown voltage transistor is applied to a semiconductor memory device, and further, the occupied area is reduced so as not to increase the chip area and the number of steps of the semiconductor memory device, and the drain / source electrodes are formed. High breakdown voltage MO that enables high breakdown voltage of the drain / source without increasing contact resistance with the diffusion layer forming the drain / source
A semiconductor device having an S transistor and a manufacturing method thereof are realized.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の課題は、請求項1
記載の、半導体基板と、素子分離領域と、該半導体基板
とは逆導電型の第1の拡散領域及び第2の拡散領域と、
該第1の拡散領域上に形成された第1電極と、該第2の
拡散領域上に形成された第2の電極と、ゲート電極とか
らなる高耐圧MOSトランジスタ及びメモリセルを有す
る半導体装置であって、該第1の拡散領域の不純物濃度
は該第2の拡散領域の不純物濃度より低く、少なくとも
該第1の電極は該第1の拡散領域の不純物濃度より高い
不純物濃度の多結晶シリコンを含む導電体からなり、該
第1の電極は該第2の電極に印加される電圧より高い電
圧を印加され、該高耐圧MOSトランジスタの第1の電
極に接続されたゲート電極を有する他のMOSトランジ
スタを備え、該他のMOSトランジスタのソース電極及
びドレイン電極のうち一方に昇圧された電圧が印加され
る構成とされている半導体装置によって達成される。
The above-mentioned problem is solved by claim 1.
A semiconductor substrate, an element isolation region, a first diffusion region and a second diffusion region having a conductivity type opposite to that of the semiconductor substrate;
A semiconductor device having a high breakdown voltage MOS transistor and a memory cell, which comprises a first electrode formed on the first diffusion region, a second electrode formed on the second diffusion region, and a gate electrode. The impurity concentration of the first diffusion region is lower than that of the second diffusion region, and at least the first electrode is made of polycrystalline silicon having an impurity concentration higher than that of the first diffusion region. Another MOS having a gate electrode connected to the first electrode of the high breakdown voltage MOS transistor, the first electrode being applied with a voltage higher than the voltage applied to the second electrode. This is achieved by a semiconductor device including a transistor and configured such that a boosted voltage is applied to one of a source electrode and a drain electrode of the other MOS transistor.

【0013】上記の課題は、請求項6記載の、半導体基
板上に少なくとも高耐圧MOSトランジスタ及びメモリ
セルを構成するMOSトランジスタを有する半導体装置
の製造方法であって、半導体基板上に選択的にフィール
ド酸化膜を形成する工程と、該フィールド酸化膜により
限定された該半導体基板上の領域にゲート酸化膜及びゲ
ート電極を順次形成する工程と、第1のイオン注入によ
り該ゲート電極の両側に該半導体基板とは逆導電型の不
純物領域を形成する工程と、該メモリセルを構成するM
OSトランジスタの不純物領域と該高耐圧MOSトラン
ジスタの一方の不純物領域をマスク層にて覆う工程と、
該フィールド酸化膜、該高耐圧MOSトランジスタの該
ゲート電極及び該マスク層をマスクとして第2のイオン
注入を行い該高耐圧MOSトランジスタの他方の不純物
領域の不純物濃度を該一方の不純物領域の不純物濃度よ
り高くする工程と、少なくとも該一方の不純物領域上に
直接該一方の不純物領域の不純物濃度より高い不純物濃
度の多結晶シリコンを含む導電体からなる電極を形成す
る工程とを含む半導体装置の製造方法によっても達成さ
れる。
The above problem is a method of manufacturing a semiconductor device having at least a high breakdown voltage MOS transistor and a MOS transistor forming a memory cell on a semiconductor substrate according to a sixth aspect of the present invention, wherein a field is selectively formed on the semiconductor substrate. A step of forming an oxide film, a step of sequentially forming a gate oxide film and a gate electrode in a region on the semiconductor substrate defined by the field oxide film, and a step of first ion implantation for forming the semiconductor on both sides of the gate electrode. A step of forming an impurity region having a conductivity type opposite to that of the substrate, and M forming the memory cell.
Covering the impurity region of the OS transistor and one impurity region of the high breakdown voltage MOS transistor with a mask layer;
Second ion implantation is performed using the field oxide film, the gate electrode of the high breakdown voltage MOS transistor and the mask layer as a mask to change the impurity concentration of the other impurity region of the high breakdown voltage MOS transistor to the impurity concentration of the one impurity region. A method of manufacturing a semiconductor device including a step of further increasing the temperature and a step of directly forming an electrode made of a conductor containing polycrystalline silicon having an impurity concentration higher than that of the one impurity region on at least the one impurity region. Also achieved by.

【0014】本発明によれば、高耐圧MOSトランジス
タの比較的低濃度のドレイン/ソース領域がドレイン/
ソース電極と直接接続しているのでMOSトランジスタ
の微細化が可能であり、上記ドレイン/ソース電極には
多結晶シリコンを含む導電体を用いるのでドレイン/ソ
ース領域とドレイン/ソース電極との間のコンタクト抵
抗の上昇を防ぐことができると共に高耐圧が実現でき
る。
According to the present invention, the relatively low concentration drain / source region of the high breakdown voltage MOS transistor is drain / source region.
Since it is directly connected to the source electrode, it is possible to miniaturize the MOS transistor. Since a conductor containing polycrystalline silicon is used for the drain / source electrode, a contact between the drain / source region and the drain / source electrode is made. It is possible to prevent an increase in resistance and realize a high breakdown voltage.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】図1は、本発明で用いる高耐圧M
OSトランジスタの原理説明図である。同図中、1は第
1導電型半導体基板、13はゲート酸化膜、14とゲー
ト電極、15は比較的低不純物濃度の第2導電型ドレイ
ン/ソース領域、16は比較的高不純物濃度の第2導電
型ソース/ドレイン領域、28はソース/ドレイン電極
用コンタクトホール、29はドレイン/ソース電極用コ
ンタクトホール、35はソース/ドレイン電極、38は
ドレイン/ソース電極、27は層間絶縁膜である。ソー
ス/ドレイン電極35及びドレイン/ソース電極38
は、第2導電型で不純物濃度が第2導電型ドレイン/ソ
ース領域15の不純物濃度より高い多結晶シリコンを含
む導電体層49からなる。第1及び第2導電型は互いに
逆導電型である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a high breakdown voltage M used in the present invention.
It is a principle explanatory view of an OS transistor. In the figure, 1 is a first conductive type semiconductor substrate, 13 is a gate oxide film, 14 and a gate electrode, 15 is a second conductive type drain / source region having a relatively low impurity concentration, and 16 is a relatively high impurity concentration. Two-conductivity type source / drain regions, 28 is a source / drain electrode contact hole, 29 is a drain / source electrode contact hole, 35 is a source / drain electrode, 38 is a drain / source electrode, and 27 is an interlayer insulating film. Source / drain electrode 35 and drain / source electrode 38
Is formed of a conductor layer 49 containing polycrystalline silicon of the second conductivity type and having an impurity concentration higher than that of the drain / source region 15 of the second conductivity type. The first and second conductivity types are opposite conductivity types.

【0016】MOSトランジスタのドレイン/ソース
は、比較的低濃度の第2導電型ドレイン/ソース領域1
5のみから構成され、ドレイン/ソース電極38は比較
的高濃度の第2導電型領域を介すことなく直接第2導電
型ドレイン/ソース領域15に接続する。従って、従来
の方法で必要とされるL2 が不要となり、その分MOS
トランジスタの微細化が可能となる。
The drain / source of the MOS transistor is a drain / source region 1 of the second conductivity type having a relatively low concentration.
The drain / source electrode 38 is directly connected to the second conductivity type drain / source region 15 without the relatively high concentration second conductivity type region. Therefore, the L 2 required by the conventional method becomes unnecessary, and the MOS is correspondingly required.
The transistor can be miniaturized.

