JP2005129561A - 半導体装置及びその製造方法、cmos型レギュレータ、電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】オン抵抗バラツキを小さくできると共に、製造コストの上昇を防げる半導体装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】N型半導体基板1が含むドリフト領域11の一方の側方にはP型ボディ部5を形成し、ボディ部5上にはN+型ソース拡散領域7Sを形成する。ドリフト領域11の他方の側方にはN+型ドレイン拡散領域7Dを形成する。ドリフト領域11上にはゲート酸化膜3を介してゲート電極14を形成する。ゲート電極14は、第1のゲート電極4、第1のゲート電極4および第3のゲート電極6Bとからなっている。第1のゲート電極4と第2のゲート電極7Sとの境界面近傍には、ボディ部5のドリフト領域11側の端部が位置する。
【選択図】図1
【解決手段】N型半導体基板1が含むドリフト領域11の一方の側方にはP型ボディ部5を形成し、ボディ部5上にはN+型ソース拡散領域7Sを形成する。ドリフト領域11の他方の側方にはN+型ドレイン拡散領域7Dを形成する。ドリフト領域11上にはゲート酸化膜3を介してゲート電極14を形成する。ゲート電極14は、第1のゲート電極4、第1のゲート電極4および第3のゲート電極6Bとからなっている。第1のゲート電極4と第2のゲート電極7Sとの境界面近傍には、ボディ部5のドリフト領域11側の端部が位置する。
【選択図】図1
Description
本発明は、半導体装置およびその製造方法に関し、その半導体装置を備えたCMOS(相補型金属酸化膜半導体)型レギュレータまたは電子機器に関する。
LSIチップは多様化し、高集積化、縮小化、低消費電力化が要求される。例えばレギュレータの出力段の駆動回路等には、低オン抵抗が要求され、DMOS(Double diffused Metal Oxide Semiconductor:二重拡散型金属酸化膜半導体)トランジスタにて構成される。
従来、DMOS型トランジスタとしては特開2001−185720号公報(特許文献1)に開示されたものがある。上記DMOS型トランジスタは、図2に示すように、N−型のドリフト領域27を持つシリコン基板21上にゲート酸化膜22を介してゲート電極23を形成している。また、上記シリコン基板21には、チャネル領域を形成するP型ボディ部24を形成している。このP型ボディ部24の形成は、ゲート電極23をマスクにイオン注入と、このイオン注入後の熱処理とで行われる。また、上記P型ボディ部24の一部はゲート電極23下方領域にまで延在している。つまり、上記P型ボディ部24の一部はゲート電極23の一部とオーバラップしている。そして、上記ゲート電極23の一方の側方下にはN+型ソース拡散領域25Sを形成し、ゲート電極23の他方の側方下にはN+型ドレイン拡散領域25Dを形成している。上記N+型ソース拡散領域25S,N+型ドレイン拡散領域25Dはゲート電極23を挟むように両側に自己整合的に形成される。これにより、上記N+型ソース拡散領域25SはP型ボディ部24表面領域内に配される。また、上記N+型ソース拡散領域25SにおいてN+型ドレイン拡散領域25Dとは反対側の端部にはP型ボディコンタクト拡散26が隣接している。なお、上記P型ボディ部24とゲート電極23とは別々のアライメント工程を経て形成される。また、配線工程に関する説明は省略する。
図示しないが、上記従来のDMOS型トランジスタの変形例としては、ドリフト領域27の一部表面にN−型より少し濃度が高くドレインN+型よりも濃度の低いN型拡散領域を設けたLDD(Low Doped Drain)構造を有するものもがある。つまり、上記ドリフト領域27よりも濃度が高く、かつ、N+型ドレイン拡散領域25Dよりも濃度が低いN型拡散領域を、N+型ドレイン拡散領域25Dのゲート電極23側の側方に形成するものがある。このような構造によって、より低オン抵抗特性への改善を実現している。
ところで、上記従来のDMOS型トランジスタのオン抵抗は、ドリフト領域27の抵抗であるRdrと、チャネル領域の抵抗であるRchとに大別することが出来る。上記ドリフト領域27,チャネル領域の濃度にもよるが、例えばRch:Rdr=10:1程度であり、チャネル領域の抵抗を下げることにより、低オン抵抗を得ることができる。したがって、低オン抵抗が必要なDMOS型トランジスタでは、チャネル長dを短くしていた。例えば、チャネル長dを1.0μm程度にしていた。
一方、上記チャネル領域とゲート領域とは別々のアライメント工程を経て形成されることから、チャネル長dの距離は装置のアライメント精度バラツキによってばらついていた。例えば、g線やi線を用いたステッパによるアライメントでは、チャネル長dの距離は0.4μm程度の精度バラツキがあった。このようにチャネル長バラツキのため、オン抵抗バラツキが非常に大きくなり、設計しづらいという問題があった。
