JPS61166154A - Mis型半導体装置の製造方法 - Google Patents

Mis型半導体装置の製造方法

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JPS61166154A
JPS61166154A JP60006967A JP696785A JPS61166154A JP S61166154 A JPS61166154 A JP S61166154A JP 60006967 A JP60006967 A JP 60006967A JP 696785 A JP696785 A JP 696785A JP S61166154 A JPS61166154 A JP S61166154A
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JP
Japan
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silicon
film
region
drain
source
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JP60006967A
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English (en)
Inventor
Takashi Taniguchi
隆 谷口
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/08Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
    • H01L27/085Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only
    • H01L27/088Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 を形成する方法に関する。
従来の技術 低電圧動作トランジスタと高電圧動作トランジスタとを
具備する従来のMIS型半導体装置では、その大部分が
高電圧動作トランジスタのドレインにのみ高電圧がかか
ることから、ドレインの構造にのみ工夫を凝らしている
。その例としてDSA、構造や高濃度のドレイン領域部
分の周囲に低濃度のドレイン領域部分を設けたL D 
D (LightlyDoped Drain )構造
がある。
第3図はLDD構造の高電圧動作トランジスタと低電圧
動作トランジスタを具備する従来のMIS型半導体装置
の一例の断面図である。
図示するように、高電圧動作トランジスタTR1と低電
圧動作トランジスタTR2の形成領域は、シリコン基板
1の中で分離用酸化膜2によって分離され、高電圧動作
トランジスタTR1はソース領域3、高濃度ドレイン領
域部分4とこれの周囲に形成した低濃度ドレイン領域部
分5、ゲート酸化膜6およびゲート電極7で構成されて
いる。一方、低電圧動作トランジスタはソース領域8、
ドレイン領域9、ゲート酸化膜10およびゲート電極1
1で構成されている。
発明が解決しようとする問題点 このよう々構造のMO8型半導体装置では、高電圧動作
トランジスタTR1のドレインがLDD構造となっては
いるが、ゲート部分の構造には高耐圧化のだめの配慮が
払われていない。このため、このMO3型半導体装置は
、ドレインにのみ高い電圧が印加されるような入出力回
路に使用した場合に高耐圧化を実現するものの、半導体
基板の内部において高耐圧化をはかる面からは不十分で
あったO 丑だ、ゲートの耐圧を向上さぜるため、高電圧動作トラ
ンジスタのゲート酸化膜のみ厚くする方法もあるが、こ
の対策を構した場合、動作速度が遅くなるだけでなく、
チャネル領域上のゲート酸化膜を2回に分けて成長させ
る必要があるため膜質のばらつきが多く、安定した特性
を得ることが困難であった。
問題点を解決するだめの手段 本発明のMIS型半導体装置の製造方法は、上記の不都
合を排除する目的でなされたもので、−導電形のシリコ
ン基板上に素子分離領域を形成したのち、同素子分離領
域で画定されたシリコン基板領域の中に窒化シリコン膜
をマスクとして反対導電形の不純物を拡散させ、低n度
のドレインならびにソース領域を形成する工程と、前記
シリコン基板に熱処理を施し、前記窒化シリコン膜で覆
われることのないシリコン基板表面に第1の酸化シリコ
ン膜を形成する工程と、前記窒化シリコン膜をすべて除
去だのち、シリコン基板の表面全域に第2の酸化シリコ
ン膜を形成する工程と、同工5ベーノ 程を経て形成した酸化シリコン膜上に多結晶シリコン膜
を成長させ、さらに、これを選択的にエツチングしてゲ
ート電極を形成する工程と、少くとも1つのトランジス
タ素子部分に形成された前記低濃度のドレインならびに
ソース領域内へこれらと同−導電形の不純物を拡散させ
、高濃度の領域を形成する工程とを具備するものである
作  用 本発明の製造方法によって形成された高電圧動作トラン
ジスタは、ソース、ドレイン領域が周辺部分に低濃度拡
散層を有する構造となること、およびゲート酸化膜がゲ
ートの周辺部分で厚くなることによって、ドレイン、ソ
ースおよびゲートのいずれもが高耐圧を有するところと
なる。また、低濃度拡散層がゲート酸化膜の厚い部分の
下部に寸で存在するため、実効チャネル長が短くなるこ
と、およびチャネル部分のゲート酸化膜厚が小さいだめ
、チャネルコンダクタンスが従来よりも大きく々る。
実施例 6ペーノ 以下に本発明のMIS型半導体装置の製造方法について
図面を参照して説明する。
第1図は、本発明の製造方法で形成したMIS型半導体
装置の断面構造を示す断面図であり、低電圧動作トラン
ジスタTR2の構造は従来の構造と同じであるが、高電
圧動作トランジスタの構造が従来のものとは相違してい
る。
すなわち、高電圧動作トランジスタのソース領域とドレ
イン領域が一導電形のシリコン基板1の中に作り込まれ
た逆導電形の低濃度領域12.13の中にさらに高濃度
領域14と15を選択的に作り込んだ構造とされ、また
、ゲート酸化膜が第1のゲート酸化膜16と第2のゲー
ト酸化膜17を積層するとともに、中央部のゲート酸化
膜厚よりも周縁部のゲート酸化膜厚が大きく選定された
構造となっている。
このような構造のMIS型半導体装置は、第2図a −
dで示す過程を経て製作される。
まず、第2図aで示すようにP形のシリコン基板1の表
面を選択的に酸化して分離用酸化ノ摸2を7、<、−、
