JPH1174521A - 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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JPH1174521A
JPH1174521A JP24746097A JP24746097A JPH1174521A JP H1174521 A JPH1174521 A JP H1174521A JP 24746097 A JP24746097 A JP 24746097A JP 24746097 A JP24746097 A JP 24746097A JP H1174521 A JPH1174521 A JP H1174521A
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JP
Japan
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oxide film
drain
source
region
conductivity type
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JP24746097A
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English (en)
Inventor
Koji Hosoda
浩司 細田
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Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高耐圧で、微細化に適したLDD構造を有す
る半導体装置を提供する。 【構成】 フィールド酸化膜12を有するp型半導体基
板11上に酸化膜13を介して設けられたゲート電極1
4と、LDD構造を形成するn型の低濃度不純物領域か
らなるドレイン及びソース領域15、17とを備え、前
記ソース及びドレイン領域にn型の高不純物濃度のコン
タクト領域16、18を設けて耐圧の大きいLDD構造
を有する半導体装置を構成している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置及びその製造
方法に関し、特に、LDD構造を有する高耐圧のMOS
型電界効果トランジスタ及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図8は典型的なMOSトランジスタ30
を示し、p型半導体基板31にフィールド酸化膜32に
より画成された素子領域にゲート酸化膜33を介してゲ
ート電極34を設け、前記半導体基板31中にn型ソー
ス領域35及びドレイン領域36を形成している。
【0003】周知のように、前記ドレイン領域36に印
加される電圧によるドレイン電界によりホットキャリア
が前記ゲート酸化膜33に注入され、前記MOSトラン
ジスタの特性を劣化させ、特に、このような現象は微細
なMOSトランジスタで起こり易い。
【0004】前記ドレイン電界を緩和するため、図9に
示されるように、前記ゲート電極34の側壁にそれぞれ
サイドウォール41、42を形成し、それらの直下の前
記ソース領域35及びドレイン領域36に低不純物濃度
のn型領域43、44をそれぞれ設けている。
【0005】しかしながら、前記n型領域43、44
を形成することにより、デバイスサイズが大きくなり、
また、製造工程が増加し、複雑となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高耐
圧で、微細化に適したLDD構造を有する半導体装置を
提供することにある。
【0007】本発明の他の目的は、フィールド酸化膜下
の接合耐圧の大きいLDD構造を有する半導体装置を提
供することにある。
【0008】本発明の別の目的は、簡単なプロセスによ
り微細化に適した高耐圧のLDD構造を有する半導体装
置の製造方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明においては、フィ
ールド酸化膜を有する第1導電型の半導体基板上に酸化
膜を介して設けられたゲート電極と、LDD構造を形成
する第2導電型の低濃度不純物領域からなるソース及び
ドレイン領域とを備え、前記ソース及びドレイン領域に
第2導電型の高不純物濃度のコンタクト領域を設けて耐
圧の大きいLDD構造を有する半導体装置を構成してい
る。
【0010】また、前記LDD構造を有する半導体装置
は、フィールド酸化膜を有する第1導電型の半導体基板
に形成された酸化膜上にポリシリコン層を被着した後、
前記ポリシリコン層をパターニングしてポリシリコンゲ
ート層を形成し、前記半導体基板に第2導電型の不純物
を導入して前記酸化膜の下部に第2導電型の低濃度不純
物領域からなるソース及びドレイン領域をセルフアライ
ンで形成し、次いで、基板表面上に層間絶縁膜を被着し
た後、前記ソース及びドレイン領域に達するように、前
記層間絶縁膜及び前記酸化膜中ににコンタクトホールを
形成し、しかる後、前記コンタクトホールをとおして前
記ソース及びドレイン領域に前記第2導電型の不純物を
高濃度に導入して前記ソース及びドレイン領域にそれぞ
れ第2導電型の高不純物濃度を有するコンタクト領域を
形成することにより製造される。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明によるLDD構造を有する
半導体装置においては、フィールド酸化膜を有する第1
導電型の半導体基板上に酸化膜を介して設けられたゲー
ト電極と、LDD構造を形成する第2導電型の低濃度不
純物領域からなるソース及びドレイン領域とを備え、前
