JP2007080956A - Semiconductor device and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置および半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the semiconductor device.
近年、携帯用電子機器の軽量化・小型化が進み、該電子機器に搭載されるICを縮小化するための研究開発が行われている。このICには、その用途により駆動電圧の異なるトランジスタが複数混載されている。高電圧で駆動するトランジスタとして、ドレイン領域とチャネル領域(この場合、「チャネル領域」とは、ゲート電極の下方に位置する半導体層であって、ドレイン領域と同一の高さの半導体層の領域をいう。)との相互間が半導体層中に形成された絶縁層による離間されているオフセットゲート構造をとるMOSトランジスタが用いられている。
本発明の目的は、オフセット構造のMOSトランジスタを含む半導体装置であって、信頼性が向上した半導体装置およびその製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a semiconductor device including a MOS transistor having an offset structure, which has improved reliability, and a manufacturing method thereof.
(1)本発明の半導体装置の製造方法は、
(A)素子分離絶縁層によりトランジスタ形成領域が画定された第1の導電型の半導体層を準備する工程と、
(B)前記トランジスタ形成領域において、少なくともチャネル形成領域、ソース形成領域およびドレイン形成領域以外の前記半導体層にオフセット絶縁層を形成する工程と、
(C)少なくとも前記チャネル形成領域となる前記半導体層の上にゲート絶縁層を形成する工程と、
(D)少なくとも前記ゲート絶縁層の上にゲート電極を形成する工程と、
(E)前記半導体層にソース領域およびドレイン領域を形成する工程と、を含み、
前記工程(E)は、
(E−1)前記半導体層の上方に、少なくとも前記チャネル形成領域、前記ソース形成領域および前記ドレイン形成領域の上方に連続した開口を有し、前記ゲート電極を幅方向にみたとき、該開口の端部は、前記オフセット絶縁層の上方であって、該ゲート電極の端部と同一もしくは内側に位置しているマスク層を形成する工程と、
(E−2)前記マスク層を用いて不純物を前記半導体層に導入する工程と、を含む。
(1) A manufacturing method of a semiconductor device of the present invention includes:
(A) preparing a semiconductor layer of a first conductivity type in which a transistor formation region is defined by an element isolation insulating layer;
(B) forming an offset insulating layer in the semiconductor layer other than at least the channel formation region, the source formation region, and the drain formation region in the transistor formation region;
(C) forming a gate insulating layer on at least the semiconductor layer to be the channel formation region;
(D) forming a gate electrode on at least the gate insulating layer;
(E) forming a source region and a drain region in the semiconductor layer,
The step (E)
(E-1) An opening continuous above at least the channel formation region, the source formation region, and the drain formation region above the semiconductor layer, and when the gate electrode is viewed in the width direction, A step of forming a mask layer having an end portion above the offset insulating layer and located on the same side as or inside the end portion of the gate electrode;
(E-2) introducing an impurity into the semiconductor layer using the mask layer.
本発明にかかる半導体装置の製造方法によれば、ソース領域およびドレイン領域の形成時に、チャネル形成領域、ソース形成領域およびドレイン形成領域の上方に連続した開口を有するマスク層であって、チャネル領域を幅方向にみたときに、その開口の端部がゲート電極の端部と同一もしくは内側に位置しているマスク層を形成した後、不純物の導入が行われている。そのため、チャネル領域を幅方向にみたときのゲート電極の端部から外側の領域では、ソース領域およびドレイン領域と同一の導電型の不純物の導入が行われない。たとえば、チャネル領域を幅方向にみたときにゲート電極の端部から外側の領域にまで開口を有するマスク層を用いて不純物の導入を行う場合、オフセット絶縁層の膜厚によっては、不純物がオフセット絶縁層を突き抜けて半導体層に導入されることがある。これにより、ソース領域とドレイン領域とが連続してしまい、トランジスタのゲート電極に電圧が印加されていない状態(オフ時)であっても、電流が流れてしまうことがある。このことは、半導体装置の信頼性を低下させる要因の一つである。本発明にかかる半導体装置の製造方法によれば、ゲート電極を幅方向にみたときの端部の外側には、ソース領域およびドレイン領域と同一の導電型の不純物は導入されないため、ドレイン領域とソース領域が連続してしまうことを抑制することができる。その結果、信頼性の向上した半導体装置を製造することができるのである。 According to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, when forming the source region and the drain region, the channel formation region, the mask layer having a continuous opening above the source formation region and the drain formation region, Impurities are introduced after a mask layer is formed in which the end of the opening is located at the same or the inside of the end of the gate electrode when viewed in the width direction. Therefore, impurities having the same conductivity type as those of the source region and the drain region are not introduced into the region outside the end portion of the gate electrode when the channel region is viewed in the width direction. For example, when the impurity is introduced using a mask layer having an opening from the end of the gate electrode to the outer region when the channel region is viewed in the width direction, the impurity may be offset insulated depending on the thickness of the offset insulating layer. In some cases, it penetrates the layer and is introduced into the semiconductor layer. As a result, the source region and the drain region are continuous, and current may flow even when no voltage is applied to the gate electrode of the transistor (when off). This is one of the factors that reduce the reliability of the semiconductor device. According to the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the impurity having the same conductivity type as that of the source region and the drain region is not introduced outside the end portion when the gate electrode is viewed in the width direction. It can suppress that an area | region continues. As a result, a semiconductor device with improved reliability can be manufactured.
