JP2000012844A - High breakdown voltage semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

High breakdown voltage semiconductor device and manufacture thereof

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JP2000012844A
JP2000012844A JP10172741A JP17274198A JP2000012844A JP 2000012844 A JP2000012844 A JP 2000012844A JP 10172741 A JP10172741 A JP 10172741A JP 17274198 A JP17274198 A JP 17274198A JP 2000012844 A JP2000012844 A JP 2000012844A
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region
gate electrode
insulating film
concentration impurity
low
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Japanese (ja)
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Kazuhito Kamimura
員人 神村
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Sony Corp
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  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a high-breakdown voltage semiconductor device, which can avoid increase in a junction leakage, due to a damaged region generated on a semiconductor substrate at the formation of an LDD low-concentration impurity diffusion structure in the case where an offset region is provided. SOLUTION: A method of manufacturing a high-breakdown voltage semiconductor device consists of a process, wherein after gate electrodes 14A and 14B are formed on a semiconductor substrate 10, low-concentration impurity regions 15A and 15B are formed in the region of the substrate 10 by an ion implantation method, then a process for forming an insulating film 16 on the entire surface, a process for providing masks on the film 16, a process for etching the film 16 using the masks, moreover, a process for forming insulating film regions 16A and 16B from the top surfaces of the electrodes 14A and 14B for extending to the part on at least one side of the parts of each of the regions 15A and 15b: Then, a process for forming high-concentration impurity regions 19A and 19B in the region of the substrate 10 using the masks by an ion implantation method.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高耐圧半導体装置
及びその製造方法に関する。
The present invention relates to a high breakdown voltage semiconductor device and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】ソース/ドレイン領域に印加される電圧
が電源電圧Vcc(例えば、3ボルト)よりも高い高耐圧
半導体装置が、例えば、フローティングゲート電極及び
コントロールゲート電極を有し、電気的書き換えが可能
なメモリセルにおける昇圧回路等の種々の分野で使用さ
れている。かかる従来の高耐圧半導体装置(高耐圧トラ
ンジスタ)の製造方法の概要を、シリコン半導体基板等
の模式的な一部断面図である図10及び図11を参照し
て、以下、説明する。尚、高耐圧トランジスタのソース
領域に電源電圧Vccが印加され、ドレイン領域に高電圧
ppが印加されるものとする。
2. Description of the Related Art A high breakdown voltage semiconductor device in which a voltage applied to a source / drain region is higher than a power supply voltage Vcc (for example, 3 volts) has, for example, a floating gate electrode and a control gate electrode, and is electrically rewritten. Is used in various fields, such as a booster circuit in a memory cell capable of operating. An outline of a method for manufacturing such a conventional high breakdown voltage semiconductor device (high breakdown voltage transistor) will be described below with reference to FIGS. 10 and 11 which are schematic partial cross-sectional views of a silicon semiconductor substrate and the like. Incidentally, the power supply voltage V cc is applied to the source region of the high breakdown voltage transistor, a high voltage V pp is assumed to be applied to the drain region.

【0003】[工程−10]先ず、シリコン半導体基板
10にLOCOS構造を有する素子分離領域11を形成
した後、熱酸化法に基づき、シリコン半導体基板10の
表面にゲート絶縁膜13を形成する。その後、pチャネ
ル型トランジスタを形成するためにシリコン半導体基板
10にn型ウエル12Aを設け、更に、nチャネル型ト
ランジスタを形成するためにシリコン半導体基板10に
p型ウエル12Bを設ける。次に、不純物を含有するポ
リシリコン層、タングステンシリサイド層を全面に、順
次、CVD法にて堆積させ、次いで、タングステンシリ
サイド層及びポリシリコン層をパターニングすることに
よって、ゲート電極14A,14Bを形成することがで
きる。尚、ゲート電極14A,14Bの高さは0.2μ
m程度である。図においてはゲート電極14A,14B
を1層で表す。
[Step-10] First, after forming an element isolation region 11 having a LOCOS structure in a silicon semiconductor substrate 10, a gate insulating film 13 is formed on the surface of the silicon semiconductor substrate 10 based on a thermal oxidation method. Thereafter, an n-type well 12A is provided on the silicon semiconductor substrate 10 to form a p-channel transistor, and a p-type well 12B is further provided on the silicon semiconductor substrate 10 to form an n-channel transistor. Next, a polysilicon layer containing impurities and a tungsten silicide layer are sequentially deposited on the entire surface by a CVD method, and then, the tungsten silicide layer and the polysilicon layer are patterned to form gate electrodes 14A and 14B. be able to. The height of the gate electrodes 14A and 14B is 0.2 μm.
m. In the figure, the gate electrodes 14A, 14B
Is represented by one layer.

【0004】[工程−20]次に、LDD構造を形成す
るために、露出したシリコン半導体基板10に不純物の
イオン注入を行い、pチャネル型トランジスタのための
低濃度不純物領域(p-領域)15A、及び、nチャネ
ル型トランジスタのための低濃度不純物領域(n-
域)15Bを形成する。
[Step-20] Next, in order to form an LDD structure, ions are implanted into the exposed silicon semiconductor substrate 10 to form a low-concentration impurity region (p region) 15A for a p-channel transistor. And a low-concentration impurity region (n region) 15B for an n-channel transistor.

【0005】[工程−30]その後、全面に絶縁膜11
6をCVD法にて堆積させ、次いで、かかる絶縁膜11
6をRIE法に基づきエッチバックすることによって、
ゲート電極14A,14Bの側壁にゲートサイドウオー
ル18A,18Bを形成する(図10の(A)参照)。
[Step-30] Thereafter, an insulating film 11 is formed on the entire surface.
6 is deposited by the CVD method, and then the insulating film 11 is deposited.
By etching back 6 based on the RIE method,
Gate sidewalls 18A and 18B are formed on the side walls of the gate electrodes 14A and 14B (see FIG. 10A).

【0006】[工程−40]次に、pチャネル型トラン
ジスタを形成するために、リソグラフィ技術に基づきイ
オン注入用のレジスト30Aを設け、露出したシリコン
半導体基板10にボロンをイオン注入することによっ
て、高濃度不純物領域(p+領域)19A(ソース領域
19A1、ドレイン領域19A2)を形成する(図10の
(B)参照)。その後、レジスト30Aを除去し、nチ
ャネル型トランジスタを形成するために、リソグラフィ
技術に基づきイオン注入用のレジスト30Bを設け、露
出したシリコン半導体基板10にリン又はヒ素をイオン
注入することによって、高濃度不純物領域(n+領域)
19B(ソース領域19B1、ドレイン領域19B2)を
形成した後(図11の(A)参照)、レジスト30Bを
除去する(図11の(B)参照)。ソース領域19
1,19B1には、例えば3ボルト程度の電源電圧Vcc
が印加される。一方、ドレイン領域19A2,19B2
は、例えば25ボルト程度の高電圧Vppが印加される。
[Step-40] Next, in order to form a p-channel transistor, a resist 30A for ion implantation is provided based on a lithography technique, and boron is ion-implanted into the exposed silicon semiconductor substrate 10 to thereby increase the height. A concentration impurity region (p + region) 19A (source region 19A 1 , drain region 19A 2 ) is formed (see FIG. 10B). Thereafter, in order to remove the resist 30A and form an n-channel transistor, a resist 30B for ion implantation is provided based on a lithography technique, and phosphorus or arsenic is ion-implanted into the exposed silicon semiconductor substrate 10 to achieve a high concentration. Impurity region (n + region)
After forming the source region 19B (the source region 19B 1 and the drain region 19B 2 ) (see FIG. 11A), the resist 30B is removed (see FIG. 11B). Source area 19
A 1 and 19B 1 have a power supply voltage V cc of, for example, about 3 volts.
Is applied. On the other hand, a high voltage V pp of, for example, about 25 volts is applied to the drain regions 19A 2 and 19B 2 .

【0007】高耐圧トランジスタにおいては、寄生バイ
ポーラアクションの発生を抑制するため、また、ドレイ
ン領域19A2,19B2に高電圧Vppが印加されたとき
にpn接合降伏が発生することを抑制するために、ゲー
ト電極14A,14Bの側壁から、ドレイン領域19A
2,19B2の端部までの距離を1μm程度とする。この
ようなゲート電極14A,14Bの側壁とドレイン領域
19A2,19B2の端部との間に位置する低濃度不純物
領域15A,15Bの部分を、便宜上、オフセット領域
20A,20Bと呼ぶ。尚、ゲートサイドウオールの幅
sは0.2μm程度である。
In the high breakdown voltage transistor, in order to suppress the occurrence of the parasitic bipolar action, and to suppress the occurrence of the pn junction breakdown when the high voltage Vpp is applied to the drain regions 19A 2 and 19B 2. Then, from the side walls of the gate electrodes 14A and 14B, the drain region 19A
2, the 19B 2 the distance to the end, about 1 [mu] m. The gate electrode 14A, the low concentration impurity region 15A located between the side walls and the drain region 19A 2, 19B 2 ends of 14B, a part of 15B, for convenience, referred to as the offset region 20A, and 20B. The width L s of the gate side wall is about 0.2μm.

