JP2000236092A - 高耐圧電界効果トランジスタ及びその製造方法、並びにそれを含む半導体装置の製造方法 - Google Patents

高耐圧電界効果トランジスタ及びその製造方法、並びにそれを含む半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JP2000236092A
JP2000236092A JP11037757A JP3775799A JP2000236092A JP 2000236092 A JP2000236092 A JP 2000236092A JP 11037757 A JP11037757 A JP 11037757A JP 3775799 A JP3775799 A JP 3775799A JP 2000236092 A JP2000236092 A JP 2000236092A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
source
semiconductor device
drain
hvmos
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11037757A
Other languages
English (en)
Inventor
Tamotsu Nabeshima
有 鍋島
Yasushi Matsui
靖 松井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electronics Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electronics Corp
Priority to JP11037757A priority Critical patent/JP2000236092A/ja
Publication of JP2000236092A publication Critical patent/JP2000236092A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工程数の増加なしに半導体装置の高耐圧化を
図り、CMOSと混載可能なHVMOS及びそれを用い
た半導体装置とその製造方法を提供する。 【解決手段】 nエピタキシャル層1にp電界緩和層2
とpウェル層3、nウェル層4とnウェル層5をそれぞ
れ同時に形成する。次に、LOCOS酸化膜6を形成
後、p低濃度拡散層7とp低濃度拡散層8を同時に形成
する。次に、ゲート酸化膜9、ゲートポリシリコン膜1
0を順次形成後、サイドウォール11を用いてnソース
/ドレイン領域12とnウェル領域13、pソース/ド
レイン領域14と15をそれぞれ同時に形成する。最後
に、第1の層間絶縁膜16を形成後、ソース/ドレイン
電極17,18,19を同時に形成し、第2の層間絶縁
膜20、第2のドレイン電極21を順次形成する。この
際、ソース電極18はゲートポリシリコン膜10の全体
を覆うように形成し、第2のドレイン電極21はソース
電極18の端部と重なるように形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電源回路、
自動車用制御回路、モータ駆動回路、あるいはディスプ
レイパネルドライブ回路等にトランジスタ単体として用
いられ、あるいはロジック回路と一体化されたパワーI
Cとして用いられる高耐圧の電界効果トランジスタ(以
下HVMOSと略す)及びそれらの製造方法並びにそれ
を含む半導体装置の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、HVMOSは、高速でしかも
広い安全動作領域を有し、理想的なスイッチング素子と
してスイッチング電源を始めとして幅広い分野で利用さ
れている。
【0003】以下、図2を用いて、従来のHVMOSと
CMOSが混載された半導体装置を例として説明する。
図2において、1はnエピタキシャル層、2はHVMO
S部のp電界緩和層、3はCMOS部のpウェル層、4
はHVMOS部のnウェル層、5はCMOS部のnウェ
ル層、6はLOCOS酸化膜、7はHVMOS部のp低
濃度拡散層、8はCMOS部のp低濃度拡散層、9はゲ
ート酸化膜、10はゲートポリシリコン膜、11はサイ
ドウォール、12はCMOS部のnソース/ドレイン領
域、13はHVMOS部のnウェル領域、14はHVM
OS部のpソース/ドレイン領域、15はCMOS部の
pソース/ドレイン領域、16は第1の層間絶縁膜、1
7はHVMOS部の第1のドレイン電極、18はHVM
OS部のソース電極、19はCMOS部のソース/ドレ
イン電極である。
【0004】次に、上記半導体装置の製造方法について
説明する。まず、図2(a)に示したように、半導体基
板上に形成されたnエピタキシャル層1上のCMOS部
にpウェル層3とnウェル層5を順次形成した後、HV
MOS部にp電界緩和層2とnウェル層4を順次形成す
る。
【0005】続いて、図2(b)に示したように、nエ
ピタキシャル層1上にLOCOS酸化膜6を形成した
後、CMOS部に、しきい値電圧調整のためのp低濃度
拡散層8を形成し、HVMOS部に、nエピタキシャル
層1表面の導電型をp型にするためのp低濃度拡散層7
を形成する。
【0006】次いで、図2(c)に示したように、nエ
ピタキシャル層1上にゲート酸化膜9、ゲートポリシリ
コン膜10を順次形成した後、サイドウォール11を用
いてLDD構造となるように、nソース/ドレイン領域
12とnウェル領域13を同時に形成し、CMOS部に
pソース/ドレイン領域15、HVMOS部にpソース
/ドレイン領域14を順次形成する。
【0007】最後に、図2(d)に示したように、第1
の層間絶縁膜16を形成した後、HVMOS部に第1の
ドレイン電極17及びソース電極18、CMOS部にソ
ース/ドレイン電極19を同時に形成する。この際、H
VMOS部のソース電極18はゲートポリシリコン膜1
0の全体を覆うように形成し、第1のドレイン電極17
はソース電極18と接触しない程度に突き出して形成す
る。このようにして、nエピタキシャル層1上にHVM
OSとCMOSを混載した半導体基板を得る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、100Vを越える高耐圧のHVMOSを
形成する場合、突き出した第1のドレイン電極17の端
部からの電界の影響により、ドレイン電極17端部直下
の半導体基板表面付近で電界集中が生じる。この電界集
中は、特にHVMOSのオン時の電流量の経時劣化を引
き起こし、半導体装置における信頼性低下の原因になる
という問題があった。
【0009】一方、同一半導体基板上にHVMOSとC
MOSを混載する場合、必然的に工程数が増加するとい
う問題があった。
【0010】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、半導体基板表面付近に電界集中を生じることな
く、100Vを越える高耐圧化を容易にし、なおかつ同
一半導体基板上にCMOSと混載する場合に工程数の増
加を最小限に抑えるようにした高耐圧電界効果トランジ
スタ及びその製造方法、並びにそれを含む半導体装置の
製造方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の高耐圧電界効果トランジスタは、ゲート部
分を覆うように第1の層間絶縁層を介して形成されたソ
ース電極と、前記ソース電極の一部にドレイン電極の端
部が重なるように第2の層間絶縁層を介して形成された
ドレイン電極とを備えていることを特徴とするものであ
る。
【0012】また、本発明の高耐圧電界効果トランジス
タの製造方法は、ゲート部分を覆うように第1の層間絶
