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JP2658810B2 - Non-uniform channel-doped MOS transistor and method of manufacturing the same - Google Patents

Non-uniform channel-doped MOS transistor and method of manufacturing the same

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Publication number
JP2658810B2
JP2658810B2 JP5190399A JP19039993A JP2658810B2 JP 2658810 B2 JP2658810 B2 JP 2658810B2 JP 5190399 A JP5190399 A JP 5190399A JP 19039993 A JP19039993 A JP 19039993A JP 2658810 B2 JP2658810 B2 JP 2658810B2
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JP
Japan
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channel
region
gate
channel region
drain
Prior art date
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JP5190399A
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Japanese (ja)
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JPH0745818A (en
Inventor
昭 田邊
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は不均一チャネルドープM
OSトランジスタ及びその製造方法に関する。
The present invention relates to a non-uniform channel doped M
The present invention relates to an OS transistor and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のMOSトランジスタでは通常図7
(a)のように、基板23上に形成された素子分離層2
0,20上にマスク22を施し、素子分離層20,20
間の素子領域21の全面にチャネルイオンの注入を行っ
ていた。ところが、この方法では図7(b)のようにド
レイン24の両側に形成されたソース25及びドレイン
26での基板濃度が高くなり、ソース・ドレイン部での
接合容量が大きくなり、トランジスタの動作時の負荷が
増大して速度が低下するという問題があった。そこで、
図8(a)のようにマスク22を用いてチャネル部とな
るべき部分にのみ注入を行って、接合容量を低減する方
法が提案された(半導体装置の製造方法特願平2−13
4865号)。
2. Description of the Related Art In a conventional MOS transistor, FIG.
(A), the element isolation layer 2 formed on the substrate 23
A mask 22 is provided on the device isolation layers 20 and 20.
Channel ions were implanted into the entire surface of the element region 21 between them. However, according to this method, as shown in FIG. 7B, the substrate concentration at the source 25 and the drain 26 formed on both sides of the drain 24 is increased, the junction capacitance at the source / drain portion is increased, and the operation time of the transistor is increased. There is a problem that the load is increased and the speed is reduced. Therefore,
As shown in FIG. 8A, a method has been proposed in which the junction capacitance is reduced by implanting only the portion to be a channel portion using the mask 22 (Semiconductor Device Manufacturing Method Japanese Patent Application No. 2-13).
4865).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図8に
示したゲート24のみに注入を行う方法では、チャネル
注入用マスクとゲート用マスクとの位置ずれが起こった
場合に、ゲート電極の下方の基板不純物濃度に部分的に
低い領域ができ、しきい値電圧が変動するという問題が
あった。また、ソース25側の容量の低減は動作速度の
向上に対して通常影響せず、ある程度大きい方が電源電
圧の安定のためには望ましい。ところが、図8の方法で
は、ソース25側の容量まで減ってしまい電源電圧が不
安定となる問題があった。
However, in the method of implanting only the gate 24 shown in FIG. 8, when the misalignment between the channel implantation mask and the gate mask occurs, the substrate below the gate electrode is displaced. There is a problem that a region where the impurity concentration is partially low is formed and the threshold voltage fluctuates. Further, the reduction of the capacitance on the source 25 side does not usually affect the improvement of the operation speed, and it is desirable that the capacitance is somewhat large to stabilize the power supply voltage. However, the method of FIG. 8 has a problem in that the capacity on the source 25 side is reduced and the power supply voltage becomes unstable.

