JP2622721B2 - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 大電力用電界効果トランジスタ(高電圧、大電流用)
とその製造方法の改良に関し、 無駄な領域をなくして集積度を向上するよう改良され
た大電力用電界効果トランジスタとその製造方法とを提
供することを目的とし、 並置された2個の開口を残して、フィールド酸化膜が一
導電型半導体層上に厚く形成され、前記2個の開口に挟
まれた領域において前記フィールド酸化膜には、前記2
個の開口に平行に第3の開口が形成され、該第3の開口
と前記第2の開口に挟まれた領域には、前記一導電型半
導体層の表層に反対導電型の低不純物濃度領域が形成さ
れ、前記2個の開口の前記第3の開口に近い領域にはゲ
ート絶縁膜が形成され、該ゲート絶縁膜と前記第3の開
口を挟むフィールド酸化膜との上には相互に接続されて
いるゲート電極が夫々1個形成され、前記第3の開口に
対応する前記一導電型半導体層には、反対導電型領域よ
りなるドレインが形成され、前記2個の開口の前記第3
の開口から離隔した2個の独立した領域には、前記一導
電型半導体層に2個の反対導電型領域よりなるソースが
形成されている半導体装置をもって構成される。
〔産業上の利用分野〕
大電力用電界効果トランジスタ(高電圧、大電流用)
とその製造方法との改良に関する。特に、集積度を向上
する改良に関する。
〔従来の技術〕
大電力用電界効果トランジスタ(高電圧、大電流用)
として、以下に述べる製造工程をもって製造される電界
効果トランジスタが知らている。
第2図参照 一導電型例えばp型の半導体基板1上に酸化膜2を形
成し、次いで、窒化シリコン膜3を形成し、これをパタ
ーニングして、ドレインとソースとチャンネルとの形成
領域のみに残留する。
第3図参照 ドレイン形成領域と低不純物濃度領域(ドレインとチ
ャンネルとを接続する領域)を形成する領域とに開口を
有するレジスト膜4を形成し、反対導電型であるn型の
不純物をイオン注入してn型の低不純物濃度領域(ドレ
インとチャンネルとを接続する領域)6を形成する。
第4図参照 レジスト膜4を除去した後、窒化シリコン膜3をマス
クとして選択酸化をなし、フィールド酸化膜7を形成す
る。窒化シリコン膜3と酸化膜2とを除去した後、新た
にゲート絶縁膜8を形成し、次いで、多結晶シリコン層
を形成してこれをパターニングし、2個のゲート電極・
配線9(図においては相互に接続された状態として表さ
れてはいないが、第6図に示すように、紙面後方で相互
に接続されている)を形成する。
第5図参照 ゲート電極・配線9とフィールド酸化膜7とをマスク
として反対導電型であるn型の不純物を高濃度にイオン
注入してソース12とドレイン11とを形成する。
〔発明が解決しようとする課題〕
第6図参照 図は、上記工程をもって製造された大電力用電界効果
トランジスタの平面図である。低不純物濃度領域6を覆
うゲート電極・配線9の幅bは、ゲートとドレインとの
間の絶縁耐力を保つために必要な寸法にされる必要があ
るため、通常2〜4μmとされるが、両ゲート電極間の
寸法aは集積度向上のために、できるだけ小さいことが
望まれる。しかしながら、ドレイン形成領域上に設けら
れる窒化シリコン膜のパターニング精度からドレインの
幅cは余り小さくできず、また、ゲート電極・配線9と
ドレイン領域11との位置合わせ精度からドレイン11とゲ
ート電極・配線9との間の寸法dもあまり小さくでき
ず、結果として、両ゲート電極間の寸法aは不所望に大
きくなり、集積度は低下する。
本発明の目的は、この欠点を解消することにあり、無
駄な領域をなくして集積度を向上するよう改良された大
電力用電界効果トランジスタとその製造方法とを提供す
るとにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的は、並置された2個の開口(17)を残し
て、フィールド酸化膜(7)が一導電型半導体層(1)
上に厚く形成され、前記2個の開口(17)に挟まれた領
域において前記フィールド酸化膜(7)には、前記2個
の開口(17)に平行に第3の開口(18)が形成され、該
第3の開口(18)と前記2個の開口(17)に挟まれた領