【0017】ドレイン/ソース電極38は直接比較的低
濃度の第2導電型ドレイン/ソース領域15に接続して
いるが、ドレイン/ソース電極38はAlではなく第2
導電型で多結晶シリコンを含む導電体層49からなるた
め、コンタクト抵抗が大きくなることはない。又、比較
的低濃度の第2導電型ドレイン/ソース領域15は薄い
のでAl電極を真上に形成するとAlのスパイクが問題
となるが、ドレイン/ソース電極38はAlを用いない
のでスパイクの問題は生じない。
Although the drain / source electrode 38 is directly connected to the relatively low concentration second conductivity type drain / source region 15, the drain / source electrode 38 is not Al but the second.
Since the conductive type conductive layer 49 includes polycrystalline silicon, the contact resistance does not increase. Further, since the second conductivity type drain / source region 15 having a relatively low concentration is thin, forming an Al electrode right above causes a problem of Al spike, but since the drain / source electrode 38 does not use Al, a spike problem occurs. Does not occur.

【0018】更に、AlとSiのコンタクトと比較する
と、多結晶シリコンとSiのコンタクトの方が低不純物
濃度でコンタクトが可能である。トランジスタの耐圧は
不純物濃度が小さい程大きいので、従来例と比べると本
発明の方がトランジスタの高耐圧化が容易である。
Further, as compared with the contact between Al and Si, the contact between polycrystalline silicon and Si can be contacted with a low impurity concentration. Since the withstand voltage of the transistor increases as the impurity concentration decreases, the present invention makes it easier to increase the withstand voltage of the transistor as compared with the conventional example.

【0019】ドレイン/ソース電極38を構成する第2
導電型で多結晶シリコンを含む導電体層49を形成する
と、導電体層49内の不純物が固相拡散により比較的低
濃度の第2の導電型ドレイン/ソース領域15内へその
深さより浅く拡散する。これにより、コンタクト抵抗の
低減が可能となる。更に、比較的低濃度の第2の導電型
ドレイン/ソース領域15と上記固相拡散によって濃度
が高くなった部分との境界がゆるやかであるため、従来
に比べてより高耐圧な構造が実現される。
Second Constituting Drain / Source Electrode 38
When the conductive type conductive layer 49 containing polycrystalline silicon is formed, the impurities in the conductive layer 49 diffuse into the second conductive type drain / source region 15 having a relatively low concentration shallower than the depth thereof due to solid phase diffusion. To do. This makes it possible to reduce the contact resistance. Further, since the boundary between the second conductivity type drain / source region 15 having a relatively low concentration and the portion having a high concentration due to the solid-phase diffusion is gentle, a structure having a higher breakdown voltage than that of the conventional one is realized. It

【0020】図2は本発明で用いる高耐圧MOSトラン
ジスタの特性を従来例と比較して示す図である。同図
中、縦軸は不純物濃度をログスケールで示し、横軸は図
1,22,24におけるx方向を示す。破線I,IIは夫
々第1及び第2の方法で製造された従来例の特性を示
し、一点鎖線III は本発明になる高耐圧MOSトランジ
スタの特性を示す。
FIG. 2 is a diagram showing the characteristics of the high breakdown voltage MOS transistor used in the present invention in comparison with the conventional example. In the figure, the vertical axis represents the impurity concentration on a log scale, and the horizontal axis represents the x direction in FIGS. The broken lines I and II show the characteristics of the conventional example manufactured by the first and second methods, respectively, and the alternate long and short dash line III shows the characteristics of the high withstand voltage MOS transistor according to the present invention.

【0021】従って、本発明によれば、多耐圧MOSト
ランジスタの専有面積を縮小し、かつ、ドレイン/ソー
ス電極とドレイン/ソースを構成する拡散領域との間の
コンタクト抵抗を上げることなくドレイン/ソースの高
耐圧化が可能となる。
Therefore, according to the present invention, the area occupied by the multi-voltage MOS transistor is reduced, and the drain / source is not increased without increasing the contact resistance between the drain / source electrode and the diffusion region constituting the drain / source. It is possible to increase the withstand voltage.

【0022】[0022]

【実施例】本発明になる半導体装置の第1実施例を図3
と共に説明する。同図(a)は半導体装置の断面図であ
り、同図(b)はその回路図である。シリコン等のP型
半導体基板1は、後述するN型MOSトランジスタ等の
素子が複数形成されている。ワード線WLに電圧を印加
するためのブートストラップワード線駆動回路2は、後
述する3つのMOSトランジスタ3〜5を備えている。
第1のMOSトランジスタ3と第2のMOSトランジス
タ4は直列に接続され、第3のMOSトランジスタ5の
ドレイン層15は第1のMOSトランジスタ3のゲート
電極7に接続されている。
FIG. 3 shows a first embodiment of the semiconductor device according to the present invention.
Will be explained together. FIG. 1A is a sectional view of the semiconductor device, and FIG. 1B is a circuit diagram thereof. A P-type semiconductor substrate 1 made of silicon or the like is formed with a plurality of elements such as N-type MOS transistors described later. The bootstrap word line drive circuit 2 for applying a voltage to the word line WL includes three MOS transistors 3 to 5 described later.
The first MOS transistor 3 and the second MOS transistor 4 are connected in series, and the drain layer 15 of the third MOS transistor 5 is connected to the gate electrode 7 of the first MOS transistor 3.

【0023】第1のMOSトランジスタ3は、半導体基
板1の上にゲート酸化膜6を介して形成されたゲート電
極7と、ゲート電極7の両側の半導体基板1に形成され
たN + とN- とからなるLDD構造のソース層8とドレ
イン層9とにより構成されている。
The first MOS transistor 3 is a semiconductor substrate.
A gate electrode formed on the plate 1 via a gate oxide film 6.
Formed on the semiconductor substrate 1 on both sides of the pole 7 and the gate electrode 7.
Was N +And N-Source layer 8 of LDD structure and drain
And the in-layer 9.

【0024】第2のMOSトランジスタ4は、ゲート酸
化膜10を介して半導体基板1上に設けられたゲート電
極11と、その両側に形成されたLDD構造のソース層
12及びドレイン層113により形成されている。ドレ
イン層113は第1のMOSトランジスタ3のソース層
9に一体的に設けられているので、第1及び第2のMO
Sトランジスタ3,4は直列に接続された状態となって
いる。
The second MOS transistor 4 is formed by the gate electrode 11 provided on the semiconductor substrate 1 with the gate oxide film 10 interposed therebetween, and the source layer 12 and the drain layer 113 of the LDD structure formed on both sides of the gate electrode 11. ing. Since the drain layer 113 is provided integrally with the source layer 9 of the first MOS transistor 3, the first and second MO transistors are formed.
The S transistors 3 and 4 are connected in series.

【0025】第3のMOSトランジスタ5はゲート酸化
膜13上に形成されたゲート電極14を有し、その一側
の基板1にはN- 型の導電層15が設けられ、他側には
LDD構造の導電層16が形成された構成となってい
る。N- 型導電層15は、図示しない配線電極により第
1のMOSトランジスタ3のゲート電極7に接続されて
いる。
The third MOS transistor 5 has a gate electrode 14 formed on the gate oxide film 13, an N -- type conductive layer 15 is provided on the substrate 1 on one side, and an LDD is provided on the other side. The conductive layer 16 having the structure is formed. The N − type conductive layer 15 is connected to the gate electrode 7 of the first MOS transistor 3 by a wiring electrode (not shown).

【0026】スタックトキャパシタ型DRAMセル17
を構成する第4のMOSトランジスタ18は、上記した
3つのMOSトランジスタ3〜5と同様に、絶縁膜20
を介して半導体基板1上に形成されたゲート電極21
と、その両側に設けられたN型又はN- 型導電層22,
23により構成されている。一方の導電層22はビット
線BLに接続され、ゲート電極21はワード線WLに接
続されている。他方の導電層23の上には、後述するコ
ンタクトホール34を通してDRAMセル17のキャパ
シタ19が設けられている。このキャパシタ19は、燐
(P)等のN型不純物イオンをドープした多結晶シリコ
ンよりなる蓄積電極24と、SiO2 よりなる誘電体膜
25と、N型不純物イオンを含む多結晶シリコンよりな
る対向電極26とを順に積層して形成されたもので、対
向電極26にはVCC/2の電圧が印加される。
Stacked capacitor type DRAM cell 17
The fourth MOS transistor 18 included in the insulating film 20 is formed in the same manner as the three MOS transistors 3 to 5 described above.
Gate electrode 21 formed on the semiconductor substrate 1 via
When, N-type provided on both sides or N - type conductive layer 22,
23. One conductive layer 22 is connected to the bit line BL, and the gate electrode 21 is connected to the word line WL. A capacitor 19 of the DRAM cell 17 is provided on the other conductive layer 23 through a contact hole 34 described later. The capacitor 19 includes a storage electrode 24 made of polycrystalline silicon doped with N-type impurity ions such as phosphorus (P), a dielectric film 25 made of SiO 2 , and a counter electrode made of polycrystalline silicon containing N-type impurity ions. It is formed by sequentially stacking the electrode 26, and a voltage of V CC / 2 is applied to the counter electrode 26.