【0004】本発明の目的は、高速の動作が可能なMO
Sトランジスタ及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 an MO capable of operating at high speed.
An S transistor and a method for manufacturing the same are provided.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る不均一チャネルドープMOSトランジ
スタは、ゲートと、ソースと、ドレインと、高濃度チャ
ネル注入領域とを基板に有する不均一チャネルドープM
OSトランジスタであって、ゲートは、基板内のチャネ
ル領域の一部に酸化膜を介して積層形成されたものであ
り、ソースとドレインとは、ゲートの両側に配置され、
基板のチャネル領域内に埋設して形成されたものであ
り、高濃度チャネル注入領域は、ゲート下方のチャネル
領域と、ソース及びドレインが形成されたチャネル領域
とに跨がり、その深さを異ならせて注入して形成された
ものであって、高濃度チャネル注入領域の注入深さは、
ート下方のチャネル領域及びソース部分のチャネル領
域での深さがドレイン部分のチャネル領域でのものより
深くなっている。
To achieve the above object, a non-uniform channel-doped MOS transistor according to the present invention has a non-uniform channel having a gate, a source, a drain, and a high-concentration channel injection region on a substrate. Dope M
In an OS transistor, a gate is formed by laminating a part of a channel region in a substrate via an oxide film, and a source and a drain are arranged on both sides of the gate.
The high-concentration channel implantation region is formed buried in the channel region of the substrate. The high-concentration channel implantation region straddles the channel region below the gate and the channel region where the source and the drain are formed, and has different depths. The high-concentration channel implantation region has an implantation depth of
The depth of the channel region in the channel region and the source portion of the Gate downward is deeper than that of the channel region of the drain part.

【0006】[0006]

【0007】[0007]

【0008】また、本発明に係る不均一チャネルドープ
MOSトランジスタの製造方法は、高エネルギーイオン
注入工程と、低エネルギーイオン注入工程とを有し、ゲ
ートの下方に位置するチャネル領域と、ゲートの両側に
配置されたソースとドレインが埋設して形成されるチャ
ネル領域とに跨がり、その深さが異なる高濃度チャネル
注入領域を形成する不均一チャネルドープMOSトラン
ジスタの製造方法であって、高エネルギーイオン注入工
程は、ゲート部に相当するチャネル領域、又はゲート及
びソース部に相当するチャネル領域に高エネルギーによ
るイオン注入を行って、該チャネル領域に高濃度チャネ
ル注入領域を、ゲート下方のチャネル領域及びソース部
分のチャネル領域での深さがドレイン部分のチャネル領
域でのものよりも深く形成する工程であり、低エネルギ
ーイオン注入工程は、ゲート及びソース並びにドレイン
部に相当する全チャネル領域に低エネルギーによるしき
い値制御用チャネル注入を行い、高エネルギーによるイ
オン注入が行われなかった少なくともドレイン部のチャ
ネル領域に、高濃度チャネル注入領域を浅く形成する工
程である。
Further, a method of manufacturing a non-uniform channel-doped MOS transistor according to the present invention includes a high energy ion implantation step and a low energy ion implantation step, wherein a channel region located below the gate and both sides of the gate are provided. A method for manufacturing a non-uniform channel-doped MOS transistor which straddles a channel region formed by embedding a source and a drain buried in the substrate and forming a high-concentration channel implantation region having different depths, comprising the steps of: In the implantation step, high-energy ion implantation is performed on a channel region corresponding to a gate portion or a channel region corresponding to a gate and a source portion, and a high-concentration channel implantation region is formed in the channel region. Department
Of the drain region
In the low-energy ion implantation step, a low-energy threshold control channel implantation is performed in all the channel regions corresponding to the gate, source, and drain portions, and a high-energy ion implantation is performed. In this step, a high-concentration channel implantation region is formed shallowly in at least the channel region of the drain portion where the implantation has not been performed.