【0008】[工程−50]その後、全面に層間絶縁層
を形成し、ソース/ドレイン領域19A1,19A2,1
9B1,19B2の上方の層間絶縁層に、必要に応じて開
口部を設け、例えばブランケットタングステンCVD法
にてかかる開口部内をタングステンで埋め込むことによ
ってコンタクトプラグを形成し、更に、層間絶縁層上に
金属配線材料層を成膜した後、金属配線材料層をパター
ニングすることによって配線を形成する。こうして、高
耐圧トランジスタを製造することができる。
[Step-50] Thereafter, an interlayer insulating layer is formed on the entire surface, and the source / drain regions 19A 1 , 19A 2 , 1
An opening is provided as necessary in the interlayer insulating layer above 9B 1 and 19B 2 , and a contact plug is formed by filling the opening with tungsten by, for example, a blanket tungsten CVD method. After forming a metal wiring material layer on the substrate, a wiring is formed by patterning the metal wiring material layer. Thus, a high breakdown voltage transistor can be manufactured.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上述の[工程−30]
において、絶縁膜116をRIE法に基づきエッチバッ
クすることによって、ゲート電極14A,14Bの側壁
にゲートサイドウオール18A,18Bを形成する際、
ゲート電極14A,14Bの側壁近傍の絶縁膜116の
傾斜部によってエッチングイオンが反射し(図12の
(A)参照)、最終的に、ゲート電極14A,14Bの
側壁近傍の低濃度不純物領域15A,15Bの部分(オ
フセット領域20A,20Bの一部)が抉られ、ダメー
ジ領域が生成する(図12の(B)参照)。図13に拡
大した模式的な一部断面図を示すように、このようなダ
メージ領域がオフセット領域20A,20Bの一部に生
成すると、ドレイン領域19A2,19B2に高電圧Vpp
を印加したとき、空乏層が伸び、ダメージ領域に達する
結果、接合リークが増加するといった問題が生じる。一
方、図13に示すように、ソース領域19A1,19B1
を構成する高濃度不純物領域19A,19Bにもダメー
ジ領域が生成するが、ソース領域19A1,19B1には
高々電源電圧Vccしか印加されないし、ソース領域19
1,19B1に高電圧Vppが印加されたとしても、ダメ
ージ領域は高濃度不純物領域19A,19B内に位置す
るので、かかるダメージ領域にまで空乏層が達せず、接
合リークが増加するといった問題が生じることはない。
SUMMARY OF THE INVENTION [Step-30]
In forming the gate sidewalls 18A and 18B on the side walls of the gate electrodes 14A and 14B by etching back the insulating film 116 based on the RIE method,
Etching ions are reflected by the inclined portions of the insulating film 116 near the side walls of the gate electrodes 14A and 14B (see FIG. 12A), and finally, the low concentration impurity regions 15A and 15A near the side walls of the gate electrodes 14A and 14B. A portion 15B (a part of the offset regions 20A and 20B) is scooped, and a damaged region is generated (see FIG. 12B). As shown in an enlarged schematic partial cross-sectional view of FIG. 13, when such a damaged region is formed in a part of the offset regions 20A and 20B, a high voltage V pp is applied to the drain regions 19A 2 and 19B 2.
When the voltage is applied, the depletion layer expands and reaches the damaged region, resulting in a problem that junction leakage increases. On the other hand, as shown in FIG. 13, the source regions 19A 1 and 19B 1
Although a damaged region is also generated in the high-concentration impurity regions 19A and 19B constituting the source region 19A, only the power supply voltage Vcc is applied to the source regions 19A 1 and 19B 1 at most.
Even if a high voltage V pp is applied to A 1 and 19B 1 , the depletion layer does not reach the damaged regions because the damaged region is located in the high-concentration impurity regions 19A and 19B, and the junction leakage increases. There is no problem.

【0010】従って、本発明の目的は、オフセット領域
を設ける場合、LDD構造を形成する際に半導体基板に
生成するダメージ領域に起因して接合リークが増加する
といった現象の発生を回避することができる高耐圧半導
体装置及びその製造方法を提供することにある。
[0010] Therefore, an object of the present invention is to avoid the occurrence of a phenomenon that, when an offset region is provided, junction leakage increases due to a damaged region generated in a semiconductor substrate when an LDD structure is formed. An object of the present invention is to provide a high breakdown voltage semiconductor device and a method for manufacturing the same.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の第1の態様に係る高耐圧半導体装置の製造
方法は、(イ)半導体基板上にゲート電極を形成する工
程と、(ロ)ゲート電極の両側の半導体基板の領域に低
濃度不純物領域をイオン注入法にて形成する工程と、
(ハ)絶縁膜を全面に形成した後、ゲート電極の頂面か
ら少なくとも一方の低濃度不純物領域の一部へと延びる
該絶縁膜の領域を被覆するマスクを該絶縁膜上に設ける
工程と、(ニ)該マスクをエッチング用マスクとして使
用して該絶縁膜をエッチングし、以て、ゲート電極の頂
面から少なくとも一方の低濃度不純物領域の一部へと延
びる該絶縁膜の領域を形成する工程と、(ホ)該マスク
をイオン注入用マスクとして使用して、露出した半導体
基板の領域に高濃度不純物領域をイオン注入法にて形成
する工程、から成ることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a high breakdown voltage semiconductor device, comprising the steps of: (a) forming a gate electrode on a semiconductor substrate; (B) forming low-concentration impurity regions by ion implantation in regions of the semiconductor substrate on both sides of the gate electrode;
(C) forming a mask on the insulating film, covering the entire surface of the insulating film, extending from the top surface of the gate electrode to at least one of the low-concentration impurity regions; (D) etching the insulating film using the mask as an etching mask, thereby forming a region of the insulating film extending from the top surface of the gate electrode to at least one of the low-concentration impurity regions; And (e) using the mask as an ion implantation mask to form a high-concentration impurity region in the exposed region of the semiconductor substrate by an ion implantation method.

【0012】本発明の第1の態様に係る高耐圧半導体装
置の製造方法においては、ゲート電極の頂面から低濃度
不純物領域の一部へと延びる絶縁膜の領域における低濃
度不純物領域上の端部からゲート電極の側壁までの距離
L(ほぼオフセット領域の幅に相当する)を、0.4μ
m以上、好ましくは0.8μm以上、一層好ましくは1
μm以上とすることが、確実にオフセット領域を形成す
るといった観点から望ましい。あるいは又、ゲート電極
の頂面から低濃度不純物領域の一部へと延びる絶縁膜の
領域における低濃度不純物領域上の端部からゲート電極
の側壁までの距離をL、ゲート電極の高さをHとしたと
き、L≧2H、好ましくはL≧4H、一層好ましくはL
≧5Hとすることが望ましい。
In the method of manufacturing a high-breakdown-voltage semiconductor device according to the first aspect of the present invention, an end of the insulating film extending from the top surface of the gate electrode to a part of the low-concentration impurity region on the low-concentration impurity region. The distance L from the portion to the side wall of the gate electrode (which substantially corresponds to the width of the offset region) is 0.4 μm.
m or more, preferably 0.8 μm or more, more preferably 1 μm or more.
It is desirable that the thickness be not less than μm from the viewpoint of surely forming the offset region. Alternatively, the distance from the end of the low concentration impurity region in the region of the insulating film extending from the top surface of the gate electrode to a part of the low concentration impurity region to the side wall of the gate electrode is L, and the height of the gate electrode is H. Where L ≧ 2H, preferably L ≧ 4H, and more preferably L
≧ 5H is desirable.

【0013】上記の目的を達成するための本発明の第2
の態様に係る高耐圧半導体装置の製造方法は、(イ)半
導体基板上にゲート電極を形成する工程と、(ロ)ゲー
ト電極の両側の半導体基板の領域に低濃度不純物領域を
イオン注入法にて形成する工程と、(ハ)絶縁膜を全面
に形成した後、ゲート電極の頂面から少なくとも一方の
低濃度不純物領域の一部へと延びる該絶縁膜の領域を被
覆するマスクを該絶縁膜上に設ける工程と、(ニ)該マ
スクをエッチング用マスクとして使用して該絶縁膜をエ
ッチングし、以て、ゲート電極の頂面から少なくとも一
方の低濃度不純物領域の一部へと延びる該絶縁膜の領域
を形成する工程と、(ホ)該マスクを除去した後、絶縁
膜の該領域をイオン注入用マスクとして使用して、露出
した半導体基板の領域に高濃度不純物領域をイオン注入
法にて形成する工程、から成り、ゲート電極の頂面から
低濃度不純物領域の一部へと延びる絶縁膜の該領域にお
ける低濃度不純物領域上の端部からゲート電極の側壁ま
での距離をLとし、ゲート電極の高さをHとしたとき、
距離Lは、0.4μm以上、好ましくは0.8μm以
上、一層好ましくは1μm以上を満足するか、あるいは
又、L≧2H、好ましくはL≧4H、一層好ましくはL
≧5Hを満足することを特徴とする。
The second object of the present invention for achieving the above object is as follows.
The method for manufacturing a high-breakdown-voltage semiconductor device according to the first aspect includes the steps of (a) forming a gate electrode on a semiconductor substrate, and (b) ion-implanting a low-concentration impurity region in a region of the semiconductor substrate on both sides of the gate electrode. (C) forming an insulating film over the entire surface, and then forming a mask covering the insulating film region extending from the top surface of the gate electrode to at least one of the low-concentration impurity regions. (D) etching the insulating film using the mask as an etching mask, whereby the insulating film extending from the top surface of the gate electrode to at least one of the low-concentration impurity regions; Forming a film region; and (e) removing the mask and then using the region of the insulating film as a mask for ion implantation, forming a high-concentration impurity region in the exposed region of the semiconductor substrate by ion implantation. Work to form , The distance from the end of the low concentration impurity region of the insulating film extending from the top surface of the gate electrode to a part of the low concentration impurity region to the side wall of the gate electrode is L, and the height of the gate electrode is Where H is
The distance L satisfies 0.4 μm or more, preferably 0.8 μm or more, more preferably 1 μm or more, or L ≧ 2H, preferably L ≧ 4H, more preferably L
≧ 5H is satisfied.

【0014】本発明の第1若しくは第2の態様に係る高
耐圧半導体装置の製造方法においては、製造すべき高耐
圧半導体装置の仕様に依り、ゲート電極の頂面から低濃
度不純物領域の一部へと延びる絶縁膜の領域をゲート電
極の両側に形成してもよいし、ゲート電極の頂面から低
濃度不純物領域の一部へと延びる絶縁膜の領域をゲート
電極の片側に形成し、かかる絶縁膜の領域が形成されて
いないゲート電極の側壁にゲートサイドウオールを形成
してもよい。後者の場合、ゲート電極の頂面から低濃度
不純物領域の一部へと延びる絶縁膜の領域における低濃
度不純物領域上の端部からゲート電極の側壁までの距離
をLとし、ゲートサイドウオールの幅をLsとしたと
き、L≧2Ls、好ましくはL≧4Ls、一層好ましくは
L≧5Lsとすることが望ましい。
In the method of manufacturing a high-breakdown-voltage semiconductor device according to the first or second aspect of the present invention, a portion of the low-concentration impurity region from the top surface of the gate electrode depends on the specification of the high-breakdown-voltage semiconductor device to be manufactured. A region of the insulating film extending to both sides of the gate electrode may be formed on both sides of the gate electrode, or a region of the insulating film extending from the top surface of the gate electrode to a part of the low concentration impurity region may be formed on one side of the gate electrode. A gate sidewall may be formed on the side wall of the gate electrode where the region of the insulating film is not formed. In the latter case, the distance from the end on the low concentration impurity region to the side wall of the gate electrode in the region of the insulating film extending from the top surface of the gate electrode to a part of the low concentration impurity region is L, and the width of the gate sidewall is the when the L s, L ≧ 2L s, preferably L ≧ 4L s, more preferably it is desirable that the L ≧ 5L s.

