JP3363811B2 - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacturing method thereof

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    • H01L29/0843Source or drain regions of field-effect devices
    • H01L29/0847Source or drain regions of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置とその
製造方法に関し、更に言えば、例えば液晶駆動用IC等
に利用される高電圧素子としてのLD(Lateral Double
Diffused)MOSトランジスタ技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more specifically, an LD (Lateral Double) as a high voltage element used in, for example, a liquid crystal driving IC.
Diffused) MOS transistor technology.

【0002】[0002]

【従来の技術】ここで、LDMOSトランジスタ構造と
は、半導体基板表面側に形成した拡散領域に対して、導
電型の異なる不純物を拡散させて、新たな拡散領域を形
成し、これらの拡散領域の横方向拡散の差を実効チャネ
ル長として利用するものであり、短いチャネルが形成さ
れることで、低オン抵抗化に適した素子となる。
2. Description of the Related Art Here, an LDMOS transistor structure refers to a diffusion region formed on the surface side of a semiconductor substrate by diffusing impurities of different conductivity types to form a new diffusion region. The difference in lateral diffusion is used as an effective channel length, and a short channel is formed, which makes the device suitable for low on-resistance.

【0003】図8は、従来のLDMOSトランジスタを
説明するための断面図であり、一例としてNチャネル型
のLDMOSトランジスタ構造について図示してある。
尚、Pチャネル型のLDMOSトランジスタ構造につい
ての説明は省略するが、導電型が異なるだけで、同様な
構造となっているのは周知の通りである。
FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining a conventional LDMOS transistor, and shows an N-channel LDMOS transistor structure as an example.
Although the description of the P-channel LDMOS transistor structure is omitted, it is well known that the structure is the same except that the conductivity type is different.

【0004】図8において、1は一導電型、例えばP型
の半導体基板で、2はN型ウエル領域で、このN型ウエ
ル領域2内にP型ボディー領域3が形成されると共に、
このP型ボディー領域3内にはN型拡散領域4が形成さ
れ、また前記N型ウエル領域2内にN型拡散領域5が形
成されている。基板表面にはゲート絶縁膜6を介してゲ
ート電極7が形成されており、このゲート電極7直下の
P型ボディー領域3の表面領域にはチャネル領域8が形
成されている。
In FIG. 8, 1 is a semiconductor substrate of one conductivity type, for example, P type, 2 is an N type well region, and a P type body region 3 is formed in the N type well region 2 and
An N type diffusion region 4 is formed in the P type body region 3, and an N type diffusion region 5 is formed in the N type well region 2. A gate electrode 7 is formed on the surface of the substrate via a gate insulating film 6, and a channel region 8 is formed in the surface region of the P-type body region 3 immediately below the gate electrode 7.

【0005】そして、前記N型拡散領域4をソース領
域、N型拡散領域5をドレイン領域とし、LOCOS酸
化膜9A下のN型ウエル領域2をドリフト領域としてい
る。また、10,11はそれぞれソース電極、ドレイン
電極であり、12はP型ボディー領域3の電位を取るた
めのP型拡散領域で、13は層間絶縁膜である。
The N-type diffusion region 4 serves as a source region, the N-type diffusion region 5 serves as a drain region, and the N-type well region 2 below the LOCOS oxide film 9A serves as a drift region. Further, 10 and 11 are a source electrode and a drain electrode, respectively, 12 is a P-type diffusion region for taking the potential of the P-type body region 3, and 13 is an interlayer insulating film.