記ソース及びドレイン領域に第2導電型の高不純物濃度
のコンタクト領域を設けている。即ち、従来のLDD構
造を有するMOSトランジスタのように、ソース及びド
レイン領域には幅広の高不純物濃度領域が形成されてお
らず、当該高不純物濃度領域に代えて、より幅の小さい
高不純物濃度のコンタクト領域を用い、デバイスサイズ
を縮小している。
【0012】また、前記LDD構造を有する半導体装置
は、フィールド酸化膜を有する第1導電型の半導体基板
に形成された酸化膜上にポリシリコン層を被着した後、
前記ポリシリコン層をパターニングしてポリシリコンゲ
ート層を形成し、前記半導体基板に第2導電型の不純物
を導入して前記酸化膜の下部に第2導電型の低濃度不純
物領域からなるソース及びドレイン領域をセルフアライ
ンで形成し、次いで、基板表面上に層間絶縁膜を被着し
た後、前記ソース及びドレイン領域に達するように、前
記層間絶縁膜及び前記酸化膜中ににコンタクトホールを
形成し、しかる後、前記コンタクトホールをとおして前
記ソース及びドレイン領域に前記第2導電型の不純物を
高濃度に導入して前記ソース及びドレイン領域にそれぞ
れ第2導電型の高不純物濃度を有するコンタクト領域を
形成することにより製造される。
【0013】
【実施例】図1は本発明の実施例によるLDD構造を有
するnチャンネル型MOSトランジスタ10を示し、p
型半導体基板11の表面部にはLOCOS酸化膜12が
設けられ素子領域を画成している。前記素子領域にはゲ
ート酸化膜13を介してゲート電極14が設けられてい
る。
【0014】前記ゲート電極14の一端部と前記LOC
OS酸化膜12の一端部間には不純物濃度が低く深さの
浅いn型ドレイン領域15を有すると共に、前記n
型ドレイン領域15に対して不純物濃度の大きいn
コンタクト領域16が形成され、同様に、前記ゲート電
極14の他端部と前記LOCOS酸化膜12の他端部間
には不純物濃度が低く深さの浅いn型ソース領域17
が設けられ、前記n型領域17に対して不純物濃度の
大きいn型コンタクト領域18が形成されている。
【0015】前記ゲート電極14を含む基板表面は層間
絶縁膜19で覆われ、前記層間絶縁膜19及び前記酸化
膜13に形成されたコンタクトホールをとおしてそれぞ
れ前記ドレイン及びソース用の電極配線21、22が形
成され、また、前記層間絶縁膜19に形成されたコンタ
クトホールを介して前記ゲート電極14に接続された電
極配線23が設けられる。
【0016】図2は図1におけるドレイン側の拡大断面
図を示す。図から明らかなように、前記ゲート酸化膜1
3は前記ゲート電極14の一端部から前記LOCOS酸
化膜12の一端部まで延びており、前記ゲート電極14
の一端部と前記ドレイン用の電極配線21の一端部との
幅をw、前記ドレイン用の電極配線21の他端部と前
記LOCOS酸化膜12の一端部との幅をw、前記ド
レイン用の電極配線21の幅をwとすると、前記ゲー
ト酸化膜13のそれぞれ幅w及びwを有するオフセ
ット部のほぼ直下にそれぞれn型ドレイン領域が形成
され、幅wの前記ドレイン用の電極配線21のほぼ直
下にn型コンタクト領域16が設けられている。
【0017】例えば、チャンネル長が3ミクロンのデバ
イスについて、w、w及びwはそれぞれ1.5ミ
クロン、1.5ミクロン及び2ミクロンを有する。これ
に対して、従来の高不純物濃度ドレイン領域の幅は5ミ
クロンである。
【0018】それ故、ドレイン領域の幅はw、w
びwの合計で与えられるが、前記ドレイン用の電極配
線21の幅wは従来のLDD構造を有するMOSトラ
ンジスタにおける前記高不純物濃度領域の幅に比べて極
めて小さく、その分デバイスサイズを縮小することがで
き、さらにドレイン耐圧、LOCOS酸化膜下のチャン
ネルストップ(図示していない)との接合耐圧に応じ
て、前記ゲート酸化膜13の前記オフセット部の幅w
及びwを制御することによりデバイスサイズを一層縮
小することが可能となり、高耐圧で高集積化に適したM
OSデバイスが得られる。
【0019】図3乃至図8は前記nチャンネル型MOS
トランジスタ10の製造方法を示し、図3に示すよう
に、LOCOS技術によりp型半導体基板11にフィー
ルド酸化膜12を生成して素子領域を画成した後、前記
素子領域の表面にゲート酸化膜13を形成する。しかる
後、前記ゲート酸化膜13上にノンドープのポリシリコ
ンを被着しパターニングした後、燐(P)をイオン注入
し熱拡散させてポリシリコンゲート層24を形成する。
【0020】図4に示すように、Asイオンをドーズ量
3×1012cm−2、加速電圧35KeVで前記ゲー
ト酸化膜13をとおして前記半導体基板11に注入し
て、不純物濃度が1×1017cm−3で深さの浅いn
型ドレイン及びソース領域15、17をセルフアライ
ンで形成すると共に、前記ポリシリコン層24もさらに
ドープされてゲート電極14が形成される。
【0021】図5に示すように、CVD法により基板表
面上にシリコン酸化膜、PSG、BPSG等の層間絶縁
膜19を被着した後、図6に示すように、前記層間絶縁
膜19上にレジスト膜25を形成する。しかる後、前記
レジスト膜25をパターニングして前記n型ドレイン
及びソース領域15、17に対応するコンタクト形成用
の開口部を設け、前記開口部をとおして前記層間絶縁膜
19及び前記酸化膜13を選択的に除去して前記n
ドレイン及びソース領域15、17に対するコンタクト
ホール26、27を形成する。次いで、Asイオンをド
ーズ量5×1015cm−2、加速電圧35KeVで前
記n型ドレイン及びソース領域15、17に選択的に
注入して不純物濃度が5×1020cm−3で前記n
型領域15、17よりも深さの大きいn型コンタクト
領域16、18を形成する。
【0022】図7に示すように、レジストパターンを用