【0027】第1〜4のMOSトランジスタ3〜5,1
8の上に形成されたPSG等よりなる層間絶縁膜27に
は、導電層8,9,15,16等を露出させるコンタク
トホール28〜33が形成されている。層間絶縁膜27
の上には、各ソース層9,12及びドレイン層8,13
と同極性の不純物を拡散した多結晶シリコンよりなる電
極35〜40がコンタクトホール28〜33を埋めるよ
うに形成されている。又、これらと同様に第4のMOS
トランジスタ18の一方の導電層22には電極41が形
成されている。
First to fourth MOS transistors 3 to 5, 1
Contact holes 28 to 33 for exposing the conductive layers 8, 9, 15, 16 and the like are formed in the interlayer insulating film 27 made of PSG or the like formed on the surface 8. Interlayer insulation film 27
On top of each of the source layers 9, 12 and drain layers 8, 13
Electrodes 35 to 40 made of polycrystalline silicon in which impurities of the same polarity are diffused are formed to fill the contact holes 28 to 33. Also, like these, the fourth MOS
An electrode 41 is formed on the one conductive layer 22 of the transistor 18.

【0028】なお、42は第1〜3のMOSトランジス
タ3〜5の周辺及びDRAM17の周辺に選択酸化法に
より形成されたフィールド酸化膜である。本実施例にお
いて、DRAMセル17にデータを書き込む場合には、
先ず、第3のMOSトランジスタ5のゲート電極14に
電源電圧VCCを印加する。第3のMOSトランジスタ5
のN+ 型導電層16にデコーダ(図示せず)の出力信号
が入力されると、この導電層16の電位がVCCになる。
これにより、N- 型導電層15の電位はVCC−Vth(V
thはゲート閾値電圧)となり、第1のMOSトランジス
タ3がオンするとともに第3のMOSトランジスタ5は
オフとなり、N- 型導電層15は第1のMOSトランジ
スタ3の容量カップリングにより昇圧電位V 0 よりさら
に高く昇圧される。従って、昇圧電圧V0 は電圧ドロッ
プなく、第1のMOSトランジスタ3のドレイン層9と
ワード線WLとに印加される。
Reference numeral 42 is the first to third MOS transistors.
Selective oxidization method around 3-5 and around DRAM17
Is a field oxide film formed by. In this example
And when writing data to the DRAM cell 17,
First, in the gate electrode 14 of the third MOS transistor 5,
Power supply voltage VCCIs applied. Third MOS transistor 5
N+Output signal of a decoder (not shown) on the conductive layer 16
Is input, the potential of the conductive layer 16 becomes VCCbecome.
By this, N-The potential of the conductive layer 15 is VCC-Vth(V
thIs the gate threshold voltage) and the first MOS transistor
Switch 3 turns on and the third MOS transistor 5
Off, N-The type conductive layer 15 is the first MOS transistor.
Boosted potential V due to capacitive coupling of 0More
Boosted to high. Therefore, the boosted voltage V0Voltage drop
The drain layer 9 of the first MOS transistor 3 without
It is applied to the word line WL.

【0029】これにより、ワード線WLを介して第4の
MOSトランジスタ18のゲート電極21に昇圧電圧V
0 が印加される。ビット線BLからビット選択信号によ
って選択された第4のMOSトランジスタ18はオン
し、これに接続されたキャパシタ19に電荷が蓄積され
てDRAMセル17にデータが書込まれた状態になる。
第1のMOSトランジスタ3のドレイン層8に電源電圧
CCよりも高い昇圧電圧V0 を印加すると、第1のMO
Sトランジスタ3のゲート電極7は容量カップリングに
よって昇圧されてV0 の2倍程度の電位になる。このた
め、第3のMOSトランジスタ5のN- 型導電層15に
も二重に昇圧された電圧が印加される。しかし、第3の
MOSトランジスタ5の導電型15は低濃度化されてN
- 型となっているため、半導体基板1に対して高耐圧性
を有する。
As a result, the boosted voltage V is applied to the gate electrode 21 of the fourth MOS transistor 18 via the word line WL.
0 is applied. The fourth MOS transistor 18 selected by the bit selection signal from the bit line BL is turned on, the capacitor 19 connected to the fourth MOS transistor 18 accumulates charges, and data is written in the DRAM cell 17.
When the boosted voltage V 0 higher than the power supply voltage V CC is applied to the drain layer 8 of the first MOS transistor 3, the first MO transistor 3
The gate electrode 7 of the S-transistor 3 is boosted by capacitive coupling and has a potential of about twice V 0 . Therefore, the double boosted voltage is also applied to the N − type conductive layer 15 of the third MOS transistor 5. However, the conductivity type 15 of the third MOS transistor 5 is reduced in concentration to N
Since it is a negative type, it has a high breakdown voltage with respect to the semiconductor substrate 1.

【0030】しかも、このN- 型導電層15は、高濃度
の導電層を有しない低濃度だけの層により構成されてい
るので素子の面積が大きくならない。しかも、N- 型導
電層15と同極性の不純物を含む多結晶シリコンよりな
る電極38をN- 型導電層15の上に形成しているため
に、アニールによって電極38中の不純物をN- 型導電
層15に浅く拡散させてコンタクト抵抗を低くできる。
Moreover, since the N -- type conductive layer 15 is composed of a layer having a low concentration and not a conductive layer having a high concentration, the area of the element does not increase. Moreover, N - and type conductive layer 15 of the electrode 38 of polycrystalline silicon comprising the polar impurities the N - because it formed on the conductive layer 15, the impurity in the electrode 38 by annealing N - type The contact resistance can be reduced by shallowly diffusing into the conductive layer 15.

【0031】図4は、多結晶シリコンのドーズ量と電極
38とN- 型導電層15との間のコンタクト抵抗との関
係を示す図である。同図中、縦軸はログスケールで抵抗
を示し、横軸はログスケールでドーズ量を示す。図4
は、多結晶シリコン電極38の膜厚が2000Å、N-
型導電層15の不純物ドーズ量が1×1013/cm2 の条
件下で得られたものであり、同図から多結晶シリコンの
ドーズ量が1×1015/cm2 以上であるとコンタクト抵
抗が非常に小さいことがわかる。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the dose of polycrystalline silicon and the contact resistance between the electrode 38 and the N --type conductive layer 15. In the figure, the vertical axis represents the resistance on the log scale, and the horizontal axis represents the dose amount on the log scale. FIG.
Has a thickness of the polycrystalline silicon electrode 38 of 2000 Å, N
The contact resistance is obtained when the impurity dose amount of the type conductive layer 15 is 1 × 10 13 / cm 2 and the polycrystalline silicon dose amount is 1 × 10 15 / cm 2 or more. It turns out that is very small.

【0032】図5及び図6は、夫々高耐圧MOSトラン
ジスタの第1実施例の要部を拡大して示す図である。本
実施例では、N+ 型導電層16が図5に示す如くLDD
構造を有し、N+ 型部161 とN- 型部162 とからな
る。N+ 型部161 の不純物濃度はN- 型部162 より
大であり、N- 型部162 の不純物濃度はN- 型導電層
15と略同じである。又、図6に示す如く、N- 部16
2 はゲート電極14と一部オーバーラップする。
FIGS. 5 and 6 are enlarged views showing the essential parts of the first embodiment of the high breakdown voltage MOS transistor. In this embodiment, the N + -type conductive layer 16 is LDD as shown in FIG.
It has a structure and is composed of an N + type portion 16 1 and an N type portion 16 2 . The impurity concentration of the N + -type portion 16 1 N - is greater than the mold section 16 2, N - impurity concentration of the mold portion 16 2 N - type conductive layer 15 to be substantially the same. Further, as shown in FIG. 6, N - Part 16
2 partially overlaps with the gate electrode 14.

