JPH10335485A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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JPH10335485A
JPH10335485A JP10110238A JP11023898A JPH10335485A JP H10335485 A JPH10335485 A JP H10335485A JP 10110238 A JP10110238 A JP 10110238A JP 11023898 A JP11023898 A JP 11023898A JP H10335485 A JPH10335485 A JP H10335485A
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impurity
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Shoichi Iwasa
昇一 岩佐
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スプリットゲート法により、CMOSトラン
ジスタと共に形成され、しかも破壊耐圧が高く高機能性
を有する入力保護回路を実現する。 【解決手段】 CMOSトランジスタのnMOSFET
と同じpウェル2に入力保護回路を形成する。先ず、1
回目のパターニングでゲート11と共にゲートパターン
12aを幅広に形成し、n型不純物を低濃度にイオン注
入する。次に、ゲートパターン12aの一部を除去して
ゲート12を形成するとともに、pMOSFETのゲー
ト16を形成し、同じマスクでp型不純物を低濃度にイ
オン注入する。そして、ゲート11,12及び16にサ
イドウォール19を形成し、p,nウェル2,3にそれ
ぞれ逆導電型の不純物を高濃度にイオン注入する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、入力保護回路を有
する半導体装置及びその製造方法に関し、特に、pMO
Sトランジスタ及びnMOSトランジスタを有するCM
OS構造の半導体装置及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路装置等の入/出力端子に
は内部回路の耐圧を超える過大なサージ電圧が静電気等
によって印加される場合があり、この過大なサージ電圧
がそのまま内部回路に印加されると、内部回路が破壊さ
れる。そこで、入/出力端子と内部回路との間に入力保
護回路を設けて、過大なサージ電圧が入/出力端子に印
加されても、内部回路にはこのサージ電圧が印加されな
いようにしている。
【0003】近時では、半導体装置の高集積化及び高機
能化が進み、それに伴って入力保護回路の高性能化が要
求されており、入力保護回路の破壊耐圧を高くして駆動
力の向上を図る試みがなされている。
【0004】例えば、特開平7−321320号公報に
は、p型半導体基板に形成されるMOSトランジスタに
おいて、ドレイン側には通常のn型高濃度拡散層を形成
し、ソース側のみをLDD構造とされ、高い破壊耐圧を
有するオフセット型のMOSトランジスタが開示されて
いる。
【0005】また、特開平6−53497号公報には、
ソース及びドレインの双方が、高濃度拡散層とこの高濃
度拡散層に隣接した逆導電型の高濃度拡散層とからな
り、ブレークダウン電圧を低くして高い破壊耐圧を有す
るCMOSトランジスタが開示されている。
【0006】また、特開平6−260638号公報に
は、ソース及びドレインの少なくとも一方が、その一部
が高濃度拡散層とこの高濃度拡散層に隣接した同一導電
型の低濃度拡散層とからなり、その他の部位が高濃度拡
散層とこの高濃度拡散層に隣接した逆導電型の低濃度拡
散層とからなるように構成され、不純物拡散層の接合耐
圧の低いCMOSトランジスタが開示されている。
【0007】また、特開平6−61438号公報には、
ドレインが、低濃度拡散層と高濃度拡散層とのLDD構
造を有するとともに、更に低濃度拡散層のチャネル側に
逆導電型の低濃度拡散層が設けられて構成され、高い破
壊耐圧を有するCMOSトランジスタが開示されてい
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、CMOSト
ランジスタにおいて、nMOSトランジスタとpMOS
トランジスタとを効率よく形成することのできる製造方
法として、いわゆるスプリットゲート法が提案されてい
る。
【0009】このスプリットゲート法は、nMOSトラ
ンジスタとpMOSトランジスタの各ゲート電極を分割
して形成する手法であり、パターニングの際に用いるレ
ジストマスクを、LDD構造の構成要素である低濃度の
n型拡散層やp型拡散層を形成する際のイオン注入に兼
用して、工程の削減を図る手法であって、コストメリッ
トの高いCMOSトランジスタの製造方法として注目さ
れている。
【0010】そこで、このスプリットゲート法によりC
MOSトランジスタを形成する際に、CMOSトランジ
スタと共に入力保護回路を形成することが考えられる。
しかしながら、従来のスプリットゲート法では、nチャ
ネル及びpチャネルともに各々1つずつのトランジスタ
しか形成することができない。このことは、上述の各特
許公開公報に開示された技術においても同様であり、こ
れらの技術に従来のスプリットゲート法を適用すること
は不可能である。
【0011】そこで、本発明の目的は、スプリットゲー
ト法により、CMOSトランジスタと共に形成される入
力保護回路であり、しかも破壊耐圧が高く高機能性を有
する入力保護回路を有する半導体装置及びその製造方法
を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
半導体基板上に少なくとも第1のトランジスタが形成さ
れた半導体装置であって、前記第1のトランジスタは、
前記半導体基板上に第1の絶縁膜を介して形成された第
1のゲートを備え、前記第1のゲートの一方の片側の前
記半導体基板の表面領域に形成された第1の導電領域
と、前記第1のゲートの他方の片側の前記半導体基板の
表面領域に形成された第2の導電領域と、前記第1のト
ランジスタの前記第1のゲートの片側の一方の下層部位
と前記第1の導電領域との間の前記半導体基板の表面領
域に第3の導電領域を備え、前記第1のトランジスタの
前記第1のゲートの片側の他方の下層部位と前記第2の
導電領域との間の前記半導体基板の表面領域に第4の導
電領域を備え、前記第1、第2、第3の導電領域は同一
な導電型であり、前記第4の導電領域は前記第3の導電
領域の導電型の逆導電型であり、前記第3の導電領域は
前記第1の導電領域より電気抵抗が高い。
【0013】本発明の半導体装置の一態様例において
は、前記半導体装置は前記半導体基板上に形成された第
2のトランジスタを有し、前記第2のトランジスタは、
前記半導体基板上に第2の絶縁膜を介して形成された第
2のゲートと、一対の導電領域を備え、前記一対の導電
領域の一方の導電領域と、前記第1の導電領域と第2の
導電領域の内のどちらか一方の導電領域とが少なくとも
結線されている。
【0014】本発明の半導体装置の一態様例において、
前記第1のゲートは、前記第2の導電領域側に突出部が
形成されている。
【0015】本発明の半導体装置の一態様例において、
前記第4の導電領域は前記突出部の両脇における前記半
導体基板の表面領域に形成されている。
【0016】本発明の半導体装置の一態様例において、
前記突出部の先端部の下層における前記半導体基板の表
面領域には、前記第2の導電領域と同じ導電型の導電領
域であって前記第2の導電領域よりも抵抗が高い導電領
域が形成されている。
【0017】本発明の半導体装置の一態様例において、
前記第1の絶縁膜は、前記第2の絶縁膜よりも厚く形成
されている。
【0018】本発明の半導体装置の一態様例において
は、第3のトランジスタを更に備え、前記第3のトラン
ジスタは、前記半導体基板上に第3の絶縁膜を介して形
成されたゲートと、一対の導電領域を備え、前記第1及
び前記第2のトランジスタのいずれか一方と前記第3の
トランジスタによりCMOSトランジスタが構成されて
いる。
【0019】本発明の半導体装置は、第1の半導体領域
と、前記第1の半導体領域上に第1の絶縁膜を介してパ
ターン形成された第1の導電膜と、前記第1の導電膜の
両側の前記第1の半導体領域の表面領域に不純物が導入
されて形成されている一対の第1の拡散層とを備えた半
導体装置であって、一方の前記第1の拡散層は、前記第
1の導電膜の少なくとも近傍部位に形成されており前記
第1の半導体領域と同じ導電型の第1の低濃度部位と、
前記第1の低濃度部位と接続された前記第1の半導体領
域と逆導電型の第1の高濃度部位とを少なくとも有して
構成されているとともに、他方の前記第1の拡散層は、
前記第1の導電膜の少なくとも近傍部位に形成されてお
り前記第1の半導体領域と逆導電型の第2の低濃度部位
と、前記第2の低濃度部位と接続された前記第1の半導
体領域と逆導電型の第2の高濃度部位とを有して構成さ
れている。
【0020】本発明の半導体装置の一態様例において
は、前記第1の高濃度部位と前記第1の低濃度部位との
濃度比が100のオーダーである。
【0021】本発明の半導体装置の一態様例において
は、前記第1の絶縁膜が、前記第1の導電膜の直下にお
いて厚い膜厚に形成されている。
【0022】本発明の半導体装置の一態様例において
は、前記第1の導電膜が、その前記一方の前記第1の拡
散層側の一部が幅広に形成されており、この幅広部位に
隣接して前記第1の高濃度部位と逆導電型の第3の低濃
度部位が形成されている。
【0023】本発明の半導体装置の一態様例において
は、前記第1の導電膜はゲート電極形状に形成されると
ともに、そのゲート幅方向の第2の導電領域側に突出部
を有しており、前記突出部の側縁部における前記半導体
基板の表面領域に、前記第1の低濃度部位が形成されて
いる。
【0024】本発明の半導体装置の一態様例において
は、前記第1の導電膜の側縁部位を覆うようにサイドウ
ォールが形成され、前記第1の低濃度部の上層は前記サ
イドウォールによって覆われている。
【0025】本発明の半導体装置の一態様例において
は、前記第1の高濃度部位の側面から下面にかけての領
域を覆うように前記第1の低濃度部位が形成されてい