【0006】上記LDMOSトランジスタにおいては、
N型ウエル領域2を拡散形成することで、N型ウエル領
域2表面での濃度が高くなり、N型ウエル領域2表面で
の電流が流れやすくなると共に、高耐圧化を図ることが
できる。そして、このような構成のLDMOSトランジ
スタは、表面緩和型(RESURF)LDMOSと呼ば
れ、前記N型ウエル領域2のドリフト領域のドーパンド
濃度は、RESURF条件を満たすように設定されてい
る。尚、このような技術は、特開平9−139438号
公報等に開示されている。
In the above LDMOS transistor,
By forming the N-type well region 2 by diffusion, the concentration on the surface of the N-type well region 2 is increased, current easily flows on the surface of the N-type well region 2, and high breakdown voltage can be achieved. The LDMOS transistor having such a structure is called a surface relaxation type (RESURF) LDMOS, and the dopant concentration in the drift region of the N-type well region 2 is set so as to satisfy the RESURF condition. Incidentally, such a technique is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-139438.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ここで、図9(a)に
示すようなPチャネル型の高耐圧MOSトランジスタ
(PchMOSTr)とNチャネル型のLDMOSトラ
ンジスタ(NchDMOSTr)とで、高耐圧化が図ら
れたCMOS回路がある。尚、前記Pチャネル型の高耐
圧MOSトランジスタは、図9(b)に示すように一導
電型、例えばP型の半導体基板1に形成されたN型ウエ
ル領域51上の基板表面にゲート絶縁膜56を介してゲ
ート電極57が形成されており、このゲート電極57に
隣接するように基板表層に低濃度のP型拡散領域54
A,54Bが形成され、このP型拡散領域54A,54
B内に高濃度のP型拡散領域55A,55Bが形成さ
れ、P型拡散領域54A,55Aをソース領域、P型拡
散領域54B,55Bをドレイン領域としている。
A high breakdown voltage is achieved by using a P-channel type high breakdown voltage MOS transistor (PchMOSTr) and an N-channel type LDMOS transistor (NchDMOSTr) as shown in FIG. 9A. There is a built-in CMOS circuit. The P-channel type high breakdown voltage MOS transistor has a gate insulating film on the substrate surface on the N-type well region 51 formed in the semiconductor substrate 1 of one conductivity type, for example, P-type, as shown in FIG. 9B. A gate electrode 57 is formed with a low concentration P-type diffusion region 54 in the surface layer of the substrate so as to be adjacent to the gate electrode 57.
A and 54B are formed, and the P-type diffusion regions 54A and 54B are formed.
High-concentration P-type diffusion regions 55A and 55B are formed in B, the P-type diffusion regions 54A and 55A are source regions, and the P-type diffusion regions 54B and 55B are drain regions.

【0008】そして、このようなPチャネル型の高耐圧
MOSトランジスタと前述したNチャネル型のLDMO
SトランジスタとでCMOS構造を構成していた。
The P-channel type high breakdown voltage MOS transistor and the N-channel type LDMO described above are used.
A CMOS structure was formed with the S transistor.

【0009】しかしながら、従来のCMOS構造では、
Nチャネル型のLDMOSトランジスタの製造プロセス
を十分に活用しきれていなかった。従って、本発明では
Nチャネル型のLDMOSトランジスタの製造プロセス
を十分に活用することで、製造工程数の増大を招くこと
なしに、Pチャネル型の高耐圧MOSトランジスタの特
性の向上を可能とする半導体装置とその製造方法を提供
することを目的とする。
However, in the conventional CMOS structure,
The manufacturing process of the N-channel LDMOS transistor has not been fully utilized. Therefore, in the present invention, by fully utilizing the manufacturing process of the N-channel type LDMOS transistor, it is possible to improve the characteristics of the P-channel type high breakdown voltage MOS transistor without increasing the number of manufacturing steps. An object is to provide a device and a manufacturing method thereof.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】そこで、上記課題を解決
するために本発明半導体装置は、ソース領域4、チャネ
ル領域8及びドレイン領域5を有し、更に前記チャネル
領域8上にゲート電極7が形成されており、前記チャネ
ル領域8及びドレイン領域5間にN−層22から成るド
リフト領域を有するNチャネル型のLDMOSトランジ
スタ(A)と、ソース領域54、チャネル領域58及び
ドレイン領域55を有し、更に前記チャネル領域58上
にゲート電極57が形成されて成るPチャネル型の高耐
圧MOSトランジスタ(B)とを有するものにおいて、
前記Nチャネル型のLDMOSトランジスタ(A)内の
ドリフト領域(N−層22)が、少なくとも前記ゲート
電極7下では浅く(第1のN−層22A)、かつ前記ド
レイン領域5近傍では深く(第2のN−層22B)形成
されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the semiconductor device of the present invention has a source region 4, a channel region 8 and a drain region 5, and a gate electrode 7 is formed on the channel region 8. And an N-channel LDMOS transistor (A) having a drift region composed of an N − layer 22 between the channel region 8 and the drain region 5, and a source region 54, a channel region 58 and a drain region 55. And a P-channel type high breakdown voltage MOS transistor (B) having a gate electrode 57 formed on the channel region 58,
The drift region (N− layer 22) in the N-channel LDMOS transistor (A) is shallow (first N− layer 22A) at least under the gate electrode 7 and deep (first) in the vicinity of the drain region 5. 2 N-layer 22B) is formed.

【0011】また、本発明半導体装置は、Nチャネル型
のLDMOSトランジスタ(A)とPチャネル型の高耐
圧MOSトランジスタ(B)とを有するものにおいて、
前記Pチャネル型の高耐圧MOSトランジスタ(B)の
ソース・ドレイン領域54,55が、低濃度ソース・ド
レイン領域54A,55Aと、高濃度ソース・ドレイン
領域54B,55Bと、中濃度ソース・ドレイン領域5
4C,55Cとで形成されていることを特徴とする。
The semiconductor device of the present invention includes an N-channel type LDMOS transistor (A) and a P-channel type high voltage MOS transistor (B).
The source / drain regions 54 and 55 of the P-channel type high breakdown voltage MOS transistor (B) are low concentration source / drain regions 54A and 55A, high concentration source / drain regions 54B and 55B, and medium concentration source / drain regions. 5
It is characterized by being formed of 4C and 55C.