【0033】なお、N- 型導電層15のPイオンのドー
ズ量が、1×103 /cm2 、多結晶シリコン電極38の
膜厚が2000Å、多結晶シリコンのPイオンのドーズ
量が1×1015/cm2 、図5に示すゲート電極14とコ
ンタクトホール29との間の距離Dが1μmの条件下で
は、MOSトランジスタのドレインにおいて20Vの耐
圧を確保することができた。
The dose of P ions in the N --type conductive layer 15 is 1 × 10 3 / cm 2 , the thickness of the polycrystalline silicon electrode 38 is 2000 Å, and the dose of P ions in polycrystalline silicon is 1 ×. Under the condition of 10 15 / cm 2 and the distance D between the gate electrode 14 and the contact hole 29 shown in FIG. 5 of 1 μm, the breakdown voltage of 20 V could be secured in the drain of the MOS transistor.

【0034】次に、第1及び第3のMOSトランジスタ
3,5の形成方法を例に上げて、低濃度のドレイン層1
5と高濃度のソース層16とを有する半導体装置の製造
方法の実施例を説明する。先ず、本発明になる半導体装
置の製造方法の第1実施例を説明する。図7(a)に示
す如く、半導体基板1の第1,第3のトランジスタ形成
領域T1 ,T2 の周囲にLOCOS法によりフィールド
酸化膜42を形成した後、ゲート酸化膜6,13を熱酸
化法により形成する。その後、不純物を含む多結晶シリ
コン膜を形成してこれをフォトリソグラフィー法により
パターニングし、各トランジスタ形成領域T1 ,T2
中央に、ゲート酸化膜6,13を介して多結晶シリコン
よりなるゲート電極7,14を形成する。
Next, taking the formation method of the first and third MOS transistors 3 and 5 as an example, the low concentration drain layer 1 is formed.
An example of a method of manufacturing a semiconductor device having the semiconductor layer 5 and the high-concentration source layer 16 will be described. First, a first embodiment of the semiconductor device manufacturing method according to the present invention will be described. As shown in FIG. 7A, after forming the field oxide film 42 by the LOCOS method around the first and third transistor formation regions T 1 and T 2 of the semiconductor substrate 1, the gate oxide films 6 and 13 are heated. It is formed by an oxidation method. After that, a polycrystalline silicon film containing impurities is formed and patterned by a photolithography method, and a gate made of polycrystalline silicon is formed in the center of each transistor formation region T 1 , T 2 via gate oxide films 6, 13. The electrodes 7 and 14 are formed.

【0035】そして、ゲート電極7,14の両側にセル
フアライン的にP等のN型不純物イオンを注入、拡散し
て低濃度の導電層43を形成する。この場合の不純物ド
ーズ量は1013〜1014/cm2 であり、N- 型導電層4
3が形成される。その後、図7(b)に示す如く、CV
D法によりSiO2 膜44を全体に1000Å程度形成
する。又、第3のトランジスタ形成領域T2 の一方の導
電層43及びその周囲をレジスト45によって覆い、反
応性イオンエッチング(RIE)法によってSiO2
44を選択的に除去すると、レジスト45によって覆わ
れた部分のSiO2 膜44が残存すると共に、ゲート電
極7,14の脇に残存SiO2 膜44のサイドウォール
46が図7(c)に示す如く形成される。
Then, N-type impurity ions such as P are implanted and diffused on both sides of the gate electrodes 7 and 14 in a self-aligned manner to form a low-concentration conductive layer 43. The impurity dose amount in this case is 10 13 to 10 14 / cm 2 , and the N − type conductive layer 4
3 is formed. After that, as shown in FIG.
The SiO 2 film 44 is formed on the entire surface by the D method to a thickness of about 1000Å. Further, if one conductive layer 43 in the third transistor formation region T 2 and its surroundings are covered with a resist 45 and the SiO 2 film 44 is selectively removed by the reactive ion etching (RIE) method, it is covered with the resist 45. The remaining portion of the SiO 2 film 44 remains, and the sidewalls 46 of the remaining SiO 2 film 44 are formed beside the gate electrodes 7 and 14 as shown in FIG. 7C.

【0036】次に、SiO2 膜44及びサイドウォール
46をマスクとして砒素(As)イオンを半導体基板1
に注入、拡散すると、SiO2 膜44に覆われていない
領域に1020/cm3 程度の高濃度層が形成されて導電層
43がLDD構造となる。この場合、SiO2 膜44に
覆われた導電層43は図7(d)に示す如く低濃度の状
態に保持される。
Next, using the SiO 2 film 44 and the sidewall 46 as a mask, arsenic (As) ions are added to the semiconductor substrate 1.
Then, a high concentration layer of about 10 20 / cm 3 is formed in a region not covered with the SiO 2 film 44, and the conductive layer 43 has an LDD structure. In this case, the conductive layer 43 covered with the SiO 2 film 44 is kept in a low concentration state as shown in FIG. 7D.

【0037】その後、図8(a)に示す如く全体にSi
2 膜47を形成し、フォトリソグラフィー法によって
SiO2 膜47及びSiO2 膜44をパターニングする
ことにより図8(b)に示す如きコンタクトホール28
〜31を導電層43の上に形成する。
After that, as shown in FIG.
An O 2 film 47 is formed, and the SiO 2 film 47 and the SiO 2 film 44 are patterned by a photolithography method to form a contact hole 28 as shown in FIG. 8B.
To 31 are formed on the conductive layer 43.

【0038】次に、2000Å程度の厚さの多結晶シリ
コン膜49を全体に形成した後に、Pイオンを1×10
15/cm2 のドーズ量で注入する。又、フォトリソグラフ
ィー法により多結晶シリコン膜49を選択的にエッチン
グし、図8(c)に示す如くコンタクトホール28〜3
1内に多結晶シリコン膜49を残存させる。
Next, after a polycrystalline silicon film 49 having a thickness of about 2000 Å is formed on the entire surface, P ions are added at 1 × 10 5.
Implant at a dose of 15 / cm 2 . Further, the polycrystalline silicon film 49 is selectively etched by the photolithography method, and as shown in FIG.
The polycrystalline silicon film 49 is left in the first region.

【0039】この状態において、第1のトランジスタ形
成領域T1 に形成された導電層43はLDD構造とな
り、一方が図3に示すドレイン層8をなし、他方がソー
ス層9をなす。又、第3のトランジスタ形成領域T2
形成された導電層43のうち、SiO2 膜44により覆
われて低濃度の状態となっているものがN- 型導電層1
5をなし、他方がLDD構造の導電層16をなす。更
に、コンタクトホール28〜31内に残存させた多結晶
シリコン膜49は電極35〜38として使用される。
In this state, the conductive layer 43 formed in the first transistor formation region T 1 has an LDD structure, one of which constitutes the drain layer 8 shown in FIG. 3 and the other of which constitutes the source layer 9. Further, among the conductive layers 43 formed in the third transistor formation region T 2 , the one covered with the SiO 2 film 44 and having a low concentration is the N − type conductive layer 1.
5 and the other forms a conductive layer 16 having an LDD structure. Further, the polycrystalline silicon film 49 left in the contact holes 28 to 31 is used as the electrodes 35 to 38.

【0040】その後の熱酸化やアニール等の加熱工程に
おいて電極35〜38は加熱され、これらの中に含まれ
た不純物がソース層9、ドレイン層8及び導電層15,
16に浅く拡散するため、これらの層と電極35〜38
とのコンタクト抵抗が低くなる。
In the subsequent heating process such as thermal oxidation or annealing, the electrodes 35 to 38 are heated, and the impurities contained therein are contained in the source layer 9, the drain layer 8 and the conductive layer 15,
16 and these electrodes and electrodes 35-38 due to shallow diffusion to
The contact resistance with

【0041】従って、昇圧電圧V0 よりも高い電圧が加
わる第3のMOSトランジスタ5の一方の導電層15が
- 型であっても、電極38とのコンタクト抵抗が低く
なり、良好な接触が図れる。ところで、第3のMOSト
ランジスタ5のN- 型導電層15をSiO2 膜44によ
り覆う場合に、図7(c)に示す如く、レジスト45を
マスクにしてSiO 2 膜44をパターニングすると、半
導体基板1上に残存したSiO2 膜44の周縁が垂直形
状になって段差が生じる。このため、SiO2 膜44が
厚い場合には、その後の工程で配線の断線や加工時のエ
ッチング残が生じるといった不都合が起こり得る。
Therefore, the boosted voltage V0Higher voltage than
The one conductive layer 15 of the third MOS transistor 5
N-Type has low contact resistance with the electrode 38
And good contact can be achieved. By the way, the third MOS transistor
N of the transistor 5-The type conductive layer 15 is made of SiO2Through the membrane 44
7C, the resist 45 is removed as shown in FIG.
SiO as a mask 2Patterning the film 44 results in half
SiO remaining on the conductor substrate 12Perimeter of membrane 44 is vertical
And a step is formed. Therefore, SiO2The membrane 44
If it is thick, disconnection of wiring or error during processing may occur in the subsequent process.
Inconvenience such as the occurrence of etching residue may occur.