また、上記チャネル長バラツキは高精度のステッパ等を用いることで解決することができるが、設備投資額が大きくなるため好ましくない。
特開2001−185720号公報
そこで、本発明の課題は、オン抵抗バラツキを小さくできると共に、製造コストの上昇を防げる半導体装置及びその製造方法を提供することにある。また、そのような半導体装置を備えたCMOS型レギュレータまたは電子機器を提供することにある。
上記課題を解決するため、第1の発明の半導体装置は、
第1導電型のドリフト領域を有する半導体基板と、
上記ドリフト領域の一方の側方に形成された第2導電型の拡散領域と、
上記第2導電型の拡散領域上に形成された第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域と、
上記ドリフト領域の他方の側方に形成された第1導電型の第2ソース・ドレイン拡散領域と
上記ドリフト領域上に形成された絶縁膜と、
上記絶縁膜上に形成され、上記第2導電型の拡散領域の一部にオーバラップするゲート電極と
を備え、
上記ゲート電極は第1ゲート電極部と第2ゲート電極部とを有し、
上記第2導電型の拡散領域の上記ドリフト領域側の端部が上記第1ゲート電極部と上記第2ゲート電極部との境界面近傍に位置することを特徴としている。
第1導電型のドリフト領域を有する半導体基板と、
上記ドリフト領域の一方の側方に形成された第2導電型の拡散領域と、
上記第2導電型の拡散領域上に形成された第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域と、
上記ドリフト領域の他方の側方に形成された第1導電型の第2ソース・ドレイン拡散領域と
上記ドリフト領域上に形成された絶縁膜と、
上記絶縁膜上に形成され、上記第2導電型の拡散領域の一部にオーバラップするゲート電極と
を備え、
上記ゲート電極は第1ゲート電極部と第2ゲート電極部とを有し、
上記第2導電型の拡散領域の上記ドリフト領域側の端部が上記第1ゲート電極部と上記第2ゲート電極部との境界面近傍に位置することを特徴としている。
本明細書において、第1導電型とは、P型またはN型を意味する。また、第2導電型とは、第1導電型がP型の場合はN型、N型の場合はP型を意味する。
上記構成の半導体装置によれば、上記第2導電型の拡散領域のドリフト領域側の端部を1ゲート電極部と第2ゲート電極部との境界面近傍に位置させるには、第1ゲート電極部をマスクにして第2導電型の拡散領域を形成すると共に、第2ゲート電極部をマスクにして第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域を形成する。すなわち、上記第1,第2ゲート電極部をセルフアラインとして第2導電型の拡散領域,第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域を形成する。これにより、上記第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域とドリフト領域との間にある第2導電型の拡散領域の長さを一定にすることができる。したがって、上記第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域とドリフト領域との間にある第2導電型の拡散領域をチャネル領域として用いることにより、オン抵抗バラツキを小さくできる。
また、上記第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域および第2導電型の拡散領域の形成に高精度のステッパ等を必要としないので、製造コストの上昇を防ぐことができる。
一実施形態の半導体装置では、上記第2ゲート電極部は、上記第1ゲート電極部の上記第2導電型の拡散領域側の側壁に形成されたサイドウォール形状の電極部である。
一実施形態の半導体装置では、上記半導体基板は、第2導電型の基板部材と、この基板部材上に積層した第1導電型の半導体層とからなる。
一実施形態の半導体装置では、上記半導体基板は、第1導電型の拡散層が形成された第2導電型の基板部材からなる。
第2の発明の半導体装置の製造方法は、
半導体基板が有する第1導電型のドリフト領域上に絶縁膜を形成する工程と、
上記絶縁膜上に第1ゲート電極部を形成する工程と、
上記第1ゲート電極部をマスクにして、上記ドリフト領域の一方の側方に第2導電型の拡散領域を形成する工程と、
上記第1ゲート電極及び上記第2導電型の拡散領域上にゲート電極材を積層する工程と、
上記ゲート電極材をエッチバックして、上記第1ゲート電極部の上記第2導電型の拡散領域側の側方に第2ゲート電極部を形成する工程と、
