JP2008277510A - Semiconductor device, and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device and a manufacturing method thereof capable of reducing a manufacturing cost by simplifying a manufacturing process. <P>SOLUTION: Into a lower part of a well region 110 of a low withstand voltage NMOS transistor 100A, impurities are injected such that impurity concentration becomes higher than that of a well region 105 of a high withstand voltage NMOS transistor 100B. Below an element separation region 102B of the high withstand voltage NMOS transistor 100B there is formed an inversion prevention region 111 with higher impurity concentration than that of a well region 105 of the high withstand voltage NMOS transistor 100B. Hereby, impurity injection with respect to the low withstand voltage NMOS transistor 100A and that with respect to the high withstand voltage NMOS transistor 100B are conducted at the same time so that the number of manufacturing processes can be reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えばMOS(金属酸化膜半導体)型トランジスタを備えた半導体装置およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor device including, for example, a MOS (metal oxide semiconductor) type transistor and a method for manufacturing the same.

論理回路用トランジスタにおいて、動作速度向上・コスト低減を図るために、トランジスタの微細化は不可欠であり、低消費電力化するべく電源電圧も下がる傾向がある。   In a logic circuit transistor, miniaturization of the transistor is indispensable in order to improve the operation speed and reduce the cost, and the power supply voltage tends to decrease in order to reduce power consumption.

一方、電源用入出力インターフェース用、フラッシュメモリ等でのデータ書き込み消去用、液晶パネルの駆動用の回路部では、一般の論理回路部よりも高い入出力電圧を取り扱うため、耐圧の高いトランジスタを必要とする。   On the other hand, the circuit part for power input / output interface, data write / erase in flash memory, etc., and the liquid crystal panel drive circuit requires higher withstand voltage transistors to handle higher input / output voltages than general logic circuit parts. And

一般的に、高耐圧トランジスタについては、下記関係式(イ)〜(ニ)が成り立つ。
ゲート膜耐圧:BVox∝T_gate…(イ)
接合耐圧:BVj∝Nb−1…(ロ)
トランジスタ閾値:Vth∝√(Na)×T_gate…(ハ)
素子分離反転電圧:FVth∝√(Na’)×T_field…(ニ)
In general, the following relational expressions (A) to (D) hold for a high voltage transistor.
Gate dielectric breakdown voltage: BVoxαT_ gate ... (a)
Junction breakdown voltage: BVj∝Nb −1 (b)
Transistor threshold: Vthα√ (Na) × T_ gate ... ( c)
Element isolation inversion voltage: FVth∝√ (Na ′) × T_field (D)

なお、上記関係式(イ)〜(ニ)において、T_gateはゲート膜厚、Naは表面濃度、Na’は素子分離下濃度、Nbはウェル濃度、T_fieldは素子分離膜厚である。 In the above equation (a) to (d), T_ Gate gate film thickness, Na is the surface concentration, Na 'is the isolation under the concentration, Nb is well concentration, T_ field is isolation thickness.

この関係式(イ)〜(ニ)により、高耐圧トランジスタは、耐圧を確保するために、ゲート膜を厚くし、ウェル濃度を下げる必要があり、トランジスタ寸法、素子分離寸法は低電圧トランジスタよりも大きくなる傾向がある。このため、上記高耐圧トランジスタを含む高耐圧回路部の縮小化が難しい。   According to the relational expressions (a) to (d), the high breakdown voltage transistor needs to have a thick gate film and a low well concentration in order to ensure a breakdown voltage. The transistor dimensions and element isolation dimensions are higher than those of the low voltage transistor. There is a tendency to grow. For this reason, it is difficult to reduce the size of the high voltage circuit portion including the high voltage transistor.

また、上記関係式(ロ),(ニ)から、耐圧を上げるためには、ウェル濃度を下げる必要がある一方、素子分離反転電圧はウェル濃度を上げる必要があるため、トレードオフの関係が成り立つ。   Further, from the above relational expressions (b) and (d), in order to increase the breakdown voltage, it is necessary to lower the well concentration, while the element isolation inversion voltage needs to increase the well concentration, so a trade-off relationship is established. .

このトレードオフ関係を回避するために、素子分離領域の下に反転防止層を形成するか、素子分離膜厚を厚くして耐圧を確保していた。   In order to avoid this trade-off relationship, a withstand voltage is secured by forming an inversion prevention layer under the element isolation region or by increasing the element isolation film thickness.

特許第2644776号公報(特許文献1)には、低耐圧トランジスタと高耐圧トランジスタとを混載する半導体装置が開示されている。この半導体装置では、高耐圧トランジスタの素子分離耐圧向上のために、素子分離領域のみにチャネルストッパ層を形成することにより、高耐圧トランジスタ側で不純物の注入量を少なくして、高耐圧トランジスタの接合耐圧に悪影響が及ばないようにしている。   Japanese Patent No. 2644776 (Patent Document 1) discloses a semiconductor device in which a low breakdown voltage transistor and a high breakdown voltage transistor are mixedly mounted. In this semiconductor device, a channel stopper layer is formed only in the element isolation region to improve the element isolation breakdown voltage of the high breakdown voltage transistor, thereby reducing the amount of impurities implanted on the high breakdown voltage transistor side and The pressure resistance is not adversely affected.

また、特開平9−139382号公報(特許文献2)の半導体装置は、低耐圧トランジスタと、高耐圧トランジスタと、幅が狭くて膜厚が薄い素子分離絶縁膜と、幅が広くて膜厚が厚い素子分離絶縁膜とを備えている。この半導体装置の製造では、膜厚が薄い素子分離絶縁膜の底部の深さまで不純物が到達する浅い不純物注入と、膜厚が厚い素子分離絶縁膜の底部の深さまで不純物が到達する深い不純物注入とが行われる。これにより、上記各素子分離絶縁膜の底部にチャネルストッパ層を形成している。   In addition, the semiconductor device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-139382 (Patent Document 2) includes a low breakdown voltage transistor, a high breakdown voltage transistor, a narrow and thin element isolation insulating film, and a wide and thick film thickness. And a thick element isolation insulating film. In manufacturing this semiconductor device, shallow impurity implantation in which impurities reach the depth of the bottom of the thin element isolation insulating film, and deep impurity implantation in which impurities reach the depth of the bottom of the thick element isolation insulating film, Is done. Thus, a channel stopper layer is formed at the bottom of each element isolation insulating film.

また、特開2000−150662号公報(特許文献3)においては、低耐圧トランジスタ、中耐圧トランジスタおよび高耐圧トランジスタを混載する半導体装置が開示されている。この半導体装置では、低耐圧トランジスタ、中耐圧トランジスタおよび高耐圧トランジスタが一つのウェルを共有しており、中耐圧トランジスタおよび高耐圧トランジスタの耐圧が確保されている。さらに、上記ウェルでは、素子分離絶縁膜の底部近傍に不純物の高濃度領域を形成して、素子分離耐圧を上げている。   Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-150662 (Patent Document 3) discloses a semiconductor device in which a low breakdown voltage transistor, a medium breakdown voltage transistor, and a high breakdown voltage transistor are mounted together. In this semiconductor device, the low breakdown voltage transistor, the medium breakdown voltage transistor, and the high breakdown voltage transistor share one well, and the breakdown voltage of the medium breakdown voltage transistor and the high breakdown voltage transistor is ensured. Furthermore, in the well, a high impurity concentration region is formed near the bottom of the element isolation insulating film to increase the element isolation breakdown voltage.

しかしながら、上記特許文献1〜3の半導体装置は、耐圧が互いに異なる複数のトランジスタを混載するので、各トランジスタ毎にイオン注入を行わなければならず、工程数が増加して、製造コストが上昇してしまうという問題がある。   However, since the semiconductor devices of Patent Documents 1 to 3 include a plurality of transistors having different withstand voltages, ion implantation must be performed for each transistor, which increases the number of processes and increases the manufacturing cost. There is a problem that it ends up.

上記特許文献3では、工程を削減するために、高耐圧トランジスタの耐圧を確保できるようなウェルを形成しているが、このウェルの不純物濃度は低耐圧トランジスタにとって薄い。   In Patent Document 3, a well that can secure the breakdown voltage of the high breakdown voltage transistor is formed in order to reduce the number of steps, but the impurity concentration of the well is low for the low breakdown voltage transistor.

したがって、上記低耐圧トランジスタにおいて、短チャネル効果の影響の抑制するため、ソース/ドレイン間耐圧確保のために、ゲート長(ソースードレイン間距離)を大きくする必要がある。   Therefore, in the low breakdown voltage transistor, in order to suppress the influence of the short channel effect, it is necessary to increase the gate length (source-drain distance) in order to secure the source / drain breakdown voltage.

その結果、上記低耐圧トランジスタの縮小ができず、論理回路が大きくなり、チップサイズを小さくすることができない。
特許第2644776号公報 特開平9−139382公報 特開2000−150662号公報
As a result, the low breakdown voltage transistor cannot be reduced, the logic circuit becomes large, and the chip size cannot be reduced.
Japanese Patent No. 2644776 JP-A-9-139382 JP 2000-150662 A

そこで、本発明の課題は、製造工程を簡略化して、製造コストを低減することができる半導体装置およびその製造方法を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor device and a method for manufacturing the same that can simplify the manufacturing process and reduce the manufacturing cost.

上記課題を解決するため、本発明の半導体装置は、
動作電圧の異なる複数のトランジスタが半導体基板に形成された半導体装置であって、
上記各トランジスタは、
上記半導体基板の表面に形成された素子分離領域と、
上記素子分離領域により仕切られた活性領域と、
上記活性領域に形成されたソース領域と、
上記活性領域に形成されたドレイン領域と、
上記ソース領域と上記ドレイン領域との間の領域上に形成されたゲート絶縁膜と、
上記ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極と
を備え、
上記複数のトランジスタの中には、低耐圧トランジスタと、この低耐圧トランジスタの耐圧よりも耐圧が高い高耐圧トランジスタとがあり、
上記低耐圧トランジスタの上記活性領域およびその低耐圧トランジスタの上記素子分離領域の下には、上記高耐圧トランジスタの上記活性領域の不純物濃度よりも不純物濃度が高くなるように不純物が注入されており、かつ、上記高耐圧トランジスタの上記素子分離領域の下には、上記高耐圧トランジスタの上記活性領域の不純物濃度よりも不純物濃度が高い反転防止領域が形成されていることを特徴としている。
In order to solve the above problems, a semiconductor device of the present invention is
A semiconductor device in which a plurality of transistors having different operating voltages are formed on a semiconductor substrate,
Each of the above transistors
An element isolation region formed on the surface of the semiconductor substrate;
An active region partitioned by the element isolation region;
A source region formed in the active region;
A drain region formed in the active region;
A gate insulating film formed on a region between the source region and the drain region;
A gate electrode formed on the gate insulating film,
Among the plurality of transistors, there are a low breakdown voltage transistor and a high breakdown voltage transistor whose breakdown voltage is higher than the breakdown voltage of the low breakdown voltage transistor,
Impurities are implanted below the active region of the low breakdown voltage transistor and the element isolation region of the low breakdown voltage transistor so that the impurity concentration is higher than the impurity concentration of the active region of the high breakdown voltage transistor, In addition, an inversion prevention region having an impurity concentration higher than that of the active region of the high breakdown voltage transistor is formed below the element isolation region of the high breakdown voltage transistor.

上記構成の半導体装置によれば、上記低耐圧トランジスタの活性領域およびその低耐圧トランジスタの素子分離領域の下には、高耐圧トランジスタの活性領域の不純物濃度よりも不純物濃度が高くなるように不純物が注入されており、かつ、高耐圧トランジスタの素子分離領域の下には、高耐圧トランジスタの活性領域の不純物濃度よりも不純物濃度が高い反転防止領域が形成されているので、低耐圧トランジスタに対する不純物注入と、高耐圧トランジスタに対する不純物注入とを同時に行うことができる。   According to the semiconductor device having the above structure, impurities are present below the active region of the low breakdown voltage transistor and the element isolation region of the low breakdown voltage transistor so that the impurity concentration is higher than the impurity concentration of the active region of the high breakdown voltage transistor. An inversion prevention region having an impurity concentration higher than the impurity concentration of the active region of the high breakdown voltage transistor is formed below the element isolation region of the high breakdown voltage transistor. And impurity implantation for the high voltage transistor can be performed simultaneously.

したがって、上記半導体装置の製造工程の数を減らし、その製造工程を簡略化して、製造コストを低減することができる。   Therefore, the number of manufacturing steps of the semiconductor device can be reduced, the manufacturing steps can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.

また、上記高耐圧トランジスタの素子分離領域の下には、高耐圧トランジスタの活性領域の不純物濃度よりも不純物濃度が高い反転防止領域が形成されているので、素子間のパンチスルー耐圧を向上させ、素子分離幅の縮小ができ、高耐圧トランジスタの縮小が可能となる。   Further, an inversion prevention region having an impurity concentration higher than the impurity concentration of the active region of the high breakdown voltage transistor is formed under the element isolation region of the high breakdown voltage transistor, thereby improving the punch-through breakdown voltage between the elements, The element isolation width can be reduced, and the high breakdown voltage transistor can be reduced.