【0042】そこで、この問題を改善した本発明になる
半導体装置の製造方法の第2実施例を図9と共に説明す
る。図9(a)は、図7(c)の工程からレジスト45
を除去した状態を示す。次に、図9(b)に示す如く、
全体に第2のSiO2 膜44bを1000Åの厚さに積
層した後にRIE法により第2のSiO2 膜44bをエ
ッチングすると、ソース層15の上に残存したSiO2
膜44の側縁部が図9(c)に示す如くなだらかにな
り、ステップカバレッジが良くなる。この場合、ゲート
電極7,14の両側のサイドウォール46が2重に形成
されることになるが、その厚さは第1及び第2のSiO
2 膜44,44bの膜厚を調整することによって容易に
制御できる。
A second embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, which solves this problem, will be described with reference to FIG. FIG. 9A shows the resist 45 from the process of FIG.
Shows a state in which is removed. Next, as shown in FIG.
When etching the second SiO 2 film 44b by RIE after laminating the second SiO 2 film 44b to a thickness of 1000Å on the entire, SiO 2 remaining on the source layer 15
The side edge of the film 44 becomes gentle as shown in FIG. 9C, and the step coverage is improved. In this case, the sidewalls 46 on both sides of the gate electrodes 7 and 14 are doubly formed, but the thickness thereof is the first and second SiO 2.
It can be easily controlled by adjusting the film thickness of the two films 44 and 44b.

【0043】その後、サイドウォール46及びSiO2
膜44,44bをマスクとして不純物イオンを注入、拡
散し、図7(d)の場合と同様にして図9(d)に示す
如くLDD構造の導電層43と低濃度の導電層43を併
存させる。半導体装置の製造方法の第2実施例によれ
ば、本発明になる高耐圧MOSトランジスタの第2実施
例が製造される。図10は高耐圧MOSトランジスタの
第2実施例の要部を示す。本実施例では、N+ 型導電層
16のN- 型部162 がサイドウォール46の下に形成
されている。
After that, the side wall 46 and the SiO 2
Impurity ions are implanted and diffused using the films 44 and 44b as masks, and the conductive layer 43 of LDD structure and the conductive layer 43 of low concentration coexist as shown in FIG. 9D as in the case of FIG. 7D. . According to the second embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device, the second embodiment of the high breakdown voltage MOS transistor according to the present invention is manufactured. FIG. 10 shows an essential part of the second embodiment of the high breakdown voltage MOS transistor. In this embodiment, the N type portion 16 2 of the N + type conductive layer 16 is formed under the sidewall 46.

【0044】次に、高耐圧MOSトランジスタの第3実
施例を図11と共に説明する。同図中、図3と同一部分
には同一符号を付し,その説明は省略する。本実施例で
は、コンタクトホール28とゲート電極14との間の距
離d1 が、コンタクトホール29とゲート電極14との
間の距離d2 より小さく設定されている図12は、距離
2 とN- 型導電層15側の耐圧との関係を示す。同図
より、d2 が約0.8μm以上となると耐圧が20Vで
あることがわかる。
Next, a third embodiment of the high breakdown voltage MOS transistor will be described with reference to FIG. In the figure, those parts which are the same as those corresponding parts in FIG. 3 are designated by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted. In this embodiment, FIG. 12 where the distance d 1 between the contact hole 28 and the gate electrode 14 is set smaller than the distance d 2 between the contact hole 29 and the gate electrode 14, the distance d 2 and N The relationship with the breakdown voltage on the − type conductive layer 15 side is shown. From the figure, it can be seen that the withstand voltage is 20 V when d 2 is about 0.8 μm or more.

【0045】図13は、高耐圧MOSトランジスタの第
4及び第5実施例を説明するための図である。同図中、
図3と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略す
る。図13(a)は第4及び第5実施例の断面を示し、
同図(b),(c)は夫々第4及び第5実施例の平面を
示す。図13(b)に示す如く、第4実施例ではコンタ
クトホール29は複数のホールからなる。他方、図13
(c)に示す如く、第5実施例ではコンタクトホール2
9は第4実施例の場合より大きい単一のホールからな
る。第5実施例では、第4実施例に比べて大きいコンタ
クト面積が得られる。
FIG. 13 is a diagram for explaining the fourth and fifth embodiments of the high breakdown voltage MOS transistor. In the figure,
The same parts as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. FIG. 13A shows a cross section of the fourth and fifth embodiments,
9B and 9C show the planes of the fourth and fifth embodiments, respectively. As shown in FIG. 13B, in the fourth embodiment, the contact hole 29 is composed of a plurality of holes. On the other hand, FIG.
As shown in (c), in the fifth embodiment, the contact hole 2
9 is composed of a single hole larger than that in the fourth embodiment. In the fifth embodiment, a larger contact area can be obtained than in the fourth embodiment.

【0046】なお、電極38等を多結晶シリコンで形成
する際、半導体装置の導電層と共通の工程で形成すれば
製造工程の簡略化が可能となる。そこで、本発明になる
半導体装置の第2実施例では、電極38を形成する多結
晶シリコン層がDRAM内の導電層としても使用され
る。図14は半導体装置の第2実施例の要部を示し、図
3と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略す
る。例えば、DRAMの蓄積電極24と電極38を同一
の多結晶シリコン層で形成しても良く、DRAMのビッ
ト線BLと電極38を同一の多結晶シリコン層で形成し
て良い。
When the electrodes 38 and the like are formed of polycrystalline silicon, the manufacturing process can be simplified if they are formed in the same process as the conductive layer of the semiconductor device. Therefore, in the second embodiment of the semiconductor device according to the present invention, the polycrystalline silicon layer forming the electrode 38 is also used as the conductive layer in the DRAM. FIG. 14 shows an essential part of the second embodiment of the semiconductor device. The same parts as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. For example, the storage electrode 24 and the electrode 38 of the DRAM may be formed of the same polycrystalline silicon layer, and the bit line BL and the electrode 38 of the DRAM may be formed of the same polycrystalline silicon layer.

【0047】上記実施例の説明では、メモリセル部に電
源電圧VCCが直接印加される例について述べたが、内部
で降圧または昇圧されるなどしてメモリセル部にVCC
外の電圧が印加される場合でも、前記メモリセル部の他
に前記電圧を昇圧した高い電圧がかかる高耐圧トランジ
スタ部を有するならば、上記実施例と同じ構成によっ
て、同じ効果を奏することは言うまでもない。
In the description of the above embodiments, the example in which the power supply voltage V CC is directly applied to the memory cell section has been described, but a voltage other than V CC is applied to the memory cell section by internally stepping down or boosting the voltage. Even in such a case, needless to say, if a high breakdown voltage transistor portion to which a high voltage obtained by boosting the voltage is applied is provided in addition to the memory cell portion, the same configuration and the same effect as the above embodiment can be obtained.

【0048】次に、高耐圧MOSトランジスタの製造方
法の第1実施例を図15と共に説明する。同図中、図7
及び8と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略
する。本実施例では、図15(a)に示す如く、図7
(a)と共に説明した様にLOCOS法によりフィール
ド酸化膜42を形成し、ゲート酸化膜13を熱酸化法に
より形成し、多結晶シリコン膜を形成してパターニング
することによりゲート電極14を形成し、イオン注入に
より低濃度の導電層43を形成する。
Next, a first embodiment of a method of manufacturing a high voltage MOS transistor will be described with reference to FIG. In FIG.
The same parts as 8 and 8 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In this embodiment, as shown in FIG.
As described with reference to (a), the field oxide film 42 is formed by the LOCOS method, the gate oxide film 13 is formed by the thermal oxidation method, and the polycrystalline silicon film is formed and patterned to form the gate electrode 14. A low-concentration conductive layer 43 is formed by ion implantation.

