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JPH08288466A - MOS semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

MOS semiconductor device and manufacturing method thereof

Info

Publication number
JPH08288466A
JPH08288466A JP7116628A JP11662895A JPH08288466A JP H08288466 A JPH08288466 A JP H08288466A JP 7116628 A JP7116628 A JP 7116628A JP 11662895 A JP11662895 A JP 11662895A JP H08288466 A JPH08288466 A JP H08288466A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
impurity layer
concentration impurity
mos
transistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7116628A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Kaneko
博幸 金子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP7116628A priority Critical patent/JPH08288466A/en
Publication of JPH08288466A publication Critical patent/JPH08288466A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Element Separation (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 MOS半導体装置のアクティブ領域に生じた
寄生バイポーラトランジスタに起因する電流の発生を抑
制させる。 【構成】 アクティブ領域のオフセットドレイン領域
(N型の低濃度不純物層15)とソース領域(N型の高
濃度不純物層24)との間に、寄生バイポーラ電流抑制
領域(P型の高濃度不純物層21)が形成されている。
フィールド領域側では、厚い選択酸化膜18aの下に寄
生MOSトランジスタ300のしきい値を上げるための
チャネルストッパ領域(P型の高濃度不純物層20)が
形成されている。
(57) [Abstract] [Purpose] To suppress the generation of current due to a parasitic bipolar transistor generated in an active region of a MOS semiconductor device. A parasitic bipolar current suppressing region (P-type high-concentration impurity layer) is provided between an offset drain region (N-type low-concentration impurity layer 15) and a source region (N-type high-concentration impurity layer 24) in an active region. 21) is formed.
On the field region side, a channel stopper region (P-type high concentration impurity layer 20) for increasing the threshold value of the parasitic MOS transistor 300 is formed under the thick selective oxide film 18a.

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、オフセットドレイン構
造を有するMOS(Metal Oxide Semiconductor) 半導体
装置およびその製造方法に係り、特に選択酸化(LOC
OS(LocalOxidation of Silicon) )法により素子分
離領域(フィールド領域)を形成してなるMOS半導体
装置およびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a MOS (Metal Oxide Semiconductor) semiconductor device having an offset drain structure and a method for manufacturing the same, and more particularly to selective oxidation (LOC).
The present invention relates to a MOS semiconductor device in which an element isolation region (field region) is formed by an OS (Local Oxidation of Silicon) method and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、例えばCCD(Charge Coupled D
evice)ドライバなどに用いられるCMOS(Complementl
y Metal Oxide Semiconductor)半導体装置では、微細化
が進む一方、電源電圧が一定であるために、ドレイン領
域の電界強度が増大してホット・キャリアが発生し、新
たな電子・正孔対が発生したりしてMOSトランジスタ
のしきい値が変動したり、ドレイン電圧が低下するとい
う問題が発生している。この傾向は正孔よりも電子の方
で起こしやすく、特にNチャネルMOSトランジスタ側
で問題になっていた。
2. Description of the Related Art In recent years, for example, CCD (Charge Coupled D
CMOS (Complementl) used for evice driver
(y Metal Oxide Semiconductor) In semiconductor devices, while miniaturization progresses, the power supply voltage is constant, so the electric field strength in the drain region increases, hot carriers are generated, and new electron-hole pairs are generated. As a result, the threshold voltage of the MOS transistor fluctuates and the drain voltage drops. This tendency is more likely to occur in electrons than in holes, and has been a problem particularly on the N-channel MOS transistor side.

【0003】このような問題を解消するために、従来、
NチャネルMOSトランジスタ領域では、ゲート電極に
対して、N型のドレイン領域を離間して形成すると共
に、同じくN型の低濃度層をドレイン領域に連続して形
成し、これによりドレイン領域近傍の電界集中を避け
る、いわゆるオフセットドレイン構造が採用され、高耐
圧化を図っている。
In order to solve such a problem, conventionally,
In the N-channel MOS transistor region, an N-type drain region is formed separately from the gate electrode, and an N-type low concentration layer is also formed continuously in the drain region, so that an electric field near the drain region is formed. A so-called offset drain structure that avoids concentration is adopted to achieve high breakdown voltage.

【0004】一方、この種のCMOS半導体装置では、
素子間分離技術として、LOCOS法が採用されてお
り、フィールド領域において厚い酸化膜が形成されてい
る。この厚いフィールド酸化膜が形成されたCMOS半
導体装置では、多結晶シリコン等からなる配線がこの厚
い酸化膜上に形成されるため、フィールド領域において
必然的に寄生MOSトランジスタが生じている。
On the other hand, in this type of CMOS semiconductor device,
The LOCOS method is adopted as an element isolation technique, and a thick oxide film is formed in the field region. In the CMOS semiconductor device in which the thick field oxide film is formed, the wiring made of polycrystalline silicon or the like is formed on the thick oxide film, so that the parasitic MOS transistor is inevitably generated in the field region.