【0015】上記の目的を達成するための本発明の高耐
圧半導体装置は、(A)半導体基板上に形成されたゲー
ト電極、(B)ゲート電極の両側の半導体基板の領域に
形成された高濃度不純物領域、(C)ゲート電極の両側
の半導体基板の領域であって、ゲート電極と高濃度不純
物領域との間の領域に形成された低濃度不純物領域、
(D)ゲート電極の頂面から少なくとも一方の低濃度不
純物領域の一部へと延びる絶縁膜の領域、を有する半導
体装置であって、ゲート電極の頂面から低濃度不純物領
域の一部へと延びる絶縁膜の該領域における低濃度不純
物領域上の端部からゲート電極の側壁までの距離をLと
し、ゲート電極の高さをHとしたとき、距離Lは、0.
4μm以上、好ましくは0.8μm以上、一層好ましく
は1μm以上を満足するか、あるいは又、L≧2H、好
ましくはL≧4H、一層好ましくはL≧5Hを満足する
ことが望ましい。
According to the present invention, there is provided a high-breakdown-voltage semiconductor device according to the present invention, in which (A) a gate electrode formed on a semiconductor substrate, and (B) a gate electrode formed in a region of the semiconductor substrate on both sides of the gate electrode. (C) a low-concentration impurity region formed in a region of the semiconductor substrate on both sides of the gate electrode and between the gate electrode and the high-concentration impurity region;
(D) a semiconductor device having an insulating film region extending from the top surface of the gate electrode to at least one part of the low-concentration impurity region, wherein: Assuming that the distance from the end of the extended insulating film on the low-concentration impurity region to the side wall of the gate electrode is L, and the height of the gate electrode is H, the distance L is 0.1.
It is desirable to satisfy 4 μm or more, preferably 0.8 μm or more, more preferably 1 μm or more, or to satisfy L ≧ 2H, preferably L ≧ 4H, more preferably L ≧ 5H.

【0016】本発明の高耐圧半導体装置においては、高
耐圧半導体装置の仕様に依り、ゲート電極の頂面から低
濃度不純物領域の一部へと延びる絶縁膜の領域がゲート
電極の両側に形成されていてもよいし、ゲート電極の頂
面から低濃度不純物領域の一部へと延びる絶縁膜の領域
がゲート電極の片側に形成され、かかる絶縁膜の領域が
形成されていないゲート電極の側壁にはゲートサイドウ
オールが形成されていてもよい。尚、後者の場合、ゲー
ト電極の頂面から低濃度不純物領域の一部へと延びる絶
縁膜の領域における低濃度不純物領域上の端部からゲー
ト電極の側壁までの距離をLとし、ゲートサイドウオー
ルの幅をLsとしたとき、L≧2Ls、好ましくはL≧4
s、一層好ましくはL≧5Lsとすることが望ましい。
尚、ゲートサイドウオールは、絶縁膜をエッチングする
ことによってゲート電極の頂面から少なくとも一方の低
濃度不純物領域の一部へと延びる絶縁膜の領域を形成す
る際、絶縁膜を同時にエッチバックすることによって形
成することができる。
In the high breakdown voltage semiconductor device of the present invention, regions of the insulating film extending from the top surface of the gate electrode to a part of the low concentration impurity region are formed on both sides of the gate electrode, depending on the specifications of the high breakdown voltage semiconductor device. Alternatively, an insulating film region extending from the top surface of the gate electrode to a part of the low-concentration impurity region is formed on one side of the gate electrode, and the insulating film region is formed on a side wall of the gate electrode where the insulating film region is not formed. May have a gate sidewall. In the latter case, the distance from the end of the low concentration impurity region in the region of the insulating film extending from the top surface of the gate electrode to a part of the low concentration impurity region to the side wall of the gate electrode is L, and the gate sidewall is formed. Is the width of L s , L ≧ 2L s , preferably L ≧ 4
L s , more preferably L ≧ 5L s is desirable.
Note that the gate sidewall is etched back at the same time as forming the region of the insulating film extending from the top surface of the gate electrode to at least one of the low-concentration impurity regions by etching the insulating film. Can be formed by

【0017】半導体基板として、シリコン半導体基板を
例示することができる。また、ゲート電極は、例えば、
不純物を含有するポリシリコン層、不純物を含有するポ
リシリコン層とタングステンシリサイド等のシリサイド
層の積層構造(ポリサイド構造)、タングステン等の高
融点金属材料層から構成することができるし、これらの
材料層の上に絶縁層が形成された構造とすることもでき
る。尚、これらの材料層の上に絶縁層が形成された構造
のゲート電極においては、ゲート電極の高さHにはかか
る絶縁層の厚さも含まれる。絶縁膜は、SiO2、BP
SG、PSG、BSG、AsSG、PbSG、SbS
G、NSG、SOG、LTO(Low Temperature Oxid
e、低温CVD−SiO2)、SiN、SiON等の公知
の材料から構成することができる。
As the semiconductor substrate, a silicon semiconductor substrate can be exemplified. The gate electrode is, for example,
It can be composed of a polysilicon layer containing impurities, a laminated structure (polycide structure) of a polysilicon layer containing impurities and a silicide layer such as tungsten silicide, or a high melting point metal material layer such as tungsten. A structure in which an insulating layer is formed thereon may be employed. Note that in a gate electrode having a structure in which an insulating layer is formed over these material layers, the height H of the gate electrode includes the thickness of the insulating layer. The insulating film is SiO 2 , BP
SG, PSG, BSG, AsSG, PbSG, SbS
G, NSG, SOG, LTO (Low Temperature Oxid
e, low-temperature CVD-SiO 2 ), SiN, SiON, and other known materials.

【0018】本発明における高耐圧半導体装置とは、ソ
ース/ドレイン領域に印加される電圧が電源電圧Vcc
りも高い半導体装置を意味する。
The high breakdown voltage semiconductor device according to the present invention means a semiconductor device in which the voltage applied to the source / drain regions is higher than the power supply voltage Vcc .

【0019】本発明においては、ゲート電極の頂面から
少なくとも一方の低濃度不純物領域の一部へと延びる絶
縁膜の領域を被覆するマスクを絶縁膜上に設け、かかる
マスクをエッチング用マスクとして使用して絶縁膜をエ
ッチングするので、低濃度不純物領域がエッチングされ
ることによってダメージ領域が生成することを回避する
ことができる。
In the present invention, a mask covering an insulating film region extending from the top surface of the gate electrode to at least one of the low-concentration impurity regions is provided on the insulating film, and the mask is used as an etching mask. Since the insulating film is etched in this manner, generation of a damaged region due to etching of the low-concentration impurity region can be avoided.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、発明の実
施の形態(以下、実施の形態と略称する)に基づき本発
明を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings based on embodiments of the present invention (hereinafter, abbreviated as embodiments).

【0021】(実施の形態1)実施の形態1は、本発明
の第1の態様に係る高耐圧半導体装置の製造方法及び本
発明の高耐圧半導体装置に関する。実施の形態1におい
ては、ゲート電極の頂面から低濃度不純物領域の一部へ
と延びる絶縁膜の領域をゲート電極の片側に形成し、か
かる絶縁膜の領域が形成されていないゲート電極の側壁
にゲートサイドウオールを形成する。絶縁膜はPSGか
ら構成されているが、このような材料に限定するもので
はない。以下、半導体基板等の模式的な一部断面図であ
る図1〜図6を参照して、実施の形態1を説明する。
Embodiment 1 Embodiment 1 relates to a method of manufacturing a high breakdown voltage semiconductor device according to the first aspect of the present invention and a high breakdown voltage semiconductor device of the present invention. In the first embodiment, a region of the insulating film extending from the top surface of the gate electrode to a part of the low-concentration impurity region is formed on one side of the gate electrode, and the side wall of the gate electrode where such a region of the insulating film is not formed is formed. A gate sidewall is formed. The insulating film is made of PSG, but is not limited to such a material. Hereinafter, Embodiment 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 6 which are schematic partial cross-sectional views of a semiconductor substrate and the like.

【0022】[工程−100]先ず、半導体基板上にゲ
ート電極を形成する。具体的には、p型シリコン半導体
基板10にLOCOS構造を有する素子分離領域11
(厚さ約0.5μm)を形成した後、熱酸化法に基づ
き、シリコン半導体基板10の表面に厚さ約40nmの
ゲート絶縁膜13を形成する。尚、素子分離領域は、ト
レンチ構造、あるいは、LOCOS構造とトレンチ構造
の組み合わせを有していてもよい。その後、pチャネル
型トランジスタを形成するためにシリコン半導体基板1
0にn型ウエル12Aをイオン注入法に基づき設け、更
に、nチャネル型トランジスタを形成するためにシリコ
ン半導体基板10にp型ウエル12Bをイオン注入法に
基づき設ける。イオン注入の条件を、以下の表1に例示
する。次いで、不純物を含有する厚さ約0.1μmのポ
リシリコン層、厚さ約0.1μmタングステンシリサイ
ド層を全面に、順次、CVD法にて堆積させ、次いで、
タングステンシリサイド層及びポリシリコン層をパター
ニングする。これによって、ゲート電極14A,14B
を形成することができる(図1の(A)参照)。尚、ゲ
ート電極14A,14Bの高さHは約0.2μmであ
る。図においてはゲート電極14A,14Bを1層で表
した。
[Step-100] First, a gate electrode is formed on a semiconductor substrate. Specifically, an element isolation region 11 having a LOCOS structure is formed in a p-type silicon semiconductor substrate 10.
After forming the gate insulating film 13 (thickness: about 0.5 μm), a gate insulating film 13 having a thickness of about 40 nm is formed on the surface of the silicon semiconductor substrate 10 based on a thermal oxidation method. Note that the element isolation region may have a trench structure or a combination of a LOCOS structure and a trench structure. Then, the silicon semiconductor substrate 1 is formed to form a p-channel transistor.
An n-type well 12A is provided at 0 based on the ion implantation method, and a p-type well 12B is provided at the silicon semiconductor substrate 10 based on the ion implantation method to form an n-channel transistor. Table 1 below shows examples of ion implantation conditions. Next, a polysilicon layer having a thickness of about 0.1 μm containing impurities and a tungsten silicide layer having a thickness of about 0.1 μm are sequentially deposited on the entire surface by a CVD method.
The tungsten silicide layer and the polysilicon layer are patterned. Thereby, the gate electrodes 14A, 14B
Can be formed (see FIG. 1A). The height H of the gate electrodes 14A and 14B is about 0.2 μm. In the figure, the gate electrodes 14A and 14B are represented by one layer.