【0009】また、本発明に係る不均一チャネルドープ
MOSトランジスタの製造方法は、高エネルギーイオン
注入工程と、回転斜めイオン注入工程を有し、ゲートの
下方に位置するチャネル領域と、ゲートの両側に配置さ
れたソースとドレインが埋設して形成されるチャネル領
域とに跨がり、その深さが異なる高濃度チャネル注入領
域を形成する不均一チャネルドープMOSトランジスタ
の製造方法であって、高エネルギーイオン注入工程は、
ゲート部に相当するチャネル領域、又はゲート及びソー
ス部に相当するチャネル領域に高エネルギーによるイオ
ン注入を行って、該チャネル領域に高濃度チャネル注入
領域を、ゲート下方のチャネル領域及びソース部分のチ
ャネル領域での深さがドレイン部分のチャネル領域での
ものよりも深く形成する工程であり、回転斜めイオン注
入工程は、チャネル領域の一部に積層されたゲートをマ
スクとして、ゲートを除くチャネル領域に低エネルギー
によるしきい値制御用チャネル注入を行い、高エネルギ
ーによるイオン注入が行われなかった少なくともドレイ
ン部のチャネル領域に、高濃度チャネル注入領域を浅く
形成する工程である。
Further, a method of manufacturing a non-uniform channel-doped MOS transistor according to the present invention includes a high energy ion implantation step and a rotating oblique ion implantation step, wherein a channel region located below the gate and both sides of the gate are provided. A method for manufacturing a non-uniform channel-doped MOS transistor which straddles a channel region formed by burying an arranged source and drain and forms a high-concentration channel-implanted region having a different depth, comprising the steps of: The process is
High-energy ion implantation is performed in a channel region corresponding to the gate portion or a channel region corresponding to the gate and source portions, and a high-concentration channel implantation region is formed in the channel region.
The depth in the channel region is
This is a step of forming a layer deeper than the one , and in the rotation oblique ion implantation step, using a gate stacked on part of the channel region as a mask, a threshold energy control channel implantation with low energy is performed in the channel region except the gate, This is a step of forming a shallow high-concentration channel implantation region at least in the channel region of the drain portion where ion implantation with high energy was not performed.

【0010】[0010]

【作用】本発明においては、しきい値電圧に対する影響
の大きい浅いチャネル注入を素子領域全面に行うこと
で、チャネル注入用マスクとゲートマスクの目合わせズ
レが起こった場合でも、ゲート電極の下方の基板不純物
濃度に濃度の低い領域は発生せず、しきい値電圧の変動
を小さくできる。
According to the present invention, a shallow channel implantation having a large effect on the threshold voltage is performed over the entire element region, so that even if the misalignment between the channel implantation mask and the gate mask occurs, the lower portion of the gate electrode can be obtained. A region having a low substrate impurity concentration does not occur, and the fluctuation of the threshold voltage can be reduced.

【0011】また、ソース部にゲート部と同じ深いチャ
ネル注入を行うことで、ソース接合部での基板濃度が増
大し、ソース・基板間の容量を増大させ、回路動作時に
ソース電極の電圧が安定し、高速な動作が可能となる。
Further, by performing the same deep channel implantation in the source as in the gate, the substrate concentration at the source junction increases, the capacitance between the source and the substrate increases, and the voltage of the source electrode becomes stable during circuit operation. Thus, a high-speed operation becomes possible.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の実施例を図により説明する。
以下の説明はn型MOSFETについて行うが、p型M
OSFETについても同様に適用できる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The following description will be made with respect to an n-type MOSFET.
The same can be applied to the OSFET.

【0013】(実施例1)図1は、本発明の実施例1を
示す断面図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view showing Embodiment 1 of the present invention.

【0014】図1において、本発明に係る不均一チャネ
ルドープMOSトランジスタは、ゲート1と、ソース2
と、ドレイン3と、高濃度チャネル注入領域4とを基板
5に有している。
In FIG. 1, a non-uniform channel-doped MOS transistor according to the present invention has a gate 1 and a source 2
, A drain 3, and a high-concentration channel injection region 4 on the substrate 5.

【0015】ゲート1は、基板5内に素子分離層(図2
中の素子分離層6,6に相当する)で隔離されたチャネ
ル領域7の一部に酸化膜8を介して積層形成され、ソー
ス2とドレイン3とは、ゲート1の両側に配置され、基
板5のチャネル領域7内に埋設して形成されている。
The gate 1 has an element isolation layer (FIG.
(Corresponding to the element isolation layers 6 and 6 in the middle) are laminated on a part of the channel region 7 with an oxide film 8 interposed therebetween, and the source 2 and the drain 3 are arranged on both sides of the gate 1. 5 buried in the channel region 7.

【0016】高濃度チャネル注入領域4は、ゲート1の
下方のチャネル領域7と、ソース2及びドレイン3が形
成されたチャネル領域7とに跨がり、その深さを異なら
せて注入して形成されており、高濃度チャネル注入領域
4の深さは、ゲート1の下方のチャネル領域7での深さ
1がソース2及びドレイン3部分のチャネル領域7で
の深さD2より深く(D1>D2)なっている。
The high-concentration channel implantation region 4 is formed by straddling the channel region 7 below the gate 1 and the channel region 7 in which the source 2 and the drain 3 are formed, and implanting them at different depths. The depth D 1 of the high-concentration channel implantation region 4 in the channel region 7 below the gate 1 is larger than the depth D 2 in the channel region 7 of the source 2 and the drain 3 (D 1 > D 2 ).