【0049】その後、図15(b)に示す如く、図7
(c)と共に説明したようにレジスト45を高電圧が印
加される側の導電層43上に形成する。フィールド酸化
膜42、ゲート電極14及びレジスト45をマスクとし
て使用してイオン注入を行うことによりLDD構造の導
電層43(ソース層16)が形成される。
After that, as shown in FIG.
As described with reference to (c), the resist 45 is formed on the conductive layer 43 on the side to which a high voltage is applied. Ion implantation is performed using the field oxide film 42, the gate electrode 14 and the resist 45 as a mask to form a conductive layer 43 (source layer 16) having an LDD structure.

【0050】層間絶縁膜の形成、コンタクトホールの形
成及び電極の形成は図7及び8の場合と同様に行えば良
く、その説明は省略する。次に、高耐圧MOSトランジ
スタの製造方法の第2実施例を図16と共に説明する。
同図中、図7及び8と同一部分には同一符号を付し、そ
の説明は省略する。
The formation of the interlayer insulating film, the formation of the contact hole and the formation of the electrode may be performed in the same manner as in FIGS. 7 and 8, and the description thereof will be omitted. Next, a second embodiment of a method of manufacturing a high breakdown voltage MOS transistor will be described with reference to FIG.
7, those parts which are the same as those corresponding parts in FIGS. 7 and 8 are designated by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

【0051】本実施例では、図15(a)に示す如き構
成を得た後にSiO2 酸化膜44を全体に形成してRI
E法によりSiO2 酸化膜44をエッチングすることに
より、図16に示す如くゲート電極14の側面にサイド
ウォール46を形成する。更に、レジスト45を高電圧
が印加される側の導電層43上に形成する。フィールド
酸化膜42、サイドウォール46、ゲート電極14及び
レジスト45をマスクとして使用してイオン注入を行う
とこによりLDD構造の導電層43(ソース層16)が
形成される。
In this embodiment, after the structure shown in FIG. 15A is obtained, the SiO 2 oxide film 44 is formed on the entire surface and RI is formed.
By etching the SiO 2 oxide film 44 by the E method, sidewalls 46 are formed on the side surfaces of the gate electrode 14 as shown in FIG. Further, a resist 45 is formed on the conductive layer 43 on the side to which a high voltage is applied. Ion implantation is performed using the field oxide film 42, the sidewalls 46, the gate electrode 14 and the resist 45 as a mask to form a conductive layer 43 (source layer 16) having an LDD structure.

【0052】次に、高耐圧MOSトランジスタの製造方
法の第3実施例を図17と共に説明する。同図中、図7
及び8と同一部分には同一符号を付し、その発明は省略
する。本実施例では、図15(b)に示すレジスト45
の代わりにSiO2 酸化膜44をマスクの一部として使
用してLDD構造の導電層43(ソース層16)を形成
する。
Next, a third embodiment of a method of manufacturing a high voltage MOS transistor will be described with reference to FIG. In FIG.
The same parts as 8 and 8 are designated by the same reference numerals, and the invention is omitted. In this embodiment, the resist 45 shown in FIG.
Instead of this, the SiO 2 oxide film 44 is used as a part of the mask to form the conductive layer 43 (source layer 16) having the LDD structure.

【0053】次に、高耐圧MOSトランジスタの製造方
法の第4実施例を図18と共に説明する。同図中、図7
及び8と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略
する。本実施例では、図17に示すSiO2 酸化膜44
をRIE法でエッチングする際にゲート電極14の側面
にサイドウォール46を形成する。したがって、LDD
構造の導電層43(ソース層16)を形成する際には、
サイドウォール46もマスクの一部として使用される。
Next, a fourth embodiment of a method of manufacturing a high voltage MOS transistor will be described with reference to FIG. In FIG.
The same parts as 8 and 8 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In this embodiment, the SiO 2 oxide film 44 shown in FIG.
Side walls 46 are formed on the side surfaces of the gate electrode 14 when etching is performed by the RIE method. Therefore, LDD
When forming the conductive layer 43 (source layer 16) of the structure,
The sidewalls 46 are also used as part of the mask.

【0054】次に、本発明になる半導体装置の製造方法
の第3実施例を図19と共に説明する。同図中、図3,
7及び8と同一部分には同一符号を付し、その説明は省
略する。本実施例では、図19(a)に示す如く高耐圧
MOSトランジスタ5のゲート電極14とDRAMセル
17のMOSトランジスタ18のゲート電極21を形成
した後は、全面にSiO2 酸化膜44を形成する。フォ
トリソグラフィ技術によりメモリセルを構成するMOS
トランジスタ18上及び高耐圧MOSトランジスタ5の
導電層43(ドレイン層15)上のSiO2 酸化膜44
のみを残して、図19(b)に示す如くSiO2 酸化膜
44をマスクとしてイオン注入を行いLDD構造の導電
層43(ソース層16)を形成する。なお、SiO2
化膜44をRIE法によりエッチングした際にゲート電
極14の側面に残るサイドウォール46も図18の場合
と同様にマスクの一部として使用される。
Next, a third embodiment of the semiconductor device manufacturing method according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG.
The same parts as 7 and 8 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In this embodiment, as shown in FIG. 19A, after the gate electrode 14 of the high breakdown voltage MOS transistor 5 and the gate electrode 21 of the MOS transistor 18 of the DRAM cell 17 are formed, the SiO 2 oxide film 44 is formed on the entire surface. . MOS that constitutes a memory cell by photolithography technology
SiO 2 oxide film 44 on the transistor 18 and on the conductive layer 43 (drain layer 15) of the high breakdown voltage MOS transistor 5.
As shown in FIG. 19B, ion implantation is performed using the SiO 2 oxide film 44 as a mask, leaving only the above, to form a conductive layer 43 (source layer 16) having an LDD structure. The side wall 46 left on the side surface of the gate electrode 14 when the SiO 2 oxide film 44 is etched by the RIE method is also used as a part of the mask as in the case of FIG.

【0055】次に、本発明になる半導体装置の製造方法
の第4実施例を図20と共に説明する。同図中、図3及
び9と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略す
る。本実施例では、図20(a)に示す如く、SiO2
酸化膜44をRIE法によりエッチングした後に、更に
SiO2 膜44bを積層し、RIE法によりこのSiO
2 層44bをエッチングする。これにより、図20
(b)に示す如く導電層43(ソース層16)上及びゲ
ート電極14上に残存したSiO2 酸化膜44の側縁部
がなだらかになり、ゲート電極21の両側もなだらかに
なる。このため、その後の工程で配線の断線が生じた
り、効果加工時のエッチング残が生じるといった不都合
を防止し得る。
Next, a fourth embodiment of the semiconductor device manufacturing method according to the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, those parts which are the same as those corresponding parts in FIGS. 3 and 9 are designated by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted. In this embodiment, as shown in FIG. 20 (a), SiO 2
After the oxide film 44 is etched by the RIE method, a SiO 2 film 44b is further laminated and this SiO 2 film 44b is deposited by the RIE method.
The two layers 44b are etched. As a result, FIG.
As shown in (b), the side edges of the SiO 2 oxide film 44 remaining on the conductive layer 43 (source layer 16) and the gate electrode 14 are smoothed, and both sides of the gate electrode 21 are also smoothed. Therefore, it is possible to prevent inconveniences such as disconnection of wiring in the subsequent steps and etching residue during effective processing.