【0023】[0023]

【表1】n型ウエル12Aの形成 イオン種:リン又はヒ素 ドーズ量:5×1011/cm2 p型ウエル12Bの形成 イオン種:ホウ素 ドーズ量:5×1011/cm2 Table 1 Formation of n-type well 12A Ion species: phosphorus or arsenic Dose: 5 × 10 11 / cm 2 Formation of p-type well 12B Ion species: boron Dose: 5 × 10 11 / cm 2

【0024】[工程−110]次に、ゲート電極14
A,14Bの両側のシリコン半導体基板10の領域に低
濃度不純物領域15A,15Bをイオン注入法にて形成
する。即ち、LDD構造を形成するために、露出したシ
リコン半導体基板10に不純物のイオン注入を行い、p
チャネル型トランジスタのための低濃度不純物領域(p
-領域)15A、及び、nチャネル型トランジスタのた
めの低濃度不純物領域(n-領域)15Bを形成する
(図1の(B)参照)。イオン注入の条件を、以下の表
2に例示する。
[Step-110] Next, the gate electrode 14
Low-concentration impurity regions 15A and 15B are formed by ion implantation in regions of the silicon semiconductor substrate 10 on both sides of A and 14B. That is, in order to form an LDD structure, impurity ions are implanted into the exposed silicon semiconductor substrate 10 and p
Low-concentration impurity region (p
( Region) 15A and a low-concentration impurity region (n - region) 15B for an n-channel transistor are formed (see FIG. 1B). Table 2 below shows examples of ion implantation conditions.

【0025】[0025]

【表2】低濃度不純物領域(p-領域)15Aの形成 イオン種:リン又はヒ素 ドーズ量:5×1012/cm2 低濃度不純物領域(n-領域)15Bの形成 イオン種:ホウ素 ドーズ量:5×1012/cm2 [Table 2] Formation of low-concentration impurity region (p - region) 15A Ion species: phosphorus or arsenic Dose: 5 × 10 12 / cm 2 Formation of low-concentration impurity region (n - region) 15B Ion species: boron dose : 5 × 10 12 / cm 2

【0026】[工程−120]その後、絶縁膜16を全
面に形成した後、ゲート電極14Aの頂面から一方の低
濃度不純物領域15Aの一部へと延びる絶縁膜16の領
域を被覆するマスク17Aを絶縁膜16上に設ける。具
体的には、PSGから成る厚さ約0.2μmの絶縁膜1
6を全面に形成する(図2の(A)参照)。次いで、全
面にレジスト材料から成るマスク17Aを全面に成形
し、pチャネル型トランジスタを形成するために、リソ
グラフィ技術を用いて、ゲート電極14Aの頂面から一
方の低濃度不純物領域15Aの一部へと延びる絶縁膜1
6の領域を被覆するマスク17Aを絶縁膜16上に設け
る(図2の(B)参照)。尚、このマスク17Aは、n
チャネル型トランジスタを形成すべき領域も被覆してい
る。
[Step-120] After that, after the insulating film 16 is formed on the entire surface, a mask 17A covering a region of the insulating film 16 extending from the top surface of the gate electrode 14A to a part of one of the low-concentration impurity regions 15A. Is provided on the insulating film 16. Specifically, an insulating film 1 made of PSG and having a thickness of about 0.2 μm
6 is formed on the entire surface (see FIG. 2A). Next, a mask 17A made of a resist material is formed over the entire surface, and a lithography technique is used to form a portion of one of the low-concentration impurity regions 15A from the top surface of the gate electrode 14A to form a p-channel transistor. Insulating film 1 extending
A mask 17A covering the region 6 is provided on the insulating film 16 (see FIG. 2B). The mask 17A has n
The region where the channel transistor is to be formed is also covered.

【0027】[工程−130]次に、マスク17Aをエ
ッチング用マスクとして使用して絶縁膜16をRIE法
に基づきエッチングする。これによって、ゲート電極1
4Aの頂面から一方の低濃度不純物領域15Aの一部へ
と延びる絶縁膜16の領域16Aを形成することができ
る(図3の(A)参照)。尚、実施の形態1において
は、絶縁膜の領域16Aはゲート電極14Aの片側に形
成されている。また、絶縁膜の領域16Aが形成されて
いないゲート電極の側壁には、絶縁膜16のエッチバッ
クによってゲートサイドウオール18Aが同時に形成さ
れる。
[Step-130] Next, the insulating film 16 is etched by RIE using the mask 17A as an etching mask. Thereby, the gate electrode 1
A region 16A of the insulating film 16 extending from the top surface of 4A to a part of one of the low-concentration impurity regions 15A can be formed (see FIG. 3A). In the first embodiment, the insulating film region 16A is formed on one side of the gate electrode 14A. On the side wall of the gate electrode where the insulating film region 16A is not formed, the gate sidewall 18A is simultaneously formed by etching back the insulating film 16.

【0028】[工程−140]その後、マスク17Aを
イオン注入用マスクとして使用して、露出したシリコン
半導体基板10の領域に高濃度不純物領域をイオン注入
法にて形成する。pチャネル型トランジスタを形成する
ために、露出したシリコン半導体基板10にドーズ量5
×1015/cm2の条件でボロンをイオン注入する。こ
れによって、高濃度不純物領域(p+領域)19A(ソ
ース領域19A1、ドレイン領域19A2)を形成するこ
とができる(図3の(B)参照)。
[Step-140] Thereafter, using the mask 17A as an ion implantation mask, a high concentration impurity region is formed in the exposed region of the silicon semiconductor substrate 10 by an ion implantation method. In order to form a p-channel transistor, a dose of 5
Boron is ion-implanted under the condition of × 10 15 / cm 2 . Thus, a high-concentration impurity region (p + region) 19A (source region 19A 1 , drain region 19A 2 ) can be formed (see FIG. 3B).

【0029】[工程−150]次いで、全面にレジスト
材料から成るマスク17Bを全面に成形し、nチャネル
型トランジスタを形成するために、リソグラフィ技術を
用いて、ゲート電極14Bの頂面から一方の低濃度不純
物領域15Bの一部へと延びる絶縁膜16の領域を被覆
するマスク17Bを絶縁膜16上に設ける(図4の
(A)参照)。尚、このマスク17Bは、pチャネル型
トランジスタを形成すべき領域も被覆している。その
後、マスク17Bをエッチング用マスクとして使用して
絶縁膜16をRIE法に基づきエッチングする。これに
よって、ゲート電極14Bの頂面から一方の低濃度不純
物領域15Bの一部へと延びる絶縁膜16の領域16B
を形成することができる(図4の(B)参照)。尚、実
施の形態1においては、絶縁膜の領域16Bはゲート電
極14Bの片側に形成されている。また、絶縁膜の領域
16Bが形成されていないゲート電極の側壁には、絶縁
膜16のエッチバックによってゲートサイドウオール1
8Bが同時に形成される。
[Step-150] Next, a mask 17B made of a resist material is formed on the entire surface, and in order to form an n-channel transistor, one of the lower surfaces of the gate electrode 14B is formed from the top surface of the gate electrode 14B by lithography. A mask 17B covering the region of the insulating film 16 extending to a part of the concentration impurity region 15B is provided on the insulating film 16 (see FIG. 4A). The mask 17B also covers a region where a p-channel transistor is to be formed. Thereafter, the insulating film 16 is etched based on the RIE method using the mask 17B as an etching mask. Thus, the region 16B of the insulating film 16 extending from the top surface of the gate electrode 14B to a part of the one low-concentration impurity region 15B
(See FIG. 4B). In the first embodiment, the insulating film region 16B is formed on one side of the gate electrode 14B. The gate sidewall 1 is formed by etching back the insulating film 16 on the side wall of the gate electrode where the insulating film region 16B is not formed.
8B are formed simultaneously.

【0030】[工程−160]その後、マスク17Bを
イオン注入用マスクとして使用して、露出したシリコン
半導体基板10の領域に高濃度不純物領域をイオン注入
法にて形成する。具体的には、nチャネル型トランジス
タを形成するために、露出したシリコン半導体基板10
にドーズ量5×1015/cm2の条件でリン又はヒ素を
イオン注入する。これによって、高濃度不純物領域(n
+領域)19B(ソース領域19B1、ドレイン領域19
2)を形成することができる(図5参照)。
[Step-160] Then, using the mask 17B as an ion implantation mask, a high concentration impurity region is formed in the exposed region of the silicon semiconductor substrate 10 by an ion implantation method. Specifically, in order to form an n-channel transistor, the exposed silicon semiconductor substrate 10
Then, phosphorus or arsenic is ion-implanted under the condition of a dose amount of 5 × 10 15 / cm 2 . Thereby, the high concentration impurity region (n
+ Region) 19B (source region 19B 1 , drain region 19)
B 2 ) can be formed (see FIG. 5).

【0031】その後、マスク17Bを除去することによ
って、図6の(A)に示す構造を有する半導体装置を製
造することができる。
Thereafter, the semiconductor device having the structure shown in FIG. 6A can be manufactured by removing the mask 17B.

【0032】[工程−170]次いで、全面に、例え
ば、厚さ0.1μmのPSG層、厚さ0.1μmのSi
N層、厚さ0.6μmのBPSG層の3層から成る層間
絶縁層を形成し、かかる層間絶縁層に対して平坦化処理
を行った後、ソース/ドレイン領域19A1,19A2
19B1,19B2の上方の層間絶縁層に、必要に応じて
開口部を設け、例えばブランケットタングステンCVD
法にてかかる開口部内をタングステンで埋め込むことに
よってコンタクトプラグを形成し、更に、層間絶縁層上
に金属配線材料層を成膜した後、金属配線材料層をパタ
ーニングすることによって配線を形成する。最後に、オ
ーバーコート層として厚さ約0.5μmのPSG層を全
面に堆積させる。
[Step-170] Then, for example, a PSG layer having a thickness of 0.1 μm and a Si layer having a thickness of 0.1 μm are formed on the entire surface.
After forming an interlayer insulating layer composed of three layers of an N layer and a BPSG layer having a thickness of 0.6 μm, and performing a flattening process on the interlayer insulating layer, the source / drain regions 19A 1 , 19A 2 ,
An opening is provided in the interlayer insulating layer above 19B 1 and 19B 2 as necessary, for example, by blanket tungsten CVD.
A contact plug is formed by filling the inside of the opening with tungsten by a method, a metal wiring material layer is formed on the interlayer insulating layer, and then the metal wiring material layer is patterned to form a wiring. Finally, a PSG layer having a thickness of about 0.5 μm is deposited on the entire surface as an overcoat layer.