【0017】図のように、高濃度チャネル注入領域4
は、チャネル部(ゲート1の下方に位置するチャネル領
域)では深い部分まで形成され、ソース・ドレイン部で
は、ソース・ドレインの接合よりも浅い部分にのみ形成
されるため、ソース・ドレインの接合部の基板濃度が低
くなり、この部分の容量が減少する。
As shown in FIG.
Is formed to a deep portion in a channel portion (a channel region located below the gate 1), and is formed only in a portion shallower than a source / drain junction in a source / drain portion. Of the substrate becomes lower, and the capacitance of this portion decreases.

【0018】このトランジスタの製造工程を図2に基づ
いて以下に説明する
The manufacturing process of this transistor will be described below with reference to FIG.

【0019】図2(a)に示すように、チャネル部のみ
が開口したマスク9を用いて、高エネルギーのチャネル
イオン注入を行い、基板のチャネルが形成される部分に
基板深くまで高濃度チャネル注入領域4を形成する。
As shown in FIG. 2A, high-energy channel ion implantation is performed using a mask 9 having an opening only in the channel portion, and high-concentration channel implantation is performed deep into the substrate where the channel is to be formed. Region 4 is formed.

【0020】図2(b)に示すようにチャネル領域7の
全面が開口したマスク10を用いて(CMOSでない場
合はマスク不要)、低エネルギーのしきい値制御用チャ
ネル注入を行う。これにより、チャネル領域7の全面の
浅い部分に高濃度チャネル注入領域4を形成する。
As shown in FIG. 2B, a low-energy threshold control channel implantation is performed by using a mask 10 having an opening on the entire surface of the channel region 7 (no mask is required if the device is not CMOS). Thus, a high-concentration channel implantation region 4 is formed in a shallow portion of the entire surface of the channel region 7.

【0021】最後に酸化膜8を介してチャネル領域7の
一部にゲート1を形成し、素子領域全面が開口したマス
ク10を用いて(CMOSでない場合はマスク不要)、
ゲート1の両側に位置するチャネル領域7にソース・ド
レインのイオン注入を行い、ソース2とドレイン3との
接合をチャネル領域7内に埋設して図2に示す製造工程
を通常のCMOSトランジスタの製造工程と組み合わせ
る場合、図2(a)で使用するマスクの工程は、通常の
チャネル注入用マスクの工程であるため、図2(b)の
マスクの分だけ工程が増加するのみである。
Finally, the gate 1 is formed in a part of the channel region 7 via the oxide film 8 and a mask 10 having an opening over the entire device region is used (a mask is unnecessary in the case of non-CMOS).
The source / drain ions are implanted into the channel region 7 located on both sides of the gate 1 and the junction between the source 2 and the drain 3 is buried in the channel region 7, and the manufacturing process shown in FIG. When combined with the process, the mask process used in FIG. 2A is a normal channel implantation mask process, and therefore, the number of processes is increased only by the mask of FIG. 2B.

【0022】次に、図1に示すMOSトランジスタの製
造方法の別の実施例を図3に基づいて説明する。図3
(a)に示すように、チャネル部のみが開口したマスク
9を用いて、高エネルギーのチャネルイオン注入を行
い、基板のチャネルが形成される部分に基板深くまで高
濃度チャネル注入領域4を形成する。その後図3(b)
に示すように、酸化膜8を介してゲート1をチャネル領
域7上に形成する。
Next, another embodiment of the method for manufacturing the MOS transistor shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG.
As shown in FIG. 3A, high-energy channel ion implantation is performed using a mask 9 having an opening only in a channel portion, and a high-concentration channel implantation region 4 is formed deeply in a portion of the substrate where a channel is to be formed. . Then, FIG. 3 (b)
As shown in FIG. 7, a gate 1 is formed on a channel region 7 via an oxide film 8.