なお、本発明に係る記載では、「上方」という文言を、例えば、「特定のもの(以下「A」という)の「上方」に他の特定のもの(以下「B」という)を形成する」などと用いている。本発明に係る記載では、この例のような場合に、A上に直接Bを形成するような場合と、A上に他のものを介してBを形成するような場合とが含まれるものとして、「上方」という文言を用いている。 In the description of the present invention, the word “upper” is, for example, “forms another specific thing (hereinafter referred to as“ B ”)“ above ”a specific thing (hereinafter referred to as“ A ”)”. Etc. In the description according to the present invention, in the case of this example, the case where B is directly formed on A and the case where B is formed on A via another are included. The word “upward” is used.
本発明の半導体装置の製造方法は、さらに、下記の態様をとることができる。 The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention can further take the following aspects.
(2)本発明の半導体装置の製造方法において、
前記工程(D)では、前記チャネル領域を幅方向にみたとき、その端部が前記オフセット絶縁層の上に位置する前記ゲート電極が形成され、
前記工程(E−1)において、その端部が前記ゲート電極と前記オフセット絶縁層との重なり部の上に位置している前記マスク層を形成することができる。
(2) In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention,
In the step (D), when the channel region is viewed in the width direction, the gate electrode whose end is located on the offset insulating layer is formed,
In the step (E-1), it is possible to form the mask layer whose end is located on the overlapping portion between the gate electrode and the offset insulating layer.
(3)本発明の半導体装置の製造方法において、
さらに、前記素子分離絶縁層と、前記オフセット絶縁層との間に位置するガードリング形成領域に不純物を導入し、ガードリング領域を形成する工程を含むことができる。
(3) In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention,
Further, the method may include a step of forming a guard ring region by introducing an impurity into a guard ring formation region located between the element isolation insulating layer and the offset insulating layer.
(4)本発明の半導体装置の製造方法において、
前記素子分離絶縁層は、STI法により形成され、
前記オフセット絶縁層は、LOCOS法により形成されることができる。
(4) In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention,
The element isolation insulating layer is formed by an STI method,
The offset insulating layer can be formed by a LOCOS method.
(5)本発明の半導体装置は、
第1の導電型の半導体層と、
前記半導体層に設けられ、トランジスタ形成領域を画定する素子分離絶縁層と、
少なくともチャネル領域の上に設けられたゲート絶縁層と、
少なくとも前記ゲート絶縁層の上に設けられたゲート電極と、
前記半導体層に設けられたソース領域およびドレイン領域と、
少なくとも前記ソース領域、前記ドレイン領域およびチャネル領域以外の前記半導体層に設けられたオフセット絶縁層と、を含み、
前記ゲート電極は、前記チャネル領域を幅方向にみたとき、前記オフセット絶縁層の上に上方に設けられた第1の導電型の第1多結晶シリコン層と、少なくとも前記チャネル領域の上方に位置する第2の導電型の第2多結晶シリコン層とからなる。
(5) The semiconductor device of the present invention
A semiconductor layer of a first conductivity type;
An element isolation insulating layer provided in the semiconductor layer and defining a transistor formation region;
A gate insulating layer provided on at least the channel region;
A gate electrode provided on at least the gate insulating layer;
A source region and a drain region provided in the semiconductor layer;
An offset insulating layer provided in the semiconductor layer other than at least the source region, the drain region, and the channel region,
The gate electrode is positioned at least above the channel region and at least the first conductivity type first polycrystalline silicon layer provided above the offset insulating layer when the channel region is viewed in the width direction. It consists of a second conductivity type second polycrystalline silicon layer.
