JP2001111052A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法Info
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Abstract
レクタ・エミッタ間の耐圧低下を防止する。 【解決手段】nシリコン基板8の表面層に高濃度p領域
9を、MOS型セル領域と耐圧構造部に形成し、MOS
型セル領域のnシリコン基板8の表面層に、pウエル領
域9aを形成し、pウエル領域9aの表面層にn+ ソー
ス領域10を形成し、n+ ソース領域10とnシリコン
基板8に挟まれたpウエル領域上に第1ゲート酸化膜1
1を形成し、nシリコン基板8上に第2およびテラスゲ
ート酸化膜である第2ゲート酸化膜18を形成し、耐圧
構造部の高濃度p領域9に挟まれたnシリコン領域8上
に耐圧構造用酸化膜16を形成する。前記の第2ゲート
酸化膜18の膜厚を薄く形成することで、段差のあるA
部での電界強度を緩和する。
Description
絶縁ゲート構造のパワー半導体素子である半導体装置お
よびその製造方法に関する。
子は、電流を通電する領域であるMOS型セル領域(M
OS型ゲート構造部と主電流を通電するソース領域を含
む領域)とチップ周辺部に配置した耐圧構造部により構
成される。図12は、従来の半導体装置で、同図(a)
はチップの平面図、同図(b)は同図(a)のD部拡大
図である。
辺の耐圧構造部103であり、ゲートパッド部104を
除く部分がMOS型セル領域102で、テラスゲート構
造部とn+ ソース領域を含む活性領域である。MOS型
セル領域102内には、図示しない数100本のストラ
イプ構造のMOS型セルが配置されている。同図(b)
において、ポリシリコンの抜きの部分105(ポリシリ
コン層がない箇所)以外はポリシリコン層が形成されて
いる。ポリシリコン層の下に厚い酸化膜106が形成さ
れている。この厚い酸化膜の内、107の酸化膜をテラ
スゲート酸化膜と呼ぶこととする。また、106aはゲ
ート酸化膜である薄い酸化膜である。通常は、テラスゲ
ート酸化膜がないチャネル形成領域上の薄いゲート酸化
膜106aのみでMOS型セル領域全域を形成する場合
の方が多い。このテラスゲート構造はチップのゲート容
量を低減する効果がある。
(a)は図12(b)のA−A線で切断したMOS型セ
ル領域の断面図、同図(b)は図12(a)のB−B線
で切断した耐圧構造部の断面図である。図13におい
て、ゲート部分の一部にもテラスゲート酸化膜(厚い酸
化膜)である第1ゲート酸化膜118が形成されてお
り、ゲート容量を低減させている。同図(a)のA部拡
大図に示すように、テラスゲート部の厚いゲート酸化膜
(第2ゲート酸化膜118)とチャネル形成領域上に形
成された薄いゲート酸化膜111の境界箇所(A部)に
段差が生じる。
製造工程で、工程順に示した要部工程断面図である。そ
れぞれの図の(a)は図12のA−A線で切断したMO
S形セル領域の断面図、図の(b)は図12(a)のB
−B線で切断した耐圧構造部の断面図である。 (1)nシリコン基板108上に第1酸化膜116aを
形成する(図14)。 (2)フォト工程(1PE)により、第1酸化膜116
aを残す部分と第1酸化膜116aを残さない部分を形
成する(図15)。 (3)ボロンイオンの注入を行う。第1酸化膜116a
を残さない部分(酸化膜が除去された部分)にボロンイ
オン121が入る(図16)。 (4)その後、熱処理により、イオン注入されたボロン
を拡散させ、高濃度p領域109を形成する。この熱処
理工程で酸素を流す。それにより、(b)の工程にてn
シリコン基板108上の第1酸化膜116aを残した部
分の酸化膜の膜厚は、この熱処理工程で形成される第2
酸化膜116bが積層されて、さらに厚くなると共に、
第1酸化膜116aを残さなかった部分にも新たな第2
酸化膜116bが形成される(図17)。 (5)フォト工程(2PE)により、nシリコン基板1
08表面に形成された第1酸化膜116aおよび第2酸
化膜116bを残す部分と、第1酸化膜116aおよび
第2酸化膜116bを残さない部分を形成する(図1
8)。 (6)全面に薄い第3酸化膜116cを形成する。第1
酸化膜116aおよび第2酸化膜116bがない箇所の
nシリコン基板108表面が露出している箇所に形成さ
れた第3酸化膜116cは第2ゲート酸化膜111とな
り、第1酸化膜116a、第2酸化膜116bおよび第
3酸化膜116cを合わせたものが第2ゲート酸化膜1
18および耐圧構造用酸化膜116となる(図19)。 (7)ポリシリコン層112を形成し、pウエル領域1
09a、n+ ソース領域110、層間絶縁膜113、金
属電極となる金属膜114、抵抗性を示すフィールドプ
レート115を形成する。このフィールドプレード11
5は通常のMOS型半導体素子の抵抗性のフィールドプ
レートと同じである(図20)。
部において、第1酸化膜116aおよび第2酸化膜11
6bおよび第3酸化膜116cを合わせた第2ゲート酸
化膜118と耐圧構造部用酸化膜116は同時に形成さ
れ、その膜厚は1000nm程度である。この製造工程
の場合、図13に示すA部の段差箇所で、nシリコン基
板108側にも段差が形成される。これは、第2ゲート
酸化膜118の形成が、シリコン結晶と製造プロセスで
供給される酸素との反応によって行われるため、nシリ
コン基板108側にも酸化膜層が形成されるためであ
る。
と、上側にdの第2段差、nシリコン基板108の表面
層にcの第1段差ができている。第2段差dは、第2ゲ
ート酸化膜118の膜厚が厚い程大きくなり、また、第
1段差cは、第2ゲート酸化膜118の膜厚が厚い場合
に大きくなる。また、製造プロセス条件において、nシ
リコン基板温度が高い場合や酸素の流量が多い場合など
に大きくなる。
と、この箇所での電界強度が大きくなり、コレクタ・エ
ミッタ間耐圧を印加した場合、この箇所でリーク電流が
増大する。これは、半導体素子の耐圧良品率に影響を与
える。そこで、これらの段差c、dを極力小さくするこ
とが求められれる。そのために、第2ゲート酸化膜11
8を薄くし、段差を小さくすると、段差部分の電界集中
は緩和される。その結果、MOS型セル領域でのコレク
タ・エミッタ間耐圧(アバランシェ耐圧)の低下を防止
できる。
118と耐圧構造用酸化膜116は同一条件で形成され
るために、耐圧構造用酸化膜116の膜厚が薄くなり、
そのために、耐圧構造部でのコレクタ・エミッタ間耐圧
が低下する。この発明の目的は、前記の課題を解決し
て、MOS型セル領域部と耐圧構造部の双方で、コレク
タ・エミッタ間の耐圧低下を防止できる半導体装置を提
供することにある。
めに、第1導電形の半導体基板の表面層に形成された複
数の第2導電形のウエル領域と、半導体基板周辺部表面
に形成された耐圧構造用絶縁膜を有する耐圧構造部と、
前記ウエル領域の表面層に形成された第1導電形のソー
