JPH0745818A - 不均一チャネルドープmosトランジスタ及びその製造方法 - Google Patents
不均一チャネルドープmosトランジスタ及びその製造方法Info
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- JPH0745818A JPH0745818A JP19039993A JP19039993A JPH0745818A JP H0745818 A JPH0745818 A JP H0745818A JP 19039993 A JP19039993 A JP 19039993A JP 19039993 A JP19039993 A JP 19039993A JP H0745818 A JPH0745818 A JP H0745818A
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Abstract
イン部の接合容量を減少させて、高速動作を可能にす
る。 【構成】 MOSトランジスタにおいて、チャネル注入
を高エネルギーと低エネルギーの2回に分けて行い、高
エネルギーのチャネル注入はマスクを用いてゲート1の
みに制限し、低エネルギーのチャネル注入はチャネル領
域7の全面に行う。これにより、ソース2とドレイン3
との部分では基板濃度が低いために接合容量が減少し、
高速な動作が可能になる。また、しきい値に対する影響
の大きい高エネルギーのチャネル注入を全面に行うこと
で、チャネル注入用マスクとゲートとの目合わせずれが
起こった場合のしきい値の変動が小さくなる。
Description
OSトランジスタ及びその製造方法に関する。
(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)。
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。
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。
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
ものである。
は、ゲート下方のチャネル領域での深さがソース及びド
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
ものである。
は、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
より深くなっているものである。
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
ル注入領域を一定深さに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。
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
領域を一定深さに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。
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。
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。
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。
示す断面図である。
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。
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。
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
D1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。
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。
いて以下に説明する
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
示す断面図である。
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。
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。
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。
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。
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。
示す断面図である。
製造方法の一実施例を示す工程図である。
製造方法の他の実施例を示す工程図である。
示す断面図である。
製造方法の一実施例を示す工程図である。
製造方法の他の実施例を示す工程図である。
ルイオン注入の方法を示す図、(b)は、素子構造図で
ある。
ルイオン注入の方法を示す図、(b)は、素子構造図で
ある。
Claims (5)
- 【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。 - 【請求項2】 高濃度チャネル注入領域の注入深さは、
ゲート下方のチャネル領域での深さがソース及びドレイ
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
を特徴とする請求項1に記載の不均一チャネルドープM
OSトランジスタ。 - 【請求項3】 高濃度チャネル注入領域の注入深さは、
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
深くなっていることを特徴とする請求項1に記載の不均
一チャネルドープMOSトランジスタ。 - 【請求項4】 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一定深さに形成
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。 - 【請求項5】 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一定深さに形成
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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5190399A JP2658810B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 不均一チャネルドープmosトランジスタ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5190399A JP2658810B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 不均一チャネルドープmosトランジスタ及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0745818A true JPH0745818A (ja) | 1995-02-14 |
JP2658810B2 JP2658810B2 (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=16257508
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5190399A Expired - Fee Related JP2658810B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 不均一チャネルドープmosトランジスタ及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2658810B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20000069811A (ko) * | 1996-12-30 | 2000-11-25 | 피터 엔. 데트킨 | 임계전압을 승압하는 웰 부스팅 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS582067A (ja) * | 1981-06-26 | 1983-01-07 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPS59219967A (ja) * | 1983-04-29 | 1984-12-11 | アメリカン・テレフオン・アンド・テレグラフ・カムパニ− | 電界効果トランジスタの製造方法 |
-
1993
- 1993-07-30 JP JP5190399A patent/JP2658810B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS582067A (ja) * | 1981-06-26 | 1983-01-07 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPS59219967A (ja) * | 1983-04-29 | 1984-12-11 | アメリカン・テレフオン・アンド・テレグラフ・カムパニ− | 電界効果トランジスタの製造方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20000069811A (ko) * | 1996-12-30 | 2000-11-25 | 피터 엔. 데트킨 | 임계전압을 승압하는 웰 부스팅 |
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---|---|
JP2658810B2 (ja) | 1997-09-30 |
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