【0012】更に、本発明半導体装置は、P型の半導体
基板1上にNチャネル型のLDMOSトランジスタ
(A)とPチャネル型の高耐圧MOSトランジスタ
(B)とを有するものにおいて、前記Nチャネル型のL
DMOSトランジスタ(A)は、前記基板内に形成され
たP型ウエル領域21と、このP型ウエル領域21上に
第1のゲート絶縁膜6を介して形成された第1のゲート
電極7と、この第1のゲート電極7に隣接するように形
成されたP型ボディー領域3と、このP型ボディー領域
3内に形成されたN型ソース領域4並びにチャネル領域
8と、前記P型ボディー領域3と離間された位置に形成
されたN型ドレイン領域5と、前記チャネル領域8から
前記ドレイン領域5にかけて、少なくとも前記第1のゲ
ート電極7下では浅く、かつドレイン領域5近傍では深
く形成されたN−層22(ドリフト領域)とから構成さ
れ、前記Pチャネル型の高耐圧MOSトランジスタ
(B)は、前記基板1内に形成されたN型ウエル領域5
1と、前記N型ウエル領域51上に第2のゲート絶縁膜
56を介して形成された第2のゲート電極57と、この
第2のゲート電極57に隣接するように低濃度のP型ソ
ース・ドレイン領域54A,55Aと、高濃度のP型ソ
ース・ドレイン領域54B,55Bと、中濃度のP型ソ
ース・ドレイン領域54C,55Cとから構成されてい
ることを特徴とする。
Further, in the semiconductor device of the present invention, in which the N-channel type LDMOS transistor (A) and the P-channel type high breakdown voltage MOS transistor (B) are provided on the P-type semiconductor substrate 1, the N-channel type L
The DMOS transistor (A) includes a P-type well region 21 formed in the substrate, a first gate electrode 7 formed on the P-type well region 21 with a first gate insulating film 6 interposed therebetween, A P-type body region 3 formed adjacent to the first gate electrode 7, an N-type source region 4 and a channel region 8 formed in the P-type body region 3, and the P-type body region 3 The N-type drain region 5 formed at a position separated from the N-type drain region 5 and the N region formed from the channel region 8 to the drain region 5 are shallow at least under the first gate electrode 7 and deep near the drain region 5. -Layer 22 (drift region), and the P-channel type high breakdown voltage MOS transistor (B) is an N-type well region 5 formed in the substrate 1.
1, a second gate electrode 57 formed on the N-type well region 51 via a second gate insulating film 56, and a low-concentration P-type source adjacent to the second gate electrode 57. -Drain regions 54A and 55A, high-concentration P-type source / drain regions 54B and 55B, and medium-concentration P-type source / drain regions 54C and 55C.