【0023】次に図3(c)に示すように、素子領域全
面が開口したマスク11を用いて(CMOSでない場合
はマスク不要)、回転斜めイオン注入により、低エネル
ギーのしきい値制御用チャネル注入を行う。これによ
り、チャネル領域7の全面の浅い部分に高濃度チャネル
注入領域4を形成する。
Next, as shown in FIG. 3C, a low-energy threshold control channel is formed by rotating and oblique ion implantation using a mask 11 having an opening over the entire element region (no mask is required if the device is not CMOS). Perform injection. Thus, a high-concentration channel implantation region 4 is formed in a shallow portion of the entire surface of the channel region 7.

【0024】最後にチャネル領域7の全面が開口したマ
スク11を用いて(CMOSでない場合はマスク不
要)、ゲート1を除いたチャネル領域7にソース・ドレ
インのイオン注入を行い、ソース2とドレイン3との接
合を形成する。
Finally, source / drain ion implantation is performed on the channel region 7 excluding the gate 1 by using the mask 11 in which the entire surface of the channel region 7 is opened (a mask is unnecessary in the case of non-CMOS). To form a bond.

【0025】図3に示す製造工程は、図2(b)のマス
クを使用しない方法である。この工程では図3(c)と
(d)は同じマスクを使用するため、図2の工程に比べ
てPR工程を1枚減らすことができる。図3の工程では
(a)〜(c)のプロセスの間で、アニールによる結晶
の回復を行わないことで、チャネル部の結晶性の乱れが
他の部分よりも大きくなり、この部分での不純物の拡散
が促進されて、図3(c)で注入された不純物がチャネ
ル部へ拡散しやすくなる。
The manufacturing process shown in FIG. 3 is a method that does not use the mask of FIG. 2B. In this step, since the same mask is used in FIGS. 3C and 3D, the number of PR steps can be reduced by one compared with the step of FIG. In the step of FIG. 3, during the processes (a) to (c), since the crystal is not recovered by annealing, the disorder of the crystallinity of the channel portion becomes larger than that of the other portions. Is promoted, and the impurity implanted in FIG. 3C is easily diffused into the channel portion.

【0026】(実施例2)図4は、本発明の実施例2を
示す断面図である。
(Embodiment 2) FIG. 4 is a sectional view showing Embodiment 2 of the present invention.

【0027】図4のように、高濃度チャネル注入領域4
の深さは、チャネル部の深さD1とソース2での深さD2
が深くなっており、ドレイン3での高濃度チャネル注入
領域4が、ドレイン3の結合よりも浅い部分のみに形成
されている。このような構造にすると、ドレイン3の接
合部の基板濃度が低いため、この部分の容量が減少する
が、ソース2と基板5との間の容量は従来のMOSFE
Tと変わらず、この容量は安定化容量として働く。ま
た、この方式では、チャネル注入用マスクがゲート1に
対してドレイン側にずれた場合には、しきい値電圧はほ
とんど変動せず、ソース側にずれた場合のみゲート下方
の基板不純物濃度が減少してしきい値が変動する。この
ため、図8の従来方式と比較して目合わせずれにより、
しきい値の変動する確率は1/2となる。この構造の製
造工程は次のようになる。
As shown in FIG. 4, the high-concentration channel injection region 4
Is the depth D 1 of the channel portion and the depth D 2 of the source 2
And the high-concentration channel injection region 4 at the drain 3 is formed only in a portion shallower than the junction of the drain 3. With this structure, the substrate concentration at the junction of the drain 3 is low, and the capacitance at this portion is reduced. However, the capacitance between the source 2 and the substrate 5 is the same as that of the conventional MOSFET.
As with T, this capacity acts as a stabilizing capacity. Further, in this method, when the channel implantation mask is shifted to the drain side with respect to the gate 1, the threshold voltage hardly changes, and only when shifted to the source side, the substrate impurity concentration below the gate decreases. And the threshold value fluctuates. For this reason, compared with the conventional method of FIG.
The probability that the threshold changes will be 1 /. The manufacturing process of this structure is as follows.