(6)本発明にかかる半導体装置において、
前記ゲート電極に接続されたコンタクト層をさらに含み、
前記コンタクト層は、前記第1多結晶シリコン層と前記第2多結晶シリコン層との境界には設けられていないことができる。
(6) In the semiconductor device according to the present invention,
A contact layer connected to the gate electrode;
The contact layer may not be provided at a boundary between the first polycrystalline silicon layer and the second polycrystalline silicon layer.
以下、本発明に関する実施の形態について説明する。 Embodiments relating to the present invention will be described below.
1.半導体装置
まず、本実施の形態にかかる半導体装置について図1ないし図3を参照しつつ説明する。図1は、本実施の形態にかかる半導体装置を模式的に示す平面図である。図2は、図1のI−I線に沿った断面図である。図3は、図1のII−II線に沿った断面図である。
1. Semiconductor Device First, a semiconductor device according to this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view schematically showing the semiconductor device according to the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
図1に示すように、本実施の形態にかかる半導体装置は、素子形成領域(トランジスタ形成領域)10HVを有する。素子形成領域10HV内には、第1トランジスタ100(高電圧駆動のトランジスタ)が設けられている。トランジスタ100は、ドレイン領域とチャネル領域との間であって、半導体層10内に形成されたオフセット絶縁層が設けられる構造を有するオフセット構造のMOSトランジスタである。ここで、チャネル領域とは、ゲート電極の下方に位置する半導体層であって、ソース領域およびドレイン領域とその上面の高さが同一のレベルにある領域のことをいう。
As shown in FIG. 1, the semiconductor device according to the present embodiment has an element formation region (transistor formation region) 10HV. A first transistor 100 (high voltage drive transistor) is provided in the element formation region 10HV. The
トランジスタ100は、ゲート電極104を挟んでソース領域110aおよびドレイン領域110bとが設けられている。ゲート電極104の下方に位置するチャネル領域108は、ソース領域110aおよびドレイン領域110bとオフセット絶縁層24(図2および図3参照)により離間されている。ソース領域110aを内包するようにオフセット不純物領域112aが設けられ、同様に、ドレイン領域110bを内包するようにオフセット不純物領域112bが設けられている。素子形成領域10HV内では、トランジスタ100を囲むようにガードリング領域120が設けられている。
In the
次に、図2および図3を参照しつつ本実施の形態にかかる半導体装置の断面構造について説明する。 Next, a cross-sectional structure of the semiconductor device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図2に示すように、半導体層10に設けられた第1素子分離絶縁層20により、素子形成領域10HVが画定されている。素子形成領域10HVには、ウェル12が設けられ、このウェル12に高電圧駆動のトランジスタ100が設けられている。トランジスタ100は、ウェル12の上に設けられたゲート絶縁層102と、ゲート絶縁層102の上に設けられたゲート電極104と、側壁絶縁層106と、ソース領域110aおよびドレイン領域110bと、を含んでなる。ゲート電極104の下方の半導体層10に位置するチャネル領域108とソース領域110aおよびドレイン領域110bとの間は、オフセット絶縁層24により離間されている。つまり、ゲート絶縁層102の両端にオフセット絶縁層24が設けられている。そして、ソース領域110aおよびオフセット絶縁層24を内包するようにオフセット不純物領域112aが設けられている。同様に、ドレイン領域110bおよびオフセット絶縁層24を内包するようにオフセット不純物領域112bが設けられている。
As shown in FIG. 2, the element formation region 10HV is defined by the first element