上記第2ゲート電極部をマスクにして、上記第2導電型の拡散領域上に第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域を形成する工程と
を備えたことを特徴としている。
半導体基板が有する第1導電型のドリフト領域上に絶縁膜を形成する工程と、
上記絶縁膜上に第1ゲート電極部を形成する工程と、
上記第1ゲート電極部をマスクにして、上記ドリフト領域の一方の側方に第2導電型の拡散領域を形成する工程と、
上記第1ゲート電極及び上記第2導電型の拡散領域上にゲート電極材を積層する工程と、
上記ゲート電極材をエッチバックして、上記第1ゲート電極部の上記第2導電型の拡散領域側の側方に第2ゲート電極部を形成する工程と、
上記第2ゲート電極部をマスクにして、上記第2導電型の拡散領域上に第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域を形成する工程と
を備えたことを特徴としている。
上記構成の半導体装置の製造方法によれば、上記半導体基板が有する第1導電型のドリフト領域上に絶縁膜を形成した後、この絶縁膜上に第1ゲート電極部を形成する。そして、上記第1ゲート電極部をマスクにして、ドリフト領域の一方の側方に第2導電型の拡散領域を形成する。さらに、上記第1ゲート電極及び上記第2導電型の拡散領域上にゲート電極材を積層した後、ゲート電極材をエッチバックすることによって、第1ゲート電極部の第2導電型の拡散領域側の側方に第2ゲート電極部を形成する。引き続いて、上記第2ゲート電極部をマスクにして、上記第2導電型の拡散領域上に第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域を形成する。
このように、上記第1,第2ゲート電極部をセルフアラインとして第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域および第2導電型の拡散領域を形成するので、第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域とドリフト領域との間にある第2導電型の拡散領域の長さを一定にすることができる。したがって、上記第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域とドリフト領域との間にある第2導電型の拡散領域をチャネル領域として用いることにより、オン抵抗バラツキを小さくできる。
また、上記第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域および第2導電型の拡散領域の形成に高精度のステッパ等を必要としないので、製造コストの上昇を防ぐことができる。
第3の発明の半導体装置の製造方法は、上記第1の発明の半導体装置の製造方法であって、
上記第1導電型のドリフト領域上に上記絶縁膜を形成する工程と、
上記絶縁膜上に上記第1ゲート電極部を形成する工程と、
上記第1ゲート電極部をマスクにして、上記第2導電型の拡散領域を形成する工程と、
上記第1ゲート電極及び上記第2導電型の拡散領域上に、上記第2ゲート電極部の材料であるゲート電極材を積層する工程と、
上記ゲート電極材をエッチバックして、上記第1ゲート電極部の上記第2導電型の拡散領域側の側方に上記第2ゲート電極部を形成する工程と、
上記第2ゲート電極部をマスクにして、上記第2導電型の拡散領域上に上記第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域を形成する工程と
を備えたことを特徴としている。
上記第1導電型のドリフト領域上に上記絶縁膜を形成する工程と、
上記絶縁膜上に上記第1ゲート電極部を形成する工程と、
上記第1ゲート電極部をマスクにして、上記第2導電型の拡散領域を形成する工程と、
上記第1ゲート電極及び上記第2導電型の拡散領域上に、上記第2ゲート電極部の材料であるゲート電極材を積層する工程と、
上記ゲート電極材をエッチバックして、上記第1ゲート電極部の上記第2導電型の拡散領域側の側方に上記第2ゲート電極部を形成する工程と、
上記第2ゲート電極部をマスクにして、上記第2導電型の拡散領域上に上記第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域を形成する工程と
を備えたことを特徴としている。