【0005】このフィールド領域に生じた寄生MOSト
ランジスタの影響を軽減するために、選択酸化膜上から
イオン注入を行い、基体と同一導電型の不純物層(チャ
ネルストッパ)を形成してしきい値(Vth)を上げる、
いわゆるチャネルストッパ法が採用されている。
In order to reduce the influence of the parasitic MOS transistor generated in this field region, ion implantation is performed from above the selective oxide film to form an impurity layer (channel stopper) of the same conductivity type as the substrate to form a threshold value ( Increase V th ),
The so-called channel stopper method is adopted.

【0006】図4は、従来のオフセットドレインおよび
チャネルストッパ構造を有するCMOS半導体装置のN
チャネルトランジスタ側の製造工程を表すものである。
FIG. 4 shows an N of a CMOS semiconductor device having a conventional offset drain and channel stopper structure.
It shows a manufacturing process on the channel transistor side.

【0007】すなわち、図4(a)に示したように、P
型ウェル領域112が形成された半導体基板(シリコン
基板)111上に熱酸化により薄いシリコン酸化膜(S
iO2 )113を形成する。続いて、CVD(Chemica
l Vapour Deposition)法によって全面に耐酸化性膜とし
ての窒化シリコン膜(Si3 4 )114を形成した
後、この窒化シリコン膜114をエッチングし、選択酸
化膜パターン(LOCOSパターン)を形成する。
That is, as shown in FIG.
A thin silicon oxide film (S) is formed on the semiconductor substrate (silicon substrate) 111 in which the mold well region 112 is formed by thermal oxidation.
iO 2 ) 113 is formed. Then, CVD (Chemica
After forming a silicon nitride film (Si 3 N 4 ) 114 as an oxidation resistant film on the entire surface by the vapor deposition method, the silicon nitride film 114 is etched to form a selective oxide film pattern (LOCOS pattern).

【0008】続いて、このパターニングされた窒化シリ
コン膜114をマスクとしてN型の不純物イオンを選択
的に注入して、オフセットドレイン形成予定領域にオフ
セットドレインとなるN型の低濃度不純物層115を形
成すると共に、フィールド形成予定領域にN型の低濃度
不純物層116,117を形成する。
Subsequently, N-type impurity ions are selectively implanted using the patterned silicon nitride film 114 as a mask to form an N-type low-concentration impurity layer 115 to be an offset drain in a region where an offset drain is to be formed. At the same time, the N-type low-concentration impurity layers 116 and 117 are formed in the field formation region.

【0009】続いて、窒化シリコン膜114をマスクと
して選択酸化を行い、図4(b)に示したように、低濃
度不純物層115および低濃度不純物層116,117
上にそれぞれ厚膜の選択酸化膜118b,118aをそ
れぞれ形成する。続いて、窒化シリコン膜114を除去
した後、全面に、フィールド領域の選択酸化膜118a
に対応して開口119aを有するレジスト膜119を形
成する。そして、このレジスト膜119をマスクとして
不純物イオンを導入し、チャネルストッパ領域となるP
型の高濃度不純物層120を形成する。
Successively, selective oxidation is performed using the silicon nitride film 114 as a mask, and as shown in FIG. 4B, the low concentration impurity layer 115 and the low concentration impurity layers 116 and 117.
Thick selective oxide films 118b and 118a are formed thereon. Then, after removing the silicon nitride film 114, the selective oxide film 118a in the field region is formed on the entire surface.
A resist film 119 having an opening 119a is formed corresponding to the above. Then, impurity ions are introduced using this resist film 119 as a mask to form P as a channel stopper region.
A mold high concentration impurity layer 120 is formed.

【0010】次に、図4(c)に示したように、CVD
法により全面に多結晶シリコン層を形成し不純物イオン
を導入した後、この多結晶シリコン層をパターニング
し、アクティブ領域においてはMOSトランジスタのゲ
ート電極123を形成すると共に、フィールド領域にお
いては配線層122を形成する。続いて、ゲート電極1
23および選択酸化膜118a,118bをマスクとし
てイオン注入を行い、MOSトランジスタのソース領域
となるN型の高濃度不純物層124を形成すると同時
に、低濃度不純物層115と低濃度不純物層116との
間にドレイン領域となるN型の高濃度不純物層125を
形成する。
Next, as shown in FIG. 4C, CVD
After a polycrystalline silicon layer is formed on the entire surface by the method and impurity ions are introduced, the polycrystalline silicon layer is patterned to form the gate electrode 123 of the MOS transistor in the active region and the wiring layer 122 in the field region. Form. Then, the gate electrode 1
23 and the selective oxide films 118a and 118b are used as a mask to perform ion implantation to form an N-type high-concentration impurity layer 124 which becomes a source region of the MOS transistor, and at the same time, between the low-concentration impurity layer 115 and the low-concentration impurity layer 116. Then, an N-type high-concentration impurity layer 125 to be a drain region is formed.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】このように従来のCM
OS半導体装置においては、オフセットドレイン構造を
有すると共に、フィールド領域に発生した寄生MOSト
ランジスタに対してはチャネルストッパ(P型の高濃度
不純物層120)を形成してしきい値(Vth)を上げる
ことにより高耐圧化を図っているが、更に、アクティブ
領域において次のような問題が生じていた。
As described above, the conventional CM is used.
The OS semiconductor device has an offset drain structure, and a channel stopper (P-type high concentration impurity layer 120) is formed for the parasitic MOS transistor generated in the field region to raise the threshold value (V th ). Therefore, the high breakdown voltage is attempted, but the following problems occur in the active region.