【0028】図4に示すMOSトランジスタを製造する
には、図5(a)に示すように、チャネル部のみが開口
したマスク9を用いて、高エネルギーのチャネルイオン
注入を行い、基板のチャネルが形成される部分に基板深
くまで高濃度チャネル注入領域4を形成する。次に図5
(b)に示すように、チャネル領域7の全面が開口した
マスクを用いて(CMOSでない場合はマスク不要)、
低エネルギーのしきい値制御用チャネル注入を行う。こ
れにより、チャネル領域7の全面の浅い部分に高濃度チ
ャネル注入領域4を形成する。
In order to manufacture the MOS transistor shown in FIG. 4, as shown in FIG. 5A, high-energy channel ion implantation is performed by using a mask 9 having an opening only in the channel portion, so that the channel of the substrate is formed. A high-concentration channel injection region 4 is formed in a portion where the substrate is to be formed to a depth of the substrate. Next, FIG.
As shown in FIG. 2B, using a mask in which the entire surface of the channel region 7 is opened (a mask is unnecessary for a non-CMOS).
A low energy threshold control channel implantation is performed. Thus, a high-concentration channel implantation region 4 is formed in a shallow portion of the entire surface of the channel region 7.

【0029】図5(c)に示すように、ゲート1を形成
し、チャネル領域7の全面が開口したマスク9を用いて
(CMOSでない場合はマスク不要)、ソース・ドレイ
ンのイオン注入を行い、ソース2とドレイン3との接合
を形成する。
As shown in FIG. 5C, the gate 1 is formed, and the source / drain ions are implanted by using a mask 9 having an opening in the entire surface of the channel region 7 (no mask is required if not CMOS). A junction between the source 2 and the drain 3 is formed.

【0030】図6は、図4に示すMOSFETの製造方
法の別の実施例を示す工程図である。図6(a)に示す
ように、チャネル部のみが開口したマスク9を用いて、
高エネルギーのチャネルイオン注入を行い、基板のチャ
ネルが形成される部分に基板深くまで高濃度チャネル注
入領域4を形成する。その後、図6(b)に示すように
ゲート1を形成する。図6(c)に示すように、チャネ
ル領域7の全面が開口したマスク9を用いて(CMOS
でない場合はマスク不要)、回転斜めイオン注入によ
り、低エネルギーのしきい値制御用チャネル注入を行
う。これにより、チャネル領域7の全面の浅い部分に高
濃度チャネル注入領域4を形成する。最後に図6(d)
に示すようにチャネル領域7の全面が開口したマスク9
を用いて(CMOSでない場合はマスク不要)、ソース
・ドレインのイオン注入を行いソース・ドレインの接合
を形成する。
FIG. 6 is a process chart showing another embodiment of the method for manufacturing the MOSFET shown in FIG. As shown in FIG. 6A, using a mask 9 in which only the channel portion is opened,
High-energy channel ion implantation is performed to form a high-concentration channel implantation region 4 deep into the substrate at a portion of the substrate where a channel is to be formed. Thereafter, a gate 1 is formed as shown in FIG. As shown in FIG. 6C, using a mask 9 in which the entire surface of the channel region 7 is opened (CMOS
If not, a mask is not required), and low-energy threshold control channel implantation is performed by oblique ion implantation. Thus, a high-concentration channel implantation region 4 is formed in a shallow portion of the entire surface of the channel region 7. Finally, FIG.
As shown in FIG. 7, a mask 9 having an opening on the entire surface of the channel region 7
(A mask is not required for a non-CMOS device) to perform source / drain ion implantation to form a source / drain junction.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように本発明では、MOS
FETのソース・ドレインもしくはドレインの接合容量
を減少させることでトランジスタを高速に動作させるこ
とができる。また、しきい値に対する影響の大きい浅い
チャネル注入を素子領域全面に行うため、チャネル注入
用マスクとゲート用マスクとの位置ずれによるしきい値
電圧の変動を抑制することができる。さらにドレイン部
の接合容量のみを減少させた場合には、ソースと基板と
の間の容量は従来のMOSトランジスタと変わらない。
このためソースを電源又はグラウンド端子,ドレインを
信号端子として用いた場合、信号線は容量が小さくなっ
て高速な動作が可能になると同時に、電源・グラウンド
は基板との間の容量が安定化容量として働くために、ス
イッチング時の電圧の電圧降下が小さくなり、速度を低
下させることがない。
As described above, according to the present invention, the MOS
The transistor can be operated at high speed by reducing the junction capacitance of the source / drain or drain of the FET. In addition, since shallow channel implantation that has a large effect on the threshold is performed over the entire element region, a change in threshold voltage due to a positional shift between the channel implantation mask and the gate mask can be suppressed. Further, when only the junction capacitance of the drain portion is reduced, the capacitance between the source and the substrate is not different from that of the conventional MOS transistor.
Therefore, when the source is used as a power supply or ground terminal and the drain is used as a signal terminal, the capacity of the signal line becomes small and high-speed operation becomes possible. Since it operates, the voltage drop of the voltage at the time of switching becomes small, and the speed does not decrease.