ス領域と、該ソース領域と前記半導体基板表面に挟まれ
た前記ウエル領域表面上に形成された第1ゲート絶縁膜
と、前記第1ゲート絶縁膜より厚く、前記第1ゲート絶
縁膜と連続して、前記半導体基板上に形成された第2ゲ
ート絶縁膜とを有する半導体装置において、前記第2ゲ
ート絶縁膜の膜厚が前記耐圧構造用絶縁膜の膜厚より薄
い構成とする。
導電形の半導体基板上に第1絶縁膜を形成する工程と、
該第1絶縁膜を選択的に除去する工程と、前記第1絶縁
膜をマスクとして前記半導体基板の第2導電形の前記ウ
エル領域を選択的に形成する工程と、前記第1絶縁膜を
耐圧構造用絶縁膜となる箇所を残して除去する工程と、
前記半導体基板上全面に第2絶縁膜を形成する工程と、
前記第2絶縁膜を耐圧構造用絶縁膜となる箇所および前
記第2ゲート絶縁膜となる箇所を残して除去する工程
と、前記ウエル領域の表面層に第1導電形のソース領域
を選択的に形成する工程と、前記半導体基板上全面に第
3絶縁膜を形成する工程と、前記ソース領域上の第3絶
縁膜を選択的に除去する工程とを含む製造工程とすると
よい。
成される第2ゲート絶縁膜の厚さが、前記第1絶縁膜と
第2絶縁膜および第3絶縁膜で積層されて形成される耐
圧構造用絶縁膜の膜厚より薄くなるために、従来のよう
に、第2ゲート絶縁膜の膜厚が、耐圧構造用絶縁膜の膜
厚と同じ厚みである場合に比べると、第2ゲート絶縁膜
と第1ゲート絶縁膜の境界部の半導体基板側に生じる段
差を小さくできる。段差を小さできることで、第1およ
び第2ゲート絶縁膜内部と半導体基板表面での電界集中
を緩和できる。その結果、コレクタ・エミッタ間の耐圧
不良が低減され、良品率を向上させることができる。
て、第1導電形の半導体基板上に第1絶縁膜を形成する
工程と、該第1絶縁膜を選択的に除去する工程と、前記
第1絶縁膜をマスクとし、第2導電形不純物をイオン注
入する工程と、前記第1絶縁膜を耐圧構造用絶縁膜とな
る箇所を残して除去する工程と、熱処理して、前記半導
体基板の表面層に第2導電形の前記ウエル領域を選択的
に形成する工程と、全面に第2絶縁膜を形成する工程
と、前記第2絶縁膜を耐圧構造用絶縁膜となる箇所およ
び前記第2ゲート絶縁膜となる箇所を残して除去する工
程と、前記ウエル領域の表面層に第1導電形のソース領
域を選択的に形成する工程と、前記半導体基板上全面に
第3絶縁膜を形成する工程と、前記ソース領域上の第3
絶縁膜を選択的に除去する工程とを含む製造工程とする
とよい。
て、第1導電形の半導体基板上に第1絶縁膜を形成する
工程と、該第1絶縁膜を選択的に除去する工程と、前記
第1絶縁膜をマスクとし、第2導電形不純物をイオン注
入する工程と、熱処理して、前記半導体基板の表面層に
第2導電形の前記ウエル領域を選択的に形成する工程
と、全面に第2絶縁膜を形成する工程と、前記第2絶縁
膜を、耐圧構造用絶縁膜となる箇所および前記第2ゲー
ト絶縁膜となる箇所を残して除去する工程と、前記ウエ
ル領域の表面層に第1導電形のソース領域を選択的に形
成する工程と、前記半導体基板上全面に第3絶縁膜を形
成する工程と、前記ソース領域上の第3絶縁膜を選択的
に除去する工程とを含む製造工程とするとよい。
て、第1導電形の半導体基板上に第1絶縁膜を形成する
工程と、該第1絶縁膜を選択的に除去する工程と、全面
に第2絶縁膜を形成する工程と、前記ウエルを形成する
箇所と前記耐圧構造用絶縁膜となる箇所の第2絶縁膜を
除去する工程と、前記第1絶縁膜および第1絶縁膜と第
2絶縁膜をそれぞれマスクとし、第2導電形不純物をイ
オン注入する工程と、熱処理して、前記半導体基板の表
面層に第2導電形の前記ウエル領域を選択的に形成する
工程と、前記第2絶縁膜を前記第2ゲート絶縁膜となる
箇所と前記耐圧構造用絶縁膜となる箇所を残して除去す
る工程と、前記半導体基板上全面に第3絶縁膜を形成す
る工程と、前記ソース領域上の第3絶縁膜を選択的に除
去する工程とを含む製造工程とするとよい。
て、第1導電形の半導体基板上に第1絶縁膜を形成する
工程と、該第1絶縁膜を選択的に除去する工程と、全面
に第2絶縁膜を形成する工程と、前記ウエルを形成する
箇所と前記耐圧構造用絶縁膜となる箇所の第2絶縁膜を
除去する工程と、全面に第4絶縁膜を形成する工程と、
前記第1絶縁膜、および第1絶縁膜と第2絶縁膜をそれ
ぞれマスクとし、前記第4絶縁膜を介して第2導電形不
純物をイオン注入する工程と、熱処理して、前記半導体
基板の表面層に第2導電形の前記ウエル領域を選択的に
形成する工程と、前記第2絶縁膜および第4絶縁膜を、
前記耐圧構造用絶縁膜となる箇所と前記第2ゲート絶縁
膜となる箇所を残して除去する工程と、前記半導体基板
上全面に第3絶縁膜を形成する工程と、前記ソース領域
上の第3絶縁膜を選択的に除去する工程とを含む製造工
程とするとよい。
て、第1導電形の半導体基板上に第1絶縁膜を形成する
工程と、該第1絶縁膜を選択的に除去する工程と、全面
に第2絶縁膜を形成する工程と、全面にフォトレジスト
を被覆し、パターニングする工程と、前記ウエル領域を
形成する箇所の前記第2絶縁膜と前記第1絶縁膜が除去
された箇所の前記第2絶縁膜を、前記フォトレジストを
マスクに除去する工程と、前記前記フォトレジストをマ
スクとし、第2導電形不純物をイオン注入する工程と、
前記フォトレジストを除去する工程と、熱処理して、前
記半導体基板の表面層に第2導電形の前記ウエル領域を
選択的に形成する工程と、前記第2絶縁膜を、前記耐圧
構造用絶縁膜となる箇所と前記第2ゲート絶縁膜となる
箇所を残して除去する工程と、前記半導体基板上全面に
第3絶縁膜を形成する工程と、前記ソース領域上の第3
絶縁膜を選択的に除去する工程とを含む製造工程とする
とよい。
て、第1導電形の半導体基板上に第1絶縁膜を形成する
工程と、該第1絶縁膜を選択的に除去する工程と、全面
に第4絶縁膜を形成する工程と、前記第4絶縁膜上にフ
ォトレジストを被覆する工程と、前記ウエル領域形成箇
所と前記第1絶縁膜が除去された箇所の第4絶縁膜上の
フォトレジストを除去する工程と、前記フォトレジスト
をマスクとし、前記第4絶縁膜を介して第2導電形不純
物をイオン注入する工程と、前記フォトレジストを除去
する工程と、熱処理して、前記半導体基板の表面層に第
2導電形の前記ウエル領域を選択的に形成する工程と、
前記第1絶縁膜と第4絶縁膜を、前記耐圧構造用絶縁膜
となる箇所と前記第2ゲート絶縁膜となる箇所を残して
除去する工程と、前記半導体基板上全面に第3絶縁膜を
形成する工程と、前記ソース領域上の第3絶縁膜を選択
的に除去する工程とを含む製造方法とするとよい。
た不純物の外方拡散が第2絶縁膜、第4絶縁膜で防止さ
れ、素子特性を安定化させることができる。またフォト
レジストを介してイオン注入することで絶縁膜への不純
物イオンの導入が抑えられて絶縁膜の信頼性が向上す
る。
半導体装置の要部断面図で、同図(a)はMOS型セル
領域の断面図、同図(b)は耐圧構造部の断面図であ