【0012】すなわち、MOSトランジスタが形成され
たアクティブ領域では、ソース(高濃度不純物層12
4)、基板(ウェル領域112)およびドレイン(高濃
度不純物層125)間でNPN構造となっており、図5
に示したような寄生バイポーラトランジスタ130が発
生している。この寄生バイポーラトランジスタ130の
エミッタ・ベース間(すなわちMOSトランジスタのソ
ースとウェル領域間)に電流(寄生バイポーラ電流)が
流れ、これによりMOSトランジスタの耐圧が低下する
という問題があった。
That is, in the active region where the MOS transistor is formed, the source (high concentration impurity layer 12
4), the substrate (well region 112) and the drain (high-concentration impurity layer 125) have an NPN structure.
The parasitic bipolar transistor 130 shown in FIG. There is a problem that a current (parasitic bipolar current) flows between the emitter and the base of the parasitic bipolar transistor 130 (that is, between the source and the well region of the MOS transistor), which lowers the breakdown voltage of the MOS transistor.

【0013】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その課題は、アクティブ領域に発生する寄生バイ
ポーラ電流を抑制できるMOS半導体装置およびその製
造方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a MOS semiconductor device capable of suppressing a parasitic bipolar current generated in an active region and a manufacturing method thereof.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明のMOS半導体装
置は、アクティブ領域にMOSトランジスタが形成され
ると共にフィールド領域に寄生MOSトランジスタが生
じてなるMOS半導体装置であって、一方導電型の半導
体基体の表面に絶縁膜を介して形成されたMOSトラン
ジスタのゲート電極と、前記半導体基体内に形成された
他方導電型の高濃度不純物層からなるMOSトランジス
タのソース領域と、前記半導体基体内の前記ゲート電極
から離間した位置に形成された他方導電型の高濃度不純
物層からなるMOSトランジスタのドレイン領域と、前
記半導体基体内のドレイン領域と前記ゲート電極との間
に形成された低濃度不純物層からなるオフセットドレイ
ン領域と、前記半導体基板内の前記オフセットドレイン
領域と前記ソース領域との間の位置に形成された一方導
電型の高濃度不純物層からなる寄生バイポーラ電流抑制
領域と、一方導電型の高濃度不純物層からなる前記フィ
ールド領域に生じた寄生MOSトランジスタのチャネル
ストッパ領域とを備えている。
SUMMARY OF THE INVENTION A MOS semiconductor device of the present invention is a MOS semiconductor device in which a MOS transistor is formed in an active region and a parasitic MOS transistor is generated in a field region. A gate electrode of a MOS transistor formed on the surface of the semiconductor substrate via an insulating film, a source region of a MOS transistor formed of a high-concentration impurity layer of the other conductivity type formed in the semiconductor substrate, and the gate in the semiconductor substrate. A drain region of a MOS transistor formed of a high-concentration impurity layer of the other conductivity type formed at a position separated from the electrode, and a low-concentration impurity layer formed between the drain region in the semiconductor substrate and the gate electrode. Offset drain region, the offset drain region and the source in the semiconductor substrate And a parasitic bipolar current suppressing region formed of a high-concentration impurity layer of one conductivity type and a channel stopper region of a parasitic MOS transistor formed in the field region formed of a high-concentration impurity layer of one conductivity type. It has and.

【0015】本発明のMOS半導体装置は、特に、CM
OS構造の半導体装置に適用されるもので、この場合、
前記MOSトランジスタはNチャネルトランジスタであ
り、前記ソース領域、ドレイン領域およびオフセットド
レイン領域がそれぞれN型の不純物層からなると共に、
前記寄生バイポーラ電流抑制領域およびチャネルストッ
パ領域がそれぞれP型の不純物層からなるように構成さ
れる。
The MOS semiconductor device of the present invention is particularly suitable for CMs.
It is applied to a semiconductor device having an OS structure. In this case,
The MOS transistor is an N-channel transistor, and the source region, the drain region, and the offset drain region are each formed of an N-type impurity layer,
The parasitic bipolar current suppressing region and the channel stopper region are each formed of a P-type impurity layer.

【0016】また、前記寄生バイポーラ電流抑制領域
は、MOSトランジスタ前記ソース領域とドレイン領域
との間に形成されるチャネル領域よりも下部位置に形成
することが好ましい。
Further, it is preferable that the parasitic bipolar current suppressing region is formed at a position lower than a channel region formed between the source region and the drain region of the MOS transistor.

