DE19710233A1 - Halbleitereinrichtung und Herstellungsverfahren derselben - Google Patents
Halbleitereinrichtung und Herstellungsverfahren derselbenInfo
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Landscapes
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitereinrichtung
und ein Herstellungsverfahren derselben. Speziell betrifft sie
einen Aufbau eines MOS-Transistors und ein Herstellungsverfah
ren desselben zum Bilden einer Eingabe-/Ausgabepufferschaltung
mit einer CMOS-Struktur.
Fig. 11 zeigt eine Querschnittsansicht eines der Anmelderin be
kannten NMOS-Transistors. Wie in Fig. 11 gezeigt ist, enthält
der Transistor ein Halbleitersubstrat 101 und Elementtrennbe
reiche 102, die auf der Oberfläche eines inaktiven Bereiches
des Halbleitersubstrat 101 gebildet sind. Eine P-Wanne 103 ist
bis zu einer vorbestimmten Tiefe von der Oberfläche des Halb
leitersubstrates 101 gebildet und Source-/Drainbereiche 104,
die N-Typ Dotierungen aufweisen, sind an der Oberfläche des
Halbleitersubstrates 101 gebildet. Es ist ein Kanalbereich 105
zwischen den zwei Source-/Drainbereichen 104 gebildet. Es ist
ein Gateoxidfilm 106 auf dem Kanalbereich 105 gebildet und es
ist eine Gateelektrode 107 auf dem Gateoxidfilm 106 gebildet.
Weiter ist eine Seitenwand 108 auf einem seitlichen Abschnitt
der Gateelektrode 107 gebildet.
Weiter ist, obwohl nicht in der Querschnittsansicht von Fig. 11
gezeigt, ein Kontakt jeweils auf der Oberfläche der Source-/Drain
bereiche 104 gebildet, der in der Querschnittsansicht in
Richtung der Gatelänge erscheint.
Weiterhin weist in dem Fall einer Einrichtung, bei der
NMOS-Transistor in Fig. 11 einer Designregel bzw. Entwurfsregel von
0,6 µ um oder weniger folgt, die P-Wanne 103 eine höchste Dotie
rungskonzentration von ungefähr 3,0×10¹⁷/cm³ auf.
Wenn die höchste Dotierungskonzentration der P-Wanne 103 größer
als 3,0×10¹⁷/cm³ beträgt, steigt eine Übergangskapazität eines
N-Typ Bereiches hoher Dotierungskonzentration des Source-/Drain
bereiches 104 an, was im Ergebnis die elektrischen Eigen
schaften des NMOS-Transistors verschlechtert.
Weiterhin wird eine Dotierungskonzentration in der Wanne ten
dentiell höher sowie die Halbleitereinrichtung in ihrer Größe
verringert wird. Dann steigt die Kapazität des PN-Übergangs
zwischen der P-Wanne 103 und dem Source-/Drainbereich 104 an.
Als Ergebnis ist es schwierig in der Produktspezifikation das
Merkmal von 10 pF oder weniger einer Eingangs/Ausgangskapazität
eines Eingangs/Ausgangspufferabschnittes einzuhalten.
Im folgenden wird ein Herstellungsverfahren einer Halbleiter
einrichtung mit einer CMOS-Struktur, die den NMOS-Transistor in
Fig. 11 enthält, mit Bezug zu Fig. 12(a) bis 12(d) beschrieben.
Fig. 12(a) zeigt eine Querschnittsstruktur eines Transistors,
der als Ergebnis erhalten werden soll, bei der ein PMOS-Transi
storbildungsbereich links gezeigt ist, ein NMOS-Transistor
bildungsbereich in der Mitte gezeigt ist und ein Speicherzel
lenbildungsbereich rechts gezeigt ist.
Zuerst wird, wie in Fig. 12(b) gezeigt ist, eine Maske 109 auf
einem NMOS-Transistorbildungsbereich und einem Speicherzellen
bildungsbereich auf dem Halbleitersubstrat 101, das den Ele
menttrennbereich 102 enthält, der als ein inaktiver Bereich
dient, gebildet und es werden N-Typ Dotierungen in einem
PMOS-Transistorbildungsbereich unter Benutzung der Maske 109 als ei
ne Ionenimplantationsmaske derart implantiert, daß eine N-Wanne
110 gebildet wird. Danach wird die Maske 109 entfernt.
Dann wird, wie in Fig. 12(c) gezeigt ist, eine Maske 111 auf
einem PMOS-Transistorbildungsbereich gebildet und es werden
P-Typ Dotierungsionen unter Verwendung der Maske 111 als eine
Ionenimplantationsmaske in einen NMOS-Transistorbildungsbereich
und einen Speicherzellenbildungsbereich derart implantiert, daß
eine P-Wanne 103 gebildet wird. Danach wird die Maske 111 ent
fernt.
Danach wird, wie in Fig. 12(d) gezeigt ist, eine Maske 112 auf
einem PMOS- und NMOS-Transistorbildungsbereich gebildet und es
werden Dotierungen derart implantiert, daß eine Einsatzspan
nungseinstellschicht 113 auf der Oberfläche eines aktiven Be
reiches des Speicherzellenbildungsbereiches gebildet wird.
Danach wird die Maske 112 entfernt.
Weiter werden, wie in Fig. 12(a) gezeigt ist, Gateoxidfilme 106
und 115 und Gateelektrode 107 und 116 in dieser Reihenfolge ge
bildet. Die Source-/Drainbereiche 104 und 114 werden jeweils
durch Implantieren von N- oder P-Typ Dotierungen in die Berei
che gebildet. Dann werden Seitenwände 108 und 117 auf den seit
lichen Abschnitten der Gateelektroden 107 und 116 gebildet.
Somit wird der in Fig. 12(a) gezeigte Transistor gebildet. Ob
wohl die Einsatzspannungseinstellungsschicht 113 in Fig. 12(a)
vorhanden ist, wird sie zur Vereinfachung nicht dargestellt.
Eine Halbleitereinrichtung mit Transistoren einer CMOS-Struktur
kann durch Nachvollziehen der obigen Herstellungsschritte er
halten werden. Der Transistor, der die in Fig. 12(a) gezeigte
Struktur aufweist, weist jedoch, wie schon beschrieben wurde,
eine Schwierigkeit derart auf, daß eine Kapazität in dem
PN-Übergang, der mit einer Wanne und einem Source-/Drainbereich
gebildet ist, ansteigt.
Fig. 13 zeigt einen Aufbau eines NMOS-Transistors, der eine re
duzierte Übergangskapazität aufweist. Der Aufbau des in Fig. 13
gezeigten NMOS-Transistors unterscheidet sich von dem des in
Fig. 11 gezeigten NMOS-Transistors darin, daß eine Einsatzspan
nungseinstellungsschicht 105a in einem Bereich gebildet ist,
der als Kanal dient und der Enden der zwei benachbarten Source-/Drain
bereiche 104 enthält, und daß die Dotierungskonzentration
der P-Wanne 103 geringer ist als die der P-Wanne 103 des in
Fig. 11 gezeigten Transistors.
Im allgemeinen ist die Einsatzspannungs- bzw. Schwellwertein
stellungsschicht 105a über die gesamte Oberflächenschicht eines
aktiven Bereiches gebildet. In diesem Fall ist die Schicht 105a
jedoch nur auf einem Kanalbereich gebildet. Daher kann die Do
tierungskonzentration der P-Wanne 103, die gerade unter dem
Source-/Drainbereich 104 angeordnet ist und die eine hohe N-Typ
Dotierungskonzentration aufweist, kleiner gemacht werden als
die der Schwellwerteinstellungsschicht 105a. Somit wird die
Übergangskapazität des Source-/Drainbereiches 104 mit der un
terliegenden P-Wanne 103 zu einem gewissen Ausmaß verringert.
Ein Herstellungsverfahren einer Halbleitereinrichtung mit einer
CMOS-Struktur, die den in Fig. 13 gezeigten Transistor enthält,
ist in Fig. 14(a) bis 14(c) gezeigt.
Zuerst werden ähnliche Schritte, wie in Fig. 12(b) und 12(c)
gezeigt sind, durchgeführt. Dann wird, wie in Fig. 14(a) ge
zeigt ist, eine Maske 118 auf dem PMOS-Transistorbildungsbe
reich und den NMOS-Transistorbildungsbereich, außer dem Kanal
bereich davon, gebildet. Dann werden P-Typ Dotierungsionen mit
der Maske 118 als eine Ionenimplantationsmaske derart implan
tiert, daß die Schwellwerteinstellungsschicht 105a auf dem Ka
nalabschnitt des NMOS-Transistorbildungsbereiches gebildet wird
und daß auch die Schwellwerteinstellungsschicht 105a mit der
gleichen Konzentration auf der gesamten Oberfläche des aktiven
Bereiches eines Speicherzellenbildungsbereiches gebildet wird.
Danach wird die Maske 118 entfernt.
Dann wird, ähnlich wie in Fig. 12(d) gezeigt ist, die Maske 112
auf dem PMOS- und NMOS-Transistorbildungsbereich gebildet. Dann
werden Ionen zusätzlich in den Speicherzellenbereich derart im
plantiert, daß die Schwellwerteinstellungsschicht 113, wie in
Fig. 14(b) gezeigt ist, gebildet wird. Danach wird die Maske
112 entfernt.
Danach werden ähnliche Schritte, die mit Bezug zu Fig. 12(a)
beschrieben wurden, durchgeführt und somit wird die Halblei
tereinrichtung mit einer CMOS-Struktur, die in Fig. 14(c) ge
zeigt ist, erhalten. Wie oben beschrieben wurde, unterscheidet
sich diese Struktur von der des in Fig. 12(a) gezeigten
MOS-Transistors speziell darin, daß die Schwellwerteinstellungs
schicht 105a in einem Bereich gebildet ist, der als der Kanal
bereich des NMOS-Transistors dient. Da die Schwellwerteinstel
lungsschicht 105a gebildet ist, kann die Dotierungskonzentration
der P-Wanne 103, die unterhalb des Source-/Drainbereiches
104 liegt, reduziert werden. Daher kann die Übergangskapazität
zwischen dem Source-/Drainbereich 104 und der P-Wanne 103 zu
einem gewissen Maß reduziert werden.