本発明の半導体装置の製造方法は、
動作電圧の異なる複数のトランジスタが半導体基板に形成された半導体装置の製造方法であって、
上記各トランジスタは、
上記半導体基板の表面に形成された素子分離領域と、
上記素子分離領域により仕切られた活性領域と、
上記活性領域に形成されたソース領域と、
上記活性領域に形成されたドレイン領域と、
上記ソース領域と上記ドレイン領域との間の領域上に形成されたゲート絶縁膜と、
上記ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極と
を備え、
上記複数のトランジスタの中には、低耐圧トランジスタと、この低耐圧トランジスタの耐圧よりも耐圧が高い第1高耐圧トランジスタとがあり、
複数回の不純物注入を行って、上記低耐圧トランジスタの上記活性領域およびその低耐圧トランジスタの上記素子分離領域の下に、上記第1高耐圧トランジスタの上記活性領域の不純物濃度よりも不純物濃度が高くなるように不純物を注入し、かつ、上記第1高耐圧トランジスタの上記素子分離領域の下に、上記第1高耐圧トランジスタの上記活性領域の不純物濃度よりも不純物濃度が高い反転防止領域を形成することを特徴としている。
A method for manufacturing a semiconductor device of the present invention includes:
A method of manufacturing a semiconductor device in which a plurality of transistors having different operating voltages are formed on a semiconductor substrate,
Each of the above transistors
An element isolation region formed on the surface of the semiconductor substrate;
An active region partitioned by the element isolation region;
A source region formed in the active region;
A drain region formed in the active region;
A gate insulating film formed on a region between the source region and the drain region;
A gate electrode formed on the gate insulating film,
Among the plurality of transistors, there are a low breakdown voltage transistor and a first high breakdown voltage transistor whose breakdown voltage is higher than the breakdown voltage of the low breakdown voltage transistor,
Impurity implantation is performed a plurality of times, and the impurity concentration is higher under the active region of the low breakdown voltage transistor and the element isolation region of the low breakdown voltage transistor than the impurity concentration of the active region of the first high breakdown voltage transistor. An inversion prevention region having an impurity concentration higher than the impurity concentration of the active region of the first high breakdown voltage transistor is formed under the element isolation region of the first high breakdown voltage transistor. It is characterized by that.

上記構成の半導体装置の製造方法によれば、例えば、上記複数回の不純物注入のうち、一回を比較的高エネルギの不純物注入とすることによって、低耐圧トランジスタの活性領域およびその低耐圧トランジスタの素子分離領域の下に、第1高耐圧トランジスタの活性領域の不純物濃度よりも不純物濃度が高くなるように不純物を注入し、かつ、第1高耐圧トランジスタの素子分離領域の下に、第1高耐圧トランジスタの活性領域の不純物濃度よりも不純物濃度が高い反転防止領域を形成することができる。   According to the method for manufacturing a semiconductor device having the above-described structure, for example, one of the plurality of impurity implantations is a relatively high energy impurity implantation, whereby the active region of the low breakdown voltage transistor and the low breakdown voltage transistor Impurities are implanted under the element isolation region so that the impurity concentration is higher than the impurity concentration of the active region of the first high breakdown voltage transistor, and the first high breakdown voltage transistor has a first high breakdown voltage under the element isolation region. An inversion prevention region having an impurity concentration higher than that of the active region of the breakdown voltage transistor can be formed.

したがって、上記低耐圧トランジスタに対する不純物注入と、高耐圧トランジスタに対する不純物注入とを同時に行うことができる。   Therefore, the impurity implantation for the low breakdown voltage transistor and the impurity implantation for the high breakdown voltage transistor can be performed simultaneously.

したがって、上記半導体装置の製造工程の数を減らし、その製造工程を簡略化して、製造コストを低減することができる。   Therefore, the number of manufacturing steps of the semiconductor device can be reduced, the manufacturing steps can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.

また、上記複数回の不純物注入のうち、他の一回を比較的低エネルギの不純物注入とすることによって、第1高耐圧トランジスタの特性に影響を及ぼすことなく、低耐圧トランジスタの特性を制御することができる。   In addition, the characteristics of the low breakdown voltage transistor are controlled without affecting the characteristics of the first high breakdown voltage transistor by making the other one of the plurality of impurity implantations a relatively low energy impurity implantation. be able to.

また、上記第1高耐圧トランジスタの素子分離領域下に、第1高耐圧トランジスタの活性領域の不純物濃度よりも不純物濃度が高い反転防止領域を形成しているので、素子間のパンチスルー耐圧を向上させ、素子分離幅の縮小ができ、第1高耐圧トランジスタの縮小が可能となる。   In addition, since an inversion prevention region having an impurity concentration higher than the impurity concentration of the active region of the first high breakdown voltage transistor is formed under the element isolation region of the first high breakdown voltage transistor, the punch through breakdown voltage between the elements is improved. Thus, the element isolation width can be reduced, and the first high voltage transistor can be reduced.

なお、上記比較的低エネルギの不純物注入を行った後、比較的高エネルギの不純物注入を行ってもよいし、あるいは、比較的高エネルギの不純物注入を行った後、比較的低エネルギの不純物注入を行ってもよい。つまり、上記比較的高エネルギの不純物注入と、上記比較的低エネルギの不純物注入とは、どちらを先に行ってもよい。   The relatively low energy impurity implantation may be performed after the relatively low energy impurity implantation. Alternatively, the relatively low energy impurity implantation may be performed after the relatively high energy impurity implantation. May be performed. In other words, either the relatively high energy impurity implantation or the relatively low energy impurity implantation may be performed first.

一実施形態の半導体装置の製造方法では、
上記低耐圧トランジスタの上記ゲート絶縁膜は、上記第1高耐圧トランジスタの上記ゲート絶縁膜よりも薄い。
In one embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device,
The gate insulating film of the low breakdown voltage transistor is thinner than the gate insulating film of the first high breakdown voltage transistor.

上記実施形態の半導体装置の製造方法によれば、上記低耐圧トランジスタのゲート絶縁膜が第1高耐圧トランジスタのゲート絶縁膜よりも薄いので、低耐圧トランジスタの動作電圧が大きくなるのを防ぐことができる。   According to the method of manufacturing the semiconductor device of the above embodiment, since the gate insulating film of the low breakdown voltage transistor is thinner than the gate insulating film of the first high breakdown voltage transistor, it is possible to prevent the operating voltage of the low breakdown voltage transistor from increasing. it can.

一実施形態の半導体装置の製造方法では、
上記第1高耐圧トランジスタの上記反転防止領域は、上記活性領域の不純物濃度よりも不純物濃度が5倍以上20倍以下高い。
In one embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device,
The inversion prevention region of the first high breakdown voltage transistor has an impurity concentration of 5 to 20 times higher than the impurity concentration of the active region.

上記実施形態の半導体装置の製造方法によれば、上記第1高耐圧トランジスタの反転防止領域の不純物濃度が、活性領域の不純物濃度よりも5倍以上高いので、第1高耐圧トランジスタの耐圧を確実かつ十分に上げることができる。   According to the manufacturing method of the semiconductor device of the above embodiment, since the impurity concentration of the inversion prevention region of the first high breakdown voltage transistor is more than five times higher than the impurity concentration of the active region, the breakdown voltage of the first high breakdown voltage transistor is ensured. And it can be raised sufficiently.

また、上記第1高耐圧トランジスタの反転防止領域の不純物濃度が、活性領域の不純物濃度よりも20倍を越えてないので、トランジスタの接合耐圧を低下させることなく、反転電圧、パンチスルー耐圧を上げることができ、素子分離幅を縮小できる。   In addition, since the impurity concentration of the inversion prevention region of the first high breakdown voltage transistor does not exceed 20 times the impurity concentration of the active region, the inversion voltage and punch-through breakdown voltage are increased without reducing the junction breakdown voltage of the transistor. And the element isolation width can be reduced.

一実施形態の半導体装置の製造方法では、
上記第1高耐圧トランジスタの上記反転防止領域と、上記低耐圧トランジスタの上記活性領域とを、同じマスクで形成する。
In one embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device,
The inversion prevention region of the first high breakdown voltage transistor and the active region of the low breakdown voltage transistor are formed with the same mask.

上記実施形態の半導体装置の製造方法によれば、上記第1高耐圧トランジスタの反転防止領域と、低耐圧トランジスタの活性領域とを、同じマスクで形成するので、製造工程の数を削減することができる。   According to the manufacturing method of the semiconductor device of the above embodiment, the inversion prevention region of the first high breakdown voltage transistor and the active region of the low breakdown voltage transistor are formed with the same mask, so that the number of manufacturing steps can be reduced. it can.

一実施形態の半導体装置の製造方法では、
上記低耐圧トランジスタは、上記低耐圧トランジスタの上記活性領域に形成されて上記ソース領域およびドレイン領域よりも不純物濃度が低いライトリードープドレイン領域を備え、
上記第1高耐圧トランジスタの上記反転防止領域と、上記低耐圧トランジスタの上記ライトリードープドレイン領域とを、同じマスクを用いて形成する。
In one embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device,
The low breakdown voltage transistor includes a lightly doped drain region formed in the active region of the low breakdown voltage transistor and having a lower impurity concentration than the source region and the drain region,
The inversion prevention region of the first high breakdown voltage transistor and the lightly doped drain region of the low breakdown voltage transistor are formed using the same mask.

上記実施形態の半導体装置の製造方法によれば、上記第1高耐圧トランジスタの反転防止領域と、低耐圧トランジスタのライトリードープドレイン領域とを、同じマスクを用いて形成するので、製造工程の数を削減することができる。   According to the method of manufacturing a semiconductor device of the above embodiment, the inversion prevention region of the first high breakdown voltage transistor and the lightly doped drain region of the low breakdown voltage transistor are formed using the same mask. Can be reduced.

一実施形態の半導体装置の製造方法では、
上記複数のトランジスタの中には、上記低耐圧トランジスタよりも耐圧が高い第2高耐圧トランジスタがあり、
上記第2高耐圧トランジスタは、上記第2高耐圧トランジスタの上記活性領域に形成されたドリフト領域を備え、
上記低電圧トランジスタの上記活性領域と、上記第1高耐圧トランジスタの上記反転防止領域と、上記第2高耐圧トランジスタの上記ドリフト領域とを、同じマスクを用いて形成する。
In one embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device,
Among the plurality of transistors, there is a second high breakdown voltage transistor having a higher breakdown voltage than the low breakdown voltage transistor,
The second high voltage transistor includes a drift region formed in the active region of the second high voltage transistor,
The active region of the low voltage transistor, the inversion prevention region of the first high voltage transistor, and the drift region of the second high voltage transistor are formed using the same mask.

上記実施形態の半導体装置の製造方法によれば、上記低電圧トランジスタの上記活性領域と、第1高耐圧トランジスタの反転防止領域と、第2高耐圧トランジスタのドリフト領域とを、同じマスクを用いて形成するので、製造工程の数を削減することができる。   According to the method of manufacturing the semiconductor device of the embodiment, the active region of the low voltage transistor, the inversion prevention region of the first high voltage transistor, and the drift region of the second high voltage transistor are used using the same mask. Since it forms, the number of manufacturing processes can be reduced.

一実施形態の半導体装置の製造方法では、
上記複数のトランジスタの中には、上記低耐圧トランジスタの耐圧よりも耐圧が高い第2,第3,第4高耐圧トランジスタがあり、
上記第2高耐圧トランジスタは、上記第2高耐圧トランジスタの上記活性領域に形成されたドリフト領域を備え、
上記低電圧トランジスタの上記活性領域と、上記第1高耐圧トランジスタの上記反転防止領域と、上記第2高耐圧トランジスタの上記ドリフト領域と、上記第3高耐圧トランジスタの上記活性領域と、上記第4高耐圧トランジスタの上記活性領域とを、同じマスクを用いて形成する。
In one embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device,
Among the plurality of transistors, there are second, third, and fourth high breakdown voltage transistors having a breakdown voltage higher than that of the low breakdown voltage transistor,
The second high voltage transistor includes a drift region formed in the active region of the second high voltage transistor,
The active region of the low-voltage transistor, the inversion prevention region of the first high-voltage transistor, the drift region of the second high-voltage transistor, the active region of the third high-voltage transistor, and the fourth The active region of the high voltage transistor is formed using the same mask.

上記実施形態の半導体装置の製造方法によれば、上記第1高耐圧トランジスタの反転防止領域と、第2高耐圧トランジスタのドリフト領域と、第3高耐圧トランジスタの活性領域と、第4高耐圧トランジスタの活性領域とを、同じマスクを用いて形成するので、製造工程の数を削減することができる。   According to the manufacturing method of the semiconductor device of the above embodiment, the inversion prevention region of the first high breakdown voltage transistor, the drift region of the second high breakdown voltage transistor, the active region of the third high breakdown voltage transistor, and the fourth high breakdown voltage transistor. Since the active region is formed using the same mask, the number of manufacturing steps can be reduced.