【0017】本発明のMOS半導体装置の製造方法は、
一方導電型の半導体基体の主面に耐酸化性膜のパターン
を形成し、前記耐酸化性膜をマスクとして選択的に不純
物イオンを導入し、オフセットドレイン形成予定領域に
オフセットドレインとなる他方導電型の第1の低濃度不
純物層を形成すると共にフィールド形成予定領域に他方
導電型の第2の低濃度不純物層を形成する工程と、前記
耐酸化性膜をマスクとして選択酸化を行い、前記第1の
低濃度不純物層および第2の低濃度不純物層上にそれぞ
れ厚膜の選択酸化膜を形成する工程と、前記耐酸化性膜
を除去した後、前記半導体基体上に、アクティブ領域お
よびフィールド領域の選択酸化膜それぞれに対応して開
口を有するレジスト膜を形成し、前記レジスト膜をマス
クとして不純物イオンを導入し、寄生バイポーラ電流抑
制領域となる一方導電型の第1の高濃度不純物層および
チャネルストッパ領域となる一方導電型の第2の高濃度
不純物層を同時に形成する工程と、前記寄生バイポーラ
電流抑制領域の上方位置にMOSトランジスタのゲート
電極を形成した後、前記ゲート電極および前記選択酸化
膜をマスクとして不純物イオンを導入し、ソース領域と
なる他方導電型の第1の高濃度不純物層を形成すると同
時に、前記第1の低濃度不純物層と第2の低濃度不純物
層との間にドレイン領域となる他方導電型の第2の高濃
度不純物層を形成する工程とを含むものである。
A method of manufacturing a MOS semiconductor device according to the present invention comprises:
On the other hand, a pattern of an oxidation resistant film is formed on the main surface of a conductive type semiconductor substrate, and impurity ions are selectively introduced using the oxidation resistant film as a mask to form an offset drain in an offset drain formation planned region. Forming a first low-concentration impurity layer and forming a second low-concentration conductivity type second low-concentration impurity layer in the field formation planned region; and performing selective oxidation using the oxidation resistant film as a mask. Forming a thick selective oxide film on each of the low-concentration impurity layer and the second low-concentration impurity layer, and after removing the oxidation resistant film, an active region and a field region are formed on the semiconductor substrate. A resist film having an opening corresponding to each selective oxide film is formed, and impurity ions are introduced using the resist film as a mask to form a parasitic bipolar current suppressing region. A step of simultaneously forming an electric conductivity type first high-concentration impurity layer and a second conductivity type second high-concentration impurity layer to be a channel stopper region; and a gate electrode of a MOS transistor above the parasitic bipolar current suppressing region. After the formation, impurity ions are introduced by using the gate electrode and the selective oxide film as a mask to form a first high-concentration impurity layer of the other conductivity type serving as a source region, and at the same time as the first low-concentration impurity layer. And a step of forming a second high-concentration impurity layer of the other conductivity type which becomes a drain region between the second low-concentration impurity layer and the second low-concentration impurity layer.

【0018】[0018]

【作用】本発明のMOS半導体装置では、アクティブ領
域において、オフセットドレイン領域とソース領域との
間の位置に、基体と同一導電型の高濃度不純物層からな
る寄生バイポーラ電流抑制領域が形成されているため、
寄生バイポーラトランジスタによる電流(寄生バイポー
ラ電流)の発生が抑制される。
In the MOS semiconductor device of the present invention, the parasitic bipolar current suppressing region formed of the high-concentration impurity layer having the same conductivity type as the base is formed in the active region between the offset drain region and the source region. For,
Generation of current (parasitic bipolar current) by the parasitic bipolar transistor is suppressed.

【0019】また、本発明のMOS半導体装置の製造方
法では、寄生バイポーラ電流抑制領域となる第1の高濃
度不純物層およびチャネルストッパ領域となる第2の高
濃度不純物層が同時に形成される。
Further, in the method of manufacturing a MOS semiconductor device of the present invention, the first high concentration impurity layer which becomes the parasitic bipolar current suppressing region and the second high concentration impurity layer which becomes the channel stopper region are simultaneously formed.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】図1は本発明の一実施例に係るCMOS半
導体装置のNチャネルトランジスタ側の構造を表すもの
である。
FIG. 1 shows a structure of an N-channel transistor side of a CMOS semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【0022】このCMOS半導体装置では、半導体基板
(シリコン基板)11の表面にP型ウェル領域12が形
成され、このP型ウェル領域12のアクティブ領域にN
チャネルMOSトランジスタ200が形成されている。
一方、フィールド領域には寄生MOSトランジスタ30
0が生じている。
In this CMOS semiconductor device, a P-type well region 12 is formed on the surface of a semiconductor substrate (silicon substrate) 11, and an N region is formed in the active region of the P-type well region 12.
A channel MOS transistor 200 is formed.
On the other hand, in the field region, the parasitic MOS transistor 30
0 has occurred.

