JPH09134965A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

Info

Publication number
JPH09134965A
JPH09134965A JP8217284A JP21728496A JPH09134965A JP H09134965 A JPH09134965 A JP H09134965A JP 8217284 A JP8217284 A JP 8217284A JP 21728496 A JP21728496 A JP 21728496A JP H09134965 A JPH09134965 A JP H09134965A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diffusion layer
gate electrode
semiconductor device
impurity
region
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.)
Granted
Application number
JP8217284A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3372773B2 (en
Inventor
Takehiro Hirai
健裕 平井
Taizo Fujii
泰三 藤井
Kiyoo Fujinaga
清雄 藤永
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP21728496A priority Critical patent/JP3372773B2/en
Publication of JPH09134965A publication Critical patent/JPH09134965A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3372773B2 publication Critical patent/JP3372773B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a D-channel MOSFET mounted semiconductor device, which has little fluctuation in the threshold voltage, has little irregularity in the threshold voltage and has a high-quality gate oxide film. SOLUTION: When a P-type body diffused layer 14 is formed within the region on the side of a source in an N-type drain diffused layer 2 of a D-channel MOSFET, P-type impurity ions are implanted in the layer 2 in such a way as to reach up to one part of the region under the lower part of an N<+> gate electrode 8a at a large oblique angle using a resist film 12, which is opened with a body diffused layer formation region of the D-channel MOSFET, and the electrode 8a as masks and the layer 2 is activated. After that, an N<+> source diffused layer 15 and an N<+> drain diffused layer 16 are respectively formed in the layer 14 and the layer 2. As there is no need to perform a high- temperature drive-in treatment for making the P-type impurity ions intrude into the region under the lower part of the electrode 8a, a decrease in the threshold voltage of a D-channel MOSFET mounted semiconductor device, an irregularity in the threshold voltage of the device and the deterioration of a gate oxide film of the device due to impurity diffusion from the electrode 8a can be prevented from.

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、DMOS型トラン
ジスタの構造及びその製造方法と、DMOS型トランジ
スタをバイポーラトランジスタ,CMOS型トランジス
タ等と同一半導体基板上に集積したLSIの構造及びそ
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 structure of a DMOS type transistor and a method of manufacturing the same, and a structure of an LSI in which a DMOS type transistor and a bipolar transistor, a CMOS type transistor and the like are integrated on the same semiconductor substrate and a method of manufacturing the same. Is.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、様々な機器の駆動用デバイスであ
るDMOS型トランジスタ(Double Diffu
sed MOSトランジスタ)構造の半導体装置を他の
デバイスと集積化する提案が数多くみられる。
2. Description of the Related Art In recent years, a DMOS type transistor (Double Diffu), which is a driving device for various devices, has been developed.
There are many proposals for integrating a semiconductor device having a sed MOS transistor structure with other devices.

【0003】従来、特開平3−155156号公報にお
いて提案されているDMOS構造の半導体装置及びその
製造方法をCMOSデバイスと集積化した場合の一例に
ついて、図14(a),(b)及び図15(a),
(b)を参照しながら説明する。
14 (a), 14 (b) and 15 show an example in which a semiconductor device having a DMOS structure and its manufacturing method proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-155156 are integrated with a CMOS device. (A),
This will be described with reference to FIG.

【0004】まず、図14(a)に示すように、(10
0)面を主面とするP型半導体基板200にN- 型ドレ
イン拡散層202、P- 型ウェル拡散層203、N- 型
ウェル拡散層204を形成した後、半導体基板200の
表面に選択酸化工程により素子分離205を形成して、
DMOSFET形成領域、NMOSFET形成領域及び
PMOSFET形成領域を区画する。
First, as shown in FIG.
After the N − -type drain diffusion layer 202, the P − -type well diffusion layer 203, and the N − -type well diffusion layer 204 are formed on the P-type semiconductor substrate 200 whose main surface is the (0) plane, the surface of the semiconductor substrate 200 is selectively oxidized. The element isolation 205 is formed by the process,
A DMOSFET formation region, an NMOSFET formation region and a PMOSFET formation region are defined.

【0005】次に、図14(b)に示すように、ゲート
酸化膜207を形成し、多結晶シリコン膜208を減圧
CVD法により堆積し、ゲート電極形成用レジスト膜
(図示せず)を用いて、DMOSFETのN+ 型ゲート
電極208a、NMOSFETのN+ 型ゲート電極20
8b、PMOSFETのN+ 型ゲート電極208bを形
成した後、上記レジスト膜を除去する。次に、新たなレ
ジスト膜209を形成し、このレジスト膜209とDM
OSFETのN+ 型ゲート電極208aとをマスクとし
て、DMOSFETのN- 型ドレイン拡散層202内の
ソース形成領域に選択的にボロンイオンの注入を行った
後(図中の点線部分)、高温ドライブイン処理を行うこ
とにより、図15(a)に示すDMOSFETのP- 型
ボディー拡散層214が形成される。
Next, as shown in FIG. 14B, a gate oxide film 207 is formed, a polycrystalline silicon film 208 is deposited by a low pressure CVD method, and a resist film (not shown) for forming a gate electrode is used. The N + type gate electrode 208a of the DMOSFET and the N + type gate electrode 20 of the NMOSFET.
8b, after forming the N + type gate electrode 208b of the PMOSFET, the resist film is removed. Next, a new resist film 209 is formed, and this resist film 209 and DM
After selectively implanting boron ions into the source formation region in the N-type drain diffusion layer 202 of the DMOSFET using the N + type gate electrode 208a of the OSFET as a mask (dotted line portion in the figure), high temperature drive-in is performed. By performing the process, the P- type body diffusion layer 214 of the DMOSFET shown in FIG. 15A is formed.

【0006】次に、図15(a)に示すように、レジス
ト膜212をマスクとして、PMOSFETのしきい値
制御のため、PMOSFET形成領域のみに、選択的に
B+イオン注入を行って、P- 型Vt制御拡散層213
を形成する。
Next, as shown in FIG. 15A, using the resist film 212 as a mask, B + ions are selectively implanted only in the PMOSFET formation region to control the threshold value of the PMOSFET, and P -Type Vt control diffusion layer 213
To form

【0007】次に、図15(b)に示すように、DMO
SFETのN+ 型ソース拡散層215、N+ 型ドレイン
拡散層216、NMOSFETのN+ 型ソース拡散層2
17、N+ 型ドレイン拡散層218、PMOSFETの
P+ 型ソース拡散層219、P+ 型ドレイン拡散層22
0を形成する。この後、各部に金属配線を形成すること
で、素子が完成する。
Next, as shown in FIG. 15B, the DMO
N + type source diffusion layer 215 of SFET, N + type drain diffusion layer 216, N + type source diffusion layer 2 of NMOSFET
17, N + type drain diffusion layer 218, P + type source diffusion layer 219 of PMOSFET, P + type drain diffusion layer 22
Form 0. After that, the element is completed by forming metal wiring in each part.

【0008】以上のようにして、DMOS型トランジス
タとCMOS型トランジスタとの複合LSIが製造され
る。
As described above, a composite LSI of DMOS type transistors and CMOS type transistors is manufactured.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図14
(a),(b)及び図15(a),(b)に示すような
半導体装置及びその製造方法では、次のような問題点を
有していた。
However, FIG.
The semiconductor device and the manufacturing method thereof as shown in FIGS. 15A and 15B and FIGS. 15A and 15B have the following problems.

【0010】(1)PMOSFETにおいて、N+ 型ゲ
ート電極208cを形成した後、このゲート電極208
cを通過させて、Vt制御用Bイオン注入を行なってP
- 型Vt制御拡散層213を形成しているので、P- 型
Vt制御拡散層213の深さのばらつきが大きくなる。
その場合、このような埋め込みチャネル構造を有するも
のでは、P- 型Vt制御拡散層213の深さが変わる
と、しきい値Vtも大きく変わる。従って、PMOSF
ETのしきい値Vtは、Bイオン注入の飛程距離(R
p)に影響を与えるゲート電極208cの膜質,膜厚に
大きく依存して変化することになる。特に、多結晶シリ
コンをゲート電極用材料に用いた場合には、グレインサ
イズの制御が非常に難しく、均一な膜質を形成できない
ためBイオン注入の飛程距離(Rp)が非常にばらつく
ことになり、しきい値Vtのばらつきが非常に大きいと
いう問題がある。
(1) In the PMOSFET, after the N + type gate electrode 208c is formed, the gate electrode 208c is formed.
C, Bt ion implantation for Vt control is performed, and P
Since the − type Vt control diffusion layer 213 is formed, the variation in the depth of the P − type Vt control diffusion layer 213 becomes large.
In that case, in the case of having such a buried channel structure, the threshold value Vt greatly changes when the depth of the P − -type Vt control diffusion layer 213 changes. Therefore, PMOSF
The threshold Vt of ET is the range of the B ion implantation (R
The film quality and the film thickness of the gate electrode 208c that affect p) vary greatly. In particular, when polycrystalline silicon is used as the material for the gate electrode, it is very difficult to control the grain size and a uniform film quality cannot be formed, so that the range of the B ion implantation (Rp) varies greatly. However, there is a problem that the variation of the threshold value Vt is very large.

【0011】(2)DMOSFET,NMOSFET及
びPMOSFETにおいて、各ゲート電極208a,2
08b,208cを形成した後、DMOSFETのP-
型ボディー拡散層214形成のための高温ドライブイン
を行なっている。このため、素子の微細化が進みゲート
酸化膜207が薄膜化して行くと、ゲート電極中の不純
物がゲート酸化膜207を通って、チャネル領域に拡散
し、しきい値Vtの変動、ばらつきが生じるだけでな
く、ゲート酸化膜207中を不純物が拡散するので、ゲ
ート酸化膜の信頼性が低下するという問題がある。
(2) In DMOSFET, NMOSFET and PMOSFET, each gate electrode 208a, 2a
After forming 08b and 208c, P- of DMOSFET
High temperature drive-in is performed to form the mold body diffusion layer 214. Therefore, as the element becomes finer and the gate oxide film 207 becomes thinner, the impurities in the gate electrode pass through the gate oxide film 207 and diffuse into the channel region, causing fluctuations and variations in the threshold Vt. Not only that, since impurities diffuse in the gate oxide film 207, the reliability of the gate oxide film is lowered.

【0012】これらの問題を回避するために、従来の製
造工程では、DMOSFETとCMOSFETとではゲ
ート絶縁膜及びゲート電極を個別に形成せざるを得ず、
ポリシリコン膜の堆積工程及びパターニング工程が2回
必要になる等、製造コストの増大と歩留まりの低下とを
招いていた。
In order to avoid these problems, in the conventional manufacturing process, the gate insulating film and the gate electrode have to be individually formed in the DMOSFET and the CMOSFET.
Since the polysilicon film deposition step and the patterning step are required twice, the manufacturing cost increases and the yield decreases.

【0013】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、DMOSFETのボディー拡散層を
高温のドライブイン拡散を行うことなく形成することに
より、微細かつ高性能なCMOSFET等の素子とDM
OSFETとを同一基板上に高信頼性をもってかつロー
コストで集積化し、かつ各素子の特性をも高性能に維持
しうる半導体装置及びその製造方法を提供するものであ
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to form a fine and high-performance CMOSFET or the like by forming a body diffusion layer of a DMOSFET without high-temperature drive-in diffusion. Element and DM
The present invention provides a semiconductor device that can be integrated with an OSFET on the same substrate with high reliability and at low cost, and can maintain the characteristics of each element at high performance, and a manufacturing method thereof.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、請求項1〜13に記載される半導体装
置の構造に関する手段と、請求項14〜29に記載され
る半導体装置の製造方法に関する手段とを講じている。
In order to achieve the above object, the present invention provides means relating to the structure of a semiconductor device according to claims 1 to 13 and a semiconductor device according to claims 14 to 29. Measures related to the manufacturing method are taken.

【0015】具体的に、請求項1の半導体装置は、半導
体基板内の素子分離で囲まれる活性領域内に少なくとも
1つのDMISFETを搭載した半導体装置を前提と
し、上記DMISFETは、上記活性領域内に低濃度の
第1導電型を導入して形成された第1の不純物拡散層
と、上記活性領域上に形成されたゲート絶縁膜と、上記
ゲート絶縁膜の上に形成されたゲート電極と、上記活性
領域内の上記ゲート電極の一方の側方に位置する領域に
高濃度の第1導電型不純物を導入して形成されたソース
拡散層と、上記活性領域内の上記ゲート電極の他方の側
方に位置する領域に高濃度の第1導電型不純物を導入し
て形成され、上記第1の不純物拡散層に取り囲まれるド
レイン拡散層と、上記活性領域内において、上記ソース
拡散層を取り囲みかつ上記ゲート電極の下方領域の一部
に達する領域にしきい値制御レベルの第2導電型不純物
を導入して形成され、上記ドレイン拡散層とは上記第1
の不純物拡散層を挟んで離れている第2の不純物拡散層
とを備えている。
Specifically, the semiconductor device according to claim 1 is premised on a semiconductor device in which at least one DMISFET is mounted in an active region surrounded by element isolation in a semiconductor substrate, and the DMISFET is provided in the active region. A first impurity diffusion layer formed by introducing a low-concentration first conductivity type; a gate insulating film formed on the active region; a gate electrode formed on the gate insulating film; A source diffusion layer formed by introducing a high-concentration first-conductivity-type impurity into a region located on one side of the gate electrode in the active region, and another side of the gate electrode in the active region. A drain diffusion layer formed by introducing a high-concentration first conductivity type impurity into a region located at, and surrounded by the first impurity diffusion layer, and surrounding the source diffusion layer in the active region. A region part reaches the lower region of the serial gate electrode is formed by introducing second conductivity type impurity threshold control level, the first and the drain diffusion layer
And a second impurity diffusion layer separated by the impurity diffusion layer.

【0016】請求項2に記載されるように、請求項1の
半導体装置において、上記第2の不純物拡散層を、上記
活性領域内のソース拡散層の下方に位置する領域におい
て、中央部よりも両端部の方が上記半導体基板奥方への
侵入深さが大きいプロファイルを有するように構成する
ことができる。
According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the first aspect, the second impurity diffusion layer is located in a region located below the source diffusion layer in the active region, as compared with the central portion. The both ends may be configured to have a profile in which the depth of penetration into the depth of the semiconductor substrate is larger.

【0017】請求項3に記載されるように、請求項1に
おいて、上記第2の不純物拡散層を、上記活性領域内の
ソース拡散層の下方に位置する領域において、上記素子
分離側よりも上記ゲート電極側の方が上記半導体基板奥
方への侵入深さが大きいプロファイルを有するように構
成することができる。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the second impurity diffusion layer is located above the element isolation side in a region located in the active region below the source diffusion layer. The gate electrode side may be configured to have a profile in which the depth of penetration into the depth of the semiconductor substrate is larger.

【0018】請求項1〜3の構成により、第1の不純物
拡散層が第1導電型不純物を導入して構成されている場
合には、第1の不純物拡散層がDMISFETのドレイ
ンの一部として機能し、第2導電型不純物を含む第2の
不純物拡散層の表面付近の領域がDMISFETのチャ
ネル領域として機能する。また、第1の不純物拡散層が
第2導電型不純物を導入して構成されている場合には、
第1の不純物拡散層が第2の不純物拡散層と共にDMI
SFETのボディー拡散層の一部として機能し、第1の
不純物拡散層と第2の不純物拡散層との表面付近の領域
がチャネル領域として機能する。そして、いずれの場合
においても、第2不純物拡散層がゲート電極の下方領域
内まで形成されているので、第2不純物拡散層の第2導
電型不純物をゲート電極の下方領域まで侵入させるため
の高温ドライブイン処理を行う必要がない構造となる。
したがって、DMISFETのゲート電極内の不純物が
高温ドライブイン処理によってDMISFETのチャネ
ル領域に侵入するのが防止され、DMISFETのしき
い値の変動,ばらつきや、ゲート絶縁膜の信頼性の低下
が防止されることになる。
When the first impurity diffusion layer is formed by introducing impurities of the first conductivity type, the first impurity diffusion layer serves as a part of the drain of the DMISFET. The region near the surface of the second impurity diffusion layer containing the second conductivity type impurity functions as the channel region of the DMISFET. When the first impurity diffusion layer is formed by introducing the second conductivity type impurity,
The first impurity diffusion layer and the second impurity diffusion layer together with the DMI
It functions as a part of the body diffusion layer of the SFET, and the region near the surface of the first impurity diffusion layer and the second impurity diffusion layer functions as the channel region. In any case, since the second impurity diffusion layer is formed in the region below the gate electrode, the high temperature for allowing the second conductivity type impurity of the second impurity diffusion layer to penetrate into the region below the gate electrode. The structure does not require drive-in processing.
Therefore, the impurities in the gate electrode of the DMISFET are prevented from entering the channel region of the DMISFET by the high temperature drive-in process, and the fluctuation and variation of the threshold value of the DMISFET and the deterioration of the reliability of the gate insulating film are prevented. It will be.

【0019】請求項4に記載されるように、請求項1に
おいて、上記第2の不純物拡散層を、上記活性領域内の
上記ゲート電極下方に位置する領域において、上記活性
領域内のソース拡散層の下方に位置する領域よりも上記
半導体基板奥方への侵入深さが小さいプロファイルを有
するように構成することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect, the second impurity diffusion layer is provided in a region of the active region below the gate electrode, and the source diffusion layer is in the active region. Can be configured so that the depth of penetration into the depth of the semiconductor substrate is smaller than that of the region located below.

【0020】この構成により、通常の傾き角による不純
物イオンの注入を用いても、高温のドライブイン処理を
行うことなくゲート電極の直下方の領域まで入り込んだ
第2の不純物拡散層が得られることになる。特に、第2
の不純物拡散層のうちチャネル領域となる部分では不純
物濃度が低くなるので、しきい値を小さくできる一方、
ソース拡散層の下方においては第2の不純物拡散層の深
さを大きく、かつ不純物濃度を濃くすることが可能とな
るので、寄生バイポーラトランジスタの作動を抑制する
ことができる。
With this structure, even if the impurity ions are implanted at a normal tilt angle, the second impurity diffusion layer can be obtained that has penetrated to the region immediately below the gate electrode without performing a high temperature drive-in process. become. In particular, the second
Since the impurity concentration in the portion of the impurity diffusion layer that becomes the channel region is low, the threshold value can be reduced, while
Below the source diffusion layer, the depth of the second impurity diffusion layer can be increased and the impurity concentration can be increased, so that the operation of the parasitic bipolar transistor can be suppressed.

【0021】請求項5に記載されるように、請求項1,
2,3又は4において、上記DMISFETに、上記第
2の不純物拡散層の奥方の一部を含みかつ上記活性領域
の表面近傍を含まない領域に高濃度の第2導電型不純物
を導入して形成された第3の不純物拡散層をさらに設け
ることができる。
As described in claim 5, claim 1, claim 1
2, 3, or 4, the DMISFET is formed by introducing a high-concentration second-conductivity-type impurity into a region including a part of the inner side of the second impurity diffusion layer and not including the vicinity of the surface of the active region. A third impurity diffusion layer that has been formed can be further provided.

【0022】この構成により、第2導電型不純物を含む
第2の不純物拡散層をベースとし、第1導電型不純物を
含む第1の不純物拡散層及びソース拡散層をエミッタ,
コレクタとする寄生バイポーラトランジスタにおいて、
ベース領域に高濃度の第3の不純物拡散層が接続されて
いることで、ベース抵抗が小さくなる。したがって、寄
生バイポーラトランジスタの電流増幅率が低減され、寄
生バイポーラトランジスタの作動が抑制され、DMIS
FETのソース・ドレイン間耐圧性が向上することにな
る。
With this structure, the second impurity diffusion layer containing the second conductivity type impurity is used as a base, the first impurity diffusion layer containing the first conductivity type impurity and the source diffusion layer are used as the emitter,
In the parasitic bipolar transistor used as the collector,
By connecting the high-concentration third impurity diffusion layer to the base region, the base resistance is reduced. Therefore, the current amplification factor of the parasitic bipolar transistor is reduced, the operation of the parasitic bipolar transistor is suppressed, and the DMIS
The withstand voltage between the source and drain of the FET is improved.

【0023】請求項6に記載されるように、請求項1,
2,3又は4において、上記第1の不純物拡散層を第2
導電型不純物を導入して形成し、少なくとも上記第1及
び第2不純物拡散層が、ボディー拡散層として機能する
ように構成することができる。
[0023] As described in claim 6, claim 1,
2, 3 or 4, the first impurity diffusion layer is
It may be formed by introducing conductivity type impurities so that at least the first and second impurity diffusion layers function as body diffusion layers.

【0024】この構成により、DMISFETの第1導
電型のドレイン拡散層の寄生容量が小さくなるので、D
MISFETの動作速度が高くなる。また、第2の不純
物拡散層の不純物濃度を第1の不純物拡散層の不純物濃
度よりも高くすれば、高い耐圧特性を得ることができ
る。
With this configuration, the parasitic capacitance of the first conductivity type drain diffusion layer of the DMISFET is reduced, so that D
The operation speed of the MISFET is increased. Further, if the impurity concentration of the second impurity diffusion layer is made higher than that of the first impurity diffusion layer, high breakdown voltage characteristics can be obtained.

【0025】請求項7に記載されるように、請求項1の
半導体装置において、上記ゲート電極の上に形成され不
純物イオンの通過阻止機能を有する保護膜をさらに設け
ることができる。
As described in claim 7, in the semiconductor device of claim 1, a protective film formed on the gate electrode and having a function of blocking the passage of impurity ions can be further provided.

【0026】この構成により、第2の不純物拡散層を形
成するための第2導電型不純物イオンの注入時に、ゲー
ト電極の側面からは第2導電型不純物のイオンが通過し
てゲート電極の下方領域のうちソース側のゲート電極端
部から横方向にある程度入り込んだ部分まで到達する一
方、ゲート電極の上面からの第2導電型不純物イオンの
侵入がほぼ阻止される。したがって、第2の不純物拡散
層の表面付近に形成されるチャネル領域の位置や長さが
適正化される。
According to this structure, when the second conductivity type impurity ions are implanted to form the second impurity diffusion layer, the second conductivity type impurity ions pass from the side surface of the gate electrode and the region below the gate electrode. While reaching a portion of the gate electrode on the source side that is laterally invaded to some extent, invasion of the second conductivity type impurity ions from the upper surface of the gate electrode is almost blocked. Therefore, the position and length of the channel region formed near the surface of the second impurity diffusion layer are optimized.

【0027】請求項8に記載されるように、請求項1,
2,3又は4において、上記半導体基板内の上記素子分
離で囲まれる第2,第3の活性領域にそれぞれ形成され
た第1,第2導電型チャネル構造を有する第1,第2の
MISFETをさらに設け、上記第1のMISFET
を、上記第2の活性領域上に形成されたゲート絶縁膜
と、上記ゲート絶縁膜の上に形成されたゲート電極と、
上記第2の活性領域内の上記ゲート電極の両側方に位置
する領域に第1導電型不純物を導入して形成されたソー
ス・ドレイン拡散層とにより構成する一方、上記第2の
MISFETを、上記第3の活性領域上に形成されたゲ
ート絶縁膜と、上記ゲート絶縁膜の上に形成されたゲー
ト電極と、上記第3の活性領域内の上記ゲート電極の両
側方に位置する領域に第2導電型不純物を導入して形成
されたソース・ドレイン拡散層とにより構成することが
できる。
As described in claim 8, claim 1,
2, 3 or 4, the first and second MISFETs having the first and second conductivity type channel structures respectively formed in the second and third active regions surrounded by the element isolation in the semiconductor substrate. Further provided, the first MISFET
A gate insulating film formed on the second active region, a gate electrode formed on the gate insulating film,
The second MISFET is formed of a source / drain diffusion layer formed by introducing a first conductivity type impurity into regions located on both sides of the gate electrode in the second active region. A gate insulating film formed on the third active region, a gate electrode formed on the gate insulating film, and a second region formed on both sides of the gate electrode in the third active region. It can be configured by a source / drain diffusion layer formed by introducing a conductivity type impurity.

【0028】この構成により、DMISFETの第2不
純物拡散層の形成に際して高温ドライブイン処理が不要
な構成となっているので、CMISFETの各MISF
ETのしきい値制御用不純物の注入をゲート電極形成前
に行うことが可能な構造となる。したがって、CMIS
FETの形成時にゲート電極を通過させてしきい値制御
用不純物イオンの注入を行う必要がなくなり、不純物イ
オンの飛距離のばらつきに起因するしきい値のばらつき
の少ないCMISFETを搭載した半導体装置が得られ
ることになる。
With this structure, the high temperature drive-in process is not required when forming the second impurity diffusion layer of the DMISFET, so that each MISF of the CMISFET is formed.
The structure allows the implantation of ET threshold control impurities before the gate electrode is formed. Therefore, CMIS
It is no longer necessary to implant the impurity ions for controlling the threshold value through the gate electrode when forming the FET, and a semiconductor device equipped with a CMISFET in which the variation in the threshold value due to the variation in the flight distance of the impurity ions is small is obtained. Will be done.