一実施形態の半導体装置の製造方法では、
上記第1高耐圧トランジスタを静電気から保護するための保護ダイオードを形成し、
上記保護ダイオードの耐圧を、上記第1高耐圧トランジスタの耐圧と、上記第1高耐圧トランジスタを含む回路の動作電圧と間の値となるように設定する。
In one embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device,
Forming a protective diode for protecting the first high voltage transistor from static electricity;
The breakdown voltage of the protection diode is set to a value between the breakdown voltage of the first high breakdown voltage transistor and the operating voltage of the circuit including the first high breakdown voltage transistor.

上記実施形態の半導体装置の製造方法によれば、上記保護ダイオードの耐圧を、第1高耐圧トランジスタの耐圧と、第1高耐圧トランジスタを含む回路の動作電圧と間の値とすることにより、回路内部へのサージ電流の流れ込みを防止し、回路の保護ができる。   According to the semiconductor device manufacturing method of the above embodiment, the breakdown voltage of the protection diode is set to a value between the breakdown voltage of the first high breakdown voltage transistor and the operating voltage of the circuit including the first high breakdown voltage transistor. The surge current can be prevented from flowing inside, and the circuit can be protected.

なお、上記保護ダイオードの耐圧の調整は、例えば、半導体基板の表面と平行な方向において、高耐圧トランジスタの反転防止領域の表面における高濃度領域側の端と、その高濃度領域との間の距離を変えることにより行える。   Note that the adjustment of the breakdown voltage of the protection diode is performed, for example, in the direction parallel to the surface of the semiconductor substrate, the distance between the end of the high concentration region on the surface of the inversion prevention region of the high breakdown voltage transistor and the high concentration region. This can be done by changing

一実施形態の半導体装置またはその製造方法では、
上記低耐圧トランジスタの耐圧は1.8V〜5Vの範囲内であり、
上記第1高耐圧トランジスタの耐圧は10V〜30Vの範囲内である。
In one embodiment of a semiconductor device or a manufacturing method thereof,
The breakdown voltage of the low breakdown voltage transistor is in the range of 1.8V to 5V,
The breakdown voltage of the first high breakdown voltage transistor is in the range of 10V to 30V.

一実施形態の半導体装置またはその製造方法では、
上記第1高耐圧トランジスタの上記素子分離領域は、LOCOS(シリコン局所酸化)法またはSTI(浅溝型素子分離)法により形成されて、300nm〜1.0μmの範囲内の膜厚を有する。
In one embodiment of a semiconductor device or a manufacturing method thereof,
The element isolation region of the first high breakdown voltage transistor is formed by a LOCOS (silicon local oxidation) method or an STI (shallow groove type element isolation) method and has a film thickness in the range of 300 nm to 1.0 μm.

一実施形態の半導体装置またはその製造方法では、
上記第2高耐圧トランジスタのドリフト領域は電界を緩和し、
上記第3高耐圧トランジスタはLD(横方向拡散)MOSトランジスタであり、
上記第4高耐圧トランジスタはフローティングロジックトランジスタである。
In one embodiment of a semiconductor device or a manufacturing method thereof,
The drift region of the second high voltage transistor relaxes the electric field,
The third high voltage transistor is an LD (lateral diffusion) MOS transistor,
The fourth high breakdown voltage transistor is a floating logic transistor.

本発明の半導体装置によれば、低耐圧トランジスタの活性領域およびその低耐圧トランジスタの素子分離領域の下には、高耐圧トランジスタの活性領域の不純物濃度よりも不純物濃度が高くなるように不純物が注入されており、かつ、高耐圧トランジスタの素子分離領域の下には、高耐圧トランジスタの活性領域の不純物濃度よりも不純物濃度が高い反転防止領域が形成されているので、低耐圧トランジスタに対する不純物注入と、高耐圧トランジスタに対する不純物注入とを同時に行うことができる。   According to the semiconductor device of the present invention, impurities are implanted below the active region of the low breakdown voltage transistor and the element isolation region of the low breakdown voltage transistor so that the impurity concentration is higher than the impurity concentration of the active region of the high breakdown voltage transistor. In addition, an inversion prevention region having an impurity concentration higher than the impurity concentration of the active region of the high breakdown voltage transistor is formed under the element isolation region of the high breakdown voltage transistor. Impurity implantation for the high breakdown voltage transistor can be performed simultaneously.

したがって、上記半導体装置の製造工程の数を減らし、その製造工程を簡略化して、製造コストを低減することができる。   Therefore, the number of manufacturing steps of the semiconductor device can be reduced, the manufacturing steps can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.

また、本発明の半導体装置は、低耐圧トランジスタおよび高耐圧トランジスタの耐圧の仕様に柔軟に対応することができる。   In addition, the semiconductor device of the present invention can flexibly meet the specifications of the breakdown voltage of the low breakdown voltage transistor and the high breakdown voltage transistor.

本発明の半導体装置によれば、複数回の不純物注入のうちの一回によって、低耐圧トランジスタの活性領域およびその低耐圧トランジスタの素子分離領域の下に、第1高耐圧トランジスタの活性領域の不純物濃度よりも不純物濃度が高くなるように不純物を注入し、かつ、第1高耐圧トランジスタの素子分離領域の下に、第1高耐圧トランジスタの活性領域の不純物濃度よりも不純物濃度が高い反転防止領域を形成することができるので、低耐圧トランジスタに対する不純物注入と、高耐圧トランジスタに対する不純物注入とを同時に行うことができる。   According to the semiconductor device of the present invention, the impurity in the active region of the first high breakdown voltage transistor is provided below the active region of the low breakdown voltage transistor and the element isolation region of the low breakdown voltage transistor by one of the plurality of impurity implantations. An inversion prevention region having an impurity concentration higher than the impurity concentration of the active region of the first high breakdown voltage transistor is implanted below the element isolation region of the first high breakdown voltage transistor. Therefore, the impurity implantation for the low breakdown voltage transistor and the impurity implantation for the high breakdown voltage transistor can be performed simultaneously.

したがって、上記半導体装置の製造工程の数を減らし、その製造工程を簡略化して、製造コストを低減することができる。   Therefore, the number of manufacturing steps of the semiconductor device can be reduced, the manufacturing steps can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.

また、上記複数回の不純物注入のうちの他の一回によって、第1高耐圧トランジスタの特性に影響を及ぼすことなく、低耐圧トランジスタの特性を制御することができる。   In addition, the characteristics of the low breakdown voltage transistor can be controlled without affecting the characteristics of the first high breakdown voltage transistor by another one of the plurality of impurity implantations.

また、本発明の半導体装置の製造方法は、低耐圧トランジスタおよび第1高耐圧トランジスタの耐圧の仕様に柔軟に対応することができる。   In addition, the semiconductor device manufacturing method of the present invention can flexibly cope with the breakdown voltage specifications of the low breakdown voltage transistor and the first high breakdown voltage transistor.

(第1実施形態)
以下、図1A〜図1Lを用いて、本発明の第1実施形態の半導体装置の製造方法について説明する。なお、図1A〜図1Lにおいて、低耐圧トランジスタ領域とは図1Lの低耐圧NMOS(Nチャンネル金属酸化膜半導体)トランジスタ100Aを形成するための領域であり、高耐圧トランジスタ領域とは図1Lの高耐圧NMOSトランジスタ100Bを形成するための領域である。また、上記低耐圧NMOSトランジスタ100Aは低圧トランジスタの一例であり、高耐圧NMOSトランジスタ100Bは第1高耐圧トランジスタの一例である。
(First embodiment)
A method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1A to 1L. 1A to 1L, the low breakdown voltage transistor region is a region for forming the low breakdown voltage NMOS (N-channel metal oxide semiconductor) transistor 100A of FIG. 1L, and the high breakdown voltage transistor region is the high breakdown voltage transistor region of FIG. This is a region for forming the breakdown voltage NMOS transistor 100B. The low voltage NMOS transistor 100A is an example of a low voltage transistor, and the high voltage NMOS transistor 100B is an example of a first high voltage transistor.

上記半導体装置を製造する場合、まず、図1Aに示すように、P型半導体基板101に、概知のLOCOS法またはSTI法を用いて、素子分離領域102A,102Bを深さ0.3μm〜1.0μmで形成する。なお、上記素子分離領域102Aは低耐圧トランジスタの素子分離領域の一例である。また、上記素子分離領域102Bが第1高耐圧トランジスタの素子分離領域の一例である。   When manufacturing the semiconductor device, first, as shown in FIG. 1A, element isolation regions 102A and 102B are formed on a P-type semiconductor substrate 101 by using a well-known LOCOS method or STI method to a depth of 0.3 μm to 1 μm. Formed at 0.0 μm. The element isolation region 102A is an example of an element isolation region of a low breakdown voltage transistor. The element isolation region 102B is an example of an element isolation region of the first high breakdown voltage transistor.

次に、図1Bに示すように、上記P型半導体基板101上に犠牲酸化膜103を膜厚10nm〜30nmで形成した後、高耐圧トランジスタ領域が露出するようにレジストマスク104を形成する。   Next, as shown in FIG. 1B, a sacrificial oxide film 103 is formed with a thickness of 10 nm to 30 nm on the P-type semiconductor substrate 101, and then a resist mask 104 is formed so that the high breakdown voltage transistor region is exposed.

引き続き、上記高耐圧トランジスタ領域に対してP型不純物のイオン注入および熱処理を行って、P型のウェル領域105を形成する。このウェル領域105の形成では、例えばボロンイオンをP型半導体基板101に注入する。なお、上記ウェル領域105の一部は、高耐圧トランジスタの活性領域の一例、または、第1高耐圧トランジスタの活性領域の一例である。   Subsequently, ion implantation of P-type impurities and heat treatment are performed on the high breakdown voltage transistor region to form a P-type well region 105. In the formation of the well region 105, for example, boron ions are implanted into the P-type semiconductor substrate 101. Note that a part of the well region 105 is an example of an active region of a high voltage transistor or an example of an active region of a first high voltage transistor.

次に、上記犠牲酸化膜103を除去した後、850℃〜950℃の酸素雰囲気中でP型半導体基板101の表面を熱酸化して、図1Cに示すように、膜厚30nm〜50nmのゲート酸化膜106を形成する。このゲート酸化膜106はCVD(化学蒸気堆積)法で形成してもよい。また、上記ゲート酸化膜106の代わりに、CVD法で形成した誘電体膜を用いてもよい。なお、上記ゲート酸化膜106の一部は、後述する工程を経て第1高耐圧トランジスタのゲート絶縁膜の一例となる。   Next, after removing the sacrificial oxide film 103, the surface of the P-type semiconductor substrate 101 is thermally oxidized in an oxygen atmosphere at 850 ° C. to 950 ° C., and as shown in FIG. 1C, a gate having a thickness of 30 nm to 50 nm. An oxide film 106 is formed. The gate oxide film 106 may be formed by a CVD (chemical vapor deposition) method. In place of the gate oxide film 106, a dielectric film formed by a CVD method may be used. Part of the gate oxide film 106 becomes an example of the gate insulating film of the first high breakdown voltage transistor through a process described later.

次に、図1Dに示すように、上記ゲート酸化膜106上にレジストマスク107を形成して、N型不純物の一例である燐イオンを、ドーズ量5.0×1012ions/cmかつ注入エネルギ100KeVでウェル領域105に注入する。これにより、上記ウェル領域105に、N型のドリフト領域108を形成する。なお、上記ドリフト領域108を形成するための不純物注入は、高耐圧NMOSトランジスタの耐圧仕様に応じて変更できるのは言うまでもない。 Next, as shown in FIG. 1D, a resist mask 107 is formed on the gate oxide film 106, and phosphorus ions, which are examples of N-type impurities, are implanted at a dose of 5.0 × 10 12 ions / cm 2. The well region 105 is implanted with energy of 100 KeV. As a result, an N-type drift region 108 is formed in the well region 105. Needless to say, the impurity implantation for forming the drift region 108 can be changed according to the breakdown voltage specification of the high breakdown voltage NMOS transistor.

次に、上記レジストマスク107を除去した後、図1Eに示すように、ゲート酸化膜106上に、フォトリソグラフィによりレジストマスク109を形成する。このとき、上記レジストマスク109の端面と、P型半導体基板101の表面におけるドリフト領域108の素子分離領域102B側の端と間の距離Hは、0.5μm以上とする。 Next, after removing the resist mask 107, a resist mask 109 is formed on the gate oxide film 106 by photolithography as shown in FIG. 1E. At this time, the distance H 1 between the end face of the resist mask 109 and the end of the drift region 108 on the element isolation region 102B side on the surface of the P-type semiconductor substrate 101 is 0.5 μm or more.