【0033】実施の形態1においては、図6の(B)に
拡大した模式的な一部断面図を示すように、ゲート電極
14Bの頂面から低濃度不純物領域15Bの一部へと延
びる絶縁膜の領域16Bにおける低濃度不純物領域15
B上の端部からゲート電極14Bの側壁までの距離Lを
1μmとした。また、ゲートサイドウオール18Bの幅
sは約0.2μmである。ゲート電極14Bの高さH
は約0.2μmである。従って、L≧2Hを満足し、し
かも、L≧2Lsを満足している。尚、ゲート電極14
Aの頂面から低濃度不純物領域15Aの一部へと延びる
絶縁膜の領域16Aにおける低濃度不純物領域15A上
の端部からゲート電極14Aの側壁までの距離Lも1μ
mとした。また、ゲートサイドウオール18Aの幅Ls
は約0.2μmである。ゲート電極14Aの高さHは約
0.2μmである。従って、L≧2Hを満足し、しか
も、L≧2Lsを満足している。
In the first embodiment, as shown in an enlarged schematic partial cross-sectional view of FIG. 6B, an insulating material extending from the top surface of gate electrode 14B to a part of low-concentration impurity region 15B. Low concentration impurity region 15 in film region 16B
The distance L from the end on B to the side wall of the gate electrode 14B was 1 μm. In addition, the width L s of the gate side wall 18B is about 0.2μm. Height H of gate electrode 14B
Is about 0.2 μm. Therefore, to satisfy L ≧ 2H, moreover, it meets the L ≧ 2L s. The gate electrode 14
The distance L from the end on the low concentration impurity region 15A to the side wall of the gate electrode 14A in the insulating film region 16A extending from the top surface of A to a part of the low concentration impurity region 15A is also 1 μm.
m. In addition, the width L s of the gate side wall 18A
Is about 0.2 μm. The height H of the gate electrode 14A is about 0.2 μm. Therefore, to satisfy L ≧ 2H, moreover, it meets the L ≧ 2L s.

【0034】実施の形態1においては、ゲート電極の頂
面から少なくとも一方の低濃度不純物領域の一部へと延
びる絶縁膜の領域を形成するためのマスクと、露出した
半導体基板の領域に高濃度不純物領域をイオン注入法に
て形成するためのマスクを、同一のマスクとしている。
従って、接合リークが生じ得るダメージ領域がたとえ生
成したとしても、かかるダメージ領域は高濃度不純物領
域内に位置する結果、接合リークの発生を確実に抑制す
ることができる。即ち、実施の形態1の高耐圧トランジ
スタにおけるソース領域19A1,19B1には、例えば
3ボルト程度の電源電圧Vccが印加される。一方、ドレ
イン領域19A2,19B2には、例えば25ボルト程度
の高電圧Vppが印加される。高耐圧トランジスタにおい
ては、寄生バイポーラアクションの発生を抑制するた
め、また、ドレイン領域19A2,19B2に高電圧Vpp
が印加されたときのpn接合降伏の発生を抑制するため
に、低濃度不純物領域15A,15Bにオフセット領域
20A,20Bを設けている。ところで、実施の形態1
においては、[工程−130]あるいは[工程−15
0]において、絶縁膜16をRIE法に基づきエッチン
グするとき、エッチングされる絶縁膜16の頂面は平坦
である。従って、従来の技術のように、ゲート電極14
A,14Bの側壁近傍の絶縁膜116の傾斜部によって
エッチングイオンが反射し(図12の(A)参照)、最
終的に、ゲート電極14A,14Bの側壁近傍の低濃度
不純物領域15A,15Bの部分(オフセット領域20
A,20Bの一部)が抉られ、ダメージ領域が生成する
(図12の(B)参照)といった問題を確実に回避する
ことができる。それ故、ドレイン領域19A2,19B2
に高電圧Vppを印加したとき、空乏層が伸びても、ダメ
ージ領域に達することが無く、接合リークが増加すると
いった問題を確実に回避することができる。しかも、た
とえ、シリコン半導体基板10が抉られ、ダメージ領域
が生成したとしても、かかるダメージ領域は高濃度不純
物領域19A,19B内に位置するので、ドレイン領域
19A2,19B2に高電圧Vppを印加したとき、かかる
ダメージ領域にまで空乏層が達せず、接合リークが増加
するといった問題を確実に回避することができる。尚、
実施の形態1における高耐圧半導体装置の製造方法にお
いては、エッチング(エッチバック)回数が、従来の高
耐圧半導体装置の製造方法と比べて1回増加するが、レ
ジストパターン回数は変わらない。
In the first embodiment, a mask for forming an insulating film region extending from the top surface of the gate electrode to at least one of the low-concentration impurity regions, and a high-concentration region in the exposed region of the semiconductor substrate. The mask for forming the impurity region by the ion implantation method is the same mask.
Therefore, even if a damaged region in which a junction leak can occur is generated, such a damaged region is located in the high-concentration impurity region, so that the occurrence of a junction leak can be reliably suppressed. That is, the source region 19A 1, 19B 1 in the high voltage transistor of the first embodiment, for example 3 volts of the power supply voltage V cc is applied. On the other hand, a high voltage V pp of, for example, about 25 volts is applied to the drain regions 19A 2 and 19B 2 . In the high breakdown voltage transistor, in order to suppress the occurrence of the parasitic bipolar action, the high voltage V pp is applied to the drain regions 19A 2 and 19B 2.
In order to suppress the occurrence of pn junction breakdown when is applied, offset regions 20A and 20B are provided in low concentration impurity regions 15A and 15B. By the way, Embodiment 1
In [Step-130] or [Step-15]
0], when the insulating film 16 is etched based on the RIE method, the top surface of the insulating film 16 to be etched is flat. Therefore, as in the prior art, the gate electrode 14
Etching ions are reflected by the inclined portions of the insulating film 116 near the side walls of the gate electrodes 14A and 14B (see FIG. 12A), and finally the low concentration impurity regions 15A and 15B near the side walls of the gate electrodes 14A and 14B. Part (offset area 20)
A and a part of 20B) are dug, and the problem that a damaged area is generated (see FIG. 12B) can be reliably avoided. Therefore, the drain regions 19A 2 and 19B 2
When a high voltage V pp is applied to the substrate, even if the depletion layer extends, the problem that the junction region does not increase without reaching the damage region can be reliably avoided. Moreover, even if the silicon semiconductor substrate 10 is gouged, even if the damaged area generated, such damaged regions are high-concentration impurity regions 19A, so located within 19B, the drain region 19A 2, 19B 2 a high voltage V pp When the voltage is applied, the problem that the depletion layer does not reach such a damaged region and the junction leak increases can be reliably avoided. still,
In the method of manufacturing a high-breakdown-voltage semiconductor device according to the first embodiment, the number of etching (etch-back) increases by one time as compared with the conventional method of manufacturing a high-breakdown-voltage semiconductor device, but the number of resist patterns does not change.

【0035】(実施の形態2)実施の形態2は、本発明
の第2の態様に係る高耐圧半導体装置の製造方法及び本
発明の高耐圧半導体装置に関する。実施の形態2におい
ても、ゲート電極の頂面から低濃度不純物領域の一部へ
と延びる絶縁膜の領域をゲート電極の片側に形成し、か
かる絶縁膜の領域が形成されていないゲート電極の側壁
にゲートサイドウオールを形成する。絶縁膜はPSGか
ら構成されているが、このような材料に限定するもので
はない。以下、半導体基板等の模式的な一部断面図であ
る図7及び図8を参照して、実施の形態2を説明する。
Embodiment 2 Embodiment 2 relates to a method of manufacturing a high breakdown voltage semiconductor device according to the second aspect of the present invention and a high breakdown voltage semiconductor device of the present invention. Also in the second embodiment, a region of the insulating film extending from the top surface of the gate electrode to a part of the low-concentration impurity region is formed on one side of the gate electrode, and the side wall of the gate electrode where the region of the insulating film is not formed A gate sidewall is formed. The insulating film is made of PSG, but is not limited to such a material. Embodiment 2 will be described below with reference to FIGS. 7 and 8 which are schematic partial cross-sectional views of a semiconductor substrate and the like.

【0036】[工程−200]先ず、実施の形態1の
[工程−100]と同様に、半導体基板上にゲート電極
を形成する。具体的には、シリコン半導体基板10に素
子分離領域11を形成した後、シリコン半導体基板10
の表面にゲート絶縁膜13を形成する。その後、シリコ
ン半導体基板10にn型ウエル12A及びp型ウエル1
2Bをイオン注入法に基づき設ける。次いで、不純物を
含有する厚さ約0.1μmのポリシリコン層、厚さ約
0.1μmタングステンシリサイド層を全面に、順次、
CVD法にて堆積させ、次いで、タングステンシリサイ
ド層及びポリシリコン層をパターニングする。これによ
って、ゲート電極14A,14Bを形成することができ
る。尚、ゲート電極14A,14Bの高さHは約0.2
μmである。図においてはゲート電極14A,14Bを
1層で表した。
[Step-200] First, as in [Step-100] of the first embodiment, a gate electrode is formed on a semiconductor substrate. Specifically, after forming the element isolation region 11 in the silicon semiconductor substrate 10, the silicon semiconductor substrate 10
The gate insulating film 13 is formed on the surface of the substrate. Thereafter, the n-type well 12A and the p-type well 1 are formed in the silicon semiconductor substrate 10.
2B is provided based on the ion implantation method. Next, a polysilicon layer having a thickness of about 0.1 μm containing impurities and a tungsten silicide layer having a thickness of about 0.1 μm are sequentially formed on the entire surface.
Then, the tungsten silicide layer and the polysilicon layer are patterned. Thus, the gate electrodes 14A and 14B can be formed. The height H of the gate electrodes 14A, 14B is about 0.2
μm. In the figure, the gate electrodes 14A and 14B are represented by one layer.

【0037】[工程−210]次に、実施の形態1の
[工程−110]と同様に、ゲート電極14A,14B
の両側のシリコン半導体基板10の領域に低濃度不純物
領域(p-領域)15A及び低濃度不純物領域(n-
域)15Bをイオン注入法にて形成する。
[Step-210] Next, as in [Step-110] of the first embodiment, the gate electrodes 14A, 14B
A low-concentration impurity region (p region) 15A and a low-concentration impurity region (n region) 15B are formed in the regions of the silicon semiconductor substrate 10 on both sides by ion implantation.