る。
【0026】本発明の半導体装置の一態様例において
は、前記第2の導電領域と前記第4の導電領域は不純物
を含有する導電領域であって、前記第2の導電領域と前
記第4の導電領域の不純物濃度比が100のオーダーで
ある。
【0027】本発明の半導体装置の一態様例において
は、前記第2の導電領域の側面から下面にかけての領域
を覆うように前記第4の導電領域が形成されている。
【0028】本発明の半導体装置の一態様例において
は、前記第3の導電領域の不純物濃度は前記第1の導電
領域の不純物濃度よりも小さい。
【0029】本発明の半導体装置の一態様例において
は、前記第4の導電領域の不純物濃度は前記第2の導電
領域の不純物濃度よりも小さい。
【0030】本発明の半導体装置の一態様例において、
前記第2の導電領域は前記トランジスタのドレインとし
て機能する。
【0031】本発明の半導体装置の一態様例において
は、前記第3の導電領域と前記第1の導電領域の不純物
の濃度比が100のオーダーである。
【0032】本発明の半導体装置の一態様例において
は、前記第1の導電領域の側面から下面にかけての領域
を覆うように前記第3の導電領域が形成されている。
【0033】本発明の半導体装置は、トランジスタを備
えた半導体装置において、前記トランジスタは半導体基
板上に絶縁膜を介して形成されたゲートを備え、前記ゲ
ートの一方の片側の前記半導体基板の表面領域に形成さ
れた第1の導電領域と、前記ゲートの他方の片側の前記
半導体基板の表面領域に形成された第2の導電領域と、
前記ゲートはゲート幅方向の前記第2の導電領域側に凸
部を備え、少なくとも前記トランジスタの前記ゲートの
片側の前記一方の下層部位と前記第1の導電領域との間
の前記半導体基板の表面領域に第3の導電領域を備え、
前記第3の導電領域は、前記第1の導電領域より抵抗が
高く、前記ゲートの前記凸部の先端領域の下層における
前記半導体基板の基板表面領域には、前記第2の導電領
域より抵抗が高い第4の導電領域が形成され、前記第
1、第2、第3、第4の導電領域は同一な導電型であ
り、前記ゲートの前記凸部の側縁部における前記半導体
基板の表面領域に、第5の導電領域を備え、前記第5の
導電領域は、前記第3の導電領域の導電型の逆導電型で
ある。
【0034】本発明の半導体装置の一態様例において
は、前記トランジスタの前記ゲートの側縁を覆うように
サイドウォールが形成され、前記第3の導電領域と前記
第5の導電領域は、前記サイドウォールの下層に形成さ
れている。
【0035】本発明の半導体装置の一態様例において
は、前記第2の導電領域は前記トランジスタのドレイン
として機能する。
【0036】本発明の半導体装置の製造方法は、半導体
基板上に同じ導電型の第1及び第2の素子形成領域と、
逆導電型の第3の素子形成領域をそれぞれ画定する第1
の工程と、前記第1〜第3の素子形成領域に第1の絶縁
膜を形成する第2の工程と、前記第1〜第3の素子形成
領域上を含む前記半導体基板の全面に導電膜を形成する
第3の工程と、前記第1及び第2の素子活性領域上の前
記導電膜のみパターニングして、前記第1及び第2の素
子形成領域にそれぞれ所定形状に前記導電膜を残す第4
の工程と、前記第1〜第3の素子形成領域に残存した前
記導電膜をマスクとして前記第1及び第2の素子形成領
域と逆導電型の第1の不純物を前記第1及び第2の素子
形成領域にそれぞれ低濃度に導入する第5の工程と、残
存した前記導電膜を再びパターニングして、前記第2の
素子形成領域上の前記導電膜の前記第3の素子形成領域
側の一部を除去するとともに、前記第3の素子形成領域
に所定形状に前記導電膜を残す第6の工程と、前記第6
の工程のパターニングに用いたエッチングマスクをマス
クとして前記第1の不純物と逆導電型の第2の不純物を
前記第2及び第3の素子形成領域にそれぞれ低濃度に導
入し、前記第2の素子形成領域については前記第1の不
純物が導入された部位を逆導電型に変える第7の工程
と、前記第1〜第3の素子形成領域の前記導電膜の側面
のみにそれぞれ第2の絶縁膜を形成する第8の工程と、
残存した前記導電膜及び前記第2の絶縁膜をマスクとし
て、前記第1及び第2の素子形成領域側の前記半導体基
板には前記第1の不純物と同じ導電型の第3の不純物
を、前記第3の素子形成領域側の前記半導体基板には前
記第2の不純物と同じ導電型の第4の不純物を選択的に
それぞれ高濃度に導入する第9の工程とを有する。
【0037】本発明の半導体装置の製造方法の一態様例
においては、前記第2の工程の後、前記第3の工程の前
に、前記第1の絶縁膜を選択的に酸化して、前記第2の
素子形成領域の前記第1の絶縁膜の一部を厚い膜厚に形
成する第10の工程を更に有し、前記第4の工程におい
て、前記第2の素子形成領域における前記第1の絶縁膜
の厚い膜厚の部位に前記導電膜を残す。
【0038】本発明の半導体装置の製造方法の一態様例
においては、前記第6の工程において、前記第2の素子
形成領域上の前記導電膜の前記第3の素子形成領域側の
一部を除去する際に、前記第3の素子形成領域側の前記
導電膜を部分的に残して除去するとともに、前記第7の
工程において、前記導電膜の前記部分的に残った部位の
長手方向に近接する前記第2の素子形成領域の部位を元
の導電型に保持する。
【0039】本発明の半導体装置の製造方法の一態様例
においては、前記第2の素子形成領域において、導入さ
れた前記第3の不純物と前記第1の不純物との濃度比を
100のオーダーとする。
【0040】本発明の半導体装置の製造方法は、第1の
素子形成領域に第1のトランジスタが、第2の素子形成
領域に前記第1のトランジスタと逆導電型のチャネルが
形成された第2のトランジスタがそれぞれ設けられてな
るCMOS構造の半導体装置の製造方法において、前記
第1の素子形成領域と前記第2の素子形成領域との間の
前記第1の素子形成領域と同じ導電型の部位に第3の素
子形成領域を画定し、ゲート絶縁膜を介して前記第1〜
第3の素子形成領域を含む全面に導電膜を形成する工程
と、前記導電膜のうち、前記第1及び第3の素子形成領
域上の前記導電膜のみをパターニングして、前記第1及
び第3の素子形成領域に所定形状にそれぞれ前記導電膜
を残す工程と、残存する前記導電膜をマスクとして、前
記第1及び第3の素子形成領域に記第1及び第3の素子
形成領域と逆導電型の第1の不純物を低濃度に導入する
工程と、残存する前記導電膜を再びパターニングして、
前記第3の素子形成領域の前記第2のトランジスタ側の
前記導電膜の一部を除去するとともに、前記第2の素子
形成領域に所定形状に前記導電膜を残す工程と、前記パ
ターニングに用いたエッチングマスクを用いて、前記第
2及び第3の素子形成領域に第1の不純物と逆導電型の
第2の不純物を導入し、前記第3の素子形成領域につい
ては、第2のトランジスタ側の前記第1の不純物の導入
部位を低濃度の逆導電型に変える工程と、前記第1〜第
3の素子形成領域に残存する前記導電膜の側面のみに第
2の絶縁膜をそれぞれ形成する工程と、残存する前記導
電膜及び前記第2の絶縁膜をマスクとして、前記第1及
び第3の素子形成領域には前記第1の不純物と同じ導電
型の第3の不純物を、前記第2の素子形成領域には前記
第2の不純物と同じ導電型の第4の不純物を選択的にそ
れぞれ高濃度に導入する工程とを有する。
【0041】本発明の半導体装置の製造方法の一態様例
においては、前記第1の絶縁膜を選択的に酸化して、前
記第3の素子形成領域の前記第1の絶縁膜の一部を厚い
膜厚に形成し、この厚い膜厚部位上に前記導電膜を残す
ようにパターニングする。
【0042】本発明の半導体装置の製造方法の一態様例
においては、前記第3の素子形成領域上の前記導電膜の
前記第2のトランジスタ側の一部を除去する際に、前記
第2のトランジスタ側の前記導電膜を部分的に残して除
去するとともに、前記導電膜の前記部分的に残った部位
の長手方向に近接する前記第3の素子形成領域の部位を
元の導電型に保持する。
【0043】本発明の半導体装置の製造方法の一態様例
においては、前記第3の素子形成領域において、導入さ
れた前記第3の不純物と前記第1の不純物との濃度比を
100のオーダーとする。
【0044】
【作用】本発明においては、入力保護機能を有するMO
Sトランジスタのドレインへ静電気が入った際に、ドレ
インと逆導電型に形成された不純物拡散層によって接合
の耐圧が低く抑えられているため、通常の動作電圧より
は高く、ゲート酸化膜の破壊耐圧よりは低い適度な電圧
でブレークダウンを発生させることが可能である。
【0045】ここで、逆導電型に形成された領域は入力
保護機能を有するMOSトランジスタのドレインのゲー
ト長手方向の一部のみに設けることにより、通常のMO
Sトランジスタの機能と入力保護機能を兼ね備えること
ができる。
【0046】また、本発明においては、入力保護機能を
有するMOSトランジスタのゲート電極を2段階に分け
てパターニングして形成し、2回目のパターニングの前
後に渡ってそれぞれ逆導電型となる不純物を導入する。
この工程を経ることにより、2回目のパターニングの前
にイオン注入した不純物とは逆導電型の不純物を、2回
目のパターニングによって初めて露出した半導体基板の
表面領域にイオン注入することができる。これにより、
スプリットゲート法を用いて入力保護機能を有するMO
SトランジスタとともにCMOSトランジスタを形成す
ることが可能である。
【0047】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用したいくつか
の具体的な実施形態について、図面を参照しがら詳細に
説明する。
【0048】(第1の実施形態)先ず、第1の実施形態
について説明する。この第1の実施形態においては、半
導体装置としてCMOSトランジスタとその入力保護回
路を例示し、その構成を製造方法とともに説明する。第
1の実施形態では、入力保護回路をCMOSトランジス
タとともにスプリットゲート法により製造する。図1及
び図2は、本発明の第1の実施形態による半導体装置の
製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【0049】先ず、図1(a)に示すように、p型のシ
リコン半導体基板1の所定部位にイオン注入等によりn
型の不純物を導入してnウェル3を形成する。このと
き、nウェル3以外のシリコン半導体基板1の領域がp
ウェル2となる。