引き続き、上記レジストマスク109を用いて、P型不純物の一例であるボロンイオンの注入を複数回行う。つまり、上記ボロンイオンのいわゆる多段注入を行う。これにより、上記低耐圧トランジスタ領域にP型のウェル領域110を形成すると共に、素子分離領域102B下にP型の反転防止領域111を形成する。このとき、上記距離Hが0.5μm以上となっているので、ボロンイオンの注入を複数回行っても、高耐圧トランジスタ領域における接合耐圧に悪影響が及ばない。 Subsequently, boron ions, which are an example of P-type impurities, are implanted a plurality of times using the resist mask 109. That is, so-called multistage implantation of the boron ions is performed. As a result, a P-type well region 110 is formed in the low breakdown voltage transistor region, and a P-type inversion prevention region 111 is formed under the element isolation region 102B. At this time, since the distance H 1 is equal to or greater than 0.5 [mu] m, even if a plurality of times implantation of boron ions, a negative effect on junction breakdown in the high voltage transistor region beyond.

上記ウェル領域110の下部(ゲート酸化膜106とは反対側の部分つまり底部)には、ウェル領域105の不純物濃度よりも不純物濃度が高くなるように不純物が注入され、かつ、反転防止領域111の不純物濃度はウェル領域105の不純物濃度よりも高くなっている。   Impurities are implanted into the lower portion of the well region 110 (the portion opposite to the gate oxide film 106, that is, the bottom) so that the impurity concentration is higher than the impurity concentration of the well region 105, and The impurity concentration is higher than the impurity concentration of the well region 105.

より詳しくは、上記素子分離領域102A,102Bの膜厚が350nmの場合、イオン種ボロンを、200KeVで1.5×1013ions/cm、100KeVで7×1012ions/cm、20KeVで5×1012ions/cm程度の3段注入を行うことにより、高耐圧部の接合耐圧(>25V)には影響なく、反転電圧が30Vを越えるようにし、低耐圧NMOSトランジスタ100Aの閾値の制御が可能である。 More specifically, the element isolation region 102A, if the film thickness of 102B is 350 nm, the ion species boron, at 7 × 10 12 ions / cm 2 , 20KeV at 1.5 × 10 13 ions / cm 2 , 100KeV at 200KeV By performing three-stage implantation of about 5 × 10 12 ions / cm 2 , the inversion voltage exceeds 30 V without affecting the junction breakdown voltage (> 25 V) of the high breakdown voltage portion, and the threshold voltage of the low breakdown voltage NMOS transistor 100 A is increased. Control is possible.

なお、上記ボロンイオンの注入において、高エネルギでの注入は、素子分離領域102Bの膜厚と所望の耐圧に合わせて、注入エネルギ、注入量の調整を行うのは言うまでもない。   In the implantation of boron ions, it goes without saying that the implantation with high energy adjusts the implantation energy and the implantation amount in accordance with the film thickness of the element isolation region 102B and the desired breakdown voltage.

次に、上記高耐圧トランジスタ領域のレジストマスク107と低耐圧トランジスタ領域のゲート酸化膜106とを除去した後、800〜900℃の酸素雰囲気中で低耐圧トランジスタ領域の表面を熱酸化して、図1Fに示すように、膜厚3nm〜15nmのゲート酸化膜112を低耐圧トランジスタ領域上に形成する。このゲート酸化膜112はCVD法で形成してもよい。また、上記ゲート酸化膜112の代わりに、CVD法で形成した誘電体膜を用いてもよい。なお、上記ゲート酸化膜112は低耐圧トランジスタのゲート絶縁膜の一例である。   Next, after removing the resist mask 107 in the high breakdown voltage transistor region and the gate oxide film 106 in the low breakdown voltage transistor region, the surface of the low breakdown voltage transistor region is thermally oxidized in an oxygen atmosphere at 800 to 900 ° C. As shown in FIG. 1F, a gate oxide film 112 having a film thickness of 3 nm to 15 nm is formed on the low breakdown voltage transistor region. The gate oxide film 112 may be formed by a CVD method. In place of the gate oxide film 112, a dielectric film formed by a CVD method may be used. The gate oxide film 112 is an example of a gate insulating film of a low breakdown voltage transistor.

次に、上記ゲート酸化膜106,112上にポリシリコン層をCVD法により形成して、このポリシリコン層をパターニングすることにより、図1Gに示すように、ゲート酸化膜106上にポリシリコン層113Aを形成すると共に、ゲート絶縁膜106上にポリシリコン層113Bを形成する。このポリシリコン層113A,113Bは共に膜厚が200nmとなっている。なお、上記ポリシリコン層113Aは低耐圧トランジスタのゲート電極の一例であり、ポリシリコン層113Bは第1高耐圧トランジスタのゲート電極の一例である。   Next, a polysilicon layer is formed on the gate oxide films 106 and 112 by a CVD method, and this polysilicon layer is patterned, thereby forming a polysilicon layer 113A on the gate oxide film 106 as shown in FIG. 1G. And a polysilicon layer 113B is formed on the gate insulating film 106. Both the polysilicon layers 113A and 113B have a thickness of 200 nm. The polysilicon layer 113A is an example of a gate electrode of a low breakdown voltage transistor, and the polysilicon layer 113B is an example of a gate electrode of a first high breakdown voltage transistor.

次に、図1Hに示すように、フォトリソグラフィを用いて、高耐圧トランジスタ領域にレジストマスク114を形成した後、低耐圧トランジスタ領域にLDD注入を行うことにより、LDD(ライトリードープドレイン)領域115を形成する。このLDD注入では、燐イオンをウェル領域110に注入する。   Next, as shown in FIG. 1H, a resist mask 114 is formed in the high breakdown voltage transistor region using photolithography, and then LDD implantation is performed in the low breakdown voltage transistor region, thereby forming an LDD (lightly doped drain) region 115. Form. In this LDD implantation, phosphorus ions are implanted into the well region 110.

次に、全面に酸化膜を100nmCDV法により堆積させた後、全面エッチバックを行うことにより、図1Iに示すように、ポリシリコン層113A,113Bの側面にゲート電極サイドウォール116A,116Bを形成する。   Next, after depositing an oxide film on the entire surface by the 100 nm CDV method, gate electrode sidewalls 116A and 116B are formed on the side surfaces of the polysilicon layers 113A and 113B, as shown in FIG. .

次に、所定のパターンにて砒素イオンをドーズ量3.0×1015ions/cmでエネルギ40KeVの条件で注入した後、700〜850℃の不活性ガス雰囲気中で熱処理を行うか、または、RTA(急速熱処理)法等を行う。これにより、上記砒素イオンの注入による欠陥の回復と、砒素イオンの活性化とを行い、図1Jに示すソース・ドレイン領域117A,117Bを形成する。このとき、上記ポリシリコン層113A,113Bおよびソース・ドレイン領域117A,117Bに対して、周知の技術によりシリサイド形成して、ポリシリコン層113A,113Bおよびソース・ドレイン領域117A,117Bを低抵抗化してもよい。なお、上記ソース・ドレイン領域117Aは、低耐圧トランジスタのソース領域,ドレイン領域の一例である。また、上記ソース・ドレイン領域117Bは、第1高耐圧トランジスタのソース領域,ドレイン領域の一例である。 Next, after implanting arsenic ions in a predetermined pattern at a dose of 3.0 × 10 15 ions / cm 2 and an energy of 40 KeV, heat treatment is performed in an inert gas atmosphere at 700 to 850 ° C., or RTA (rapid heat treatment) method or the like is performed. Thereby, the defect recovery by the arsenic ion implantation and the activation of the arsenic ions are performed, and the source / drain regions 117A and 117B shown in FIG. 1J are formed. At this time, the polysilicon layers 113A and 113B and the source / drain regions 117A and 117B are silicided by a known technique to reduce the resistance of the polysilicon layers 113A and 113B and the source / drain regions 117A and 117B. Also good. The source / drain region 117A is an example of a source region and a drain region of a low breakdown voltage transistor. The source / drain region 117B is an example of a source region and a drain region of the first high breakdown voltage transistor.

次に、例えばP−SiOをCVD法により1000nm堆積させて、そのP−SiOをCMP法により平坦化する。これにより、図1Kに示すように、上記ゲート酸化膜106,112およびポリシリコン層113A,113Bを覆う層間絶縁膜118を形成する。   Next, for example, P-SiO is deposited by 1000 nm by the CVD method, and the P-SiO is planarized by the CMP method. Thereby, as shown in FIG. 1K, an interlayer insulating film 118 covering the gate oxide films 106 and 112 and the polysilicon layers 113A and 113B is formed.

次に、図1Lに示すように、上記層間絶縁膜118にコンタクトホール119を形成して、コンタクトホール119を形成した層間絶縁膜118上に電極120を形成すると、低耐圧トランジスタ領域に低耐圧NMOSトランジスタ100Aが得られ、高耐圧トランジスタ領域に高耐圧NMOSトランジスタ100Bが得られる。   Next, as shown in FIG. 1L, when a contact hole 119 is formed in the interlayer insulating film 118 and an electrode 120 is formed on the interlayer insulating film 118 formed with the contact hole 119, a low breakdown voltage NMOS is formed in the low breakdown voltage transistor region. A transistor 100A is obtained, and a high voltage NMOS transistor 100B is obtained in the high voltage transistor region.

上述したように、上記高耐圧NMOSトランジスタ100Bの反転防止領域110を形成するためのボロンイオン注入を複数回行うので、その複数回のうちの一回のボロンイオン注入を他のボロンイオン注入よりも低いエネルギで行うことにより、高耐圧NMOSトランジスタ100Bの特性に影響を及ぼさないで、低耐圧NMOSトランジスタ100Aの特性を制御できる。   As described above, since boron ion implantation for forming the inversion prevention region 110 of the high breakdown voltage NMOS transistor 100B is performed a plurality of times, one boron ion implantation among the plurality of times is performed more than other boron ion implantations. By performing with low energy, the characteristics of the low voltage NMOS transistor 100A can be controlled without affecting the characteristics of the high voltage NMOS transistor 100B.

また、上記複数回のうちの一回のボロンイオン注入を他のボロンイオン注入よりも高いエネルギで行うことにより、高耐圧NMOSトランジスタ100Bのウェル領域105の不純物濃度よりも高不純物濃度の反転防止領域111を確実に得ることができる。   Further, by performing one boron ion implantation of the plurality of times with higher energy than other boron ion implantations, an inversion prevention region having an impurity concentration higher than that of the well region 105 of the high breakdown voltage NMOS transistor 100B. 111 can be obtained reliably.

したがって、上記高耐圧NMOSトランジスタ100Bの反転防止領域110の形成工程によって、低耐圧NMOSトランジスタ100Aのウェル領域110も形成することができるので、製造工程の数を削減することができる。   Therefore, the well region 110 of the low breakdown voltage NMOS transistor 100A can also be formed by the step of forming the inversion prevention region 110 of the high breakdown voltage NMOS transistor 100B, so that the number of manufacturing steps can be reduced.

その結果、上記低耐圧NMOSトランジスタ100Aおよび高耐圧NMOSトランジスタ100Bを混載した半導体装置の製造工程を簡略化して、製造コストを低減することができる。   As a result, the manufacturing process of the semiconductor device in which the low breakdown voltage NMOS transistor 100A and the high breakdown voltage NMOS transistor 100B are mounted together can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.

言うまでもないが、上記低耐圧NMOSトランジスタ100Aおよび高耐圧NMOSトランジスタ100Bは、それぞれ、1つでよいし、2つ以上であってもよい。   Needless to say, the number of the low breakdown voltage NMOS transistors 100A and the high breakdown voltage NMOS transistors 100B may be one, or two or more.

上記第1実施形態では、低耐圧NMOSトランジスタ100Aおよび高耐圧NMOSトランジスタ100Bを形成したが、上述の製造工程で不純物種を変えて、低耐圧PMOS(Pチャンネル金属酸化膜半導体)トランジスタおよび高耐圧PMOSトランジスタを形成してもよい。   In the first embodiment, the low breakdown voltage NMOS transistor 100A and the high breakdown voltage NMOS transistor 100B are formed. However, the impurity type is changed in the above-described manufacturing process, and the low breakdown voltage PMOS (P channel metal oxide semiconductor) transistor and the high breakdown voltage PMOS are formed. A transistor may be formed.

上記第1実施形態では、ドリフト領域108を形成した後、ポリシリコン層113A,113Bを形成したが、ポリシリコン層113A,113Bを形成した後、ドリフト領域108を形成してもよい。   In the first embodiment, the polysilicon layers 113A and 113B are formed after forming the drift region 108. However, the drift region 108 may be formed after forming the polysilicon layers 113A and 113B.