【0023】MOSトランジスタ200は、P型ウェル
領域12の表面に絶縁膜(シリコン酸化膜13)を介し
て形成されたゲート電極23と、P型ウェル領域12内
に形成されたソース領域(N型の高濃度不純物層24)
と、ゲート電極23から離間した位置に形成されたドレ
イン領域(N型の高濃度不純物層25)とにより構成さ
れている。このドレイン領域とゲート電極23との間の
厚い選択酸化膜18b下にはオフセットドレイン領域
(N型の低濃度不純物層15)が形成されている。
The MOS transistor 200 includes a gate electrode 23 formed on the surface of the P-type well region 12 via an insulating film (silicon oxide film 13) and a source region (N-type) formed in the P-type well region 12. High concentration impurity layer 24)
And a drain region (N-type high-concentration impurity layer 25) formed at a position separated from the gate electrode 23. An offset drain region (N-type low-concentration impurity layer 15) is formed under the thick selective oxide film 18b between the drain region and the gate electrode 23.

【0024】本実施例では、更に、アクティブ領域のオ
フセットドレイン領域(N型の低濃度不純物層15)と
ソース領域(N型の高濃度不純物層24)との間におい
て、MOSトランジスタ200のチャネル領域よりも下
の位置に、寄生バイポーラ電流抑制領域(P型の高濃度
不純物層21)が形成されている。
In the present embodiment, the channel region of the MOS transistor 200 is further provided between the offset drain region (N type low concentration impurity layer 15) and the source region (N type high concentration impurity layer 24) of the active region. A parasitic bipolar current suppressing region (P-type high-concentration impurity layer 21) is formed at a position lower than the above.

【0025】一方、フィールド領域側では、厚い選択酸
化膜18aの下に、N型の低濃度不純物層16,17と
共に、寄生MOSトランジスタ300のしきい値を上げ
るためのチャネルストッパ領域(P型の高濃度不純物層
20)が形成されている。
On the other hand, on the field region side, under the thick selective oxide film 18a, together with the N type low concentration impurity layers 16 and 17, a channel stopper region (P type of the P type) for increasing the threshold value of the parasitic MOS transistor 300 is formed. A high concentration impurity layer 20) is formed.

【0026】このように本実施例のCMOS半導体装置
においては、アクティブ領域におけるNチャネルMOS
トランジスタ200の直下に、基体(P型ウェル領域1
2)と同一導電型の高濃度不純物層21(寄生バイポー
ラ電流抑制領域)が形成されている。ここで、この領域
には、図3に模式的に示したように寄生NPNバイポー
ラトランジスタ400が生じている。この寄生NPNバ
イポーラトランジスタ400の特性は、エミッタ(すな
わちN型高濃度層24)からベース層(すなわちP型ウ
ェル領域12)に注入される少数キャリア(電子)の振
舞いによって支配される。本実施例では、寄生バイポー
ラ電流抑制領域(P型の高濃度不純物層21)の存在に
より、少数キャリア(電子)の発生が減少し、エミッタ
・ベース間に流れる寄生バイポーラ電流が抑制される。
すなわち、図3に示したように寄生バイポーラトランジ
スタ400のベースに対して電流制限抵抗RB が挿入さ
れた状態となる。
As described above, in the CMOS semiconductor device of this embodiment, the N-channel MOS in the active region is formed.
Immediately below the transistor 200, a substrate (P-type well region 1
A high-concentration impurity layer 21 (parasitic bipolar current suppressing region) of the same conductivity type as 2) is formed. Here, a parasitic NPN bipolar transistor 400 is generated in this region as schematically shown in FIG. The characteristics of the parasitic NPN bipolar transistor 400 are governed by the behavior of minority carriers (electrons) injected from the emitter (that is, the N-type high concentration layer 24) into the base layer (that is, the P-type well region 12). In the present embodiment, the presence of the parasitic bipolar current suppressing region (P-type high concentration impurity layer 21) reduces the generation of minority carriers (electrons) and suppresses the parasitic bipolar current flowing between the emitter and the base.
That is, as shown in FIG. 3, the current limiting resistor R B is inserted in the base of the parasitic bipolar transistor 400.

【0027】次に、図2を参照してこのCMOS半導体
装置の製造方法を説明する。
Next, a method of manufacturing this CMOS semiconductor device will be described with reference to FIG.

【0028】まず、図2(a)に示したように、P型ウ
ェル領域12が形成された半導体基板(シリコン基板)
11上に熱酸化により薄いシリコン酸化膜13を形成す
る。続いて、CVD(Chemical Vapour Deposition)法
によって耐酸化性膜としての窒化シリコン膜14を形成
した後、窒化シリコン膜14をエッチングし、選択酸化
膜パターン(LOCOSパターン)を形成する。
First, as shown in FIG. 2A, a semiconductor substrate (silicon substrate) in which a P-type well region 12 is formed.
A thin silicon oxide film 13 is formed on 11 by thermal oxidation. Then, after forming a silicon nitride film 14 as an oxidation resistant film by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, the silicon nitride film 14 is etched to form a selective oxide film pattern (LOCOS pattern).