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

【図1】本発明の実施例1に係るMOSトランジスタを
示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a MOS transistor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例1に係るMOSトランジスタの
製造方法の一実施例を示す工程図である。
FIG. 2 is a process chart showing one embodiment of a method for manufacturing a MOS transistor according to Embodiment 1 of the present invention.

【図3】本発明の実施例1に係るMOSトランジスタの
製造方法の他の実施例を示す工程図である。
FIG. 3 is a process chart showing another embodiment of the method for manufacturing the MOS transistor according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例2に係るMOSトランジスタを
示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a MOS transistor according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例2に係るMOSトランジスタの
製造方法の一実施例を示す工程図である。
FIG. 5 is a process chart showing one embodiment of a method for manufacturing a MOS transistor according to Embodiment 2 of the present invention.

【図6】本発明の実施例2に係るMOSトランジスタの
製造方法の他の実施例を示す工程図である。
FIG. 6 is a process chart showing another embodiment of the method for manufacturing the MOS transistor according to the second embodiment of the present invention.

【図7】(a)は、注入範囲を制限しない従来のチャネ
ルイオン注入の方法を示す図、(b)は、素子構造図で
ある。
7A is a diagram showing a conventional channel ion implantation method that does not limit the implantation range, and FIG. 7B is a device structure diagram.

【図8】(a)は、注入範囲を制限しない従来のチャネ
ルイオン注入の方法を示す図、(b)は、素子構造図で
ある。
8A is a diagram showing a conventional channel ion implantation method without limiting the implantation range, and FIG. 8B is a device structural diagram.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ゲート 2 ソース 3 ドレイン 4 高濃度チャネル注入領域 5 基板 7 チャネル領域 8 酸化膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gate 2 Source 3 Drain 4 High concentration channel injection region 5 Substrate 7 Channel region 8 Oxide film