いて前記層間絶縁膜19を選択的に除去し、前記ゲート
電極14に対するコンタクトホール28を形成する。し
かる後、基板表面にAlのような金属を被着してパター
ニングを行い、図1に示したように、前記n型コンタ
クト領域16、18並びに前記ゲート電極14にそれぞ
れ電極配線21、22、23を形成する。
【0023】このような製造方法によれば、従来技術の
ようにサイドウォール用の絶縁膜の堆積、除去工程が不
要となり、LDD構造を2回のイオン注入により形成す
ることも必要とせず、製造工程が簡略化される。また、
図6及び図7に示したように、ドレイン及びソース領域
用の前記電極配線21、22を形成する前記コンタクト
ホール26、27をとおして前記n型コンタクト領域
16、18を設けているので、製造工程が一層簡略化さ
れる。
【0024】
【発明の効果】本発明によるLDD構造を有するMOS
トランジスタによれば、従来のLDD構造を有するMO
Sトランジスタにおける高不純物濃度領域に比べて極め
て狭い高不純物濃度領域を形成することができる。それ
故、デバイスサイズを縮小することができ、さらにドレ
イン耐圧、LOCOS酸化膜下のチャンネルストップと
の接合耐圧に応じて、前記ゲート酸化膜13の前記オフ
セット部の幅を制御することによりデバイスサイズを一
層縮小することが可能となり、製造工程を増加させるこ
となく高耐圧で高集積化に適したMOSデバイスが得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例によるnチャンネル型M
OSトランジスタを示す断面図である。
【図2】前記nチャンネル型MOSトランジスタのドレ
イン側の拡大断面を示す図である。
【図3】本発明の実施例による前記nチャンネル型MO
Sトランジスタの製造工程の一部を示す断面図である。
【図4】本発明の実施例による前記nチャンネル型MO
Sトランジスタの製造工程の一部を示す断面図である。
【図5】本発明の実施例による前記nチャンネル型MO
Sトランジスタの製造工程の一部を示す断面図である。
【図6】本発明の実施例による前記nチャンネル型MO
Sトランジスタの製造工程の一部を示す断面図である。
【図7】本発明の実施例による前記nチャンネル型MO
Sトランジスタの製造工程の一部を示す断面図である。
【図8】従来のMOSトランジスタを概略的に示す断面
図である。
【図9】従来のLDD構造を有するMOSトランジスタ
を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
10…nチャンネル型MOSトランジスタ、11…p型
半導体基板、12…LOCOS酸化膜、13…ゲート酸
化膜、14…ゲート電極、15…n型ドレイン領域、
16…n型コンタクト領域、17…n型ソース領
域、18…n型コンタクト領域、19…層間絶縁膜、
21、22…ドレイン及びソース用の電極配線、23…
ゲート電極用電極配線、24…ポリシリコンゲート層、
26、27、28…コンタクトホール

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フィールド酸化膜を有する第1導電型の
    半導体基板上に酸化膜を介して設けられたゲート電極
    と、LDD構造を形成する第2導電型の低濃度不純物領
    域からなるソース及びドレイン領域とを具備し、前記ソ
    ース及びドレイン領域に第2導電型の高不純物濃度を有
    するコンタクト領域を設けることを特徴とする半導体装
    置。
  2. 【請求項2】 前記酸化膜は前記ゲート電極の端部から
    前記フィールド酸化膜の端部に延びるオフセット部を有
    し、前記オフセット部の下部には前記第2導電型の低濃
    度不純物領域からなる前記ソース及びドレイン領域が設
    けられていることを特徴とする請求項1記載の半導体装
    置。
  3. 【請求項3】 フィールド酸化膜を有する第1導電型の
    半導体基板に形成された酸化膜上にポリシリコン層を被
    着する工程と、 前記ポリシリコン層をパターニングして前記酸化膜上に
    ポリシリコンゲート層を形成する工程と、 前記半導体基板に第2導電型の不純物を導入して前記酸
    化膜の下部に第2導電型の低濃度不純物領域からなるソ
    ース及びドレイン領域を形成する工程と、 基板表面上に層間絶縁膜を被着する工程と、 前記ソース及びドレイン領域に達するように、前記層間
    絶縁膜及び前記酸化膜中ににコンタクトホールを形成す
    る工程と、 前記コンタクトホールをとおして前記ソース及びドレイ
    ン領域に前記第2導電型の不純物を高濃度に導入して前
    記ソース及びドレイン領域にそれぞれ第2導電型の高不
    純物濃度を有するコンタクト領域を形成する工程とを含
    むことを特徴とするLDD構造を有する半導体装置の製
    造方法。
JP24746097A 1997-08-29 1997-08-29 半導体装置及びその製造方法 Pending JPH1174521A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002057333A (ja) * 2000-03-22 2002-02-22 Seiko Instruments Inc 半導体装置と及びその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002057333A (ja) * 2000-03-22 2002-02-22 Seiko Instruments Inc 半導体装置と及びその製造方法

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