上記構成の半導体装置の製造方法によれば、上記第1導電型のドリフト領域上に上記絶縁膜を形成した後、この絶縁膜上に第1ゲート電極部を形成する。そして、上記第1ゲート電極部をマスクにして、第2導電型の拡散領域を形成する。さらに、上記第1ゲート電極及び第2導電型の拡散領域上に、第2ゲート電極部の材料であるゲート電極材を積層した後、ゲート電極材をエッチバックすることによって、第1ゲート電極部の第2導電型の拡散領域側の側方に第2ゲート電極部を形成する。引き続いて、上記第2ゲート電極部をマスクにして、第2導電型の拡散領域上に第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域を形成する。
このように、上記第1,第2ゲート電極部をセルフアラインとして第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域および第2導電型の拡散領域を形成するので、第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域とドリフト領域との間にある第2導電型の拡散領域の長さを一定にすることができる。したがって、上記第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域とドリフト領域との間にある第2導電型の拡散領域をチャネル領域として用いることにより、オン抵抗バラツキを小さくできる。
また、上記第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域および第2導電型の拡散領域の形成に高精度のステッパ等を必要としないので、製造コストの上昇を防ぐことができる。
一実施形態の半導体装置の製造方法では、上記第2または第3の発明の半導体装置の製造方法において、上記第2導電型の拡散領域の形成時に、上記第2導電型の拡散領域の端部が上記ゲート電極の上記第2導電型の拡散領域側の端部下にするに熱処理を行う。
一実施形態の半導体装置の製造方法では、上記第2または第3の発明の半導体装置の製造方法において、上記第2ゲート電極部を形成した後に高温アニールを加える。
第4の発明のCMOS型レギュレータは、上記第1の発明の半導体装置を備えたことを特徴としている。
第5の発明の電子機器は、上記第1の発明の半導体装置を備えたことを特徴としている。
第1の発明の半導体装置は、第2導電型の拡散領域のドリフト領域側の端部を1ゲート電極部と第2ゲート電極部との境界面近傍に位置させるには、第1ゲート電極部をマスクにして第2導電型の拡散領域を形成すると共に、第2ゲート電極部をマスクにして第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域を形成する。すなわち、上記第1,第2ゲート電極部をセルフアラインとして第2導電型の拡散領域,第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域を形成する。これにより、上記第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域とドリフト領域との間にある第2導電型の拡散領域の長さを一定にすることができる。したがって、上記第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域とドリフト領域との間にある第2導電型の拡散領域をチャネル領域として用いることにより、オン抵抗バラツキを小さくできる。
また、上記第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域および第2導電型の拡散領域の形成に高精度のステッパ等を必要としないので、製造コストの上昇を防ぐことができる。
第2の発明の半導体装置の製造方法は、第1,第2ゲート電極部をセルフアラインとして第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域および第2導電型の拡散領域を形成するので、第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域とドリフト領域との間にある第2導電型の拡散領域の長さを一定にすることができる。したがって、上記第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域とドリフト領域との間にある第2導電型の拡散領域をチャネル領域として用いることにより、オン抵抗バラツキを小さくできる。
また、上記第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域および第2導電型の拡散領域の形成に高精度のステッパ等を必要としないので、製造コストの上昇を防ぐことができる。