【0029】続いて、このパターニングされた窒化シリ
コン膜14をマスクとしてN型の不純物イオンを選択的
に注入して、オフセットドレイン形成予定領域にオフセ
ットドレインとなるN型の低濃度不純物層15(第1の
低濃度不純物層)を形成すると共に、フィールド形成予
定領域にN型の低濃度不純物層16,17(第2の低濃
度不純物層)を形成する。
Then, N-type impurity ions are selectively implanted using the patterned silicon nitride film 14 as a mask to form an N-type low-concentration impurity layer 15 (first 1 low concentration impurity layer) and N type low concentration impurity layers 16 and 17 (second low concentration impurity layer) are formed in the field formation planned region.

【0030】続いて、窒化シリコン膜14をマスクとし
て選択酸化を行い、図2(b)に示したように、低濃度
不純物層15および低濃度不純物層16,17上にそれ
ぞれ厚膜の選択酸化膜18b,18aをそれぞれ形成す
る。続いて、窒化シリコン膜14を除去した後、全面
に、フィールド領域の選択酸化膜18a,18bそれぞ
れに対応して開口19a,19bを有するレジスト膜1
9を形成する。そして、このレジスト膜19をマスクと
して不純物イオンを導入し、寄生バイポーラ電流抑制領
域となる一方導電型の高濃度不純物層21(第1の高濃
度不純物層)およびチャネルストッパ領域となるP型の
高濃度不純物層120(第2の高濃度不純物層)を同時
に形成する。
Subsequently, selective oxidation is performed using the silicon nitride film 14 as a mask, and as shown in FIG. 2B, a thick film selective oxidation is performed on the low-concentration impurity layer 15 and the low-concentration impurity layers 16 and 17, respectively. The films 18b and 18a are formed, respectively. Subsequently, after removing the silicon nitride film 14, the resist film 1 having openings 19a and 19b on the entire surface corresponding to the selective oxide films 18a and 18b in the field region, respectively.
9 is formed. Impurity ions are introduced using the resist film 19 as a mask to form a high-concentration impurity layer 21 (first high-concentration impurity layer) of one conductivity type which becomes a parasitic bipolar current suppressing region and a P-type high concentration which becomes a channel stopper region. The concentration impurity layer 120 (second high concentration impurity layer) is formed at the same time.

【0031】次に、図2(c)に示したように、CVD
法により全面に多結晶シリコン層を形成し不純物イオン
を導入した後、この多結晶シリコン層をパターニング
し、アクティブ領域においてはMOSトランジスタのゲ
ート電極23を形成すると共に、フィールド領域におい
ては配線層22を形成する。続いて、ゲート電極23お
よび選択酸化膜18a,18bをマスクとしてイオン注
入を行い、MOSトランジスタのソース領域となるN型
の高濃度不純物層24を形成すると同時に、低濃度不純
物層15と低濃度不純物層16との間にドレイン領域と
なるN型の高濃度不純物層25を形成する。以上の工程
により図1に示したCMOS半導体装置を実現すること
ができる。
Next, as shown in FIG. 2C, CVD
After forming a polycrystalline silicon layer on the entire surface by the method and introducing impurity ions, this polycrystalline silicon layer is patterned to form the gate electrode 23 of the MOS transistor in the active region and the wiring layer 22 in the field region. Form. Subsequently, ion implantation is performed using the gate electrode 23 and the selective oxide films 18a and 18b as a mask to form an N-type high-concentration impurity layer 24 which becomes a source region of the MOS transistor, and at the same time, the low-concentration impurity layer 15 and the low-concentration impurity layer 15 are formed. An N-type high-concentration impurity layer 25 to be a drain region is formed between the layer 16 and the layer 16. Through the above steps, the CMOS semiconductor device shown in FIG. 1 can be realized.

【0032】このような方法によれば、寄生バイポーラ
電流抑制領域となる高濃度不純物層21およびチャネル
ストッパ領域となる高濃度不純物層20を同時に形成す
ることができる。すなわち、寄生バイポーラ電流抑制領
域の形成のために工程を新たに追加する必要がなく、従
来工程をそのまま利用できるという効果がある。
According to such a method, the high-concentration impurity layer 21 which becomes the parasitic bipolar current suppressing region and the high-concentration impurity layer 20 which becomes the channel stopper region can be simultaneously formed. That is, there is no need to newly add a process for forming the parasitic bipolar current suppressing region, and the conventional process can be used as it is.

【0033】なお、上記実施例においては、CMOS半
導体装置におけるNチャネルMOSトランジスタ側の構
造について説明したが、CMOS半導体装置に限らずN
チャネルMOSトランジスタ単独の構造の場合にも適用
できることは言うまでもない。
Although the structure of the N-channel MOS transistor side in the CMOS semiconductor device has been described in the above embodiment, the structure is not limited to the CMOS semiconductor device.
It goes without saying that the present invention can also be applied to the case of the structure of the channel MOS transistor alone.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように本発明のMOS半導
体装置では、アクティブ領域において、オフセットドレ
イン領域とソース領域との間の位置に、基体と同一導電
型の高濃度不純物層からなる寄生バイポーラ電流抑制領
域を形成するようにしたので、寄生バイポーラ電流の発
生を抑制することができ、より高耐圧化を図ることがで
きるという効果を奏する。
As described above, in the MOS semiconductor device of the present invention, a parasitic bipolar current formed of a high-concentration impurity layer of the same conductivity type as that of the substrate is located in the active region between the offset drain region and the source region. Since the suppression region is formed, it is possible to suppress the generation of the parasitic bipolar current and to achieve a higher breakdown voltage.