【0029】請求項9に係る半導体装置は、請求項8に
おいて、上記第1,第2のMISFETのゲート絶縁膜
及びゲート電極は、上記DMISFETのゲート絶縁膜
及びゲート電極と同じ材料で構成されかつ同じ厚みを有
している。
A semiconductor device according to a ninth aspect is the semiconductor device according to the eighth aspect, wherein the gate insulating film and the gate electrode of the first and second MISFETs are made of the same material as the gate insulating film and the gate electrode of the DMISFET. It has the same thickness.

【0030】この構成により、従来、一般的には別の工
程で形成されているDMISFET,CMISFETの
ゲート絶縁膜及びゲート電極を同じ膜の堆積及びパター
ニング工程で形成することが可能となり、コストの低減
と歩留まりの向上とを図ることができる。
With this structure, it is possible to form the gate insulating film and the gate electrode of the DMISFET and CMISFET, which are conventionally formed in separate steps, by the same film deposition and patterning steps, which reduces the cost. And the yield can be improved.

【0031】請求項10に係る半導体装置は、半導体基
板内の素子分離で囲まれる活性領域内に少なくとも1つ
のDMISFETを搭載した半導体装置を前提とし、上
記DMISFETは、上記活性領域内に低濃度の第1導
電型不純物又は第2導電型不純物を導入して形成された
第1の不純物拡散層と、上記活性領域上に形成されたゲ
ート絶縁膜と、上記ゲート絶縁膜の上に形成されたゲー
ト電極と、上記ゲート電極の両側面上に形成された絶縁
体サイドウォールと、上記活性領域内の上記ゲート電極
の一方の側方に位置する領域に高濃度の第1導電型不純
物を導入して形成され、かつそのゲート電極側端部の位
置が上記絶縁体サイドウォールで規定されるソース拡散
層と、上記活性領域内の上記ゲート電極の他方の側方に
位置する領域に高濃度の第1導電型不純物を導入して形
成され、上記第1の不純物拡散層に取り囲まれるドレイ
ン拡散層と、上記活性領域内の上記ソース拡散層を取り
囲みかつ上記ゲート電極の下方領域の一部に達する領域
にしきい値制御レベルの第2導電型不純物を導入して形
成され、かつそのゲート電極側端部が上記ゲート電極の
ソース側端部で規定される第2の不純物拡散層とを備え
ている。
A semiconductor device according to a tenth aspect is premised on a semiconductor device in which at least one DMISFET is mounted in an active region surrounded by element isolation in a semiconductor substrate, and the DMISFET has a low concentration in the active region. A first impurity diffusion layer formed by introducing a first conductivity type impurity or a second conductivity type impurity, a gate insulating film formed on the active region, and a gate formed on the gate insulating film. A high-concentration first-conductivity-type impurity is introduced into the electrode, the insulator sidewalls formed on both side surfaces of the gate electrode, and the region located on one side of the gate electrode in the active region. The position of the end portion on the side of the gate electrode that is formed is defined by the source diffusion layer defined by the insulator sidewall and the region located on the other side of the gate electrode in the active region. Part of a region below the gate electrode that surrounds the source diffusion layer in the active region and a drain diffusion layer that is formed by introducing a first conductivity type impurity and that is surrounded by the first impurity diffusion layer. A second impurity diffusion layer, which is formed by introducing a second conductivity type impurity having a threshold control level into a region reaching the gate electrode, and whose end portion on the gate electrode side is defined by the end portion on the source side of the gate electrode. ing.

【0032】請求項11に記載されるように、請求項1
0において、上記第2の不純物拡散層を、上記活性領域
内のソース拡散層の下方に位置する領域において、中央
に向かうほど上記半導体基板奥方への侵入深さが大きく
なるプロファイルを有するように構成することができ
る。
As described in claim 11, claim 1
0, the second impurity diffusion layer has a profile in which, in a region located below the source diffusion layer in the active region, the depth of penetration into the depth of the semiconductor substrate increases toward the center. can do.

【0033】請求項10又は11の構成により、第2の
不純物拡散層のチャネル領域となる部分、つまりソース
拡散層のゲート電極側端部から第2の不純物拡散層のゲ
ート電極側端部までの領域の長さは、サイドウォールの
厚みによって規定される。したがって、高温のドライブ
イン処理を行わなくても、しきい値を制御することが可
能となるので、DMISFETのゲート電極内の不純物
が高温ドライブイン処理によってDMISFETのチャ
ネル領域に侵入するのが防止され、DMISFETのし
きい値の変動,ばらつきや、ゲート絶縁膜の信頼性の低
下が防止されることになる。しかも、イオン注入の際に
大傾角のイオン注入を行う必要がない構造となるので、
第2の不純物拡散層のチャネル領域となる表面付近の不
純物濃度を低くしながら、かつ基板奥方における不純物
濃度を濃くすることが可能となるので、寄生バイポーラ
トランジスタの作動を抑制することができる。
According to the structure of claim 10 or 11, the portion which becomes the channel region of the second impurity diffusion layer, that is, from the end portion of the source diffusion layer on the gate electrode side to the end portion of the second impurity diffusion layer on the gate electrode side. The length of the region is defined by the thickness of the sidewall. Therefore, the threshold value can be controlled without performing the high temperature drive-in process, so that the impurities in the gate electrode of the DMISFET can be prevented from entering the channel region of the DMISFET by the high temperature drive-in process. , DMISFET threshold fluctuations and variations, and reduction in reliability of the gate insulating film are prevented. Moreover, since the structure is such that it is not necessary to perform ion implantation with a large inclination angle when performing ion implantation,
Since the impurity concentration near the surface of the second impurity diffusion layer, which becomes the channel region, can be reduced and the impurity concentration in the back of the substrate can be increased, the operation of the parasitic bipolar transistor can be suppressed.

【0034】請求項12に記載されるように、請求項1
0において、上記DMISFETに、上記第2の不純物
拡散層の奥方の一部を含みかつ上記活性領域の表面近傍
を含まない領域に高濃度の第1導電型不純物を導入して
形成された第3の不純物拡散層をさらに設けることがで
きる。
As described in claim 12, claim 1
0, the third DMISFET is formed by introducing a high-concentration first-conductivity-type impurity into a region including a part of the inner side of the second impurity diffusion layer and not including the vicinity of the surface of the active region. The impurity diffusion layer of can be further provided.

【0035】この構成により、請求項5と同様の効果を
発揮することができる。
With this configuration, the same effect as that of claim 5 can be exerted.

【0036】請求項13に記載されるように、請求項1
0において、上記半導体基板内の上記素子分離で囲まれ
る第2,第3の活性領域にそれぞれ形成された第1,第
2導電型チャネル構造を有する第1,第2のMISFE
Tをさらに設け、上記第1のMISFETを、上記第2
の活性領域上に形成されたゲート絶縁膜と、上記ゲート
絶縁膜の上に形成されたゲート電極と、上記ゲート電極
の両側面上に形成された絶縁体サイドウォールと、上記
第2の活性領域内の上記ゲート電極の両側方に位置する
領域に第1導電型不純物を導入して形成され、ゲート電
極側端部が上記絶縁体サイドウォールで規定されるソー
ス・ドレイン拡散層とにより構成し、上記第2のMIS
FETを、上記第3の活性領域上に形成されたゲート絶
縁膜と、上記ゲート絶縁膜の上に形成されたゲート電極
と、上記ゲート電極の両側面上に形成された絶縁体サイ
ドウォールと、上記第3の活性領域内の上記ゲート電極
の両側方に位置する領域に第2導電型不純物を導入して
形成され、ゲート電極側端部が上記絶縁体サイドウォー
ルで規定されるソース・ドレイン拡散層とにより構成す
ることができる。
As described in claim 13, claim 1
0, the first and second MISFE having first and second conductivity type channel structures respectively formed in second and third active regions surrounded by the element isolation in the semiconductor substrate.
T is further provided, and the first MISFET is connected to the second MISFET.
A gate insulating film formed on the active region, a gate electrode formed on the gate insulating film, insulator sidewalls formed on both side surfaces of the gate electrode, and the second active region. Formed by introducing impurities of the first conductivity type into regions located on both sides of the gate electrode inside, and the gate electrode side end portion is constituted by a source / drain diffusion layer defined by the insulator sidewall, The second MIS
An FET, a gate insulating film formed on the third active region, a gate electrode formed on the gate insulating film, and insulator sidewalls formed on both side surfaces of the gate electrode, Source / drain diffusions, which are formed by introducing impurities of the second conductivity type into regions located on both sides of the gate electrode in the third active region and whose gate electrode side ends are defined by the insulator sidewalls. And layers.

【0037】請求項14に記載されるように、請求項1
3において、上記第1,第2のMISFETのゲート絶
縁膜及びゲート電極は、上記DMISFETのゲート絶
縁膜及びゲート電極と同じ材料で構成されかつ同じ厚み
を有している構成とすることができる。
As described in claim 14, claim 1
3, the gate insulating film and the gate electrode of the first and second MISFETs can be made of the same material and have the same thickness as the gate insulating film and the gate electrode of the DMISFET.

【0038】この構成により、請求項9と同じ効果が得
られる。
With this configuration, the same effect as that of the ninth aspect can be obtained.

【0039】請求項15に記載されるように、請求項1
3において、上記第2及び第3の活性領域のうち少なく
ともいずれか一方の活性領域内には、上記ゲート電極の
下方に位置する領域と上記ソース・ドレイン拡散層との
間に、当該MISFETのソース・ドレイン拡散層に導
入されている不純物と同じ導電型で低濃度の不純物を導
入して形成された低濃度ソース・ドレイン拡散層を設け
ることが好ましい。
As described in claim 15, claim 1
3, the source of the MISFET is provided in the active region of at least one of the second and third active regions, between the region located under the gate electrode and the source / drain diffusion layer. It is preferable to provide a low-concentration source / drain diffusion layer formed by introducing a low-concentration impurity having the same conductivity type as that of the impurity introduced in the drain diffusion layer.

【0040】この構成により、ドレイン耐圧の高い微細
な構造に適した半導体装置を得ることができる。
With this structure, a semiconductor device having a high drain breakdown voltage and suitable for a fine structure can be obtained.

【0041】請求項16に係る半導体装置の製造方法
は、半導体基板内の素子分離で囲まれる活性領域内に少
なくとも1つのDMISFETを搭載した半導体装置の
製造方法を前提とし、上記半導体基板に活性領域を区画
する素子分離を形成する第1の工程と、上記活性領域内
に第1導電型不純物又は第2導電型不純物を導入して、
第1の不純物拡散層を形成する第2の工程と、上記活性
領域の上にDMISFETのゲート絶縁膜とゲート電極
とを形成する第3の工程と、上記活性領域のソース側の
領域が開口されたマスク部材を用いて第2導電型不純物
のイオンを上記活性領域内に注入し、上記活性領域内の
上記素子分離の下方に位置する領域から上記ゲート電極
の下方に位置する領域に亘る第2の不純物拡散層を形成
する第4の工程と、上記ゲート電極をマスクとして用い
て上記ゲート電極の両側方に位置する活性領域内に第1
導電型不純物のイオンを注入し、上記第1の不純物拡散
層により取り囲まれるDMISFETのドレイン拡散層
と、上記第2の不純物拡散層により取り囲まれるDMI
SFETのソース拡散層とを形成する第5の工程とを備
えている。
A method of manufacturing a semiconductor device according to a sixteenth aspect is premised on a method of manufacturing a semiconductor device in which at least one DMISFET is mounted in an active region surrounded by element isolation in the semiconductor substrate. A first step of forming an element isolation for partitioning the element, and introducing a first conductivity type impurity or a second conductivity type impurity into the active region,
The second step of forming the first impurity diffusion layer, the third step of forming the gate insulating film and the gate electrode of the DMISFET on the active region, and the source side region of the active region are opened. Ions of the second conductivity type impurity are implanted into the active region by using the mask member, and a second region extending from a region located below the element isolation in the active region to a region located below the gate electrode is formed. And a fourth step of forming an impurity diffusion layer in the active region located on both sides of the gate electrode using the gate electrode as a mask.
A drain diffusion layer of a DMISFET surrounded by the first impurity diffusion layer and ion-implanted with conductive impurity ions, and a DMI surrounded by the second impurity diffusion layer.
And a fifth step of forming a source diffusion layer of the SFET.

【0042】請求項17に記載されるように、請求項1
6において、上記第4の工程では、上記ゲート電極をも
マスクとして用いて上記半導体基板の表面に垂直な軸に
対してゲート電極に対向する側に傾いた方向を含む少な
くとも1つの方向から上記第2導電型不純物のイオンを
注入して、上記第2の不純物拡散層のソース領域側端部
が上記ゲート電極のソース側端部によって規定されるよ
うに上記第2の不純物拡散層を形成することができる。
As described in claim 17, claim 1
In the sixth step, in the fourth step, the gate electrode is also used as a mask, and at least one direction including a direction inclined toward a side facing the gate electrode with respect to an axis perpendicular to the surface of the semiconductor substrate Implanting ions of two-conductivity type impurities to form the second impurity diffusion layer so that the source region side end of the second impurity diffusion layer is defined by the source side end of the gate electrode. You can

【0043】請求項18に記載されるように、請求項1
7において、上記第4の工程では、半導体基板表面に垂
直な軸に対する傾き角が10゜以上かつ45゜以内の方
向から上記第2導電型不純物のイオンを注入することが
好ましい。
As described in claim 18, claim 1
In the seventh step, it is preferable that in the fourth step, the ions of the second conductivity type impurity are implanted from a direction in which an inclination angle with respect to an axis perpendicular to the surface of the semiconductor substrate is 10 ° or more and 45 ° or less.

【0044】請求項19に記載されるように、請求項1
7において、上記第4の工程では、上記第2導電型不純
物のイオンを上記ゲート電極側に傾いた方向をも含む2
方向から、かつ、半導体基板表面に垂直な軸に対して大
きな角度で傾いた方向から注入し、上記第2の不純物拡
散層を、上記活性領域内のソース拡散層の下方に位置す
る領域において、中央部よりも両端部の方が上記半導体
基板奥方への侵入深さが大きいプロファイルを有するよ
うに形成することができる。
As described in claim 19, claim 1
7, in the fourth step, the ion of the second conductivity type impurity also includes a direction inclined to the gate electrode side.
Direction, and from a direction inclined at a large angle with respect to an axis perpendicular to the surface of the semiconductor substrate, and implanting the second impurity diffusion layer in a region located below the source diffusion layer in the active region, It is possible to form such that both end portions have a profile in which the depth of penetration into the depth of the semiconductor substrate is larger than that in the central portion.

【0045】請求項20に記載されるように、請求項1
7において、上記第4の工程では、上記第2導電型不純
物のイオンを上記ゲート電極側に傾いた方向をも含む2
方向から、かつ、半導体基板表面に垂直な軸に対して小
さな角度で傾いた方向から大きなエネルギーで注入し
て、上記第2の不純物拡散層を、上記活性領域内のソー
ス拡散層の下方に位置する領域において、両端部よりも
中央部の方が上記半導体基板奥方への侵入深さが大きい
プロファイルを有するように形成することができる。
As described in claim 20, claim 1
7, in the fourth step, the ion of the second conductivity type impurity also includes a direction inclined to the gate electrode side.
Direction and a large amount of energy is injected from a direction inclined at a small angle with respect to an axis perpendicular to the semiconductor substrate surface to position the second impurity diffusion layer below the source diffusion layer in the active region. In the region to be formed, the central portion can be formed to have a profile in which the depth of penetration into the depth of the semiconductor substrate is larger than that at both ends.

【0046】請求項21に記載されるように、請求項2
0において、上記第4の工程では、上記第2導電型不純
物のイオン注入を行う方向の半導体基板表面に垂直な軸
に対する傾き角を30゜以下とすることが好ましい。
As described in claim 21, claim 2
In the fourth step, it is preferable that in the fourth step, the inclination angle with respect to the axis perpendicular to the surface of the semiconductor substrate in the direction in which the ion implantation of the second conductivity type impurity is performed is 30 ° or less.

【0047】請求項22に記載されるように、請求項1
7において、上記第4の工程では、上記第2導電型不純
物のイオンをゲート電極と対向する側に傾いた方向のみ
から注入して、上記第2の不純物拡散層が、上記活性領
域内のソース拡散層の下方に位置する領域において、上
記ゲート電極側で上記素子分離側よりも上記半導体基板
奥方への侵入深さが大きいプロファイルを有するように
形成することができる。
As described in claim 22, claim 1
7, in the fourth step, ions of the second conductivity type impurity are implanted only from a direction inclined to the side facing the gate electrode, and the second impurity diffusion layer is formed into the source in the active region. In the region located below the diffusion layer, the gate electrode side can be formed to have a profile that the depth of penetration into the depth of the semiconductor substrate is larger than that of the element isolation side.

【0048】請求項17〜22の方法により、形成され
るDMISFETの第2の不純物拡散層が高温ドライブ
イン処理を行うことなく、第1導電型不純物イオンの注
入とその活性化のみで形成されるので、DMISFET
のゲート電極から不純物がチャネル領域まで拡散するの
が回避される。したがって、しきい値の変動やばらつき
の小さい,かつゲート絶縁膜の信頼性の高いDMISF
ETが形成されることになる。
According to the method of claims 17 to 22, the second impurity diffusion layer of the DMISFET to be formed is formed only by implanting the first conductivity type impurity ions and activating them, without performing the high temperature drive-in process. So DMISFET
Impurities are prevented from diffusing from the gate electrode to the channel region. Therefore, the DMISF with a small fluctuation or variation in the threshold value and a highly reliable gate insulating film is provided.
ET will be formed.

【0049】請求項23に記載されるように、請求項1
7において、上記第3の工程では、上記絶縁膜及び導電
膜を順次堆積した後、上記導電膜の上にゲート電極形成
領域を覆う第1のレジスト膜を形成し、該第1のレジス
ト膜の開口部下方の上記導電膜を選択的に除去するよう
に行い、上記第4の工程では、上記第1のレジスト膜の
上に、上記活性領域のソース側の領域が開口された第2
のレジスト膜を形成して、上記第1及び第2のレジスト
膜を上記マスク部材として用いることができる。
As described in claim 23, claim 1
7, in the third step, after the insulating film and the conductive film are sequentially deposited, a first resist film that covers a gate electrode formation region is formed on the conductive film, and the first resist film is formed. The conductive film below the opening is selectively removed, and in the fourth step, a second region in which a source side region of the active region is opened is formed on the first resist film.
The resist film can be formed and the first and second resist films can be used as the mask member.

【0050】この方法により、DMISFETのゲート
電極を形成するために用いたレジスト膜を利用して、第
2の不純物拡散層形成のための第2導電型不純物に対す
るゲート電極の上面側の不純物イオンの阻止機能を大き
くすることが可能となる。
By this method, by using the resist film used for forming the gate electrode of the DMISFET, impurity ions on the upper surface side of the gate electrode with respect to the second conductivity type impurity for forming the second impurity diffusion layer are removed. It is possible to increase the blocking function.

【0051】請求項24に記載されるように、請求項1
7において、上記第4の工程の前に、上記ゲート電極上
に上記第2導電型不純物イオンの通過阻止機能を有する
保護膜を形成する工程をさらに設けることができる。
As described in claim 24, claim 1
7, the step of forming a protective film having a function of blocking passage of the second conductivity type impurity ions on the gate electrode can be further provided before the fourth step.

【0052】請求項23又は24の方法により、DMI
SFETのゲート電極領域における不純物イオンの阻止
機能が高くなる。
According to the method of claim 23 or 24, the DMI
The function of blocking impurity ions in the gate electrode region of the SFET is enhanced.

【0053】請求項25に記載されるように、請求項1
6において、上記第3の工程では、上記ゲート電極を上
記第4の工程における上記第2導電型不純物のイオンの
通過が可能な厚みを有するように形成し、上記第4の工
程では、上記第2導電型不純物を上記ゲート電極を通過
させるように注入し、上記第2の不純物拡散層を、上記
活性領域内の上記ゲート電極の下方に位置する領域で基
板奥方への深さが浅くなるプロファイルを有するように
形成することができる。
As described in claim 25, claim 1
6, in the third step, the gate electrode is formed to have a thickness that allows ions of the second conductivity type impurity in the fourth step to pass therethrough, and in the fourth step, the fourth step is performed. A profile in which two-conductivity-type impurities are implanted so as to pass through the gate electrode, and the second impurity diffusion layer has a shallow depth in the depth of the substrate in a region located below the gate electrode in the active region. Can be formed.

【0054】この方法により、高温のドライブイン処理
を行うことなく、第2導電型不純物をゲート電極の下方
領域まで侵入させることができる。特に、第2の不純物
拡散層のうちチャネル領域となる部分では不純物濃度が
低くなるので、しきい値を小さくできる一方、ソース拡
散層の下方においては第2の不純物拡散層の深さを大き
く、かつ不純物濃度を濃くすることが可能となるので、
寄生バイポーラトランジスタの作動を抑制することがで
きる。
By this method, the second conductivity type impurities can be made to penetrate into the region below the gate electrode without performing a high temperature drive-in process. In particular, since the impurity concentration is low in the portion of the second impurity diffusion layer that becomes the channel region, the threshold value can be reduced, while the depth of the second impurity diffusion layer is increased below the source diffusion layer. And since it is possible to increase the impurity concentration,
The operation of the parasitic bipolar transistor can be suppressed.

【0055】請求項26に記載されるように、請求項1
6において、上記第4の工程の後に、上記第4の工程で
用いるマスクと共通のマスクを用いて、第2導電型不純
物のイオンを上記活性領域内に注入し、少なくとも上記
第2の不純物拡散層の奥方の一部を含みかつ上記活性領
域の表面から離れた領域に、高濃度の第2導電型不純物
を含む第3の不純物拡散層を形成する工程をさらに設け
ることができる。
As described in claim 26, claim 1
6, after the fourth step, ions of a second conductivity type impurity are implanted into the active region using a mask common to the mask used in the fourth step, and at least the second impurity diffusion is performed. A step of forming a third impurity diffusion layer containing a high concentration of the second conductivity type impurity can be further provided in a region including a part of the inside of the layer and away from the surface of the active region.

【0056】この方法により、第2の不純物拡散層の一
部に接続される高濃度の第3の不純物拡散層が形成され
るので、第2の不純物拡散層,ソース拡散層及び第1の
不純物拡散層の間で生じる寄生バイポーラトランジスタ
のベース抵抗が小さくなって、寄生バイポーラトランジ
スタの作動が抑制される。したがって、ソース・ドレイ
ン間耐圧性の大きいDMISFETが形成されることに
なる。しかも、先に第2の不純物拡散層を形成するため
の大傾角のイオン注入を行っているので、半導体基板が
ある程度アモルファス化されており、その状態で第3の
不純物拡散層を形成するためのイオン注入を行うので、
0゜に近い角度でイオン注入を行ってもチャネリングを
確実に防止できる。したがって、形状が規則的な第3の
不純物拡散層を形成することができ、しきい値のばらつ
きを抑制することができる。
By this method, since the high-concentration third impurity diffusion layer connected to a part of the second impurity diffusion layer is formed, the second impurity diffusion layer, the source diffusion layer, and the first impurity diffusion layer are formed. The base resistance of the parasitic bipolar transistor generated between the diffusion layers is reduced, and the operation of the parasitic bipolar transistor is suppressed. Therefore, a DMISFET having a high source-drain breakdown voltage is formed. Moreover, since the large-angle ion implantation for forming the second impurity diffusion layer is performed first, the semiconductor substrate is made amorphous to some extent, and in that state, the third impurity diffusion layer is formed. Since ion implantation is performed,
Even if ion implantation is performed at an angle close to 0 °, channeling can be reliably prevented. Therefore, the third impurity diffusion layer having a regular shape can be formed, and variation in threshold value can be suppressed.

【0057】請求項27に記載されるように、請求項1
6において、上記第2の工程では、上記活性領域内に第
2導電型不純物を注入し、上記第2の不純物拡散層と共
にDMISFETのボディー拡散層として機能する第1
の不純物拡散層を形成することができる。
As described in claim 27, claim 1
6, in the second step, a second conductivity type impurity is injected into the active region, and the second impurity diffusion layer and the second impurity diffusion layer function as a body diffusion layer of the DMISFET.
The impurity diffusion layer can be formed.

【0058】この方法により、DMISFETの第1導
電型のドレイン拡散層の寄生容量が小さくなるので、動
作速度の高いDMISFETが形成される。また、第2
の不純物拡散層の不純物濃度を第1の不純物拡散層の不
純物濃度よりも高くすれば、高い耐圧特性を有するDM
ISFETを得ることができる。
By this method, the parasitic capacitance of the first conductivity type drain diffusion layer of the DMISFET is reduced, so that the DMISFET having a high operating speed is formed. Also, the second
If the impurity concentration of the impurity diffusion layer is higher than that of the first impurity diffusion layer, DM having high withstand voltage characteristics is obtained.
ISFET can be obtained.