る。図1(a)、(b)は、図2(a)、(b)に対応
する図である。図1において、nシリコン基板8の表面
層に高濃度p領域9を、MOS型セル領域と耐圧構造部
に形成し、MOS型セル領域のnシリコン基板8の表面
層に、pウエル領域9aを形成し、pウエル領域9aの
表面層にn+ ソース領域10を形成する。n+ ソース領
域10とnシリコン基板8に挟まれたpウエル領域上に
MOS型ゲート構造の酸化膜となる第2ゲート酸化膜1
1を形成し、nシリコン基板8上に第2およびテラスゲ
ート酸化膜である第2ゲート酸化膜18を形成し、これ
らのゲート酸化膜11、18上に、ゲート電極となるポ
リシリコン層12を形成する。このポリシリコン層12
上に層間絶縁膜13を形成し、層間絶縁膜13上とn+
ソース領域10および高濃度p領域9の露出部(コンタ
クトホール部)上に、ソース電極となる金属膜14を形
成する。
ードリング領域となり、この高濃度p領域9に挟まれた
nシリコン領域8上に耐圧構造用酸化膜16を形成す
る。この耐圧構造用酸化膜16上に層間絶縁膜13を介
して金属膜14を形成し、この金属膜14と、高濃度p
領域9が接続している。この金属膜14上に抵抗性a−
Si膜のフィールドプレート15を形成する。図中の2
0はnシリコン基板であるチップのチップエッジを示
す。
耐圧構造用酸化膜16の膜厚Dより薄く形成する。ま
た、第2ゲート酸化膜18と第1ゲート酸化膜11の境
界部であるA部を拡大すると、上側にbの段差、nシリ
コン基板8の表面層にaの段差ができている。このaの
段差は、従来素子のように、厚い第1ゲート酸化膜の場
合の段差cに比べると、第2ゲート酸化膜18の膜厚W
が薄いために、極めて小さくなる。その結果、後述する
ように、酸化膜内部およびシリコン表面での最大電界強
度が小さくなり、この箇所でのコレクタ・エミッタ間耐
圧の低下は防止される。また、段差bも従来の段差dよ
り小さくなるので、電界強度が緩和され、コレクタ・エ
ミッタ間耐圧の低下が防止される。また、耐圧構造部で
の酸化膜(耐圧構造用酸化膜16)の膜厚は、従来素子
並に厚いために、この箇所でのコレクタ・エミッタ間耐
圧の低下はない。
ネル形成領域上の第1ゲート酸化膜より膜厚が厚い、テ
ラスゲート酸化膜である第2ゲート酸化膜で、nシリコ
ン基板8表面の大部分が被覆されているので、テラスゲ
ート構造でない、nシリコン基板8上を薄い第1ゲート
酸化膜で被覆する場合に比べて、ゲート容量を減少させ
ることができる。
p領域9で形成されたpガードリング領域と抵抗性a−
Si膜によるフィールドプレート15を併用した構造と
なっている。尚、MOS型セル領域のテラスゲートであ
る第2ゲート酸化膜18の膜厚は350nm程度、チャ
ネル形成用の第1ゲート酸化膜11の膜厚は80nm程
度、また、耐圧構造用酸化膜16の膜厚は1000nm
程度である。ただし、図中の各膜の膜厚は同じ厚さに描
いている。
半導体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図
である。各図において(a)はMOS型セル領域の断面
図、(b)は耐圧構造部の断面図である。 (1)nシリコン基板8上に第1酸化膜16aを形成す
る(図2)。 (2)フォト工程(1PE)により、第1酸化膜16a
を残す部分と第1酸化膜16aを残さない部分を形成す
る(図3)。 (3)nシリコン基板8上の第1酸化膜16aを残さな
い部分にイオン注入でボロンイオンを注入する(図
4)。 (4)フォト工程(1.5PE:1.5PEとは1PE
の工程と2PEの工程の中間にある工程)により、耐圧
構造部の第1酸化膜16aは残し、MOS型セル領域の
第1酸化膜16aは残さない(図5)。 (5)その後、熱処理(1150℃)により拡散させ、
高濃度p領域9を形成する。耐圧構造部に形成された高
濃度p領域9はpガードリング領域となる。この熱処理
工程は酸素を流しながら行う。そのため、(2)の工程
にてnシリコン基板8上の第1酸化膜16aを残した部
分(耐圧構造部)の酸化膜の膜厚は第2酸化膜16bの
積層により、さらに厚くなり、その膜厚は後工程のゲー
ト酸化膜となる第3酸化膜16cの厚みも加わり100
0nm程度となる。一方、第1酸化膜16aを残さなか
った部分(MOS型セル領域)のnシリコン基板8が露
出した箇所にも新たに第2酸化膜16bが形成され、そ
の膜厚は、後工程のゲート酸化膜となる第3酸化膜16
cの厚みも加えて350nm程度となる(図6)。 (6)フォト工程(2PE)により、MOS型セル領域
のnシリコン基板8表面に新たに形成された第2酸化膜
16bを残す部分と第2酸化膜16bを残さない部分を
形成する。また、耐圧構造部では、第2酸化膜16bを
開口して、高濃度p領域9表面を露出する(図7)。 (7)全面に第3酸化膜16cを形成する。第1酸化膜
16aおよび第2酸化膜16bがない箇所のnシリコン
基板8表面が露出している箇所に形成された第3酸化膜
16cは図9の第1ゲート酸化膜11となり、第2酸化
膜16bと第3酸化膜16cを合わせたものが図9の第
2ゲート酸化膜18となり、また、第1酸化膜16a、
第2酸化膜16bおよび第3酸化膜16cを合わせたも
のが耐圧構造用酸化膜16となる。第3酸化膜16cで
ある第1ゲート酸化膜11の膜厚は80nm程度である
(図8)。 (8)ゲート電極となるポリシリコン層12を形成し、
pウエル領域9a、n+ソース領域10、層間絶縁膜1
3、Al−Si金属電極である金属膜14、抵抗性a−
Si膜であるフィールドプレート15を形成する。この
フィールドプレードは通常のMOS型デバイスの抵抗性
のフィールドプレートと同じで、抵抗性を示せばa−S
i膜に限らない。
のテラスゲート構造の第2ゲート酸化膜の膜厚と最大電
界強度の関係をシミュレーションした例を示す。
ゲート構造では、従来のテラスゲート構造に比べて、最
大電界強度は酸化膜内部で20%、シリコン基板表面で
24%低減する。
エミッタ間耐圧の不良率を示す図である。本発明品の不
良率は半分程度に低減している。図11は、コレクタ・
エミッタ間耐圧(アバランシェ電圧)と耐圧構造用酸化
膜の膜厚の関係を示した図である。酸化膜の膜厚が35
0nmの場合、コレクタ・エミッタ間耐圧は、1000
nmに比べて90%に低下する。このことは、従来のテ
ラスゲート構造の場合、耐圧構造用酸化膜の膜厚とテラ
スゲート部の第2ゲート酸化膜の膜厚が同一であり、そ
の第2ゲート酸化膜を350nmで形成すると耐圧構造
用酸化膜の膜厚も350nmとなり、耐圧が90%に低
下することを意味する。本発明品では、耐圧構造用酸化
膜の膜厚を1000nmとし、第2ゲート酸化膜の膜厚
を350nmとすることができるために、耐圧低下を防
止できる。
の工程)後に、フォト工程にてMOS型セル領域の酸化
膜を全て除去((4)の工程)した後、熱処理によりボ
ロンイオンを拡散させる((5)の工程)。この場合