【0050】続いて、いわゆるLOCOS法による選択
酸化を施して、シリコン半導体基板1に素子分離構造で
あるフィールド酸化膜4を形成する。このとき、フィー
ルド酸化膜4により、pウェル2には素子形成領域5,
6が、nウェル3には素子形成領域7がそれぞれ画定さ
れる。なお、素子分離構造としては、フィールド酸化膜
4の代わりに、絶縁膜内に導電膜が埋め込まれてなり、
下層のシリコン半導体基板1の該当部位の電位を固定す
るフィールドシールド素子分離構造を形成してもよい。
【0051】続いて、各素子形成領域5,6及び7に熱
酸化を施して、各々の表面にゲート酸化膜8を形成す
る。
【0052】次に、図1(b)に示すように、CVD法
によりフィールド酸化膜4上を含む全面にn型不純物と
してリン(P)がドープされた多結晶シリコン膜9を堆
積形成する。
【0053】次に、図1(c)に示すように、多結晶シ
リコン膜9にフォトリソグラフィー及びそれに続くドラ
イエッチングを施して、素子形成領域5に所定形状のゲ
ート電極11を、素子形成領域6に所定形状のゲート電
極パターン12aをそれぞれ形成する。このとき、ゲー
ト電極パターン12aをその中心部位が素子形成領域6
上で素子形成領域7側へ寄った形状に形成するととも
に、素子形成領域7からその近傍のフィールド酸化膜4
上にかけて多結晶シリコン膜9を残しておく。
【0054】続いて、素子形成領域5,6上のゲート電
極11,12a及び素子形成領域7上に残存した多結晶
シリコン膜9をマスクとして、全面にn型不純物、ここ
ではリン(P)をドーズ量が3×1013(1/c
2 )、加速エネルギーが20〜30(keV)の各条
件でイオン注入し、ゲート電極11の両側のpウェル2
の表面領域には一対の低濃度拡散層13(n- 型)を、
ゲート電極パターン12aの両側のpウェル2の表面領
域には一対の低濃度拡散層14(n- 型)をそれぞれ形
成する。このとき、一対の低濃度拡散層13のうち、素
子形成領域7側の低濃度拡散層14(ドレインとなる)
は、他方の低濃度拡散層14に比して幅狭に形成される
ことになる。
【0055】次に、図2(a)に示すように、全面にフ
ォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィーによりレ
ジストマスク15を形成する。このレジストマスク15
は、素子形成領域5から素子形成領域6のゲート電極パ
ターン12aの素子形成領域7側の一部を除く部位まで
覆うとともに、素子形成領域7上にゲート電極形状に形
成される。すなわち、ゲート電極パターン12aの素子
活性領域7側は露出した状態となる。
【0056】続いて、レジストマスク15をマスクとし
てドライエッチングを施し、レジストマスク15によっ
て覆われずに露出した素子形成領域6のゲート電極パタ
ーン12aの一部を除去して、素子形成領域6上にゲー
ト電極12を形成するとともに、素子形成領域7上にゲ
ート電極16を形成する。
【0057】続いて、レジストマスク15を今度はイオ
ン注入のマスクとして用い、全面にp型不純物、ここで
はBF2 をドーズ量が4〜5×1013(1/cm2 )、
加速エネルギーが50〜70(keV)の各条件でイオ
ン注入する。このとき、素子形成領域6には、素子形成
領域7側の低濃度拡散層14が打ち返されて逆導電型
(即ち、p- 型)の低濃度拡散層17が形成されるとと
もに、素子形成領域7には、ゲート電極16の両側のn
ウェル3の表面領域に低濃度拡散層18(p- 型)が形
成される。
【0058】この工程により、素子形成領域7に低濃度
拡散層18(p- 型)を形成すると同時に、素子活性領
域6のゲート電極12よりも素子活性領域7側にp型の
低濃度拡散層17を形成することができる。
【0059】次に、図2(b)に示すように、レジスト
マスク15を灰化処理等により除去した後、全面にシリ
コン酸化膜を堆積形成し、このシリコン酸化膜の全面を
異方性エッチングして、ゲート電極11,12及び16
の側面のみにシリコン酸化膜を残して、サイドウォール
19をそれぞれ形成する。
【0060】続いて、nウェル3上に素子形成領域7を
覆う形状のレジストマスクをフォトリソグラフィーによ
り形成する。そして、このレジストマスクをマスクとし
て素子形成領域5,6にn型不純物、ここでは砒素(A
s)をドーズ量が5×1015〜1×1016(1/c
2 )、加速エネルギーが60〜70(keV)の各条
件でイオン注入する。
【0061】これにより、素子形成領域5には各低濃度
拡散層13にそれぞれ接続される高濃度拡散層21(n
+ 型)を形成するとともに、素子形成領域6には低濃度
拡散層14,17にそれぞれ接続される高濃度拡散層2
2(n+ 型)を形成する。
【0062】すなわち、サイドウォール19がイオン注
入のマスクとして機能するため、素子活性領域6におい
て高濃度不純物拡散層22をゲート電極11,12から
離間させて形成することができる。これにより、素子活
性領域6において高濃度不純物拡散層22とゲート電極
12の下層部位の間に低濃度拡散層17を残存させるこ
とが可能である。
【0063】このときの素子形成領域6の様子を図3
(サイドウォール19は省略する)及び図4に示す。こ
のように、帯状のゲート電極12の素子形成領域5側に
は低濃度拡散層14を介して高濃度拡散層22が低濃度
拡散層14と接続されて形成され、ゲート電極12の素
子形成領域7側には低濃度拡散層17を介して高濃度拡
散層22が低濃度拡散層17と接続されて形成されてい
る。
【0064】ここで、図5に示すように、ゲート電極1
2のソースとなる低濃度拡散層14及び高濃度拡散層2
2と、ドレインとなる低濃度拡散層17及び高濃度拡散
層22について、pウェル2内で低濃度拡散層14及び
低濃度拡散層17に覆われるように高濃度拡散層22を
形成することも好適である。この場合、具体的には、高
濃度拡散層22の形成時のイオン注入を、例えばドーズ
量が1〜3×1015(1/cm2 )、加速エネルギーが
50〜60(keV)の各条件で行えばよい。
【0065】続いて、上述のレジストマスクを灰化処理
等により除去した後、今度はpウェル2上に素子形成領
域5,6を覆う形状のレジストマスクをフォトリソグラ
フィーにより形成し、このレジストマスクをマスクとし
て素子形成領域7にp型不純物、ここではBF2 をドー
ズ量が3〜5×1015(1/cm2 )、加速エネルギー
が65〜70(keV)の各条件でイオン注入し、素子
形成領域7に各低濃度拡散層18にそれぞれ接続される
高濃度拡散層23(p+ 型)を形成する。
【0066】ここで、素子形成領域5に形成されたゲー
ト電極11及びその両側の低濃度拡散層13と高濃度拡
散層21(ソース/ドレインとなる)からnMOSトラ
ンジスタが、素子形成領域7に形成されたゲート電極1
6及びその両側の低濃度拡散層18と高濃度拡散層23
(ソース/ドレインとなる)からpMOSトランジスタ
がそれぞれ形成されてCMOSトランジスタが構成され
るとともに、ゲート電極12と、低濃度拡散層14と高
濃度拡散層22(ソースとなる)及び低濃度拡散層17
と高濃度拡散層22(ドレインとなる)とからCMOS
トランジスタの入力保護回路が構成される。この入力保
護回路を拡大した様子を図4に示す。
【0067】なお、上述のpウェル2側のイオン注入と
nウェル3側のイオン注入については、その工程順序を
逆にしてもよい。
【0068】しかる後、層間絶縁膜や各種配線層等の形
成を経て、第1の実施形態の半導体装置が完成する。
【0069】図6は、第1の実施形態によるCMOSト
ランジスタ及び入力保護回路の等価回路図であり、図7
は、その結線された様子を断面図とともに示す模式図で
ある。ここで、CMOSトランジスタのnMOSトラン
ジスタをN、pMOSトランジスタをPとし、入力保護
回路のトランジスタをMとする。上述のように、トラン
ジスタMのドレインがn+ 型の高濃度拡散層22とp-
型の低濃度拡散層17が接合されて構成され、ボンディ
ングパッドBPに直接接続される(図6中、●で示
す)。従って、このドレインへ静電気が入った際に、通
常の動作電圧Vccよりも高くnMOSトランジスタNや
pMOSトランジスタPのゲート酸化膜8の破壊耐圧よ
りは低い適度な電圧でブレークダウンが発生し、サージ
電流がVss側へ抜ける。このとき、トランジスタMが
適度な電圧でブレークダウンを起こすように、高濃度拡
散層22と低濃度拡散層17との濃度比を100のオー
ダーとなるようにすることが好ましい。
【0070】以上のように、第1の実施形態によれば、
スプリットゲート法により、CMOSトランジスタと共
に効率よく形成されるオフセット構造の入力保護回路で
あり、しかも破壊耐圧が高く高機能性を有する入力保護
回路が実現される。
【0071】なお、第1の実施形態において、上述した
ウェル及び不純物拡散層のそれぞれを上述した説明と逆
の導電型として形成してもよい。図9は、このように逆
導電型に形成した場合のCMOSトランジスタ及び入力
保護回路の等価回路図を示す。また、図10はその結線
された様子を断面図とともに示す模式図である。
【0072】このように、ウェル及び不純物拡散層のそ
れぞれを逆の導電型に形成した場合でも、第1の実施形
態と同様の効果を得ることができる。
【0073】(第2の実施形態)続いて、第2の実施形
態について説明する。この第2の実施形態においては、
第1の実施形態と同様に、半導体装置としてCMOSト
ランジスタとその入力保護回路を例示し、その構成を製
造方法とともに説明する。第2の実施形態は、第1の実
施形態とほぼ同様であるが、入力保護回路をフィールド
トランジスタとする点で相違する。図11及び図12
は、本発明の第2の実施形態による半導体装置の製造方
法を工程順に示す概略断面図である。なお、第1の実施
形態の半導体装置に対応する部材等については同符号を
記す。
【0074】先ず、図1(a)に示すように、nウェル
3及びpウェル2、フィールド酸化膜4を形成してシリ
コン半導体装置1上に素子形成領域5,6及び7を画定
し、ゲート酸化膜8を形成する。
【0075】次に、図11(a)に示すように、素子形
成領域6の中央部位のゲート酸化膜8に上述のLOCO
S法と同様の手法により選択酸化を施し、所定膜厚のフ
ィールド酸化膜31を形成する。なお、このフィールド
酸化膜31をフィールド酸化膜4と同時にLOCOS法
により形成するようにしてもよい。
【0076】次に、図11(b)に示すように、CVD