【0056】なお、酸化膜のエッチングは、基板表面を
直接エッチングにさらすことになるため、汚染や表面ダ
メージ等により接合リークを増大させる。従って、微小
なリーク電流が特性低下をまねくDRAMのメモリセル
部分では、酸化膜のエッチングは行わない方が望まし
い。上記半導体装置の製造方法の第3及び第4実施例で
は、SiO2 酸化膜44のエッチングの際にレジストで
メモリセル部を覆う工程が必要である。しかし、これと
同時に高耐圧MOSトランジスタ5の導電層43(ドレ
イン層15)上もレジストで覆うので、工程増加とはな
らない。なお、メモリセル部の導電層22,23は導電
層43(ドレイン層15)と同じ比較的低い不純物濃度
を有するが、高濃度のイオン注入は結晶欠陥を誘発して
接合リークの原因となるので、これはむしろ望ましい条
件である。
The etching of the oxide film directly exposes the substrate surface to the etching, so that the junction leak is increased due to contamination, surface damage and the like. Therefore, it is desirable not to etch the oxide film in the memory cell portion of the DRAM where a minute leak current may cause deterioration of the characteristics. The third and fourth embodiments of the method for manufacturing a semiconductor device described above require a step of covering the memory cell portion with a resist when etching the SiO 2 oxide film 44. However, at the same time, since the conductive layer 43 (drain layer 15) of the high breakdown voltage MOS transistor 5 is also covered with the resist, the number of steps is not increased. Note that the conductive layers 22 and 23 in the memory cell portion have the same relatively low impurity concentration as the conductive layer 43 (drain layer 15), but high-concentration ion implantation induces crystal defects and causes junction leakage. This is rather a desirable condition.

【0057】上記各実施例においては、低濃度の導電層
上に形成される電極が多結晶シリコンからなるが、多結
晶シリコンの代わりにアモルファスシリコンや高融点金
属シリサイドを用いてもよい。高融点金属シリサイドに
含まれる高融点金属としては、タングステン(W)、モ
リブデン(Mo)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)
等がある。又、多結晶シリコン膜の上にタングステンシ
リサイド等の高融点金属シリサイドを積層したポリサイ
ド膜を導電層上に電極として用いても良い。更に、多結
晶シリコン又はポリサイドからなる電極の上にAl配線
層を形成しても良く、図1中「AL」はAl配線層を示
す。なお、ポリサイド膜を形成するには、例えば膜厚
0.1μmの多結晶シリコン膜の上に膜厚0.1μmの
高融点金属膜を積層した後に、高融点金属膜の上から例
えばPイオンを1015/cm2 程度のドーズ量で注入すれ
ば良い。
In each of the above embodiments, the electrode formed on the low-concentration conductive layer is made of polycrystalline silicon, but amorphous silicon or refractory metal silicide may be used instead of polycrystalline silicon. The refractory metal contained in the refractory metal silicide includes tungsten (W), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), titanium (Ti).
Etc. Further, a polycide film in which a refractory metal silicide such as tungsten silicide is laminated on a polycrystalline silicon film may be used as an electrode on the conductive layer. Further, an Al wiring layer may be formed on the electrode made of polycrystalline silicon or polycide, and “AL” in FIG. 1 indicates the Al wiring layer. To form the polycide film, for example, after depositing a refractory metal film having a film thickness of 0.1 μm on a polycrystalline silicon film having a film thickness of 0.1 μm, for example, P ions are applied from above the refractory metal film. It may be implanted at a dose of about 10 15 / cm 2 .

【0058】[0058]

【発明の効果】本発明によれば、高耐圧MOSトランジ
スタの比較的低濃度のドレイン/ソース領域がドレイン
/ソース電極と直接接続しているのでMOSトランジス
タの微細化が可能であり、上記ドレイン/ソース電極に
は多結晶シリコンを含む導電体を用いるのでドレイン/
ソース領域とドレイン/ソース電極との間のコンタクト
抵抗の上昇を防ぐことができると共に高耐圧が実現でき
るので、実用的には極めて有用である。
According to the present invention, since the relatively low concentration drain / source region of the high breakdown voltage MOS transistor is directly connected to the drain / source electrode, the MOS transistor can be miniaturized. Since a conductor containing polycrystalline silicon is used for the source electrode, the drain /
This is extremely useful in practice because it can prevent an increase in contact resistance between the source region and the drain / source electrode and realize a high breakdown voltage.

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

【図1】本発明で用いる高耐圧MOSトランジスタの原
理を説明する断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the principle of a high breakdown voltage MOS transistor used in the present invention.

【図2】本発明で用いる高耐圧MOSトランジスタの特
性を従来例と比較して示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing characteristics of a high voltage MOS transistor used in the present invention in comparison with a conventional example.

【図3】本発明になる半導体装置の第1実施例を示す断
面図及びその回路図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view and a circuit diagram showing a first embodiment of a semiconductor device according to the present invention.

【図4】多結晶シリコンの不純物ドーズ量と電極とN-
型導電層との間のコンタクト抵抗との関係を示す図であ
る。
[FIG. 4] Impurity dose amount of polycrystalline silicon, electrode and N
It is a figure which shows the relationship with a contact resistance with a type | mold conductive layer.

【図5】高耐圧MOSトランジスタの第1実施例の要部
を拡大して示す断面図である。
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of a first embodiment of a high breakdown voltage MOS transistor.

【図6】高耐圧MOSトランジスタの第1実施例の要部
を拡大して示す断面図である。
FIG. 6 is an enlarged sectional view showing a main part of a first embodiment of a high breakdown voltage MOS transistor.

【図7】本発明になる半導体装置の製造方法の第1実施
例を説明する断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating the first embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

【図8】本発明になる半導体装置の製造方法の第1実施
例を説明する断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating the first embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

【図9】本発明になる半導体装置の製造方法の第2実施
例を説明する断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a second embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

【図10】高耐圧MOSトランジスタの第2実施例の要
部を示す断面図である。
FIG. 10 is a sectional view showing an essential part of a second embodiment of a high breakdown voltage MOS transistor.

【図11】高耐圧MOSトランジスタの第3実施例の要
部を示す断面図である。
FIG. 11 is a sectional view showing an essential part of a third embodiment of a high breakdown voltage MOS transistor.

【図12】距離d2 とN- 型導電層側の耐圧との関係を
示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the distance d 2 and the breakdown voltage on the N type conductive layer side.

【図13】高耐圧MOSトランジスタの第4及び第5実
施例を説明するための要部断面図及び平面図である。
13A and 13B are a sectional view and a plan view of a main part for explaining a fourth and a fifth embodiments of the high breakdown voltage MOS transistor.

【図14】本発明になる半導体装置の第2実施例の要部
を示す断面図である。
FIG. 14 is a sectional view showing an essential part of a second embodiment of a semiconductor device according to the present invention.

【図15】高耐圧MOSトランジスタの製造方法の第1
実施例を説明する断面図である。
FIG. 15 is a first method of manufacturing a high voltage MOS transistor.
It is sectional drawing explaining an Example.

【図16】高耐圧MOSトランジスタの製造方法の第2
実施例を説明する断面図である。
FIG. 16 is a second method of manufacturing a high voltage MOS transistor.
It is sectional drawing explaining an Example.

【図17】高耐圧MOSトランジスタの製造方法の第3
実施例を説明する断面図である。
FIG. 17 is a third method of manufacturing a high voltage MOS transistor.
It is sectional drawing explaining an Example.

【図18】高耐圧MOSトランジスタの製造方法の第4
実施例を説明する断面図である。
FIG. 18 is a fourth method of manufacturing a high voltage MOS transistor.
It is sectional drawing explaining an Example.

【図19】本発明になる半導体装置の製造方法の第3実
施例を説明する断面図である。
FIG. 19 is a sectional view for explaining the third embodiment of the method for manufacturing the semiconductor device according to the present invention.

【図20】本発明になる半導体装置の製造方法の第4実
施例を説明する断面図である。
FIG. 20 is a cross-sectional view illustrating the fourth embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

【図21】ブート・ストラップ・ワード線駆動回路の一
例を示す回路図である。
FIG. 21 is a circuit diagram showing an example of a boot strap word line drive circuit.

【図22】従来のLDD構造の高耐圧MOSトランジス
タの一例を示す断面図である。
FIG. 22 is a cross-sectional view showing an example of a conventional high breakdown voltage MOS transistor having an LDD structure.

【図23】従来の高耐圧MOSトランジスタの製造方法
の一例を説明する断面図である。
FIG. 23 is a cross-sectional view illustrating an example of a conventional method for manufacturing a high voltage MOS transistor.