は、(5)の工程で、熱処理の条件によっては、熱処理
時に、注入したボロンイオンが外方拡散(アウトディフ
ュージョン))を起こし、ウエハ外に拡散し、この外方
拡散を起こしたボロンイオンが、再度ウエハに拡散し
て、素子の特性を変化させる危険性がある。図21は、
MOSセル型領域を例とした、外方拡散の様子を示した
図で、同図(a)はイオン注入後で図5(a)の図、同
図(b)は熱処理で外方拡散の様子を示す図、同図
(c)は外方拡散で所定外の箇所にp領域9bが形成さ
れた様子を示す図である。同図(b)の熱処理開始後、
注入されているボロンイオン21が外方拡散を起こし、
本来ボロンイオン21が導入されない部分にもボロンイ
オン21が再拡散する。
(c)のように、MOS型セル領域の表面に、本来想定
しないp領域9bが形成される場合がある。図22は、
本来想定しないp領域9bが形成された場合のMOS型
セル領域の完成図の一例である。この場合、MOS型セ
ル領域のnシリコン基板8の表面がp領域9bに覆われ
てしまい、このp領域9bの深さが深いときには、形成
されたnチャネルがnシリコン基板8に接続しなくな
る。そのため、ゲート電圧を印加しても、n+ ソース領
域からnシリコン基板8に電子を注入することができ
ず、MOS型デバイスはコレクタ電流を流すことができ
ず、スイッチング素子として機能しない。これを防止す
る方策として以下の実施例を説明する。
例の半導体装置の製造方法であり、工程順に示した製造
工程断面図である。尚、(a)はMOS型セル領域の断
面図、(b)は耐圧構造部の断面図である。 (1)nシリコン基板8上に第1酸化膜16aを形成す
る(図23)。 (2)フォト工程(1PE)により、第1酸化膜16a
を残す部分と第1酸化膜16aを残さない部分を形成す
る(図24)。 (3)nシリコン基板8上からイオン注入でボロンイオ
ンを注入する。nシリコン基板8上の第1酸化膜16a
が残っている部分は、nシリコン基板8にはイオン注入
されず(ボロンイオンは、第1酸化膜16aを貫通でき
ない)、nシリコン基板8上の第1酸化膜16aを残さ
ない部分に、イオン注入でボロンイオン21を注入する
(図25)。 (4)その後、図5(a)のように、MOS型セル領域
の第1酸化膜16aを除去しないで、熱処理(1150
℃)によりボロンイオン21を拡散させ、高濃度p領域
9を形成する。耐圧構造部に形成された高濃度p領域9
はガードリング領域となる。この熱処理工程は酸素を流
さないで行う。(2)の工程にて、nシリコン基板8上
の第1酸化膜16aを残した部分の酸化膜の膜厚および
第1酸化膜16aを残さなかった部分の酸化膜の膜厚に
大きな変化はない(図26)。 (5)フォト工程(1.5PE)により、耐圧構造部の
第1酸化膜16aは残し、MOS型セル領域の第1酸化
膜16aは残さない(図27)。 (6)その後、熱処理(1150℃)を行う。この熱処
理工程は酸素を流しながら行う。そのため、(2)の工
程にてnシリコン基板8上の第1酸化膜16aを残した
部分(耐圧構造部)の酸化膜の膜厚は、第2酸化膜16
bの積層により、さらに厚くなり、その膜厚は後工程の
ゲート酸化膜となる第3酸化膜16cの厚みも加わり1
000nm程度となる。一方、第1酸化膜16aを残さ
なかった部分(MOS型セル領域)のnシリコン基板8
が露出した箇所にも新たな第2酸化膜16bが形成さ
れ、その膜厚は後工程のゲート酸化膜となる第3酸化膜
16cの厚みも加えて350nm程度となる。このと
き、(4)の工程にて拡散した高濃度p領域9は、さら
に深く拡散される(図28)。 (7)フォト工程(2PE)により、MOS型セル領域
のnシリコン基板8表面に新たに形成された第2酸化膜
16bを残す部分と、第2酸化膜16bを残さない部分
を形成する。また、耐圧構造部では、第2酸化膜16b
を開口して、高濃度p領域9を露出する(図29)。 (8)全面に薄い第3酸化膜16cを形成する。第1酸
化膜16aおよび第2酸化膜16bがない箇所のnシリ
コン基板8表面が露出している箇所に形成された第3酸
化膜16cは図9の第1ゲート酸化膜11となり、第2
酸化膜16bと第3酸化膜16cを合わせたものが図9
の第2ゲート酸化膜18となり、また、第1酸化膜16
a、第2酸化膜16bおよび第3酸化膜16cを合わせ
たものが耐圧構造酸化膜16となる。第3酸化膜16c
である第1ゲート酸化膜11の膜厚は80nm程度であ
る(図30)。 (9)図9と同様に、ゲート電極となるポリシリコン層
12を形成し、pウエル領域9a、n+ ソース領域1
0、層間絶縁膜13、金属電極となる金属膜14、抵抗
性を示すフィールドプレート15を形成する。このフィ
ールドプレートは通常のMOS型半導体素子のフィール
ドプレートと同じで、抵抗性を示せば、a−Si膜に限
らない。
が露出するが、このときにはボロンイオンの拡散工程を
行った後であるので、シリコン表面のイオン濃度は非常
に低下しており、(6)の工程での熱処理で、ボロンイ
オン21の外方拡散量は極めて少ない。そのため、素子
特性に変化は起こらない。図31から図38は、この発
明の第3実施例の半導体装置の製造方法であり、工程順
に示した製造工程断面図である。尚、(a)はMOS型
セル領域の断面図、(b)は耐圧構造部の断面図であ
る。 (1)nシリコン基板8上に第1酸化膜16aを形成す
る(図31)。 (2)フォト工程(1PE)により、第1酸化膜16a
を残す部分と第1酸化膜16aを残さない部分を形成す
る。MOS型セル領域の第1酸化膜16aは残さない
(図32)。 (3)その後、熱処理(1150℃)を行う。この熱処
理工程は酸素を流しながら行う。そのため、(2)の工
程にてnシリコン基板8上の第1酸化膜16aを残した
部分(耐圧構造部)の酸化膜の膜厚は、第2酸化膜16
bの積層により、さらに厚くなり、その膜厚は後工程の
ゲート酸化膜となる第3酸化膜16cの厚みも加わり1
000nm程度となる。一方、第1酸化膜16aを残さ
なかった部分(MOS型セル領域)のnシリコン基板8
が露出した箇所にも新たな第2酸化膜16bが形成さ
れ、その厚みは、後工程のゲート酸化膜となる第3酸化
膜16cの厚みも加えて350nm程度となる(図3
3)。 (4)フォト工程(1.5PE)により、耐圧構造部
は、第2酸化膜16bを残す部分と第2酸化膜16bを
残さない部分を形成する。MOS型セル領域は、第2酸
化膜16bを残す部分と第2酸化膜16bを残さない部
分を形成する(図34)。 (5)nシリコン基板8上からイオン注入でボロンイオ
ンを注入する。nシリコン基板8上の第1酸化膜16a
あるいは第2酸化膜16bが残っている部分は、nシリ
コン基板8にはイオン注入されず(ボロンイオンは、第
1酸化膜16aあるいは第2酸化膜16bを貫通できな
い)、nシリコン基板8上の第1酸化膜16aおよび第
2酸化膜16bを残さない部分にイオン注入でボロンイ
オンを注入する(図35)。 (6)その後、熱処理(1150℃)により拡散させ、