(第2実施形態)
以下、図2A〜図2Gを用いて、本発明の第2実施形態の半導体装置の製造方法について説明する。なお、図2A〜図2Gにおいて、低耐圧トランジスタ領域とは低耐圧NMOSトランジスタを形成するための領域であり、高耐圧トランジスタ領域とは高耐圧NMOSトランジスタを形成するための領域である。また、上記低耐圧NMOSトランジスタは低圧トランジスタの一例であり、高耐圧NMOSトランジスタは第1高耐圧トランジスタの一例である。
(Second Embodiment)
A method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 2A to 2G. 2A to 2G, a low breakdown voltage transistor region is a region for forming a low breakdown voltage NMOS transistor, and a high breakdown voltage transistor region is a region for forming a high breakdown voltage NMOS transistor. The low voltage NMOS transistor is an example of a low voltage transistor, and the high voltage NMOS transistor is an example of a first high voltage transistor.

上記半導体装置を製造する場合、まず、図2Aに示すように、P型半導体基板201に、概知のLOCOS法またはSTI法を用いて、素子分離領域202A,202Bを深さ0.3μm〜1.0μmで形成する。なお、上記素子分離領域202Aは低耐圧トランジスタの素子分離領域の一例である。また、上記素子分離領域202Bが第1高耐圧トランジスタの素子分離領域の一例である。   When manufacturing the semiconductor device, first, as shown in FIG. 2A, element isolation regions 202A and 202B are formed on a P-type semiconductor substrate 201 by using a well-known LOCOS method or STI method to a depth of 0.3 μm to 1 μm. Formed at 0.0 μm. The element isolation region 202A is an example of an element isolation region of a low breakdown voltage transistor. The element isolation region 202B is an example of an element isolation region of the first high breakdown voltage transistor.

次に、図2Bに示すように、上記P型半導体基板201上に犠牲酸化膜203を膜厚10nm〜30nmで形成した後、高耐圧トランジスタ領域が露出するようにレジストマスク204を形成する。   Next, as shown in FIG. 2B, a sacrificial oxide film 203 is formed with a thickness of 10 nm to 30 nm on the P-type semiconductor substrate 201, and then a resist mask 204 is formed so that the high breakdown voltage transistor region is exposed.

引き続き、上記高耐圧トランジスタ領域に対してP型不純物のイオン注入および熱処理を行って、P型のウェル領域205を形成する。このウェル領域205の形成では、例えばボロンイオンをP型半導体基板201に注入する。なお、上記ウェル領域205の一部は、高耐圧トランジスタの活性領域の一例、または、第1高耐圧トランジスタの活性領域の一例である。   Subsequently, a P-type well region 205 is formed by performing ion implantation of P-type impurities and heat treatment on the high breakdown voltage transistor region. In the formation of the well region 205, for example, boron ions are implanted into the P-type semiconductor substrate 201. Note that a part of the well region 205 is an example of an active region of the high voltage transistor or an example of an active region of the first high voltage transistor.

次に、上記犠牲酸化膜203を除去した後、850℃〜950℃の酸素雰囲気中でP型半導体基板201の表面を熱酸化して、図2Cに示すように、膜厚30nm〜50nmのゲート酸化膜206を形成する。このゲート酸化膜206はCVD法で形成してもよい。また、上記ゲート酸化膜206の代わりに、CVD法で形成した誘電体膜を用いてもよい。なお、上記ゲート酸化膜206の一部は、後述する工程を経て第1高耐圧トランジスタのゲート絶縁膜の一例となる。   Next, after removing the sacrificial oxide film 203, the surface of the P-type semiconductor substrate 201 is thermally oxidized in an oxygen atmosphere at 850 ° C. to 950 ° C., and as shown in FIG. 2C, a gate having a thickness of 30 nm to 50 nm. An oxide film 206 is formed. The gate oxide film 206 may be formed by a CVD method. In place of the gate oxide film 206, a dielectric film formed by a CVD method may be used. A part of the gate oxide film 206 becomes an example of the gate insulating film of the first high breakdown voltage transistor through a process described later.

次に、図2Dに示すように、上記ゲート酸化膜206上にレジストマスク207を形成して、N型不純物の一例である燐イオンを、ドーズ量5.0×1012ions/cmかつエネルギ100KeVでウェル領域205に注入する。これにより、上記ウェル領域205に、N型のドリフト領域208を形成する。なお、上記ドリフト領域208を形成するための不純物注入は、高耐圧NMOSトランジスタの耐圧仕様に応じて変更できるのは言うまでもない。 Next, as shown in FIG. 2D, a resist mask 207 is formed on the gate oxide film 206, and phosphorus ions, which are an example of N-type impurities, are applied at a dose of 5.0 × 10 12 ions / cm 2 and energy. Implant into the well region 205 at 100 KeV. As a result, an N-type drift region 208 is formed in the well region 205. Needless to say, the impurity implantation for forming the drift region 208 can be changed according to the breakdown voltage specification of the high breakdown voltage NMOS transistor.

次に、上記レジストマスク207と低耐圧トランジスタ領域のゲート酸化膜206とを除去した後、800℃〜900℃の酸素雰囲気中で低耐圧トランジスタ領域の表面を熱酸化して、図2Eに示すように、膜厚3nm〜15nmのゲート酸化膜212を低耐圧トランジスタ領域上に形成する。このゲート酸化膜212はCVD法で形成してもよい。また、上記ゲート酸化膜212の代わりに、CVD法で形成した誘電体膜を用いてもよい。なお、上記ゲート酸化膜212は低耐圧トランジスタのゲート絶縁膜の一例である。   Next, after removing the resist mask 207 and the gate oxide film 206 in the low breakdown voltage transistor region, the surface of the low breakdown voltage transistor region is thermally oxidized in an oxygen atmosphere at 800 ° C. to 900 ° C., as shown in FIG. 2E. Then, a gate oxide film 212 having a thickness of 3 nm to 15 nm is formed on the low breakdown voltage transistor region. The gate oxide film 212 may be formed by a CVD method. In place of the gate oxide film 212, a dielectric film formed by a CVD method may be used. The gate oxide film 212 is an example of a gate insulating film of a low breakdown voltage transistor.

次に、上記ゲート酸化膜206,212上にポリシリコン層をCVD法により形成して、このポリシリコン層をパターニングすることにより、図2Fに示すように、ゲート酸化膜206上にポリシリコン層213Aを形成すると共に、ゲート絶縁膜206上にポリシリコン層213Bを形成する。このポリシリコン層213A,213Bは共に膜厚が200nmとなっている。なお、上記ポリシリコン層213Aは低耐圧トランジスタのゲート電極の一例であり、ポリシリコン層213Bは第1高耐圧トランジスタのゲート電極の一例である。   Next, a polysilicon layer is formed on the gate oxide films 206 and 212 by the CVD method, and this polysilicon layer is patterned, thereby forming a polysilicon layer 213A on the gate oxide film 206 as shown in FIG. 2F. And a polysilicon layer 213B is formed on the gate insulating film 206. Both the polysilicon layers 213A and 213B have a film thickness of 200 nm. The polysilicon layer 213A is an example of a gate electrode of a low breakdown voltage transistor, and the polysilicon layer 213B is an example of a gate electrode of a first high breakdown voltage transistor.

次に、図2Gに示すように、上記高耐圧トランジスタ領域に、フォトリソグラフィによりレジストマスク214を形成する。このとき、上記レジストマスク214の端面と、P型半導体基板201の表面におけるドリフト領域208の素子分離領域202B側の端と間の距離Hは、0.3μm以上とする。 Next, as shown in FIG. 2G, a resist mask 214 is formed by photolithography in the high breakdown voltage transistor region. At this time, a distance H 2 between the end face of the resist mask 214 and the end of the drift region 208 on the surface of the P-type semiconductor substrate 201 on the element isolation region 202B side is set to 0.3 μm or more.

引き続き、上記レジストマスク109を用いて、P型不純物の一例であるボロンイオンの注入を複数回行う。つまり、上記ボロンイオンのいわゆる多段注入を行う。これにより、上記低耐圧トランジスタ領域にP型のウェル領域210を形成すると共に、素子分離領域202Bの下にP型の反転防止領域211を形成する。このとき、上記距離Hが0.3μm以上となっているので、ボロンイオンの注入を複数回行っても、高耐圧トランジスタ領域における接合耐圧に悪影響が及ばない。 Subsequently, boron ions, which are an example of P-type impurities, are implanted a plurality of times using the resist mask 109. That is, so-called multistage implantation of the boron ions is performed. As a result, a P-type well region 210 is formed in the low breakdown voltage transistor region, and a P-type inversion prevention region 211 is formed under the element isolation region 202B. At this time, since the distance H 2 is equal to or greater than 0.3 [mu] m, even if a plurality of times implantation of boron ions, a negative effect on junction breakdown in the high voltage transistor region beyond.

上記ウェル領域210の下部(ゲート酸化膜212とは反対側の部分つまり底部)には、ウェル領域205の不純物濃度よりも不純物濃度が高くなるように不純物が注入され、かつ、反転防止領域211の不純物濃度はウェル領域205の不純物濃度よりも高くなっている。   Impurities are implanted into the lower portion of the well region 210 (the portion opposite to the gate oxide film 212, that is, the bottom portion) so that the impurity concentration is higher than the impurity concentration of the well region 205. The impurity concentration is higher than the impurity concentration of the well region 205.

より詳しくは、上記素子分離領域202A,202Bの膜厚が350nm、ポリシリコン層213A,213Bの膜厚が200nmの場合、イオン種ボロンを、260KeVで1.5×1013ions/cm、160KeVで5×1012ions/cm、80KeVで5×1012ions/cm程度の3段注入を行って後述する工程を行うことにより、高耐圧部の接合耐圧(>25V)には影響なく、反転電圧が30Vを越えるようにし、低耐圧NMOSトランジスタの閾値0.7Vの特性を確保できる。 More specifically, in the case where the element isolation regions 202A and 202B have a thickness of 350 nm and the polysilicon layers 213A and 213B have a thickness of 200 nm, the ion species boron is set to 1.5 × 10 13 ions / cm 2 and 160 KeV at 260 KeV. By performing the steps described later by performing three-stage implantation of 5 × 10 12 ions / cm 2 at about 5 × 10 12 ions / cm 2 at 80 KeV, there is no effect on the junction breakdown voltage (> 25 V) of the high voltage section. The inversion voltage exceeds 30V, and the threshold voltage 0.7V characteristic of the low breakdown voltage NMOS transistor can be ensured.

その後、上記レジストマスク214を残したまま、低耐圧トランジスタ領域にLDD注入を行うことにより、LDD領域215を形成する。このLDD注入では、例えば燐イオンをウェル領域210に注入する。   Thereafter, the LDD region 215 is formed by performing LDD implantation in the low breakdown voltage transistor region while leaving the resist mask 214 left. In this LDD implantation, for example, phosphorus ions are implanted into the well region 210.

次に、上記ゲート酸化膜206,212におけるイオン注入によるダメージを回復させせるためのアニールを行った後、上記第1実施形態の図1I〜図1Lと同様の工程を行って、低耐圧トランジスタ領域に低耐圧NMOSトランジスタを形成すると共に、高耐圧トランジスタ領域に高耐圧NMOSトランジスタを形成する。   Next, after annealing is performed to recover damage caused by ion implantation in the gate oxide films 206 and 212, the same steps as those in FIGS. 1I to 1L of the first embodiment are performed to obtain a low breakdown voltage transistor region. In addition, a low breakdown voltage NMOS transistor is formed, and a high breakdown voltage NMOS transistor is formed in the high breakdown voltage transistor region.

上述したように、反転防止領域211およびウェル領域210の形成でレジスタマスク214を用い、さらに、LDD領域215の形成でもそのレジスタマスク214を用いるので、LDD領域215の形成のためだけにマスクを形成しなくてもよい。   As described above, the register mask 214 is used to form the inversion prevention region 211 and the well region 210, and the register mask 214 is also used to form the LDD region 215. Therefore, a mask is formed only for forming the LDD region 215. You don't have to.

したがって、上記第1実施形態よりも製造工程の数を1つ減らすことができるので、半導体装置の製造工程のさらなる簡略化を実現し、製造コストもさらに低減することができる。   Therefore, since the number of manufacturing processes can be reduced by one as compared with the first embodiment, the manufacturing process of the semiconductor device can be further simplified, and the manufacturing cost can be further reduced.

また、上記ゲート酸化膜212を形成するための加熱処理を行った後に、ウェル領域210、反転防止領域211およびLDD領域215を形成するので、ウェル領域210、反転防止領域211およびLDD領域215がその加熱処理の影響を受けることがない。   Since the well region 210, the inversion prevention region 211, and the LDD region 215 are formed after the heat treatment for forming the gate oxide film 212, the well region 210, the inversion prevention region 211, and the LDD region 215 are formed in the well region 210, the inversion prevention region 211, and the LDD region 215. Not affected by heat treatment.

したがって、上記ウェル領域210、反転防止領域211およびLDD領域215が含む不純物が熱拡散することで生じる不具合を防ぐことができる。   Therefore, it is possible to prevent a problem caused by thermal diffusion of impurities contained in the well region 210, the inversion prevention region 211, and the LDD region 215.