In dem Herstellungsverfahren, das in Fig. 14(a) bis 14(c) ge
zeigt ist, ist jedoch die Anzahl der Schritte verglichen mit
dem Herstellungsverfahren der normalen Halbleitereinrichtung
mit einer CMOS-Struktur, wie zum Beispiel ein in Fig. 12 ge
zeigtes SRAM, erhöht. Eine zusätzliche Maske (Retikel), die für
den normalen SRAM-Herstellungsablauf nicht notwendig ist, wird
benötigt, um die Maske 118 zu bilden und um eine Ionenimplanta
tion durchzuführen. Daher werden die Herstellungskosten erhöht,
sowie die Anzahl der Schritte erhöht werden.
Mit Bezug zu dem Halbleitersubstrat 101, das in Fig. 11 bis
14(d) gezeigt ist, wird ein N-Typ Substrat für einen CMOS-SRAM
benutzt und wird ein P-Typ Substrat für einen Bi-CMOS-SRAM be
nutzt, der Bipolartransistoren enthält.
Ein anderes Verfahren zur Reduzierung der Übergangskapazität
eines MOS-Transistors ist in der offengelegten japanischen Pa
tentanmeldung Nr. 7-193134 offenbart. Bei dem Verfahren wird
ein in einem Logikschaltungsabschnitt enthaltener MOS-Transi
stor so hergestellt, daß er fast die gleiche in Fig. 13 gezeig
te Struktur aufweist. Im Fall dieser Struktur wird der Kanal
ionenimplantationsbereich 105a (d. h. eine Schwellwerteinstel
lungsschicht 105a in Fig. 13) nur nahe der Gateelektrode 107
gebildet und dadurch wird die Übergangskapazität zwischen dem
Source-/Drainbereich 104 und dem Kanalionenimplantationsbereich
105a reduziert. Weiterhin werden in MOS-Transistoren zum Bilden
von Speicherzellen Kanalionen in den gesamten aktiven Bereich
und in Elementtrennbereiche 102, die durch einen Feldoxidfilm
hindurchgehen, implantiert. Es werden Ionen in den Feldtrennbe
reichen unterhalb der Elementtrennbereiche 102 erhöht und da
durch kann eine Feldtrennbreite reduziert werden. Somit wird
der Integrationsgrad verbessert.
In dem Fall des MOS-Transistors, der in der offengelegten japa
nischen Patenanmeldung Nr. 7-193134 offenbart ist, werden je
doch die Kanalionenimplantationsbereiche des Logikschaltungsab
schnittes und des Speicherzellbereiches gleichzeitig gebildet
und daher ist eine genaue Einstellung eines Schwellwertes
schwierig. Weiterhin wird, ähnlich zu dem in Fig. 14 gezeigten
Fall, eine zusätzliche Maske benötigt, um Ionen für die
Schwellwerteinstellung in den Kanalbereich der MOS-Transistoren
für die Speicherzellen zu implantieren, im Vergleich zu dem
Fall der Herstellung eines der Anmelderin bekannten CMOS-SRAM.
Daher ist der Herstellungsprozeß schwierig und die Herstel
lungskosten sind erhöht.
Weiterhin weist der MOS-Transistor, der in der offengelegten
japanischen Patentanmeldung Nr. 7-193134 offenbart ist, eine
normale Wannenstruktur auf, bei der der gesamte Transistor auf
einer P-Wanne gebildet ist, ähnlich zu dem Fall des in Fig. 13
gezeigten MOS-Transistors. Daher ist es möglich, eine Über
gangskapazität an der Grenze zwischen dem Source-/Drainbereich
und dem P-Wannenbereich zu einem gewissen Maß zu reduzieren,
aber es ist schwierig, die Übergangskapazität stark zu reduzie
ren.
Es wurde auch schon beschrieben, daß die Eingangs/Ausgangs
kapazität eines Eingabe-/Ausgabepufferabschnittes ansteigt,
wenn die Übergangskapazität zwischen dem Source-/Drainbereich
104 und der P-Wanne 103 ansteigt. Eine Eingabe-/Aus
gabeschaltung im Zusammenhang mit dieser Schwierigkeit ist
in Fig. 15 gezeigt.
Wie in Fig. 15 gezeigt ist, weisen die Ausgangsseite und Ein
gangsseite der Eingabe-/Ausgabeschaltung jeweils einen
NMOS-Transistor und einen PMOS-Transistor auf. Die zwei Transistoren
sind miteinander an der Ausgangsseite verbunden und das Poten
tial an der Verbindung zwischen den Transistoren wird ausgege
ben und den Gateelektroden der beiden Transistoren an der Ein
gangsseite geliefert. Weiterhin ist das Potential der Anschluß
fläche gleich dem Ausgabepotential der Ausgangsseite und dem
Eingabepotential der Eingangsseite.
Die Eingangs-/Ausgangskapazität der Eingabe-/Ausgabeschaltung
ist fast gleich der Summe der Gatekapazität der Eingangsseite
und der Source-/Drainkapazität der Ausgangsseite. Die Gatekapa
zität der Eingangsseite hängt von der Dicke des Gateoxidfilmes
des MOS-Transistors ab und erhöht sich, sowie sich die Dicke
des Oxidfilmes verringert. Die Source-/Drainkapazität der Aus
gangsseite wird entsprechend der Wanne und der Source-/Drain
konzentration des MOS-Transistors bestimmt. Da ein starker
Strom durch den Transistor der Ausgangsseite fließt, weist der
Transistor eine große Größe auf, wie zum Beispiel eine Gate
breite W von ungefähr einigen hundert Mikrometern, und dadurch
ist die Übergangskapazität dieses Abschnittes größer als von
anderen Abschnitten.
In der der Anmelderin bekannten Halbleitereinrichtung, die oben
beschrieben wurde, wurde die Reduzierung einer Eingangs-/Aus
gangskapazität zum Einhalten einer Produktspezifikation schwie
rig. In dem Verfahren zum Bilden einer Schwellwerteinstellungs
schicht 103a, das in Fig. 13 gezeigt ist, wird die Reduzierung
einer Eingangs-/Ausgangskapazität bis zu einem gewissen Maß er
reicht. Es wird jedoch die Anzahl der Herstellungsschritte er
höht.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Halbleitereinrichtung und
ein Herstellungsverfahren derselben zur Verfügung zu stellen,
die eine reduzierte Eingabe-/Ausgangskapazität aufweist, ohne
die Anzahl der Herstellungsschritte zu erhöhen.
Die Aufgabe wird durch die Halbleitereinrichtung des Anspruches
1 oder 6 oder durch das Herstellungsverfahren einer Halblei
tereinrichtung des Anspruches 13 oder 14 gelöst.
Entsprechend einem Aspekt enthält eine Halbleitereinrichtung
zumindest einen ersten und einen zweiten MOS-Transistor des
gleichen Leitungstyps, die auf einem Halbleitersubstrat gebil
det sind. Der erste MOS-Transistor ist in einer Wanne mit einer
ersten Dotierungskonzentration gebildet. Der zweite MOS-Transi
stor enthält einen Kanalbereich, einen Sourcebereich und einen
Drainbereich. Der Kanalbereich des zweiten MOS-Transistors, ein
Bereich unter dem Kanalbereich und ein Bereich unter einem Ele
menttrennbereich, der um den zweiten MOS-Transistor angeordnet
ist, sind jeweils in einem Bereich einer ersten Dotierungskon
zentration gebildet. Der Sourcebereich und der Drainbereich des
zweiten MOS-Transistor sind in Kontakt mit einem Bereich einer
zweiten Dotierungskonzentration gebildet und die erste Dotie
rungskonzentration ist größer als die zweite Dotierungskonzen
tration.
In einem anderen Aspekt in der Halbleitereinrichtung ist der
Bereich mit einer ersten Dotierungskonzentration durch Wannen
gebildet und ist der Bereich einer zweiten Dotierungskonzentra
tion durch das Halbleitersubstrat gebildet.
In einem anderen Aspekt der Halbleitereinrichtung ist der Be
reich einer ersten Dotierungskonzentration durch Wannen gebil
det und ist der Bereich einer zweiten Dotierungskonzentration
durch eine andere Wanne gebildet.
Nach einem anderen Aspekt enthält eine Halbleitereinrichtung
zumindest einen ersten und zweiten MOS-Transistor des gleichen
Leitungstyps, die auf einem Halbleitersubstrat gebildet sind.
Der erste MOS-Transistor ist in einer Wanne mit einer ersten
Dotierungskonzentration gebildet. Der zweite MOS-Transistor
enthält einen Kanalbereich, einen Sourcebereich und einen
Drainbereich. Einer von dem Kanalbereich plus einem Bereich un
ter dem Kanalbereich des zweiten MOS-Transistor oder ein Be
reich unter einem Elementtrennbereich, der um den zweiten
MOS-Transistor angeordnet ist, ist durch einen Bereich einer ersten
Dotierungskonzentration gebildet. Der Source- und Drainbereich
des zweiten MOS-Transistors und der andere von dem Kanalbereich
plus dem Bereich unter dem Kanalbereich des zweiten MOS-Transi
stors oder dem Bereich unter einem Elementtrennbereich sind in
Kontakt mit einem Bereich einer zweiten Dotierungskonzentration
gebildet, wobei die erste Dotierungskonzentration größer ist
als die zweite Dotierungskonzentration.
In einem anderen Aspekt in der Halbleitereinrichtung ist der
Bereich einer ersten Dotierungskonzentration durch eine Wanne
gebildet und ist der Bereich einer zweiten Dotierungskonzentra
tion durch das Halbleitersubstrat gebildet.
In einem anderen Aspekt in der Halbleitereinrichtung ist der
Kanalbereich und ein Bereich unter dem Kanalbereich des zweiten
MOS-Transistors durch einen Bereich einer ersten Dotierungskon
zentration gebildet. Der Source- und der Drainbereich des zwei
ten MOS-Transistors und der Bereich unter dem Elementtrennbe
reich sind in Kontakt mit einem Bereich einer zweiten Dotie
rungskonzentration gebildet.