形成したのち、低圧化学気相成長法(L P CVD法
)により窒化シリコン膜18を形成し、さらに、高電圧
動作トランジスタのドレインならびにソース領域を形成
すべき部分上の糖化シリコンIIIのみを除去する。そ
して、露出させたシリコン基板部分に、リンイオンを加
速電圧100 KeV、ドーズ量1×10 cm  の
条件でイオン注入したのち、活性化とアニールのための
熱処理を施すことによって、低mWのソース領域12と
ドレイン領域13を形成する。
次いで、熱酸化処理を施すことによって、ソース領域1
2とドレイン領域13の表面上へ二酸化ンリコン膜17
を約2000人の厚さと々るように成長させる。〔第2
図b〕。
次に、窒化シリコン膜18をすべて除去し、再び熱酸化
処理を施して第2の二酸化シリコン膜16を成長さぜる
。この第2の二酸化シリコン膜16は、低電圧動作トラ
ンジスタ側および高電圧動作トランジスタ側のゲート形
成部分の中央部で800人の厚さとなるように成長させ
る。この結果、高電圧動作トランジスタの側にはソース
領域12とドレイン領域13の表面上で2層、これらの
間では1層となる関係で二酸化シリコン膜が形成され、
一方、低電圧動作トランジスタ側には1層の二酸化シリ
コン膜が形成される。こののち、ゲート電極用の多結晶
シリコン膜をLPCVD法によって約4000人の厚さ
に成長させ、さらに、この上にフォートレジスト層19
を設け、これのパーンニングとこのフォートレジスト層
19をマスクとしたエツチングによレゲート電極7と1
0を形成する〔第2図C〕。なお、図示するように、高
電圧トランジスタ側のゲート電極7は第1の二酸化シリ
コン膜17の上部にも位置する関係で形成されているが
、第2の二酸化シリコン膜16のみが存在する部分より
も2〜6pm広い領域に位置している。
そして、再度フォレジストパターン20を形成し、これ
をマスクにして高電圧動作トランジスタ側のソース領域
12ならびにドレイン領域13の一部と低電圧動作トラ
ンジスタ側のドレインなら91\ノ゛ びにソース領域形成部分に砒素イオンあるいはリンイオ
ンをイオン注入し、さらに熱処理を施すことにより高濃
度のソース領域8.14とドレイン領域9.15が形成
される〔第2図d〕。
なお、これらの領域を形成するだめのイオン注入工程で
使用するフォトマスク2oのパターンエツジに際しては
、図示するように高電圧動作トランジスタ側でパターン
エツジが分離用酸化膜2の端部よりも2〜4μm程度内
側に位置するように配慮する。このことにより、高θ度
のソース領域14とドレイン領域15が絶縁分離用酸化
膜2から離間し、絶縁分離用酸化膜fillの耐圧も向
上する。
MIS型半導体装置を完成させるためには、さらに層間
絶縁膜あるいは相互配線層の形成等に加えて組立処理を
経る必要があるが、これらは、周知の方法によればよい
上記の方法によって製造されたMO8型半導体装置内の
高電圧動作トランジスタは、60■以上の耐圧を有し、
かつ、伝達特性も高かった。
また、低電圧動作トランジスタと高電圧動作ト10べ−
7 ランジスタのスレッショルド電圧は同じ値とすることが
可能であり、回路構成」二部合がよい。
発明の効果 以上、説明したように本発明の方法によると、ゲート、
ソースおよびドレインいずれもが高耐圧構造とされたト
ランジスタと、通常の低電圧動作トランジスタを同一基
板上に形成することが可能となる。しかも、本発明の方
法では、ゲート絶縁膜を各別に形成する必要もなく、膜
質を均一化させる効果も奏される。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の製造方法で形成されるMIS型半導
体装置の断面図、第2図a −dは、本発明の製造方法
を説明するため製作過程に対応させて示した断面図、第
3図は、従来のMIS型半導体装置の断面図である。 1・・・・・・シリコン基板、2・・・・・分離用酸化
膜、3゜8.14・・・・・・高濃度のソース領域、4
,9.15・・・・・・高濃度のドレイン領域、5,1
3・・・・・・低濃度のドレイン領域、6,10,16
.17・・・・・ゲー一ト絶縁膜、7,11・・・・・
・ゲート電極、12・・・・・低濃度のソース領域、1
8・・・・・・窒化シリコン膜、19.20・・・・・
・フォトレジスト層(マスク)。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一導電形のシリコン基板上に素子分離領域を形成したの
    ち、同素子分離領域で画定されたシリコン基板領域の少
    くとも1つの中に窒化シリコン膜をマスクとして反対導
    電形の不純物を拡散させ、低濃度のドレイン領域とソー
    ス領域を形成する工程と、シリコン基板に熱処理を施し
    、前記窒化シリコン膜で覆われることのないシリコン基
    板表面部分に第1の酸化シリコン膜を形成する工程と、
    前記窒化シリコン膜をすべて除去したのち、シリコン基
    板の表面全域に第2の酸化シリコン膜を形成する工程と
    、前記の工程を経て形成した酸化シリコン膜上に多結晶
    シリコン膜を形成し、さらに、これを選択的にエッチン
    グしてゲート電極を形成する工程と、前記低濃度のドレ
    イン領域とソース領域内ならびに残余のシリコン基板領
    域のドレインおよびソース形成域にシリコン基板と反対
    導電形の不純物を選択的に拡散させ、高濃度のドレイン
    領域とソース領域を形成する工程とを具備することを特
    徴とするMIS型半導体装置の製造方法。
JP60006967A 1985-01-18 1985-01-18 Mis型半導体装置の製造方法 Pending JPS61166154A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01305573A (ja) * 1988-06-03 1989-12-08 New Japan Radio Co Ltd 半導体装置
JPH03129767A (ja) * 1989-06-28 1991-06-03 Nec Corp 相補型電界効果トランジスタ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01305573A (ja) * 1988-06-03 1989-12-08 New Japan Radio Co Ltd 半導体装置
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