また、素子分離絶縁層20とオフセット絶縁層24とに挟まれた半導体層10には、ガードリング領域120が設けられている。ガードリング領域120を内包するように、その不純物濃度が低い不純物領域122が設けられている。
A
次に、図3を参照しつつトランジスタ100のチャネルの幅方向における断面構造について説明する。図3に示すように、半導体層10には、ウェル12が形成されている。ウェル12の上には、ゲート絶縁層102が形成され、ゲート絶縁層102の両端には、オフセット絶縁層24が設けられている。ゲート絶縁層102の上にはゲート電極104が設けられ、ゲート電極104の端部は、オフセット絶縁層24の上に設けられている。オフセット絶縁層24と素子分離絶縁層20とに挟まれた位置には、トランジスタ100を囲むガードリング領域120が設けられている。ガードリング領域120を内包するように、低濃度の不純物領域122が設けられている。
Next, a cross-sectional structure in the channel width direction of the
2.半導体装置の製造方法
次に、本実施の形態にかかる半導体装置の製造方法について、図4ないし図13を参照しつつ説明する。図4ないし図10および図12は、本実施の形態にかかる半導体装置の製造工程を示す図であり、図2に対応した断面を示す図である。図11は、本実施の形態にかかる半導体装置の製造工程を示す図であり、図1に対応した平面を示す図である。図13は、本実施の形態にかかる半導体装置の製造工程を示す図であり、図3に対応した断面を示す図である。
2. Semiconductor Device Manufacturing Method Next, a semiconductor device manufacturing method according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 10 and 12 are views showing the manufacturing process of the semiconductor device according to the present embodiment, and showing a cross section corresponding to FIG. FIG. 11 is a diagram illustrating a manufacturing process of the semiconductor device according to the present embodiment, and is a diagram illustrating a plane corresponding to FIG. FIG. 13 is a diagram illustrating a manufacturing process of the semiconductor device according to the present embodiment, and is a diagram illustrating a cross section corresponding to FIG. 3.
(1)図4に示すように、まず、半導体層10を準備する。半導体層10には、第1素子分離絶縁層20とオフセット絶縁層24とを形成する。この工程は、セミリセスLOCOS法により行うことができる。具体的には、半導体層10の上に、犠牲膜30および窒化膜32を形成する。その後、素子分離絶縁層20およびオフセット絶縁層24が形成される領域の上に開口を有するマスク層(図示せず)を形成する。このマスク層を用いて犠牲膜30および窒化膜32を図4に示すようにパターニングする。ついで、パターニング後の犠牲膜30および窒化膜32をマスクとして、半導体層10をエッチングし溝18を形成する。
(1) As shown in FIG. 4, first, the
(2)次に、熱酸化を施すことで、図5に示すように、半導体層10に第1素子分離絶縁層20およびオフセット絶縁層24を形成することができる。これにより、素子形成領域10HVが画定される。また、オフセット絶縁層24は、チャネル形成領域108aと、ソース形成領域110およびドレイン形成領域110と、ガードリング形成領域120a以外に形成されることとなる。ここで、ソース形成領域110およびドレイン形成領域110は、後の工程で不純物が導入され、ソース領域およびドレイン領域となる領域をいう。その後、犠牲膜30および窒化膜32は、それぞれの膜質に応じた除去方法により除去される。なお、この工程以降の製造工程を示す図面においては、チャネル形成領域108aと、ソース形成領域110およびドレイン形成領域110と、ガードリング形成領域120aに符号を付すことを省略することもある。
(2) Next, by performing thermal oxidation, the first element
(3)次に、図6に示すように、素子形成領域10HVにウェル12を形成する。ウェル12の形成では、素子形成領域10HV以外を覆うマスク層(図示せず)を形成し、第1の導電型の不純物を公知の技術により半導体層10に導入し、熱拡散処理を施すことにより形成される。