法によりフィールド酸化膜4上を含む全面にn型不純物
としてリン(P)がドープされた多結晶シリコン膜9を
堆積形成する。
【0077】次に、図11(c)に示すように、多結晶
シリコン膜9にフォトリソグラフィー及びそれに続くド
ライエッチングを施して、素子形成領域5に所定形状の
ゲート電極11を、素子形成領域6に所定形状のゲート
電極パターン12aをそれぞれ形成する。このとき、ゲ
ート電極パターン12を、フィールド酸化膜31を覆い
中心部位が素子形成領域6上で素子形成領域7側へ寄っ
た形状に形成するとともに、素子形成領域7からその近
傍のフィールド酸化膜4上にかけて多結晶シリコン膜9
を残しておく。
【0078】続いて、素子形成領域5,6上のゲート電
極11,12a及び素子形成領域7上に残存した多結晶
シリコン膜9をマスクとして、全面にn型不純物、ここ
ではリン(P)をドーズ量が3×1013(1/c
2 )、加速エネルギーが20〜30(keV)の各条
件でイオン注入し、ゲート電極11の両側のpウェル2
の表面領域には一対の低濃度拡散層13(n- 型)を、
ゲート電極パターン12aの両側のpウェル2の表面領
域には一対の低濃度拡散層14(n- 型)をそれぞれ形
成する。このとき、一対の低濃度拡散層13のうち、素
子形成領域7側の低濃度拡散層14(ドレインとなる)
は、他方の低濃度拡散層14に比して幅狭に形成される
ことになる。
【0079】次に、図12(a)に示すように、全面に
フォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィーにより
レジストマスク15を形成する。このレジストマスク1
5は、素子形成領域5から素子形成領域6のゲート電極
パターン12aの素子形成領域7側の一部を除く部位ま
で覆うとともに、素子形成領域7上にゲート電極形状に
形成される。すなわち、ゲート電極パターン12aの素
子活性領域7側は露出した状態となる。
【0080】続いて、レジストマスク15をマスクとし
てドライエッチングを施し、レジストマスク15によっ
て覆われずに露出した素子形成領域6のゲート電極パタ
ーン12aの一部を除去して素子形成領域6上にゲート
電極12を形成するとともに、素子形成領域7上にゲー
ト電極16を形成する。
【0081】続いて、レジストマスク15を今度はイオ
ン注入のマスクとして用い、全面にp型不純物、ここで
はBF2 をドーズ量が4〜5×1013(1/cm2 )、
加速エネルギーが50〜70(keV)の各条件でイオ
ン注入する。このとき、素子形成領域6には、素子形成
領域7側の低濃度拡散層14が打ち返されて逆導電型
(即ち、p- 型)の低濃度拡散層17が形成されるとと
もに、素子形成領域7には、ゲート電極16の両側のn
ウェル3の表面領域に低濃度拡散層18(p- 型)が形
成される。
【0082】この工程により、素子形成領域7に低濃度
拡散層18(p- 型)を形成すると同時に、素子活性領
域6のゲート電極12よりも素子活性領域7側にp型の
低濃度拡散層17を形成することができる。
【0083】次に、図12(b)に示すように、レジス
トマスク15を灰化処理等により除去した後、全面にシ
リコン酸化膜を堆積形成し、このシリコン酸化膜の全面
を異方性エッチングして、ゲート電極11,12及び1
6の側面のみにシリコン酸化膜を残して、サイドウォー
ル19をそれぞれ形成する。
【0084】続いて、nウェル3上に素子形成領域7を
覆う形状のレジストマスクをフォトリソグラフィーによ
り形成する。そして、このレジストマスクをマスクとし
て素子形成領域5,6にn型不純物、ここでは砒素(A
s)をドーズ量が5×1015〜1×1016(1/c
2 )、加速エネルギーが60〜70(keV)の各条
件でイオン注入する。
【0085】これにより、素子形成領域5には各低濃度
拡散層13にそれぞれ接続される高濃度拡散層21(n
+ 型)を形成するとともに、素子形成領域6には低濃度
拡散層14,17にそれぞれ接続される高濃度拡散層2
2(n+ 型)を形成する。
【0086】すなわち、サイドウォール19がイオン注
入のマスクとして機能するため、素子活性領域6におい
て高濃度不純物拡散層22をゲート電極11,12から
離間させて形成することができる。これにより、素子活
性領域6において高濃度不純物拡散層22とゲート電極
12の下層部位の間に低濃度拡散層17を残存させるこ
とが可能である。
【0087】このときの素子形成領域6の様子は第1の
実施形態の図3と同様になる。このように、帯状のゲー
ト電極12の素子形成領域5側には低濃度拡散層14を
介して高濃度拡散層22が低濃度拡散層14と接続され
て形成され、ゲート電極12の素子形成領域7側には低
濃度拡散層17を介して高濃度拡散層22が低濃度拡散
層17と接続されて形成されている。
【0088】続いて、上述のレジストマスクを灰化処理
等により除去した後、今度はpウェル2上に素子形成領
域5,6を覆う形状のレジストマスクをフォトリソグラ
フィーにより形成し、このレジストマスクをマスクとし
て素子形成領域7にp型不純物、ここではBF2 をドー
ズ量が3〜5×1015(1/cm2 )、加速エネルギー
が65〜70(keV)の各条件でイオン注入し、素子
形成領域7に各低濃度拡散層18にそれぞれ接続される
高濃度拡散層23(p+ 型)を形成する。
【0089】ここで、素子形成領域5に形成されたゲー
ト電極11及びその両側の低濃度拡散層13と高濃度拡
散層21(ソース/ドレインとなる)からnMOSトラ
ンジスタが、素子形成領域7に形成されたゲート電極1
6及びその両側の低濃度拡散層18と高濃度拡散層23
(ソース/ドレインとなる)からpMOSトランジスタ
がそれぞれ形成されてCMOSトランジスタが構成され
るとともに、フィールド酸化膜31上のゲート電極12
と、低濃度拡散層14と高濃度拡散層22(ソースとな
る)及び低濃度拡散層17と高濃度拡散層22(ドレイ
ンとなる)とからCMOSトランジスタの入力保護回路
であるフィールドトランジスタ(nMOSトランジス
タ)が構成される。
【0090】なお、上述のpウェル2側のイオン注入と
nウェル3側のイオン注入については、その工程順序を
逆にしてもよい。
【0091】しかる後、層間絶縁膜や各種配線層等の形
成を経て、第2の実施形態の半導体装置が完成する。
【0092】この第2の実施形態によるCMOSトラン
ジスタ及びフィールドトランジスタの等価回路は図6と
同様である。ここで、CMOSトランジスタのnMOS
トランジスタをN、pMOSトランジスタをPとし、フ
ィールドトランジスタをMとする。上述のように、フィ
ールドトランジスタMのドレインがn+ 型の高濃度拡散
層22とp- 型の低濃度拡散層17が接合されるととも
に、フィールドトランジスタFのゲート酸化膜8が厚い
フィールド酸化膜31とされて構成され、ボンディング
パッドBPに直接接続される(図6中、●で示す)。従
って、このドレインへ静電気が入った際に、通常の動作
電圧Vccよりも高くnMOSトランジスタNやpMOS
トランジスタPのゲート酸化膜8の破壊耐圧よりは低い
適度な電圧でブレークダウンが発生し、サージ電流がV
ss 側へ抜ける。このとき、フィールドトランジスタM
が適度な電圧でブレークダウンを起こすように、高濃度
拡散層22と低濃度拡散層17との濃度比を100のオ
ーダーとなるようにすることが好ましい。また、適度な
電圧でブレークダウンを起こさせるために、フィ−ルド
酸化膜31の膜厚は3000〜5000Åの範囲で形成
するのが好適である。
【0093】以上のように、第2の実施形態によれば、
第1の実施形態と同様に、スプリットゲート法により、
CMOSトランジスタと共に効率よく形成されるオフセ
ット構造の入力保護回路(フィールトランジスタ)であ
り、しかも破壊耐圧が高く高機能性を有する入力保護回
路が実現される。
【0094】(第3の実施形態)続いて、第3の実施形
態について説明する。この第3の実施形態においては、
半導体装置としてCMOSトランジスタと入出力初段の
トランジスタを例示し、その構成を製造方法とともに説
明する。即ち、第3の実施形態は、第1及び第2の実施
形態とほぼ同様であるが、入力保護回路の代わりに入力
保護を兼ねた動作回路に本発明を適用した点で相違す
る。図13〜図16は、第3の実施形態の半導体装置の
製造方法を工程順に示す概略断面図である。また、図1
7及び図18は、第3の実施形態の半導体装置の製造方
法を工程順に示す概略平面図である。図13及び図14
は、図17及び図18に示す一点鎖線I−Iに沿った概
略断面図を示しており、図15及び図16は図17及び
図18に示す一点鎖線II−IIに沿った概略断面図を
示している。そして、図19は図16における半導体装
置の一部を詳細に示した断面図である。なお、第1の実
施形態の半導体装置に対応する部材等については同符号
を記す。
【0095】先ず、図13(a)及び図15(a)に示
すように、nウェル3及びpウェル2、フィールド酸化
膜4を形成してシリコン半導体装置1上に素子形成領域
5,6及び7を画定し、ゲート酸化膜8を形成する。
【0096】次に、図13(b)及び図15(b)に示
すように、CVD法によりフィールド酸化膜4上を含む
全面にn型不純物としてリン(P)がドープされた多結
晶シリコン膜9を堆積形成する。
【0097】次に、図13(c)及び図15(c)に示
すように、多結晶シリコン膜9にフォトリソグラフィー
及びそれに続くドライエッチングを施して、素子形成領
域5に所定形状のゲート電極11を、素子形成領域6に
所定形状のゲート電極パターン12aをそれぞれ形成す
る。ここで、図17(a)中の一点鎖線I−Iに沿った
断面図が図13(c)である、このとき、ゲート電極パ
ターン12をその中心部位が素子形成領域6上で素子形
成領域7側へ寄った形状に形成するとともに、素子形成
領域7からその近傍のフィールド酸化膜4上にかけて多
結晶シリコン膜9を残しておく。
【0098】続いて、素子形成領域5,6上のゲート電
極11,12a及び素子形成領域7上に残存した多結晶
シリコン膜9をマスクとして、全面にn型不純物、ここ
ではリン(P)をドーズ量が3×1013(1/c
2 )、加速エネルギーが20〜30(keV)の各条
件でイオン注入し、ゲート電極11の両側のpウェル2
の表面領域には一対の低濃度拡散層13(n- 型)を、
ゲート電極パターン12aの両側のpウェル2の表面領