域には、前記一導電型半導体層(1)の表層に反対導電
型の低不純物濃度領域(6)が形成され、前記2個の開
口(17)の前記第3の開口(18)に近い領域にはゲート
絶縁膜(8)が形成され、該ゲート絶縁膜(8)と前記
第3の開口(18)を挟むフィールド酸化膜(7)との上
には相互に接続されているゲート電極(9)が夫々1個
形成され、前記第3の開口(18)に対応する前記一導電
型半導体層(1)には、反対導電型領域よりなるドレイ
ン(11)が形成され、前記2個の開口(17)の前記第3
の開口(18)から離隔した2個の独立した領域には、前
記一導電型半導体層に2個の反対導電型領域よりなるソ
ース(12)が形成されている半導体装置によって達成さ
れる。
この構造の半導体装置を製造する方法は、一導電型半
導体層(1)上のソース形成領域とチャンネル形成領域
とをカバーして窒化シリコン膜(3)を2個形成し、該
窒化シリコン膜(3)に挟まれるドレイン領域に反対導
電型不純物を導入して低不純物濃度領域(6)を形成
し、前記窒化シリコン膜(3)をマスクとして前記半導
体層(1)を酸化して厚いフィールド酸化膜(7)を形
成し、該フィールド酸化膜(7)にカバーされていない
領域を酸化してゲート絶縁膜(8)を形成し、前記ドレ
イン領域の両端部と該ドレイン領域の両側部に隣接する
領域の前記ゲート絶縁膜(8)との上にゲート電極・配
線(9)を形成し、該ゲート電極・配線(9)をマスク
として異方性エッチングをなし、該ゲート電極・配線
(9)に挟まれた領域の前記フィールド酸化膜(7)を
除去し、該ゲート電極・配線(9)に挟まれた領域とソ
ース形成領域とに反対導電型不純物を導入して、夫々、
ドレイン(11)とソース(12)とを形成することにあ
る。
〔作用〕
2個のゲート電極・配線(9)に挟まれた領域のフィ
ールド酸化膜(7)にゲート電極・配線(9)をマスク
として開口(18)を形成し、この開口(18)に対応し
て、半導体層(1)にドレイン(11)を形成することゝ
されているので、第6図に示すゲート電極・配線(9)
とドレイン(11)との間に形成される不所望の低不純物
濃度領域(7)が消滅し、この領域の幅dがなくなり、
集積度が向上する。同時に、ドレイン(11)の幅cもい
くらか減少する。
なお、ゲート電極・配線(9)は2個とは限らず、1
個でも、また、3個以上でもさしつかえない。
〔実施例〕
以下、図面を参照しつゝ、本発明の一実施例に係る大
電力用電界効果トランジスタの製造工程を説明し、本発
明の構成と特有の効果とをさらに明らかにする。
第1a図参照 一導電型例えばp型半導体基板1の表面に薄い酸化膜
2を形成し、さらに窒化シリコン膜3を形成し、これを
パターニングして、ソースとチャンネルとの形成領域の
みに残留する。
第1b図参照 2つの窒化シリコン膜3に挟まれた領域に開口を有す
るレジスト膜4を形成し、リン等のn型不純物をイオン
注入してn型の低不純物濃度領域6を形成する。
第1c図、第1f図参照 窒化シリコン膜3をマスクとして選択酸化をなし、ソ
ースとチャンネルとの形成領域に開口17を有するフィー
ルド酸化膜7を形成し、窒化シリコン膜3と酸化膜2と
を除去した後、しきい値電圧コントロール用にボロン等
のp型不純物をイオン注入した後、新たにゲート絶縁膜
8を形成し、その上に多結晶シリコン層を形成してこれ
をパターニングし、2個の開口17に挟まれたフィールド
酸化膜7の開口17に近い領域と、開口17の開口17に挟ま
れたフィールド酸化膜7に近い領域との上に、図示する
ように相互に接続されたゲート電極・配線9を夫々1個
形成する。図からは明らかではないが、このゲート電極
・配線9は、第1f図に示すように、紙面後方で相互に接
続されている。
第1d図、第1f図再参照 2つのゲート電極・配線9に挟まれたドレイン形成領
域に開口を有するレジスト膜13を形成し、異方性エッチ
ングをなしてゲート電極・配線9に挟まれた領域のフィ
ールド酸化膜7に開口18を形成する。
第1e図、第1f図再々参照 レジスト膜13を除去し、ゲート電極・配線9とフィー
ルド酸化膜7とをマスクとしてリン等のn型不純物をイ
オン注入し、ソース12とドレイン11とを形成する。
第1g図参照 全面に二酸化シリコン絶縁膜14を形成し、これをパタ