(3) Next, as shown in FIG. 6, the well 12 is formed in the element formation region 10HV. In the formation of the well 12, a mask layer (not shown) that covers the region other than the element formation region 10HV is formed, a first conductivity type impurity is introduced into the
(4)次に、図7に示すように、素子形成領域10HVにおいて、トランジスタ100のオフセット不純物領域112a、112b(図1ないし図3参照)を形成する。オフセット不純物領域112a、112bの形成では、図8に示すように、所定のパターンを有するマスク層M1を形成し、このマスク層M1をマスクとして不純物を導入することでオフセット不純物領域112a、112bを形成することができる。また、必要に応じて熱拡散を行ってもよい。
(4) Next, as shown in FIG. 7, offset
(5)次に、図8に示すように、トランジスタ100のガードリング層120を内包する不純物領域122(図2ないし図3参照)を形成する。不純物領域122の形成では、所定のパターンのマスク層M2を形成した後、公知の方法により不純物をウェル12に導入することで形成される。また、必要に応じて拡散のための熱処理を施してもよい。
(5) Next, as shown in FIG. 8, an impurity region 122 (see FIGS. 2 to 3) that encloses the
(6)次に、図9に示すように、トランジスタ100のゲート絶縁層102(図2および図3参照)を形成する。ゲート絶縁層102の形成では、まず、耐熱酸化のためのマスク層36を形成する。マスク層36としては、たとえば、犠牲膜と窒化膜の積層膜を用いることができる。ついで、マスク層36をマスクとして、熱酸化によりゲート絶縁層102を形成する。ついで、その膜質に応じた除去方法を用いてマスク層36を除去する。
(6) Next, as shown in FIG. 9, a gate insulating layer 102 (see FIGS. 2 and 3) of the
(7)次に、図10に示すように、トランジスタ100のゲート電極104の形成を行う。ゲート電極104の形成は、全面に導電層(図示せず)を形成した後、この導電層をパターニングすることにより行うことができる。導電層としては、たとえば、多結晶ポリシリコン層などを挙げることができる。ついで、ゲート電極104の側面に側壁絶縁層106を形成する。側壁絶縁層106は、半導体層10の上方の全面に絶縁層(図示せず)を形成し、この絶縁層に異方性のエッチングを施すことにより形成することができる。
(7) Next, as shown in FIG. 10, the
(8)次に、図2に参照されるように、トランジスタ100のソース領域110aおよびドレイン領域110bを形成する。この工程では、まず、所定のパターンを有するマスク層M3を形成した後、マスク層M3を用いて半導体層10に不純物を導入することで形成される。このマスク層M3のパターンについて、図11ないし図13を参照しつつ説明する。図11および図12に示すように、マスク層M3は、ソース領域およびドレイン領域となる領域の上方およびチャネル領域の上方に連続した開口40を有している。具体的には、図11に示す灰色の領域が開口40である。また、図13に示すように、チャネル領域の幅方向にみたとき、開口40の端部がゲート電極104の端部より内側に位置している。つまり、チャネル領域の幅方向にみると、ゲート電極104の幅と比して開口40の幅が小さいこととなる。なお、本実施の形態では、ゲート電極104の端部より開口40の端部が内側にある場合を示したが、それぞれの端部が同一の位置(重なる位置)にあってもよい。このマスク層M3を用いて不純物を半導体層10に導入することで、ソース領域110aおよびドレイン領域110bが形成される。
(8) Next, as shown in FIG. 2, the
ついで、図2に参照されるように、ガードリング領域120の形成を行う。この工程では、素子形成領域10HVにおいて、ガードリング領域の上方に開口を有するマスク層(図示せず)を形成した後、不純物の導入を行うことで形成される。なお、この工程は、本実施の形態では、説明していないが、同一の半導体層に混載され、第1トランジスタとはチャネルの導電型が異なるトランジスタのソース領域およびドレイン領域の形成と同一の工程で行うことができる。
Next, as shown in FIG. 2, the
以上の工程により、本実施の形態にかかる半導体装置を製造することができる。 Through the above steps, the semiconductor device according to the present embodiment can be manufactured.