高濃度p領域9を形成する。耐圧構造部に形成された高
濃度p領域9はガードリング領域となる。この熱処理工
程は、酸素を流さないで行う。(4)の工程にてnシリ
コン基板8上の第2酸化膜16bを残した部分の酸化膜
の膜厚および第2酸化膜16bを残さなかった部分の酸
化膜の膜厚に大きな変化はない(図36)。 (7)フォト工程(2PE)により、MOS型セル領域
のnシリコン基板8表面に新たに形成された第2酸化膜
16bを残す部分と、第2酸化膜16bを残さない部分
を形成する。また耐圧構造部では、第2酸化膜16bを
開口して、高濃度p領域9を露出する(図37)。 (8)全面に薄い第3酸化膜16cを形成する。第1酸
化膜16aおよび第2酸化膜16bがない箇所のnシリ
コン基板8表面が露出している箇所に形成された第3酸
化膜16cは図9の第1ゲート酸化膜11となり、第2
酸化膜16bと第3酸化膜16cを合わせたものが図9
の第2ゲート酸化膜18となり、また、第1ゲート酸化
膜16a、第2酸化膜16bおよび第3酸化膜16cを
合わせたものが耐圧構造用酸化膜16となる。第3酸化
膜16cである第1ゲート酸化膜11の膜厚は80nm
程度である(図38)。 (9)図9と同様に、ゲート電極となるポリシリコン層
12を形成し、pウエル領域9a、n+ ソース領域1
0、層間絶縁膜13、金属電極となる金属膜14、抵抗
性を示すフィールドプレート15を形成する。このフィ
ールドプレートは通常のMOS型半導体素子のフィール
ドプレートと同じで、抵抗性を示せば、a−Si膜に限
らない。
ンを注入した箇所以外のnシリコン基板8表面のシリコ
ンは露出がなく、MOS型セル領域のnシリコン基板8
の表面に本来想定しない図21(c)で示すようなp領
域9bが形成されることはない。図39から図47は、
この発明の第4実施例の半導体装置の製造方法であり、
工程順に示した製造工程断面図である。尚、(a)はM
OS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造部の断面図
である。 (1)nシリコン基板8上に第1酸化膜16aを形成す
る(図39)。 (2)フォト工程(1PE)により、第1酸化膜16a
を残す部分と第1酸化膜16aを残さない部分を形成す
る。MOS型セル領域の第1酸化膜16aは残さない
(図40)。 (3)その後、熱処理(1150℃)を行う。この熱処
理工程は酸素を流しながら行う。そのため、(2)の工
程にてnシリコン基板8上の第1酸化膜16aを残した
部分(耐圧構造部)の酸化膜の膜厚は、第2酸化膜16
bの積層により、さらに厚くなり、その膜厚は後工程の
ゲート酸化膜となる第3酸化膜16cの厚みも加わり1
000nm程度となる。一方、第1酸化膜16aを残さ
なかった部分(MOS型セル領域)のnシリコン基板8
が露出した箇所にも新たな第2酸化膜16bが形成さ
れ、その厚みは、後工程のゲート酸化膜となる第3酸化
膜16cの厚みも加えて350nm程度となる(図4
1)。 (4)フォト工程(1.5PE)により、耐圧構造部
は、第1酸化膜16aと第2酸化膜16bを残す部分と
残さない部分を形成する。MOS型セル領域は、第2酸
化膜16bを残す部分と残さない部分を形成する(図4
2)。 (5)その後、熱処理(900℃)を行う。この熱処理
工程は酸素を流しながら行う。(4)の工程にて、第2
酸化膜16bを残さない部分のnシリコン基板8が露出
した箇所にも新たな酸化膜16dが形成され、第1酸化
膜16aあるいは第2酸化膜16bを残した他の部分の
酸化膜の膜厚は、さらに厚くなる。酸化膜16dはスク
リーン酸化膜で、その膜厚は、50nm程度である(図
43)。 (6)nシリコン基板8上からイオン注入でボロンイオ
ンを注入する。nシリコン基板8上の第1酸化膜16a
あるいは第2酸化膜16bが残っている部分は、nシリ
コン基板8にはイオン注入されず(ボロンイオンは、第
1酸化膜16aあるいは第2酸化膜16bを貫通できな
い)、nシリコン基板8上の第1酸化膜16aおよび第
2酸化膜16bを残さない部分に新たな酸化膜3dを介
してイオン注入でボロンイオンを注入する(酸化膜16
dは、50nm程度と薄いので、ボロン照射加速電圧を
大きくすれば、ボロンイオンは酸化膜16dは貫通でき
る)(図44)。 (7)その後、熱処理(1150℃)により拡散させ、
高濃度p領域9を形成する。耐圧構造部に形成された高
濃度p領域9はガードリング領域となる。この熱処理工
程は、酸素を流さないで行う。(6)の工程にてnシリ
コン基板8上の第2酸化膜16bを残した部分の酸化膜
の膜厚および第2酸化膜16bを残さなかった部分の酸
化膜の膜厚に大きな変化はない(図45)。 (8)フォト工程(2PE)により、MOS型セル領域
のnシリコン基板8表面に新たに形成された第2酸化膜
16bを残す部分と、第2酸化膜16bを残さない部分
を形成する。また耐圧構造部では、第2酸化膜16bを
開口して、高濃度p領域9を露出する(図46)。 (9)全面に薄い第3酸化膜16cを形成する。第2酸
化膜16bおよび酸化膜16dがない箇所のnシリコン
基板8表面が露出している箇所に形成された第3酸化膜
16cは図9の第1ゲート酸化膜11となり、第2酸化
膜16bと第3酸化膜16cおよび酸化膜16dを合わ
せたものが図9の第2ゲート酸化膜18に相当し、ま
た、第1ゲート酸化膜16a、第2酸化膜16b、第3
酸化膜16cおよび酸化膜16dを合わせたものが耐圧
構造用酸化膜16となる。第3酸化膜16cである第1
ゲート酸化膜11の膜厚は80nm程度である(図4
7)。 (10)図9と同様に、ゲート電極となるポリシリコン
層12を形成し、pウエル領域9a、n+ ソース領域1
0、層間絶縁膜13、金属電極となる金属膜14、抵抗
性を示すフィールドプレート15を形成する。このフィ
ールドプレートは通常のMOS型半導体素子のフィール
ドプレートと同じで、抵抗性を示せば、a−Si膜に限
らない。
注入((6)の工程)前に50nm程度の酸化膜(スク
リーン酸化膜)を形成する((5)の工程)ことであ
る。この50nm程度の酸化膜を形成することで、
(7)の熱処理で外方拡散を防止すことができる。図4
8から図56は、この発明の第5実施例の半導体装置の
製造方法であり、工程順に示した製造工程断面図であ
る。尚、(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は
耐圧構造部の断面図である。 (1)nシリコン基板8上に第1酸化膜16aを形成す
る(図48)。 (2)フォト工程(1PE)により、耐圧構造部には、
第1酸化膜16aを残す部分と第1酸化膜16aを残さ
ない部分を形成する。MOS型セル領域の第1酸化膜1
6aは残さない(図49)。 (3)その後、熱処理(1150℃)を行う。この熱処
理工程は酸素を流しながら行う。そのため、(2)の工