上記第2実施形態では、ドリフト領域208を形成した後、ポリシリコン層213A,213Bを形成したが、ポリシリコン層213A,213Bを形成した後、ドリフト領域208を形成してもよい。   In the second embodiment, the polysilicon layers 213A and 213B are formed after the drift region 208 is formed. However, the drift region 208 may be formed after the polysilicon layers 213A and 213B are formed.

(第3実施形態)
以下、図3A〜図3Gを用いて、本発明の第3実施形態の半導体装置の製造方法について説明する。なお、図3A〜図3Gにおいて、低耐圧トランジスタ領域とは図3Gの低耐圧NMOSトランジスタ300Aを形成するための領域、高耐圧NMOSトランジスタ領域とは図3Gの高耐圧NMOSトランジスタ300Bを形成するための領域、高耐圧PMOSトランジスタ領域とは図3Gの高耐圧PMOSトランジスタ300Cを形成するための領域、LDMOSトランジスタ領域とは図3GのLDMOSトランジスタ300Dを形成するための領域、フローティングロジックNMOSトランジスタ領域とは図3GのフローティングロジックNMOSトランジスタ300Eを形成するための領域である。また、上記低耐圧NMOSトランジスタ300Aは低圧トランジスタの一例、高耐圧NMOSトランジスタ300Bは第1高耐圧トランジスタの一例、高耐圧PMOSトランジスタ300Cは第2高耐圧トランジスタの一例、LDMOSトランジスタ300Dは第3高耐圧トランジスタの一例、フローティングロジックNMOSトランジスタ300Eは第4高耐圧トランジスタの一例である。また、以下では、フローティングロジックNMOSトランジスタは「FLNMOSトランジスタ」と言う。
(Third embodiment)
A method for manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 3A to 3G. 3A to 3G, the low breakdown voltage transistor region is a region for forming the low breakdown voltage NMOS transistor 300A of FIG. 3G, and the high breakdown voltage NMOS transistor region is for forming the high breakdown voltage NMOS transistor 300B of FIG. 3G. The region, the high breakdown voltage PMOS transistor region is a region for forming the high breakdown voltage PMOS transistor 300C of FIG. 3G, the LDMOS transistor region is the region for forming the LDMOS transistor 300D of FIG. 3G, and the floating logic NMOS transistor region is shown in FIG. This is a region for forming a 3G floating logic NMOS transistor 300E. The low voltage NMOS transistor 300A is an example of a low voltage transistor, the high voltage NMOS transistor 300B is an example of a first high voltage transistor, the high voltage PMOS transistor 300C is an example of a second high voltage transistor, and the LDMOS transistor 300D is a third high voltage transistor. An example of the transistor, the floating logic NMOS transistor 300E, is an example of a fourth high breakdown voltage transistor. Hereinafter, the floating logic NMOS transistor is referred to as a “FLNMOS transistor”.

上記半導体装置を製造する場合、まず、図3Aに示すように、P型半導体基板301に、概知のLOCOS法またはSTI法を用いて、素子分離領域302A〜302Eを深さ0.3μm〜1.0μmで形成する。なお、上記素子分離領域302Aは低耐圧トランジスタの素子分離領域の一例である。また、上記素子分離領域302Bが第1高耐圧トランジスタの素子分離領域の一例である。   When manufacturing the semiconductor device, first, as shown in FIG. 3A, element isolation regions 302A to 302E are formed on a P-type semiconductor substrate 301 by using a well-known LOCOS method or STI method to a depth of 0.3 μm to 1 μm. Formed at 0.0 μm. The element isolation region 302A is an example of an element isolation region of a low breakdown voltage transistor. The element isolation region 302B is an example of an element isolation region of the first high breakdown voltage transistor.

次に、図3Bに示すように、上記P型半導体基板301上に犠牲酸化膜303を膜厚10nm〜30nmで形成した後、高耐圧NMOSトランジスタ領域が露出するようにレジストマスク304を形成する。   Next, as shown in FIG. 3B, a sacrificial oxide film 303 is formed to a thickness of 10 nm to 30 nm on the P-type semiconductor substrate 301, and then a resist mask 304 is formed so that the high breakdown voltage NMOS transistor region is exposed.

引き続き、上記高耐圧NMOSトランジスタ領域に対してP型不純物のイオン注入および熱処理を行って、P型のウェル領域305を形成する。このウェル領域305の形成では、例えばボロンイオンをP型半導体基板301に注入する。なお、上記ウェル領域305の一部は、高耐圧トランジスタの活性領域の一例、または、第1高耐圧トランジスタの活性領域の一例である。   Subsequently, a P-type well region 305 is formed by performing ion implantation of P-type impurities and heat treatment on the high breakdown voltage NMOS transistor region. In the formation of the well region 305, for example, boron ions are implanted into the P-type semiconductor substrate 301. Note that a part of the well region 305 is an example of an active region of a high voltage transistor or an example of an active region of a first high voltage transistor.

次に、上記レジストマスク304を除去した後、図3Cに示すように、高耐圧PMOSトランジスタ領域、LDMOSトランジスタ領域およびFLNMOSトランジスタ領域が露出するように、レジストマスク304を形成する。   Next, after removing the resist mask 304, as shown in FIG. 3C, a resist mask 304 is formed so that the high voltage PMOS transistor region, the LDMOS transistor region, and the FLNMOS transistor region are exposed.

引き続き、上記高耐圧PMOSトランジスタ領域、LDMOSトランジスタ領域およびFLNMOSトランジスタ領域に対してN型不純物のイオン注入および熱処理を行って、N型のウェル領域331と、N型のドリフト領域332と、N型のウェル領域333とを形成する。   Subsequently, ion implantation and heat treatment of N-type impurities are performed on the high breakdown voltage PMOS transistor region, LDMOS transistor region, and FLNMOS transistor region, so that an N-type well region 331, an N-type drift region 332, and an N-type drift region 332 A well region 333 is formed.

次に、上記レジストマスク304および犠牲酸化膜303を除去した後、850℃〜950℃の酸素雰囲気中でP型半導体基板301の表面を熱酸化して、図3Dに示すように、膜厚30nm〜50nmのゲート酸化膜306を形成する。このゲート酸化膜306はCVD法で形成してもよい。また、上記ゲート酸化膜306の代わりに、CVD法で形成した誘電体膜を用いてもよい。なお、上記ゲート酸化膜306の一部は、後述する工程を経て第1高耐圧トランジスタのゲート絶縁膜の一例となる。   Next, after removing the resist mask 304 and the sacrificial oxide film 303, the surface of the P-type semiconductor substrate 301 is thermally oxidized in an oxygen atmosphere at 850 ° C. to 950 ° C., and as shown in FIG. A gate oxide film 306 of ˜50 nm is formed. The gate oxide film 306 may be formed by a CVD method. In place of the gate oxide film 306, a dielectric film formed by a CVD method may be used. A part of the gate oxide film 306 becomes an example of the gate insulating film of the first high breakdown voltage transistor through a process described later.

次に、図3Eに示すように、上記ゲート酸化膜306上にレジストマスク307を形成して、N型不純物の一例である燐イオンを、ドーズ量5.0×1012ions/cmでエネルギ100KeVでウェル領域305に注入する。これにより、上記ウェル領域305に、高耐圧NMOSトランジスタ用のドリフト領域308を形成する。 Next, as shown in FIG. 3E, a resist mask 307 is formed on the gate oxide film 306, and phosphorus ions which are an example of N-type impurities are energized at a dose of 5.0 × 10 12 ions / cm 2 . Implant into the well region 305 at 100 KeV. As a result, a drift region 308 for a high breakdown voltage NMOS transistor is formed in the well region 305.

次に、上記レジストマスク307を除去した後、図3Fに示すように、ゲート酸化膜306上に、フォトリソグラフィによりレジストマスク309を形成する。このとき、上記レジストマスク309の端面と、P型半導体基板301の表面におけるドリフト領域308の素子分離領域302B側の端と間の距離は、0.5μm以上とする。つまり、上記レジストマスク309において高耐圧NMOSトランジスタ領域の部分は、上記第1実施形態のレジストマスク109と同様の条件で形成するものです。また、上記レジストマスク309は、高耐圧PMOSトランジスタ300CおよびLDMOSトランジスタ300Dに対して一部のみ覆っている。   Next, after removing the resist mask 307, as shown in FIG. 3F, a resist mask 309 is formed on the gate oxide film 306 by photolithography. At this time, the distance between the end face of the resist mask 309 and the end of the drift region 308 on the element isolation region 302B side on the surface of the P-type semiconductor substrate 301 is 0.5 μm or more. That is, the high-breakdown-voltage NMOS transistor region in the resist mask 309 is formed under the same conditions as the resist mask 109 of the first embodiment. The resist mask 309 covers only part of the high voltage PMOS transistor 300C and the LDMOS transistor 300D.

引き続き、上記レジストマスク309を用いて、P型不純物の一例であるボロンイオンの注入を複数回行う。つまり、上記ボロンイオンのいわゆる多段注入を行う。これにより、低耐圧トランジスタ領域にP型のウェル領域310、高耐圧NMOSトランジスタ領域にP型の反転防止領域311、高耐圧PMOSトランジスタ領域にP型のドリフト領域334、LDMOSトランジスタ領域にP型のウェル領域335、および、FLNMOSトランジスタ領域にP型のウェル領域336を形成する。なお、上記ウェル領域310の一部は低電圧トランジスタの活性領域の一例、ドリフト領域334は第2高耐圧トランジスタのドリフト領域の一例、ウェル領域335の一部は第3高耐圧トランジスタのウェル領域の一例、ウェル領域336は第4高耐圧トランジスタのウェル領域の一例である。   Subsequently, using the resist mask 309, boron ions, which are an example of P-type impurities, are implanted a plurality of times. That is, so-called multistage implantation of the boron ions is performed. As a result, a P-type well region 310 is formed in the low breakdown voltage transistor region, a P-type inversion prevention region 311 is formed in the high breakdown voltage NMOS transistor region, a P-type drift region 334 is formed in the high breakdown voltage PMOS transistor region, and a P-type well is formed in the LDMOS transistor region. A P-type well region 336 is formed in the region 335 and the FLNMOS transistor region. A part of the well region 310 is an example of an active region of a low voltage transistor, a drift region 334 is an example of a drift region of a second high voltage transistor, and a part of the well region 335 is a well region of a third high voltage transistor. For example, the well region 336 is an example of a well region of the fourth high breakdown voltage transistor.

また、上記ウェル領域310の下部(ゲート酸化膜306とは反対側の部分つまり底部)には、ウェル領域305の不純物濃度よりも不純物濃度が高くなるように不純物が注入され、かつ、反転防止領域311の不純物濃度はウェル領域305の不純物濃度よりも高くなっている。   Impurities are implanted below the well region 310 (the portion opposite to the gate oxide film 306, ie, the bottom) so that the impurity concentration is higher than the impurity concentration of the well region 305, and the inversion prevention region. The impurity concentration of 311 is higher than the impurity concentration of the well region 305.

次に、上記第1実施形態の図1I〜図1Lと同様の工程を行って、図3Gに示すように、低耐圧トランジスタ領域に低耐圧NMOSトランジスタ300A、高耐圧NMOSトランジスタ領域に高耐圧NMOSトランジスタ300B、高耐圧PMOSトランジスタ領域に高耐圧PMOSトランジスタ300C、LDMOSトランジスタ領域にLDMOSトランジスタ300D、フローティングロジックNMOSトランジスタ領域にフローティングロジックNMOSトランジスタ300Eを形成する。   Next, the same steps as in FIGS. 1I to 1L of the first embodiment are performed, and as shown in FIG. 3G, the low breakdown voltage NMOS transistor 300A is formed in the low breakdown voltage transistor region and the high breakdown voltage NMOS transistor is formed in the high breakdown voltage NMOS transistor region. 300B, a high voltage PMOS transistor 300C is formed in the high voltage PMOS transistor region, an LDMOS transistor 300D is formed in the LDMOS transistor region, and a floating logic NMOS transistor 300E is formed in the floating logic NMOS transistor region.

なお、図3Gにおいて、312はゲート酸化膜、313はポリシリコン層、315はLDD領域、316はゲート電極サイドウォール、317,337はソース・ドレイン領域、318は層間絶縁膜、319はコンタクトホール、320は電極である。また、上記ゲート酸化膜312は、ゲート酸化膜306よりも膜厚が薄くなるように形成されている。   In FIG. 3G, 312 is a gate oxide film, 313 is a polysilicon layer, 315 is an LDD region, 316 is a gate electrode sidewall, 317 and 337 are source / drain regions, 318 is an interlayer insulating film, 319 is a contact hole, 320 is an electrode. The gate oxide film 312 is formed to be thinner than the gate oxide film 306.