【0035】また、本発明のMOS半導体装置の製造方
法では、寄生バイポーラ電流抑制領域となる第1の高濃
度不純物層およびチャネルストッパ領域となる第2の高
濃度不純物層を同時に形成するようにしたので、寄生バ
イポーラ電流抑制領域の形成のために工程が増加するこ
とがなく、本発明のMOS半導体装置を容易に実現でき
る。
Further, in the method of manufacturing a MOS semiconductor device of the present invention, the first high concentration impurity layer which becomes the parasitic bipolar current suppressing region and the second high concentration impurity layer which becomes the channel stopper region are simultaneously formed. Therefore, the MOS semiconductor device of the present invention can be easily realized without increasing the number of steps for forming the parasitic bipolar current suppressing region.

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

【図1】本発明の一実施例に係るCMOS半導体装置の
構造を表す縦断面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional view showing a structure of a CMOS semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のCMOS半導体装置の製造工程を表す縦
断面図である。
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing a manufacturing process of the CMOS semiconductor device of FIG.

【図3】図1のCMOS半導体装置による効果を説明す
るための縦断面図である。
FIG. 3 is a vertical cross-sectional view for explaining the effect of the CMOS semiconductor device of FIG.

【図4】従来のCMOS半導体装置の製造工程を表す縦
断面図である。
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing a manufacturing process of a conventional CMOS semiconductor device.

【図5】図4のCMOS半導体装置の問題点を説明する
ための縦断面図である。
5 is a vertical cross-sectional view for explaining a problem of the CMOS semiconductor device of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 シリコン基板 12 P型ウェル領域 14 窒化シリコン膜(耐酸化性膜) 15 低濃度不純物層(オフセットドレイン領域) 20 高濃度不純物層(チャネルストッパ領域) 21 高濃度不純物層(寄生バイポーラ電流抑制領域) 23 ゲート電極 24 高濃度不純物層(ソース領域) 25 高濃度不純物層(ドレイン領域) 200 NチャネルMOSトランジスタ 300 寄生MOSトランジスタ 400 寄生バイポーラトランジスタ 11 silicon substrate 12 P-type well region 14 silicon nitride film (oxidation resistant film) 15 low concentration impurity layer (offset drain region) 20 high concentration impurity layer (channel stopper region) 21 high concentration impurity layer (parasitic bipolar current suppression region) 23 gate electrode 24 high concentration impurity layer (source region) 25 high concentration impurity layer (drain region) 200 N-channel MOS transistor 300 parasitic MOS transistor 400 parasitic bipolar transistor