縁層を介してソース電極を形成する工程と、前記ソース
電極の一部にドレイン電極の端部が重なるように第2の
層間絶縁層を介してドレイン電極を形成する工程とを有
することを特徴とするものである。
【0013】上記構成によれば、ドレイン電極の端部と
半導体基板の間にソース電極の一部が介在されているた
め、半導体基板に直接、ドレイン電極端部からの電界の
影響を及ぼすことがなくなる。これにより、半導体基板
表面付近での電界集中がなくなり、特にHVMOSオン
時の電流量の経時劣化がなくなって、半導体装置の信頼
性を向上することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発
明の一実施の形態におけるHVMOSとCMOSが混載
された半導体装置の主要製造工程における断面を示した
ものであり、図2と同一部分には同一符号を付してあ
る。
【0015】すなわち、図1において、1はnエピタキ
シャル層、2はHVMOS部のp電界緩和層、3はCM
OS部のpウェル層、4はHVMOS部のnウェル層、
5はCMOS部のnウェル層、6はLOCOS酸化膜、
7はHVMOS部のp低濃度拡散層、8はCMOS部の
p低濃度拡散層、9はゲート酸化膜、10はゲートポリ
シリコン膜、11はサイドウォール、12はCMOS部
のnソース/ドレイン領域、13はHVMOS部のnウ
ェル領域、14はHVMOS部のpソース/ドレイン領
域、15はCMOS部のpソース/ドレイン領域、16
は第1の層間絶縁膜、17はHVMOS部の第1のドレ
イン電極、18はHVMOS部のソース電極、19はC
MOS部のソース/ドレイン電極である。また、20は
第2の層間絶縁膜、21はHVMOS部の第2のドレイ
ン電極である。
【0016】次に、上記半導体装置の製造方法について
説明する。まず、図1(a)に示したように、半導体基
板上に形成されたnエピタキシャル層1上にHVMOS
部のp電界緩和層2とCMOS部のpウェル層3を同時
に形成し、また、nウェル層4とnウェル層5を同時に
形成する。
【0017】続いて、図1(b)に示したように、nエ
ピタキシャル層1上にLOCOS酸化膜6を形成した
後、HVMOS部の、nエピタキシャル層1表面の導電
型をp型にするためのp低濃度拡散層7と、CMOS部
の、しきい値電圧調整のためのp低濃度拡散層8を同時
に形成する。
【0018】次いで、図1(c)に示したように、nエ
ピタキシャル層1上にゲート酸化膜9、ゲートポリシリ
コン膜10を順次形成した後、サイドウォール11を用
いてLDD構造となるように、CMOS部にnソース/
ドレイン領域12とHVMOS部にnウェル領域13を
同時に形成し、pソース/ドレイン領域14とpソース
/ドレイン領域15を同時に形成する。
【0019】さらに、図2(d)に示したように、第1
の層間絶縁膜16を形成した後、HVMOS部に第1の
ドレイン電極17及びソース電極18、CMOS部にソ
ース/ドレイン電極19を同時に形成する。この際、H
VMOS部のソース電極18はゲートポリシリコン膜1
0の全体を覆うように形成する。
【0020】最後に、第2の層間絶縁膜20を形成した
後、HVMOS部の第1のドレイン電極17に連通する
第2のドレイン電極21形成する。このとき第2のドレ
イン電極21は、その端部が第1のソース電極18の一
部に第2の層間絶縁膜20を介して重なるようにして形
成する。
【0021】このようにして、nエピタキシャル層1上
にHVMOSとCMOSを混載した半導体基板を得るこ
とができる。
【0022】以上のように構成された本実施の形態にお
けるHVMOSは、まず、第2のドレイン電極21の端
部とnエピタキシャル層1の間に、第1の層間絶縁膜1
6と第2の層間絶縁膜20を介して、ソース電極18が
形成されているため、第2のドレイン電極21の端部か
らの電界が直接、nエピタキシャル層1に対して影響を
及ぼすことがなくなる。これにより、nエピタキシャル
層1の表面付近での電界集中がなくなるため、特にHV
MOSオン時の電流量の経時劣化がなくなり、半導体装
置の信頼性を向上することができる。
【0023】また、HVMOS部とCMOS部にまたが
って、p電界緩和層2とpウェル層3、nウェル層4と
nウェル層5、p低濃度拡散層7とp低濃度拡散層8、
nソース/ドレイン領域12とnウェル領域13、pソ
ース/ドレイン領域14とpソース/ドレイン領域15
をそれぞれ同時に形成できるため、工程数の短縮化が可
能であり、これにより工程数の増加なしにHVMOSと
CMOSを混載した半導体装置を形成することが可能で
ある。
【0024】なお、上記実施の形態において、半導体基
板上のnエピタキシャル層を用い各素子を形成したが、
nエピタキシャル層の代りにn型の拡散層または基板を
用いてもよい。また、LOCOS酸化膜、ゲート酸化膜
及びゲートポリシリコン膜に関しては、それぞれ寄生M
OSの影響を防止し、MOSトランジスタのゲートとし
て機能するものであれば、材料や形成方法は特に限定し
ない。
【0025】さらに、上記実施の形態において、CMO
S部のnソース/ドレイン領域の形成方法として、サイ
ドウォールを用いたLDD構造を採用したが、これは、
CMOSトランジスタとして機能するものであれば、形
成方法は特に限定しない。また、上記実施の形態では特
に言及していない素子分離や埋込層、チャネルストッパ
層等の形成方法についても、特に限定するものではない
ことは明白である。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
HVMOSにおいて、ゲート部分を覆うように第1の層
間絶縁層を介してソース電極を形成し、そのソース電極
の一部にドレイン電極の端部が重なるように第2の層間
絶縁層を介しドレイン電極を形成したことにより、半導
体基板が直接、ドレイン電極端部からの電界の影響を受
けることがなくなり、これにより、半導体基板表面付近
での電界集中がなくなって、特にHVMOSオン時の電
流量の経時劣化がなくなる等、半導体装置における信頼
性を向上することができる。また、上記HVMOSとC
MOSが混載された半導体装置の製造方法においては、
HVMOS部とCMOS部にまたがって、同時に形成で
きる部分があるので、工程数の短縮化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態におけるHVMOS及
びそれを用いた半導体装置とその製造方法を示す、主要
工程の断面図
【図2】従来のHVMOS及びそれを用いた半導体装置
とその製造方法を示す、主要工程の断面図
【符号の説明】
1 nエピタキシャル層 2 HVMOS−p電界緩和層 3 CMOS−pウェル層 4 HVMOS−nウェル層 5 CMOS−nウェル層 6 LOCOS酸化膜 7 HVMOS−p低濃度拡散層 8 CMOS−p低濃度拡散層 9 ゲート酸化膜 10 ゲートポリシリコン膜 11 サイドウォール 12 CMOS−nソース/ドレイン領域 13 HVMOS−nウェル領域 14 HVMOS−pソース/ドレイン領域 15 CMOS−pソース/ドレイン領域 16 第1の層間絶縁膜 17 HVMOS−第1のドレイン電極 18 HVMOS−ソース電極 19 CMOS−ソース/ドレイン電極 20 第2の層間絶縁膜 21 HVMOS−第2のドレイン電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F040 DA00 DB03 DC01 EC07 EF02 EF13 EF18 EH05 EH07 EJ08 EJ09 EK01 FA03 FC05 5F048 AA05 AB07 AB08 AC03 BA02 BB05 BB16 BB18 BC03 BC06 BC07 BC19 BC20 BD04 BE03 BF11 BF16 BG12 DA05 DA23