第3の発明の半導体装置の製造方法は、第1,第2ゲート電極部をセルフアラインとして第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域および第2導電型の拡散領域を形成するので、第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域とドリフト領域との間にある第2導電型の拡散領域の長さを一定にすることができる。したがって、上記第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域とドリフト領域との間にある第2導電型の拡散領域をチャネル領域として用いることにより、オン抵抗バラツキを小さくできる。
また、上記第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域および第2導電型の拡散領域の形成に高精度のステッパ等を必要としないので、製造コストの上昇を防ぐことができる。
以下、本発明の半導体装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
図1に、本発明の一実施の形態のDMOS型トランジスタの要部の模式断面図を示す。
上記DMOS型トランジスタは、N型のドリフト領域11を有するN型半導体基板1と、そのドリフト領域11の一方の側方に形成されたP型ボディ部5と、このボディ部5上に形成されたN+型ソース拡散領域7Sと、ドリフト領域11の一部の他方の側方に形成され、かつ、ドリフト領域11の他の一部上に形成されたN+型ドレイン拡散領域7Dと、ドリフト領域11上に形成されたゲート酸化膜3と、このゲート酸化膜3上に形成されたゲート電極14とを備えている。また、上記ボディ部5上には、ボディ部5よりも高濃度のP型ボディコンタクト拡散領域8を形成している。このP型ボディコンタクト拡散領域8はソース拡散領域7Sと隣接している。上記ソース拡散領域7SとP型ボディコンタクト拡散領域8によってソース領域13が構成されている。また、上記N型のドリフト領域11は、P型の基板部材16に形成されたN型のウェル領域17の一部で構成されている。
上記半導体基板1の表面にはLOCOS(シリコン局所酸化法)酸化膜2A,2B,2Cを形成している。上記LOCOS膜2Aは、P型ボディコンタクト拡散領域8に隣接している。より詳しくは、上記LOCOS膜2Aは、P型ボディコンタクト拡散領域8においてゲート電極14とは反対側の端部に接している。また、上記LOCOS膜2Bはドレイン拡散領域7Dの一方の端部に接し、LOCOS膜2Cはドレイン拡散領域7Dの他方の端部に接している。つまり、上記LOCOS膜2BとLOCOS膜2Cとの間にドレイン拡散領域7Dが位置する。そして、上記LOCOS膜2B上にはゲート電極14のドレイン拡散領域7D側の端部が配置されている。これらのLOCOS膜2A,2B,2Cおよびゲート電極14は、例えばNSG(Nondoped Silicate Glass)等のノンドープ層間絶縁膜15で覆われ、さらに、ノンドープ層間絶縁膜15は、例えばBPSG(Boro Phospho Silicate Glass)等の不純物ドープ層間絶縁膜9で覆われている。この不純物ドープ層間絶縁膜9およびノンドープ層間絶縁膜15にはコンタクトホールを形成し、そのコンタクトホールをメタル電極10A,10Bで埋めている。これにより、上記メタル電極10Aはソース拡散領域7Sおよびボディコンタクト拡散領域8に接続する一方、メタル電極10Bはドレイン拡散領域7Dに接続する。
上記ゲート電極14は、第1のゲート電極4と、第1のゲート電極4のボディ部5側の側壁に形成されたサイドウォール形状の第2のゲート電極6Aと、第1のゲート電極4のドレイン拡散領域7D側の側壁に形成されたサイドウォール形状の第3のゲート電極6Bとからなっている。上記第2のゲート電極6Aはボディ部5のドリフト領域11側の端部にオーバラップしている。つまり、上記2のゲート電極6Aは、ボディ部5が含むチャネル領域12にオーバラップしている。そして、上記第1のゲート電極4と第2のゲート電極7Sとの境界面近傍には、ボディ部5のドリフト領域11側の端部が位置している。
本実施の形態では、N型のドリフト領域11が第1導電型のドリフト領域の一例であり、P型ボディ部5が第2導電型の拡散層の一例であり、N+型ソース拡散領域7Sが第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域の一例であり、N+型ドレイン拡散領域7Dが第1導電型の第2ソース・ドレイン拡散領域の一例であり、ゲート酸化膜3が絶縁膜の一例であり、第1のゲート電極4が第1ゲート電極部の一例であり、第2のゲート電極6Aが第2ゲート電極部の一例である。
以下、上記DMOS型トランジスタの製造方法について説明する。
まず、上記半導体基板を準備する。この半導体基板は、P型の基板部材とこの基板部材上に積層したN型のエピタキシャル層(半導体層)とからなるか、あるいは、N型の拡散層が形成されたP型の基板部材からなるのが好ましい。これは、ドレイン領域(ドリフト領域11)が基板部材から分離できるからである。これにより、同一チップ上にオン抵抗の低い複数種類のMOSトランジスタを同時に配置できる。