上述から明らかなように、上記低耐圧NMOSトランジスタ300A、高耐圧NMOSトランジスタ300B、高耐圧PMOSトランジスタ300C、LDMOSトランジスタ300D、フローティングロジックNMOSトランジスタ300Eを備える半導体装置を製造する場合であっても、上記第1実施形態と同様に、半導体装置の製造工程を簡略化して、製造コストを低減することができる。   As apparent from the above, even when a semiconductor device including the low breakdown voltage NMOS transistor 300A, the high breakdown voltage NMOS transistor 300B, the high breakdown voltage PMOS transistor 300C, the LDMOS transistor 300D, and the floating logic NMOS transistor 300E is manufactured, As in the first embodiment, the manufacturing process of the semiconductor device can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.

また、上記ウェル領域310、反転防止領域311、ドリフト領域334、ウェル領域335およびウェル領域336を形成する工程で、ドリフト領域308を形成すれば、半導体装置の製造工程の数をさらに削減することができる。   Further, if the drift region 308 is formed in the step of forming the well region 310, the inversion prevention region 311, the drift region 334, the well region 335, and the well region 336, the number of manufacturing steps of the semiconductor device can be further reduced. it can.

図4Aに、第1比較例(説明の便宜上挙げているものであって従来例ではない)の半導体装置の要部の概略断面図を示す。また、図4Bに、上記第1実施形態の半導体装置の要部の概略断面図を示す。   FIG. 4A shows a schematic cross-sectional view of the main part of the semiconductor device of the first comparative example (shown for convenience of explanation, not the conventional example). FIG. 4B is a schematic cross-sectional view of the main part of the semiconductor device of the first embodiment.

上記第1比較例の半導体装置の製造方法は、反転防止領域を1回の不純物注入で形成している点のみが上記第1実施形態の半導体装置の製造方法と異なる。   The semiconductor device manufacturing method of the first comparative example differs from the semiconductor device manufacturing method of the first embodiment only in that the inversion prevention region is formed by one impurity implantation.

図5Aに、図4Aの点線(1)〜(3)における不純物濃度を示す。また、図5Bに、図4Bの点線(1’)〜(3’)における不純物濃度を示す。   FIG. 5A shows the impurity concentration along dotted lines (1) to (3) in FIG. 4A. FIG. 5B shows the impurity concentration along dotted lines (1 ′) to (3 ′) in FIG. 4B.

図5Aに示すように、上記第1比較例の半導体装置の低耐圧トランジスタ領域では、活性領域の基板表面近傍の部分しか、不純物濃度が高くなっていない。また、上記第1比較例の半導体装置の高耐圧トランジスタ領域では、素子分離領域の一部だけの不純物濃度が活性領域の不純物濃度に比べて高くなっている。   As shown in FIG. 5A, in the low breakdown voltage transistor region of the semiconductor device of the first comparative example, the impurity concentration is high only in the vicinity of the substrate surface of the active region. In the high breakdown voltage transistor region of the semiconductor device of the first comparative example, the impurity concentration of only a part of the element isolation region is higher than the impurity concentration of the active region.

これに対して、図5Bに示すように、上記第1実施形態の半導体装置の低耐圧トランジスタ領域では、活性領域の深い部分まで、不純物濃度が高くなっている。また、上記第1実施形態の半導体装置の高耐圧トランジスタ領域では、素子分離領域の全部の不純物濃度が活性領域の不純物濃度に比べて高くなっている。   On the other hand, as shown in FIG. 5B, in the low breakdown voltage transistor region of the semiconductor device of the first embodiment, the impurity concentration is high up to a deep portion of the active region. In the high breakdown voltage transistor region of the semiconductor device of the first embodiment, the total impurity concentration of the element isolation region is higher than the impurity concentration of the active region.

図6に、本発明の半導体装置の高耐圧トランジスタ領域での活性領域から反転防止領域までの距離Hと接合耐圧との関係を示す。   FIG. 6 shows the relationship between the distance H from the active region to the inversion preventing region and the junction breakdown voltage in the high breakdown voltage transistor region of the semiconductor device of the present invention.

図6から明らかなように、上記距離Hを大きく取ることにより、接合耐圧を高くすることができる。   As is apparent from FIG. 6, the junction breakdown voltage can be increased by increasing the distance H.

図7に、第2比較例(説明の便宜上挙げているものであって従来例ではない)の半導体装置の素子分離下濃度(反転防止領域の不純物濃度)と接合耐圧,反転電圧との関係を示す。   FIG. 7 shows the relationship between the element isolation concentration (impurity concentration of the inversion prevention region), the junction breakdown voltage, and the inversion voltage of the semiconductor device of the second comparative example (shown for convenience of explanation and not the conventional example). Show.

上記素子分離下濃度を高くすると、反転電圧を高くすることができるが、接合耐圧が低下してしまう。   When the concentration under element isolation is increased, the inversion voltage can be increased, but the junction breakdown voltage is lowered.

図8に、上記第1実施形態の半導体装置の反転防止領域111の不純物濃度と接合耐圧,反転電圧との関係を示す。   FIG. 8 shows the relationship between the impurity concentration of the inversion prevention region 111 of the semiconductor device of the first embodiment, the junction breakdown voltage, and the inversion voltage.

上記第反転防止領域111の不純物濃度であれば、良好な反転電圧および接合耐圧を得ることができる。   If the impurity concentration of the first inversion prevention region 111 is good, a good inversion voltage and junction breakdown voltage can be obtained.

上記第1〜第3実施形態の半導体装置の製造方法において、図9に示すように、高耐圧系回路900を静電気から保護するための保護ダイオード901を形成してもよい。この保護ダイオード901は高耐圧系回路900に並列に電気的に接続する。この高耐圧系回路900は上記第1〜第3実施形態の半導体装置を含む回路である。   In the semiconductor device manufacturing methods of the first to third embodiments, as shown in FIG. 9, a protection diode 901 for protecting the high voltage system circuit 900 from static electricity may be formed. The protective diode 901 is electrically connected in parallel to the high voltage system circuit 900. The high voltage system circuit 900 is a circuit including the semiconductor devices of the first to third embodiments.

上記保護ダイオード901を形成する場合、保護ダイオード901の耐圧を、高耐圧回路900で使用するトランジスタの耐圧と、高耐圧回路900の動作電圧との間の値となるようにHの距離を設定するのが好ましい。   When the protection diode 901 is formed, the distance H is set so that the breakdown voltage of the protection diode 901 is a value between the breakdown voltage of the transistor used in the high breakdown voltage circuit 900 and the operating voltage of the high breakdown voltage circuit 900. Is preferred.

本発明は、上述した第1〜第3実施形態に限定されず、様々な実施形態を取り得る。例えば、上記第1〜第3実施形態を適宜組み合わせて、本発明の一実施形態としてもよい。   The present invention is not limited to the first to third embodiments described above, and can take various embodiments. For example, the first to third embodiments described above may be combined as appropriate to form an embodiment of the present invention.

図1Aは本発明の第1実施形態の半導体装置の一製造工程の概略断面図である。FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of one manufacturing process of the semiconductor device of the first embodiment of the present invention. 図1Bは本発明の第1実施形態の半導体装置の一製造工程の概略断面図である。FIG. 1B is a schematic cross-sectional view of one manufacturing process of the semiconductor device of the first embodiment of the present invention. 図1Cは本発明の第1実施形態の半導体装置の一製造工程の概略断面図である。FIG. 1C is a schematic cross-sectional view of one manufacturing process of the semiconductor device of the first embodiment of the present invention. 図1Dは本発明の第1実施形態の半導体装置の一製造工程の概略断面図である。FIG. 1D is a schematic cross-sectional view of one manufacturing process of the semiconductor device of the first embodiment of the present invention. 図1Eは本発明の第1実施形態の半導体装置の一製造工程の概略断面図である。FIG. 1E is a schematic cross-sectional view of one manufacturing process of the semiconductor device of the first embodiment of the present invention. 図1Fは本発明の第1実施形態の半導体装置の一製造工程の概略断面図である。FIG. 1F is a schematic cross-sectional view of one manufacturing process of the semiconductor device of the first embodiment of the present invention. 図1Gは本発明の第1実施形態の半導体装置の一製造工程の概略断面図である。FIG. 1G is a schematic cross-sectional view of one manufacturing process of the semiconductor device of the first embodiment of the present invention. 図1Hは本発明の第1実施形態の半導体装置の一製造工程の概略断面図である。FIG. 1H is a schematic cross-sectional view of one manufacturing process of the semiconductor device of the first embodiment of the present invention. 図1Iは本発明の第1実施形態の半導体装置の一製造工程の概略断面図である。FIG. 1I is a schematic cross-sectional view of one manufacturing process of the semiconductor device of the first embodiment of the present invention. 図1Jは本発明の第1実施形態の半導体装置の一製造工程の概略断面図である。FIG. 1J is a schematic cross-sectional view of one manufacturing process of the semiconductor device of the first embodiment of the present invention. 図1Kは本発明の第1実施形態の半導体装置の一製造工程の概略断面図である。FIG. 1K is a schematic cross-sectional view of one manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. 図1Lは本発明の第1実施形態の半導体装置の一製造工程の概略断面図である。FIG. 1L is a schematic cross-sectional view of one manufacturing process of the semiconductor device of the first embodiment of the present invention. 図2Aは本発明の第2実施形態の半導体装置の一製造工程の概略断面図である。FIG. 2A is a schematic cross-sectional view of one manufacturing process of the semiconductor device of the second embodiment of the present invention. 図2Bは本発明の第2実施形態の半導体装置の一製造工程の概略断面図である。FIG. 2B is a schematic cross-sectional view of one manufacturing process of the semiconductor device of the second embodiment of the present invention. 図2Cは本発明の第2実施形態の半導体装置の一製造工程の概略断面図である。FIG. 2C is a schematic cross-sectional view of one manufacturing process of the semiconductor device of the second embodiment of the present invention. 図2Dは本発明の第2実施形態の半導体装置の一製造工程の概略断面図である。FIG. 2D is a schematic cross-sectional view of one manufacturing process of the semiconductor device of the second embodiment of the present invention. 図2Eは本発明の第2実施形態の半導体装置の一製造工程の概略断面図である。FIG. 2E is a schematic cross-sectional view of one manufacturing process of the semiconductor device of the second embodiment of the present invention. 図2Fは本発明の第2実施形態の半導体装置の一製造工程の概略断面図である。FIG. 2F is a schematic cross-sectional view of one manufacturing process of the semiconductor device of the second embodiment of the present invention. 図2Gは本発明の第2実施形態の半導体装置の一製造工程の概略断面図である。FIG. 2G is a schematic cross-sectional view of one manufacturing process of the semiconductor device of the second embodiment of the present invention. 図3Aは本発明の第3実施形態の半導体装置の一製造工程の概略断面図である。FIG. 3A is a schematic cross-sectional view of one manufacturing process of the semiconductor device of the third embodiment of the present invention. 図3Bは本発明の第3実施形態の半導体装置の一製造工程の概略断面図である。FIG. 3B is a schematic cross-sectional view of one manufacturing process of the semiconductor device of the third embodiment of the present invention. 図3Cは本発明の第3実施形態の半導体装置の一製造工程の概略断面図である。FIG. 3C is a schematic cross-sectional view of one manufacturing process of the semiconductor device of the third embodiment of the present invention. 図3Dは本発明の第3実施形態の半導体装置の一製造工程の概略断面図である。FIG. 3D is a schematic cross-sectional view of one manufacturing process of the semiconductor device of the third embodiment of the present invention. 図3Eは本発明の第3実施形態の半導体装置の一製造工程の概略断面図である。FIG. 3E is a schematic cross-sectional view of one manufacturing process of the semiconductor device of the third embodiment of the present invention. 図3Fは本発明の第3実施形態の半導体装置の一製造工程の概略断面図である。FIG. 3F is a schematic cross-sectional view of one manufacturing process of the semiconductor device of the third embodiment of the present invention. 図3Gは本発明の第3実施形態の半導体装置の一製造工程の概略断面図である。FIG. 3G is a schematic cross-sectional view of one manufacturing process of the semiconductor device of the third embodiment of the present invention. 図4Aは第1比較例の半導体装置の要部の概略断面図である。FIG. 4A is a schematic cross-sectional view of the main part of the semiconductor device of the first comparative example. 図4Bは上記第1実施形態の半導体装置の要部の概略断面図である。FIG. 4B is a schematic cross-sectional view of a main part of the semiconductor device of the first embodiment. 図5Aは図4Aの点線(1)〜(3)における不純物濃度のグラフである。FIG. 5A is a graph of impurity concentration along dotted lines (1) to (3) in FIG. 4A. 図5Bは図4Bの点線(1’)〜(3’)における不純物濃度のグラフである。FIG. 5B is a graph of impurity concentration along dotted lines (1 ') to (3') in FIG. 4B. 図6は本発明の半導体装置の高耐圧トランジスタ領域での活性領域から反転防止領域までの距離と接合耐圧との関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the distance from the active region to the inversion prevention region and the junction breakdown voltage in the high breakdown voltage transistor region of the semiconductor device of the present invention. 図7は第2比較例の半導体装置の素子分離下濃度と接合耐圧,反転電圧との関係を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the relationship between the element isolation concentration, the junction breakdown voltage, and the inversion voltage of the semiconductor device of the second comparative example. 図8は上記第1実施形態の半導体装置の反転防止領域の不純物濃度と接合耐圧,反転電圧との関係を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the relationship between the impurity concentration of the inversion preventing region, the junction breakdown voltage, and the inversion voltage of the semiconductor device of the first embodiment. 図9は上記第1〜第3実施形態の半導体装置の変形例を説明するための回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram for explaining a modification of the semiconductor device of the first to third embodiments.