【0059】請求項27に記載されるように、請求項1
6において、上記第1の工程では、半導体基板上に、上
記素子分離で囲まれ第1,第2導電型チャネル構造を有
する第1,第2のMISFETをそれぞれ形成するため
の第2,第3の活性領域をさらに形成し、上記第3の工
程の前に、上記第2,第3の活性領域内に上記第1,第
2のMISFETのしきい値制御用不純物を個別に注入
する工程をさらに設け、上記第3の工程では、上記第2
及び第3の活性領域の上にもゲート絶縁膜とゲート電極
とを形成し、上記第5の工程では、上記第1のMISF
ETのソース・ドレイン拡散層をも形成し、上記第2の
MISFETのソース・ドレイン拡散層を形成する工程
をさらに設けることができる。
As described in claim 27, claim 1
6, in the first step, the second and third MISFETs for forming the first and second MISFETs surrounded by the element isolation and having the first and second conductivity type channel structures are formed on the semiconductor substrate. Further forming an active region of the above, and prior to the third step, individually implanting the threshold controlling impurities of the first and second MISFETs into the second and third active areas. Further, in the third step, the second step
And a gate insulating film and a gate electrode are formed also on the third active region, and in the fifth step, the first MISF is formed.
A step of forming a source / drain diffusion layer of ET and forming a source / drain diffusion layer of the second MISFET can be further provided.

【0060】この方法により、CMISFETにおい
て、ゲート電極が形成される前にしきい値制御用不純物
イオンの注入が行われるので、CMISFETのゲート
電極を通過させてしきい値制御用不純物イオンを注入す
る場合のような飛距離のばらつきに起因するCMISF
ETのしきい値の変動やばらつきが防止されることにな
る。
According to this method, the threshold control impurity ions are implanted in the CMISFET before the gate electrode is formed. Therefore, when the threshold control impurity ions are implanted through the CMISFET gate electrode. Due to variations in flight distance such as
Variations and variations in the ET threshold are prevented.

【0061】請求項29に係る半導体装置の製造方法
は、半導体基板内の素子分離で囲まれる活性領域内に少
なくとも1つのDMISFETを搭載した半導体装置の
製造方法を前提とし、上記半導体基板に活性領域を区画
する素子分離を形成する第1の工程と、上記活性領域内
に第1導電型不純物又は第2導電型不純物を導入して、
第1の不純物拡散層を形成する第2の工程と、上記活性
領域の上にDMISFETのゲート絶縁膜とゲート電極
とを形成する第3の工程と、上記活性領域のソース側領
域が開口されたマスク部材と上記ゲート電極とをマスク
として用い、第2導電型不純物のイオンを半導体基板表
面に垂直な方向に対する傾き角が小さな方向から上記活
性領域内に注入して、上記活性領域のソース側領域内
に、上記活性領域内の上記素子分離端部の下方に位置す
る領域から上記ゲート電極端部の下方に位置する領域に
亘る第2の不純物拡散層を形成する第4の工程と、上記
ゲート電極の両側面上に絶縁体サイドウォールを形成す
る第5の工程と、上記ゲート電極及び絶縁体サイドウォ
ールをマスクとして用い、上記ゲート電極の両側方に位
置する活性領域内に第1導電型不純物のイオンを注入し
て、上記第1の不純物拡散層により取り囲まれるDMI
SFETのドレイン拡散層と、上記第2の不純物拡散層
により取り囲まれるDMISFETのソース拡散層とを
形成する第6の工程とを備えている。
A method of manufacturing a semiconductor device according to a twenty-ninth aspect is premised on a method of manufacturing a semiconductor device in which at least one DMISFET is mounted in an active region surrounded by element isolation in the semiconductor substrate. A first step of forming an element isolation for partitioning the element, and introducing a first conductivity type impurity or a second conductivity type impurity into the active region,
The second step of forming the first impurity diffusion layer, the third step of forming the gate insulating film and the gate electrode of the DMISFET on the active region, and the source side region of the active region are opened. Using the mask member and the gate electrode as a mask, ions of the second conductivity type impurity are implanted into the active region from a direction having a small inclination angle with respect to a direction perpendicular to the surface of the semiconductor substrate to form a source side region of the active region. A fourth step of forming therein a second impurity diffusion layer extending from a region located below the element isolation end to a region located below the gate electrode end in the active region; A fifth step of forming an insulator sidewall on both side surfaces of the electrode, and using the gate electrode and the insulator sidewall as a mask to form an active region on both sides of the gate electrode. By implanting the first conductivity type impurity ions, DMI surrounded by the first impurity diffusion layer
A sixth step of forming a drain diffusion layer of the SFET and a source diffusion layer of the DMISFET surrounded by the second impurity diffusion layer is provided.

【0062】この方法により、高温のドライブイン処理
により第2の不純物拡散層内の第2導電型不純物をゲー
ト電極の下方領域の中央付近まで侵入させなくても、第
2の不純物拡散層のチャネル領域となる部分の長さがサ
イドウォールの厚みによって定まるので、しきい値の制
御が容易となる。しかも、小傾角のイオン注入で第2の
不純物拡散層を形成するので、注入エネルギーの調整に
よって、第2の不純物拡散層のうちチャネル領域となる
表面付近の不純物濃度を薄くしてしきい値を低くしなが
ら、基板奥方の領域の不純物濃度を濃くして寄生バイポ
ーラトランジスタの作動を抑制することが可能となる。
By this method, even if the second conductivity type impurity in the second impurity diffusion layer does not penetrate to the vicinity of the center of the lower region of the gate electrode by the high temperature drive-in process, the channel of the second impurity diffusion layer is formed. Since the length of the portion to be the region is determined by the thickness of the sidewall, it becomes easy to control the threshold value. Moreover, since the second impurity diffusion layer is formed by ion implantation with a small tilt angle, the implantation energy is adjusted to reduce the impurity concentration in the vicinity of the surface of the second impurity diffusion layer, which will be the channel region, to reduce the threshold value. It is possible to suppress the operation of the parasitic bipolar transistor by increasing the impurity concentration in the region behind the substrate while lowering it.

【0063】請求項30に記載されるように、請求項2
9において、上記第4の工程では、半導体基板表面に垂
直な軸に対する傾き角が30゜以下の方向から上記第1
導電型不純物のイオンを注入することができる。
As described in claim 30, claim 2
9. In the fourth step, the first step is performed from the direction in which the inclination angle with respect to the axis perpendicular to the semiconductor substrate surface is 30 ° or less.
Ions of conductive impurities can be implanted.

【0064】請求項31に記載されるように、請求項2
9において、上記第1の工程では、半導体基板上に、上
記素子分離で囲まれ第1,第2導電型チャネル構造を有
する第1,第2のMISFETをそれぞれ形成するため
の第2,第3の活性領域をさらに形成し、上記第3の工
程の前に、上記第2,第3の活性領域内に第1,第2の
MISFETのしきい値制御用不純物を個別に注入する
工程をさらに設け、上記第3の工程では、上記第2及び
第3の活性領域の上にもゲート絶縁膜とゲート電極とを
形成し、上記第5の工程では、上記第1,第2のMIS
FETのゲート電極の両側面上にも絶縁体サイドウォー
ルを形成し、上記第6の工程では、上記第1のMISF
ETのソース・ドレイン拡散層をも形成し、上記第2の
MISFETのソース・ドレイン拡散層を形成する工程
をさらに設けることができる。
As described in claim 31, claim 2
9, in the first step, second and third MISFETs for forming first and second MISFETs surrounded by the element isolation and having first and second conductivity type channel structures are formed on the semiconductor substrate. Further forming an active region of the MISFET, and before the third step, a step of individually implanting the threshold controlling impurities of the first and second MISFETs into the second and third active areas. In the third step, the gate insulating film and the gate electrode are formed also on the second and third active regions, and in the fifth step, the first and second MISs are formed.
Insulator sidewalls are formed on both side surfaces of the gate electrode of the FET, and in the sixth step, the first MISF is formed.
A step of forming a source / drain diffusion layer of ET and forming a source / drain diffusion layer of the second MISFET can be further provided.

【0065】この方法により、CMISFETにおい
て、ゲート電極が形成される前にしきい値制御用不純物
イオンの注入が行われるので、ゲート電極を通過させて
しきい値制御用不純物イオンを注入する場合のような飛
距離のばらつきに起因するCMISFETのしきい値の
変動やばらつきが防止されることになる。
According to this method, in the CMISFET, the threshold control impurity ions are implanted before the gate electrode is formed, so that the threshold control impurity ions are implanted through the gate electrode. This prevents variations and variations in the threshold value of the CMISFET due to variations in the flight distance.

【0066】請求項32に記載されるように、請求項3
0において、上記第3の工程の後上記第5の工程の前
に、上記第2及び第3の活性領域のうち少なくともいず
れか一方に、上記ゲート電極をマスクとして低濃度の第
1導電型不純物のイオンを注入して低濃度ソース・ドレ
イン拡散層を形成する工程をさらに設けることができ
る。
As described in claim 32, claim 3
0, after the third step and before the fifth step, at least one of the second and third active regions has a low concentration of the first conductivity type impurity using the gate electrode as a mask. It is possible to further provide a step of implanting the above ions to form a low concentration source / drain diffusion layer.

【0067】この方法により、DMISFETの製造工
程をいわゆるLDD構造を有するCMISFETの製造
工程に適合させながら、微細化に適したMISFETを
形成することができる。
By this method, the MISFET suitable for miniaturization can be formed while adapting the manufacturing process of the DMISFET to the manufacturing process of the CMISFET having a so-called LDD structure.

【0068】[0068]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(第1の実施形態)まず、第1の実施形態について説明
する。図1(a)〜1(c)及び図2(a)〜2(c)
は、第1の実施形態における半導体装置の製造工程を示
す断面図である。
(First Embodiment) First, a first embodiment will be described. 1 (a) to 1 (c) and 2 (a) to 2 (c)
FIG. 6A is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment.

【0069】図1(a)に示すように、比抵抗が例えば
10〜20Ω・cmの(100)面を主面とするシリコ
ン単結晶からなるP型半導体基板1に例えばレジストマ
スクを形成し、これを用いて、P型半導体基板1のDM
OSFET形成領域、PMOSFET形成領域に、例え
ば燐イオンを注入エネルギーが120keV,ドーズ量
が8×1012cm-2程度の条件で注入し、さらに別のレ
ジストマスクを形成して、NMOSFET形成領域に、
ボロンイオンを注入エネルギーが30keV、ドーズ量
が1×1013cm-2程度の条件で注入した後、1100
℃,100分程度の熱処理を行う。これにより、DMO
SFETの第1の不純物拡散層であるN- 型ドレイン拡
散層2、NMOSFETのP- 型ウェル拡散層3、PM
OSFETのN- 型ウェル拡散層4が形成される。
As shown in FIG. 1A, for example, a resist mask is formed on a P-type semiconductor substrate 1 made of a silicon single crystal having a (100) plane having a specific resistance of 10 to 20 Ω · cm as a main surface, Using this, DM of the P-type semiconductor substrate 1
Phosphorus ions, for example, are implanted into the OSFET formation region and the PMOSFET formation region under the conditions that the implantation energy is 120 keV and the dose amount is 8 × 10 12 cm −2 , and another resist mask is further formed to form the NMOSFET formation region.
After implanting boron ions under the conditions of an implantation energy of 30 keV and a dose of about 1 × 10 13 cm -2 , 1100
Heat treatment is performed at 100 ° C. for about 100 minutes. This allows the DMO
N- type drain diffusion layer 2 which is the first impurity diffusion layer of SFET, P- type well diffusion layer 3 of NMOSFET, PM
The N-type well diffusion layer 4 of the OSFET is formed.

【0070】次に、図1(b)に示すように、例えば9
00℃程度の温度下で酸化を行ない、厚みが20nm程
度の酸化膜を形成した後、例えば760℃の減圧CVD
法で窒化膜を160nm程度の厚みで形成する。次に、
例えばレジスト膜をマスクとして用いて、DMOSFE
T形成領域、NMOSFET形成領域、PMOS形成領
域以外の窒化膜を例えばドライエッチングによって除去
し、その後、例えば1000℃の選択酸化法によって、
シリコン酸化膜からなる素子分離5を500nm程度の
厚みで形成する。
Next, as shown in FIG. 1B, for example, 9
After oxidation is performed at a temperature of about 00 ° C. to form an oxide film having a thickness of about 20 nm, low pressure CVD at, for example, 760 ° C.
Forming a nitride film with a thickness of about 160 nm. next,
For example, using a resist film as a mask, DMOSFE
The nitride film other than the T formation region, the NMOSFET formation region, and the PMOS formation region is removed by, for example, dry etching, and thereafter, by a selective oxidation method at 1000 ° C., for example.
The element isolation 5 made of a silicon oxide film is formed with a thickness of about 500 nm.

【0071】次に、図1(c)に示すように、例えばレ
ジスト膜をマスクとして用い、PMOSFET形成領域
にしきい値(以下、単にVtとする)の制御のためのB
F2イオンを50keV、2×1012cm-2程度の条件
で注入し、P- 型Vt制御拡散層6を形成し、例えば9
00℃で酸化を行ない厚みが15nm程度のゲート酸化
膜7を形成した後、例えば630℃の減圧CVDで多結
晶シリコン膜8を300nm程度の厚みで形成する。次
に、例えば900℃,30分程度のPOCl3気相拡散
により、多結晶シリコン膜8をN+ 化した後、DMOS
FET、NMOSFET、PMOSFETのゲート電極
形成領域に例えばゲート電極形成用レジスト膜9をフォ
トリソグラフィー工程により形成する。
Next, as shown in FIG. 1C, for example, using a resist film as a mask, B for controlling a threshold value (hereinafter, simply referred to as Vt) is formed in the PMOSFET forming region.
F2 ions are implanted under the conditions of about 50 keV and 2 × 10 12 cm −2 to form a P− type Vt control diffusion layer 6, for example, 9
After the gate oxide film 7 having a thickness of about 15 nm is formed by performing oxidation at 00 ° C., a polycrystalline silicon film 8 having a thickness of about 300 nm is formed by low pressure CVD at 630 ° C., for example. Next, after the polycrystalline silicon film 8 is converted to N + by POCl 3 vapor phase diffusion at 900 ° C. for about 30 minutes, the DMOS is formed.
For example, a resist film 9 for forming a gate electrode is formed in the gate electrode forming region of the FET, NMOSFET, PMOSFET by a photolithography process.

【0072】次に、図2(a)に示すように、例えばゲ
ート電極形成用レジスト膜9をマスクとして用い、多結
晶シリコン膜8をドライエッチングによりパターニング
して、DMOSFETのN+ 型ゲート電極8a、NMO
SFETのN+ 型ゲート電極8b、PMOSFETのN
+ 型ゲート電極8cを形成する。次に、例えばDMOS
FETのソース形成領域を開口したレジスト膜12とD
MOSFETのN+ 型ゲート電極8aをマスクとして、
DMOSFETのボディー拡散層形成領域に、平面的に
見て互いに180゜の角度をなす2方向から2ステップ
のボロンイオンの注入を行う。その際、例えば120k
eV、4×1013cm-2程度の条件で、例えば注入角度
がP型半導体基板1の表面に垂直な軸に対して30゜の
角度で、つまりDMOSFETのN+ 型ゲート電極8a
の下方領域のうちソース側の略半分程度の領域にボロン
イオンが侵入するように1回目のボロンイオンの注入を
行う。さらに、半導体基板1を180度回転させて、D
MOSFET形成領域の素子分離5の端部付近の下方に
ボロンイオンが侵入するよう30゜の傾き角で2回目の
ボロンイオンの注入を行う。
Next, as shown in FIG. 2A, the polycrystalline silicon film 8 is patterned by dry etching using the resist film 9 for forming a gate electrode as a mask, and the N + type gate electrode 8a of the DMOSFET is formed. , NMO
N + type gate electrode 8b of SFET, N of PMOSFET
A + type gate electrode 8c is formed. Next, for example, DMOS
The resist film 12 and D having an opening in the source formation region of the FET
Using the N + type gate electrode 8a of the MOSFET as a mask,
Into the body diffusion layer forming region of the DMOSFET, boron ions are implanted in two steps from two directions forming an angle of 180 ° with each other in plan view. At that time, for example, 120k
eV, under the condition of 4 × 10 13 cm −2 , for example, the implantation angle is 30 ° with respect to the axis perpendicular to the surface of the P-type semiconductor substrate 1, that is, the N + -type gate electrode 8a of the DMOSFET.
The first boron ion implantation is performed so that the boron ions will invade approximately the half of the source side of the lower region. Further, the semiconductor substrate 1 is rotated 180 degrees, and D
The second boron ion implantation is performed at an inclination angle of 30 ° so that the boron ions penetrate below the edge of the element isolation 5 in the MOSFET formation region.

【0073】次に、図2(b)に示すように、レジスト
膜12を除去し、例えば850℃,30分程度の熱処理
を行なうことにより、DMOSFETの第2の不純物拡
散層であるP- 型ボディー拡散層14を形成する。
Next, as shown in FIG. 2B, the resist film 12 is removed and heat treatment is performed at, for example, 850 ° C. for about 30 minutes to form a P − -type second impurity diffusion layer of the DMOSFET. The body diffusion layer 14 is formed.

【0074】次に、図2(c)に示すように、例えばレ
ジスト膜をマスクとして、DMOSFET形成領域、N
MOSFET形成領域に例えば砒素イオンを40ke
V、4×1015cm-2程度の条件で注入し、さらに、P
MOSFET形成領域に例えばBF2 を40keV、3
×1015cm-2程度の条件で注入し、例えば850℃,
60分程度の熱処理を行なうことにより、DMOSFE
TのN+ 型ソース拡散層15及びチャネル領域Rchan、
N+ 型ドレイン拡散層16、NMOSFETのN+ 型ソ
ース拡散層17、N+ 型ドレイン拡散層18、PMOS
FETのP+ 型ソース拡散層19、P+ 型ドレイン拡散
層20を形成する。
Next, as shown in FIG. 2C, the DMOSFET forming region, N
Arsenic ions, for example, are added to the MOSFET formation region at 40 ke
V, 4 × 10 15 cm −2 , and then P
In the MOSFET formation region, for example, BF2 is 40 keV, 3
Implantation is performed under the condition of about 10 15 cm -2 , for example, 850 ° C.,
By performing heat treatment for about 60 minutes, DMOSFE
N + type source diffusion layer 15 of T and channel region Rchan,
N + type drain diffusion layer 16, N + type source diffusion layer 17 of NMOSFET, N + type drain diffusion layer 18, PMOS
A P + type source diffusion layer 19 and a P + type drain diffusion layer 20 of the FET are formed.

【0075】さらに、本実施形態の図面には記載してい
ないが、この後、層間絶縁膜として例えば減圧CVD法
を用いてNSG膜を800nm程度形成し、その後、例
えばレジスト膜をマスクとして、NSG膜をドライエッ
チングにてエッチングし、コンタクトホールを形成す
る。最後に、例えば金属配線として、スパッタリング法
によりAl膜を形成し、その後、例えばレジスト膜をマ
スクとしてAl膜をエッチングして、Al配線を形成す
ればこの半導体装置が完成する。
Although not shown in the drawings of this embodiment, thereafter, an NSG film of about 800 nm is formed as an interlayer insulating film by using, for example, a low pressure CVD method, and thereafter, NSG film is formed by using, for example, a resist film as a mask. The film is etched by dry etching to form a contact hole. Finally, an Al film is formed by a sputtering method, for example, as a metal wiring, and thereafter, the Al film is etched using, for example, a resist film as a mask to form an Al wiring, whereby the semiconductor device is completed.

【0076】以上のように、本実施形態によれば、DM
OSFETのP― 型ボディー拡散層14及びチャネル
領域Rchanを形成するために、レジスト膜12とDMO
SFETのN+ 型ゲート電極8aをマスクとしてボロン
を注入する場合、注入角度がP型半導体基板1の表面に
垂直な軸に対して30゜の角度で、かつDMOSFET
のN+ 型ゲート電極8aのレジスト膜12で覆われてい
ないソース領域側の側面にボロンイオンが進入するよう
な角度でボロンイオンの注入を行なっている。そして、
その後、低温の活性化熱処理を行なうことにより、DM
OSFETのP- 型ボディー拡散層14及びDMOSF
ETのチャネル領域Rchanを形成している。
As described above, according to this embodiment, DM
In order to form the P-type body diffusion layer 14 and the channel region Rchan of the OSFET, the resist film 12 and the DMO are formed.
When implanting boron using the N + type gate electrode 8a of the SFET as a mask, the implantation angle is 30 ° with respect to the axis perpendicular to the surface of the P type semiconductor substrate 1, and the DMOSFET is used.
Boron ions are implanted at such an angle that boron ions enter the side surface of the N + type gate electrode 8a on the side of the source region which is not covered with the resist film 12. And
Then, by performing a low temperature activation heat treatment, DM
P-type body diffusion layer 14 of OSFET and DMOSF
The channel region Rchan of ET is formed.

【0077】以上のような構造のDMOSFET,NM
OSFET及びPMOSFETを搭載した半導体装置を
形成することによって、以下の効果を得ることができ
る。
DMOSFETs and NMs having the above structure
By forming a semiconductor device having an OSFET and a PMOSFET, the following effects can be obtained.

【0078】DMOSFET型トランジスタのP- 型ボ
ディー拡散層14及びDMOSFETのチャネル領域R
chanを形成するに当たり、上述のように、大傾角の注入
角度でP- 型ボディー拡散層14へのイオン注入を行な
っている。従って、従来の方法では、DMOSFETの
ゲート電極下にチャネル領域を形成するにあたり、ボデ
ィー拡散層をP型半導体基板1中で横方向に十分拡散さ
せるために行なっていた高温ドライブインを行なわなく
ても済む。すなわち、イオン注入を大傾角の注入角度に
することで、P型半導体基板中の横方向への飛程距離を
十分に取ることができるので、イオン注入のみでもP-
型ボディー拡散層14を半導体基板中で横方向に十分広
げることができ、ゲート電極下にチャネル領域Rchanを
形成することが容易となるからである。
The P-type body diffusion layer 14 of the DMOSFET transistor and the channel region R of the DMOSFET.
In forming chan, as described above, the ions are implanted into the P- type body diffusion layer 14 at a large inclination angle. Therefore, in the conventional method, when the channel region is formed under the gate electrode of the DMOSFET, the high temperature drive-in which is performed to sufficiently diffuse the body diffusion layer in the lateral direction in the P-type semiconductor substrate 1 is not necessary. I'm done. That is, by setting the ion implantation angle to a large tilt angle, it is possible to secure a sufficient lateral range in the P-type semiconductor substrate.
This is because the die body diffusion layer 14 can be sufficiently expanded in the lateral direction in the semiconductor substrate, and the channel region Rchan can be easily formed under the gate electrode.

【0079】以上のことから、上記問題点(1)〜
(3)を以下のように解消することができる。
From the above, the above problems (1) to
(3) can be solved as follows.

【0080】−問題点(1)に対し− CMOSプロセスにDMOSFETの形成を組み込むに
当たって、DMOSFET、NMOSFET、PMOS
FETのゲート電極を形成した後に、高温ドライブイン
処理が不要となるので、PMOSFET,NMOSFE
Tのゲート電極を形成する前に、例えばゲート酸化膜を
形成する前に、PMOSFET,NMOSFETのVt
制御用イオン注入を行うことができる。従って、ゲート
電極形成後にゲート電極を通過させてNMOSFET、
PMOSFETのVt制御用イオン注入を行う必要がな
いので、膜質、膜厚制御の難しいゲート電極のイオンの
飛距離のばらつき等に起因するVt制御への影響はまっ
たく解消しうる。よって、CMOSデバイス上にDMO
SFETを搭載してもVtばらつきの少ないNMOSF
ET、PMOSFETを形成しうる。
-For Problem (1) -In incorporating DMOSFET formation in a CMOS process, DMOSFET, NMOSFET, PMOS
Since the high temperature drive-in process becomes unnecessary after the gate electrode of the FET is formed, PMOSFET, NMOSFE
Before forming the gate electrode of T, for example, before forming the gate oxide film, Vt of PMOSFET and NMOSFET
Controlling ion implantation can be performed. Therefore, after the gate electrode is formed, the NMOSFET is passed through the gate electrode.
Since it is not necessary to perform ion implantation for Vt control of the PMOSFET, it is possible to completely eliminate the influence on Vt control due to variations in film quality and flight distance of ions of the gate electrode whose film thickness is difficult to control. Therefore, DMO on CMOS device
NMOSF with little Vt variation even with SFET
ET and PMOSFET can be formed.

【0081】−問題点(2)に対し− CMOSプロセス中にDMOSFETの形成を組み込む
に当たって、各FETのゲート電極を形成した後に高温
ドライブイン処理のための熱処理が不要となるので、ゲ
ート電極内に高濃度にドーピングされた不純物が熱処理
によって各FETのゲート酸化膜中に拡散することがな
い。従って、信頼性の高いゲート酸化膜を実現すること
ができる。
-To the problem (2) -In incorporating the DMOSFET formation in the CMOS process, since the heat treatment for the high temperature drive-in process is not required after the gate electrode of each FET is formed, Highly doped impurities do not diffuse into the gate oxide film of each FET due to the heat treatment. Therefore, a highly reliable gate oxide film can be realized.