【0038】[工程−220]その後、実施の形態1の
[工程−120]と同様に、絶縁膜16を全面に形成し
た後、ゲート電極14A,14Bの頂面から一方の低濃
度不純物領域15A,15Bの一部へと延びる絶縁膜1
6の領域を被覆するマスク17を絶縁膜16上に設け
る。尚、実施の形態1においては、[工程−120]及
び[工程−150]で2回に亙りマスク17A,17B
を形成し、絶縁膜16のエッチングも2回に亙り行った
が、実施の形態2においては、マスク17を1回のみ形
成すればよい。具体的には、PSGから成る厚さ約0.
2μmの絶縁膜16を全面に形成する。次いで、全面に
レジスト材料から成るマスク17を全面に成形し、pチ
ャネル型トランジスタ及びnチャネル型トランジスタを
形成するために、リソグラフィ技術を用いて、ゲート電
極14Aの頂面から一方の低濃度不純物領域15Aの一
部へと延びる絶縁膜16の領域を被覆するマスク17、
及び、ゲート電極14Bの頂面から一方の低濃度不純物
領域15Bの一部へと延びる絶縁膜16の領域を被覆す
るマスク17を絶縁膜16上に設ける(図7の(A)参
照)。
[Step-220] Then, similarly to [Step-120] of the first embodiment, after the insulating film 16 is formed on the entire surface, one of the low-concentration impurity regions 15A is formed from the top surfaces of the gate electrodes 14A and 14B. Insulating film 1 extending to a part of.
A mask 17 covering the region 6 is provided on the insulating film 16. In the first embodiment, masks 17A and 17B are used twice in [Step-120] and [Step-150].
Was formed and the insulating film 16 was etched twice. However, in the second embodiment, the mask 17 may be formed only once. Specifically, a thickness of about 0.
An insulating film 16 of 2 μm is formed on the entire surface. Next, a mask 17 made of a resist material is formed on the entire surface, and one low-concentration impurity region is formed from the top surface of the gate electrode 14A by using lithography technology to form a p-channel transistor and an n-channel transistor. A mask 17 covering a region of the insulating film 16 extending to a part of 15A,
Further, a mask 17 is provided on the insulating film 16 to cover a region of the insulating film 16 extending from the top surface of the gate electrode 14B to a part of the one low-concentration impurity region 15B (see FIG. 7A).

【0039】[工程−230]次に、マスク17をエッ
チング用マスクとして使用して絶縁膜16をエッチング
する。これによって、ゲート電極14Aの頂面から一方
の低濃度不純物領域15Aの一部へと延びる絶縁膜16
の領域16Aを形成し、同時に、ゲート電極14Bの頂
面から一方の低濃度不純物領域15Bの一部へと延びる
絶縁膜16の領域16Bを形成することができる(図7
の(B)参照)。尚、実施の形態2においては、絶縁膜
の領域16A,16Bは、ゲート電極14A,14Bの
片側に形成されている。また、絶縁膜の領域16A,1
6Bが形成されていないゲート電極14A,14Bの側
壁には、絶縁膜16のエッチバックによってゲートサイ
ドウオール18A,18Bが同時に形成される。
[Step-230] Next, the insulating film 16 is etched using the mask 17 as an etching mask. Thereby, the insulating film 16 extending from the top surface of the gate electrode 14A to a part of one of the low-concentration impurity regions 15A is formed.
16A, and at the same time, a region 16B of the insulating film 16 extending from the top surface of the gate electrode 14B to a part of one of the low-concentration impurity regions 15B can be formed (FIG. 7).
(B)). In the second embodiment, the regions 16A and 16B of the insulating film are formed on one side of the gate electrodes 14A and 14B. Further, the insulating film regions 16A, 1
Gate sidewalls 18A and 18B are simultaneously formed by etching back the insulating film 16 on the side walls of the gate electrodes 14A and 14B where 6B is not formed.

【0040】[工程−240]その後、マスク17を除
去する。そして、露出したシリコン半導体基板10の表
面に熱酸化法にて厚さ約10nmのSiO2膜40を形
成する。このSiO2膜40は、イオン注入におけるチ
ャネリングの発生を防止し、不純物イオンがシリコン結
晶格子に沿って深く注入される結果、不純物分布が広く
なり、また、深い接合が形成されることを防止するため
に形成される。次いで、イオン注入用マスクとしてレジ
スト31Aを形成し、露出したシリコン半導体基板10
の領域に高濃度不純物領域を自己整合的にイオン注入法
にて形成する。具体的には、pチャネル型トランジスタ
を形成するために、レジスト31A及び絶縁膜の領域1
6Aをイオン注入用マスクとして用いて、露出したシリ
コン半導体基板10にドーズ量5×1015/cm2の条
件でボロンをイオン注入する。これによって、高濃度不
純物領域(p+領域)19A(ソース領域19A1、ドレ
イン領域19A2)を形成することができる(図8の
(A)参照)。その後、レジスト31Aを除去し、イオ
ン注入用マスクとしてレジスト31Bを形成した後、露
出したシリコン半導体基板10の領域に高濃度不純物領
域をイオン注入法にて自己整合的に形成する。具体的に
は、nチャネル型トランジスタを形成するために、レジ
スト31B及び絶縁膜の領域16Bをイオン注入用マス
クとして用いて、露出したシリコン半導体基板10にド
ーズ量5×1015/cm2の条件でリン又はヒ素をイオ
ン注入する。これによって、高濃度不純物領域(n+
域)19B(ソース領域19B1、ドレイン領域19
2)を形成することができる(図8の(B)参照)。
[Step-240] Thereafter, the mask 17 is removed. Then, an SiO 2 film 40 having a thickness of about 10 nm is formed on the exposed surface of the silicon semiconductor substrate 10 by a thermal oxidation method. This SiO 2 film 40 prevents the occurrence of channeling in ion implantation and prevents impurity ions from being deeply implanted along the silicon crystal lattice, resulting in a wide impurity distribution and the formation of a deep junction. Formed for Next, a resist 31A is formed as an ion implantation mask, and the exposed silicon semiconductor substrate 10 is formed.
A high-concentration impurity region is formed in a self-aligned manner by an ion implantation method. Specifically, in order to form a p-channel transistor, the resist 31A and the region 1 of the insulating film are formed.
Using 6A as an ion implantation mask, boron is ion-implanted into the exposed silicon semiconductor substrate 10 at a dose of 5 × 10 15 / cm 2 . Thereby, a high-concentration impurity region (p + region) 19A (source region 19A 1 , drain region 19A 2 ) can be formed (see FIG. 8A). Then, after removing the resist 31A and forming a resist 31B as an ion implantation mask, a high-concentration impurity region is formed in an exposed region of the silicon semiconductor substrate 10 in a self-aligned manner by an ion implantation method. Specifically, in order to form an n-channel transistor, the resist 31B and the region 16B of the insulating film are used as a mask for ion implantation, and the exposed silicon semiconductor substrate 10 is exposed to a dose of 5 × 10 15 / cm 2 . To implant phosphorus or arsenic. As a result, the high-concentration impurity region (n + region) 19B (the source region 19B 1 , the drain region 19
B 2 ) can be formed (see FIG. 8B).

【0041】[工程−250]その後、レジスト31B
を除去し、実施の形態1の[工程−170]と同様に、
全面に層間絶縁層を形成し、ソース/ドレイン領域19
1,19A2,19B1,19B2の上方の層間絶縁層
に、必要に応じてコンタクトプラグを形成し、更に、層
間絶縁層上に金属配線材料層を成膜した後、金属配線材
料層をパターニングすることによって配線を形成する。
[Step-250] Then, resist 31B
And, as in [Step-170] of the first embodiment,
An interlayer insulating layer is formed on the entire surface, and the source / drain regions 19 are formed.
A contact plug is formed on the interlayer insulating layer above A 1 , 19A 2 , 19B 1 , and 19B 2 as necessary, and a metal wiring material layer is formed on the interlayer insulating layer. Are formed by patterning the wiring.

【0042】実施の形態2においても、図6の(B)に
拡大した模式的な一部断面図を示したと同様に、ゲート
電極14Bの頂面から低濃度不純物領域15Bの一部へ
と延びる絶縁膜の領域16Bにおける低濃度不純物領域
15B上の端部からゲート電極14Bの側壁までの距離
Lを1μmとした。ゲートサイドウオール18Bの幅L
sは約0.2μmであり、ゲート電極14Bの高さHは
約0.2μmである。従って、L≧2Hを満足し、しか
も、L≧2Lsを満足している。また、ゲート電極14
Aの頂面から低濃度不純物領域15Aの一部へと延びる
絶縁膜の領域16Aにおける低濃度不純物領域15A上
の端部からゲート電極14Aの側壁までの距離Lを1μ
mとした。ゲートサイドウオール18Aの幅Lsは約
0.2μmであり、ゲート電極14Aの高さHは約0.
2μmである。従って、L≧2Hを満足し、しかも、L
≧2Lsを満足している。
Also in the second embodiment, as shown in the enlarged schematic partial cross-sectional view of FIG. 6B, a portion extends from the top surface of gate electrode 14B to a portion of low-concentration impurity region 15B. The distance L from the end of the insulating film region 16B on the low concentration impurity region 15B to the side wall of the gate electrode 14B was 1 μm. Width L of gate side wall 18B
s is about 0.2 μm, and the height H of the gate electrode 14B is about 0.2 μm. Therefore, to satisfy L ≧ 2H, moreover, it meets the L ≧ 2L s. Also, the gate electrode 14
The distance L from the end on the low concentration impurity region 15A to the side wall of the gate electrode 14A in the region 16A of the insulating film extending from the top surface of A to a part of the low concentration impurity region 15A is 1 μm.
m. Width L s of the gate side wall 18A is about 0.2 [mu] m, the height H of the gate electrode 14A is about 0.
2 μm. Therefore, L ≧ 2H is satisfied, and L
We are satisfied ≧ 2L s.