域には一対の低濃度拡散層14(n- 型)をそれぞれ形
成する。このとき、一対の低濃度拡散層13のうち、素
子形成領域7側の低濃度拡散層14(ドレインとなる)
は、他方の低濃度拡散層14に比して幅狭に形成される
ことになる。
【0099】次に、図14(a)、図16(a)及び図
17(b)に示すように、全面にフォトレジストを塗布
し、フォトリソグラフィーによりレジストマスク32を
形成する。ここで、図17(b)中の一点鎖線I−Iに
沿った断面図が図14(a)であり、図17(b)中の
一点鎖線II−IIに沿った断面図が図16(a)であ
る。レジストマスク32は、図16(a)及び図17
(b)に示すように、ゲート電極パターン12aの長手
方向における素子活性領域6の中央位置では、ゲート電
極パターン12aのゲート幅方向の全域及び側面まで覆
うように形成される。また、図17(b)に示すよう
に、ゲート電極パターン12aの長手方向における素子
活性領域6の端部位置では、素子活性領域7側のゲート
電極パターン12aが露出するように形成される。さら
に、素子形成領域7上においてもゲート電極形状に形成
される。
【0100】続いて、レジストマスク32をマスクとし
てドライエッチングを施し、素子形成領域6のゲート電
極パターン12aの一部を除去して素子形成領域6上に
ゲート電極12を形成するとともに、素子形成領域7上
にゲート電極16を形成する。ここで、ゲート電極12
はレジストマスク32の形状に倣った形状に形成され、
ゲート幅方向の素子活性領域7側には突出部26が形成
される。
【0101】続いて、図18(a)に示すように、レジ
ストマスク32を今度はイオン注入のマスクとして用
い、全面にp型不純物、ここではBF2 をドーズ量が4
〜5×1013(1/cm2 )、加速エネルギーが50〜
70(keV)の各条件でイオン注入する。このとき、
素子形成領域6には、素子形成領域7側の低濃度拡散層
14の一部が打ち返されて逆導電型(即ち、p- 型)の
低濃度拡散層17が形成されるとともに、素子形成領域
7には、ゲート電極16の両側のnウェル3の表面領域
に低濃度拡散層18(p- 型)が形成される。このとき
の図16(a)に示す素子形成領域6の近傍を拡大した
断面図が図19(a)である。このとき、図19(a)
に示すように、ゲート電極パターン12aの一部であっ
てレジストマスク32により側面まで覆われた部分によ
り、その直下の低濃度拡散層14の部分は元の導電型
(n- )のまま保持される。
【0102】この工程により、素子形成領域7に低濃度
拡散層18(p- 型)を形成すると同時に、素子活性領
域6のゲート電極12よりも素子活性領域7側にp型の
低濃度拡散層17を形成することができる。
【0103】次に、図14(b)及び図16(b)に示
すように、レジストマスク32を灰化処理等により除去
した後、全面にシリコン酸化膜を堆積形成し、このシリ
コン酸化膜の全面を異方性エッチングして、ゲート電極
11,12及び16の側面のみにシリコン酸化膜を残し
て、サイドウォール19をそれぞれ形成する。この際、
好適にはサイドウォール19によって低濃度不純物拡散
層14を覆うようにする。
【0104】次に、nウェル3上に素子形成領域7を覆
う形状のレジストマスクをフォトリソグラフィーにより
形成し、このレジストマスクをマスクとして素子形成領
域5,6にn型不純物、ここでは砒素(As)をドーズ
量が5×1015〜1×1016(1/cm2 )、加速エネ
ルギーが60〜70(keV)の各条件でイオン注入
し、素子形成領域5には各低濃度拡散層13にそれぞれ
接続される高濃度拡散層21(n+ 型)を形成するとと
もに、素子形成領域6には低濃度拡散層14,17にそ
れぞれ接続される高濃度拡散層22(n+ 型)を形成す
る。
【0105】すなわち、サイドウォール19がイオン注
入のマスクとして機能するため、素子活性領域6におい
て高濃度不純物拡散層22をゲート電極12から離間さ
せて形成することができる。これにより、素子活性領域
6において高濃度不純物拡散層22とゲート電極12の
下層部位の間に低濃度拡散層14,17を残存させるこ
とが可能である。
【0106】図18(b)は、このときの素子形成領域
6の様子を示している(ただし、サイドウォール19は
省略している)。また、図16(b)に示す素子形成領
域6の近傍を拡大した断面図が図19(b)である。帯
状のゲート電極12の素子形成領域5側には低濃度拡散
層14を介して高濃度拡散層22が低濃度拡散層14と
接続されて形成されている。そして、ゲート電極12の
素子形成領域7側においては、高濃度拡散層22が突出
部26の両側に形成されたサイドウォール19の下層に
残存した低濃度不純物拡散層17と接続されている。そ
して、素子活性領域6のゲート電極12の長手方向のほ
ぼ中央が両端が高濃度拡散層22が低濃度拡散層14と
接続された部分となるように形成されている。
【0107】続いて、上述のレジストマスクを灰化処理
等により除去した後、今度はpウェル2上に素子形成領
域5,6を覆う形状のレジストマスクをフォトリソグラ
フィーにより形成し、このレジストマスクをマスクとし
て素子形成領域7にp型不純物、ここではBF2 をドー
ズ量が3〜5×1015(1/cm2 )、加速エネルギー
が65〜70(keV)の各条件でイオン注入し、素子
形成領域7に各低濃度拡散層18にそれぞれ接続される
高濃度拡散層23(p+ 型)を形成する。
【0108】ここで、素子形成領域5に形成されたゲー
ト電極11及びその両側の低濃度拡散層13と高濃度拡
散層21(ソース/ドレインとなる)からnMOSトラ
ンジスタが、素子形成領域7に形成されたゲート電極1
6及びその両側の低濃度拡散層18と高濃度拡散層23
(ソース/ドレインとなる)からpMOSトランジスタ
がそれぞれ形成されてCMOSトランジスタが構成され
る。更に、ゲート電極12と、低濃度拡散層14と高濃
度拡散層22(ソースとなる)並びに低濃度拡散層14
及び低濃度拡散層17と高濃度拡散層22(ドレインと
なる)とから入出力初段のトランジスタが構成される。
【0109】なお、上述のpウェル2側のイオン注入と
nウェル3側のイオン注入については、その工程順序を
逆にしてもよい。
【0110】しかる後、層間絶縁膜や各種配線層等の形
成を経て、第3の実施形態の半導体装置が完成する。
【0111】図20(a)は、第3の実施形態によるC
MOSトランジスタ及び入出力初段のトランジスタの等
価回路図である。ここで、CMOSトランジスタのnM
OSトランジスタをN、pMOSトランジスタをPと
し、入出力初段のトランジスタをTとする。上述のよう
に、トランジスタTのドレインがn+ 型の高濃度拡散層
22とp- 型の低濃度拡散層17が接合される部分(部
分aとする)とn+ 型の高濃度拡散層22とn- 型の低
濃度拡散層14が接合される部分(部分bとする)とか
ら構成され、ボンディングパッドBPに直接接続される
(図20(a)中、●で示す)。従って、トランジスタ
Tは、部分aにより、適度なブレークダウンを保持して
入力保護回路としての機能を担保しつつ、部分bによ
り、通常のトランジスタと等価の動作特性を有する。
【0112】更に、上述した工程により形成した3つの
トランジスタを、図20(b)に示すように接続するこ
とが可能である。ここで、CMOSトランジスタのnM
OSトランジスタをN、pMOSトランジスタをPと
し、入出力初段のトランジスタをTとする。これによ
り、nMOSトランジスタ、pMOSトランジスタPに
よって通常のCMOSトランジスタを構成し、トランジ
スタTによって上述したように適度なブレークダウンを
保持して入力保護回路としての機能を担保することがで
きる。
【0113】以上のように、第3の実施形態によれば、
スプリットゲート法により、CMOSトランジスタと共
に効率よく形成される入力保護機能を備えた動作回路で
あり、しかも破壊耐圧が高く高機能性を有する動作回路
が実現される。
【0114】(第4の実施形態)続いて、第4の実施形
態について説明する。この第4の実施形態においては、
半導体装置としてCMOSトランジスタと入出力初段の
トランジスタを例示し、その構成を製造方法とともに説
明する。即ち、入力保護を兼ねた動作回路であるCMO
Sトランジスタに入力保護回路を追加した例を示す。図
21〜図24は、第4の実施形態の半導体装置の製造方
法を工程順に示す概略断面図である。また、図25及び
図26は、第4の実施形態の半導体装置の製造方法を工
程順に示す概略平面図である。図21及び図22は、図
25及び図26に示す一点鎖線I−Iに沿った概略断面
図を示しており、図23及び図24は図25及び図26
に示す一点鎖線II−IIに沿った概略断面図を示して
いる。そして、図27は図22(b)における半導体装
置の一部を詳細に示した断面図である。なお、第1の実
施形態の半導体装置に対応する部材等については同符号
を記す。
【0115】先ず、図21(a)及び図23(a)に示
すように、nウェル3及びpウェル2、フィールド酸化
膜4を形成してシリコン半導体装置1上に素子形成領域
5,6及び7を画定し、ゲート酸化膜8を形成する。
【0116】次に、図21(b)及び図23(b)に示
すように、CVD法によりフィールド酸化膜4上を含む
全面にn型不純物としてリン(P)がドープされた多結
晶シリコン膜9を堆積形成する。
【0117】次に、図21(c)及び図23(c)に示
すように、多結晶シリコン膜9にフォトリソグラフィー
及びそれに続くドライエッチングを施して、素子形成領
域5に所定形状のゲート電極パターン11aを、素子形
成領域6に所定形状のゲート電極パターン12aをそれ
ぞれ形成する。
【0118】図25及び図26は、素子活性領域5の概
略平面図を示している。ここで、図25(a)中の一点
鎖線I−Iに沿った断面図が図21(c)である、この
とき、ゲート電極パターン11a,12aをその中心部
位が素子形成領域5,6上で素子形成領域7側へ寄った
形状に形成するとともに、素子形成領域7からその近傍
のフィールド酸化膜4上にかけて多結晶シリコン膜9を
残しておく。
【0119】続いて、素子形成領域5,6上のゲート電
極パターン11a,12a及び素子形成領域7上に残存
した多結晶シリコン膜9をマスクとして、全面にn型不
純物、ここではリン(P)をドーズ量が3×1013(1
/cm2 )、加速エネルギーが20〜30(keV)の