本実施の形態にかかる半導体装置の製造方法によれば、ソース領域110aおよびドレイン領域110bの形成時に、チャネル形成領域108a、ソース形成領域およびドレイン形成領域110の上方に連続した開口40を有するマスク層M3であって、チャネル形成領域108aを幅方向にみたときに、その開口40の端部がゲート電極104の端部と同一もしくは内側に位置しているマスク層M3を形成した後、不純物の導入が行われている。そのため、チャネル領域108aを幅方向にみたときのゲート電極104の端部から外側の領域では、ソース領域110aおよびドレイン領域110bと同一の導電型の不純物の導入が行われない。たとえば、チャネル領域108を幅方向にみたときにゲート電極104の端部から外側の領域にまで開口を有するマスク層を用いて不純物の導入を行う場合、オフセット絶縁層24の膜厚によっては、不純物がオフセット絶縁層24を突き抜けて半導体層10に導入されることがある。これにより、ソース領域とドレイン領域とが連続してしまい、第1トランジスタのゲート電極に電圧が印加されていない状態(オフ時)であっても、電流が流れてしまうことがある。このことは、半導体装置の信頼性を低下させる要因の一つである。本実施の形態にかかる半導体装置の製造方法によれば、ゲート電極104を幅方向にみたときの端部の外側には、ソース領域110aおよびドレイン領域110bと同一の導電型の不純物は導入されないため、ソース領域110aとドレイン領域110bとが連続してしまうことを抑制することができる。その結果、信頼性の向上した半導体装置を製造することができるのである。
According to the method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, the mask layer having the opening 40 continuous above the
3.変形例
次に、本変形例にかかる半導体装置について、図14を参照しつつ説明する。図14は、本変形例にかかる半導体装置を模式的に示す断面図であり、図3に対応する断面を示す図である。本変形例にかかる半導体装置は、ゲート電極104が多結晶シリコン層により形成されている場合の半導体装置の例である。なお、以下の説明では、上述の実施の形態にかかる半導体装置と、共通する構造については詳細な説明を省略する。
3. Modified Example Next, a semiconductor device according to this modified example will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing a semiconductor device according to this modification, and is a cross-sectional view corresponding to FIG. The semiconductor device according to this modification is an example of a semiconductor device in which the
本変形例にかかる半導体装置では、ゲート電極104が多結晶シリコン層で形成されている。具体的には、チャネル領域108の上方に位置する第1多結晶シリコン層104aと、第1多結晶シリコン層104aの外側であって、オフセット絶縁層24の上方に位置する第2多結晶シリコン層104bとからなる。第1多結晶シリコン層104aは、ソース領域110aおよびドレイン領域110bと同一の導電型であり、第2多結晶シリコン層104bは、第1多結晶シリコン層104aとは異なる導電型の不純物が導入されている多結晶シリコン層である。
In the semiconductor device according to this modification, the
さらに、本変形例にかかる半導体装置では、ゲート電極104の上に、上方に設けられる配線層(図示せず)と電気的に接続を図るためのコンタクト層を設けた態様をとることができる。この態様では、トランジスタ100を覆うように層間絶縁層50が設けられ、層間絶縁層50の所定の位置にコンタクト層52が形成される。コンタクト層52は、チャネル領域以外の上方、好ましくはオフセット絶縁層24の上方に設けられることが好ましい。また、ゲート電極104の上面にシリサイド層が形成されていない場合には、第1多結晶シリコン層104aと第2多結晶シリコン層104bとの境界には、コンタクト層52が設けられないことが好ましい。これは、PN接合箇所でN型不純物とP型不純物が相殺され、結果的にノンドープ領域となり、その箇所でコンタクト抵抗が上昇してしまう現象を防ぐという利点があるためである。
Furthermore, the semiconductor device according to the present modification can take a form in which a contact layer is provided on the
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。たとえば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(たとえば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various deformation | transformation is possible. For example, the present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same purposes and results). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that exhibits the same operational effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.
10…半導体層、 12…ウェル、 18…溝、 20…素子分離絶縁層、 30…犠牲膜、 32…窒化膜、 36…マスク層、 40…開口、50…層間絶縁層、 52…コンタクト層、 100…トランジスタ、 102…ゲート絶縁層、 104…ゲート電極、 106…側壁絶縁層、 108…チャネル領域、 108a…チャネル形成領域、 110…ソース形成領域、ドレイン形成領域、 112a、112b…オフセット不純物領域、 110a…ソース領域、 110b…ドレイン領域、 120…ガードリング領域、 122…不純物領域
DESCRIPTION OF
Claims (6)
(B)前記トランジスタ形成領域において、少なくともチャネル形成領域、ソース形成領域およびドレイン形成領域以外の前記半導体層にオフセット絶縁層を形成する工程と、
(C)少なくとも前記チャネル形成領域となる前記半導体層の上にゲート絶縁層を形成する工程と、
(D)少なくとも前記ゲート絶縁層の上にゲート電極を形成する工程と、
(E)前記半導体層にソース領域およびドレイン領域を形成する工程と、を含み、
前記工程(E)は、
(E−1)前記半導体層の上方に、少なくとも前記チャネル形成領域、前記ソース形成領域および前記ドレイン形成領域の上方に連続した開口を有し、前記ゲート電極を幅方向にみたとき、該開口の端部は、前記オフセット絶縁層の上方であって、該ゲート電極の端部と同一もしくは内側に位置しているマスク層を形成する工程と、
(E−2)前記マスク層を用いて不純物を前記半導体層に導入する工程と、を含む、半導体装置の製造方法。 (A) preparing a semiconductor layer in which a transistor formation region is defined by an element isolation insulating layer;
(B) forming an offset insulating layer in the semiconductor layer other than at least the channel formation region, the source formation region, and the drain formation region in the transistor formation region;
(C) forming a gate insulating layer on at least the semiconductor layer to be the channel formation region;
(D) forming a gate electrode on at least the gate insulating layer;
(E) forming a source region and a drain region in the semiconductor layer,
The step (E)
(E-1) An opening continuous above at least the channel formation region, the source formation region, and the drain formation region above the semiconductor layer, and when the gate electrode is viewed in the width direction, A step of forming a mask layer having an end portion above the offset insulating layer and located on the same side as or inside the end portion of the gate electrode;
(E-2) A step of introducing an impurity into the semiconductor layer using the mask layer.