次に、上記半導体基板の表面に、厚さ600nm程度のLOCOS酸化膜2A,2B,2Cを形成する。さらに、LOCOS酸化膜2A,2B,2C以外の領域に厚さ400nm程度のゲート酸化膜3を形成し、第1のゲート電極4をリソグラフィ技術によってパターニングする。
次に、上記第1のゲート電極4の所定端部領域をマスクとしてP型の不純物イオンを半導体基板に注入した後、所定温度の熱処理を行う。これにより、上記ボディ部5を形成するためのP型の拡散領域が得られる。このP型の拡散領域の第1のゲート電極4側の端部は、第1のゲート電極4下の領域に達している。
次に、上記第1のゲート電極4の表面に形成された酸化膜を除去した後、ゲート電極材を再度デポジションにより形成する。つまり、上記P型の拡散層および第1のゲート電極4上に、第2,第3のゲート電極6A,6Bを形成するためのゲート電極材を積層する。好ましくは、上記ゲート電極材としてポリシリコンを用いる。
次に、上記ゲート電極材に、異方性のドライエッチング技術のエッチバックを行うことによって、サイドウォール形状の第2,第3のゲート電極6A,6Bを得る。好ましくは、上記エッチバック後に高温アニールを行う。この高温アニールを行うと、第1のゲート電極4と第2,第3のゲート電極6A,6Bとの接合部での電気特性が改善する。
次に、上記LOCOS酸化膜2A,2B,2Cと第2のゲート電極6とをマスクにして、N型の高濃度イオン注入を半導体基板に行う。これにより、上記N+型ソース拡散領域7S,N+型ドレイン拡散領域7Dが形成される。
最後に、上記LOCOS酸化膜2Aをマスクにして、ボディコンタクト拡散領域8を得るためのP型の不純物拡散を行った後、配線工程などを経て上記DMOS型トランジスタが得られる。
このようなDMOS型トランジスタの製造方法によれば、第1のゲート電極4と第2のゲート電極6とをセルフアラインとしてP型ボディ部5とN+型ソース拡散領域7Sを形成するので、バラツキがエッチバック時のサイドウォールバラツキのみとなり、チャネル長はアライメント精度に関係なく、0.05〜0.10μm程度のバラツキに抑えることができる。したがって、上記チャネル領域12を精度良く形成できる。
図2の従来のDMOS型トランジスタの製造方法では、チャネル領域とゲート領域とを別々のアライメント工程を経て形成しているため、アライメント精度(±0.4μm程度)のばらつきがあった。
また、別の従来のDMOS型トランジスタの製造方法では、ゲート電極をセルフアラインとして、P型ボディ部とソース領域とのどちらも形成している。このため、上記P型ボディ部のゲート電極側の端部は熱処理によってゲート電極下の領域まで延ばすことになる。その結果、上記P型ボディ部で形成されるチャネル領域は濃度勾配を持ったチャネルとなる。つまり、上記チャネル領域では、N+型ソース拡散領域近傍で表面濃度が高く、N+型ソース拡散領域側からN+型ドレイン拡散領域側に向うにしたがって表面濃度が薄くなる。このような濃度勾配を持ったチャネル領域は、閾値電圧バラツキを誘発するため、構造的に好ましくない。
これに対して、本実施の形態の製造方法では、第2のゲート電極6A下のボディ部5では表面濃度が一定となっており、閾値電圧はばらつかない。つまり、上記チャネル領域12の表面濃度が一定となって、閾値電圧のバラツキを防ぐことができる。
また、好ましくは、上記ボディ部5形成後に行う熱処理を長くする。上記熱処理を長くすることによって、チャネル長を調整できて、高耐圧〜低耐圧に対応することができる。つまり、高耐圧〜低耐圧に対応できるDMOS型トランジスタを得ることができる。
本発明は、上記実施の形態のDMOS型トランジスタの各部の導電型を逆にしてもよい。
また、本発明は、低オン抵抗の特性が要求されるDMOS型トランジスタの製造に最適である。このDMOS型トランジスタはCMOS型レギュレータに用いてもよい。このCMOS型レギュレータは、例えばTV(テレビ)、光ディスク装置および携帯電話などの電子機器に搭載することができる。
1 N型半導体基板
2A,2B,2C LOCOS酸化膜、
3 ゲート酸化膜
4 第1のゲート電極
5 P型ボディ部
6A 第2のゲート電極
6B 第3のゲート電極
7S N+型ソース拡散領域
7D N+型ドレイン拡散領域
8 P型ボディコンタクト拡散
9 不純物ドープ層間絶縁膜
10A,10B メタル電極
11 ドリフト領域
14 ゲート電極
21 シリコン基板
22 ゲート酸化膜
23 ゲート電極
24 P型ボディ部
25S N+型ソース拡散領域
25D N+型ドレイン拡散領域
26 P型ボディコンタクト拡散
2A,2B,2C LOCOS酸化膜、
3 ゲート酸化膜
4 第1のゲート電極
5 P型ボディ部