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アクティブ領域にMOSトランジスタが
形成されると共にフィールド領域に寄生MOSトランジ
スタが生じてなるMOS半導体装置であって、 一方導電型の半導体基体の表面に絶縁膜を介して形成さ
れたMOSトランジスタのゲート電極と、 前記半導体基体内に形成された他方導電型の高濃度不純
物層からなるMOSトランジスタのソース領域と、 前記半導体基体内の前記ゲート電極から離間した位置に
形成された他方導電型の高濃度不純物層からなるMOS
トランジスタのドレイン領域と、 前記半導体基体内のドレイン領域と前記ゲート電極との
間に形成された低濃度不純物層からなるオフセットドレ
イン領域と、 前記半導体基板内の前記オフセットドレイン領域と前記
ソース領域との間の位置に形成された一方導電型の高濃
度不純物層からなる寄生バイポーラ電流抑制領域と、 一方導電型の高濃度不純物層からなる前記フィールド領
域に生じた寄生MOSトランジスタのチャネルストッパ
領域とを備えたことを特徴とするMOS半導体装置。
1. A MOS semiconductor device having a MOS transistor formed in an active region and a parasitic MOS transistor formed in a field region, wherein the MOS is formed on the surface of a conductive type semiconductor substrate through an insulating film. A gate electrode of a transistor, a source region of a MOS transistor formed of a high-concentration impurity layer of the other conductivity type formed in the semiconductor substrate, and another conductivity type formed in a position in the semiconductor substrate separated from the gate electrode. Composed of a high-concentration impurity layer of
A drain region of the transistor, an offset drain region formed of a low-concentration impurity layer formed between the drain region in the semiconductor substrate and the gate electrode, and the offset drain region and the source region in the semiconductor substrate. A parasitic bipolar current suppressing region formed of a high-concentration impurity layer of one conductivity type and a channel stopper region of a parasitic MOS transistor formed in the field region formed of a high-concentration impurity layer of one conductivity type A MOS semiconductor device characterized by the above.
【請求項2】 前記MOSトランジスタは相補型MOS
トランジスタを構成するNチャネルトランジスタであ
り、前記ソース領域、ドレイン領域およびオフセットド
レイン領域がそれぞれN型の不純物層からなると共に、
前記寄生バイポーラ電流抑制領域およびチャネルストッ
パ領域がそれぞれP型の不純物層からなることを特徴と
する請求項1記載のMOS半導体装置。
2. The MOS transistor is a complementary MOS
An N-channel transistor that forms a transistor, wherein the source region, the drain region, and the offset drain region are each formed of an N-type impurity layer,
The MOS semiconductor device according to claim 1, wherein the parasitic bipolar current suppressing region and the channel stopper region are each formed of a P-type impurity layer.
【請求項3】 前記寄生バイポーラ電流抑制領域は、M
OSトランジスタ内の前記ソース領域とドレイン領域と
の間に形成されるチャネル領域よりも下部位置に形成さ
れたことを特徴とする請求項2記載のMOS半導体装
置。
3. The parasitic bipolar current suppressing region is M
3. The MOS semiconductor device according to claim 2, wherein the MOS semiconductor device is formed below a channel region formed between the source region and the drain region in the OS transistor.
【請求項4】 一方導電型の半導体基体の主面に耐酸化
性膜のパターンを形成し、前記耐酸化性膜をマスクとし
て選択的に不純物イオンを導入し、オフセットドレイン
形成予定領域にオフセットドレインとなる他方導電型の
第1の低濃度不純物層を形成すると共にフィールド形成
予定領域に他方導電型の第2の低濃度不純物層を形成す
る工程と、 前記耐酸化性膜をマスクとして選択酸化を行い、前記第
1の低濃度不純物層上に第1の選択酸化膜を形成すると
共に、第2の低濃度不純物層上に第2の選択酸化膜を形
成する工程と、 前記耐酸化性膜を除去した後、前記半導体基体上に、第
1の選択酸化膜および第1の選択酸化膜それぞれに対応
して開口を有するレジスト膜を形成し、前記レジスト膜
をマスクとして不純物イオンを導入し、寄生バイポーラ
電流抑制領域となる一方導電型の第1の高濃度不純物層
およびチャネルストッパ領域となる一方導電型の第2の
高濃度不純物層を同時に形成する工程と、 前記寄生バイポーラ電流抑制領域の上方位置にMOSト
ランジスタのゲート電極を形成した後、前記ゲート電極
および前記選択酸化膜をマスクとしてイオン注入を行
い、ソース領域となる他方導電型の第1の高濃度不純物
層を形成すると同時に、前記第1の低濃度不純物層と第
2の低濃度不純物層との間にドレイン領域となる他方導
電型の第2の高濃度不純物層を形成する工程とを含むこ
とを特徴とするMOS半導体装置の製造方法。
4. A pattern of an oxidation resistant film is formed on a main surface of a conductive type semiconductor substrate, and impurity ions are selectively introduced using the oxidation resistant film as a mask to form an offset drain in a region where an offset drain is to be formed. Forming a second low-concentration impurity layer of the other conductivity type and a second low-concentration impurity layer of the other conductivity type in the field formation planned region, and performing selective oxidation using the oxidation resistant film as a mask. A step of forming a first selective oxide film on the first low-concentration impurity layer and a second selective oxide film on the second low-concentration impurity layer; and After the removal, a first selective oxide film and a resist film having openings corresponding to the first selective oxide film are formed on the semiconductor substrate, and impurity ions are introduced using the resist film as a mask to make parasitic Ba A step of simultaneously forming a first high-concentration impurity layer of one conductivity type that becomes a polar current suppressing region and a second high-concentration impurity layer of one conductivity type that becomes a channel stopper region; and a position above the parasitic bipolar current suppressing region. After forming the gate electrode of the MOS transistor in the substrate, ion implantation is performed using the gate electrode and the selective oxide film as a mask to form the other high conductivity type first high-concentration impurity layer to be the source region, and at the same time, the first Forming a second high-concentration impurity layer of the other conductivity type, which becomes a drain region, between the low-concentration impurity layer and the second low-concentration impurity layer. .
【請求項5】 前記MOSトランジスタを相補型MOS
トランジスタを構成するNチャネルトランジスタとし、
前記ソース領域、ドレイン領域およびオフセットドレイ
ン領域をそれぞれN型の不純物層により形成すると共
に、前記寄生バイポーラ電流抑制領域およびチャネルス
トッパ領域をそれぞれP型の不純物層により形成するこ
とを特徴とする請求項4記載のMOS半導体装置の製造
方法。
5. The MOS transistor is a complementary MOS
As an N-channel transistor that constitutes a transistor,
5. The source region, the drain region and the offset drain region are each formed of an N-type impurity layer, and the parasitic bipolar current suppressing region and the channel stopper region are each formed of a P-type impurity layer. A method for manufacturing the described MOS semiconductor device.
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