【0082】(第2の実施形態)図3(a)〜(c)
は、本発明の第2の実施形態における半導体装置の製造
工程を示す断面図である。但し、図3(a)に示す工程
以前の工程については、上述の第1の実施形態で説明し
た図1(a)〜(c)及び図2(a)に示す工程と同一
である。すなわち、図3(a)に示す工程の前に、レジ
スト膜12を形成し、レジスト膜12及びDMOSFE
TのN+ 型ゲート電極8aとをマスクとして、DMOS
FETのボディー拡散層形成領域に、平面的に見て互い
に180゜の角度をなす2方向から2ステップのボロン
イオンの注入を行う。その際、例えば120keV、4
×1013cm-2程度の条件で、例えば注入角度がP型半
導体基板1の表面に垂直な軸に対して30゜の角度で、
かつDMOSFETのN+ 型ゲート電極8aの下方領域
のうちソース側の略半分程度の領域にボロンイオンが侵
入するように1回目のボロンイオンの注入を行う。さら
に、半導体基板1を180度回転させて、DMOSFE
T形成領域の素子分離5の端部付近の下方にボロンイオ
ンが侵入するよう30゜の傾き角で2回目のボロンイオ
ンの注入を行う。
(Second Embodiment) FIGS. 3A to 3C.
FIG. 6A is a sectional view showing a manufacturing process for a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention. However, steps before the step shown in FIG. 3A are the same as the steps shown in FIGS. 1A to 1C and FIG. 2A described in the first embodiment. That is, before the step shown in FIG. 3A, the resist film 12 is formed, and the resist film 12 and DMOSFE are formed.
Using the N + type gate electrode 8a of T as a mask, the DMOS
Into the body diffusion layer forming region of the FET, boron ions are implanted in two steps from two directions forming an angle of 180 ° with each other in plan view. At that time, for example, 120 keV, 4
Under the condition of × 10 13 cm −2 , for example, the implantation angle is 30 ° with respect to the axis perpendicular to the surface of the P-type semiconductor substrate 1,
In addition, the first boron ion implantation is performed so that the boron ions penetrate into a region of about half of the source side of the lower region of the N + type gate electrode 8a of the DMOSFET. Further, the semiconductor substrate 1 is rotated 180 degrees to
The second boron ion implantation is performed at an inclination angle of 30 ° so that the boron ions penetrate below the edge of the element isolation 5 in the T formation region.

【0083】次に、図3(a)に示すように、再度レジ
スト膜12とDMOSFETのN+型ゲート電極8aと
をマスクとして、DMOSFETのボディー拡散層形成
領域に、図2(a)に示す工程におけるボロンイオンの
注入の加速エネルギーを高加速エネルギーとなる150
keV、1×1014cm-2程度の条件で、図2(a)に
示すボロンイオンの注入よりも小さい注入角度で、例え
ばP型半導体基板1の表面に垂直な軸に対して0゜とな
るような角度でボロンイオンの注入を行なう。
Next, as shown in FIG. 3A, again using the resist film 12 and the N + type gate electrode 8a of the DMOSFET as a mask, the body diffusion layer forming region of the DMOSFET is shown in FIG. 2A. The acceleration energy of boron ion implantation in the process becomes high acceleration energy 150
keV, 1 × 10 14 cm −2 , with an implantation angle smaller than that of boron ion implantation shown in FIG. 2A, for example, 0 ° with respect to an axis perpendicular to the surface of the P-type semiconductor substrate 1. Boron ions are implanted at such an angle.

【0084】なお、P+ 型ボディー埋め込み拡散層32
形成のためのイオン注入を行う前に、先にP- ボディー
拡散層14を形成するための斜め方向からのイオン注入
を行なっているので、半導体基板内の結晶がある程度ア
モルファス化されている。そして、その状態で垂直方向
からのイオン注入が行われるので、イオン注入の際のチ
ャネリングを確実に防止することができる。したがっ
て、P+ 型ボディー埋め込み拡散層32の形状が不規則
になることはない。
The P + type body embedded diffusion layer 32
Before performing the ion implantation for forming, the ions in the oblique direction for forming the P- body diffusion layer 14 are first performed, so that the crystals in the semiconductor substrate are made amorphous to some extent. Then, since ion implantation is performed in the vertical direction in that state, it is possible to reliably prevent channeling during ion implantation. Therefore, the P + type body-embedded diffusion layer 32 does not have an irregular shape.

【0085】次に、図3(b)に示すように、レジスト
膜12を除去し、例えば850℃,30分程度の熱処理
を行なうことにより、DMOSFETのP- 型ボディー
拡散層14、DMOSFETのチャネル領域Rchan及び
第3の不純物拡散層であるP+ 型ボディー埋め込み拡散
層32を形成する。この場合、P+ 型ボディー埋め込み
拡散層32の横方向の端部は、DMOSFETのN+ 型
ゲート電極8aのソース側のエッジ近傍に存在してい
る。また、P+ 型ボディー埋め込み拡散層32の深さは
P- 型ボディー拡散層14より深く半導体基板1内に入
り込んでいて、P― 型ボディー拡散層14のDMOS
FETのN+ 型ゲート電極8a直下の表面濃度にほとん
ど影響を与えないようになされている。従って、DMO
SFETのVtは、P+ 型ボディー埋め込み拡散層32
の影響を受けることなく、P- 型ボディー拡散層14の
みで決定される。
Next, as shown in FIG. 3B, the resist film 12 is removed, and heat treatment is performed, for example, at 850 ° C. for about 30 minutes, so that the P − -type body diffusion layer 14 of the DMOSFET and the channel of the DMOSFET are formed. A region Rchan and a P + type body buried diffusion layer 32 which is a third impurity diffusion layer are formed. In this case, the lateral end of the P + type body buried diffusion layer 32 exists near the edge on the source side of the N + type gate electrode 8a of the DMOSFET. The depth of the P + type body diffusion layer 32 is deeper than that of the P− type body diffusion layer 14 and penetrates into the semiconductor substrate 1, and the DMOS of the P− type body diffusion layer 14 is formed.
The surface concentration just below the N + type gate electrode 8a of the FET is hardly influenced. Therefore, DMO
The Vt of the SFET is the P + type body buried diffusion layer 32.
It is determined only by the P- type body diffusion layer 14 without being affected by the above.

【0086】次に、図3(c)に示すように、例えばレ
ジスト膜をマスクとして、DMOSFET形成領域、N
MOSFET形成領域に例えば砒素イオンを40ke
V、4×1015cm-2程度の条件で注入し、さらに、P
MOSFET形成領域に例えばBF2 イオンを40ke
V、3×1015cm-2程度の条件で注入し、例えば85
0℃,60分程度の熱処理を行なうことにより、DMO
SFETのN+ 型ソース拡散層15、N+ 型ドレイン拡
散層16、NMOSFETのN+ 型ソース拡散層17、
N+ 型ドレイン拡散層18、PMOSFETのP+ 型ソ
ース拡散層19、P+ 型ドレイン拡散層20を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 3C, the DMOSFET formation region, N
Arsenic ions, for example, are added to the MOSFET formation region at 40 ke
V, 4 × 10 15 cm −2 , and then P
For example, BF2 ions of 40 ke are formed in the MOSFET formation region.
Implanted under the conditions of V, 3 × 10 15 cm −2 , for example, 85
By performing heat treatment at 0 ° C for about 60 minutes, DMO
SFET N + type source diffusion layer 15, N + type drain diffusion layer 16, NMOSFET N + type source diffusion layer 17,
An N + type drain diffusion layer 18, a P + type source diffusion layer 19 and a P + type drain diffusion layer 20 of a PMOSFET are formed.

【0087】さらに、本実施形態の図面には記載してい
ないが、この後、層間絶縁膜として例えば減圧CVD法
を用いてNSG膜を800nm程度形成し、その後、例
えばレジスト膜をマスクとして、NSG膜をドライエッ
チングにてエッチングし、コンタクトホールを形成す
る。最後に、例えば金属配線として、スパッタリング法
によりAl膜を形成し、その後、例えばレジスト膜をマ
スクとしてAl膜をエッチングして、Al配線を形成す
ればこの半導体装置が完成する。
Although not shown in the drawings of this embodiment, an NSG film having a thickness of about 800 nm is then formed as an interlayer insulating film by using, for example, a low pressure CVD method, and thereafter, an NSG film is formed by using, for example, a resist film as a mask. The film is etched by dry etching to form a contact hole. Finally, an Al film is formed by a sputtering method, for example, as a metal wiring, and thereafter, the Al film is etched using, for example, a resist film as a mask to form an Al wiring, whereby the semiconductor device is completed.

【0088】本実施形態においても、図示は省略した
が、上記図2(a)に示す工程に相当する工程で、注入
角度がP型半導体基板1の法線に対して30゜の角度
で、かつDMOSFETのN+ 型ゲート電極8aのレジ
スト膜12で覆われていないソース領域側の側面にボロ
ンイオンが進入するような角度でボロンイオンの注入を
行なって、DMOSFETのP- 型ボディー拡散層14
及びチャネル領域Rchanを形成しているので、上記第1
の実施形態における効果と同様の効果を得ることができ
る。
Also in this embodiment, although not shown, in the step corresponding to the step shown in FIG. 2A, the implantation angle is 30 ° with respect to the normal to the P-type semiconductor substrate 1, Further, boron ions are implanted at such an angle that boron ions enter the side surface of the D + N-type gate electrode 8a on the side of the source region which is not covered with the resist film 12, so that the P- type body diffusion layer 14 of the DMOSFET is formed.
And the channel region Rchan are formed, the above first
It is possible to obtain the same effect as that of the embodiment.

【0089】そして、その後、低温の活性化熱処理を行
なうことにより、DMOSFETのP- 型ボディー拡散
層14、DMOSFETのチャネル領域Rchan及びP+
型ボディー埋め込み拡散層32を形成している。
Then, a low-temperature activation heat treatment is performed thereafter, whereby the P- type body diffusion layer 14 of the DMOSFET and the channel regions Rchan and P + of the DMOSFET.
A mold body embedded diffusion layer 32 is formed.

【0090】このように、DMOSFETのP- 型ボデ
ィー拡散層14の下部に、より高濃度のP型不純物を含
む第3の不純物拡散層であるP+ 型ボディー埋め込み拡
散層32が形成されているので、ボディー拡散層全体の
抵抗を低くすることができる。従って、DMOSFET
を高性能化するためにP- 型ボディー拡散層14の表面
濃度を下げ、スレッショルド電圧を低くしても、高濃度
のP+ 型ボディー埋め込み拡散層32があるので、ボデ
ィー拡散層14全体の抵抗は低く抑えられる。そして、
ボディー拡散層14全体の抵抗が低くなることから、D
MOSFETの基板電流によるボディー端子の電位上昇
によるスレッショルド電圧の変動が抑制される。特に、
ボディー拡散層14をベースとし、N+ 型ソース拡散層
15をエミッタとし、N- 型ドレイン拡散層2をコレク
タとする寄生バイポーラNPN型トランジスタが生じて
も、そのベースに相当する部位の不純物濃度が高濃度で
あるために低抵抗となるので、当該トランジスタの作動
を抑制することが可能となる。つまり、ソース・ドレイ
ン間耐圧性が向上することになる。
As described above, below the P- type body diffusion layer 14 of the DMOSFET, the P + type body buried diffusion layer 32 which is the third impurity diffusion layer containing a higher concentration of P type impurities is formed. Therefore, the resistance of the entire body diffusion layer can be lowered. Therefore, DMOSFET
Even if the surface concentration of the P- type body diffusion layer 14 is lowered and the threshold voltage is lowered in order to improve the performance of the P-type body diffusion layer 14, since the high concentration P + type body embedded diffusion layer 32 exists, the resistance of the entire body diffusion layer 14 is reduced. Is kept low. And
Since the resistance of the entire body diffusion layer 14 becomes low, D
The fluctuation of the threshold voltage due to the rise of the potential of the body terminal due to the substrate current of the MOSFET is suppressed. Especially,
Even if a parasitic bipolar NPN transistor having the body diffusion layer 14 as the base, the N + type source diffusion layer 15 as the emitter, and the N − type drain diffusion layer 2 as the collector is generated, the impurity concentration of the portion corresponding to the base is Since the concentration is high, the resistance is low, so that the operation of the transistor can be suppressed. That is, the withstand voltage between the source and the drain is improved.

【0091】加えて、本実施形態では、上記30゜の大
傾角によるイオン注入を行ってP-型ボディー拡散層1
4及びチャネル領域Rchanを形成した後に、P+ 型ボデ
ィー埋め込み拡散層32を形成するために、再度レジス
ト膜12とDMOSFETのN+ 型ゲート電極8aをマ
スクとして、DMOSFETのボディー拡散層形成領域
に、ボロンイオンの注入より高加速エネルギーで、かつ
注入角度がP型半導体基板1の法線に対して0゜の角度
で、ボロンイオンの注入を行なっている。したがって、
最初の大傾角のイオン注入によってある程度半導体基板
内がアモルファス化されているので、その後、垂直方向
からP+ 型ボディー埋め込み拡散層32を形成するため
のイオン注入を行っても、チャネリングが生じ難く、そ
の後の不純物の拡散処理によってランダムな不純物の分
布を招くことがない。すなわち、耐圧特性や電気的特性
のばらつきを招くことはない。それに対し、大傾角のイ
オン注入を行う前に、P+ 型ボディー埋め込み拡散層3
2を形成するための垂直方向からのイオン注入を行う場
合には、チャネリングによって半導体基板内で不純物が
不規則に分布するようになり、その不規則に分布した不
純物がさらに半導体基板内で拡散するので、耐圧等の電
気的特性のばらつきが大きくなるという不具合を生じる
虞れがある。
In addition, in this embodiment, the P − type body diffusion layer 1 is formed by performing the ion implantation with the large inclination angle of 30 °.
4 and the channel region Rchan are formed, the resist film 12 and the N + type gate electrode 8a of the DMOSFET are again used as a mask to form the P + type body buried diffusion layer 32 in the body diffusion layer forming region of the DMOSFET. The boron ions are implanted at a higher acceleration energy than that of the boron ions and at an implantation angle of 0 ° with respect to the normal to the P-type semiconductor substrate 1. Therefore,
Since the inside of the semiconductor substrate is made amorphous to some extent by the initial large-angle ion implantation, even if ion implantation is performed thereafter to form the P + -type body-embedded diffusion layer 32 from the vertical direction, channeling hardly occurs. A random impurity distribution is not caused by the subsequent impurity diffusion process. That is, variations in withstand voltage characteristics and electrical characteristics are not caused. On the other hand, before the ion implantation with a large inclination angle, the P + type body embedded diffusion layer 3 is formed.
In the case of performing ion implantation from the vertical direction for forming 2, the impurities are irregularly distributed in the semiconductor substrate due to channeling, and the irregularly distributed impurities are further diffused in the semiconductor substrate. Therefore, there is a possibility that there may be a problem that variations in electrical characteristics such as breakdown voltage become large.

【0092】なお、P- 型ボディー拡散層14とP+ 型
ボディー埋め込み拡散層32とを形成するためのイオン
注入は同一のマスクを用いて行っているので、イオンの
注入工程を1回追加するだけでよく、この効果を得るの
にコストの増大は僅かで済む。
Since the ion implantation for forming the P- type body diffusion layer 14 and the P + type body buried diffusion layer 32 is performed using the same mask, the ion implantation step is added once. This is all that is needed and there is only a small increase in cost to obtain this effect.

【0093】(第3の実施形態)次に、第3の実施形態
について説明する。図4(a),(b)及び図5
(a),(b)は、第3の実施形態における半導体装置
の製造工程を示す断面図である。但し、図4(c)に示
す工程以前の工程は、上述の第1の実施形態において説
明した図1(a)〜(c)に示す工程とほぼ同じであ
る。ただし、本実施形態では、図4(a)に示す工程の
前に、ゲート電極形成用レジスト膜9を除去することな
くさらにその上に新たなレジスト膜12を形成し、各レ
ジスト膜9,12及びDMOSFETのN+ 型ゲート電
極8aとをマスクとして、DMOSFETのボディー拡
散層形成領域に、平面的に見て互いに180゜の角度を
なす2方向から2ステップのボロンイオンの注入を行
う。その際、例えば120keV、4×1013cm-2
度の条件で、例えば注入角度がP型半導体基板1の表面
に垂直な軸に対して30゜の角度で、かつDMOSFE
TのN+ 型ゲート電極8aの下方領域のうちソース側の
略半分程度の領域にボロンイオンが侵入するように1回
目のボロンイオンの注入を行う。さらに、半導体基板1
を180度回転させて、DMOSFET形成領域の素子
分離5の端部付近の下方にボロンイオンが侵入するよう
30゜の傾き角で2回目のボロンイオンの注入を行う。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment will be described. 4 (a), (b) and FIG.
(A), (b) is sectional drawing which shows the manufacturing process of the semiconductor device in 3rd Embodiment. However, steps before the step shown in FIG. 4C are almost the same as the steps shown in FIGS. 1A to 1C described in the first embodiment. However, in the present embodiment, before the step shown in FIG. 4A, a new resist film 12 is further formed on the resist film 9 for forming the gate electrode without removing it, and the resist films 9 and 12 are formed. Using the N + type gate electrode 8a of the DMOSFET as a mask, boron ion is implanted into the body diffusion layer forming region of the DMOSFET in two steps from two directions forming an angle of 180 ° with each other in plan view. At that time, for example, under the conditions of 120 keV and 4 × 10 13 cm −2 , for example, the implantation angle is 30 ° with respect to the axis perpendicular to the surface of the P-type semiconductor substrate 1, and the DMOSFE is used.
The first boron ion implantation is performed so that the boron ions will penetrate into a region of approximately half of the source side of the lower region of the N + type gate electrode 8a of T. Furthermore, the semiconductor substrate 1
Is rotated by 180 degrees, and the second boron ion implantation is performed at an inclination angle of 30 ° so that boron ions penetrate below the end of the element isolation 5 in the DMOSFET formation region.

【0094】次に、図4(b)に示すように、再度各レ
ジスト膜9,12とDMOSFETのN+ 型ゲート電極
8aとをマスクとして、DMOSFETのボディー拡散
層形成領域に、例えばボロンを図10に示す工程におけ
るボロンイオンの注入よりも高加速エネルギーとなる1
50keV、1×1014cm-2程度の条件で、かつ図1
0に示す工程よりも注入角度の小さい条件、例えば注入
角度がP型半導体基板1の表面に垂直な軸に対して0゜
の角度でボロンイオンの注入を行なう。
Next, as shown in FIG. 4B, again using the resist films 9 and 12 and the N + type gate electrode 8a of the DMOSFET as a mask, a body diffusion layer forming region of the DMOSFET is formed with boron, for example. The acceleration energy is higher than that of boron ion implantation in the step 10
Under the conditions of 50 keV and 1 × 10 14 cm -2 , and as shown in FIG.
The boron ions are implanted under the condition that the implantation angle is smaller than that in the step 0, for example, the implantation angle is 0 ° with respect to the axis perpendicular to the surface of the P-type semiconductor substrate 1.

【0095】次に、図5(a)に示すように、各レジス
ト膜9,12を除去し、例えば850℃,30分程度の
熱処理を行なうことにより、DMOSFETのP- 型ボ
ディー拡散層14、DMOSFETのチャネル領域Rch
an及びP+ 型ボディー埋め込み拡散層32を形成する。
この場合、P+ 型ボディー埋め込み拡散層32の横方向
の端部は、DMOSFETのN+ 型ゲート電極8aのソ
ース側エッジの近傍に存在している。また、P+ 型ボデ
ィー埋め込み拡散層32の深さはP- 型ボディー拡散層
14より深く半導体基板1内に入り込んでいて、P- 型
ボディー拡散層14のDMOSFETのN+ 型ゲート電
極8a直下の表面濃度にほとんど影響を与えないように
なされている。従って、DMOSFETのVtは、P+
型ボディー埋め込み拡散層32の影響を受けることな
く、P- 型ボディー拡散層14のみで決定される。
Next, as shown in FIG. 5A, the resist films 9 and 12 are removed, and heat treatment is performed at, for example, 850 ° C. for about 30 minutes, whereby the P--type body diffusion layer 14 of the DMOSFET, Channel region Rch of DMOSFET
An an and P + type body embedded diffusion layer 32 is formed.
In this case, the lateral end of the P + type body buried diffusion layer 32 exists near the source side edge of the N + type gate electrode 8a of the DMOSFET. In addition, the depth of the P + type body buried diffusion layer 32 is deeper than the P− type body diffusion layer 14 into the semiconductor substrate 1, and the P + type body diffusion layer 14 is directly under the N + type gate electrode 8a of the DMOSFET. It is designed to have almost no effect on the surface concentration. Therefore, Vt of DMOSFET is P +
It is determined only by the P − type body diffusion layer 14 without being affected by the type body embedded diffusion layer 32.

【0096】次に、図5(b)に示すように、例えばレ
ジスト膜をマスクとして、DMOSFET、NMOSF
ET形成領域に例えば砒素イオンを40keV、4×1
15cm-2程度の条件で注入し、さらに、PMOSFE
T形成領域に例えばBF2 イオンを40keV、3×1
15cm-2程度の条件で注入し、例えば850℃,60
分程度の熱処理を行なうことにより、DMOSFETの
N+ 型ソース拡散層15、N+ 型ドレイン拡散層16、
NMOSFETのN+ 型ソース拡散層17、N+ 型ドレ
イン拡散層18、PMOSFETのP+ 型ソース拡散層
19、P+ 型ドレイン拡散層20を形成する。
Next, as shown in FIG. 5B, for example, using the resist film as a mask, the DMOSFET and the NMOSF are formed.
Arsenic ions, for example, in the ET formation region at 40 keV, 4 × 1
Implanted under the condition of 0 15 cm -2 , and further
For example, BF2 ions are added to the T formation region at 40 keV, 3 × 1
Implantation is carried out under the condition of about 0 15 cm -2 , for example, 850 ° C.
By performing a heat treatment for about 10 minutes, the N + type source diffusion layer 15, the N + type drain diffusion layer 16 of the DMOSFET,
The N + type source diffusion layer 17 and the N + type drain diffusion layer 18 of the NMOSFET, the P + type source diffusion layer 19 and the P + type drain diffusion layer 20 of the PMOSFET are formed.

【0097】さらに、本実施形態の図面には記載してい
ないが、この後、層間絶縁膜として例えば減圧CVD法
を用いてNSG膜を800nm程度形成し、その後、例
えばレジスト膜をマスクとして、NSG膜をドライエッ
チングにてエッチングし、コンタクトホールを形成す
る。最後に、例えば金属配線として、スパッタリング法
によりAl膜を形成し、その後、例えばレジスト膜をマ
スクとしてAl膜をエッチングして、Al配線を形成す
ればこの半導体装置が完成する。
Although not shown in the drawings of this embodiment, an NSG film having a thickness of about 800 nm is then formed as an interlayer insulating film by using, for example, a low pressure CVD method, and then, an NSG film is formed by using, for example, a resist film as a mask. The film is etched by dry etching to form a contact hole. Finally, an Al film is formed by a sputtering method, for example, as a metal wiring, and thereafter, the Al film is etched using, for example, a resist film as a mask to form an Al wiring, whereby the semiconductor device is completed.

【0098】本実施形態では、DMOSFETのP- 型
ボディー拡散層14及びチャネル領域Rchanを形成する
ために、ボロンイオンを注入する際の傾き角度や加速エ
ネルギー等は上記第2実施形態と同じであり、その後、
P+ 型ボディー拡散埋め込み層32を形成することも上
記第2実施形態と同じであるので、上記第2実施形態と
同じ効果を基本的に発揮することができる。
In this embodiment, in order to form the P--type body diffusion layer 14 and the channel region Rchan of the DMOSFET, the tilt angle and the acceleration energy when implanting boron ions are the same as those in the second embodiment. ,afterwards,
Since the formation of the P + type body diffusion burying layer 32 is also the same as that of the second embodiment, the same effect as that of the second embodiment can be basically exhibited.

【0099】それに加え、本実施形態では、DMOSF
ETのP- 型ボディー拡散層14及びP+ 型ボディー埋
め込み拡散層32を形成するにあたり、レジスト膜12
とDMOSFETN+ 型ゲート電極8aだけでなく、D
MOSFETのN+ 型ゲート電極8aを形成するのに使
用したゲート電極形成用レジスト膜9bをマスクとし
て、使用している。従って、レジスト膜12とDMOS
FETのN+ 型ゲート電極8aとのマスク合わせずれが
生じた場合でも、DMOSFETのN+ 型ゲート電極8
aの上でゲート電極形成用レジスト膜9によってボロン
イオンが阻止される。したがって、レジスト膜12の存
在しない場合のごとくボロンイオンがDMOSFETの
N+ 型ゲート電極8aの上面からゲート電極下方まで突
き抜けることがない。よって、N+ 型ゲート電極8aの
下方領域において、注入されたボロンイオンはN+ 型ゲ
ート電極8aのソース側端部からほぼ同一距離だけ横方
向に入った部分まで侵入するので、ゲート長つまりN+
型ソース拡散層15とN- 型ドレイン拡散層との間のチ
ャネル領域Rchanの長さのばらつきを抑制できるという
利点がある。
In addition to this, in this embodiment, the DMOSF is used.
In forming the P− type body diffusion layer 14 and the P + type body buried diffusion layer 32 of ET, the resist film 12 is formed.
And DMOSFET N + type gate electrode 8a as well as D
The gate electrode forming resist film 9b used to form the N + type gate electrode 8a of the MOSFET is used as a mask. Therefore, the resist film 12 and the DMOS
Even if the mask misalignment with the N + type gate electrode 8a of the FET occurs, the N + type gate electrode 8 of the DMOSFET
Boron ions are blocked by the resist film 9 for forming a gate electrode on a. Therefore, unlike the case where the resist film 12 does not exist, boron ions do not penetrate from the upper surface of the N + type gate electrode 8a of the DMOSFET to below the gate electrode. Therefore, in the lower region of the N + type gate electrode 8a, the implanted boron ions penetrate to the portion which enters the N + type gate electrode 8a in the horizontal direction from the source side end of the N + type gate electrode 8a by approximately the same distance. +
There is an advantage that variation in the length of the channel region Rchan between the type source diffusion layer 15 and the N − type drain diffusion layer can be suppressed.