各条件でイオン注入し、ゲート電極パターン11aの両
側のpウェル2の表面領域には一対の低濃度拡散層13
(n- 型)を、ゲート電極パターン12aの両側のpウ
ェル2の表面領域には一対の低濃度拡散層14(n
- 型)をそれぞれ形成する。このとき、一対の低濃度拡
散層13,14のうち、素子形成領域7側の低濃度拡散
層13,14(ドレインとなる)は、他方の低濃度拡散
層13,14に比して幅狭に形成されることになる。
【0120】次に、図22(a)、図24(a)及び図
25(b)に示すように、全面にフォトレジストを塗布
し、フォトリソグラフィーによりレジストマスク32を
形成する。前述したように図25及び図26は素子活性
領域5における概略平面図を示している。ここで、図2
5(b)中の一点鎖線I−Iに沿った断面図が図22
(a)であり、図25(b)中の一点鎖線II−IIに
沿った断面図が図24(a)である。素子活性領域5に
おけるレジストマスク32は、図24(a)及び図25
(b)に示すように、ゲート電極パターン11aの長手
方向における素子活性領域5の中央位置では、ゲート電
極パターン11aのゲート幅方向の全域及び側面まで覆
うように形成される。また、図25(b)に示すよう
に、ゲート電極パターン11aの長手方向における素子
活性領域6の端部位置では、素子活性領域7側のゲート
電極パターン11aが露出するように形成される。ま
た、素子活性領域6においては、レジストマスク32は
第1の実施形態と同様にゲート電極パターン12aの素
子活性領域7側を露出させるように形成される。さら
に、レジストマスク32は素子形成領域7上においても
ゲート電極形状に形成される。
【0121】続いて、レジストマスク32をマスクとし
てドライエッチングを施し、素子形成領域5において
は、第3の実施形態と同様にゲート電極パターン11a
の一部を除去して素子形成領域5上にゲート電極11を
形成する。また、素子活性領域6においては第1の実施
形態と同様にしてゲート電極パターン12aの一部を除
去して素子形成領域6上にゲート電極12を形成する。
さらに、素子形成領域7上においてはゲート電極16を
形成する。ここで、ゲート電極11は、レジストマスク
32の形状に倣った形状に形成され、ゲート幅方向の素
子活性領域7側には突出部27が形成される。
【0122】続いて、レジストマスク32を今度はイオ
ン注入のマスクとして用い、全面にp型不純物、ここで
はBF2 をドーズ量が4〜5×1013(1/cm2 )、
加速エネルギーが50〜70(keV)の各条件でイオ
ン注入する。このとき、素子形成領域5,6には、素子
形成領域7側の低濃度拡散層14の一部が打ち返されて
逆導電型(即ち、p- 型)の低濃度拡散層17が形成さ
れるとともに、素子形成領域7には、ゲート電極16の
両側のnウェル3の表面領域に低濃度拡散層18(p-
型)が形成される。このとき、第3の実施形態と同様に
素子活性領域5においては、図19(a)に示すよう
に、ゲート電極パターン12aの一部であってレジスト
マスク32により側面まで覆われた部分により、その直
下の低濃度拡散層14の部分は元の導電型(n- )のま
ま保持される。
【0123】次に、図22(b)及び図24(b)に示
すように、レジストマスク32を灰化処理等により除去
した後、全面にシリコン酸化膜を堆積形成し、このシリ
コン酸化膜の全面を異方性エッチングして、ゲート電極
11,12及び16の側面のみにシリコン酸化膜を残し
て、サイドウォール19をそれぞれ形成する。
【0124】次に、pウェル2上の素子活性領域6及び
nウェル3上の素子形成領域7を覆う形状のレジストマ
スクをフォトリソグラフィーにより形成し、このレジス
トマスクをマスクとして素子形成領域6にn型不純物、
ここでは砒素(As)をドーズ量が5×1015〜1×1
16(1/cm2 )、加速エネルギーが60〜70(k
eV)の各条件でイオン注入し、素子形成領域6には低
濃度拡散層14,17にそれぞれ接続される高濃度拡散
層22(n+ 型)を形成する。
【0125】すなわち、サイドウォール19がイオン注
入のマスクとして機能するため、素子活性領域5におい
て高濃度不純物拡散層21をゲート電極11から離間さ
せて形成することができる。これにより、素子活性領域
5において高濃度不純物拡散層21とゲート電極11の
下層部位の間に低濃度拡散層13,17を残存させるこ
とが可能である。
【0126】その後、pウェル2上の素子活性領域5及
びnウェル3上の素子形成領域7を覆う形状のレジスト
マスクをフォトリソグラフィーにより形成し、このレジ
ストマスクをマスクとして素子形成領域5にn型不純
物、ここでは砒素(As)をドーズ量が1〜3×1015
(1/cm2 )、加速エネルギーが50〜60(ke
V)の各条件でイオン注入する。
【0127】この条件でイオン注入を行うことにより、
素子活性領域6において砒素(As)を低濃度拡散層1
4,17の底に到達しないようにすることができる。こ
れにより、素子形成領域6においては、pウェル2内で
低濃度拡散層13,17に覆われるように高濃度拡散層
22を形成することが可能である。
【0128】図26(b)は、このときの素子形成領域
5の様子を示す平面図である(ただし、サイドウォール
19は省略している)。また、図22(b)に示す素子
形成領域5,6の近傍を拡大した断面図が図27であ
る。素子活性領域5においては第3の実施形態と同様
に、帯状のゲート電極11の素子形成領域6と反対側に
は、低濃度拡散層14を介して高濃度拡散層22が低濃
度拡散層14と接続されて形成されている。そして、ゲ
ート電極11の素子形成領域6側においては、高濃度拡
散層22がサイドウォール19の下層に形成された低濃
度拡散層17と接続されている。そして、素子活性領域
5のゲート長手方向の略中央においては、両端の高濃度
拡散層22が低濃度拡散層14と接続された部分となる
ように形成されている。
【0129】また、図27に示すように、第4の実施形
態では素子活性領域6においてpウェル2内で低濃度拡
散層14,17に覆われるように高濃度拡散層22を形
成することができるため、素子活性領域5に形成された
低濃度不純物拡散層17とともに入力保護機能をもたせ
ることができる。
【0130】続いて、上述のレジストマスクを灰化処理
等により除去した後、今度はpウェル2上に素子形成領
域5,6を覆う形状のレジストマスクをフォトリソグラ
フィーにより形成し、このレジストマスクをマスクとし
て素子形成領域7にp型不純物、ここではBF2 をドー
ズ量が3〜5×1015(1/cm2 )、加速エネルギー
が65〜70(keV)の各条件でイオン注入し、素子
形成領域7に各低濃度拡散層18にそれぞれ接続される
高濃度拡散層23(p+ 型)を形成する。
【0131】ここで、素子形成領域6に形成されたゲー
ト電極12及びその両側の低濃度拡散層14と高濃度拡
散層22(ソース/ドレインとなる)から入力保護機能
のみを有するnMOSトランジスタが形成される。ま
た、素子形成領域5に形成されたゲート電極11及びそ
の両側の低濃度拡散層13,17と高濃度拡散層21
(ソース/ドレインとなる)からnMOSトランジスタ
が、素子形成領域7に形成されたゲート電極16及びそ
の両側の低濃度拡散層18と高濃度拡散層23(ソース
/ドレインとなる)からpMOSトランジスタがそれぞ
れ形成されてCMOSトランジスタが構成される。素子
活性領域5におけるnMOSトランジスタは、低濃度不
純物拡散層17が形成された部分で適度なブレークダウ
ンを保持して入力保護回路としての機能を担保すること
ができ、低濃度不純物拡散層14が形成された領域で通
常のトランジスタとして機能させることが可能である。
【0132】なお、上述のpウェル2側のイオン注入と
nウェル3側のイオン注入については、その工程順序を
逆にしてもよい。
【0133】しかる後、層間絶縁膜や各種配線層等の形
成を経て、第4の実施形態の半導体装置が完成する。
【0134】図8は、第4の実施形態によるCMOSト
ランジスタ及び入出力初段のトランジスタの等価回路図
であり、その結線された様子を断面図とともに示す模式
図は図7と同様である。ここで、CMOSトランジスタ
のnMOSトランジスタであって入出力初段の保護回路
機能を有するトランジスタをT、pMOSトランジスタ
をPとし、保護回路機能を有するトランジスタをMとす
る。
【0135】上述のように、トランジスタTのドレイン
がn+ 型の高濃度拡散層22とp-型の低濃度拡散層1
7が接合される部分(部分aとする)とn+ 型の高濃度
拡散層22とn- 型の低濃度拡散層14が接合される部
分(部分bとする)とから構成され、ボンディングパッ
ドBPに直接接続される(図8中、●で示す)。従っ
て、トランジスタTは、部分aにより、適度なブレーク
ダウンを保持して入力保護回路としての機能を担保しつ
つ、部分bにより、通常のトランジスタと等価の動作特
性を有する。
【0136】また、第4の実施形態ではp型の低濃度拡
散層を有するトランジスタMを入出力初段のトランジス
タと並列するように設けているため(図8中、○で示
す)、トランジスタMとトランジスタTの双方に入力保
護回路としての機能をもたせることができ、保護機能を
強化して半導体装置の信頼性をより一層高めることが可
能である。
【0137】以上のように、第4の実施形態によれば、
スプリットゲート法により、CMOSトランジスタと共
に効率よく形成される入力保護機能を備えた動作回路で
あり、しかも破壊耐圧が高く高機能性を有する動作回路
が実現される。
【0138】
【発明の効果】本発明によれば、スプリットゲート法に
より、CMOSトランジスタと共に効率良く形成される
入力保護機能(及び入力保護をもつ動作回路)であり、
しかも破壊耐圧が高く高機能性を有する入力保護回路
(及び入力保護をもつ動作回路)を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態における半導体装置の
製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図2】本発明の第1の実施形態における半導体装置の
製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図3】本発明の第1の実施形態による半導体装置の入
力保護回路のゲート電極近傍を示す概略平面図である。