程にてnシリコン基板8上の第1酸化膜16aを残した
部分(耐圧構造部)の酸化膜の膜厚は、第2酸化膜16
bの積層により、さらに厚くなり、その膜厚は後工程の
ゲート酸化膜となる第3酸化膜16cの厚みも加わり1
000nm程度となる。一方、第1酸化膜16aを残さ
なかった部分(MOS型セル領域)のnシリコン基板8
が露出した箇所にも新たな第2酸化膜16bが形成さ
れ、その厚みは、後工程のゲート酸化膜となる第3酸化
膜16cの厚みも加えて350nm程度となる(図5
0)。 (4)フォト工程(1.5PE)を行う。フォト工程
(1.5PE)は、ウエハ全域にレジスト膜22を塗布
し、露光、エッチングを行い、その後ベークを行い硬化
させる。その後、第1酸化膜16aおよび第2酸化膜1
6bのエッチングを行う。この後、ウエハ表面には、レ
ジスト膜を残しておく。このとき、耐圧構造部では、第
2酸化膜16bを残す部分と第2酸化膜16bを残さな
い部分を形成する(図51)。 (5)nシリコン基板8上からイオン注入でボロンイオ
ンを注入する。レジスト膜22が残っている部分のnシ
リコン基板8にはイオン注入されず(ボロンイオンは、
レジスト膜22を貫通できない)、レジスト膜22を残
さない部分のみにイオン注入でボロンイオン21が注入
される(図52)。 (6)レジスト膜22を剥離液で除去する(図53)。 (7)その後、熱処理(1150℃)により拡散させ、
高濃度p領域9を形成する。耐圧構造部に形成された高
濃度p領域9はガードリング領域となる。この熱処理工
程は、酸素を流さないで行う。(3)の工程にてnシリ
コン基板8上の第1酸化膜16aを残した部分の酸化膜
の膜厚および第1酸化膜16aを残さなかった部分の酸
化膜の膜厚に大きな変化はない(図54)。 (8)フォト工程(2PE)により、MOS型セル領域
のnシリコン基板8表面に新たに形成された第2酸化膜
16bを残す部分と、第2酸化膜16bを残さない部分
を形成する。また耐圧構造部では、第2酸化膜16bを
開口して、高濃度p領域9を露出する(図55)。 (9)全面に薄い第3酸化膜16cを形成する。第1酸
化膜16aおよび第2酸化膜16bがない箇所のnシリ
コン基板8表面が露出している箇所に形成された第3酸
化膜16cは図9の第1ゲート酸化膜11となり、第2
酸化膜16bと第3酸化膜16cおよび酸化膜16dを
合わせたものが図9の第2ゲート酸化膜18となり、ま
た、第1ゲート酸化膜16a、第2酸化膜16b、第3
酸化膜16cおよび酸化膜16dを合わせたものが耐圧
構造用酸化膜16となる。第3酸化膜16cである第1
ゲート酸化膜11の膜厚は80nm程度である(図5
6)。 (10)図9と同様に、ゲート電極となるポリシリコン
層12を形成し、pウエル領域9a、n+ ソース領域1
0、層間絶縁膜13、金属電極となる金属膜14、抵抗
性を示すフィールドプレート15を形成する。このフィ
ールドプレートは通常のMOS型半導体素子のフィール
ドプレートと同じで、抵抗性を示せば、a−Si膜に限
らない。
ンを注入した箇所以外のnシリコン基板8表面のシリコ
ンは露出がなく、MOS型セル領域のnシリコン基板8
の表面に本来想定しないp領域が形成されることはな
い。また、レジスト膜がボロンイオン注入のストッパと
なり、その下の第2酸化膜16bにボロンイオンが打ち
込まれず、酸化膜の長期信頼性が高まる。
例の半導体装置の製造方法であり、工程順に示した製造
工程断面図である。尚、(a)はMOS型セル領域の断
面図、(b)は耐圧構造部の断面図である。 (1)nシリコン基板8上に第1酸化膜16aを形成す
る(図57)。 (2)フォト工程(1PE)により、耐圧構造部には、
第1酸化膜16aを残す部分と第1酸化膜16aを残さ
ない部分を形成する。MOS型セル領域の第1酸化膜1
6aは残さない(図58)。 (3)その後、熱処理(900℃)を行う。この熱処理
工程は酸素を流しながら行う。(2)の工程にて、第2
酸化膜16bを残さない部分のnシリコン基板8が露出
した箇所にも新たな酸化膜16dが形成され、第1酸化
膜16aあるいは第2酸化膜16bを残した他の部分の
酸化膜の膜厚は、さらに厚くなる。酸化膜16dの膜厚
は、50nm程度である(図59)。 (4)フォト工程(1.5PE)を行う。フォト工程
(1.5PE)は、ウエハ表面全域にレジスト膜22を
塗布し、露光、エッチングを行い、その後ベークを行い
硬化させる。ウエハの表面には、パターニングされたレ
ジスト膜を残す。このとき、耐圧構造部では、(2)の
フォト工程(1PE)により、第1酸化膜16aを残し
た部分と対応してレジスト膜22を残す。MOS型セル
領域では、レジスト膜22を残す部分とレジスト膜22
を残さない部分を形成する(図60)。 (5)nシリコン基板8上からイオン注入でボロンイオ
ンを注入する。レジスト膜22が残っている部分のnシ
リコン基板8にはイオン注入されず(ボロンイオンは、
レジスト膜22を貫通できない)、レジスト膜22を残
さない部分のみにイオン注入でボロンイオンが注入され
る(図61)。 (6)レジスト膜22を剥離液で除去する(図62)。 (7)その後、熱処理(1150℃)により拡散させ、
高濃度p領域9を形成する。耐圧構造部に形成された高
濃度p領域9はガードリング領域となる。この熱処理工
程は、酸素を流しながら行う。そのため、(2)の工程
にてnシリコン基板8上の第1酸化膜16aを残した部
分(耐圧構造部)の酸化膜の膜厚は、第2酸化膜16b
の積層により、さらに厚くなり、その膜厚は、後工程の
ゲート酸化膜となる第2酸化膜16cの厚みも加わり1
000nm程度となる。一方、第1酸化膜16aを残さ
なかった部分(MOS型セル領域)のnシリコン基板8
が露出した箇所にも新たな第2酸化膜16bが形成さ
れ、その膜厚は、後工程のゲート酸化膜となる第3酸化
膜16cの厚みも加えて350nm程度となる(図6
3)。 (8)フォト工程(2PE)により、MOS型セル領域
のnシリコン基板8表面に新たに形成された第2酸化膜
16bを残す部分と、第2酸化膜16bを残さない部分
を形成する。また耐圧構造部では、第2酸化膜16bを
開口して、高濃度p領域9を露出する(図64)。 (9)全面に薄い第3酸化膜16cを形成する。第1酸
化膜16aおよび第2酸化膜16bがない箇所のnシリ
コン基板8表面が露出している箇所に形成された第3酸
化膜16cは図9の第1ゲート酸化膜11となり、第2
酸化膜16bと第3酸化膜16cを合わせたものが図9
の第2ゲート酸化膜18となり、また、第1ゲート酸化
膜16a、第2酸化膜16bおよび第3酸化膜16cを
合わせたものが耐圧構造用酸化膜16となる。第3酸化
膜16cである第1ゲート酸化膜11の膜厚は80nm
程度である(図65)。 (10)図9と同様に、ゲート電極となるポリシリコン
層12を形成し、pウエル領域9a、n+ ソース領域1
0、層間絶縁膜13、金属電極となる金属膜14、抵抗