【0100】(第4の実施形態)次に、第4の実施形態
について説明する。図6(a)〜c)及び図7(a)〜
(c)は、第4の実施形態に係る半導体装置の製造工程
を示す断面図である。
(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment will be described. 6 (a) -c) and 7 (a)-
FIG. 6C is a sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor device according to the fourth embodiment.

【0101】図6(a)〜(c)に示す工程は、上記第
1の実施形態において説明した図1(a)〜(c)及び
図2(a)〜(c)に示す工程と基本的にはほとんど同
じである。ただし、本実施形態においては、DMOSF
ETのN+ 型ドレイン層16やP- 型ボディー拡散層1
4を取り囲む第1の不純物拡散層にP型不純物を導入
し、極低濃度のP- 型ボディー拡散層30を形成してい
る。その結果、ボディー拡散層は、2つのP- 型ボディ
ー拡散層30,14によって構成されることになる。こ
こで、P- 型ボディー拡散層30には1016cm-3オー
ダーの濃度の不純物が含まれており、P- 型ボディー拡
散層14には1017cm-3オーダーの濃度の不純物が含
まれている。
The steps shown in FIGS. 6A to 6C are basically the same as the steps shown in FIGS. 1A to 1C and 2A to 2C described in the first embodiment. Are almost the same. However, in the present embodiment, the DMOSF
N + type drain layer 16 and P- type body diffusion layer 1 of ET
A P-type impurity is introduced into the first impurity diffusion layer surrounding 4 to form an extremely low concentration P- type body diffusion layer 30. As a result, the body diffusion layer is composed of the two P- type body diffusion layers 30 and 14. Here, the P− type body diffusion layer 30 contains impurities with a concentration of the order of 10 16 cm −3 , and the P− type body diffusion layer 14 contains impurities with a concentration of the order of 10 17 cm −3. ing.

【0102】このように、極低濃度のP- 型ボディー拡
散層30の中に低濃度ではあるがそれよりは濃度が高い
P- 型ボディー拡散層を形成することにより、DMOS
FETの耐圧特性が向上する。また、N+ 型ドレイン拡
散層16の周囲がP- 型層となるので、N+ 型ドレイン
拡散層16の寄生容量が低減され、DMOSFETの動
作速度が向上する。
As described above, by forming the P--type body diffusion layer having a low concentration but a higher concentration in the P--type body diffusion layer 30 having an extremely low concentration, the DMOS is formed.
The withstand voltage characteristic of the FET is improved. Further, since the periphery of the N + type drain diffusion layer 16 becomes the P− type layer, the parasitic capacitance of the N + type drain diffusion layer 16 is reduced and the operation speed of the DMOSFET is improved.

【0103】(第5の実施形態)次に、第5の実施形態
について説明する。図8(a)〜1(c)及び図9
(a)〜2(c)は、第5の実施形態における半導体装
置の製造工程を示す断面図である。
(Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment will be described. 8 (a) to 1 (c) and FIG.
(A) -2 (c) is sectional drawing which shows the manufacturing process of the semiconductor device in 5th Embodiment.

【0104】図8(a)〜(c)に示す各工程は、上記
第1の実施形態における図1(a)〜(c)に示す各工
程と基本的に同じである。すなわち、P型半導体基板1
に、DMOSFETの第1の不純物拡散層であるN- 型
ドレイン拡散層2、NMOSFETのP- 型ウェル拡散
層3、PMOSFETのN- 型ウェル拡散層4をそれぞ
れ形成した後、DMOSFET形成領域、NMOSFE
T形成領域、PMOS形成領域を区画する素子分離5を
形成する。さらに、PMOSFET形成領域にP- 型V
t制御拡散層6を形成し、各領域のP型半導体基板1の
表面上にゲート酸化膜7を形成した後、基板の全面上に
多結晶シリコン膜8を形成し、その上にDMOSFE
T、NMOSFET、PMOSFETのゲート電極形成
領域を覆うゲート電極形成用レジスト膜9を形成する。
ただし、本実施形態では、多結晶シリコン膜8の厚み
は、200nm程度であり、第1の実施形態における3
00nmよりも薄くしておく。
The steps shown in FIGS. 8A to 8C are basically the same as the steps shown in FIGS. 1A to 1C in the first embodiment. That is, the P-type semiconductor substrate 1
After forming the N- type drain diffusion layer 2 which is the first impurity diffusion layer of the DMOSFET, the P- type well diffusion layer 3 of the NMOSFET, and the N- type well diffusion layer 4 of the PMOSFET, respectively, in the DMOSFET forming region and the NMOSFE.
An element isolation 5 for partitioning the T formation region and the PMOS formation region is formed. Furthermore, a P- type V is formed in the PMOSFET formation region.
After forming the t-control diffusion layer 6 and the gate oxide film 7 on the surface of the P-type semiconductor substrate 1 in each region, a polycrystalline silicon film 8 is formed on the entire surface of the substrate, and DMOSFE is formed thereon.
A gate electrode forming resist film 9 is formed to cover the gate electrode forming regions of the T, NMOSFET and PMOSFET.
However, in the present embodiment, the thickness of the polycrystalline silicon film 8 is about 200 nm, which is the same as that of the first embodiment.
It is made thinner than 00 nm.

【0105】次に、図9(a)に示すように、例えばゲ
ート電極形成用レジスト膜9をマスクとして用い、多結
晶シリコン膜8をドライエッチングによりパターニング
して、DMOSFETのN+ 型ゲート電極8a、NMO
SFETのN+ 型ゲート電極8b、PMOSFETのN
+ 型ゲート電極8cを形成する。次に、例えばDMOS
FETのソース形成領域を開口したレジスト膜12とD
MOSFETのN+ 型ゲート電極8aとをマスクとし
て、DMOSFETのボディー拡散層形成領域に、1ス
テップのボロンイオンの注入を行う。その際、例えば1
40keV、4×1013cm-2程度の条件で、例えば注
入角度がP型半導体基板1の表面に垂直な軸に対して7
゜の角度で、つまりDMOSFETのN+ 型ゲート電極
8aの下方領域のうちソース側の略半分程度の領域にボ
ロンイオンが侵入するようにボロンイオンの注入を行
う。このとき、ボロンイオンが厚さが薄い多結晶シリコ
ン膜(200nm)で構成されるN+ 型ゲート電極8a
を突き抜けて注入される。
Next, as shown in FIG. 9A, the polycrystalline silicon film 8 is patterned by dry etching using, for example, the resist film 9 for forming a gate electrode as a mask, and the N + type gate electrode 8a of the DMOSFET is formed. , NMO
N + type gate electrode 8b of SFET, N of PMOSFET
A + type gate electrode 8c is formed. Next, for example, DMOS
The resist film 12 and D having an opening in the source formation region of the FET
Using the N + type gate electrode 8a of the MOSFET as a mask, boron ion is implanted in one step into the body diffusion layer forming region of the DMOSFET. At that time, for example, 1
Under the conditions of 40 keV and 4 × 10 13 cm −2 , for example, the implantation angle is 7 with respect to the axis perpendicular to the surface of the P-type semiconductor substrate 1.
The boron ions are implanted at an angle of .degree., That is, in such a manner that the boron ions penetrate into about a half region on the source side of the region below the N @ + type gate electrode 8a of the DMOSFET. At this time, the N + type gate electrode 8a composed of a polycrystalline silicon film (200 nm) in which boron ions are thin
Is injected through the.

【0106】次に、図9(b)に示すように、レジスト
膜12を除去し、例えば850℃,30分程度の熱処理
を行なうことにより、DMOSFETの第2の不純物拡
散層であるP- 型ボディー拡散層14を形成する。
Next, as shown in FIG. 9B, the resist film 12 is removed and a heat treatment is performed at, for example, 850 ° C. for about 30 minutes to form a P − -type second impurity diffusion layer of the DMOSFET. The body diffusion layer 14 is formed.

【0107】次に、図9(c)に示すように、例えばレ
ジスト膜をマスクとして、DMOSFET形成領域、N
MOSFET形成領域に例えば砒素イオンを40ke
V、4×1015cm-2程度の条件で注入し、さらに、P
MOSFET形成領域に例えばBF2 を40keV、3
×1015cm-2程度の条件で注入し、例えば850℃,
60分程度の低温の熱処理を行なうことにより、DMO
SFETのN+ 型ソース拡散層15及びチャネル領域R
chan、N+ 型ドレイン拡散層16、NMOSFETのN
+ 型ソース拡散層17、N+ 型ドレイン拡散層18、P
MOSFETのP+ 型ソース拡散層19、P+ 型ドレイ
ン拡散層20を形成する。
Next, as shown in FIG. 9C, the DMOSFET forming region, N
Arsenic ions, for example, are added to the MOSFET formation region at 40 ke
V, 4 × 10 15 cm −2 , and then P
In the MOSFET formation region, for example, BF2 is 40 keV, 3
Implantation is performed under the condition of about 10 15 cm -2 , for example, 850 ° C
By performing low temperature heat treatment for about 60 minutes, DMO
N + type source diffusion layer 15 and channel region R of SFET
chan, N + type drain diffusion layer 16, NMOSFET N
+ Type source diffusion layer 17, N + type drain diffusion layer 18, P
A P + type source diffusion layer 19 and a P + type drain diffusion layer 20 of the MOSFET are formed.

【0108】さらに、本実施形態の図面には記載してい
ないが、この後、層間絶縁膜として例えば減圧CVD法
を用いてNSG膜を800nm程度形成し、その後、例
えばレジスト膜をマスクとして、NSG膜をドライエッ
チングにてエッチングし、コンタクトホールを形成す
る。最後に、例えば金属配線として、スパッタリング法
によりAl膜を形成し、その後、例えばレジスト膜をマ
スクとしてAl膜をエッチングして、Al配線を形成す
ればこの半導体装置が完成する。
Although not shown in the drawings of this embodiment, thereafter, an NSG film of about 800 nm is formed as an interlayer insulating film by using, for example, a low pressure CVD method, and then, for example, by using a resist film as a mask, the NSG film is formed. The film is etched by dry etching to form a contact hole. Finally, an Al film is formed by a sputtering method, for example, as a metal wiring, and thereafter, the Al film is etched using, for example, a resist film as a mask to form an Al wiring, whereby the semiconductor device is completed.

【0109】本実施形態では、DMOSFETのP- 型
ボディー拡散層14及びチャネル領域Rchanを形成する
ために、レジスト膜12をマスクとしてボロンイオンを
注入すると、チャネル領域を除くP- 型ボディー拡散層
14は上記第1の実施形態と同様に形成されるが、チャ
ネル領域Rchanがドレイン側に向かって浅く延びた形状
になる。すなわち、ボロンイオンの注入を行う前にN+
型ゲート電極8aを薄く形成しておいて、ボロンイオン
の注入を行う際には不純物イオンがN+ 型ゲート電極8
aを突き抜けるようにしているからである。
In this embodiment, when boron ions are implanted using the resist film 12 as a mask in order to form the P--type body diffusion layer 14 and the channel region Rchan of the DMOSFET, the P--type body diffusion layer 14 excluding the channel region is implanted. Is formed similarly to the first embodiment, but has a shape in which the channel region Rchan extends shallowly toward the drain side. That is, N + is injected before boron ion implantation.
When the type gate electrode 8a is thinly formed and impurity ions are implanted into the N + type gate electrode 8 when boron ions are implanted.
This is because it is designed to penetrate through a.

【0110】以上のような構造を有するDMOSFE
T,NMOSFET及びPMSFETを搭載した本実施
形態の半導体装置は、従来の方法のごとくゲート電極下
方の端部付近に打ち込まれた不純物を高温のドライブイ
ンによって、ゲート電極の直下領域に沿って横方向に拡
散させる必要がないので、第1の実施形態と同様に、従
来の問題点(1),(2)を解決することができる。そ
れに加えて、さらに以下のような顕著な効果を発揮する
ことができる。
DMOSFE having the above structure
In the semiconductor device of the present embodiment having the T, NMOSFET and PMSFET mounted therein, impurities implanted near the end portion below the gate electrode are driven in at a high temperature by a high temperature drive-in as in the conventional method, and the impurities are laterally moved along the region directly below the gate electrode. Since it is not necessary to diffuse the above into the first embodiment, it is possible to solve the conventional problems (1) and (2) as in the first embodiment. In addition to that, the following remarkable effects can be exerted.

【0111】DMOSFET型トランジスタのDMOS
FETのチャネル領域Rchanは、上述のように、N+ 型
ゲート電極8aを通して注入された不純物イオンにより
形成される。したがって、イオン注入時のドーズ量を多
くかつ注入エネルギーを大きくしても、P- 型ボディー
拡散層14のチャネル領域Rchanにおける不純物濃度は
薄く抑制されるのでしきい値を小さくできる。一方、イ
オン注入時のドーズ量を多くかつ注入エネルギーを大き
くすることで、P- 型ボディー拡散層14のN+ 型ソー
ス拡散層15下方における深さは大きくなりかつ不純物
濃度は濃くなるので、寄生バイポーラトランジスタの作
動を抑制することができる利点がある。
DMOS of DMOSFET type transistor
The channel region Rchan of the FET is formed by the impurity ions implanted through the N + type gate electrode 8a as described above. Therefore, even if the dose amount at the time of ion implantation is large and the implantation energy is large, the impurity concentration in the channel region Rchan of the P − type body diffusion layer 14 is suppressed to be thin, so that the threshold value can be made small. On the other hand, by increasing the dose amount at the time of ion implantation and increasing the implantation energy, the depth of the P − type body diffusion layer 14 below the N + type source diffusion layer 15 is increased and the impurity concentration is increased, so that parasitic There is an advantage that the operation of the bipolar transistor can be suppressed.

【0112】なお、DMOSFETの場合には、P- 型
ボディー拡散層14の深さが多少変わっても、しきい値
Vtに与える影響は極めて小さいので、上記問題点
(1)で述べた埋め込みチャネル構造を有するPMOS
FETの如きしきい値の変動はほとんど問題とならな
い。
In the case of the DMOSFET, even if the depth of the P--type body diffusion layer 14 is slightly changed, the influence on the threshold value Vt is extremely small. Therefore, the buried channel described in the above problem (1). Structured PMOS
Fluctuations in the threshold, such as in FETs, pose almost no problem.

【0113】(第6の実施形態)次に、第6の実施形態
について説明する。図10(a)〜(c)は、第6の実
施形態における半導体装置の製造工程を示す断面図であ
る。
(Sixth Embodiment) Next, a sixth embodiment will be described. 10A to 10C are cross-sectional views showing the manufacturing process of the semiconductor device according to the sixth embodiment.

【0114】本実施形態では、図10(a)に示す工程
の前に、上記第5の実施形態における図8(a)〜
(c)及び図9(a)に示す工程と同じ工程を行う。す
なわち、P型半導体基板1に、DMOSFETの第1の
不純物拡散層であるN- 型ドレイン拡散層2、NMOS
FETのP- 型ウェル拡散層3、PMOSFETのN-
型ウェル拡散層4をそれぞれ形成した後、DMOSFE
T形成領域、NMOSFET形成領域、PMOS形成領
域を区画する素子分離5を形成する。さらに、PMOS
FET形成領域にP- 型Vt制御拡散層6を形成し、各
領域のP型半導体基板1の表面上にゲート酸化膜7を形
成した後、厚み200nm程度の多結晶シリコン膜から
なるDMOSFETのN+ 型ゲート電極8a、NMOS
FETのN+型ゲート電極8b、PMOSFETのN+
型ゲート電極8cを形成する。次に、図10(a)に示
すDMOSFETのソース形成領域を開口したレジスト
膜12とDMOSFETのN+ 型ゲート電極8aとをマ
スクとして、DMOSFETのボディー拡散層形成領域
に、1ステップのボロンイオンの注入を行う。このと
き、本実施形態においても、イオンの注入条件は上記第
5の実施形態と同じである。そして、上記第5の実施形
態と同様に、N+ 型ゲート電極8aの下方領域のうちソ
ース側のほぼ半分程度の領域には、ボロンイオンが厚さ
が薄い多結晶シリコン膜(200nm)で構成されるN
+ 型ゲート電極8aを突き抜けて注入される。したがっ
て、N+ 型ゲート電極8aの下方領域のうちソース側の
ほぼ半分程度の領域に浅い注入が行われる。
In the present embodiment, before the step shown in FIG. 10A, the steps shown in FIGS.
The same steps as those shown in FIG. 9C and FIG. 9A are performed. That is, on the P-type semiconductor substrate 1, the N-type drain diffusion layer 2, which is the first impurity diffusion layer of the DMOSFET, and the NMOS.
FET P- type well diffusion layer 3, PMOSFET N-
After forming the respective well diffusion layers 4, DMOSFE
An element isolation 5 for partitioning the T formation region, NMOSFET formation region, and PMOS formation region is formed. In addition, PMOS
After the P- type Vt control diffusion layer 6 is formed in the FET forming region and the gate oxide film 7 is formed on the surface of the P type semiconductor substrate 1 in each region, the N-type DMOSFET made of a polycrystalline silicon film having a thickness of about 200 nm is formed. + Type gate electrode 8a, NMOS
N + type gate electrode 8b of FET, N + of PMOSFET
The mold gate electrode 8c is formed. Next, using the resist film 12 having the source formation region of the DMOSFET shown in FIG. 10A opened and the N + type gate electrode 8a of the DMOSFET as a mask, one step boron ion is formed in the body diffusion layer formation region of the DMOSFET. Make an injection. At this time, also in the present embodiment, the ion implantation conditions are the same as those in the fifth embodiment. Then, similar to the fifth embodiment, in the lower region of the N + type gate electrode 8a, about a half of the source side, a boron ion is formed of a thin polycrystalline silicon film (200 nm). Done N
It is injected through the + type gate electrode 8a. Therefore, shallow implantation is performed in a region of about half of the source side of the region below the N + type gate electrode 8a.

【0115】以上の工程を行った後、図10(a)に示
すように、上記工程に用いたのと同じレジスト膜12と
DMOSFETのN+ 型ゲート電極8aとをマスクとし
て、DMOSFETのボディー拡散層形成領域に、例え
ばボロンイオンを高加速エネルギーとなる150keV
で、注入量が1×1014cm-2程度の条件で、かつ注入
角度の小さい条件、例えばP型半導体基板1の表面に垂
直な軸に対して0゜となるような角度でボロンイオンの
注入を行なう。
After the above steps are performed, as shown in FIG. 10A, the body film of the DMOSFET is diffused by using the same resist film 12 and the N + type gate electrode 8a of the DMOSFET as the mask used in the above steps. In the layer formation region, for example, boron ions having a high acceleration energy of 150 keV
Under the condition that the implantation amount is about 1 × 10 14 cm -2 and the implantation angle is small, for example, at an angle of 0 ° with respect to the axis perpendicular to the surface of the P-type semiconductor substrate 1, Make an injection.

【0116】次に、図10(b)に示すように、レジス
ト膜12を除去し、例えば850℃,30分程度の熱処
理を行なうことにより、DMOSFETのP- 型ボディ
ー拡散層14、DMOSFETのチャネル領域Rchan及
び第3の不純物拡散層であるP+ 型ボディー埋め込み拡
散層32を形成する。この場合、P+ 型ボディー埋め込
み拡散層32の横方向の端部は、DMOSFETのN+
型ゲート電極8aの略中央付近に存在している。また、
P+ 型ボディー埋め込み拡散層32の深さはP- 型ボデ
ィー拡散層14より深く半導体基板1内に入り込んでい
て、P― 型ボディー拡散層14のDMOSFETのN+
型ゲート電極8a直下の表面濃度にほとんど影響を与
えないようになされている。従って、DMOSFETの
Vtは、P+ 型ボディー埋め込み拡散層32の影響を受
けることなく、P- 型ボディー拡散層14のみで決定さ
れる。
Next, as shown in FIG. 10B, the resist film 12 is removed, and heat treatment is performed at, for example, 850 ° C. for about 30 minutes, whereby the P--type body diffusion layer 14 of the DMOSFET and the channel of the DMOSFET are formed. A region Rchan and a P + type body buried diffusion layer 32 which is a third impurity diffusion layer are formed. In this case, the lateral end of the P + type body-embedded diffusion layer 32 is the N + of the DMOSFET.
It exists near the center of the mold gate electrode 8a. Also,
The P + type body diffusion layer 32 is deeper than the P− type body diffusion layer 14 into the semiconductor substrate 1, and the P− type body diffusion layer 14 has N + of the DMOSFET.
The surface concentration directly below the mold gate electrode 8a is hardly affected. Therefore, the Vt of the DMOSFET is determined only by the P- type body diffusion layer 14 without being influenced by the P + type body buried diffusion layer 32.

【0117】なお、P+ 型ボディー埋め込み拡散層32
形成のためのイオン注入を行う前に、先にP- ボディー
拡散層14を形成するためのイオン注入を行なっている
ので、半導体基板内の結晶がある程度アモルファス化さ
れている。そして、その状態で垂直方向からのイオン注
入が行われるので、イオン注入の際のチャネリングを確
実に防止することができる。したがって、P+ 型ボディ
ー埋め込み拡散層32の形状が不規則になることはな
い。
The P + type body buried diffusion layer 32
Since the ion implantation for forming the P- body diffusion layer 14 is performed before the ion implantation for formation, the crystals in the semiconductor substrate are made amorphous to some extent. Then, since ion implantation is performed in the vertical direction in that state, it is possible to reliably prevent channeling during ion implantation. Therefore, the P + type body-embedded diffusion layer 32 does not have an irregular shape.

【0118】次に、図10(c)に示すように、例えば
レジスト膜をマスクとして、DMOSFET形成領域、
NMOSFET形成領域に例えば砒素イオンを40ke
V、4×1015cm-2程度の条件で注入し、さらに、P
MOSFET形成領域に例えばBF2 イオンを40ke
V、3×1015cm-2程度の条件で注入し、例えば85
0℃,60分程度の熱処理を行なうことにより、DMO
SFETのN+ 型ソース拡散層15、N+ 型ドレイン拡
散層16、NMOSFETのN+ 型ソース拡散層17、
N+ 型ドレイン拡散層18、PMOSFETのP+ 型ソ
ース拡散層19、P+ 型ドレイン拡散層20を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 10C, for example, using the resist film as a mask, the DMOSFET formation region,
Arsenic ions, for example, at 40 ke are formed in the NMOSFET forming region.
V, 4 × 10 15 cm −2 , and then P
For example, BF2 ions of 40 ke are formed in the MOSFET formation region.
Implanted under the conditions of V, 3 × 10 15 cm −2 , for example, 85
By performing heat treatment at 0 ° C for about 60 minutes, DMO
SFET N + type source diffusion layer 15, N + type drain diffusion layer 16, NMOSFET N + type source diffusion layer 17,
An N + type drain diffusion layer 18, a P + type source diffusion layer 19 and a P + type drain diffusion layer 20 of a PMOSFET are formed.

【0119】さらに、本実施形態の図面には記載してい
ないが、この後、層間絶縁膜として例えば減圧CVD法
を用いてNSG膜を800nm程度形成し、その後、例
えばレジスト膜をマスクとして、NSG膜をドライエッ
チングにてエッチングし、コンタクトホールを形成す
る。最後に、例えば金属配線として、スパッタリング法
によりAl膜を形成し、その後、例えばレジスト膜をマ
スクとしてAl膜をエッチングして、Al配線を形成す
ればこの半導体装置が完成する。
Although not shown in the drawings of this embodiment, thereafter, an NSG film having a thickness of about 800 nm is formed as an interlayer insulating film by using, for example, a low pressure CVD method, and thereafter, NSG film is formed by using, for example, a resist film as a mask. The film is etched by dry etching to form a contact hole. Finally, an Al film is formed by a sputtering method, for example, as a metal wiring, and thereafter, the Al film is etched using, for example, a resist film as a mask to form an Al wiring, whereby the semiconductor device is completed.

【0120】本実施形態でも、上記第5の実施形態と同
様に、チャネル領域Rchanがドレイン側に向かって浅く
延びた形状になるので、上記第5の実施形態と同じ効果
を発揮することができる。それに加えて、寄生バイポー
ラトランジスタの作動の抑制によりソース・ドレイン間
耐圧性の向上を図ることができる。
In the present embodiment as well, as in the fifth embodiment, the channel region Rchan has a shape that extends shallowly toward the drain side, and therefore, the same effect as in the fifth embodiment can be exhibited. . In addition, by suppressing the operation of the parasitic bipolar transistor, the withstand voltage between the source and drain can be improved.

【0121】なお、P- 型ボディー拡散層14とP+ 型
ボディー埋め込み拡散層32とを形成するためのイオン
注入は同一のマスクを用いて行っているので、イオンの
注入工程を1回追加するだけでよく、この効果を得るの
にコストの増大は僅かで済む。
Since the ion implantation for forming the P- type body diffusion layer 14 and the P + type body buried diffusion layer 32 is performed using the same mask, the ion implantation step is added once. This is all that is needed and there is only a small increase in cost to obtain this effect.