【図4】本発明の第1の実施形態による半導体装置の入
力保護回路のゲート電極近傍を示す概略断面図である。
【図5】本発明の第1の実施形態による半導体装置の他
の例において、入力保護回路のゲート電極近傍を示す概
略断面図である。
【図6】本発明の第1の実施形態による半導体装置の等
価回路図である。
【図7】本発明の第1の実施形態による半導体装置の結
線状態を示す概略断面図である。
【図8】本発明の第4の実施形態による半導体装置の等
価回路図である。
【図9】本発明の第1の実施形態の変形例による半導体
装置の等価回路図である。
【図10】本発明の第1の実施形態の変形例による半導
体装置の結線状態を示す概略断面図である。
【図11】本発明の第2の実施形態による半導体装置の
製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図12】本発明の第2の実施形態による半導体装置の
製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図13】本発明の第3の実施形態による半導体装置の
製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図14】本発明の第3の実施形態による半導体装置の
製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図15】本発明の第3の実施形態による半導体装置の
製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図16】本発明の第3の実施形態による半導体装置の
製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図17】本発明の第3の実施形態による半導体装置の
製造方法を工程順に示す概略平面図である。
【図18】本発明の第3の実施形態による半導体装置の
製造方法を工程順に示す概略平面図である。
【図19】本発明の第3の実施形態による半導体装置の
製造方法において、主要な各工程を示す概略断面図であ
る。
【図20】本発明の第3の実施形態による半導体装置の
等価回路図である。
【図21】本発明の第4の実施形態による半導体装置の
製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図22】本発明の第4の実施形態による半導体装置の
製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図23】本発明の第4の実施形態による半導体装置の
製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図24】本発明の第4の実施形態による半導体装置の
製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図25】本発明の第4の実施形態による半導体装置の
製造方法を工程順に示す概略平面図である。
【図26】本発明の第4の実施形態による半導体装置の
製造方法を工程順に示す概略平面図である。
【図27】本発明の第4の実施形態による半導体装置の
製造方法において、主要な工程を示す概略断面図であ
る。
【符号の説明】
1 シリコン半導体基板 2 pウェル 3 nウェル 4,31 フィ−ルド酸化膜 5〜7 素子形成領域 8 ゲ−ト酸化膜 9 多結晶シリコン膜 11,12,16 ゲ−ト電極 11a,12a ゲ−ト電極パタ−ン 13,14,17,18 低濃度拡散層 15,32 レジストマスク 19 サイドウォ−ル 21,22,23 高濃度拡散層 26,27 突出部 31 フィ−ルド酸化膜

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上に少なくとも第1のトラン
    ジスタが形成された半導体装置であって、 前記第1のトランジスタは、前記半導体基板上に第1の
    絶縁膜を介して形成された第1のゲートを備え、 前記第1のゲートの一方の片側の前記半導体基板の表面
    領域に形成された第1の導電領域と、 前記第1のゲートの他方の片側の前記半導体基板の表面
    領域に形成された第2の導電領域と、 前記第1のトランジスタの前記第1のゲートの片側の一
    方の下層部位と前記第1の導電領域との間の前記半導体
    基板の表面領域に第3の導電領域を備え、 前記第1のトランジスタの前記第1のゲートの片側の他
    方の下層部位と前記第2の導電領域との間の前記半導体
    基板の表面領域に第4の導電領域を備え、 前記第1、第2、第3の導電領域は同一な導電型であ
    り、前記第4の導電領域は前記第3の導電領域の導電型
    の逆導電型であり、 前記第3の導電領域は前記第1の導電領域より抵抗が高
    いことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記半導体装置は前記半導体基板上に形
    成された第2のトランジスタを有し、 前記第2のトランジスタは、前記半導体基板上に第2の
    絶縁膜を介して形成された第2のゲートと、一対の導電
    領域を備え、 前記一対の導電領域の一方の導電領域と、前記第1の導
    電領域と第2の導電領域の内のどちらか一方の導電領域
    とが少なくとも結線されていることを特徴とする請求項
    1に記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記第1のゲートは、前記第2の導電領
    域側に突出部が形成されていることを特徴とする請求項
    1又は2に記載の半導体装置。
  4. 【請求項4】 前記第4の導電領域は前記突出部の両脇
    における前記半導体基板の表面領域に形成されているこ
    とを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。
  5. 【請求項5】 前記突出部の先端部の下層における前記
    半導体基板の表面領域には、前記第2の導電領域と同じ
    導電型の導電領域であって前記第2の導電領域よりも抵
    抗が高い導電領域が形成されていることを特徴とする請
    求項3又は4に記載に半導体装置。
  6. 【請求項6】 前記第1の絶縁膜は、前記第2の絶縁膜
    よりも厚く形成されていることを特徴とする請求項2〜
    5のいずれか1項に記載の半導体装置。
  7. 【請求項7】 第3のトランジスタを更に備え、 前記第3のトランジスタは、前記半導体基板上に第3の
    絶縁膜を介して形成されたゲートと、一対の導電領域を
    備え、 前記第1及び前記第2のトランジスタのいずれか一方と
    前記第3のトランジスタによりCMOSトランジスタが
    構成されていることを特徴とする請求項2〜6のいずれ
    か1項に記載の半導体装置。
  8. 【請求項8】 第1の半導体領域と、 前記第1の半導体領域上に第1の絶縁膜を介してパター
    ン形成された第1の導電膜と、 前記第1の導電膜の両側の前記第1の半導体領域の表面
    領域に不純物が導入されて形成されている一対の第1の
    拡散層とを備えた半導体装置であって、 一方の前記第1の拡散層は、前記第1の導電膜の少なく
    とも近傍部位に形成されており前記第1の半導体領域と
    同じ導電型の第1の低濃度部位と、前記第1の低濃度部
    位と接続された前記第1の半導体領域と逆導電型の第1
    の高濃度部位とを少なくとも有して構成されているとと
    もに、 他方の前記第1の拡散層は、前記第1の導電膜の少なく
    とも近傍部位に形成されており前記第1の半導体領域と
    逆導電型の第2の低濃度部位と、前記第2の低濃度部位
    と接続された前記第1の半導体領域と逆導電型の第2の
    高濃度部位とを有して構成されていることを特徴とする
    半導体装置。
  9. 【請求項9】 前記第1の高濃度部位と前記第1の低濃
    度部位との濃度比が100のオーダーであることを特徴
    とする請求項8に記載の半導体装置。
  10. 【請求項10】 前記第1の絶縁膜が、前記第1の導電
    膜の直下において厚い膜厚に形成されていることを特徴
    とする請求項8又は9に記載の半導体装置。
  11. 【請求項11】 前記第1の導電膜が、その前記一方の
    前記第1の拡散層側の一部が幅広に形成されており、こ
    の幅広部位に隣接して前記第1の高濃度部位と逆導電型
    の第3の低濃度部位が形成されていることを特徴とする
    請求項8又は9に記載の半導体装置。
  12. 【請求項12】 前記第1の導電膜はゲート電極形状に
    形成されるとともに、そのゲート幅方向の第2の導電領
    域側に突出部を有しており、 前記突出部の側縁部における前記半導体基板の表面領域
    に、前記第1の低濃度部位が形成されていることを特徴
    とする請求項8又は9に記載の半導体装置。
  13. 【請求項13】 前記第1の導電膜の側縁部位を覆うよ
    うにサイドウォールが形成され、 前記第1の低濃度部の上層は前記サイドウォールによっ
    て覆われていることを特徴とする請求項12に記載の半
    導体装置。
  14. 【請求項14】 前記第1の高濃度部位の側面から下面
    にかけての領域を覆うように前記第1の低濃度部位が形
    成されていることを特徴とする請求項8又は9に記載の
    半導体装置。
  15. 【請求項15】 前記第2の導電領域と前記第4の導電
    領域は不純物を含有する導電領域であって、前記第2の
    導電領域と前記第4の導電領域の不純物濃度比が100
    のオーダーであることを特徴とする請求項1〜7のいず
    れか1項に記載の半導体装置。
  16. 【請求項16】 前記第2の導電領域の側面から下面に
    かけての領域を覆うように前記第4の導電領域が形成さ
    れていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項
    に記載の半導体装置。
  17. 【請求項17】 前記第3の導電領域の不純物濃度は前
    記第1の導電領域の不純物濃度よりも小さいことを特徴
    とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の半導体装
