JP2011222971A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第2導電型ドレイン高濃度拡散層となる領域にトレンチを備え、トレンチ内に第2導電型の多結晶シリコン膜を埋め込むことで、第2導電型ドレイン高濃度拡散層の実効的な体積を増加することを実現する。これより、ゲート電極からドレインコンタクト孔の距離を大きくしたことと同じ効果が得られ、本発明の半導体装置はオフトラ型ESD保護素子として、素子サイズを変更しなくてもESD耐量の増加が可能となる。
【選択図】図1
Description
本発明は、上記問題に鑑み成されたものである。
まず、第1導電型半導体基板の表面にゲート絶縁膜を介して第2導電型多結晶シリコン膜をある一定の長さと幅に形成したゲート電極と、その一方の側に第2導電型ソース高濃度拡散層および反対側に第2導電型ドレイン高濃度拡散層を形成したMOSトランジスタ構造を有する半導体装置において、前記半導体基板の基板電位、前記ソース高濃度拡散層のソース電位および前記ゲート電極のゲート電位を同電位に固定した半導体装置であって、第2導電型ドレイン高濃度拡散層となる領域にトレンチを備えて、かつ、そのトレンチに第2導電型の多結晶シリコン膜を埋め込んであることを特徴とする半導体装置とした。
図1は本発明の第1の実施例に係る半導体装置、例えばオフトラ型ESD保護素子の製造方法の実施例を示す模式的断面図フローである。
2 LOCOS酸化膜
3、6、8、56 レジスト膜
4 トレンチ
5 ゲート絶縁膜
7、9 多結晶シリコン膜
10 ゲート電極
11、14 酸化膜
12 第2導電型ソース高濃度拡散層
13 第2導電型ドレイン高濃度拡散層
15 層間絶縁膜
16 コンタクト孔
17 プラグ
18 ソース電極
19 ドレイン電極
52 ゲート電極−ドレインコンタクト孔間距離
53 ドレイン高濃度拡散層深さ
54 トレンチ幅
55 コンタクト孔幅
Claims (8)
- 第1導電型半導体基板と、
前記第1導電型半導体基板の表面にゲート絶縁膜を介して配置された一定の長さと幅を有するゲート電極と、
前記ゲート電極の一方の側の前記第1導電型半導体基板の表面領域に配置された第2導電型ソース高濃度拡散層と、
前記ゲート電極の他方の側の前記第1導電型半導体基板の表面領域に配置された第2導電型ドレイン高濃度拡散層と、
前記第2導電型ドレイン高濃度拡散層の内側に配置された多結晶シリコン膜が充填されたドレインとして機能するトレンチと、
を備え、
前記トレンチは前記第1導電型半導体基板の表面近傍では前記第2導電型ドレイン高濃度拡散層によって周囲を取り囲まれており、前記第2導電型ドレイン高濃度拡散層と前記多結晶シリコン膜とが接触し、
前記トレンチは前記ゲート電極とは離間して配置され、
前記トレンチの深さは前記第2導電型ドレイン高濃度拡散層の拡散深さより深く設定されている半導体装置。 - 前記ゲート電極は多結晶シリコン膜からなり、前記トレンチに充填されている前記多結晶シリコン膜と同時に形成される請求項1記載の半導体装置。
- 第1導電型半導体基板の表面にゲート絶縁膜を介して第2導電型多結晶シリコン膜をある一定の長さと幅に形成したゲート電極と、その一方の側に第2導電型ソース高濃度拡散層および反対側に第2導電型ドレイン高濃度拡散層を形成したMOSトランジスタ構造を有する半導体装置において、前記半導体基板の基板電位、前記ソース高濃度拡散層のソース電位および前記ゲート電極のゲート電位を同電位に固定した半導体装置であって、第2導電型ドレイン高濃度拡散層となる領域にトレンチを備えて、かつ、そのトレンチに第2導電型の多結晶シリコン膜を埋め込んであることを特徴とする半導体装置。
- 前記トレンチは、ゲート電極と離間して配置されていることを特徴とする請求項3記載の半導体装置。
- 第1導電型半導体基板の表面にゲート絶縁膜を介して第2導電型多結晶シリコン膜をある一定の長さと幅に形成したゲート電極と、その一方の側に第2導電型ソース高濃度拡散層および反対側に第2導電型ドレイン高濃度拡散層を形成したMOSトランジスタ構造を有する半導体装置の製造方法において、
後に第2導電型ドレイン高濃度拡散層となる領域にトレンチを形成する工程と、
前記半導体基板の表面および前記トレンチ内表面にゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記トレンチ内のゲート絶縁膜を選択的に除去する工程と、
前記ゲート絶縁膜および前記トレンチ内に多結晶シリコンを堆積した後、第2導電型のゲート電極および、前記トレンチ内に第2導電型多結晶シリコンを形成する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。 - 前記第2導電型ドレイン高濃度拡散層は複数に分割された領域の集合体であることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
- 前記トレンチの幅が前記トレンチの表面で接するコンタクト孔の幅より小さくなる場合、コンタクト孔を複数配置することを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
- 前記第2導電型ドレイン高濃度拡散層が素子分離のための厚膜酸化膜と接する領域の拡散深さは、前記厚膜酸化膜より深く、部分的に前記厚膜酸化膜の底面に達することを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
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