【0122】(第7の実施形態)次に、第7の実施形態
について説明する。図11(a)〜(c)は、第7の実
施形態における半導体装置の製造工程を示す断面図であ
る。
(Seventh Embodiment) Next, a seventh embodiment will be described. 11A to 11C are cross-sectional views showing the manufacturing process of the semiconductor device according to the seventh embodiment.

【0123】本実施形態では、図11(a)に示す工程
の前に、上記第1の実施形態における図1(a)〜
(c)に示す工程と同じ工程を行う。すなわち、P型半
導体基板1に、DMOSFETの第1の不純物拡散層で
あるN- 型ドレイン拡散層2、NMOSFETのP- 型
ウェル拡散層3、PMOSFETのN- 型ウェル拡散層
4をそれぞれ形成した後、DMOSFET形成領域、N
MOSFET形成領域、PMOS形成領域を区画する素
子分離5を形成する。さらに、PMOSFET形成領域
にP- 型Vt制御拡散層6を形成し、各領域のP型半導
体基板1の表面上にゲート酸化膜7を形成した後、厚み
300nm程度の多結晶シリコン膜からなるDMOSF
ETのN+ 型ゲート電極8a、NMOSFETのN+ 型
ゲート電極8b、PMOSFETのN+ 型ゲート電極8
cを形成する。ただし、本実施形態では、ゲート電極8
a〜8cを上記各実施形態よりも狭くしておく。
In this embodiment, before the step shown in FIG. 11A, the process shown in FIGS.
The same process as the process shown in (c) is performed. That is, the N-type drain diffusion layer 2 which is the first impurity diffusion layer of the DMOSFET, the P-type well diffusion layer 3 of the NMOSFET, and the N-type well diffusion layer 4 of the PMOSFET are formed on the P-type semiconductor substrate 1, respectively. After that, the DMOSFET formation region, N
An element isolation 5 for partitioning the MOSFET formation region and the PMOS formation region is formed. Further, after the P- type Vt control diffusion layer 6 is formed in the PMOSFET forming region and the gate oxide film 7 is formed on the surface of the P type semiconductor substrate 1 in each region, the DMOSF made of a polycrystalline silicon film having a thickness of about 300 nm is formed.
N + type gate electrode 8a of ET, N + type gate electrode 8b of NMOSFET, N + type gate electrode 8 of PMOSFET
Form c. However, in the present embodiment, the gate electrode 8
The widths a to 8c are set to be narrower than those in the above embodiments.

【0124】次に、図11(a)に示すように、例えば
DMOSFETのソース形成領域を開口したレジスト膜
12とDMOSFETのN+ 型ゲート電極8aをマスク
として、DMOSFETのボディー拡散層形成領域に、
平面的に見て互いに180゜の角度をなす2方向から2
ステップのボロンイオンの注入を行う。その際、例えば
120keV、4×1013cm-2程度の条件で、例えば
注入角度がP型半導体基板1の表面に垂直な軸に対して
10゜の角度で、つまりDMOSFETのN+型ゲート
電極8aのソース側端部の下方領域のみにボロンイオン
が侵入するように1回目のボロンイオンの注入を行う。
さらに、半導体基板1を180度回転させて、DMOS
FET形成領域の素子分離5の端部付近の下方にボロン
イオンが侵入するよう10゜の傾き角で2回目のボロン
イオンの注入を行う。
Next, as shown in FIG. 11A, for example, with the resist film 12 having an opening in the source forming region of the DMOSFET and the N + type gate electrode 8a of the DMOSFET as a mask, in the body diffusion layer forming region of the DMOSFET,
2 from two directions that make an angle of 180 ° with each other when viewed two-dimensionally
Step boron ion implantation is performed. At that time, for example, under the conditions of 120 keV and 4 × 10 13 cm -2 , for example, the implantation angle is 10 ° with respect to the axis perpendicular to the surface of the P-type semiconductor substrate 1, that is, the N + -type gate electrode of the DMOSFET. The first boron ion implantation is performed so that the boron ions enter only the region below the source side end of 8a.
Furthermore, the semiconductor substrate 1 is rotated 180 degrees to
The second boron ion implantation is performed at an inclination angle of 10 ° so that the boron ions penetrate below the edge of the element isolation 5 in the FET formation region.

【0125】次に、図11(b)に示すように、レジス
ト膜12を除去し、例えば850℃,30分程度の熱処
理を行なうことにより、DMOSFETの第2の不純物
拡散層であるP- 型ボディー拡散層14を形成する。
Next, as shown in FIG. 11B, the resist film 12 is removed and a heat treatment is performed at, for example, 850 ° C. for about 30 minutes to form a P − -type second impurity diffusion layer of the DMOSFET. The body diffusion layer 14 is formed.

【0126】次に、図11(c)に示すように、例えば
減圧CVD法によりシリコン基板の全面上にシリコン酸
化膜を200nm程度の厚みで堆積した後、異方性ドラ
イエッチングによりシリコン酸化膜のエッチバックを行
って、各ゲート電極8a〜8cの両側面上にサイドウォ
ール22を形成する。
Next, as shown in FIG. 11C, a silicon oxide film is deposited to a thickness of about 200 nm on the entire surface of the silicon substrate by, for example, a low pressure CVD method, and then the silicon oxide film is removed by anisotropic dry etching. Etch back is performed to form sidewalls 22 on both side surfaces of each of the gate electrodes 8a to 8c.

【0127】次に、図11(d)に示すように、例えば
レジスト膜(図示せず)及びサイドウォール22をマス
クとして、DMOSFET形成領域、NMOSFET形
成領域に例えば砒素イオンを40keV、4×1015
-2程度の条件で注入し、さらに、PMOSFET形成
領域に例えばBF2 を40keV、3×1015cm-2
度の条件で注入し、例えば850℃,60分程度の熱処
理を行なうことにより、DMOSFETのN+ 型ソース
拡散層15及びチャネル領域Rchan、N+ 型ドレイン拡
散層16、NMOSFETのN+ 型ソース拡散層17、
N+ 型ドレイン拡散層18、PMOSFETのP+ 型ソ
ース拡散層19、P+ 型ドレイン拡散層20を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 11D, with the resist film (not shown) and the sidewall 22 as a mask, for example, arsenic ions of 40 keV and 4 × 10 15 are formed in the DMOSFET formation region and the NMOSFET formation region. c
By implanting under the condition of m -2 , and further, for example, BF2 is implanted into the PMOSFET formation region under the condition of 40 keV, 3 x 10 15 cm -2 , and heat-treated at, for example, 850 ° C for about 60 minutes. N + type source diffusion layer 15 and channel region Rchan, N + type drain diffusion layer 16, NMOSFET N + type source diffusion layer 17,
An N + type drain diffusion layer 18, a P + type source diffusion layer 19 and a P + type drain diffusion layer 20 of a PMOSFET are formed.

【0128】さらに、本実施形態の図面には記載してい
ないが、この後、層間絶縁膜として例えば減圧CVD法
を用いてNSG膜を800nm程度形成し、その後、例
えばレジスト膜をマスクとして、NSG膜をドライエッ
チングにてエッチングし、コンタクトホールを形成す
る。最後に、例えば金属配線として、スパッタリング法
によりAl膜を形成し、その後、例えばレジスト膜をマ
スクとしてAl膜をエッチングして、Al配線を形成す
ればこの半導体装置が完成する。
Although not shown in the drawings of this embodiment, thereafter, an NSG film having a thickness of about 800 nm is formed as an interlayer insulating film by using, for example, a low pressure CVD method, and thereafter, NSG film is formed by using, for example, a resist film as a mask. The film is etched by dry etching to form a contact hole. Finally, an Al film is formed by a sputtering method, for example, as a metal wiring, and thereafter, the Al film is etched using, for example, a resist film as a mask to form an Al wiring, whereby the semiconductor device is completed.

【0129】本実施形態では、DMOSFETのP- 型
ボディー拡散層14及びチャネル領域Rchanを形成する
に際し、図11(a)に示すように、10゜という上記
各実施形態における傾き角30゜よりも大幅に小さい傾
き角で、かつDMOSFETのN+ 型ゲート電極8aの
レジスト膜12で覆われていないソース領域側の側面に
ボロンイオンが侵入するような角度でボロンイオンの注
入を行っている。そして、その後、低温の活性化熱処理
を行うことにより、DMOSFETのP- 型ボディー拡
散層14及びDMOSFETのチャネル領域Rchanを形
成している。さらに、その後、DMOSFETのN+ 型
ソース拡散層15を形成する前に、DMOSFETのN
+ 型ゲート電極8aの側面上にサイドウォール22を形
成し、このサイドウォール22とN+ 型ゲート電極8a
とレジスト膜とをマスクとすることにより、DMOSF
ETのP- 型ボディー拡散層を形成する際のボロン注入
領域よりも砒素注入領域をソース領域側にずらして注入
し、N+ 型ソース拡散層15を形成している。
In this embodiment, when forming the P--type body diffusion layer 14 and the channel region Rchan of the DMOSFET, as shown in FIG. 11A, the inclination angle of 30 is larger than the inclination angle of 30 ° in each of the above embodiments. Boron ions are implanted with a significantly small inclination angle and at an angle such that boron ions enter the side surface of the N + type gate electrode 8a of the DMOSFET on the side of the source region which is not covered with the resist film 12. Then, after that, low-temperature activation heat treatment is performed to form the P- type body diffusion layer 14 of the DMOSFET and the channel region Rchan of the DMOSFET. Further, after that, before forming the N + type source diffusion layer 15 of the DMOSFET, the NMOSFET of the DMOSFET is formed.
A side wall 22 is formed on the side surface of the + type gate electrode 8a, and the side wall 22 and the N + type gate electrode 8a are formed.
By using the resist film and the resist film as a mask, the DMOSF
The N + type source diffusion layer 15 is formed by shifting the arsenic implantation region to the source region side rather than the boron implantation region when forming the P− type body diffusion layer of ET.

【0130】このような構造のDMOSFET,NMO
SFET及びPMOSFETを搭載した半導体装置を形
成することにより、以下の効果を発揮することができ
る。
DMOSFETs and NMOs having such a structure
By forming a semiconductor device equipped with SFET and PMOSFET, the following effects can be exhibited.

【0131】DMOSFET型トランジスタのP- 型ボ
ディー拡散層14及びDMOSFETのチャネル領域R
chanを形成するに際し、上述のように、小さな傾き角で
ボディー拡散層へのイオン注入を行った後、N+ 型ゲー
ト電極8aの側面上にサイドウォール22を形成し、こ
のサイドウォールをマスクとしてN+ 型ソース拡散層1
5を形成している。したがって、イオン注入と低温の活
性化処理だけで不純物をゲート電極下方の領域まで侵入
させ、かつN+ 型ソース拡散層15とN- ドレイン拡散
層2との間に十分な長さのチャネル領域Rchanを形成す
ることが容易となる。すなわち、従来行っていたような
ボディー拡散層を横方向に拡大させるための高温ドライ
ブインを行わなくても、しきい値の制御が容易となり、
上記第1の実施形態と同じ効果を発揮することができる
ことが分かる。
The P-type body diffusion layer 14 of the DMOSFET type transistor and the channel region R of the DMOSFET.
In forming the chan, as described above, after ion implantation into the body diffusion layer with a small inclination angle, the sidewall 22 is formed on the side surface of the N + type gate electrode 8a, and this sidewall is used as a mask. N + type source diffusion layer 1
5 are formed. Therefore, only by ion implantation and low-temperature activation, impurities are allowed to penetrate into the region below the gate electrode, and the channel region Rchan having a sufficient length is provided between the N + type source diffusion layer 15 and the N− drain diffusion layer 2. Can be easily formed. That is, it becomes easy to control the threshold value without performing high temperature drive-in for laterally expanding the body diffusion layer, which has been performed conventionally.
It can be seen that the same effect as that of the first embodiment can be exhibited.

【0132】さらに、本実施形態では、図11(a)に
示す工程で、ボロンイオンの注入を小傾角(10゜)で
行っているので、DMOSFETのP- 型ボディー拡散
層14の深さが、上記第1〜第4の実施形態における深
さよりも深くなる。このことは、P- 型ボディー拡散層
14の抵抗が低くなることを意味し、DMOSFETを
高性能化するためにP- 型ボディー拡散層14の表面濃
度を下げ、スレッショルド電圧を低くしても、第1の実
施形態に比べて、P- ボディー拡散層の抵抗を低くでき
ることになる。したがって、DMOSFETの基板電流
によるボディー端子の電位上昇によるスレッショルド電
圧の変動が抑制される。特に、P- 型ボディー拡散層1
4をベースとし、N+ 型ソース拡散層15をエミッタと
し、N+型ドレイン拡散層2をコレクタとするNPN型
寄生バイポーラトランジスタが生じても、そのベースに
相当する部位の不純物濃度が高濃度であるために低抵抗
となるので、当該寄生バイポーラトランジスタの作動を
抑制することが可能となる。つまり、ソース・ドレイン
間耐圧性が向上することになる。また、DMOSFET
をNMOSFET,PMOSFETと同時に形成する場
合、NMOSFET,PMOSFETのゲート電極には
一般的にサイドウォールが付設されるので、本実施形態
の製造方法を採用することで、工程数の増大を招くこと
なく、DMOSFETのソース・ドレイン間耐圧性の高
い半導体装置を形成することができる。
Further, in this embodiment, since the boron ions are implanted at a small inclination angle (10 °) in the step shown in FIG. 11A, the depth of the P − -type body diffusion layer 14 of the DMOSFET is reduced. The depth is deeper than the depth in the first to fourth embodiments. This means that the resistance of the P- type body diffusion layer 14 becomes low, and even if the surface concentration of the P- type body diffusion layer 14 is lowered and the threshold voltage is lowered in order to improve the performance of the DMOSFET, Compared with the first embodiment, the resistance of the P- body diffusion layer can be lowered. Therefore, the fluctuation of the threshold voltage due to the rise of the potential of the body terminal due to the substrate current of the DMOSFET is suppressed. In particular, the P- type body diffusion layer 1
4 has a base, the N + type source diffusion layer 15 serves as an emitter, and the N + type drain diffusion layer 2 serves as a collector, even if an NPN type parasitic bipolar transistor is produced, the impurity concentration of the portion corresponding to the base is high. Since it has a low resistance, it is possible to suppress the operation of the parasitic bipolar transistor. That is, the withstand voltage between the source and the drain is improved. Also, DMOSFET
When N is formed simultaneously with NMOSFET and PMOSFET, sidewalls are generally attached to the gate electrodes of NMOSFET and PMOSFET. Therefore, by adopting the manufacturing method of the present embodiment, the number of steps is not increased. A semiconductor device having high withstand voltage between the source and drain of the DMOSFET can be formed.

【0133】(第1〜第7の実施形態の変形例)第1〜
第7の実施形態において、DMOSFETのソース及び
ドレインコンタクト拡散層は、N+ 型ソース拡散層1
5、N+ 型ドレイン拡散層16のそれぞれ1層である
が、LDD構造すなわちN- 型ソース拡散層、N+ 型ソ
ース拡散層及びN- 型ドレイン拡散層、N+ 型ドレイン
拡散層の2重構造としてもよい。
(Modifications of First to Seventh Embodiments) First to First
In the seventh embodiment, the source and drain contact diffusion layers of the DMOSFET are the N + type source diffusion layers 1.
5, and each of the N + type drain diffusion layers 16 is a single layer, and has an LDD structure, that is, a double layer of an N- type source diffusion layer, an N + type source diffusion layer and an N- type drain diffusion layer, and an N + type drain diffusion layer. It may be a structure.

【0134】また、第1〜第6の実施形態において、D
MOSFETのN+ 型ゲート電極8a、NMOSFET
のN+ 型ゲート電極8b、PMOSFETのN+ 型ゲー
ト電極8cの側壁に、絶縁膜のサイドウォールを形成し
ていないが、これを形成してもよい。この場合、サイド
ウォール形成は、P- 型ボディー拡散層14を形成する
ためのイオン注入の前でも後でもよい。
In the first to sixth embodiments, D
N + type gate electrode 8a of MOSFET, NMOSFET
Although the side wall of the insulating film is not formed on the side wall of the N + type gate electrode 8b of the above and the side surface of the N + type gate electrode 8c of the PMOSFET, it may be formed. In this case, the sidewall formation may be performed before or after the ion implantation for forming the P − type body diffusion layer 14.

【0135】また、このサイドウォールをソース及びド
レインコンタクト拡散層形成のためのイオン注入マスク
として使用してもよい。
Further, this sidewall may be used as an ion implantation mask for forming the source and drain contact diffusion layers.

【0136】また、第1〜第7の実施形態において、D
MOSFETのN+ 型ゲート電極8a、NMOSFET
のN+ 型ゲート電極8b、PMOSFETのN+ 型ゲー
ト電極8cは、多結晶シリコンの単層膜であるが、金属
膜、半導体膜、シリサイド膜の単層膜で構成してもよ
い。あるいは、第5,第6の実施形態を除いて、多結晶
シリコン膜上に、金属膜、半導体膜、シリサイド膜等の
導電膜やシリコン酸化膜等の絶縁膜を形成するようにし
てもよい。特に、これらの保護膜を形成することで、イ
オン注入時における不純物イオンの通過阻止機能を強化
することができる利点がある。
In the first to seventh embodiments, D
N + type gate electrode 8a of MOSFET, NMOSFET
Although the N + type gate electrode 8b and the N + type gate electrode 8c of the PMOSFET are single layer films of polycrystalline silicon, they may be formed of a single layer film of a metal film, a semiconductor film or a silicide film. Alternatively, except for the fifth and sixth embodiments, a conductive film such as a metal film, a semiconductor film, a silicide film, or an insulating film such as a silicon oxide film may be formed on the polycrystalline silicon film. In particular, by forming these protective films, there is an advantage that the function of preventing passage of impurity ions during ion implantation can be strengthened.

【0137】また、第1〜第7の実施形態において、P
MOSFETのゲート電極は、N+型であるが、P+ 型
としてもよい。
In the first to seventh embodiments, P
Although the gate electrode of the MOSFET is N + type, it may be P + type.

【0138】また、第1,第2,第3の実施形態におい
て、DMOSFETの低濃度ドレイン層をN- 型ドレイ
ン拡散層2としているが、これはN― 型エピタキシャ
ル成長層であってもよく、素子分離5を形成する前に形
成してもよい。。同様に、第4の実施形態におけるP-
型ボディー拡散層30をP- 型エピタキシャル成長層と
してもよい。
Further, in the first, second and third embodiments, the low concentration drain layer of the DMOSFET is the N − type drain diffusion layer 2, but it may be an N − type epitaxial growth layer. It may be formed before the separation 5 is formed. . Similarly, P- in the fourth embodiment
The type body diffusion layer 30 may be a P − type epitaxial growth layer.

【0139】また、第1〜第7の実施形態において、N
MOSFETのVt制御拡散層は、形成していないが、
ゲート酸化膜を形成する前に形成してもよい。
In the first to seventh embodiments, N
Although the Vt control diffusion layer of MOSFET is not formed,
It may be formed before forming the gate oxide film.

【0140】また、第1〜第7の実施形態において、不
純物イオンの注入を2ステップで行っているが、半導体
装置中で互いに直交する方向に配置されたゲート電極を
有するMISFETが搭載されている場合が多いので、
その場合には、平面内で90゜ごとに注入方向を変える
4ステップのイオン注入を行うことができる。
Further, in the first to seventh embodiments, the impurity ion implantation is performed in two steps, but the MISFET having the gate electrodes arranged in directions orthogonal to each other in the semiconductor device is mounted. In many cases,
In that case, 4-step ion implantation in which the implantation direction is changed every 90 ° in the plane can be performed.

【0141】また、第1,第2,第3の実施形態におい
て、DMOSFETのN+ 型ソース拡散層15を形成し
た後に、DMOSFETのボディー拡散層であるP- 型
ボディー拡散層14やP+ 型ボディー埋め込み拡散層3
2をイオン注入により形成してもよい。
In the first, second and third embodiments, after the N + type source diffusion layer 15 of the DMOSFET is formed, the P− type body diffusion layer 14 and the P + type body diffusion layer 14 which are the body diffusion layers of the DMOSFET are formed. Body embedded diffusion layer 3
2 may be formed by ion implantation.

【0142】また、第3の実施形態において、ゲート電
極形成用レジスト膜9をボディー拡散層注入のマスクの
一部としているが、これは、レジスト膜でなくても、D
MOSFETのN+ 型ゲート電極8aと同一寸法に加工
された膜であればよい。
Further, in the third embodiment, the gate electrode forming resist film 9 is used as a part of the mask for implanting the body diffusion layer, but this is not limited to the resist film.
A film processed to the same size as the N + type gate electrode 8a of the MOSFET may be used.

【0143】(P- 型ボディー拡散層のプロファイルに
ついて)次に、P- 型ボディー拡散層14を形成する場
合における不純物イオンの注入角度とP- 型ボディー拡
散層14のプロファイルとの関係について、図12
(a)〜(c)及び図13(a),(b)を参照しなが
ら説明する。
(Regarding Profile of P− Type Body Diffusion Layer) Next, the relationship between the implantation angle of impurity ions and the profile of the P− type body diffusion layer 14 when forming the P− type body diffusion layer 14 will be described. 12
Description will be made with reference to (a) to (c) and FIGS. 13 (a) and 13 (b).

【0144】図12(a)に示すように、上記各実施形
態のごとく、比較的厚く開口部の狭いレジスト膜12を
マスクとして、半導体基板の表面に垂直な軸に対して大
きく傾いた方向(30゜)から2ステップのイオン注入
を行った場合には、P- 型ボディー拡散層14は、下方
に向かって中央付近で凹部が形成されるようなプロファ
イルを有する。この場合、特にDMOSFETのN+ 型
ゲート電極8aの下方領域において不純物イオンが横方
向に深く侵入する。したがって、高温のドライブイン拡
散処理を行わなくても、チャネル領域の長さを十分確保
することができる。
As shown in FIG. 12A, as in each of the above-described embodiments, the resist film 12 having a relatively large thickness and a narrow opening is used as a mask to form a direction (a direction greatly inclined with respect to an axis perpendicular to the surface of the semiconductor substrate). When the ion implantation is performed in two steps from 30 °), the P − type body diffusion layer 14 has a profile in which a recess is formed near the center downward. In this case, especially, the impurity ions penetrate deeply in the lateral direction in the region below the N + type gate electrode 8a of the DMOSFET. Therefore, the length of the channel region can be sufficiently secured without performing the high temperature drive-in diffusion process.

【0145】一方、図12(b)に示すように、比較的
薄く開口部の広いレジスト膜12をマスクとして、大傾
角ではあるが比較的小さな傾き角(20゜程度)で2ス
テップのイオン注入を行った場合には、P- 型ボディー
拡散層14は、中央付近に凸部が形成されるようなプロ
ファイルを有する。このような方法でも、N+ 型ゲート
電極8aの下方領域に不純物イオンを横方向に侵入させ
ることは可能である。
On the other hand, as shown in FIG. 12B, two-step ion implantation is performed with a large tilt angle but a relatively small tilt angle (about 20 °) using the resist film 12 that is relatively thin and has a wide opening. When the above is performed, the P − type body diffusion layer 14 has a profile such that a convex portion is formed near the center. Even with such a method, it is possible to laterally infiltrate the impurity ions into the region below the N + type gate electrode 8a.

【0146】図12(c)に示すように、ソース形成領
域において素子分離5側に傾いた1方向からのイオン注
入を行った場合には、P- 型ボディー拡散層14は、下
方に向かって最も突出した部分がN+ 型ゲート電極8a
側にオフセットしているようなプロファイルを有する。
この場合にも、本発明の効果は発揮しうる。ただし、例
えば第1〜第3実施形態におけるN+ 型ソース拡散層1
5がN- 型ドレイン拡散層2と接触しない程度に、つま
り、この部分でN- ドレイン拡散層とN+ 型ソース拡散
層とが導通してしまわないように、P- 型ボディー拡散
層14内の不純物イオンが素子分離5側で半導体基板の
奥方に入り込んでいる必要はある。
As shown in FIG. 12C, when ion implantation is performed from one direction inclined to the element isolation 5 side in the source formation region, the P--type body diffusion layer 14 is directed downward. The most protruding portion is the N + type gate electrode 8a
It has a profile that is offset to the side.
In this case also, the effect of the present invention can be exhibited. However, for example, the N + type source diffusion layer 1 in the first to third embodiments is used.
In the P- type body diffusion layer 14 to the extent that 5 does not come into contact with the N- type drain diffusion layer 2, that is, to prevent conduction between the N- drain diffusion layer and the N + type source diffusion layer at this portion. It is necessary that the impurity ions of 1 have entered the depth of the semiconductor substrate on the element isolation 5 side.