    置。
  18. 【請求項18】 前記第4の導電領域の不純物濃度は前
    記第2の導電領域の不純物濃度よりも小さいことを特徴
    とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の半導体装
    置。
  19. 【請求項19】 前記第2の導電領域は前記トランジス
    タのドレインとして機能することを特徴とする請求項1
    〜7のいずれか1項に記載の半導体装置。
  20. 【請求項20】 前記第3の導電領域と前記第1の導電
    領域の不純物の濃度比が100のオーダーであることを
    特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の半導体
    装置。
  21. 【請求項21】 前記第1の導電領域の側面から下面に
    かけての領域を覆うように前記第3の導電領域が形成さ
    れていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項
    に記載の半導体装置。
  22. 【請求項22】 トランジスタを備えた半導体装置にお
    いて、 前記トランジスタは半導体基板上に絶縁膜を介して形成
    されたゲートを備え、 前記ゲートの一方の片側の前記半導体基板の表面領域に
    形成された第1の導電領域と、 前記ゲートの他方の片側の前記半導体基板の表面領域に
    形成された第2の導電領域と、 前記ゲートはゲート幅方向の前記第2の導電領域側に凸
    部を備え、 少なくとも前記トランジスタの前記ゲートの片側の前記
    一方の下層部位と前記第1の導電領域との間の前記半導
    体基板の表面領域に第3の導電領域を備え、 前記第3の導電領域は、前記第1の導電領域より抵抗が
    高く、 前記ゲートの前記凸部の先端領域の下層における前記半
    導体基板の基板表面領域には、前記第2の導電領域より
    抵抗が高い第4の導電領域が形成され、 前記第1、第2、第3、第4の導電領域は同一な導電型
    であり、 前記ゲートの前記凸部の側縁部における前記半導体基板
    の表面領域に、第5の導電領域を備え、 前記第5の導電領域は、前記第3の導電領域の導電型の
    逆導電型であることを特徴とする半導体装置。
  23. 【請求項23】 前記トランジスタの前記ゲートの側縁
    を覆うようにサイドウォールが形成され、 前記第3の導電領域と前記第5の導電領域は、前記サイ
    ドウォールの下層に形成されていることを特徴とする請
    求項22に記載の半導体装置。
  24. 【請求項24】 前記第2の導電領域は前記トランジス
    タのドレインとして機能することを特徴とする請求項2
    2又は23に記載の半導体装置。
  25. 【請求項25】 半導体基板上に同じ導電型の第1及び
    第2の素子形成領域と、逆導電型の第3の素子形成領域
    をそれぞれ画定する第1の工程と、 前記第1〜第3の素子形成領域に第1の絶縁膜を形成す
    る第2の工程と、 前記第1〜第3の素子形成領域上を含む前記半導体基板
    の全面に導電膜を形成する第3の工程と、 前記第1及び第2の素子活性領域上の前記導電膜のみパ
    ターニングして、前記第1及び第2の素子形成領域にそ
    れぞれ所定形状に前記導電膜を残す第4の工程と、 前記第1〜第3の素子形成領域に残存した前記導電膜を
    マスクとして前記第1及び第2の素子形成領域と逆導電
    型の第1の不純物を前記第1及び第2の素子形成領域に
    それぞれ低濃度に導入する第5の工程と、 残存した前記導電膜を再びパターニングして、前記第2
    の素子形成領域上の前記導電膜の前記第3の素子形成領
    域側の一部を除去するとともに、前記第3の素子形成領
    域に所定形状に前記導電膜を残す第6の工程と、 前記第6の工程のパターニングに用いたエッチングマス
    クをマスクとして前記第1の不純物と逆導電型の第2の
    不純物を前記第2及び第3の素子形成領域にそれぞれ低
    濃度に導入し、前記第2の素子形成領域については前記
    第1の不純物が導入された部位を逆導電型に変える第7
    の工程と、 前記第1〜第3の素子形成領域の前記導電膜の側面のみ
    にそれぞれ第2の絶縁膜を形成する第8の工程と、 残存した前記導電膜及び前記第2の絶縁膜をマスクとし
    て、前記第1及び第2の素子形成領域側の前記半導体基
    板には前記第1の不純物と同じ導電型の第3の不純物
    を、前記第3の素子形成領域側の前記半導体基板には前
    記第2の不純物と同じ導電型の第4の不純物を選択的に
    それぞれ高濃度に導入する第9の工程とを有することを
    特徴とする半導体装置の製造方法。
  26. 【請求項26】 前記第2の工程の後、前記第3の工程
    の前に、前記第1の絶縁膜を選択的に酸化して、前記第
    2の素子形成領域の前記第1の絶縁膜の一部を厚い膜厚
    に形成する第10の工程を更に有し、 前記第4の工程において、前記第2の素子形成領域にお
    ける前記第1の絶縁膜の厚い膜厚の部位に前記導電膜を
    残すことを特徴とする請求項25に記載の半導体装置の
    製造方法。
  27. 【請求項27】 前記第6の工程において、前記第2の
    素子形成領域上の前記導電膜の前記第3の素子形成領域
    側の一部を除去する際に、前記第3の素子形成領域側の
    前記導電膜を部分的に残して除去するとともに、 前記第7の工程において、前記導電膜の前記部分的に残
    った部位の長手方向に近接する前記第2の素子形成領域
    の部位を元の導電型に保持することを特徴とする請求項
    25に記載の半導体装置の製造方法。
  28. 【請求項28】 前記第2の素子形成領域において、導
    入された前記第3の不純物と前記第1の不純物との濃度
    比を100のオーダーとすることを特徴とする請求項2
    5〜27のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方
    法。
  29. 【請求項29】 第1の素子形成領域に第1のトランジ
    スタが、第2の素子形成領域に前記第1のトランジスタ
    と逆導電型のチャネルが形成された第2のトランジスタ
    がそれぞれ設けられてなるCMOS構造の半導体装置の
    製造方法において、 前記第1の素子形成領域と前記第2の素子形成領域との
    間の前記第1の素子形成領域と同じ導電型の部位に第3
    の素子形成領域を画定し、ゲート絶縁膜を介して前記第
    1〜第3の素子形成領域を含む全面に導電膜を形成する
    工程と、 前記導電膜のうち、前記第1及び第3の素子形成領域上
    の前記導電膜のみをパターニングして、前記第1及び第
    3の素子形成領域に所定形状にそれぞれ前記導電膜を残
    す工程と、 残存する前記導電膜をマスクとして、前記第1及び第3
    の素子形成領域に記第1及び第3の素子形成領域と逆導
    電型の第1の不純物を低濃度に導入する工程と、 残存する前記導電膜を再びパターニングして、前記第3
    の素子形成領域の前記第2のトランジスタ側の前記導電
    膜の一部を除去するとともに、前記第2の素子形成領域
    に所定形状に前記導電膜を残す工程と、 前記パターニングに用いたエッチングマスクを用いて、
    前記第2及び第3の素子形成領域に第1の不純物と逆導
    電型の第2の不純物を導入し、前記第3の素子形成領域
    については、第2のトランジスタ側の前記第1の不純物
    の導入部位を低濃度の逆導電型に変える工程と、 前記第1〜第3の素子形成領域に残存する前記導電膜の
    側面のみに第2の絶縁膜をそれぞれ形成する工程と、 残存する前記導電膜及び前記第2の絶縁膜をマスクとし
    て、前記第1及び第3の素子形成領域には前記第1の不
    純物と同じ導電型の第3の不純物を、前記第2の素子形
    成領域には前記第2の不純物と同じ導電型の第4の不純
    物を選択的にそれぞれ高濃度に導入する工程とを有する
    ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  30. 【請求項30】 前記第1の絶縁膜を選択的に酸化し
    て、前記第3の素子形成領域の前記第1の絶縁膜の一部
    を厚い膜厚に形成し、この厚い膜厚部位上に前記導電膜
    を残すようにパターニングすることを特徴とする請求項
    29に記載の半導体装置の製造方法。
  31. 【請求項31】 前記第3の素子形成領域上の前記導電
    膜の前記第2のトランジスタ側の一部を除去する際に、
    前記第2のトランジスタ側の前記導電膜を部分的に残し
    て除去するとともに、 前記導電膜の前記部分的に残った部位の長手方向に近接
    する前記第3の素子形成領域の部位を元の導電型に保持
    することを特徴とする請求項29に記載の半導体装置の
    製造方法。
  32. 【請求項32】 前記第3の素子形成領域において、導
    入された前記第3の不純物と前記第1の不純物との濃度
    比を100のオーダーとすることを特徴とする請求項2
    9〜31のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方
    法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007150292A (ja) * 2005-11-17 2007-06-14 Ememory Technology Inc 半導体素子およびその製造方法
JP2007214267A (ja) * 2006-02-08 2007-08-23 Seiko Instruments Inc 半導体装置
JP2017174836A (ja) * 2016-03-18 2017-09-28 エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 Esd保護素子を有する半導体装置

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