符号の説明Explanation of symbols

100A,300A 低耐圧NMOSトランジスタ
100B,300B 高耐圧NMOSトランジスタ
101,201,301 P型半導体基板
102A,102B,202A,202B,302A,302B,302C,302D,
106,112,206,212,306,312 ゲート酸化膜
113A,113B,213A,213B,313 ポリシリコン層
117A,117B,317,337 ソース・ドレイン領域
105,205,305,310,335,336 ウェル領域
215 LDD領域
300C 高耐圧PMOSトランジスタ
300D LDMOSトランジスタ
300E フローティングロジックNMOSトランジスタ
302E 素子分離領域
334 ドリフト領域
100A, 300A Low breakdown voltage NMOS transistors 100B, 300B High breakdown voltage NMOS transistors 101, 201, 301 P-type semiconductor substrates 102A, 102B, 202A, 202B, 302A, 302B, 302C, 302D,
106, 112, 206, 212, 306, 312 Gate oxide films 113A, 113B, 213A, 213B, 313 Polysilicon layers 117A, 117B, 317, 337 Source / drain regions 105, 205, 305, 310, 335, 336 Well regions 215 LDD region 300C high voltage PMOS transistor 300D LDMOS transistor 300E floating logic NMOS transistor 302E element isolation region 334 drift region

Claims (9)

動作電圧の異なる複数のトランジスタが半導体基板に形成された半導体装置であって、
上記各トランジスタは、
上記半導体基板の表面に形成された素子分離領域と、
上記素子分離領域により仕切られた活性領域と、
上記活性領域に形成されたソース領域と、
上記活性領域に形成されたドレイン領域と、
上記ソース領域と上記ドレイン領域との間の領域上に形成されたゲート絶縁膜と、
上記ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極と
を備え、
上記複数のトランジスタの中には、低耐圧トランジスタと、この低耐圧トランジスタの耐圧よりも耐圧が高い高耐圧トランジスタとがあり、
上記低耐圧トランジスタの上記活性領域およびその低耐圧トランジスタの上記素子分離領域の下には、上記高耐圧トランジスタの上記活性領域の不純物濃度よりも不純物濃度が高くなるように不純物が注入されており、かつ、上記高耐圧トランジスタの上記素子分離領域の下には、上記高耐圧トランジスタの上記活性領域の不純物濃度よりも不純物濃度が高い反転防止領域が形成されていることを特徴とする半導体装置。
A semiconductor device in which a plurality of transistors having different operating voltages are formed on a semiconductor substrate,
Each of the above transistors
An element isolation region formed on the surface of the semiconductor substrate;
An active region partitioned by the element isolation region;
A source region formed in the active region;
A drain region formed in the active region;
A gate insulating film formed on a region between the source region and the drain region;
A gate electrode formed on the gate insulating film,
Among the plurality of transistors, there are a low breakdown voltage transistor and a high breakdown voltage transistor whose breakdown voltage is higher than the breakdown voltage of the low breakdown voltage transistor,
Impurities are implanted below the active region of the low breakdown voltage transistor and the element isolation region of the low breakdown voltage transistor so that the impurity concentration is higher than the impurity concentration of the active region of the high breakdown voltage transistor, The semiconductor device is characterized in that an inversion prevention region having an impurity concentration higher than that of the active region of the high breakdown voltage transistor is formed under the element isolation region of the high breakdown voltage transistor.
動作電圧の異なる複数のトランジスタが半導体基板に形成された半導体装置の製造方法であって、
上記各トランジスタは、
上記半導体基板の表面に形成された素子分離領域と、
上記素子分離領域により仕切られた活性領域と、
上記活性領域に形成されたソース領域と、
上記活性領域に形成されたドレイン領域と、
上記ソース領域と上記ドレイン領域との間の領域上に形成されたゲート絶縁膜と、
上記ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極と
を備え、
上記複数のトランジスタの中には、低耐圧トランジスタと、この低耐圧トランジスタの耐圧よりも耐圧が高い第1高耐圧トランジスタとがあり、
複数回の不純物注入を行って、上記低耐圧トランジスタの上記活性領域およびその低耐圧トランジスタの上記素子分離領域の下に、上記第1高耐圧トランジスタの上記活性領域の不純物濃度よりも不純物濃度が高くなるように不純物を注入し、かつ、上記第1高耐圧トランジスタの上記素子分離領域の下に、上記第1高耐圧トランジスタの上記活性領域の不純物濃度よりも不純物濃度が高い反転防止領域を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
A method of manufacturing a semiconductor device in which a plurality of transistors having different operating voltages are formed on a semiconductor substrate,
Each of the above transistors
An element isolation region formed on the surface of the semiconductor substrate;
An active region partitioned by the element isolation region;
A source region formed in the active region;
A drain region formed in the active region;
A gate insulating film formed on a region between the source region and the drain region;
A gate electrode formed on the gate insulating film,
Among the plurality of transistors, there are a low breakdown voltage transistor and a first high breakdown voltage transistor whose breakdown voltage is higher than the breakdown voltage of the low breakdown voltage transistor,
Impurity implantation is performed a plurality of times, and the impurity concentration is higher under the active region of the low breakdown voltage transistor and the element isolation region of the low breakdown voltage transistor than the impurity concentration of the active region of the first high breakdown voltage transistor. An inversion prevention region having an impurity concentration higher than the impurity concentration of the active region of the first high breakdown voltage transistor is formed under the element isolation region of the first high breakdown voltage transistor. A method for manufacturing a semiconductor device.
請求項2に記載の半導体装置の製造方法において、
上記低耐圧トランジスタの上記ゲート絶縁膜は、上記第1高耐圧トランジスタの上記ゲート絶縁膜よりも薄いことを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 2,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the gate insulating film of the low breakdown voltage transistor is thinner than the gate insulating film of the first high breakdown voltage transistor.
請求項2または3に記載の半導体装置の製造方法において、
上記第1高耐圧トランジスタの上記反転防止領域は、上記活性領域の不純物濃度よりも不純物濃度が5倍以上20倍以下高いことを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 2 or 3,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the inversion prevention region of the first high breakdown voltage transistor has an impurity concentration of 5 to 20 times higher than that of the active region.
請求項2から4までのいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
上記第1高耐圧トランジスタの上記反転防止領域と、上記低耐圧トランジスタの上記活性領域とを、同じマスクで形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to any one of claims 2 to 4,
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the inversion prevention region of the first high breakdown voltage transistor and the active region of the low breakdown voltage transistor are formed with the same mask.
請求項2から5までのいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
上記低耐圧トランジスタは、上記低耐圧トランジスタの上記活性領域に形成されて上記ソース領域およびドレイン領域よりも不純物濃度が低いライトリードープドレイン領域を備え、
上記第1高耐圧トランジスタの上記反転防止領域と、上記低耐圧トランジスタの上記ライトリードープドレイン領域とを、同じマスクを用いて形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to any one of claims 2 to 5,
The low breakdown voltage transistor includes a lightly doped drain region formed in the active region of the low breakdown voltage transistor and having a lower impurity concentration than the source region and the drain region,
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the inversion prevention region of the first high breakdown voltage transistor and the lightly doped drain region of the low breakdown voltage transistor are formed using the same mask.
請求項2から6までのいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
上記複数のトランジスタの中には、上記低耐圧トランジスタよりも耐圧が高い第2高耐圧トランジスタがあり、
上記第2高耐圧トランジスタは、上記第2高耐圧トランジスタの上記活性領域に形成されたドリフト領域を備え、
上記低電圧トランジスタの上記活性領域と、上記第1高耐圧トランジスタの上記反転防止領域と、上記第2高耐圧トランジスタの上記ドリフト領域とを、同じマスクを用いて形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to any one of claims 2 to 6,
Among the plurality of transistors, there is a second high breakdown voltage transistor having a higher breakdown voltage than the low breakdown voltage transistor,
The second high voltage transistor includes a drift region formed in the active region of the second high voltage transistor,
The active device of the low voltage transistor, the inversion prevention region of the first high voltage transistor, and the drift region of the second high voltage transistor are formed using the same mask. Manufacturing method.
請求項2から7までのいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
上記複数のトランジスタの中には、上記低耐圧トランジスタの耐圧よりも耐圧が高い第2,第3,第4高耐圧トランジスタがあり、
上記第2高耐圧トランジスタは、上記第2高耐圧トランジスタの上記活性領域に形成されたドリフト領域を備え、
上記低電圧トランジスタの上記活性領域と、上記第1高耐圧トランジスタの上記反転防止領域と、上記第2高耐圧トランジスタの上記ドリフト領域と、上記第3高耐圧トランジスタの上記活性領域と、上記第4高耐圧トランジスタの上記活性領域とを、同じマスクを用いて形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to any one of claims 2 to 7,
Among the plurality of transistors, there are second, third, and fourth high breakdown voltage transistors having a breakdown voltage higher than that of the low breakdown voltage transistor,
The second high voltage transistor includes a drift region formed in the active region of the second high voltage transistor,
The active region of the low-voltage transistor, the inversion prevention region of the first high-voltage transistor, the drift region of the second high-voltage transistor, the active region of the third high-voltage transistor, and the fourth A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the active region of a high voltage transistor is formed using the same mask.
請求項2から8までのいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
上記第1高耐圧トランジスタを静電気から保護するための保護ダイオードを形成し、
上記保護ダイオードの耐圧を、上記第1高耐圧トランジスタの耐圧と、上記第1高耐圧トランジスタを含む回路の動作電圧と間の値となるように設定することを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to any one of claims 2 to 8,
Forming a protective diode for protecting the first high voltage transistor from static electricity;
A method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that a breakdown voltage of the protection diode is set to a value between a breakdown voltage of the first high breakdown voltage transistor and an operating voltage of a circuit including the first high breakdown voltage transistor.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011044503A (en) * 2009-08-19 2011-03-03 Sharp Corp Method of manufacturing semiconductor device, and semiconductor device

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62208655A (en) * 1986-02-20 1987-09-12 Fujitsu Ltd Semiconductor device
JPH07321212A (en) * 1994-05-24 1995-12-08 Sony Corp Forming method for channel stop diffusion layer
JPH09312348A (en) * 1996-05-23 1997-12-02 Toshiba Microelectron Corp Semiconductor device and its manufacture
JPH11289060A (en) * 1998-03-31 1999-10-19 Nec Corp Manufacture of semiconductor integrated circuit device
JP2001144190A (en) * 1999-11-12 2001-05-25 Sanyo Electric Co Ltd Method for manufacturing coms semiconductor device
JP2003197865A (en) * 2001-12-25 2003-07-11 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device and manufacturing method for the semiconductor device
JP2003243523A (en) * 2002-02-21 2003-08-29 Seiko Instruments Inc Semiconductor element
JP2003324159A (en) * 2002-04-26 2003-11-14 Ricoh Co Ltd Semiconductor device
JP2004297044A (en) * 2003-03-10 2004-10-21 Toshiba Corp Semiconductor device and method of manufacturing same

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62208655A (en) * 1986-02-20 1987-09-12 Fujitsu Ltd Semiconductor device
JPH07321212A (en) * 1994-05-24 1995-12-08 Sony Corp Forming method for channel stop diffusion layer
JPH09312348A (en) * 1996-05-23 1997-12-02 Toshiba Microelectron Corp Semiconductor device and its manufacture
JPH11289060A (en) * 1998-03-31 1999-10-19 Nec Corp Manufacture of semiconductor integrated circuit device
JP2001144190A (en) * 1999-11-12 2001-05-25 Sanyo Electric Co Ltd Method for manufacturing coms semiconductor device
JP2003197865A (en) * 2001-12-25 2003-07-11 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device and manufacturing method for the semiconductor device
JP2003243523A (en) * 2002-02-21 2003-08-29 Seiko Instruments Inc Semiconductor element
JP2003324159A (en) * 2002-04-26 2003-11-14 Ricoh Co Ltd Semiconductor device
JP2004297044A (en) * 2003-03-10 2004-10-21 Toshiba Corp Semiconductor device and method of manufacturing same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011044503A (en) * 2009-08-19 2011-03-03 Sharp Corp Method of manufacturing semiconductor device, and semiconductor device
CN101996920A (en) * 2009-08-19 2011-03-30 夏普株式会社 Method of manufacturing semiconductor device and semiconductor device
US8105894B2 (en) 2009-08-19 2012-01-31 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device
US8482074B2 (en) 2009-08-19 2013-07-09 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device

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