【0147】図13(a)に示すように、ゲート電極8
aの厚みを薄くして、ゲート電極8aのレジスト膜12
で覆われていない部分を通過させて不純物イオンの注入
を行った場合(ここでは、第6,第7の実施形態と異な
り、イオン注入方向の傾き角を25゜程度にしてい
る)、ゲート電極8aの下方に深さの小さい部分(チャ
ネル領域となる部分)を有するプロファイルが得られ
る。P- 型ボディー拡散層14の浅い部分の先端部はレ
ジスト膜12で規定されている。このような方法では、
注入エネルギー及びドーズ量を大きくすることで、P-
ボディー拡散層14の深さを大きく、かつ基板奥方にお
ける不純物濃度を高くする一方、チャネル領域となる基
板の表面付近における不純物濃度を薄くすることができ
る。つまり、しきい値を低下させ、かつ寄生トランジス
タの作動を抑制することができる。
As shown in FIG. 13A, the gate electrode 8
a to reduce the thickness of the resist film 12 of the gate electrode 8a.
When the impurity ions are implanted through a portion not covered with (in contrast to the sixth and seventh embodiments, the inclination angle in the ion implantation direction is about 25 ° here), the gate electrode A profile having a portion with a small depth (a portion which becomes a channel region) below 8a is obtained. The tip of the shallow portion of the P- type body diffusion layer 14 is defined by the resist film 12. In this way,
By increasing the implantation energy and dose, P-
It is possible to increase the depth of the body diffusion layer 14 and increase the impurity concentration in the back of the substrate, while decreasing the impurity concentration in the vicinity of the surface of the substrate to be the channel region. That is, the threshold value can be lowered and the operation of the parasitic transistor can be suppressed.

【0148】図13(b)に示すように、後の工程でゲ
ート電極8aの側面上にサイドウォールを形成すること
を前提として、小傾角のイオン注入を行う場合、プロフ
ァイルは、基板奥方に向かって単純な凸型になる。この
場合、不純物イオンはゲート電極8aの下方において横
方向にそれほど深く侵入しないが、P- 型ボディー拡散
層14の深さが大きくなり、抵抗が低減することで、寄
生バイポーラトランジスタの差動を抑制できる利点があ
る。また、その後、ゲート電極の側面上に絶縁体サイド
ウォールを形成し、ソース拡散層を形成する際には絶縁
体サイドウォール及びゲート電極をマスクとして用いて
イオン注入を行うことで、ソース拡散層の端部とP- 型
ボディー拡散層14の端部とを任意の距離(サイドウォ
ール形成用のシリコン酸化膜の膜厚に略等しい)だけオ
フセットさせることができるので、チャネル領域の長さ
は十分確保することができる。したがって、このプロフ
ァイルを有するトランジスタも優れた特性を発揮するこ
とができる。
As shown in FIG. 13B, when ion implantation with a small tilt angle is performed on the assumption that a sidewall is formed on the side surface of the gate electrode 8a in a later step, the profile is directed toward the back of the substrate. Becomes a simple convex type. In this case, the impurity ions do not penetrate so deep in the lateral direction below the gate electrode 8a, but the depth of the P − type body diffusion layer 14 increases and the resistance decreases, thereby suppressing the differential of the parasitic bipolar transistor. There are advantages. After that, an insulator sidewall is formed on a side surface of the gate electrode, and when the source diffusion layer is formed, ion implantation is performed using the insulator sidewall and the gate electrode as a mask, so that the source diffusion layer is formed. Since the end portion and the end portion of the P− type body diffusion layer 14 can be offset by an arbitrary distance (substantially equal to the film thickness of the silicon oxide film for forming the sidewall), a sufficient length of the channel region can be secured. can do. Therefore, a transistor having this profile can also exhibit excellent characteristics.

【0149】なお、従来の方法のごとく、イオン注入方
向を半導体基板の表面に垂直な軸に対してほとんど傾い
ていない方向(<10゜)から不純物イオンの注入を行
い、その後、高温ドライブイン処理を行う場合には、P
- 型ボディー拡散層は、下方に向かって突出した部分の
底面が全体的にほぼフラットになるようなプロファイル
を有する。
As in the conventional method, the impurity ions are implanted from a direction (<10 °) in which the ion implantation direction is hardly inclined with respect to the axis perpendicular to the surface of the semiconductor substrate, and then the high temperature drive-in process is performed. If you do
The -type body diffusion layer has a profile such that the bottom surface of the downwardly projecting portion is substantially flat.

【0150】なお、不純物イオンは、注入されたままで
はアクセプタやドナーとして機能しないので、活性化の
ための加熱処理は必要である。この加熱処理によって、
多少不純物イオンが拡散するが、その拡散距離は、従来
の高温ドライブイン処理における拡散距離よりも極めて
小さい。すなわち、本発明の方法では、不純物イオンを
遠くまで拡散させる必要はないので、850℃,30分
間程度の比較的低温で長時間の熱処理を行うか、比較的
高温で極めて短時間の熱処理を行えば済む。それに対
し、従来の方法では、1000℃,30分間程度の高温
かつ長時間の熱処理を行う必要がある。この点が、本発
明と従来の方法との大きな条件の相違点である。
Since the impurity ions do not function as acceptors or donors as they are implanted, heat treatment for activation is necessary. By this heat treatment,
The impurity ions diffuse to some extent, but the diffusion distance is much smaller than the diffusion distance in the conventional high temperature drive-in process. That is, in the method of the present invention, since it is not necessary to diffuse the impurity ions to a long distance, heat treatment is performed at a relatively low temperature of 850 ° C. for about 30 minutes for a long time, or at a relatively high temperature for an extremely short time. I'm done. On the other hand, in the conventional method, it is necessary to perform heat treatment at a high temperature of 1000 ° C. for about 30 minutes and for a long time. This is the major difference between the present invention and the conventional method.

【0151】[0151]

【発明の効果】請求項1〜9によれば、半導体基板上に
DMISFETを搭載した半導体装置において、DMI
SFETを、第1の不純物拡散層と、ゲート絶縁膜及び
ゲート電極と、第1導電型不純物が導入されたソース拡
散層及びドレイン拡散層と、ソース拡散層を取り囲むし
きい値値制御レベルの第2導電型不純物を含む第2の不
純物拡散層とを設ける構成としたので、第2の不純物拡
散層形成時に高温ドライブインを行う必要がない構造と
なってゲート電極内の不純物のチャネル領域への侵入を
防止することができ、よって、DMISFETのしきい
値の変動,ばらつきと、ゲート絶縁膜の信頼性の低下と
を有効に防止することができる。
According to the present invention, in a semiconductor device having a DMISFET mounted on a semiconductor substrate, a DMI
The SFET includes a first impurity diffusion layer, a gate insulating film and a gate electrode, a source diffusion layer and a drain diffusion layer into which a first conductivity type impurity has been introduced, and a threshold value control level surrounding the source diffusion layer. Since the second impurity diffusion layer containing the second conductivity type impurity is provided, the structure is such that high temperature drive-in is not required at the time of forming the second impurity diffusion layer, and the impurity in the gate electrode to the channel region is formed. Intrusion can be prevented, and therefore, fluctuations and variations in the threshold value of the DMISFET and deterioration in reliability of the gate insulating film can be effectively prevented.

【0152】請求項10〜15によれば、半導体基板上
にDMISFETを搭載した半導体装置において、DM
ISFETを、第1の不純物拡散層と、ゲート絶縁膜及
びゲート電極と、ゲート電極の両側面上に形成された絶
縁体サイドウォールと、第1導電型不純物が導入されソ
ース拡散層及びドレイン拡散層と、ソース拡散層を取り
囲むしきい値値制御レベルの第2導電型不純物を導入し
てなる第2の不純物拡散層とを設け、第2の不純物拡散
層のチャネル領域となる部分の長さがサイドウォールの
厚みで規定される構成としたので、請求項1〜8の効果
に加えて、しきい値の低下と寄生バイポーラトランジス
タの作動の抑制とを図ることができる。
According to the tenth to fifteenth aspects, in the semiconductor device in which the DMISFET is mounted on the semiconductor substrate, the DM
The ISFET includes a first impurity diffusion layer, a gate insulating film and a gate electrode, insulator sidewalls formed on both side surfaces of the gate electrode, a source diffusion layer and a drain diffusion layer into which a first conductivity type impurity is introduced. And a second impurity diffusion layer that is formed by introducing a second conductivity type impurity having a threshold value control level and that surrounds the source diffusion layer, and the length of the portion of the second impurity diffusion layer that becomes the channel region is Since the structure is defined by the thickness of the sidewall, in addition to the effects of the first to eighth aspects, it is possible to reduce the threshold value and suppress the operation of the parasitic bipolar transistor.

【0153】請求項16〜28によれば、半導体基板上
にDMISFETを搭載した半導体装置の製造方法とし
て、素子分離を形成する工程と、活性領域内に第1の不
純物拡散層を形成する工程と、ゲート絶縁膜とDMIS
FETのゲート電極とを形成する工程と、ソース領域側
が開口されたマスクを用いて第2導電型不純物のイオン
を注入して第2の不純物拡散層を形成する工程と、第1
導電型不純物のイオンを注入してドレイン拡散層とソー
ス拡散層とを形成する工程とを設けたので、第2の不純
物拡散層が高温ドライブイン処理を行うことなく形成さ
れ、DMISFETのゲート電極から不純物がチャネル
領域まで拡散するのを有効に防止することができ、よっ
て、しきい値の変動やばらつきの小さい,かつゲート絶
縁膜の信頼性の高いDMISFETの形成を図ることが
できる。
According to the sixteenth to twenty-eighth aspects, as a method of manufacturing a semiconductor device having a DMISFET mounted on a semiconductor substrate, a step of forming an element isolation and a step of forming a first impurity diffusion layer in an active region. , Gate insulating film and DMIS
A step of forming a gate electrode of the FET, a step of implanting ions of the second conductivity type impurity using a mask having an opening on the source region side to form a second impurity diffusion layer,
Since the step of implanting ions of conductivity type impurities to form the drain diffusion layer and the source diffusion layer is provided, the second impurity diffusion layer is formed without performing the high temperature drive-in process, and the second diffusion layer is formed from the gate electrode of the DMISFET. It is possible to effectively prevent the impurities from diffusing to the channel region, and thus it is possible to form a DMISFET with a small fluctuation or variation in threshold value and a highly reliable gate insulating film.

【0154】請求項29〜32によれば、半導体基板上
にDMISFETを搭載した半導体装置の製造方法とし
て、素子分離を形成する工程と、活性領域内に第1の不
純物拡散層を形成する工程と、ゲート絶縁膜とDMIS
FETのゲート電極とを形成する工程と、ゲート電極を
マスクとして用いて、第2導電型不純物のイオンを注入
して第2の不純物拡散層を形成する工程と、ゲート電極
の両側面上にサイドウォールを形成する工程と、サイド
ウォール及びゲート電極をマスクとして用いて第1導電
型不純物のイオンを注入してドレイン拡散層とソース拡
散層とを形成する工程とを設けたので、上記請求項14
〜26の効果に加えて、しきい値の低いかつ基板抵抗が
小さく寄生バイポーラトランジスタの作動を抑制しうる
DMISFETを形成することができる。
According to claims 29 to 32, as a method of manufacturing a semiconductor device having a DMISFET mounted on a semiconductor substrate, a step of forming element isolation and a step of forming a first impurity diffusion layer in an active region. , Gate insulating film and DMIS
A step of forming a gate electrode of the FET, a step of implanting ions of a second conductivity type impurity to form a second impurity diffusion layer using the gate electrode as a mask, and a side surface on both side surfaces of the gate electrode. The step of forming a wall and the step of forming a drain diffusion layer and a source diffusion layer by implanting ions of the first conductivity type impurity using the sidewalls and the gate electrode as a mask are provided.
In addition to the effects of .about.26, it is possible to form a DMISFET which has a low threshold value, a small substrate resistance, and can suppress the operation of the parasitic bipolar transistor.

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

【図1】第1の実施形態に係る半導体装置の製造工程の
うち前半の各工程を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing respective first half steps of a manufacturing process of a semiconductor device according to a first embodiment.

【図2】第1の実施形態に係る半導体装置の製造工程の
うちの後半の各工程を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the latter half of the manufacturing steps of the semiconductor device according to the first embodiment.

【図3】第2の実施形態に係る半導体装置の製造工程の
うち後半の各工程を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the latter half of the manufacturing steps of the semiconductor device according to the second embodiment.

【図4】第3の実施形態に係る半導体装置の製造工程の
うちP- 型ボディー拡散層とP+ 型ボディー埋め込み拡
散層とを形成するためのイオン注入工程を示す断面図で
ある。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an ion implantation process for forming a P− type body diffusion layer and a P + type body buried diffusion layer in the manufacturing process of the semiconductor device according to the third embodiment.

【図5】第3の実施形態に係る半導体装置の製造工程の
うちゲート電極及びソース・ドレイン拡散層を形成する
工程を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a step of forming a gate electrode and a source / drain diffusion layer in the manufacturing process of the semiconductor device according to the third embodiment.

【図6】第4の実施形態に係る半導体装置の製造工程の
うち前半の各工程を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the first half of the manufacturing steps of the semiconductor device according to the fourth embodiment.

【図7】第4の実施形態に係る半導体装置の製造工程の
うち後半の各工程を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the latter half of the manufacturing steps of the semiconductor device according to the fourth embodiment.

【図8】第5の実施形態に係る半導体装置の製造工程の
うち前半の各工程を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the first half of the manufacturing steps of the semiconductor device according to the fifth embodiment.

【図9】第5の実施形態に係る半導体装置の製造工程の
うち後半の各工程を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the latter half of the manufacturing steps of the semiconductor device according to the fifth embodiment.

【図10】第6の実施形態に係る半導体装置の製造工程
のうち後半の各工程を示す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the latter half of the manufacturing steps of the semiconductor device according to the sixth embodiment.

【図11】第7の実施形態に係る半導体装置の製造工程
のうち後半の各工程を示す断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing the latter half of the manufacturing steps of the semiconductor device according to the seventh embodiment.

【図12】第1の実施形態に係る半導体装置の製造工程
中の第2の不純物拡散層の形成工程における不純物イオ
ンの注入形式と形成される第2の不純物拡散層の形状と
の関係を示す説明図である。
FIG. 12 shows a relationship between an implantation mode of impurity ions and a shape of a second impurity diffusion layer to be formed in a step of forming a second impurity diffusion layer in a manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment. FIG.

【図13】第6及び第7の実施形態に係る半導体装置の
製造工程中の第2の不純物拡散層の形成工程における不
純物イオンの注入形式と形成される第2の不純物拡散層
の形状との関係を示す説明図である。
FIG. 13 is a diagram showing a difference between an implantation mode of impurity ions and a shape of a second impurity diffusion layer to be formed in a step of forming a second impurity diffusion layer in a manufacturing process of the semiconductor device according to the sixth and seventh embodiments. It is explanatory drawing which shows a relationship.

【図14】従来に係る半導体装置の製造工程のうち前半
の各工程を示す断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing the first half of each of the conventional semiconductor device manufacturing processes.

【図15】従来に係る半導体装置の製造工程のうち後半
の各工程を示す断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing each step of the latter half of the manufacturing steps of the conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 P型半導体基板 2 N- 型ドレイン拡散層 3 P- 型ウェル拡散層 4 N- 型ウェル拡散層 5 素子分離 6 P- 型Vt制御拡散層 7 ゲート酸化膜(ゲート絶縁膜) 8 多結晶シリコン膜 8a〜8c N+ 型ゲート電極 9 ゲート電極形成用レジスト膜 12 レジスト膜 14 P- 型ボディー拡散層 15 N+ 型ソース拡散層 16 N+ 型ドレイン拡散層 17 N+ 型ソース拡散層 18 N+ 型ドレイン拡散層 19 P+ 型ソース拡散層 20 P+ 型ドレイン拡散層 30 P- 型ボディー拡散層 1 P-type semiconductor substrate 2 N- type drain diffusion layer 3 P- type well diffusion layer 4 N- type well diffusion layer 5 Element isolation 6 P- type Vt control diffusion layer 7 Gate oxide film (gate insulating film) 8 Polycrystalline silicon Films 8a to 8c N + type gate electrode 9 Resist film for forming gate electrode 12 Resist film 14 P− type body diffusion layer 15 N + type source diffusion layer 16 N + type drain diffusion layer 17 N + type source diffusion layer 18 N + Type drain diffusion layer 19 P + type source diffusion layer 20 P + type drain diffusion layer 30 P− type body diffusion layer