In einem anderen Aspekt in der Halbleitereinrichtung ist die
Breite des Elementtrennbereiches auf nicht weniger als 5,0 µm
eingestellt.
In einem anderen Aspekt in der Halbleitereinrichtung ist der
Bereich unter dem Elementtrennbereich, der um den zweiten
MOS-Transistor angeordnet ist, durch einen Bereich einer ersten Do
tierungskonzentration gebildet. Der Source- und der Drainbe
reich des zweiten MOS-Transistors und der Kanalbereich und der
Bereich unter dem Kanalbereich des zweiten MOS-Transistors sind
in Kontakt mit einem Bereich einer zweiten Dotierungskonzentra
tion gebildet.
In einem anderen Aspekt in der Halbleitereinrichtung ist der
Abstand zwischen einer Gateelektrode des zweiten MOS-Transi
stors und einem Kontakt mit einem Sourcebereich oder einem
Drainbereich 0,5 bis 3,0 µm.
In einem anderen Aspekt in der Halbleitereinrichtung wird der
zweite MOS-Transistor für einen Ausgabeabschnitt eines Eingabe-/Aus
gabepuffers der Halbleitereinrichtung verwendet.
Nach einem anderen Aspekt wird in einem Herstellungsverfahren
einer Halbleitereinrichtung mit zumindest einem ersten und ei
nem zweiten MOS-Transistor eine Wanne einer ersten Dotierungs
konzentration in einem Bereich für den ersten MOS-Transistor
gebildet. Gleichzeitig werden andere Wannen der ersten Dotie
rungskonzentration unter einem Kanalbereich des zweiten
MOS-Transistors und unter einem Elementtrennbereich, der den zwei
ten MOS-Transistor umgibt, gebildet. Es werden Bereiche einer
zweiten Dotierungskonzentration für den Sourcebereich und den
Drainbereich gebildet, wobei die zweite Dotierungskonzentration
niedriger als die erste Dotierungskonzentration ist.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben
sich aufgrund der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand
der Figuren. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines
NMOS-Transistors einer Halbleitereinrichtung
entsprechend einer ersten Ausführungs
form;
Fig. 2 die Übergangskapazität und die Stoßwi
derstandsspannungseigenschaft eines
NMOS-Transistors für einen Ausgabeab
schnitt einer Halbleitereinrichtung;
Fig. 3 eine Draufsicht eines MOS-Transistors,
das ein Konzept des Abstandes von Gate
und Kontakt in einem MOS-Transistor
zeigt;
Fig. 4(a) bis 4(d) ein Herstellungsverfahren eines
CMOS-SRAM entsprechend der ersten Ausfüh
rungsform;
Fig. 5 eine Querschnittsansicht einer Halblei
tereinrichtung entsprechend einer zwei
ten Ausführungsform;
Fig. 6 eine Querschnittsansicht einer Halblei
tereinrichtung entsprechend einer drit
ten Ausführungsform;
Fig. 7 die Abhängigkeit von der Widerstands
spannung von der Breite eines Ele
menttrennbereiches zwischen benachbar
ten aktiven Bereichen, oder Trennbreite
eines MOS-Transistors entsprechend ei
ner dritten Ausführungsform;
Fig. 8 eine Querschnittsansicht einer Halblei
tereinrichtung entsprechend einer vier
ten Ausführungsform;
Fig. 9 eine Querschnittsansicht einer Halblei
tereinrichtung entsprechend einer fünf
ten Ausführungsform;
Fig. 10(a) bis 10(d) ein Herstellungsverfahren einer
CMOS-Einrichtung entsprechend einer fünften
Ausführungsform;
Fig. 11 eine Querschnittsansicht eines der An
melderin bekannten NMOS-Transistors;
Fig. 12(a) bis 12(d) ein Herstellungsverfahren einer der An
melderin bekannten CMOS-Halbleiterein
richtung;
Fig. 13 einen Aufbau eines der Anmelderin be
kannten NMOS-Transistors mit reduzier
ter Übergangskapazität;
Fig. 14(a) bis 14(c) ein der Anmelderin bekanntes Verfahren
zur Herstellung einer CMOS-Halbleiter
einrichtung;
Fig. 15 eine Eingabe-/Ausgabeschaltung zum Er
klären einer Eingangs-/Ausgangskapa
zität.
Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrich
tung entsprechend einer ersten Ausführungsform. In Fig. 1 ist
eine Querschnittsansicht eines normalen NMOS-Transistors Q1
(erster MOS-Transistor), der in einer Logikschaltung enthalten
ist, auf der linken Seite gezeigt und ist eine Querschnittsan
sicht eines NMOS-Transistors Q2 (zweiter MOS-Transistor), der
speziell in einem Ausgabeabschnitt eines Eingabe-/Ausgabepuf
fers einer Logikschaltung enthalten ist, auf der rechten Seite
gezeigt.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, enthält die Halbleitereinrichtung
ein Halbleitersubstrat 1, das eine Dotierungskonzentration von
ungefähr 1,0×10¹⁵/cm³ (zweite Dotierungskonzentration) enthält.
Es sind Elementtrennbereiche 2 durch ein Verfahren, wie zum
Beispiel LOCOS-Oxidation, in Bereichen auf der Oberfläche des
Halbleitersubstrates 1 gebildet, die als inaktive Bereiche die
nen. Es ist eine p-Wanne 3a bis zu einer vorbestimmten Tiefe
von der Oberfläche des Halbleitersubstrates 1 in einem normalen
NMOS-Transistorbildungsbereich gebildet. Wenn ein Elementtrenn
bereich 2 um den normalen NMOS-Transistor Q1 herum so gebildet
ist, daß er von einer Hauptfläche des Halbleitersubstrates 1
erhöht ist, ist die P-Wanne 3a flacher unterhalb des Element
trennbereiches 2 als in anderen Abschnitten gebildet.
Die Source-/Drainbereiche 4 sind so gebildet, daß sie den Ober
flächenbereich des Halbleitersubstrates 1 halten bzw. unterbre
chen, der als ein Kanalbereich 5 dient. Es sind P-Wannen 3b von
dem Boden des Elementtrennbereiches 2 nach unten gebildet, die
wiederum um den Ausgabe-NMOS-Transistor Q2 herum gebildet sind.
Wenn der normale NMOS-Transistor Q1 und der Ausgabe-NMOS-Tran
sistor Q2 über den Elementtrennbereich 2 benachbart gebildet
sind, ist die P-Wanne 3b kontinuierlich mit der P-Wanne 3a un
terhalb des Elementtrennbereiches 2 gebildet. In anderen Worten
sind die P-Wannen 3a und 3b jeweils unter dem Elementtrennbe
reich 2 gebildet, der benachbart zu den aktiven Bereichen des
normalen NMOS-Transistors Q1 und dem Ausgabe-NMOS-Transistor Q2
ist.
Weiterhin ist eine P-Wanne 3c in und unter dem Kanalbereich 5
des Ausgabe-NMOS-Transistors gebildet. Die P-Wanne 3c ist so
gebildet, daß sie jeden Endabschnitt der Source-/Drainbereiche
4 an der Seite des Kanalbereiches 5 enthält.
Weiterhin ist jeder Gateisolierfilm 6, der aus einem Isolier
film, wie zum Beispiel ein Siliziumoxidfilm, gebildet ist, auf
dem Kanalbereich 5 gebildet und eine Gateelektrode 7 ist auf
dem Gateisolierfilm 6 über dem Kanalbereich 5 gebildet. Jede
Seitenwand 8, die aus einem Isolierfilm gebildet ist, ist so
gebildet, daß sie den seitlichen Abschnitt der Gateelektroden 7
bedeckt.
Weiterhin sind die P-Wannen 3a, 3b und 3c so gebildet, daß sie
eine Dotierungskonzentration von 1,0 bis 3,0×10¹⁷/cm³ (erste Do
tierungskonzentration) im allgemeinen aufweisen. Entsprechend
dem Aufbau ist die P-Wannenstruktur des NMOS-Transistors für
den Ausgabeabschnitt so geändert, daß eine Kapazität effektiv
reduziert ist. Da die Kapazität in einem Transistor, der ein
Gatemuster mit einer großen Breite und einer großen Fläche auf
weist, leichter reduziert werden kann, ist die Änderung des
Ausgabetransistors effektiv. Der NMOS-Transistor des Ausgabe
pufferabschnittes benötigt eine Gatebreite von einigen hundert
Mikrometern und daher kann die Kapazität speziell effektiv re
duziert werden.
Fig. 2 zeigt die Übergangskapazität und die Stoßwiderstands
spannungseigenschaften des obigen Ausgabeabschnittes, der den
NMOS-Transistor bildet. In Fig. 2 zeigt die Y-Achse die Über
gangskapazität und die Stoßwiderstandsspannung in beliebiger
Einheit. Die X-Achse zeigt den Abstand von Gate und Kontakt,
das heißt den Abstand zwischen der Gateelektrode und dem mit
einem Source-/Drainbereich verbundenen Kontakt. Die Abhängig
keit der Übergangskapazität von dem Abstand von Gate und Kon
takt ist durch eine Strichpunktlinie und die Abhängigkeit der
Stoßwiderstandsspannung von dem Abstand von Gate und Kontakt
ist durch eine durchgezogene Linie in dem Diagramm dargestellt.
Das Konzept von dem Abstand von Gate und Kontakt ist in Fig. 3
gezeigt. Wie in der Draufsicht eines MOS-Transistors in Fig. 3
gezeigt ist, ist die Gateelektrode 7 so angeordnet, daß sie
sich durch den zentralen Abschnitt auf dem aktiven Bereich 9
des Transistors erstreckt. Die Oberflächenschichten der aktiven
Bereiche auf beiden Seiten der Gateelektrode 7 dienen als der
Source-/Drainbereich 4. Der Abschnitt, bei dem der aktive Be
reich 9 und die Gateelektrode 7 übereinander angeordnet sind,
dient als der Kanalbereich 5. Weiterhin sind eine Mehrzahl von
Kontakten so gebildet, daß sie die Oberfläche des Source-/Drain
bereiches 4 kontaktieren und sich davon nach oben er
strecken.