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ゲートと、ソースと、ドレインと、高濃
度チャネル注入領域とを基板に有する不均一チャネルド
ープMOSトランジスタであって、 ゲートは、基板内のチャネル領域の一部に酸化膜を介し
て積層形成されたものであり、 ソースとドレインとは、ゲートの両側に配置され、基板
のチャネル領域内に埋設して形成されたものであり、 高濃度チャネル注入領域は、ゲート下方のチャネル領域
と、ソース及びドレインが形成されたチャネル領域とに
跨がり、その深さを異ならせて注入して形成されたもの
であって、高濃度チャネル注入領域の注入深さは、ゲ
ト下方のチャネル領域及びソース部分のチャネル領域で
の深さがドレイン部分のチャネル領域でのものより深く
なっていることを特徴とする不均一チャネルドープMO
Sトランジスタ。
1. A non-uniform channel-doped MOS transistor having a gate, a source, a drain, and a high-concentration channel injection region on a substrate, wherein the gate is formed on a part of a channel region in the substrate via an oxide film. The source and the drain are disposed on both sides of the gate and are buried in the channel region of the substrate, and the high-concentration channel implantation region is a channel region below the gate. If, it straddles the channel region where the source and drain are formed, which has been formed by injecting at different its depth, implantation depth of the high concentration channel injection region, gate <br / > heterogeneous channel you characterized in that the depth of the channel region in the channel region and the source portion of the bets downward is deeper than that of the channel region of the drain part doped MO
S transistor.
【請求項2】 高エネルギーイオン注入工程と、低エネ
ルギーイオン注入工程とを有し、ゲートの下方に位置す
るチャネル領域と、ゲートの両側に配置されたソースと
ドレインが埋設して形成されるチャネル領域とに跨が
り、その深さが異なる高濃度チャネル注入領域を形成す
る不均一チャネルドープMOSトランジスタの製造方法
であって、 高エネルギーイオン注入工程は、ゲート部に相当するチ
ャネル領域、又はゲート及びソース部に相当するチャネ
ル領域に高エネルギーによるイオン注入を行って、該チ
ャネル領域に高濃度チャネル注入領域を、ゲート下方の
チャネル領域及びソース部分のチャネル領域での深さが
ドレイン部分のチャネル領域でのものよりも深く形成す
る工程であり、 低エネルギーイオン注入工程は、ゲート及びソース並び
にドレイン部に相当する全チャネル領域に低エネルギー
によるしきい値制御用チャネル注入を行い、高エネルギ
ーによるイオン注入が行われなかった少なくともドレイ
ン部のチャネル領域に、高濃度チャネル注入領域を浅く
形成する工程であることを特徴とする不均一チャネルド
ープMOSトランジスタの製造方法。
2. A channel including a high-energy ion implantation step and a low-energy ion implantation step, wherein a channel region is located below the gate, and a channel is formed by burying a source and a drain disposed on both sides of the gate. A method for manufacturing a non-uniform channel-doped MOS transistor that straddles a region and forms a high-concentration channel-doped region having a different depth, wherein the high-energy ion implantation step includes the step of: Ion implantation with high energy is performed in a channel region corresponding to the source portion, and a high-concentration channel implantation region is formed in the channel region under the gate.
The depth of the channel region and the source region in the channel region
It is a step of forming deeper than that in the channel region of the drain part , the low energy ion implantation step performs threshold energy control channel implantation with low energy in all the channel regions corresponding to the gate, source and drain, A method for manufacturing a non-uniform channel-doped MOS transistor, comprising a step of forming a shallow high-concentration channel implantation region at least in a channel region of a drain portion where ion implantation by high energy has not been performed.
【請求項3】 高エネルギーイオン注入工程と、回転斜
めイオン注入工程を有し、ゲートの下方に位置するチャ
ネル領域と、ゲートの両側に配置されたソースとドレイ
ンが埋設して形成されるチャネル領域とに跨がり、その
深さが異なる高濃度チャネル注入領域を形成する不均一
チャネルドープMOSトランジスタの製造方法であっ
て、 高エネルギーイオン注入工程は、ゲート部に相当するチ
ャネル領域、又はゲート及びソース部に相当するチャネ
ル領域に高エネルギーによるイオン注入を行って、該チ
ャネル領域に高濃度チャネル注入領域を、ゲート下方の
チャネル領域及びソース部分のチャネル領域での深さが
ドレイン部分のチャネル領域でのものよりも深く形成す
る工程であり、 回転斜めイオン注入工程は、チャネル領域の一部に積層
されたゲートをマスクとして、ゲートを除くチャネル領
域に低エネルギーによるしきい値制御用チャネル注入を
行い、高エネルギーによるイオン注入が行われなかった
少なくともドレイン部のチャネル領域に、高濃度チャネ
ル注入領域を浅く形成する工程であることを特徴とする
不均一チャネルドープMOSトランジスタの製造方法。
3. A channel region having a high-energy ion implantation step and a rotating oblique ion implantation step, wherein a channel region located below the gate and a channel region formed by burying a source and a drain disposed on both sides of the gate. And forming a high-concentration channel-doped MOS transistor having a high-concentration channel-implanted region having different depths. The high-energy ion-implanting step comprises: a channel region corresponding to a gate portion, or a gate and a source. A high-concentration channel implantation region is formed in the channel region corresponding to the high-concentration ion implantation by ion implantation with high energy .
The depth of the channel region and the source region in the channel region
This is a process in which the drain region is formed deeper than that in the channel region . In the rotation oblique ion implantation process, the gate laminated on a part of the channel region is used as a mask, and a threshold due to low energy is applied to the channel region excluding the gate. Manufacturing a non-uniform channel-doped MOS transistor, wherein a high-concentration channel-implanted region is formed at least in a channel region of a drain portion where a control channel is implanted and ion implantation with high energy is not performed. Method.
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