Claims (32)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板内の素子分離で囲まれる活性
領域内に少なくとも1つのDMISFETを搭載した半
導体装置において、 上記DMISFETは、 上記活性領域内に低濃度の第1導電型不純物又は第2導
電型不純物を導入して形成された第1の不純物拡散層
と、 上記活性領域上に形成されたゲート絶縁膜と、 上記ゲート絶縁膜の上に形成されたゲート電極と、 上記活性領域内の上記ゲート電極の一方の側方に位置す
る領域に高濃度の第1導電型不純物を導入して形成され
たソース拡散層と、 上記活性領域内の上記ゲート電極の他方の側方に位置す
る領域に高濃度の第1導電型不純物を導入して形成さ
れ、上記第1の不純物拡散層に取り囲まれるドレイン拡
散層と、 上記活性領域内において、上記ソース拡散層を取り囲み
かつ上記ゲート電極の下方領域の一部に達する領域にし
きい値制御レベルの第2導電型不純物を導入して形成さ
れ、上記ドレイン拡散層とは上記第1の不純物拡散層を
挟んで離れている第2の不純物拡散層とを備えているこ
とを特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor device having at least one DMISFET mounted in an active region surrounded by element isolation in a semiconductor substrate, wherein the DMISFET has a low-concentration first conductivity type impurity or second conductivity type in the active region. A first impurity diffusion layer formed by introducing a type impurity, a gate insulating film formed on the active region, a gate electrode formed on the gate insulating film, and the gate electrode in the active region. A source diffusion layer formed by introducing a high-concentration first conductivity type impurity into a region located on one side of the gate electrode, and a region located on the other side of the gate electrode in the active region. A drain diffusion layer formed by introducing a high concentration of the first conductivity type impurity and surrounded by the first impurity diffusion layer; and a drain diffusion layer surrounding the source diffusion layer in the active region and Formed by introducing a second conductivity type impurity having a threshold control level into a region reaching a part of the lower region of the gate electrode, and being separated from the drain diffusion layer by sandwiching the first impurity diffusion layer. And a second impurity diffusion layer.
【請求項2】 請求項1記載の半導体装置において、 上記第2の不純物拡散層は、上記活性領域内のソース拡
散層の下方に位置する領域において、中央部よりも両端
部の方が上記半導体基板奥方への侵入深さが大きいプロ
ファイルを有することを特徴とする半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein, in the second impurity diffusion layer, in the region located below the source diffusion layer in the active region, both end portions of the second impurity diffusion layer are formed more than the central portion of the semiconductor region. A semiconductor device having a profile with a large penetration depth into the back of the substrate.
【請求項3】 請求項1記載の半導体装置において、 上記第2の不純物拡散層は、上記活性領域内のソース拡
散層の下方に位置する領域において、上記素子分離側よ
りも上記ゲート電極側の方が上記半導体基板奥方への侵
入深さが大きいプロファイルを有することを特徴とする
半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the second impurity diffusion layer is closer to the gate electrode than to the element isolation side in a region located below the source diffusion layer in the active region. A semiconductor device having a profile in which the depth of penetration into the depth of the semiconductor substrate is larger.
【請求項4】 請求項1記載の半導体装置において、 上記第2の不純物拡散層は、上記活性領域内の上記ゲー
ト電極下方に位置する領域において、上記活性領域内の
ソース拡散層の下方に位置する領域よりも上記半導体基
板奥方への侵入深さが小さいプロファイルを有すること
を特徴とする半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein the second impurity diffusion layer is located below the source diffusion layer in the active region in a region located below the gate electrode in the active region. A semiconductor device having a profile in which the depth of penetration into the depth of the semiconductor substrate is smaller than the depth of the region.
【請求項5】 請求項1,2,3又は4記載の半導体装
置において、 上記DMISFETは、 上記第2の不純物拡散層の奥方の一部を含みかつ上記活
性領域の表面近傍を含まない領域に高濃度の第2導電型
不純物を導入して形成された第3の不純物拡散層をさら
に備えていることを特徴とする半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein the DMISFET is formed in a region including a part of a depth of the second impurity diffusion layer and not including a vicinity of a surface of the active region. A semiconductor device further comprising a third impurity diffusion layer formed by introducing a high concentration of second conductivity type impurities.
【請求項6】 請求項1,2,3又は4記載の半導体装
置において、 上記第1の不純物拡散層は第2導電型不純物を導入して
形成されており、 少なくとも上記第1及び第2不純物拡散層が、ボディー
拡散層として機能することを特徴とする半導体装置。
6. The semiconductor device according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the first impurity diffusion layer is formed by introducing a second conductivity type impurity, and at least the first and second impurities. A semiconductor device, wherein the diffusion layer functions as a body diffusion layer.
【請求項7】 請求項1記載の半導体装置において、 上記ゲート電極の上に形成され、不純物イオンの通過阻
止機能を有する保護膜をさらに備えていることを特徴と
する半導体装置。
7. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a protective film formed on the gate electrode and having a function of blocking the passage of impurity ions.
【請求項8】 請求項1,2,3又は4記載の半導体装
置において、 上記半導体基板内の上記素子分離で囲まれる第2,第3
の活性領域にそれぞれ形成された第1,第2導電型チャ
ネル構造を有する第1,第2のMISFETをさらに備
え、 上記第1のMISFETは、 上記第2の活性領域上に形成されたゲート絶縁膜と、 上記ゲート絶縁膜の上に形成されたゲート電極と、 上記第2の活性領域内の上記ゲート電極の両側方に位置
する領域に第1導電型不純物を導入して形成されたソー
ス・ドレイン拡散層とにより構成され、 上記第2のMISFETは、 上記第3の活性領域上に形成されたゲート絶縁膜と、 上記ゲート絶縁膜の上に形成されたゲート電極と、 上記第3の活性領域内の上記ゲート電極の両側方に位置
する領域に第2導電型不純物を導入して形成されたソー
ス・ドレイン拡散層とにより構成されていることを特徴
とする半導体装置。
8. The semiconductor device according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the second and third devices are surrounded by the element isolation in the semiconductor substrate.
Further includes first and second MISFETs having first and second conductivity type channel structures respectively formed in the active regions of the first and second MISFETs, wherein the first MISFET is a gate insulating layer formed on the second active region. A film, a gate electrode formed on the gate insulating film, and a source formed by introducing a first conductivity type impurity into regions located on both sides of the gate electrode in the second active region. A drain diffusion layer, and the second MISFET includes a gate insulating film formed on the third active region, a gate electrode formed on the gate insulating film, and the third active region. A semiconductor device comprising a source / drain diffusion layer formed by introducing a second conductivity type impurity into regions located on both sides of the gate electrode in the region.
【請求項9】 請求項8記載の半導体装置において、 上記第1,第2のMISFETのゲート絶縁膜及びゲー
ト電極は、上記DMISFETのゲート絶縁膜及びゲー
ト電極と同じ材料で構成されかつ同じ厚みを有している
ことを特徴とする半導体装置。
9. The semiconductor device according to claim 8, wherein the gate insulating film and the gate electrode of the first and second MISFETs are made of the same material and have the same thickness as the gate insulating film and the gate electrode of the DMISFET. A semiconductor device having.
【請求項10】 半導体基板内の素子分離で囲まれる活
性領域内に少なくとも1つのDMISFETを搭載した
半導体装置において、 上記DMISFETは、 上記活性領域内に低濃度の第1導電型不純物又は第2導
電型不純物を導入して形成された第1の不純物拡散層
と、 上記活性領域上に形成されたゲート絶縁膜と、 上記ゲート絶縁膜の上に形成されたゲート電極と、 上記ゲート電極の両側面上に形成された絶縁体サイドウ
ォールと、 上記活性領域内の上記ゲート電極の一方の側方に位置す
る領域に高濃度の第1導電型不純物を導入して形成さ
れ、かつそのゲート電極側端部の位置が上記絶縁体サイ
ドウォールで規定されるソース拡散層と、 上記活性領域内の上記ゲート電極の他方の側方に位置す
る領域に高濃度の第1導電型不純物を導入して形成さ
れ、上記第1の不純物拡散層に取り囲まれるドレイン拡
散層と、 上記活性領域内の上記ソース拡散層を取り囲みかつ上記
ゲート電極の下方領域の一部に達する領域にしきい値制
御レベルの第2導電型不純物を導入して形成され、かつ
そのゲート電極側端部が上記ゲート電極のソース側端部
で規定される第2の不純物拡散層とを備えていることを
特徴とする半導体装置。
10. A semiconductor device having at least one DMISFET mounted in an active region surrounded by element isolation in a semiconductor substrate, wherein the DMISFET is a low concentration first conductivity type impurity or a second conductivity type in the active region. A first impurity diffusion layer formed by introducing a type impurity, a gate insulating film formed on the active region, a gate electrode formed on the gate insulating film, and both side surfaces of the gate electrode. It is formed by introducing a high-concentration first-conductivity-type impurity into a region located on one side of the gate electrode in the active region and on the side wall of the insulator sidewall formed above A high-concentration first-conductivity-type impurity is added to the source diffusion layer whose position is defined by the insulator sidewall and the region located on the other side of the gate electrode in the active region. A threshold control level in a region that surrounds the source diffusion layer in the active region and reaches a part of the region below the gate electrode, and the drain diffusion layer that is formed by being filled in and is surrounded by the first impurity diffusion layer. And a second impurity diffusion layer defined by the source-side end of the gate electrode, the semiconductor being formed by introducing an impurity of the second conductivity type. apparatus.
【請求項11】 請求項10記載の半導体装置におい
て、 上記第2の不純物拡散層は、上記活性領域内のソース拡
散層の下方に位置する領域において、中央に向かうほど
上記半導体基板奥方への侵入深さが大きくなるプロファ
イルを有することを特徴とする半導体装置。
11. The semiconductor device according to claim 10, wherein the second impurity diffusion layer penetrates deeper into the semiconductor substrate toward the center in a region located below the source diffusion layer in the active region. A semiconductor device having a profile with an increased depth.
【請求項12】 請求項10記載の半導体装置におい
て、 上記DMISFETは、 上記第2の不純物拡散層の奥方の一部を含みかつ上記活
性領域の表面近傍を含まない領域に高濃度の第1導電型
不純物を導入して形成された第3の不純物拡散層をさら
に備えていることを特徴とする半導体装置。
12. The semiconductor device according to claim 10, wherein the DMISFET has a high-concentration first conductivity in a region that includes a part of the inner side of the second impurity diffusion layer and does not include the vicinity of the surface of the active region. A semiconductor device further comprising a third impurity diffusion layer formed by introducing a type impurity.
【請求項13】 請求項10記載の半導体装置におい
て、 上記半導体基板内の上記素子分離で囲まれる第2,第3
の活性領域にそれぞれ形成された第1,第2導電型チャ
ネル構造を有する第1,第2のMISFETをさらに備
え、 上記第1のMISFETは、 上記第2の活性領域上に形成されたゲート絶縁膜と、 上記ゲート絶縁膜の上に形成されたゲート電極と、 上記ゲート電極の両側面上に形成された絶縁体サイドウ
ォールと、 上記第2の活性領域内の上記ゲート電極の両側方に位置
する領域に第1導電型不純物を導入して形成され、ゲー
ト電極側端部が上記絶縁体サイドウォールで規定される
ソース・ドレイン拡散層とにより構成され、 上記第2のMISFETは、 上記第3の活性領域上に形成されたゲート絶縁膜と、 上記ゲート絶縁膜の上に形成されたゲート電極と、 上記ゲート電極の両側面上に形成された絶縁体サイドウ
ォールと、 上記第3の活性領域内の上記ゲート電極の両側方に位置
する領域に第2導電型不純物を導入して形成され、ゲー
ト電極側端部が上記絶縁体サイドウォールで規定される
ソース・ドレイン拡散層とにより構成されていることを
特徴とする半導体装置。
13. The semiconductor device according to claim 10, wherein the second and third devices are surrounded by the element isolation in the semiconductor substrate.
Further includes first and second MISFETs having first and second conductivity type channel structures respectively formed in the active regions of the first and second MISFETs, wherein the first MISFET is a gate insulating layer formed on the second active region. A film, a gate electrode formed on the gate insulating film, insulator sidewalls formed on both side surfaces of the gate electrode, and located on both sides of the gate electrode in the second active region. Is formed by introducing an impurity of the first conductivity type into a region where the gate electrode side is formed of a source / drain diffusion layer defined by the insulator sidewall, and the second MISFET is the third A gate insulating film formed on the active region, a gate electrode formed on the gate insulating film, insulator sidewalls formed on both side surfaces of the gate electrode, A source / drain diffusion layer formed by introducing impurities of the second conductivity type into regions located on both sides of the gate electrode in the active region of No. 3, and having gate electrode side end portions defined by the insulator sidewalls; A semiconductor device comprising:
【請求項14】 請求項13記載の半導体装置におい
て、 上記第1,第2のMISFETのゲート絶縁膜及びゲー
ト電極は、上記DMISFETのゲート絶縁膜及びゲー
ト電極と同じ材料で構成されかつ同じ厚みを有している
ことを特徴とする半導体装置。
14. The semiconductor device according to claim 13, wherein the gate insulating film and the gate electrode of the first and second MISFETs are made of the same material and have the same thickness as the gate insulating film and the gate electrode of the DMISFET. A semiconductor device having.
【請求項15】 請求項13記載の半導体装置におい
て、 上記第2及び第3の活性領域のうち少なくともいずれか
一方の活性領域内には、上記ゲート電極の下方に位置す
る領域と上記ソース・ドレイン拡散層との間に、当該M
ISFETのソース・ドレイン拡散層に導入されている
不純物と同じ導電型で低濃度の不純物を導入して形成さ
れた低濃度ソース・ドレイン拡散層が設けられているこ
とを特徴とする半導体装置。
15. The semiconductor device according to claim 13, wherein a region located below the gate electrode and the source / drain are present in at least one of the second and third active regions. Between the diffusion layer and the M
A semiconductor device, comprising: a low-concentration source / drain diffusion layer formed by introducing a low-concentration impurity having the same conductivity type as that of an impurity introduced into the source / drain diffusion layer of the ISFET.
【請求項16】 半導体基板内の素子分離で囲まれる活
性領域内に少なくとも1つのDMISFETを搭載した
半導体装置の製造方法であって、 上記半導体基板に活性領域を区画する素子分離を形成す
る第1の工程と、 上記活性領域内に第1導電型不純物又は第2導電型不純
物を導入して、第1の不純物拡散層を形成する第2の工
程と、 上記活性領域の上にDMISFETのゲート絶縁膜とゲ
ート電極とを形成する第3の工程と、 上記活性領域のソース側の領域が開口されたマスク部材
を用いて第2導電型不純物のイオンを上記活性領域内に
注入し、上記活性領域内の上記素子分離の下方に位置す
る領域から上記ゲート電極の下方に位置する領域に亘る
第2の不純物拡散層を形成する第4の工程と、 上記ゲート電極をマスクとして用いて上記ゲート電極の
両側方に位置する活性領域内に第1導電型不純物のイオ
ンを注入し、上記第1の不純物拡散層により取り囲まれ
るDMISFETのドレイン拡散層と、上記第2の不純
物拡散層により取り囲まれるDMISFETのソース拡
散層とを形成する第5の工程とを備えていることを特徴
とする半導体装置の製造方法。
16. A method of manufacturing a semiconductor device in which at least one DMISFET is mounted in an active region surrounded by an element isolation in a semiconductor substrate, wherein the element isolation for partitioning the active region is formed in the semiconductor substrate. And a second step of introducing a first conductivity type impurity or a second conductivity type impurity into the active region to form a first impurity diffusion layer, and gate insulation of the DMISFET on the active region. A third step of forming a film and a gate electrode, and ion implantation of a second conductivity type impurity into the active region by using a mask member having an opening in the source side region of the active region, A fourth step of forming a second impurity diffusion layer extending from a region located below the element isolation to a region located below the gate electrode, and using the gate electrode as a mask. Ions of the first conductivity type impurity are implanted into the active regions located on both sides of the gate electrode, and the drain diffusion layer of the DMISFET surrounded by the first impurity diffusion layer and the second impurity diffusion layer are surrounded. A fifth step of forming a source diffusion layer of a DMISFET and a method of manufacturing a semiconductor device.
【請求項17】 請求項16記載の半導体装置の製造方
法において、 上記第4の工程では、上記ゲート電極をもマスクとして
用いて上記半導体基板の表面に垂直な軸に対してゲート
電極に対向する側に傾いた方向を含む少なくとも1つの
方向から上記第2導電型不純物のイオンを注入して、上
記第2の不純物拡散層のソース領域側端部が上記ゲート
電極のソース側端部によって規定されるように上記第2
の不純物拡散層を形成することを特徴とする半導体装置
の製造方法。
17. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 16, wherein in the fourth step, the gate electrode is also used as a mask to face the gate electrode with respect to an axis perpendicular to the surface of the semiconductor substrate. Ions of the second conductivity type impurity are implanted from at least one direction including a direction inclined to the side, and the source region side end of the second impurity diffusion layer is defined by the source side end of the gate electrode. As above second
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising forming the impurity diffusion layer of
【請求項18】 請求項17記載の半導体装置の製造方
法において、 上記第4の工程では、半導体基板表面に垂直な軸に対す
る傾き角が10゜以上かつ45゜以内の方向から上記第
2導電型不純物のイオンを注入することを特徴とする半
導体装置の製造方法。
18. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 17, wherein in the fourth step, the second conductivity type is applied from a direction in which an inclination angle with respect to an axis perpendicular to the surface of the semiconductor substrate is 10 ° or more and 45 ° or less. A method of manufacturing a semiconductor device, which comprises implanting impurity ions.
【請求項19】 請求項17記載の半導体装置の製造方
法において、 上記第4の工程では、上記第2導電型不純物のイオンを
上記ゲート電極側に傾いた方向をも含む2方向から、か
つ、半導体基板表面に垂直な軸に対して大きな角度で傾
いた方向から注入し、上記第2の不純物拡散層を、上記
活性領域内のソース拡散層の下方に位置する領域におい
て、中央部よりも両端部の方が上記半導体基板奥方への
侵入深さが大きいプロファイルを有するように形成する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
19. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 17, wherein in the fourth step, ions of the second conductivity type impurity are included in two directions including a direction inclined to the gate electrode side, and The second impurity diffusion layer is implanted from a direction inclined at a large angle with respect to the axis perpendicular to the surface of the semiconductor substrate, and the second impurity diffusion layer is formed in the region located below the source diffusion layer in the active region, at both ends of the region from the central portion. The method for manufacturing a semiconductor device is characterized in that the portion is formed so as to have a profile in which the depth of penetration into the depth of the semiconductor substrate is larger.
【請求項20】 請求項17記載の半導体装置の製造方
法において、 上記第4の工程では、上記第2導電型不純物のイオンを
上記ゲート電極側に傾いた方向をも含む2方向から、か
つ、半導体基板表面に垂直な軸に対して小さな角度で傾
いた方向から大きなエネルギーで注入して、上記第2の
不純物拡散層を、上記活性領域内のソース拡散層の下方
に位置する領域において、両端部よりも中央部の方が上
記半導体基板奥方への侵入深さが大きいプロファイルを
有するように形成することを特徴とする半導体装置の製
造方法。
20. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 17, wherein in the fourth step, ions of the second conductivity type impurity are included in two directions including a direction inclined to the gate electrode side, and The second impurity diffusion layer is implanted with a large amount of energy from a direction inclined at a small angle with respect to an axis perpendicular to the surface of the semiconductor substrate, and the second impurity diffusion layer is formed at both ends in a region located below the source diffusion layer in the active region. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the central portion is formed to have a profile in which the depth of penetration into the depth of the semiconductor substrate is larger than that of the portion.
【請求項21】 請求項20記載の半導体装置の製造方
法において、 上記第4の工程では、上記第2導電型不純物のイオン注
入を行う方向の半導体基板表面に垂直な軸に対する傾き
角を30゜以下とすることを特徴とする半導体装置の製
造方法。
21. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 20, wherein in the fourth step, an inclination angle with respect to an axis perpendicular to the surface of the semiconductor substrate in the direction of ion implantation of the second conductivity type impurity is 30 °. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項22】 請求項17記載の半導体装置の製造方
法において、 上記第4の工程では、上記第2導電型不純物のイオンを
ゲート電極と対向する側に傾いた方向のみから注入し
て、上記第2の不純物拡散層が、上記活性領域内のソー
ス拡散層の下方に位置する領域において、上記ゲート電
極側で上記素子分離側よりも上記半導体基板奥方への侵
入深さが大きいプロファイルを有するように形成するこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。
22. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 17, wherein in the fourth step, ions of the second conductivity type impurity are implanted only from a direction inclined toward a side facing the gate electrode, The second impurity diffusion layer has a profile in which the depth of penetration into the depth of the semiconductor substrate is larger on the gate electrode side than on the element isolation side in the region located below the source diffusion layer in the active region. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項23】 請求項17記載の半導体装置の製造方
法において、 上記第3の工程では、上記絶縁膜及び導電膜を順次堆積
した後、上記導電膜の上にゲート電極形成領域を覆う第
1のレジスト膜を形成し、該第1のレジスト膜の開口部
下方の上記導電膜を選択的に除去するように行い、 上記第4の工程では、上記第1のレジスト膜の上に、上
記活性領域のソース側の領域が開口された第2のレジス
ト膜を形成して、上記第1及び第2のレジスト膜を上記
マスク部材として用いることを特徴とする半導体装置の
製造方法。
23. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 17, wherein in the third step, the insulating film and the conductive film are sequentially deposited, and then the first electrode covering the conductive film is formed on the conductive film. Is performed to selectively remove the conductive film below the opening of the first resist film, and in the fourth step, the active film is formed on the first resist film. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising forming a second resist film having an opening on the source side of the region and using the first and second resist films as the mask member.
【請求項24】 請求項17記載の半導体装置の製造方
法において、 上記第4の工程の前に、上記ゲート電極上に上記第2導
電型不純物イオンの通過阻止機能を有する保護膜を形成
する工程をさらに備えていることを特徴とする半導体装
置の製造方法。
24. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 17, wherein before the fourth step, a step of forming a protective film having a function of blocking passage of the second conductivity type impurity ions on the gate electrode. A method of manufacturing a semiconductor device, further comprising:
【請求項25】 請求項16記載の半導体装置の製造方
法において、 上記第3の工程では、上記ゲート電極を上記第4の工程
における上記第2導電型不純物のイオンの通過が可能な
厚みを有するように形成し、 上記第4の工程では、上記第2導電型不純物を上記ゲー
ト電極を通過させるように注入し、上記第2の不純物拡
散層を、上記活性領域内の上記ゲート電極の下方に位置
する領域で基板奥方への深さが浅くなるプロファイルを
有するように形成することを特徴とする半導体装置の製
造方法。
25. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 16, wherein in the third step, the gate electrode has a thickness that allows ions of the second conductivity type impurity in the fourth step to pass therethrough. In the fourth step, the second conductivity type impurity is implanted so as to pass through the gate electrode, and the second impurity diffusion layer is formed below the gate electrode in the active region. A method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that the semiconductor device is formed so as to have a profile in which the depth inward of the substrate is shallow in the positioned region.
【請求項26】 請求項16記載の半導体装置の製造方
法において、 上記第4の工程の後に、上記第4の工程で用いるマスク
と共通のマスクを用いて、第2導電型不純物のイオンを
上記活性領域内に注入し、少なくとも上記第2の不純物
拡散層の奥方の一部を含みかつ上記活性領域の表面から
離れている領域に、高濃度の第2導電型不純物を含む第
3の不純物拡散層を形成する工程をさらに備えているこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。
26. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 16, wherein after the fourth step, ions of the second conductivity type impurity are removed by using a mask common to the mask used in the fourth step. A third impurity diffusion that is injected into the active region and includes a high concentration of the second conductivity type impurity in a region that includes at least a part of the inner side of the second impurity diffusion layer and is away from the surface of the active region. A method of manufacturing a semiconductor device, further comprising a step of forming a layer.
【請求項27】 請求項16記載の半導体装置の製造方
法において、 上記第2の工程では、上記活性領域内に第2導電型不純
物を注入し、上記第2の不純物拡散層と共にDMISF
ETのボディー拡散層として機能する第1の不純物拡散
層を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
27. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 16, wherein in the second step, a second conductivity type impurity is implanted into the active region, and the second impurity diffusion layer and DMISF are formed.
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising forming a first impurity diffusion layer which functions as a body diffusion layer of ET.
【請求項28】 請求項16記載の半導体装置の製造方
法において、 上記第1の工程では、半導体基板上に、上記素子分離で
囲まれ第1,第2導電型チャネル構造を有する第1,第
2のMISFETを形成するための第2,第3の活性領
域とをさらに形成し、 上記第3の工程の前に、上記第2,第3の活性領域内に
上記第1,第2のMISFETのしきい値制御用不純物
を個別に注入する工程をさらに備え、 上記第3の工程では、上記第2及び第3の活性領域の上
にもゲート絶縁膜とゲート電極とを形成し、 上記第5の工程では、上記第1のMISFETのソース
・ドレイン拡散層をも形成し、 上記第2のMISFETのソース・ドレイン拡散層を形
成する工程をさらに備えていることを特徴とする半導体
装置の製造方法。
28. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 16, wherein in the first step, first and second conductivity type channel structures surrounded by the element isolation are provided on a semiconductor substrate. Second and third active regions for forming a second MISFET are further formed, and the first and second MISFETs are formed in the second and third active regions before the third step. Further comprising the step of individually implanting the threshold value controlling impurities in the third step, wherein in the third step, a gate insulating film and a gate electrode are formed also on the second and third active regions, The step 5 further includes the step of forming the source / drain diffusion layers of the first MISFET and the step of forming the source / drain diffusion layers of the second MISFET. Method.
【請求項29】 半導体基板内の素子分離で囲まれる活
性領域内に少なくとも1つのDMISFETを搭載した
半導体装置の製造方法であって、 上記半導体基板に活性領域を区画する素子分離を形成す
る第1の工程と、 上記活性領域内に第1導電型不純物又は第2導電型不純
物を導入して、第1の不純物拡散層を形成する第2の工
程と、 上記活性領域の上にDMISFETのゲート絶縁膜とゲ
ート電極とを形成する第3の工程と、 上記活性領域のソース側領域が開口されたマスク部材と
上記ゲート電極とをマスクとして用い、第2導電型不純
物のイオンを半導体基板表面に垂直な方向に対する傾き
角が小さな方向から上記活性領域内に注入して、上記活
性領域のソース側領域内に、上記活性領域内の上記素子
分離端部の下方に位置する領域から上記ゲート電極端部
の下方に位置する領域に亘る第2の不純物拡散層を形成
する第4の工程と、 上記ゲート電極の両側面上に絶縁体サイドウォールを形
成する第5の工程と、 上記ゲート電極及び絶縁体サイドウォールをマスクとし
て用い、上記ゲート電極の両側方に位置する活性領域内
に第1導電型不純物のイオンを注入して、上記第1の不
純物拡散層により取り囲まれるDMISFETのドレイ
ン拡散層と、上記第2の不純物拡散層により取り囲まれ
るDMISFETのソース拡散層とを形成する第6の工
程とを備えていることを特徴とする半導体装置の製造方
法。
29. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein at least one DMISFET is mounted in an active region surrounded by an element isolation in a semiconductor substrate, the first isolation forming an active region in the semiconductor substrate. And a second step of introducing a first conductivity type impurity or a second conductivity type impurity into the active region to form a first impurity diffusion layer, and gate insulation of the DMISFET on the active region. A third step of forming a film and a gate electrode, and using the mask member having the source side region of the active region opened and the gate electrode as a mask, the ions of the second conductivity type impurity are perpendicular to the surface of the semiconductor substrate. Is injected into the active region from a direction having a small inclination angle with respect to the above-mentioned direction, and is located in the source side region of the active region and below the element isolation end portion in the active region. A fourth step of forming a second impurity diffusion layer over a region located below the end of the gate electrode, and a fifth step of forming an insulator sidewall on both side surfaces of the gate electrode, Using the gate electrode and the insulator sidewall as a mask, ions of the first conductivity type impurity are implanted into the active regions located on both sides of the gate electrode to form a DMISFET surrounded by the first impurity diffusion layer. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a sixth step of forming a drain diffusion layer and a source diffusion layer of a DMISFET surrounded by the second impurity diffusion layer.
【請求項30】 請求項29記載の半導体装置の製造方
法において、 上記第4の工程では、半導体基板表面に垂直な軸に対す
る傾き角が30゜以下の方向から上記第1導電型不純物
のイオンを注入することを特徴とする半導体装置の製造
方法。
30. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 29, wherein in the fourth step, ions of the first conductivity type impurity are introduced from a direction having an inclination angle of 30 ° or less with respect to an axis perpendicular to the surface of the semiconductor substrate. A method for manufacturing a semiconductor device, which comprises injecting.
【請求項31】 請求項29記載の半導体装置の製造方
法において、 上記第1の工程では、半導体基板上に、上記素子分離で
囲まれ第1,第2導電型チャネル構造を有する第1,第
2のMISFETをそれぞれ形成するための第2,第3
の活性領域とをさらに形成し、 上記第3の工程の前に、上記第2,第3の活性領域内に
第1,第2のMISFETのしきい値制御用不純物を個
別に注入する工程をさらに備え、 上記第3の工程では、上記第2及び第3の活性領域の上
にもゲート絶縁膜とゲート電極とを形成し、 上記第5の工程では、上記第1,第2のMISFETの
ゲート電極の両側面上にも絶縁体サイドウォールを形成
し、 上記第6の工程では、上記第1のMISFETのソース
・ドレイン拡散層をも形成し、 上記第2のMISFETのソース・ドレイン拡散層を形
成する工程をさらに備えていることを特徴とする半導体
装置の製造方法。
31. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 29, wherein in the first step, first and second conductive type channel structures surrounded by the element isolation are provided on a semiconductor substrate. Second and third for respectively forming the second MISFET
Of the threshold voltage control impurities of the first and second MISFETs are individually implanted into the second and third active regions before the third step. Further, in the third step, a gate insulating film and a gate electrode are formed also on the second and third active regions, and in the fifth step, the first and second MISFETs are formed. Insulator sidewalls are also formed on both side surfaces of the gate electrode, and in the sixth step, source / drain diffusion layers of the first MISFET are also formed, and source / drain diffusion layers of the second MISFET are formed. A method of manufacturing a semiconductor device, further comprising: a step of forming.
【請求項32】 請求項31記載の半導体装置の製造方
法において、 上記第3の工程の後上記第5の工程の前に、上記第2及
び第3の活性領域のうち少なくともいずれか一方に、上
記ゲート電極をマスクとして低濃度の第1導電型不純物
のイオンを注入して低濃度ソース・ドレイン拡散層を形
成する工程をさらに備えていることを特徴とする半導体
装置の製造方法。
32. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 31, wherein at least one of the second and third active regions is formed after the third step and before the fifth step. A method of manufacturing a semiconductor device, further comprising a step of implanting ions of a low concentration first conductivity type impurity using the gate electrode as a mask to form a low concentration source / drain diffusion layer.
JP21728496A 1995-09-08 1996-08-19 Semiconductor device and manufacturing method thereof Expired - Lifetime JP3372773B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21728496A JP3372773B2 (en) 1995-09-08 1996-08-19 Semiconductor device and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23118995 1995-09-08
JP7-231189 1995-09-08
JP21728496A JP3372773B2 (en) 1995-09-08 1996-08-19 Semiconductor device and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09134965A true JPH09134965A (en) 1997-05-20
JP3372773B2 JP3372773B2 (en) 2003-02-04

Family

ID=26521935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21728496A Expired - Lifetime JP3372773B2 (en) 1995-09-08 1996-08-19 Semiconductor device and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3372773B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0889503A3 (en) * 1997-06-30 1999-10-20 Harris Corporation Method of making a MOS-gated semiconductor device with a single diffusion
JP2002141502A (en) * 2000-11-02 2002-05-17 Rohm Co Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
JP2008010628A (en) * 2006-06-29 2008-01-17 Sanyo Electric Co Ltd Semiconductor device, and manufacturing method thereof
JP2010016153A (en) * 2008-07-03 2010-01-21 Seiko Epson Corp Method of manufacturing semiconductor device and semiconductor device
JP2015204307A (en) * 2014-04-10 2015-11-16 旭化成エレクトロニクス株式会社 Semiconductor device manufacturing method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4387865B2 (en) 2004-05-14 2009-12-24 パナソニック株式会社 Semiconductor device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0889503A3 (en) * 1997-06-30 1999-10-20 Harris Corporation Method of making a MOS-gated semiconductor device with a single diffusion
JP2002141502A (en) * 2000-11-02 2002-05-17 Rohm Co Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
JP2008010628A (en) * 2006-06-29 2008-01-17 Sanyo Electric Co Ltd Semiconductor device, and manufacturing method thereof
JP2010016153A (en) * 2008-07-03 2010-01-21 Seiko Epson Corp Method of manufacturing semiconductor device and semiconductor device
JP2015204307A (en) * 2014-04-10 2015-11-16 旭化成エレクトロニクス株式会社 Semiconductor device manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP3372773B2 (en) 2003-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5905284A (en) Semiconductor device with a particular DMISFET structure
US5436482A (en) MOSFET with assymetric lightly doped source-drain regions
JP3528420B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US6255154B1 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
US6933560B2 (en) Power devices and methods for manufacturing the same
KR910002037B1 (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JP3226053B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
US6815284B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP2000188391A (en) Manufacture of semiconductor integrated circuit device
JPH08153873A (en) Semiconductor device and fabrication thereof
KR100243954B1 (en) Method of fabricating a semiconductor structure having mos and bipolar device
US7514332B2 (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
JP3448546B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPS6055665A (en) Manufacture of semiconductor device
JP3372773B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH09223797A (en) Manufacture of semiconductor device
JP2917301B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2800316B2 (en) Method of manufacturing MOS transistor
JPH11186402A (en) Semiconductor device and manufacture of semiconductor
JPH0817179B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP3300238B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH0878685A (en) Soi-mosfet and its manufacture
JPH0824147B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP3231284B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2001060686A (en) Ldmos type semiconductor device and manufacture thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20020409

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20021105

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071122

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081122

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091122

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091122

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101122

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111122

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121122

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121122

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131122

Year of fee payment: 11

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term