Der Abstand von Gate und Kontakt bedeutet der minimale Abstand
zwischen einem Seitenende der Gateelektrode 7 und einem Seiten
ende des Kontaktes 10. Weiterhin bedeutet, wie in Fig. 3 ge
zeigt ist, die Gatebreite die Abmessung des aktiven Bereiches
in der Richtung, in der sich die Gateelektrode 7 erstreckt, und
die Breite der aktiven Schicht bezeichnet die Abmessung des
Source-/Drainbereiches 4 in der Richtung der Gatelänge. Die
Breite der aktiven Schicht hängt stark von der Abmessung der
Kontakte 10 und dem Abstand von Kontakt und Gate ab.
Mit dem oben erklärten Hintergrund ist aus Fig. 2 verständlich,
daß bei den Eigenschaften des NMOS-Transistors für den Ausgabe
abschnitt die Übergangskapazität stark proportional mit dem Ab
stand von Gate und Kontakt ist. Bei einem Entwurfsregelniveau
von 0,4 µm wird die Produktspezifikation der Eingabe-/Ausgabe
kapazität erfüllt, wenn der Abstand von Gate und Kontakt 3,0 µm
oder weniger ist. Weiterhin erreicht die Stoßwiderstandsspan
nung einen zulässigen Wert, wenn der Abstand von Gate und Kon
takt 0,5 µm oder mehr beträgt.
Daher wurde herausgefunden, daß die vorliegende Erfindung spe
ziell für eine MOS-Transistor mit einem Abstand von Gate und
Kontakt von 0,5 bis 3,0 µm effektiv ist.
Als nächstes wird im folgenden mit Bezug zu Fig. 4(a) bis 4(d)
ein Herstellungsverfahren eines CMOS-SRAM beschrieben, der ei
nen normalen NMOS-Transistor und einen NMOS-Transistor für ei
nen Ausgabeabschnitt, wie in Fig. 1 gezeigt ist, enthält und
der weiterhin einen PMOS-Transistor und einen Speicherzellen
transistor enthält.
Fig. 4(a) zeigt eine Querschnittsansicht von jedem Transistor
in einem CMOS-SRAM, das schließlich erhalten wird. In Fig. 4(a)
sind von links nach rechts ein normaler PMOS-Transistor T, der
in einer Logikschaltung enthalten ist, ein normaler
NMOS-Transistor Q1, der in einer Logikschaltung enthalten ist, ein
NMOS-Transistor M zum Bilden eines Speicherzellabschnittes und
schließlich ein NMOS-Transistor Q2 zum Bilden des Ausgabeab
schnittes eines Eingabe-/Ausgabepuffers, der der charakteristi
sche Abschnitt der vorliegenden Erfindung ist, gezeigt. Fig.
4(b) bis 4(d) zeigen die Querschnittsansichten der obigen
MOS-Transistoren in der gleichen Reihenfolge. In Fig. 4(a) enthält
der PMOS-Transistor T eine N-Wanne 11 und einen Source-/Drain
bereich 12 eines P-Typs hoher Konzentration.
Es werden nun die Herstellungsschritte im folgenden nacheinan
der beschrieben. Zuerst werden, wie in Fig. 4(b) gezeigt ist,
die Elementtrennbereiche 2 durch das Verfahren der LOCOS-Oxi
dation oder ähnlichem auf den Bereichen gebildet, die als
die inaktiven Bereiche des Halbleitersubstrates 1 dienen. Dann
wird die Resistmaske 13 auf den NMOS-Transistorbildungs
bereichen, die die Bereiche der Transistoren für eine normale
Logikschaltung, eine Speicherzelle und eines Ausgabeabschnittes
enthalten, derart bemustert, daß nur der PMOS-Transistorbil
dungsbereich freigelegt bleibt. Dann werden N-Typ Dotierungsio
nen derart implantiert, daß die N-Wanne 11 in dem PMOS-Transi
storbildungsbereich bis zu einer vorbestimmten Tiefe von der
Oberfläche des Halbleitersubstrates 1 gebildet wird. Dann wird
die Maske 13 entfernt.
Dann wird, wie in Fig. 4(c) gezeigt ist, eine Maske 14a auf dem
PMOS-Transistorbildungsbereich gebildet und zur gleichen Zeit
wird eine Maske 14b auf den Bereichen 4 für den Source-/Drain
in den aktiven Bereichen des Ausgabe-NMOS-Transistors Q2 gebil
det.
Dann wird eine P-Typ Dotierungsionenimplantation derart durch
geführt, daß die P-Wanne 3a bis zu einer vorbestimmten Tiefe
von der Oberfläche des Halbleitersubstrates 1 in dem normalen
NMOS-Transistorbildungsbereich für eine Logikschaltung und in
einem NMOS-Transistorbildungsbereich für eine Speicherzelle ge
bildet wird. Gleichzeitig mit der Bildung der P-Wanne 3a wird
die P-Wanne 3b unter dem Elementtrennbereich 2 um den Aus
gabe-NMOS-Transistorbildungsbereich herum gebildet und die P-Wanne
3c wird in einem Oberflächenbereich, der als der Kanalbereich 5
dient, und bis zu einer vorbestimmten Tiefe von der Oberfläche
des Halbleitersubstrates 1 gebildet.
Die P-Wannen 3a, 3b und 3c werden derart gebildet, daß sie die
gleiche Dotierungskonzentration aufweisen und daß die Spitzen
konzentration ungefähr 3,0×10¹⁷/cm³ (erste Dotierungskonzentra
tion) erreicht. Wenn die Konzentration der P-Wannen 3a, 3b und
3c auf 1,0×10¹⁷/cm³ oder mehr eingestellt ist, können die
P-Wannen 3a, 3b und 3c, die aufgrund des Effektes heißer Ladungs
träger gebildeten Löcher komplett absaugen und das Wannenpoten
tial wird ohne Erhöhung des Widerstandes der P-Wannen stabili
siert. Danach werden die Masken 14a und 14b entfernt.
Dann wird, wie in Fig. 4(d) gezeigt ist, eine Maske 15 auf Be
reichen bemustert, die andere sind als der NMOS-Transistor
bildungsbereich für die Speicherzelle und es werden Ionen se
lektiv in die Oberflächenschicht des aktiven Bereiches des
NMOS-Transistorbildungsbereiches implantiert. Somit wird eine
Schwellwerteinstellschicht 16 zum Einstellen des Schwellwert- bzw.
Einsatzspannungsniveaus des NMOS-Transistors M gebildet.
Die Konzentration der Schwellwerteinstellschicht 16 wird so
eingestellt, daß sie höher ist als die Dotierungskonzentration
der Kanalbereiche von anderen NMOS-Transistoren ist. Danach
wird die Maske 15 entfernt.
Dann wird, wie in Fig. 4(a) gezeigt ist, jeder Gateisolierfilm
6 gebildet und es wird jede Gateelektrode 7 auf dem Gateiso
lierfilm 6 über dem Kanalbereich 5 gebildet. Dann wird eine
Seitenwand 8, die aus einem Isolierfilm gebildet ist, auf dem
seitlichen Abschnitt der Gateelektrode 8 gebildet. Durch die
obigen Schritte werden MOS-Transistoren mit der in Fig. 4(a)
gezeigten Struktur erhalten. Die nachfolgenden Schritte zum
Bilden jedes Kontaktes mit den Source-/Drainbereichen 4 oder 12
oder das Bilden eines Zwischenschichtisolierfilmes und einer
oberen Verbindungsschicht werden hier nicht erklärt.
Wie oben gezeigt wurde, können bei dem Herstellungsverfahren
eines CMOS-SRAM die P-Wannen 3b und 3c eines NMOS-Transistors,
der in einem Ausgabeabschnitt enthalten ist, gleichzeitig mit
der P-Wanne 3a von anderen NMOS-Transistoren gebildet werden.
Weiterhin kann die Maske 14b, die als eine Ionenimplantations
maske dient, gleichzeitig mit der Maske 14a, die auf einem
PMOS-Transistorbildungsbereich bemustert ist, gebildet werden.
Daher wird die Anzahl der Herstellungsschritte im Vergleich mit
den der Anmelderin bekannten Herstellungsschritten nicht er
höht.
Bei dem NMOS-Transistor für den Ausgabeabschnitt der so herge
stellten Halbleitereinrichtung kontaktieren die N-Typ Bereiche
hoher Konzentration der Source-/Drainbereiche 4 die P-Wannen 3b
und 3c im Unterschied zu dem der Anmelderin bekannten
NMOS-Transistor mit einer kleinen Oberfläche und nur die Endab
schnitte des Source-/Drainbereiches 4 kontaktieren die P-Wannen
3b und 3c. Die Bodenoberfläche des Source-/Drainbereiches 4
kontaktiert das P-Typ Halbleitersubstrat 1 niedriger Konzentra
tion, so daß die Übergangskapazität eines in diesem Abschnitt
gebildeten PN-Übergangs reduziert ist. Daher ist eine
Source-/Drainkapazität im Vergleich mit einem Transistor mit einer der
Anmelderin bekannten Struktur reduziert.
Die P-Wanne 3c ist unterhalb des Kanalbereiches 5 gebildet und
die Dotierungskonzentration der P-Wanne 3c kann auf einen Wert
eingestellt werden, der geeignet ist, ein P-Wannenpotential zu
stabilisieren. Die P-Wanne 3b ist auch unterhalb des Element
trennbereiches 2 gebildet. Dadurch wird die Elementtrennkapazi
tät erhöht und die Abmessung zum Bilden des Elementtrennberei
ches 2 wird im Vergleich zu dem Fall, bei dem die P-Wanne 3b
nicht gebildet ist, erniedrigt. Daher gibt es den Vorteil, daß
die Halbleiterelemente weiter in der Größe reduziert werden
können.
Oben ist eine Struktur eines Ausgabe-NMOS-Transistors für einen
Eingabe-/Ausgabepuffer beschrieben, bei der ein P-Typ Halblei
tersubstrat 1 benutzt wird. Das obige Beispiel kann jedoch auch
zum Bilden eines Ausgabe-PMOS-Transistors für einen Eingabe-/Aus
gabepuffer angewendet werden, bei dem ein N-Typ Halbleiter
substrat benutzt wird und die gleichen oben erwähnten Vorteile
können erzielt werden.