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゲート部分を覆うように第1の層間絶縁
    層を介して形成されたソース電極と、前記ソース電極の
    一部にドレイン電極の端部が重なるように第2の層間絶
    縁層を介して形成されたドレイン電極とを備えているこ
    とを特徴とする高耐圧電界効果トランジスタ。
  2. 【請求項2】 ゲート部分を覆うように第1の層間絶縁
    層を介してソース電極を形成する工程と、前記ソース電
    極の一部にドレイン電極の端部が重なるように第2の層
    間絶縁層を介してドレイン電極を形成する工程とを有す
    ることを特徴とする高耐圧電界効果トランジスタの製造
    方法。
  3. 【請求項3】 同一半導体基板上に、請求項2に記載の
    高耐圧電界効果トランジスタとCMOSトランジスタと
    を混載する半導体装置において、高耐圧電界効果トラン
    ジスタにおける第1導電型ウェル領域を、前記第1導電
    型ウェル領域を形成しようとする半導体層と同じ半導体
    層に形成するCMOSトランジスタの第1導電型ウェル
    領域と同時に形成する工程を有することを特徴とする半
    導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 高耐圧電界効果トランジスタにおける第
    2導電型ドレイン領域の周囲に形成する第2導電型電界
    緩和領域を、前記第2導電型電界緩和領域を形成しよう
    とする半導体層と同じ半導体層に形成するCMOSトラ
    ンジスタの第2導電型ウェル領域と同時に形成する工程
    を有することを特徴とする請求項3記載の半導体装置の
    製造方法。
  5. 【請求項5】 高耐圧電界効果トランジスタにおける第
    1導電型ウェル領域と第2導電型ドレイン領域の間に形
    成する第2導電型低濃度拡散領域を、前記第2導電型低
    濃度拡散領域を形成しようとする半導体層と同じ半導体
    層に形成するCMOSトランジスタの第2導電型低濃度
    拡散領域と同時に形成する工程を有することを特徴とす
    る請求項3または請求項4記載の半導体装置の製造方
    法。
  6. 【請求項6】 高耐圧電界効果トランジスタにおける第
    2導電型ソースまたはドレイン領域を、前記第2導電型
    ソースまたはドレイン領域を形成しようとする半導体層
    と同じ半導体層に形成するCMOSトランジスタの第2
    導電型ソースまたはドレイン領域と同時に形成する工程
    を有することを特徴とする請求項3ないし請求項5のい
    ずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
JP11037757A 1999-02-16 1999-02-16 高耐圧電界効果トランジスタ及びその製造方法、並びにそれを含む半導体装置の製造方法 Pending JP2000236092A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11037757A JP2000236092A (ja) 1999-02-16 1999-02-16 高耐圧電界効果トランジスタ及びその製造方法、並びにそれを含む半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11037757A JP2000236092A (ja) 1999-02-16 1999-02-16 高耐圧電界効果トランジスタ及びその製造方法、並びにそれを含む半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000236092A true JP2000236092A (ja) 2000-08-29