性を示すフィールドプレート15を形成する。このフィ
ールドプレートは通常のMOS型半導体素子のフィール
ドプレートと同じで、抵抗性を示せば、a−Si膜に限
らない。
加えて、ボロンイオン注入箇所に酸化膜を被覆している
ので、(7)の熱処理工程で外方拡散が起こらない。前
記の第1から第6実施例では、1PEあるいは1.5P
Eのフォト工程にて、耐圧構造部に第1酸化膜16aあ
るいは第2酸化膜16bを残さない部分を形成したが、
2PE以降に耐圧構造部に高濃度p領域を拡散しガード
リング領域を形成する場合もあるので、耐圧構造部全て
に第1酸化膜16aあるいは第2酸化膜16bを残して
も問題ない。また、第6実施例では、1.5PEのフォ
ト工程にて、耐圧構造部にレジスト膜を残したが、耐圧
構造部には、厚い第1酸化膜16aがあるので、耐圧構
造部のレジスト膜22は必ずしも残さなくても問題な
い。
膜厚を厚くし、第2ゲート絶縁膜の膜厚を薄くすること
で、第2ゲート絶縁膜と第1ゲート絶縁膜の境界部での
半導体基板表面の段差を極めて小さくし、この段差を小
さくすることで、境界部の電界強度を低下させ、半導体
装置の耐圧低下を防止できる。また、耐圧構造用絶縁膜
の膜厚を厚くすることで、半導体装置の周辺部での耐圧
低下を防止できる。その結果、半導体装置の耐圧良品率
を向上させることができる。
成箇所以外を絶縁膜で被覆することで、イオン注入後の
熱処理による外方拡散した不純物(ボロンイオン)が再
度pウエル以外の箇所に再拡散することを防止すること
で、素子特性の悪化を防止することができる。さらに、
イオン注入する箇所に薄い酸化膜(スクリーン酸化膜)
を形成することで、その後の熱処理による外方拡散を防
止し、素子特性の悪化を防止することができる。
の上にレジスト膜を被覆することで、不純物(ボロンイ
オン)が酸化膜に導入されることを防止し、酸化膜の長
期信頼性を確保することができる。
図で、(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐
圧構造部の断面図
を工程順に示した要部工程断面図で、(a)はMOS型
セル領域の断面図、(b)は耐圧構造部の断面図
を工程順に示した要部工程断面図で、(a)はMOS型
セル領域の断面図、(b)は耐圧構造部の断面図
を工程順に示した要部工程断面図で、(a)はMOS型
セル領域の断面図、(b)は耐圧構造部の断面図
を工程順に示した要部工程断面図で、(a)はMOS型
セル領域の断面図、(b)は耐圧構造部の断面図
を工程順に示した要部工程断面図で、(a)はMOS型
セル領域の断面図、(b)は耐圧構造部の断面図
を工程順に示した要部工程断面図で、(a)はMOS型
セル領域の断面図、(b)は耐圧構造部の断面図
を工程順に示した要部工程断面図で、(a)はMOS型
セル領域の断面図、(b)は耐圧構造部の断面図
を工程順に示した要部工程断面図で、(a)はMOS型
セル領域の断面図、(b)は耐圧構造部の断面図
圧の不良率を示す図
圧)と耐圧構造用酸化膜の膜厚の関係を示した図
図、(b)は(a)のA部拡大図
(b)のA−A線で切断したMOS型セル領域の断面
図、(b)は図12(a)のB−B線で切断じた耐圧構
造部の断面図
した要部工程断面図
で、工程順に示した要部工程断面図
で、工程順に示した要部工程断面図
で、工程順に示した要部工程断面図
で、工程順に示した要部工程断面図
で、工程順に示した要部工程断面図
で、工程順に示した要部工程断面図
子を示した図で、(a)はイオン注入後の図、(b)は
熱処理で外方拡散の様子を示す図、(c)は外方拡散で
所定外の箇所にp領域9bが形成された様子を示す図
のMOS型セル領域の完成図
程を、工程順に示した要部工程断面図で、(a)はMO
S型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
程を、工程順に示した要部工程断面図で、(a)はMO
S型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
程を、工程順に示した要部工程断面図で、(a)はMO
S型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
程を、工程順に示した要部工程断面図で、(a)はMO
S型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
程を、工程順に示した要部工程断面図で、(a)はMO
S型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
体装置の製造工程を工程順に示した要部工程断面図で、
(a)はMOS型セル領域の断面図、(b)は耐圧構造
部の断面図
Claims (8)
- 【請求項1】第1導電形の半導体基板の表面層に形成さ
れた複数の第2導電形のウエル領域と、半導体基板周辺
部表面に形成された耐圧構造用絶縁膜を有する耐圧構造
部と、前記ウエル領域の表面層に形成された第1導電形
のソース領域と、該ソース領域と前記半導体基板表面に
挟まれた前記ウエル領域表面上に形成された第1ゲート
絶縁膜と、前記第1ゲート絶縁膜より厚く、前記第1ゲ
ート絶縁膜と連続して、前記半導体基板上に形成された
第2ゲート絶縁膜とを有する半導体装置において、前記
第2ゲート絶縁膜の膜厚が前記耐圧構造用絶縁膜の膜厚
より薄いことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】請求項1の半導体装置の製造方法におい
て、第1導電形の半導体基板上に第1絶縁膜を形成する
工程と、該第1絶縁膜を選択的に除去する工程と、前記
第1絶縁膜をマスクとして前記半導体基板の第2導電形
の前記ウエル領域を選択的に形成する工程と、前記第1
絶縁膜と第4絶縁膜を耐圧構造用絶縁膜となる箇所を残
して除去する工程と、前記半導体基板上全面に第2絶縁
膜を形成する工程と、前記第2絶縁膜を耐圧構造用絶縁
膜となる箇所および前記第2ゲート絶縁膜となる箇所を
残して除去する工程と、前記ウエル領域の表面層に第1
導電形のソース領域を選択的に形成する工程と、前記半
導体基板上全面に第3絶縁膜を形成する工程と、前記ソ
ース領域上の第3絶縁膜を選択的に除去する工程とを含
むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項3】請求項1の半導体装置の製造方法におい
て、第1導電形の半導体基板上に第1絶縁膜を形成する
工程と、該第1絶縁膜を選択的に除去する工程と、前記
第1絶縁膜をマスクとし、第2導電形不純物をイオン注
入する工程と、前記第1絶縁膜を耐圧構造用絶縁膜とな
る箇所を残して除去する工程と、熱処理して、前記半導
体基板の表面層に第2導電形の前記ウエル領域を選択的
に形成する工程と、全面に第2絶縁膜を形成する工程
と、前記第2絶縁膜を耐圧構造用絶縁膜となる箇所およ
び前記第2ゲート絶縁膜となる箇所を残して除去する工