Zum Bilden eines Bi-CMOS-SRAM, der beides enthält, Bipolartran
sistoren und MOS-Transistoren, ähnlich zu dem obigen Beispiel,
wird ein P-Typ Halbleitersubstrat benutzt. Zum Bilden eines
CMOS-SRAM, der MOS-Transistoren enthält, wird jedoch ein N-Typ
Halbleitersubstrat benutzt.
Weiterhin kann ein MOS-Transistor mit der in Fig. 1 gezeigten
Struktur mit reduzierter Source-/Drainkapazität bzw. Kapazitanz
nicht nur beim Bilden eines Bi-CMOS-SRAM oder CMOS-SRAM, son
dern auch bei anderen Halbleitereinrichtungen verwendet werden.
Eine Übergangskapazität bzw. -kapazitanz kann durch Verwenden
der MOS-Transistorstruktur bei jedem Transistor großen Maßstabs
bzw. großer Größe effektiv reduziert werden.
Im folgenden wird eine zweite Ausführungsform beschrieben. Fig.
5 zeigt eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrichtung
entsprechend einer zweiten Ausführungsform. In Fig. 5 ist eine
Querschnittsansicht eines normalen NMOS-Transistors Q1 (erster
MOS-Transistor), der in einer Logikschaltung enthalten ist, auf
der linken Seite gezeigt und ist eine Querschnittsansicht eines
NMOS-Transistors Q2 (zweiter MOS-Transistor), der in einem Aus
gabeabschnitt eines Eingangs-/Ausgangspuffers einer Logikschal
tung enthalten ist, auf der rechten Seite gezeigt.
In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ist die
P-Wanne 3b eines Ausgabe-NMOS-Transistors Q2 in Kontakt mit dem
Source-/Drainbereich 4. Im Gegensatz dazu ist in der zweiten
Ausführungsform die P-Wanne 3b eines Ausgabe-NMOS-Transistors
Q2 nicht in Kontakt mit dem Source-/Drainbereich 4, wie in der
rechten Seite von Fig. 5 gezeigt ist. In einer Draufsicht ist
der Grenzabschnitt der P-Wanne 3b des Ausgabe-NMOS-Transistors
Q2 innerhalb der äußeren Peripherie des Elementtrennbereiches 2
gebildet.
Das Verfahren zum Bilden des NMOS-Transistors für den in Fig. 5
gezeigten NMOS-Transistor ist fast das Gleiche wie das der er
sten Ausführungsform, außer dem folgenden Punkt. In dem in Fig.
4(c) gezeigten Herstellungsschritt wird die Maske 14b auf dem
Bereich zum Bilden des Ausgabe-NMOS-Transistors gebildet. Zu
dieser Zeit wird die Maske 14b so gebildet, daß sie die Endab
schnitte des Elementtrennbereiches 2 bedeckt, so daß der Endab
schnitt des Bereiches 2 nicht freigelegt wird. Eine Ionenim
plantation wird unter Benutzung der so gebildeten Maske 14b
derart durchgeführt, daß die P-Wanne 3b erhalten wird, wie sie
in Fig. 5 gezeigt ist. Ein NMOS-Transistor mit der in Fig. 5
gezeigten Struktur kann durch Verfolgen der anderen Schritte,
ähnlich wie in der ersten Ausführungsform, erzielt werden.
In dem in Fig. 5 gezeigten Ausgabe-NMOS-Transistor kontaktiert
die Bodenoberfläche des Source-/Drainbereiches 4 nicht eine
P-Wanne, sondern kontaktiert das Halbleitersubstrat 1 mit einer
geringeren Konzentration. Weiter kontaktiert die P-Wanne 3b
nicht den Source-/Drainbereich 4, im Vergleich mit dem auf der
linken Seite in Fig. 5 gezeigten normalen NMOS-Transistor. Da
her kann eine Übergangskapazität weiter reduziert werden.
Weiterhin kann die Anzahl der Herstellungsschritte die gleiche
sein wie die einer der Anmelderin bekannten Halbleitereinrich
tung, wie zum Beispiel ein SRAM mit einer CMOS-Struktur. Daher
ist es nicht notwendig, zusätzliche Masken (Retikel) zu bilden,
und die Herstellungskosten werden nicht erhöht.
Auch in der zweiten Ausführungsform ist die Struktur eines
NMOS-Transistors, der auf einem P-Typ Halbleitersubstrat 1 ge
bildet ist, ähnlich zu der in der ersten Ausführungsform be
schrieben. Es ist auch möglich, einen PMOS-Transistor mit einer
ähnlichen Struktur auf einem N-Typ Halbleitersubstrat zu bil
den. In diesem Fall können auch die gleichen Vorteile erzielt
werden.
Weiterhin ist die P-Wanne 3b unterhalb des Elementtrennberei
ches gebildet, so daß die Elementtrenneigenschaft weiter ver
bessert werden kann. Die Abmessung des Elementtrennbereiches 2
kann im Vergleich mit dem Fall, bei dem die P-Wanne 3b nicht
unterhalb des Elementtrennbereiches 2 gebildet ist, reduziert
werden. Somit können die Halbleiterelemente weiter in ihren Ab
messungen verringert werden.
Fig. 6 zeigt eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrich
tung entsprechend einer dritten Ausführungsform. In Fig. 6 ist
eine Querschnittsansicht eines normalen NMOS-Transistors Q1
(erster MOS-Transistor), der in einer Logikschaltung enthalten
ist, auf der linken Seite gezeigt und ist eine Querschnittsan
sicht eines NMOS-Transistors Q2 (weiter MOS-Transistor), der
speziell in einem Ausgabeabschnitt eines Eingangs-/Ausgangspuf
fers einer Logikschaltung enthalten ist, auf der rechten Seite
gezeigt.
In dem Fall der ersten und der zweiten Ausführungsform ist ein
Ausgabe-NMOS-Transistor für einen Eingabe-/Ausgabepuffer be
schrieben, der auf einem P-Typ Halbleitersubstrat 1 gebildet
ist. In der Struktur des Transistors ist die P-Wanne 3b unter
halb des Elementtrennbereiches 2 gebildet, die in der Periphe
rie bzw. dem Umfang des aktiven Bereiches des Transistors ge
bildet ist.
Im Gegensatz dazu unterscheidet sich die dritte Ausführungsform
von der ersten und zweiten Ausführungsform darin, daß der Aus
gabe-NMOS-Transistor der dritten Ausführungsform ohne eine
P-Wanne unterhalb des Elementtrennbereiches 2 gebildet ist. Im
Gegensatz dazu kontaktiert der Elementtrennbereich 2 direkt das
Halbleitersubstrat 1, wie in Fig. 6 gezeigt ist.
Das Verfahren zum Bilden des NMOS-Transistors, der in Fig. 6
gezeigt ist, ist fast das Gleiche wie das der ersten Ausfüh
rungsform, außer dem folgenden Punkt. In dem in Fig. 4(c) ge
zeigten Schritt kann die P-Wanne 3c durch Bilden der Form der
Maske 14b derart, daß sie einen Öffnungsabschnitt nur auf dem
Kanalbereich 5 aufweist, und durch Durchführen einer Ionenim
plantation mit einer so gebildeten Maske gebildet werden. Ein
NMOS-Transistor mit der in Fig. 6 gezeigten Struktur kann durch
Folgen der anderen Schritte ähnlich wie in der ersten Ausfüh
rungsform erzielt werden.
In dem oben beschriebenen Ausgabe-NMOS-Transistor ist die
P-Wanne 3c bis zu einer vorbestimmten Tiefe von dem Kanal 5
nach unten gebildet, so daß ein stabiles Wannenpotential si
chergestellt werden kann. Weiterhin bildet der Source-/Drain
bereich 4 nicht einen PN-Übergang mit einem Bereich, der eine
Konzentration aufweist, die gleich oder größer ist als die der
P-Wanne 3c, anders als der Übergang mit der P-Wanne 3c.
Daher ist es möglich, eine Übergangskapazität verglichen mit
dem der Anmelderin bekannten NMOS-Transistors Q1, der auf der
linken Seite in Fig. 6 gezeigt ist, zu reduzieren. Die Anzahl
der Schritte zum Herstellen des NMOS-Transistors ist nicht mehr
als die eines der Anmelderin bekannten CMOS-SRAM. Daher kann
ein Ansteigen der Herstellungskosten aufgrund des Ansteigens
der Masken (Retikel) verhindert werden.
Ein Ausgabe-NMOS-Transistor mit der in Fig. 6 gezeigten Struk
tur kann effektiv benutzt werden, speziell wenn der Element
trennbereich 2 in einer ausreichenden Größe gebildet werden
kann. Aus der Abhängigkeit der Widerstandsspannung von den Ab
messungen des Elementtrennbereiches (Abstand zwischen zwei be
nachbarten aktiven Bereichen oder Trennbreite), die in Fig. 7
gezeigt ist, wird gefunden, daß ein Elementtrennbereich eine
ausreichende Elementtrennkapazität aufweist, wenn er eine Ab
messung von 5,0 µm oder mehr aufweist. Zusätzlich kann eine
Übergangskapazität ohne Erhöhen der Anzahl der Herstellungs
schritte im Vergleich mit dem der Anmelderin bekannten Herstel
lungsverfahren reduziert werden.
In der obigen Ausführungsform ist ein Ausgabe-NMOS-Transistor,
der auf einem P-Typ Halbleitersubstrat 1 gebildet ist, gezeigt.
In einem ähnlichen Weg wie oben kann ein Ausgabe-NMOS-Transi
stor auf einem N-Typ Halbleitersubstrat gebildet werden und die
gleichen Vorteile können erzielt werden.
Es wird eine vierte Ausführungsform im folgenden beschrieben.
Fig. 8 zeigt eine Querschnittsansicht entsprechend der vierten
Ausführungsform. In Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht eines
normalen NMOS-Transistors Q1 (erster MOS-Transistor), der in
einer Logikschaltung enthalten ist, auf der linken Seite ge
zeigt und ist eine Querschnittsansicht eines NMOS-Transistors
Q2 (zweiter MOS-Transistor), der in einem Ausgabeabschnitt ei
nes Eingabe-/Ausgabepuffers einer Logikschaltung enthalten ist,
auf der rechten Seite gezeigt.