【0043】実施の形態2においては、ゲート電極の頂
面から少なくとも一方の低濃度不純物領域の一部へと延
びる絶縁膜の領域をイオン注入用マスクとして用いて、
半導体基板の領域に高濃度不純物領域をイオン注入法に
て形成する。従って、低濃度不純物領域15A,15B
に、確実にオフセット領域20A,20Bを設けること
ができる。また、実施の形態2においては、[工程−2
30]において、絶縁膜16をエッチングするとき、エ
ッチングされる絶縁膜16の頂面は平坦である。従っ
て、従来の技術のように、低濃度不純物領域15A,1
5Bの部分(オフセット領域20A,20Bの一部)が
抉られ、ダメージ領域が生成するといった問題を確実に
回避することができる。それ故、ドレイン領域19
2,19B2に高電圧Vppを印加したとき、空乏層が伸
びてもダメージ領域に達することが無く、接合リークが
増加するといった問題を確実に回避することができる。
しかも、たとえ、シリコン半導体基板10が抉られ、ダ
メージ領域が生成したとしても、かかるダメージ領域は
高濃度不純物領域19A,19B内に位置するので、ド
レイン領域19A2,19B2に高電圧Vppを印加したと
き、かかるダメージ領域にまで空乏層が達せず、接合リ
ークが増加するといった問題を確実に回避することがで
きる。尚、実施の形態2における高耐圧半導体装置の製
造方法においては、レジストパターン回数が、従来の高
耐圧半導体装置の製造方法と比べて1回増加するが、エ
ッチング(エッチバック)回数は変わらない。
In the second embodiment, the region of the insulating film extending from the top surface of the gate electrode to at least one of the low-concentration impurity regions is used as a mask for ion implantation.
A high concentration impurity region is formed in a region of a semiconductor substrate by an ion implantation method. Therefore, the low concentration impurity regions 15A, 15B
In addition, the offset regions 20A and 20B can be reliably provided. In the second embodiment, [Step-2
30], when the insulating film 16 is etched, the top surface of the insulating film 16 to be etched is flat. Therefore, unlike the prior art, the low-concentration impurity regions 15A, 1A
The problem that a portion 5B (a part of the offset regions 20A and 20B) is scooped and a damaged region is generated can be reliably avoided. Therefore, the drain region 19
When a high voltage V pp is applied to A 2 and 19B 2 , even if the depletion layer extends, the damage does not reach the damaged region, and the problem that the junction leakage increases can be reliably avoided.
Moreover, even if the silicon semiconductor substrate 10 is scooped and a damaged region is formed, such a damaged region is located in the high-concentration impurity regions 19A and 19B, so that a high voltage V pp is applied to the drain regions 19A 2 and 19B 2. When the voltage is applied, the problem that the depletion layer does not reach such a damaged region and the junction leak increases can be reliably avoided. In the method of manufacturing a high-breakdown-voltage semiconductor device according to the second embodiment, the number of resist patterns is increased by one compared with the conventional method of manufacturing a high-breakdown-voltage semiconductor device, but the number of etching (etch-back) is not changed.

【0044】以上、本発明を、発明の実施の形態に基づ
き説明したが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。発明の実施の形態における高耐圧半導体装置の製造
条件や使用材料は例示であり、適宜、変更することがで
きる。発明の実施の形態においては、ゲート電極14
A,14Bの頂面から低濃度不純物領域15A,15B
の一部へと延びる絶縁膜の領域16A,16Bをゲート
電極14A,14Bの片側に形成し、かかる絶縁膜の領
域16A,16Bが形成されていないゲート電極14
A,14Bの側壁にゲートサイドウオール18A,18
Bを形成した。一方、高耐圧半導体装置の仕様に依って
は、図9にnチャネル型トランジスタの模式的な一部断
面図を示すように、ゲート電極14Bの頂面から低濃度
不純物領域15Bの一部へと延びる絶縁膜の領域16B
をゲート電極14Bの両側に形成してもよい。このよう
な構造にすることによって、高耐圧トランジスタにおけ
るソース領域19B1に高電圧Vppを印加しても、問題
が生じる虞がない。尚、pチャネル型トランジスタにお
いても同様の構造とすることができる。
The present invention has been described based on the embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to these embodiments. The manufacturing conditions and materials used for the high-breakdown-voltage semiconductor device according to the embodiment of the invention are merely examples, and can be changed as appropriate. In the embodiment of the invention, the gate electrode 14
Low concentration impurity regions 15A, 15B from the top surfaces of A, 14B.
Are formed on one side of the gate electrodes 14A and 14B, and the gate electrode 14 where the insulating film regions 16A and 16B are not formed is formed.
Gate side walls 18A, 18 on side walls of A, 14B
B was formed. On the other hand, depending on the specifications of the high breakdown voltage semiconductor device, as shown in a schematic partial cross-sectional view of the n-channel transistor, the top surface of the gate electrode 14B extends to a part of the low-concentration impurity region 15B, as shown in FIG. Extended insulating film region 16B
May be formed on both sides of the gate electrode 14B. With such a structure, even if a high voltage is applied V pp to the source region 19B 1 in the high voltage transistor, there is no fear that caused problems. Note that a similar structure can be employed in a p-channel transistor.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明においては、オフセット領域を設
ける場合、LDD構造を形成する際に半導体基板に生成
するダメージ領域に起因して接合リークが増加するとい
った現象の発生を確実に回避することができる。それ
故、高い性能、高い信頼性を有する高耐圧半導体装置を
製造することが可能となる。
According to the present invention, when an offset region is provided, it is possible to reliably avoid the occurrence of a phenomenon that junction leakage increases due to a damaged region generated in a semiconductor substrate when an LDD structure is formed. it can. Therefore, a high breakdown voltage semiconductor device having high performance and high reliability can be manufactured.

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

【図1】発明の実施の形態1の高耐圧半導体装置の製造
方法を説明するためのシリコン半導体基板等の模式的な
一部断面図である。
FIG. 1 is a schematic partial cross-sectional view of a silicon semiconductor substrate and the like for describing a method for manufacturing a high withstand voltage semiconductor device according to a first embodiment of the present invention;

【図2】図1に引き続き、発明の実施の形態1の高耐圧
半導体装置の製造方法を説明するためのシリコン半導体
基板等の模式的な一部断面図である。
FIG. 2 is a schematic partial cross-sectional view of a silicon semiconductor substrate and the like for explaining the method for manufacturing the high withstand voltage semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, following FIG. 1;

【図3】図2に引き続き、発明の実施の形態1の高耐圧
半導体装置の製造方法を説明するためのシリコン半導体
基板等の模式的な一部断面図である。
FIG. 3 is a schematic partial cross-sectional view of the silicon semiconductor substrate and the like for explaining the method for manufacturing the high withstand voltage semiconductor device according to the first embodiment of the invention, following FIG. 2;

【図4】図3に引き続き、発明の実施の形態1の高耐圧
半導体装置の製造方法を説明するためのシリコン半導体
基板等の模式的な一部断面図である。
FIG. 4 is a schematic partial cross-sectional view of the silicon semiconductor substrate and the like for explaining the method for manufacturing the high withstand voltage semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, following FIG. 3;

【図5】図4に引き続き、発明の実施の形態1の高耐圧
半導体装置の製造方法を説明するためのシリコン半導体
基板等の模式的な一部断面図である。
FIG. 5 is a schematic partial cross-sectional view of the silicon semiconductor substrate and the like for illustrating the method for manufacturing the high withstand voltage semiconductor device according to the first embodiment of the invention, following FIG. 4;

【図6】図5に引き続き、発明の実施の形態1の高耐圧
半導体装置の製造方法を説明するためのシリコン半導体
基板等の模式的な一部断面図、及び、オフセット領域等
を拡大した模式的な一部断面図である。
FIG. 6 is a schematic partial cross-sectional view of a silicon semiconductor substrate and the like for explaining a method of manufacturing the high withstand voltage semiconductor device according to the first embodiment of the invention, and a schematic enlarged view of an offset region and the like, following FIG. FIG.

【図7】発明の実施の形態2の高耐圧半導体装置の製造
方法を説明するためのシリコン半導体基板等の模式的な
一部断面図である。
FIG. 7 is a schematic partial cross-sectional view of a silicon semiconductor substrate and the like for describing a method for manufacturing a high withstand voltage semiconductor device according to a second embodiment of the present invention;

【図8】図7に引き続き、発明の実施の形態2の高耐圧
半導体装置の製造方法を説明するためのシリコン半導体
基板等の模式的な一部断面図である。
FIG. 8 is a schematic partial cross-sectional view of a silicon semiconductor substrate and the like for explaining the method for manufacturing the high withstand voltage semiconductor device according to the second embodiment of the present invention, following FIG. 7;

【図9】本発明の高耐圧半導体装置の変形例を示す模式
的な一部断面図である。
FIG. 9 is a schematic partial sectional view showing a modification of the high breakdown voltage semiconductor device of the present invention.

【図10】従来の高耐圧半導体装置の製造方法を説明す
るためのシリコン半導体基板等の模式的な一部断面図で
ある。
FIG. 10 is a schematic partial cross-sectional view of a silicon semiconductor substrate and the like for describing a conventional method for manufacturing a high breakdown voltage semiconductor device.

【図11】図11に引き続き、従来の高耐圧半導体装置
の製造方法を説明するためのシリコン半導体基板等の模
式的な一部断面図である。
FIG. 11 is a schematic partial cross-sectional view of a silicon semiconductor substrate and the like for describing a conventional method for manufacturing a high breakdown voltage semiconductor device, following FIG. 11;

【図12】従来の高耐圧半導体装置の製造方法における
問題点を説明するためのシリコン半導体基板等の模式的
な一部断面図である。
FIG. 12 is a schematic partial cross-sectional view of a silicon semiconductor substrate or the like for describing a problem in a conventional method of manufacturing a high breakdown voltage semiconductor device.

【図13】従来の高耐圧半導体装置の製造方法における
問題点を説明するためのシリコン半導体基板等の模式的
な一部断面図である。
FIG. 13 is a schematic partial cross-sectional view of a silicon semiconductor substrate or the like for describing a problem in a conventional method of manufacturing a high breakdown voltage semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・・シリコン半導体基板、11・・・素子分離領
域、12A,12B・・・ウエル、13・・・ゲート絶
縁膜、14A,14B・・・ゲート電極、15A,15
B・・・低濃度不純物領域、16・・・絶縁膜、16
A,16B・・・絶縁膜の領域、17,17A,17B
・・・マスク、18A,18B・・・ゲートサイドウオ
ール、19A,19B・・・高濃度不純物領域、19A
1,19B1・・・ソース領域、19A2,19B2・・・
ドレイン領域、20A,20B・・・オフセット領域、
30A,30B,31A,31B・・・レジスト、40
・・・SiO2
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Silicon semiconductor substrate, 11 ... Element isolation area, 12A, 12B ... Well, 13 ... Gate insulating film, 14A, 14B ... Gate electrode, 15A, 15
B: low concentration impurity region, 16: insulating film, 16
A, 16B: region of insulating film, 17, 17A, 17B
... Mask, 18A, 18B ... Gate sidewall, 19A, 19B ... High concentration impurity region, 19A
1 , 19B 1 ... source region, 19A 2 , 19B 2 ...
Drain region, 20A, 20B... Offset region,
30A, 30B, 31A, 31B ... resist, 40
... SiO 2 film