程と、前記ウエル領域の表面層に第1導電形のソース領
域を選択的に形成する工程と、前記半導体基板上全面に
第3絶縁膜を形成する工程と、前記ソース領域上の第3
絶縁膜を選択的に除去する工程とを含むことを特徴とす
る半導体装置の製造方法。 - 【請求項4】請求項1の半導体装置の製造方法におい
て、第1導電形の半導体基板上に第1絶縁膜を形成する
工程と、該第1絶縁膜を選択的に除去する工程と、前記
第1絶縁膜をマスクとし、第2導電形不純物をイオン注
入する工程と、熱処理して、前記半導体基板の表面層に
第2導電形の前記ウエル領域を選択的に形成する工程
と、全面に第2絶縁膜を形成する工程と、前記第2絶縁
膜を、耐圧構造用絶縁膜となる箇所および前記第2ゲー
ト絶縁膜となる箇所を残して除去する工程と、前記ウエ
ル領域の表面層に第1導電形のソース領域を選択的に形
成する工程と、前記半導体基板上全面に第3絶縁膜を形
成する工程と、前記ソース領域上の第3絶縁膜を選択的
に除去する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の
製造方法。 - 【請求項5】請求項1の半導体装置の製造方法におい
て、第1導電形の半導体基板上に第1絶縁膜を形成する
工程と、該第1絶縁膜を選択的に除去する工程と、全面
に第2絶縁膜を形成する工程と、前記ウエルを形成する
箇所と前記耐圧構造用絶縁膜となる箇所の第2絶縁膜を
除去する工程と、前記第1絶縁膜および第1絶縁膜と第
2絶縁膜をそれぞれマスクとし、第2導電形不純物をイ
オン注入する工程と、熱処理して、前記半導体基板の表
面層に第2導電形の前記ウエル領域を選択的に形成する
工程と、前記第2絶縁膜を前記第2ゲート絶縁膜となる
箇所と前記耐圧構造用絶縁膜となる箇所を残して除去す
る工程と、前記半導体基板上全面に第3絶縁膜を形成す
る工程と、前記ソース領域上の第3絶縁膜を選択的に除
去する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造
方法。 - 【請求項6】請求項1の半導体装置の製造方法におい
て、第1導電形の半導体基板上に第1絶縁膜を形成する
工程と、該第1絶縁膜を選択的に除去する工程と、全面
に第2絶縁膜を形成する工程と、前記ウエルを形成する
箇所と前記耐圧構造用絶縁膜となる箇所の第2絶縁膜を
除去する工程と、全面に第4絶縁膜を形成する工程と、
前記第1絶縁膜、および第1絶縁膜と第2絶縁膜をそれ
ぞれマスクとし、前記第4絶縁膜を介して第2導電形不
純物をイオン注入する工程と、熱処理して、前記半導体
基板の表面層に第2導電形の前記ウエル領域を選択的に
形成する工程と、前記第2絶縁膜および第4絶縁膜を、
前記耐圧構造用絶縁膜となる箇所と前記第2ゲート絶縁
膜となる箇所を残して除去する工程と、前記半導体基板
上全面に第3絶縁膜を形成する工程と、前記ソース領域
上の第3絶縁膜を選択的に除去する工程とを含むことを
特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項7】請求項1の半導体装置の製造方法におい
て、第1導電形の半導体基板上に第1絶縁膜を形成する
工程と、該第1絶縁膜を選択的に除去する工程と、全面
に第2絶縁膜を形成する工程と、全面にフォトレジスト
を被覆し、パターニングする工程と、前記ウエル領域を
形成する箇所の前記第2絶縁膜と前記第1絶縁膜が除去
された箇所の前記第2絶縁膜を、前記フォトレジストを
マスクに除去する工程と、前記前記フォトレジストをマ
スクとし、第2導電形不純物をイオン注入する工程と、
前記フォトレジストを除去する工程と、熱処理して、前
記半導体基板の表面層に第2導電形の前記ウエル領域を
選択的に形成する工程と、前記第2絶縁膜を、前記耐圧
構造用絶縁膜となる箇所と前記第2ゲート絶縁膜となる
箇所を残して除去する工程と、前記半導体基板上全面に
第3絶縁膜を形成する工程と、前記ソース領域上の第3
絶縁膜を選択的に除去する工程とを含むことを特徴とす
る半導体装置の製造方法。 - 【請求項8】請求項1の半導体装置の製造方法におい
て、第1導電形の半導体基板上に第1絶縁膜を形成する
工程と、該第1絶縁膜を選択的に除去する工程と、全面
に第4絶縁膜を形成する工程と、前記第4絶縁膜上にフ
ォトレジストを被覆する工程と、前記ウエル領域形成箇
所と前記第1絶縁膜が除去された箇所の第4絶縁膜上の
フォトレジストを除去する工程と、前記フォトレジスト
をマスクとし、前記第4絶縁膜を介して第2導電形不純
物をイオン注入する工程と、前記フォトレジストを除去
する工程と、熱処理して、前記半導体基板の表面層に第
2導電形の前記ウエル領域を選択的に形成する工程と、
前記第1絶縁膜と第4絶縁膜を、前記耐圧構造用絶縁膜
となる箇所と前記第2ゲート絶縁膜となる箇所を残して
除去する工程と、前記半導体基板上全面に第3絶縁膜を
形成する工程と、前記ソース領域上の第3絶縁膜を選択
的に除去する工程とを含むことを特徴とする半導体装置
の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000223798A JP4830184B2 (ja) | 1999-08-04 | 2000-07-25 | 半導体装置の製造方法 |
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JP2001111052A true JP2001111052A (ja) | 2001-04-20 |
JP4830184B2 JP4830184B2 (ja) | 2011-12-07 |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003086815A (ja) * | 2001-09-12 | 2003-03-20 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体装置 |
JP2004006598A (ja) * | 2002-04-26 | 2004-01-08 | Toshiba Corp | 絶縁ゲート型半導体装置 |
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WO2015033406A1 (ja) * | 2013-09-04 | 2015-03-12 | 株式会社日立製作所 | 半導体装置およびその製造方法、電力変換装置ならびに鉄道車両 |
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-
2000
- 2000-07-25 JP JP2000223798A patent/JP4830184B2/ja not_active Expired - Fee Related
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