In der ersten und zweiten Ausführungsform ist die P-Wanne 3b
unterhalb des Elementtrennbereiches 2 gebildet und ist die
P-Wanne 3c unterhalb des Kanalbereiches 5 gebildet. Im Gegensatz
dazu ist in der vierten Ausführungsform im Unterschied zu der
ersten und zweiten Ausführungsform die P-Wanne 3c nicht unter
halb des Kanalbereiches 5 gebildet, obwohl die P-Wanne 3b un
terhalb des Elementtrennbereiches 2 gebildet ist, wie in der
rechten Seite in Fig. 8 gezeigt ist.
Das Verfahren zum Bilden des NMOS-Transistors zum Bilden eines
Ausgabeabschnittes, wie in Fig. 8 gezeigt ist, ist fast das
Gleiche wie das der ersten Ausführungsform, außer dem folgenden
Punkt. In dieser Ausführungsform kann in dem in Fig. 4(c) ge
zeigten Schritt die P-Wanne 3b durch Bilden der Form der Maske
14b so, daß sie einen Öffnungsabschnitt nur auf dem Element
trennbereich 2 aufweist, und durch Durchführen einer Ionenim
plantation durch eine so gebildete Maske 14b gebildet werden.
Ein NMOS-Transistor mit der in Fig. 8 gezeigten Struktur kann
durch Folgen der anderen Schritte ähnlich zu denen in der er
sten Ausführungsform erhalten werden.
In dem Ausgabe-NMOS-Transistor, der in Fig. 8 gezeigt ist,
kontaktiert der Source-/Drainbereich 4 eine P-Wanne mit einer
geringen Oberfläche bzw. Kontaktfläche.
In dem so gebildeten Ausgabe-NMOS-Transistor Q2 ist die Source-/Drain
kapazität im Vergleich mit dem der Anmelderin bekannten
NMOS-Transistor Q1, der auf der linken in Fig. 8 gezeigt ist,
stark reduziert. Weiterhin ist die Elementtrenneigenschaft aus
reichend sichergestellt.
Ähnlich zu den anderen Ausführungsformen ist auch in dem Fall
der vierten Ausführungsform der auf dem P-Typ Halbleitersub
strat 1 gebildete Ausgabe-NMOS-Transistor beschrieben. Es ist
jedoch überflüssig zu sagen, daß ein Ausgabe-PMOS-Transistor
auf einem N-Typ Halbleitersubstrat in einer ähnlichen Art ge
bildet werden kann und daß die gleichen Vorteile erzielt werden
können.
Die Herstellungsverfahren einer Halbleitereinrichtung der obi
gen dritten und vierten Ausführungsform können wie folgt zusam
mengefaßt werden.
Bei den Herstellungsverfahren einer Halbleitereinrichtung, die
zumindest einen ersten und einen zweiten MOS-Transistor ent
hält, wird eine Wanne einer ersten Dotierungskonzentration in
einem Bereich für den ersten MOS-Transistor gebildet. Gleich
zeitig wird eine andere Wanne der ersten Dotierungskonzentrati
on unterhalb von einem von einem Kanalbereich des zweiten
MOS-Transistors oder einem Elementtrennbereich, der den zweiten
MOS-Transistor umgibt, gebildet. Ein Bereich einer zweiten
Dotierungskonzentration wird für den Source- und den Drainbe
reich und unter dem anderen von dem Kanalbereich des zweiten
MOS-Transistors oder einem Elementtrennbereich, der zweiten
MOS-Transistor umgibt, gebildet und die zweite Dotierungskon
zentration ist geringer als die erste Dotierungskonzentration.
Im folgenden wird eine fünfte Ausführungsform beschrieben.
Fig. 9 zeigt eine Querschnittsansicht einer Halbleitereinrich
tung entsprechend der fünften Ausführungsform. In Fig. 9 ist
eine Querschnittsansicht eines normalen NMOS-Transistors Q1
(erster MOS-Transistor), der in einer Logikschaltung enthalten
ist, auf der linken Seite gezeigt und ist eine Querschnittsan
sicht eines NMOS-Transistors Q2 (zweiter MOS-Transistor), der
in einem Ausgabeabschnitt eines Eingabe-/Ausgabepuffers einer
Logikschaltung enthalten ist, auf der rechten Seite gezeigt.
In der ersten bis vierten Ausführungsform ist eine Wanne nicht
unter dem Source-/Drainbereich 4 des Ausgabe-NMOS-Transistors,
der auf dem P-Typ Halbleitersubstrat 1 gebildet ist, gebildet.
Im Gegensatz dazu unterscheidet sich die fünfte Ausführungsform
von der obigen ersten und bis vierten Ausführungsform darin,
daß die Halbleitereinrichtung dieser Ausführungsform P-Typ Wan
nen 17 niedriger Konzentration, die unterhalb dem Source-/Drain
bereich 4 gebildet sind, wie in Fig. 9 gezeigt ist, auf
weist.
Das Verfahren zur Herstellung einer CMOS-Einrichtung, die den
in Fig. 9 gezeigten NMOS-Transistor enthält, wird im folgenden
mit Bezug zu Fig. 10(a) bis 10(b) beschrieben.
Die Struktur der CMOS-Einrichtung ist in Fig. 10(a) gezeigt. In
Fig. 10(a) sind von links nach rechts ein normaler PMOS-Transi
stor T, ein normaler NMOS-Transistor Q0 (erster MOS-Transistor)
und ein Speicherzellen bildender NMOS-Transistor M, die für ei
ne normale Logikschaltung benutzt werden, und schließlich ein
NMOS-Transistor Q5 (zweiter MOS-Transistor), der für einen Aus
gabeabschnitt eines Eingangs-/Ausgangspuffers benutzt wird, ge
zeigt.
Bei der Herstellung der Halbleitereinrichtung werden, wie in
Fig. 10(b) gezeigt ist, die Elementtrennbereiche 2 in aktiven
Bereichen einer Hauptfläche des Halbleitersubstrates 1 gebil
det. Danach wird eine Maske 18a auf den Bereichen des
NMOS-Transistors und der Speicherzellen bildenden NMOS-Transistors
gebildet und eine Maske 18b wird auf den Elementtrennbereichen
2 um den Ausgabe-NMOS-Transistorbildungsbereich herum und auf
dem Kanalbildungsbereich für den Ausgabe-NMOS-Transistor gebil
det. Dann wird eine N-Typ Dotierungsionenimplantation derart
durchgeführt, daß die N-Wanne 11 in dem PMOS-Transistor
bildungsbereich und N-Wannen 11a in den Source-/Drainbereichen
des Ausgabe-NMOS-Transistors Q5 gebildet werden. Danach werden
die Masken 18a und 18b entfernt.
Dann wird, wie in Fig. 10(c) gezeigt ist, die Maske 14a auf dem
PMOS-Transistorbildungsbereich gebildet. Danach wird eine P-Typ
Dotierungsionenimplantation durchgeführt und die P-Wanne 3a
wird in dem NMOS-Transistorbildungsbereich und in dem Speicher
zellentransistorbildungsbereich gebildet. Zur gleichen Zeit
werden die P-Typ Dotierungen auch in den NMOS-Transistor
bildungsbereich für einen Ausgabepuffer implantiert und die
P-Wanne 3b wird unterhalb der Elementtrennbereiche 2 gebildet und
die P-Wanne 3c wird unterhalb des Kanalbereiches gebildet
(erste Dotierungskonzentration). Da die N-Wanne 11a schon in
und unterhalb den Source-/Drainbereichen 4 des Ausgabe-NMOS-Tran
sistors gebildet ist, werden P-Typ Wannen 17 niedriger Kon
zentration in und unterhalb der Bereiche 4 durch Implantieren
der P-Typ Dotierungen mit einer Konzentration, die niedriger
ist als die der P-Wannen 3a, 3b und 3c erzeugt (zweite Dotie
rungskonzentration). Danach wird die Maske 14a entfernt.
Dann wird, wie in Fig. 10(d) gezeigt ist, eine Maske 19 auf Be
reichen gebildet, die andere sind als der Speicherzellentransi
storbildungsbereich, und eine Ionenimplantation wird derart
durchgeführt, daß die Schwellwerteinstellschicht 16 auf der
Oberfläche des aktiven Bereiches des Speicherzellen-NMOS-Tran
sistors gebildet wird, um die Dotierungskonzentration des
Kanalbereiches fein einzustellen. Danach wird die Maske 19 ent
fernt.
Durch Folgen des obigen Herstellungsprozesses kann die in Fig.
10(a) gezeigte Halbleitereinrichtung des CMOS-Aufbaus erhalten
werden. Zur Vereinfachung ist die Schwellwerteinstellschicht 16
in Fig. 10(a) nicht gezeigt.
In dem so gebildeten Ausgabe-NMOS-Transistor sind die Source-/Drain
bereiche 4 in Kontakt mit der Wanne 17, die im Vergleich
mit dem P-Typ Halbleitersubstrat 1 oder einer normalen P-Typ
Wanne eine reduzierte Konzentration aufweist. Daher ist es mög
lich, die Übergangskapazität dieses Abschnittes zu reduzieren.
Bezüglich der Konzentration jeder Wanne weist die P-Typ Wanne
niedriger Konzentration des Ausgabe-NMOS-Transistors Q5 die mi
nimale Konzentration auf und weist die N-Wanne 11 des
PMOS-Transistors T eine mittlere Konzentration auf und weisen die
P-Wannen 3b und 3c des NMOS-Transistors Q5 die maximale Konzen
tration auf. Die P-Wanne 3a des Speicherzellentransistors weist
auch eine Konzentration auf, die fast gleich zu der Konzentra
tion der P-Wannen 3b und 3c des NMOS-Transistors ist.