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(イ)半導体基板上にゲート電極を形成す
る工程と、 (ロ)ゲート電極の両側の半導体基板の領域に低濃度不
純物領域をイオン注入法にて形成する工程と、 (ハ)絶縁膜を全面に形成した後、ゲート電極の頂面か
ら少なくとも一方の低濃度不純物領域の一部へと延びる
該絶縁膜の領域を被覆するマスクを該絶縁膜上に設ける
工程と、 (ニ)該マスクをエッチング用マスクとして使用して該
絶縁膜をエッチングし、以て、ゲート電極の頂面から少
なくとも一方の低濃度不純物領域の一部へと延びる該絶
縁膜の領域を形成する工程と、 (ホ)該マスクをイオン注入用マスクとして使用して、
露出した半導体基板の領域に高濃度不純物領域をイオン
注入法にて形成する工程、から成ることを特徴とする高
耐圧半導体装置の製造方法。
(A) a step of forming a gate electrode on a semiconductor substrate; (b) a step of forming low-concentration impurity regions by ion implantation in regions of the semiconductor substrate on both sides of the gate electrode; (D) forming an insulating film over the entire surface and then providing a mask on the insulating film to cover a region of the insulating film extending from the top surface of the gate electrode to at least one of the low-concentration impurity regions; Etching the insulating film using the mask as an etching mask, thereby forming a region of the insulating film extending from the top surface of the gate electrode to at least one of the low-concentration impurity regions; (E) using the mask as a mask for ion implantation,
Forming a high-concentration impurity region in an exposed region of the semiconductor substrate by an ion implantation method.
【請求項2】ゲート電極の頂面から低濃度不純物領域の
一部へと延びる絶縁膜の領域における低濃度不純物領域
上の端部からゲート電極の側壁までの距離を、1μm以
上とすることを特徴とする請求項1に記載の高耐圧半導
体装置の製造方法。
2. A method according to claim 1, wherein a distance from an end on the low concentration impurity region to a side wall of the gate electrode in a region of the insulating film extending from the top surface of the gate electrode to a part of the low concentration impurity region is 1 μm or more. The method for manufacturing a high withstand voltage semiconductor device according to claim 1.
【請求項3】ゲート電極の頂面から低濃度不純物領域の
一部へと延びる絶縁膜の領域における低濃度不純物領域
上の端部からゲート電極の側壁までの距離をL、ゲート
電極の高さをHとしたとき、L≧2Hを満足することを
特徴とする請求項1に記載の高耐圧半導体装置の製造方
法。
3. The distance from an end on the low concentration impurity region in the region of the insulating film extending from the top surface of the gate electrode to a part of the low concentration impurity region to the side wall of the gate electrode is L, and the height of the gate electrode is 2. The method according to claim 1, wherein when L is H, L ≧ 2H is satisfied.
【請求項4】ゲート電極の頂面から低濃度不純物領域の
一部へと延びる絶縁膜の領域をゲート電極の両側に形成
することを特徴とする請求項1に記載の高耐圧半導体装
置の製造方法。
4. The manufacturing method of a high breakdown voltage semiconductor device according to claim 1, wherein an insulating film region extending from the top surface of the gate electrode to a part of the low concentration impurity region is formed on both sides of the gate electrode. Method.
【請求項5】ゲート電極の頂面から低濃度不純物領域の
一部へと延びる絶縁膜の領域をゲート電極の片側に形成
し、かかる絶縁膜の領域が形成されていないゲート電極
の側壁にゲートサイドウオールを形成することを特徴と
する請求項1に記載の高耐圧半導体装置の製造方法。
5. An insulating film region extending from a top surface of the gate electrode to a part of the low-concentration impurity region is formed on one side of the gate electrode, and a gate is formed on a side wall of the gate electrode where the insulating film region is not formed. 2. The method according to claim 1, wherein a sidewall is formed.
【請求項6】ゲート電極の頂面から低濃度不純物領域の
一部へと延びる絶縁膜の領域における低濃度不純物領域
上の端部からゲート電極の側壁までの距離をLとし、ゲ
ートサイドウオールの幅をLsとしたとき、L≧2Ls
満足することを特徴とする請求項5に記載の高耐圧半導
体装置の製造方法。
6. The distance between an end of the low concentration impurity region in the region of the insulating film extending from the top surface of the gate electrode to a part of the low concentration impurity region and the side wall of the gate electrode is L, when the width is L s, the method of producing a high voltage semiconductor device according to claim 5, characterized by satisfying the L ≧ 2L s.
【請求項7】(イ)半導体基板上にゲート電極を形成す
る工程と、 (ロ)ゲート電極の両側の半導体基板の領域に低濃度不
純物領域をイオン注入法にて形成する工程と、 (ハ)絶縁膜を全面に形成した後、ゲート電極の頂面か
ら少なくとも一方の低濃度不純物領域の一部へと延びる
該絶縁膜の領域を被覆するマスクを該絶縁膜上に設ける
工程と、 (ニ)該マスクをエッチング用マスクとして使用して該
絶縁膜をエッチングし、以て、ゲート電極の頂面から少
なくとも一方の低濃度不純物領域の一部へと延びる該絶
縁膜の領域を形成する工程と、 (ホ)該マスクを除去した後、絶縁膜の該領域をイオン
注入用マスクとして使用して、露出した半導体基板の領
域に高濃度不純物領域をイオン注入法にて形成する工
程、から成り、 ゲート電極の頂面から低濃度不純物領域の一部へと延び
る絶縁膜の該領域における低濃度不純物領域上の端部か
らゲート電極の側壁までの距離をLとし、ゲート電極の
高さをHとしたとき、距離Lは1μm以上を満足する
か、あるいは又、L≧2Hを満足することを特徴とする
高耐圧半導体装置の製造方法。
7. A step of forming a gate electrode on a semiconductor substrate, a step of forming a low-concentration impurity region in a region of the semiconductor substrate on both sides of the gate electrode by an ion implantation method, (D) forming an insulating film over the entire surface and then providing a mask on the insulating film to cover a region of the insulating film extending from the top surface of the gate electrode to at least one of the low-concentration impurity regions; Etching the insulating film using the mask as an etching mask, thereby forming a region of the insulating film extending from the top surface of the gate electrode to at least one of the low-concentration impurity regions; (E) removing the mask, forming a high-concentration impurity region in the exposed region of the semiconductor substrate by an ion implantation method using the region of the insulating film as a mask for ion implantation, Of the gate electrode When the distance from the end of the low concentration impurity region in the insulating film extending from the surface to a part of the low concentration impurity region to the side wall of the gate electrode is L, and the height of the gate electrode is H, the distance A method for manufacturing a high withstand voltage semiconductor device, wherein L satisfies 1 μm or more, or L ≧ 2H.
【請求項8】ゲート電極の頂面から低濃度不純物領域の
一部へと延びる絶縁膜の領域をゲート電極の両側に形成
することを特徴とする請求項7に記載の高耐圧半導体装
置の製造方法。
8. The manufacturing method of a high breakdown voltage semiconductor device according to claim 7, wherein an insulating film region extending from the top surface of the gate electrode to a part of the low concentration impurity region is formed on both sides of the gate electrode. Method.
【請求項9】ゲート電極の頂面から低濃度不純物領域の
一部へと延びる絶縁膜の領域をゲート電極の片側に形成
し、かかる絶縁膜の領域が形成されていないゲート電極
の側壁にゲートサイドウオールを形成することを特徴と
する請求項7に記載の高耐圧半導体装置の製造方法。
9. An insulating film region extending from a top surface of the gate electrode to a part of the low-concentration impurity region is formed on one side of the gate electrode, and a gate is formed on a side wall of the gate electrode where the insulating film region is not formed. 8. The method according to claim 7, wherein a sidewall is formed.
【請求項10】ゲートサイドウオールの幅をLsとした
とき、L≧2Lsを満足することを特徴とする請求項9
に記載の高耐圧半導体装置の製造方法。
10. When the width of the gate sidewall was L s, claim 9, characterized by satisfying the L ≧ 2L s
3. The method for manufacturing a high breakdown voltage semiconductor device according to claim 1.
【請求項11】(A)半導体基板上に形成されたゲート
電極、 (B)ゲート電極の両側の半導体基板の領域に形成され
た高濃度不純物領域、 (C)ゲート電極の両側の半導体基板の領域であって、
ゲート電極と高濃度不純物領域との間の領域に形成され
た低濃度不純物領域、 (D)ゲート電極の頂面から少なくとも一方の低濃度不
純物領域の一部へと延びる絶縁膜の領域、を有する半導
体装置であって、 ゲート電極の頂面から低濃度不純物領域の一部へと延び
る絶縁膜の該領域における低濃度不純物領域上の端部か
らゲート電極の側壁までの距離をLとし、ゲート電極の
高さをHとしたとき、距離Lは1μm以上を満足する
か、あるいは又、L≧2Hを満足することを特徴とする
高耐圧半導体装置。
(A) a gate electrode formed on a semiconductor substrate; (B) a high-concentration impurity region formed in a region of the semiconductor substrate on both sides of the gate electrode; and (C) a semiconductor substrate on both sides of the gate electrode. An area,
A low-concentration impurity region formed in a region between the gate electrode and the high-concentration impurity region; and (D) a region of an insulating film extending from a top surface of the gate electrode to at least one of the low-concentration impurity regions. A semiconductor device, wherein a distance from an end of the insulating film extending from the top surface of the gate electrode to a part of the low-concentration impurity region on the low-concentration impurity region to a side wall of the gate electrode is L; Wherein the height L is H, the distance L satisfies 1 μm or more, or L ≧ 2H.
【請求項12】ゲート電極の頂面から低濃度不純物領域
の一部へと延びる絶縁膜の領域がゲート電極の両側に形
成されていることを特徴とする請求項11に記載の高耐
圧半導体装置。
12. The high breakdown voltage semiconductor device according to claim 11, wherein an insulating film region extending from the top surface of the gate electrode to a part of the low concentration impurity region is formed on both sides of the gate electrode. .
【請求項13】ゲート電極の頂面から低濃度不純物領域
の一部へと延びる絶縁膜の領域がゲート電極の片側に形
成され、かかる絶縁膜の領域が形成されていないゲート
電極の側壁にはゲートサイドウオールが形成されている
ことを特徴とする請求項11に記載の高耐圧半導体装
置。
13. An insulating film region extending from the top surface of the gate electrode to a part of the low-concentration impurity region is formed on one side of the gate electrode, and a side wall of the gate electrode where the insulating film region is not formed is formed. The high breakdown voltage semiconductor device according to claim 11, wherein a gate sidewall is formed.
【請求項14】ゲートサイドウオールの幅をLsとした
とき、L≧2Lsを満足することを特徴とする請求項1
3に記載の高耐圧半導体装置。
14. When the width of the gate sidewall was L s, claim 1, characterized by satisfying the L ≧ 2L s
4. The high breakdown voltage semiconductor device according to 3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008522441A (en) * 2004-12-03 2008-06-26 アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド Method of forming a semiconductor arrangement using gate and sidewall spacers of specific dimensions

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