前記工程(D)では、前記チャネル領域を幅方向にみたとき、その端部が前記オフセット絶縁層の上に位置する前記ゲート電極が形成され、
前記工程(E−1)において、その端部が前記ゲート電極と前記オフセット絶縁層との重なり部の上に位置している前記マスク層を形成する、半導体装置の製造方法。 In claim 1,
In the step (D), when the channel region is viewed in the width direction, the gate electrode whose end is located on the offset insulating layer is formed,
In the step (E-1), a method of manufacturing a semiconductor device, wherein the mask layer having an end portion located on an overlapping portion of the gate electrode and the offset insulating layer is formed.
さらに、前記素子分離絶縁層と、前記オフセット絶縁層との間に位置するガードリング形成領域に不純物を導入し、ガードリング領域を形成する工程を含む、半導体装置の製造方法。 In claim 1 or 2,
Furthermore, the manufacturing method of a semiconductor device including the process of introduce | transducing an impurity into the guard ring formation area | region located between the said element isolation insulating layer and the said offset insulating layer, and forming a guard ring area | region.
前記素子分離絶縁層は、STI法により形成され、
前記オフセット絶縁層は、LOCOS法により形成される、半導体装置の製造方法。 In any of claims 1 to 3,
The element isolation insulating layer is formed by an STI method,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the offset insulating layer is formed by a LOCOS method.
前記半導体層に設けられ、トランジスタ形成領域を画定する素子分離絶縁層と、
少なくともチャネル領域の上に設けられたゲート絶縁層と、
少なくとも前記ゲート絶縁層の上に設けられたゲート電極と、
前記半導体層に設けられたソース領域およびドレイン領域と、
少なくとも前記ソース領域、前記ドレイン領域およびチャネル領域以外の前記半導体層に設けられたオフセット絶縁層と、を含み、
前記ゲート電極は、前記チャネル領域を幅方向にみたとき、前記オフセット絶縁層の上に上方に設けられた第1の導電型の第1多結晶シリコン層と、少なくとも前記チャネル領域の上方に位置する第2の導電型の第2多結晶シリコン層とからなる、半導体装置。 A semiconductor layer of a first conductivity type;
An element isolation insulating layer provided in the semiconductor layer and defining a transistor formation region;
A gate insulating layer provided on at least the channel region;
A gate electrode provided on at least the gate insulating layer;
A source region and a drain region provided in the semiconductor layer;
An offset insulating layer provided in the semiconductor layer other than at least the source region, the drain region, and the channel region,
The gate electrode is positioned at least above the channel region and at least the first conductivity type first polycrystalline silicon layer provided above the offset insulating layer when the channel region is viewed in the width direction. A semiconductor device comprising a second polycrystalline silicon layer of a second conductivity type.
前記ゲート電極に接続されたコンタクト層をさらに含み、
前記コンタクト層は、前記第1多結晶シリコン層と前記第2多結晶シリコン層との境界には設けられていない、半導体装置。 In claim 5,
A contact layer connected to the gate electrode;
The contact layer is not provided at a boundary between the first polycrystalline silicon layer and the second polycrystalline silicon layer.
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