Die Spitzendotierungskonzentration der P-Wanne 17 niedriger
Konzentration des Ausgabe-NMOS-Transistors Q5 ist so einge
stellt, daß sie ungefähr 1,0×10¹⁷/cm³ bis 3,0×10¹⁷/cm³ beträgt
(zweite Dotierungskonzentration). Der minimale Wert der Spit
zendotierungskonzentration ist so eingestellt, daß er nicht
kleiner als 1,0×10¹⁷/cm³ ist. Wenn die Dotierungskonzentration
kleiner als 1,0×10¹⁷/cm³ ist, steigt der Widerstand einer
P-Wanne 17 an und die aufgrund des Effektes heißer Ladungsträger
erzeugten Löcher werden nicht ausreichend abgesaugt, was in ei
nem instabilen Erdungspotential resultiert. Daher ist es bevor
zugt, die Dotierungskonzentration einer Wanne 17 auf einen Wert
einzustellen, der größer als 1,0×10¹⁷/cm³ ist.
In dem Ausgabe-NMOS-Transistor, wie oben beschrieben, sind die
P-Wannen 3b und 3c unterhalb des Kanalbereiches 5 und unterhalb
der Elementtrennbereiche 2 gebildet. Dadurch wird die Element
trenneigenschaft erhöht und ein Wannenpotential wird stabili
siert. Weiterhin wird, da die P-Wannen 3b und 3c gebildet sind,
eine Halbleitereinrichtung mit besserer Betriebseigenschaft er
halten, ohne zusätzliche Herstellungsschritte zu dem der Anmel
derin bekannten CMOS-Herstellungsverfahren hinzuzufügen.
Auch im Fall der fünften Ausführungsform wird ein Ausgabe-NMOS-Tran
sistor auf dem P-Typ Halbleitersubstrat 1 ähnlich wie in
den anderen Ausführungsformen gebildet. Es ist jedoch überflüs
sig zu erwähnen, daß ein Ausgabe-PMOS-Transistor auf einem
N-Typ Halbleitersubstrat gebildet werden kann und daß die glei
chen Vorteile erzielt werden können.
Die vorteiligen Effekte der vorliegenden Erfindung werden im
folgenden zusammengefaßt.
Entsprechend einem Aspekt enthält eine Halbleitereinrichtung
einen ersten MOS-Transistor mit einer normalen Wannenstruktur
und einen zweiten MOS-Transistor, der durch die Wannenstruktur
charakterisiert ist. Die Dotierungskonzentration (zweite Dotie
rungskonzentration) des Bereiches unterhalb dem Source-/Drain
bereich des zweiten MOS-Transistors ist so eingestellt, daß sie
gleich zu der Dotierungskonzentration des Halbleitersubstrates
ist. Die Dotierungskonzentration (erste Dotierungskonzentrati
on) eines Kanalbereiches und eines Bereiches unter dem Kanalbe
reich und weiter die Dotierungskonzentration des Bereiches un
ter den Elementtrennbereichen sind so eingestellt, daß sie
gleich zu der Dotierungskonzentration der Wanne des ersten
MOS-Transistors sind. Daher kontaktieren die Source-/Drainbereiche
des zweiten MOS-Transistors ein Halbleitersubstrat, das eine
Konzentration aufweist, die kleiner ist als die einer normalen
Wanne. Dadurch kann die Übergangskapazitanz in der Source-/Drain
bereichsgrenze reduziert werden. Weiterhin wird die Ele
menttrenneigenschaft verbessert und das Wannenpotential des
Bereiches unter dem Kanalbereich kann stabilisiert werden.
Gemäß einem anderen Aspekt enthält eine Halbleitereinrichtung
einen ersten MOS-Transistor mit einer normalen Wannenstruktur
und einen zweiten MOS-Transistor, der durch die Wannenstruktur
charakterisiert ist. Die Dotierungskonzentration des Bereiches
unterhalb des Source-/Drainbereiches des zweiten MOS-Transi
stors ist so eingestellt, daß sie geringer ist als die Konzen
tration der Wanne. Dadurch kann die Source-/Drainkapazität des
zweiten MOS-Transistors reduziert werden.
Gemäß einem anderen Aspekt enthält eine Halbleitereinrichtung
einen ersten MOS-Transistor mit einer normalen Wannenstruktur
und einen zweiten MOS-Transistor, der durch die Wannenstruktur
charakterisiert ist. Ein Dotierungsbereich, der als eine Wanne
des zweiten MOS-Transistors dient, ist unterhalb des Ele
menttrennbereiches, der den aktiven Bereich umgibt, gebildet
und ist nicht unterhalb dem Source-/Drainbereich gebildet. Da
durch kann die Übergangskapazität bzw. -kapazitanz des Grenzab
schnittes der Source-/Drainbereiche reduziert werden. Weiterhin
wird die Elementtrenneigenschaft aufgrund der unter dem Ele
menttrennbereich gebildeten Wanne verbessert. Weiterhin können
die Abmessungen des Elementtrennbereiches verglichen mit dem
Fall, bei dem die Wanne nicht unterhalb des Trennbereiches ge
bildet ist, verringert werden.
Gemäß einem anderen Aspekt enthält eine Halbleitereinrichtung
einen ersten MOS-Transistor mit einer normalen Wannenstruktur
und einen zweiten MOS-Transistor, der durch die Wannenstruktur
charakterisiert ist. Ein Dotierungsbereich, der als Wanne des
zweiten MOS-Transistors dient, ist in und unter dem Kanalbe
reich gebildet und ist nicht unterhalb dem Source-/Drainbereich
gebildet. Dadurch kann die Übergangskapazität des Grenzab
schnittes der Source-/Drainbereiche reduziert werden. Weiterhin
wird aufgrund der unterhalb des Elementtrennbereiches gebilde
ten Wanne die Elementtrenneigenschaft verbessert. Weiterhin
wird das Potential des Bereiches unterhalb des Kanalbereiches
stabilisiert, da eine Wanne mit einer Dotierungskonzentration,
die gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, in und
unterhalb des Kanalbereiches gebildet ist.
Gemäß einem anderen Aspekt enthält eine Halbleitereinrichtung
einen ersten MOS-Transistor mit einer normalen Wannenstruktur
und einen zweiten MOS-Transistor, der durch die Wannenstruktur
charakterisiert ist. Der zweite MOS-Transistor weist eine
Struktur auf, durch die eine Source-/Drainkapazität verglichen
mit der eines normalen MOS-Transistors, der eine normale Wand
struktur aufweist, reduziert ist. Für den Ausgabeabschnitt ei
nes Eingangs-/Ausgangspuffers der Halbleitereinrichtung wird
der MOS-Transistor benutzt. Dadurch wird die Ausgangskapazität
der Halbleitereinrichtung reduziert und die Produktspezifikati
on kann erfüllt werden.
Gemäß einem anderen Aspekt enthält eine Halbleitereinrichtung
einen ersten MOS-Transistor mit einer normalen Wannenstruktur
und einen zweiten MOS-Transistor, der durch die Wannenstruktur
charakterisiert ist. Die Halbleitereinrichtung ist in einem Ni
veau einer 0,4-µm-Regel gebildet und in dem zweiten MOS-Transi
stor ist der Abstand zwischen einer Gateelektrode und Kontakten
zu dem Source-/Drainbereich des Transistors so eingestellt, daß
er nicht geringer als 0,5 µm und nicht größer als 0,3 µm ist.
Dadurch wird die Stoßwiderstandsspannung der MOS-Transistoren
in dem zulässigen Bereich eingestellt und die Source-/Drain
übergangskapazität wird auf einen zulässigen Wert einge
stellt. Somit können die Produktspezifikationsbedingungen durch
Einstellen des Abstandes zwischen dem Gateelektrodenkontakt und
den Kontakten auf den obigen Wert erfüllt werden.
Gemäß einem anderen Aspekt wird bei einem Herstellungsverfahren
einer Halbleitereinrichtung eine Wanne für einen MOS-Transistor
mit einer normalen Wannenstruktur gebildet. Gleichzeitig werden
Wannen für einen zweiten MOS-Transistor in Bereichen, die ande
re sind als der Source-/Drainbereich eines zweiten MOS-Transi
stors, gebildet. Dadurch wird die Dotierungskonzentration
(zweite Dotierungskonzentration) des Bereiches unterhalb dem
Source-/Drainbereich des zweiten MOS-Transistors derart einge
stellt, daß sie geringer ist als die Dotierungskonzentration
(erste Dotierungskonzentration) des Kanalbereiches und des Be
reiches unterhalb dem Kanalbereich und weiter des Bereiches un
ter dem Elementtrennbereich. Dadurch kann eine Übergangskapazi
tät reduziert werden. Die charakteristische Wannenstruktur ei
nes zweiten MOS-Transistors kann gleichzeitig mit dem Bilden
der Wanne eines ersten MOS-Transistors gebildet werden. Daher
ist es möglich, eine Halbleitereinrichtung mit guten Betriebs
eigenschaften zu bilden, ohne die Anzahl der Herstellungs
schritte zu erhöhen.
Gemäß einem anderen Aspekt wird in einem Herstellungsverfahren
einer Halbleitereinrichtung eine Wanne für einen ersten
MOS-Transistor mit einer normalen Wannenstruktur gebildet. Gleich
zeitig wird eine Wanne unterhalb des Elementtrennbereiches, der
um den zweiten MOS-Transistor herum angeordnet ist, gebildet
oder es wird eine Wanne in einem Kanalbereich und einen Bereich
unterhalb des Kanalbereiches gebildet. Dadurch wird die Dotie
rungskonzentration (zweite Dotierungskonzentration) des Berei
ches unterhalb des Source-/Drainbereiches des zweiten
MOS-Transistors derart eingestellt, daß sie geringer ist als die
Dotierungskonzentration (erste Dotierungskonzentration) des Ka
nalbereiches und des Bereiches unterhalb des Kanalbereiches und
weiter des Bereiches unterhalb des Elementtrennbereiches. Da
durch kann die Übergangskapazität des Source-/Drainbereiches
reduziert werden. Die charakteristische Struktur des zweiten
MOS-Transistors kann gleichzeitig mit der Bildung der Wanne des
ersten MOS-Transistors gebildet werden. Daher ist es möglich,
eine Halbleitereinrichtung mit guten Betriebseigenschaften zu
bilden, ohne die Anzahl der Herstellungsschritte zu erhöhen.