ーニングしてソース・ドレイン領域に金属電極・配線コ
ンタクト用開口を形成し、アルミニウム膜を形成した
後、これをパターニングしてソース電極15とドレイン電
極16とを形成する。
〔発明の効果〕
以上説明せるとおり、本発明に係る半導体装置および
その製造方法においては、2個のゲート電極・配線に挟
まれた領域のフィールド酸化膜に、ゲート電極・配線を
マスクとして開口を形成し、この開口に対応する半導体
層にドレインを形成することゝされているので、ゲート
電極・配線とドレインとの間に不所望の低不純物濃度領
域が形成されず、ドレインの幅が極めて小さくなり、集
積度が大幅に向上する。
【図面の簡単な説明】
第1a図〜第1e図は、本発明の一実施例に係る半導体装置
の工程図である。 第1f図は、本発明の一実施例に係る半導体装置の平面図
である。 第1g図は、本発明の一実施例に係る半導体装置の断面図
である。 第2図〜第4図は、従来技術に係る半導体装置の工程図
である。 第5図は、従来技術に係る半導体装置の断面図である。 第6図は、従来技術に係る半導体装置の平面図である。 1……半導体基板、 2……酸化膜、 3……窒化シリコン膜、 4……レジスト膜、 6……低不純物濃度領域、 7……フィールド酸化膜、 8……ゲート絶縁膜、 9……ゲート電極・配線、 11……ドレイン、 12……ソース、 13……レジスト膜、 14……絶縁膜、 15……ソース電極、 16……ドレイン電極、 17……開口、 18……第3の開口。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】並置された2個の開口(17)を残して、フ
    ィールド酸化膜(7)が一導電型半導体層(1)上に厚
    く形成され、 前記2個の開口(17)に挟まれた領域において前記フィ
    ールド酸化膜(7)には、前記2個の開口(17)に平行
    に第3の開口(18)が形成され、 該第3の開口(18)と前記2個の開口(17)に挟まれた
    領域には、前記一導電型半導体層(1)の表層に反対導
    電型の低不純物濃度領域(6)が形成され、 前記2個の開口(17)の前記第3の開口(18)に近い領
    域にはゲート絶縁膜(8)が形成され、 該ゲート絶縁膜(8)と前記第3の開口(18)を挟むフ
    ィールド酸化膜(7)との上には相互に接続されている
    ゲート電極(9)が夫々1個形成され、 前記第3の開口(18)に対応する前記一導電型半導体層
    (1)には、反対導電型領域よりなるドレイン(11)が
    形成され、 前記2個の開口(17)の前記第3の開口(18)から離隔
    した2個の独立した領域には、前記一導電型半導体層に
    2個の反対導電型領域よりなるソース(12)が形成され
    てなる ことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】一導電型半導体層(1)上のソース形成領
    域とチャンネル形成領域とをカバーして窒化シリコン膜
    (3)を2個形成し、 該窒化シリコン膜(3)に挟まれるドレイン領域に反対
    導電型不純物を導入して低不純物濃度領域(6)を形成
    し、 前記窒化シリコン膜(3)をマスクとして前記半導体層
    (1)を酸化して厚いフィールド酸化膜(7)を形成
    し、 該フィールド酸化膜(7)にカバーされていない領域を
    酸化してゲート絶縁膜(8)を形成し、 前記ドレイン領域の両端部と該ドレイン領域の両側部に
    隣接する領域の前記ゲート絶縁膜(8)との上にゲート
    電極・配線(9)を形成し、 該ゲート電極・配線(9)をマスクとして該ゲート電極
    ・配線(9)に挟まれた領域の前記フィールド酸化膜
    (7)を除去し、 該ゲート電極・配線(9)に挟まれた領域とソース形成
    領域とに反対導電型不純物を導入して、夫々、ドレイン
    (11)とソース(12)とを形成する 工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
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