【図24】従来の高耐圧MOSトランジスタの製造方法
の他の例を説明する断面図である。
FIG. 24 is a cross-sectional view illustrating another example of the conventional method for manufacturing a high breakdown voltage MOS transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 ブースト回路 3 第1のMOSトランジスタ 4 第2のMOSトランジスタ 5 第3のMOSトランジスタ 6,13 ゲート酸化膜 7,14 ゲート電極 8 ソース層 9 ドレイン層 15 N- 型の導電層 16 LDD構造の導電層 35〜38 電極 44 SiO2 1 Semiconductor Substrate 2 Boost Circuit 3 First MOS Transistor 4 Second MOS Transistor 5 Third MOS Transistor 6,13 Gate Oxide Film 7,14 Gate Electrode 8 Source Layer 9 Drain Layer 15 N - Type Conductive Layer 16 LDD Structure conductive layer 35-38 electrode 44 SiO 2 film

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板(1)と、素子分離領域(4
2)と、該半導体基板とは逆導電型の第1の拡散領域
(15)及び第2の拡散領域(16)と、該第1の拡散
領域上に形成された第1電極(38)と、該第2の拡散
領域上に形成された第2の電極(35)と、ゲート電極
(14)とからなる高耐圧MOSトランジスタ及びメモ
リセル(18,19)を有する半導体装置であって、 該第1の拡散領域(15)の不純物濃度は該第2の拡散
領域(16)の不純物濃度より低く、 少なくとも該第1の電極(38)は該第1の拡散領域の
不純物濃度より高い不純物濃度の多結晶シリコンを含む
導電体(49)からなり、 該第1の電極(38)は該第2の電極(35)に印加さ
れる電圧より高い電圧を印加され、 該高耐圧MOSトランジスタ(5)の第1の電極(3
8)に接続されたゲート電極(7)を有する他のMOS
トランジスタ(3)を備え、 該他のMOSトランジスタ(3)のソース電極及びドレ
イン電極のうち一方に昇圧された電圧(V0 )が印加さ
れる構成とされている、半導体装置。
1. A semiconductor substrate (1) and an element isolation region (4)
2), a first diffusion region (15) and a second diffusion region (16) of opposite conductivity type to the semiconductor substrate, and a first electrode (38) formed on the first diffusion region. A semiconductor device having a high voltage MOS transistor and a memory cell (18, 19) comprising a second electrode (35) formed on the second diffusion region and a gate electrode (14), The impurity concentration of the first diffusion region (15) is lower than that of the second diffusion region (16), and the impurity concentration of at least the first electrode (38) is higher than that of the first diffusion region (38). Of a conductor (49) containing polycrystalline silicon, a voltage higher than that applied to the second electrode (35) is applied to the first electrode (38), and the high breakdown voltage MOS transistor (5) ) First electrode (3
Another MOS having a gate electrode (7) connected to 8)
A semiconductor device comprising a transistor (3), wherein a boosted voltage (V 0 ) is applied to one of a source electrode and a drain electrode of the other MOS transistor (3).
【請求項2】 前記半導体基板(1)上には複数の素子
が形成されており、前記多結晶シリコンを含む導電体
(49)は少なくとも1つの素子の導電層と同一層であ
る請求項1の半導体装置。
2. A plurality of elements are formed on the semiconductor substrate (1), and the conductor (49) containing polycrystalline silicon is the same layer as the conductive layer of at least one element. Semiconductor device.
【請求項3】 前記高耐圧MOSトランジスタ(5)の
第1の電極(38)と前記他のMOSトランジスタ
(3)のゲート電極(7)とを接続するノードに印加さ
れる電圧は前記電圧(V0 )より高い請求項1の半導体
装置。
3. The voltage applied to the node connecting the first electrode (38) of the high voltage MOS transistor (5) and the gate electrode (7) of the other MOS transistor (3) is the voltage ( The semiconductor device according to claim 1, which is higher than V 0 ).
【請求項4】 前記他のMOSトランジスタ(3)のソ
ース電極及びドレイン電極のうち他方は前記メモリセル
(18,19)のワード線(WL)に接続されている、
請求項1又は3の半導体装置。
4. The other of the source electrode and the drain electrode of the other MOS transistor (3) is connected to the word line (WL) of the memory cell (18, 19).
The semiconductor device according to claim 1 or 3.
【請求項5】 前記メモリセル(18,19)は1つの
MOSトランジスタ(18)と1つのキャパシタ(1
9)からなる請求項4の半導体装置。
5. The memory cell (18, 19) comprises one MOS transistor (18) and one capacitor (1).
The semiconductor device according to claim 4, which comprises 9).
【請求項6】 半導体基板(1)上に少なくとも高耐圧
MOSトランジスタ(5)及びメモリセルを構成するM
OSトランジスタ(18)を有する半導体装置の製造方
法であって、 半導体基板(1)上に選択的にフィールド酸化膜(4
2)を形成する工程と、該フィールド酸化膜により限定
された該半導体基板上の領域にゲート酸化膜(13,2
0)及びゲート電極(14,21)を順次形成する工程
と、 第1のイオン注入により該ゲート電極の両側に該半導体
基板とは逆導電型の不純物領域(43,15,16,2
2,23)を形成する工程と、 該メモリセルを構成するMOSトランジスタの不純物領
域(43,22,23)と該高耐圧MOSトランジスタ
の一方の不純物領域(43,15)をマスク層(45,
44)にて覆う工程と、 該フィールド酸化膜、該高耐圧MOSトランジスタの該
ゲート電極(14)及び該マスク層をマスクとして第2
のイオン注入を行い該高耐圧MOSトランジスタの他方
の不純物領域(43,16)の不純物濃度を該一方の不
純物領域(43,15)の不純物濃度より高くする工程
と、 少なくとも該一方の不純物領域(43,15)上に直接
該一方の不純物領域(43,15)の不純物濃度より高
い不純物濃度の多結晶シリコンを含む導電体(49)か
らなる電極(38)を形成する工程とを含む、半導体装
置の製造方法。
6. An M constituting at least a high breakdown voltage MOS transistor (5) and a memory cell on a semiconductor substrate (1).
A method of manufacturing a semiconductor device having an OS transistor (18), comprising selectively forming a field oxide film (4) on a semiconductor substrate (1).
2) and forming a gate oxide film (13, 2) in the region on the semiconductor substrate defined by the field oxide film.
0) and a gate electrode (14, 21) are sequentially formed, and impurity regions (43, 15, 16, 2) of opposite conductivity type to the semiconductor substrate are formed on both sides of the gate electrode by the first ion implantation.
2, 23) and the impurity regions (43, 22, 23) of the MOS transistors constituting the memory cell and one of the impurity regions (43, 15) of the high breakdown voltage MOS transistors are mask layers (45,
44) and a second step using the field oxide film, the gate electrode (14) of the high breakdown voltage MOS transistor and the mask layer as a mask.
Ion implantation is performed to increase the impurity concentration of the other impurity region (43, 16) of the high breakdown voltage MOS transistor higher than the impurity concentration of the one impurity region (43, 15), and at least the one impurity region (43 43, 15) directly forming an electrode (38) made of a conductor (49) containing polycrystalline silicon with an impurity concentration higher than that of the one impurity region (43, 15). Device manufacturing method.
【請求項7】 前記マスク層(45,44)にて覆う工
程は、前記マスク層を前記半導体基板(1)の全面に形
成して選択的エッチングを行い、前記高耐圧MOSトラ
ンジスタの前記ゲート電極(14)の側面の少なくとも
前記他方の不純物領域(43,16)上に前記マスク層
のサイドウォール(46)を残す請求項6の半導体装置
の製造方法。
7. In the step of covering with the mask layer (45, 44), the mask layer is formed on the entire surface of the semiconductor substrate (1) and selectively etched to form the gate electrode of the high breakdown voltage MOS transistor. 7. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein the sidewall (46) of the mask layer is left on at least the other impurity region (43, 16) on the side surface of (14).
【請求項8】 前記マスク層(45,44)にて覆う工
程は、該マスク層の上に第2のマスク層(44b)を更
に積層して選択エッチングを行い、該マスク層の側縁
部、前記サイドウォール(46)の部分及び前記メモリ
セルを構成するMOSトランジスタのゲート電極(2
1)の両側の部分をなだらかにする、請求項7の半導体
装置の製造方法。
8. In the step of covering with the mask layer (45, 44), a second mask layer (44b) is further laminated on the mask layer, and selective etching is performed, so that a side edge portion of the mask layer is formed. , A gate electrode (2) of a MOS transistor that constitutes the sidewall (46) and the memory cell.
8. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein the portions on both sides of 1) are made gentle.
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