Family

ID=12506350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11037757A Pending JP2000236092A (ja) 1999-02-16 1999-02-16 高耐圧電界効果トランジスタ及びその製造方法、並びにそれを含む半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000236092A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6333234B1 (en) * 2001-03-13 2001-12-25 United Microelectronics Corp. Method for making a HVMOS transistor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6333234B1 (en) * 2001-03-13 2001-12-25 United Microelectronics Corp. Method for making a HVMOS transistor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3337953B2 (ja) Soi・mosfet及びその製造方法
US7935992B2 (en) Transistor, display driver integrated circuit including a transistor, and a method of fabricating a transistor
JP2006049628A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2001298184A (ja) 半導体装置とその製造方法
WO2002052649A1 (fr) Dispositif semi-conducteur et dispositif electronique portatif
KR100227710B1 (ko) 바이폴러 및 mos 트랜지스터가 통합된 반도체 디바이스와 그 제조 방법
US7196375B2 (en) High-voltage MOS transistor
JP2800702B2 (ja) 半導体装置
US6555446B1 (en) Body contact silicon-on-insulator transistor and method
JP2000232224A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2000332247A (ja) 半導体装置
JP4348757B2 (ja) 半導体装置
US20170317208A1 (en) High-voltage semiconductor device and method for manufacturing the same
JP2004311891A (ja) 半導体装置
JPH11163336A (ja) 半導体装置
JP3350014B2 (ja) 半導体装置
JP3164047B2 (ja) 半導体装置
JP3175923B2 (ja) 半導体装置
JP4374866B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2000236092A (ja) 高耐圧電界効果トランジスタ及びその製造方法、並びにそれを含む半導体装置の製造方法
JPH10242454A (ja) 半導体装置
JPH06216380A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH1145999A (ja) 半導体装置およびその製造方法ならびに画像表示装置
JP2000260989A (ja) 半導体装置とその製造方法
US20100001352A1 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040126

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050304

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050816

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060117