6A 第2のゲート電極
6B 第3のゲート電極
7S N+型ソース拡散領域
7D N+型ドレイン拡散領域
8 P型ボディコンタクト拡散
9 不純物ドープ層間絶縁膜
10A,10B メタル電極
11 ドリフト領域
14 ゲート電極
21 シリコン基板
22 ゲート酸化膜
23 ゲート電極
24 P型ボディ部
25S N+型ソース拡散領域
25D N+型ドレイン拡散領域
26 P型ボディコンタクト拡散
Claims (10)
- 第1導電型のドリフト領域を有する半導体基板と、
上記ドリフト領域の一方の側方に形成された第2導電型の拡散領域と、
上記第2導電型の拡散領域上に形成された第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域と、
上記ドリフト領域の他方の側方に形成された第1導電型の第2ソース・ドレイン拡散領域と
上記ドリフト領域上に形成された絶縁膜と、
上記絶縁膜上に形成され、上記第2導電型の拡散領域の一部にオーバラップするゲート電極と
を備え、
上記ゲート電極は第1ゲート電極部と第2ゲート電極部とを有し、
上記第2導電型の拡散領域の上記ドリフト領域側の端部が上記第1ゲート電極部と上記第2ゲート電極部との境界面近傍に位置することを特徴とする半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
上記第2ゲート電極部は、上記第1ゲート電極部の上記第2導電型の拡散領域側の側壁に形成されたサイドウォール形状の電極部であることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
上記半導体基板は、第2導電型の基板部材と、この基板部材上に積層した第1導電型の半導体層とからなることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
上記半導体基板は、第1導電型の拡散層が形成された第2導電型の基板部材からなることを特徴とする半導体装置。 - 半導体基板が有する第1導電型のドリフト領域上に絶縁膜を形成する工程と、
上記絶縁膜上に第1ゲート電極部を形成する工程と、
上記第1ゲート電極部をマスクにして、上記ドリフト領域の一方の側方に第2導電型の拡散領域を形成する工程と、
上記第1ゲート電極及び上記第2導電型の拡散領域上にゲート電極材を積層する工程と、
上記ゲート電極材をエッチバックして、上記第1ゲート電極部の上記第2導電型の拡散領域側の側方に第2ゲート電極部を形成する工程と、
上記第2ゲート電極部をマスクにして、上記第2導電型の拡散領域上に第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域を形成する工程と
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項1に記載の半導体装置の製造方法であって、
上記第1導電型のドリフト領域上に上記絶縁膜を形成する工程と、
上記絶縁膜上に上記第1ゲート電極部を形成する工程と、
上記第1ゲート電極部をマスクにして、上記第2導電型の拡散領域を形成する工程と、
上記第1ゲート電極及び上記第2導電型の拡散領域上に、上記第2ゲート電極部の材料であるゲート電極材を積層する工程と、
上記ゲート電極材をエッチバックして、上記第1ゲート電極部の上記第2導電型の拡散領域側の側方に上記第2ゲート電極部を形成する工程と、
上記第2ゲート電極部をマスクにして、上記第2導電型の拡散領域上に上記第1導電型の第1ソース・ドレイン拡散領域を形成する工程と
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項5または6に記載の半導体装置の製造方法において、
上記第2導電型の拡散領域の形成時に、上記第2導電型の拡散領域の端部が上記ゲート電極の上記第2導電型の拡散領域側の端部下にするに熱処理を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項5または6に記載の半導体装置の製造方法において、
上記第2ゲート電極部を形成した後に高温アニールを加えることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項1乃至4のいずれか1つに記載の半導体装置を備えたことを特徴とするCMOS型レギュレータ。
- 請求項1乃至4のいずれか1つに記載の半導体装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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-
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