Claims (14)
1. Halbleitervorrichtung mit zumindest einem ersten und einem
zweiten MOS-Transistor (Q1, Q2) des gleichen Leitungstypes, die
auf einem Halbleitersubstrat (1) gebildet sind, wobei
der erste MOS-Transistor (Q1) in einer Wanne (3a) mit einer er sten Dotierungskonzentration gebildet ist,
der zweite MOS-Transistor (Q2) einen Kanalbereich (5), einen Sourcebereich (3b) und einen Drainbereich (3b) enthält,
der Kanalbereich (5) des zweiten MOS-Transistors (Q2), ein Be reich unter dem Kanalbereich (5) und einen Bereich unter einem Elementtrennbereich (2), der um den zweiten MOS-Transistor (Q2) herum angeordnet ist, jeweils in einem Bereich einer ersten Do tierungskonzentration gebildet sind,
der Sourcebereich und der Drainbereich (3b) des zweiten MOS-Transistors (Q2) in Kontakt mit einem Bereich einer zweiten Dotierungskonzentration gebildet sind und
die erste Dotierungskonzentration größer ist als die zweite Dotierungskonzentration.
der erste MOS-Transistor (Q1) in einer Wanne (3a) mit einer er sten Dotierungskonzentration gebildet ist,
der zweite MOS-Transistor (Q2) einen Kanalbereich (5), einen Sourcebereich (3b) und einen Drainbereich (3b) enthält,
der Kanalbereich (5) des zweiten MOS-Transistors (Q2), ein Be reich unter dem Kanalbereich (5) und einen Bereich unter einem Elementtrennbereich (2), der um den zweiten MOS-Transistor (Q2) herum angeordnet ist, jeweils in einem Bereich einer ersten Do tierungskonzentration gebildet sind,
der Sourcebereich und der Drainbereich (3b) des zweiten MOS-Transistors (Q2) in Kontakt mit einem Bereich einer zweiten Dotierungskonzentration gebildet sind und
die erste Dotierungskonzentration größer ist als die zweite Dotierungskonzentration.
2. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1, wobei
der Bereich der ersten Dotierungskonzentration durch Wannen ge
bildet ist und der Bereich der zweiten Dotierungskonzentration
durch das Halbleitersubstrat (1) gebildet ist.
3. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei
der Bereich der ersten Dotierungskonzentration durch Wannen ge
bildet ist und der Bereich der zweiten Dotierungskonzentration
durch eine andere Wanne (17) gebildet ist.
4. Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei
der Abstand zwischen einer Gateelektrode (7) des zweiten
MOS-Transistors (Q2) und eines Kontaktes (10) zu einem Sourcebe
reich oder einem Drainbereich (3b) 0,5 bis 3,0 µm beträgt.
5. Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei
der zweite MOS-Transistor (Q2) für einen Ausgabeabschnitt eines
Eingangs-/Ausgangspuffers der Halbleitereinrichtung verwendet
wird.
6. Halbleitervorrichtung mit zumindest einem ersten und einem
zweiten MOS-Transistor (Q1, Q2) des gleichen Leitungstypes, die
auf einem Halbleitersubstrat (1) gebildet sind, wobei
der erste MOS-Transistor (Q1) in einer Wanne (3a) mit einer er sten Dotierungskonzentration gebildet ist,
der zweite MOS-Transistor (Q2) einen Kanalbereich (5), einen Sourcebereich (3b) und einen Drainbereich (3b) enthält,
einer von dem Kanalbereich (5) plus einem Bereich unter dem Ka nalbereich (5) des zweiten MOS-Transistors (Q2) oder einem Be reich unterhalb eines Elementtrennbereiches (2), der um den zweiten MOS-Transistor (Q2) herum angeordnet ist, durch einen Bereich einer ersten Dotierungskonzentration gebildet ist,
der Sourcebereich und der Drainbereich (3b) des zweiten MOS-Transistors (Q2) und der andere von dem Kanalbereich (5) plus dem Bereich unter dem Kanalbereich (5) des zweiten MOS-Transi stors (Q2) oder dem Bereich unter einem Elementtrennbereich (2) in Kontakt mit einem Bereich einer zweiten Dotierungskonzentra tion gebildet ist und
die erste Dotierungskonzentration größer ist als die zweite Dotierungskonzentration.
der erste MOS-Transistor (Q1) in einer Wanne (3a) mit einer er sten Dotierungskonzentration gebildet ist,
der zweite MOS-Transistor (Q2) einen Kanalbereich (5), einen Sourcebereich (3b) und einen Drainbereich (3b) enthält,
einer von dem Kanalbereich (5) plus einem Bereich unter dem Ka nalbereich (5) des zweiten MOS-Transistors (Q2) oder einem Be reich unterhalb eines Elementtrennbereiches (2), der um den zweiten MOS-Transistor (Q2) herum angeordnet ist, durch einen Bereich einer ersten Dotierungskonzentration gebildet ist,
der Sourcebereich und der Drainbereich (3b) des zweiten MOS-Transistors (Q2) und der andere von dem Kanalbereich (5) plus dem Bereich unter dem Kanalbereich (5) des zweiten MOS-Transi stors (Q2) oder dem Bereich unter einem Elementtrennbereich (2) in Kontakt mit einem Bereich einer zweiten Dotierungskonzentra tion gebildet ist und
die erste Dotierungskonzentration größer ist als die zweite Dotierungskonzentration.
7. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 6, wobei
der Bereich der ersten Dotierungskonzentration durch eine Wanne
(3c) gebildet ist und der Bereich der zweiten Dotierungskonzen
tration durch das Halbleitersubstrat (1) gebildet ist.
8. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei der
Kanalbereich (5) und der Bereich unter dem Kanalbereich (5) des
zweiten MOS-Transistors (Q2) durch einen Bereich der ersten
Dotierungskonzentration gebildet ist und
der Sourcebereich und der Drainbereich (3b) des zweiten
MOS-Transistors (Q2) und der Bereich unterhalb des Elementtrennbe
reiches (2) in Kontakt mit einem Bereich der zweiten Dotie
rungskonzentration gebildet sind.
9. Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
wobei
die Breite des Elementtrennbereiches (2) nicht kleiner als
5,0 µm eingestellt ist.
10. Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
wobei
der Bereich unterhalb eines Elementtrennbereiches (2), der um
den zweiten MOS-Transistor (Q2) herum angeordnet ist, durch ei
nen Bereich der ersten Dotierungskonzentration gebildet ist und
der Sourcebereich und der Drainbereich (3b) des zweiten
MOS-Transistors (Q2) und der Kanalbereich (5) und der Bereich un
terhalb des Kanalbereiches (5) des zweiten MOS-Transistors (Q2)
in Kontakt mit einem Bereich der zweiten Dotierungskonzentration
gebildet sind.
11. Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
wobei
der Abstand zwischen einer Gateelektrode des zweiten
MOS-Transistors und eines Kontaktes zu einem Sourcebereich oder
einem Drainbereich 0,5 bis 3,0 µm beträgt.
12. Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11,
wobei
der zweite MOS-Transistor (Q2) für einen Ausgabeabschnitt eines
Eingangs-/Ausgangspuffers der Halbleitereinrichtung verwendet
wird.
13. Herstellungsverfahren einer Halbleitereinrichtung, die zu
mindest einen ersten und einen zweiten MOS-Transistor (Q1, Q2)
enthält, mit den Schritten:
Bilden einer Wanne (3a) einer ersten Dotierungskonzentration in einem Bereich für den ersten MOS-Transistor (Q1),
gleichzeitiges Bilden von anderen Wannen (3b, 3c) der ersten Dotierungskonzentration unterhalb eines Kanalbereiches (5) des zweiten MOS-Transistors (Q2) und unterhalb eines Elementtrenn bereiches (2), der den zweiten MOS-Transistor (Q2) umgibt,
Bilden von Bereichen (1) einer zweiten Dotierungskonzentration für einen Sourcebereich und einen Drainbereich, wobei
die zweite Dotierungskonzentration niedriger ist als die erste Dotierungskonzentration.
Bilden einer Wanne (3a) einer ersten Dotierungskonzentration in einem Bereich für den ersten MOS-Transistor (Q1),
gleichzeitiges Bilden von anderen Wannen (3b, 3c) der ersten Dotierungskonzentration unterhalb eines Kanalbereiches (5) des zweiten MOS-Transistors (Q2) und unterhalb eines Elementtrenn bereiches (2), der den zweiten MOS-Transistor (Q2) umgibt,
Bilden von Bereichen (1) einer zweiten Dotierungskonzentration für einen Sourcebereich und einen Drainbereich, wobei
die zweite Dotierungskonzentration niedriger ist als die erste Dotierungskonzentration.
14. Herstellungsverfahren einer Halbleitereinrichtung, die zu
mindest einen ersten und einen zweiten MOS-Transistor enthält,
mit den Schritten:
Bilden einer Wanne (3a) einer ersten Dotierungskonzentration in einem Bereich für den ersten MOS-Transistor (Q1),
gleichzeitiges Bilden einer anderen Wanne (3b, 3c) der ersten Dotierungskonzentration unter einem Kanalbereich (5) des zwei ten MOS-Transistors (Q2) oder einem Elementtrennbereich (2), der den zweiten MOS-Transistor (Q2) umgibt,
Bilden eines Bereiches einer zweiten Dotierungskonzentration für den Source- und Drainbereich und unter dem anderen von dem Kanalbereich des zweiten MOS-Transistors (Q2) oder einem Ele menttrennbereich, der den zweiten MOS-Transistor umgibt,
wobei die zweite Dotierungskonzentration niedriger ist als die erste Dotierungskonzentration ist.
Bilden einer Wanne (3a) einer ersten Dotierungskonzentration in einem Bereich für den ersten MOS-Transistor (Q1),
gleichzeitiges Bilden einer anderen Wanne (3b, 3c) der ersten Dotierungskonzentration unter einem Kanalbereich (5) des zwei ten MOS-Transistors (Q2) oder einem Elementtrennbereich (2), der den zweiten MOS-Transistor (Q2) umgibt,
Bilden eines Bereiches einer zweiten Dotierungskonzentration für den Source- und Drainbereich und unter dem anderen von dem Kanalbereich des zweiten MOS-Transistors (Q2) oder einem Ele menttrennbereich, der den zweiten MOS-Transistor umgibt,
wobei die zweite Dotierungskonzentration niedriger ist als die erste Dotierungskonzentration ist.
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