【0013】また、本発明半導体装置の製造方法は、P
型ウエル領域21及びN型ウエル領域51が形成された
P型半導体基板1上の前記P型ウエル領域21上の一部
に開口部31aを有するホトレジスト膜31を形成した
後に、このホトレジスト膜31をマスクにして拡散係数
の異なる2種類のN型不純物(例えば、ヒ素イオンとリ
ンイオン)をイオン注入する。次に、前記基板1上のあ
る領域にシリコン窒化膜34を形成した後に、このシリ
コン窒化膜34をマスクに選択酸化してLOCOS酸化
膜9を形成すると共に、前記ヒ素イオンとリンイオンの
それぞれの拡散係数の差から前記P型ウエル領域21内
の比較的基板表層にN−層22Aを形成すると共に、比
較的深い位置にN−層22Bを形成する。続いて、前記
P型ウエル領域21内のソース形成領域上及び前記N型
ウエル領域51内のソース・ドレイン形成領域上に開口
部39aを有するホトレジスト膜39をマスクにしてP
型ウエル領域21内のソース形成領域及びN型ウエル領
域51内のソース・ドレイン形成領域の前記基板表層に
P型不純物(例えば、ボロンイオン)をイオン注入し拡
散させることで、前記P型ウエル領域21内のソース形
成領域の比較的深い位置に形成されたN−層22Bをこ
のボロンイオンの拡散で相殺すると共に、低濃度のP型
ソース・ドレイン領域54A,55Aを形成する。次
に、前記P型ウエル領域21上のLOCOS酸化膜9以
外の領域上に第1のゲート絶縁膜6を形成すると共に、
前記N型ウエル領域51上のLOCOS酸化膜9以外の
領域上に第2のゲート絶縁膜56を形成し、この第1及
び第2のゲート絶縁膜6,56上にそれぞれ第1及び第
2のゲート電極7,57を形成する。また、前記P型ウ
エル領域21上の第1のゲート電極7及びドレイン形成
領域上を被覆すると共に前記N型ウエル領域51上のソ
ース・ドレイン形成領域上の一部に開口部40aを有す
るホトレジスト膜40をマスクにしてP型不純物(例え
ば、ボロンイオン)を注入し拡散することで前記第1の
ゲート電極7の一端部に隣接するようにP型ボディー領
域3を形成すると共に、前記第2のゲート電極57から
離間された領域に中濃度のP型ソース・ドレイン領域5
4C,55Cを形成する。更に、前記P型ウエル領域2
1上のソース形成領域上に開口部41aを有するホトレ
ジスト膜41をマスクにしてN型不純物(例えば、リン
イオン)を注入して低濃度のN型ソース領域4Aを形成
する。続いて、前記第1及び第2のゲート電極7,57
の側壁部を被覆するようにサイドウォールスペーサ膜4
3を形成した後に、前記P型ウエル領域21上のソース
・ドレイン形成領域上に開口部44aを有するホトレジ
スト膜44をマスクにしてN型不純物(例えば、ヒ素イ
オン)を注入して高濃度のN型ソース・ドレイン領域4
B,5Bを形成する。そして、前記N型ウエル領域51
上に少なくとも前記中濃度のP型ソース・ドレイン領域
54C,55Cよりも小さい開口部45aを有するホト
レジスト膜45をマスクにしてP型不純物(例えば、二
フッ化ボロンイオン)を注入して高濃度のP型ソース・
ドレイン領域54B,55Bを形成する工程とを有する
ことを特徴とする。
Further, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, P
After forming a photoresist film 31 having an opening 31a in a part of the P type well region 21 on the P type semiconductor substrate 1 in which the type well region 21 and the N type well region 51 are formed, the photoresist film 31 is formed. Two kinds of N-type impurities having different diffusion coefficients (for example, arsenic ions and phosphorus ions) are ion-implanted using the mask. Next, after a silicon nitride film 34 is formed in a certain region on the substrate 1, the silicon nitride film 34 is selectively oxidized as a mask to form a LOCOS oxide film 9, and the arsenic ions and phosphorus ions are diffused respectively. Due to the difference in the coefficient, the N-layer 22A is formed in the P-type well region 21 at a relatively surface layer of the substrate, and the N-layer 22B is formed at a relatively deep position. Then, using the photoresist film 39 having an opening 39a on the source formation region in the P-type well region 21 and the source / drain formation region in the N-type well region 51 as a mask, P
By implanting and diffusing P-type impurities (for example, boron ions) into the surface layer of the substrate in the source formation region in the type well region 21 and the source / drain formation region in the N-type well region 51, the P-type well region is diffused. The N − layer 22B formed at a relatively deep position in the source formation region in 21 is offset by the diffusion of the boron ions, and low concentration P-type source / drain regions 54A and 55A are formed. Next, the first gate insulating film 6 is formed on a region other than the LOCOS oxide film 9 on the P-type well region 21, and
A second gate insulating film 56 is formed on regions other than the LOCOS oxide film 9 on the N-type well region 51, and first and second gate insulating films 56 are formed on the first and second gate insulating films 6 and 56, respectively. The gate electrodes 7 and 57 are formed. Further, a photoresist film which covers the first gate electrode 7 and the drain formation region on the P-type well region 21 and has an opening 40a in a part on the source / drain formation region on the N-type well region 51. By implanting and diffusing P-type impurities (for example, boron ions) using 40 as a mask, the P-type body region 3 is formed so as to be adjacent to one end of the first gate electrode 7, and the second gate electrode 7 is formed. A medium-concentration P-type source / drain region 5 is formed in a region separated from the gate electrode 57.
4C and 55C are formed. Further, the P-type well region 2
A low-concentration N-type source region 4A is formed by implanting an N-type impurity (for example, phosphorus ion) with the photoresist film 41 having an opening 41a on the source formation region above 1 as a mask. Then, the first and second gate electrodes 7, 57
Side wall spacer film 4 so as to cover the side wall portion of
3 is formed, N-type impurities (for example, arsenic ions) are implanted using the photoresist film 44 having an opening 44a on the source / drain formation region on the P-type well region 21 as a mask to form a high concentration of N. Type source / drain region 4
B and 5B are formed. The N-type well region 51
A P-type impurity (for example, boron difluoride ion) is implanted on the photoresist film 45 having an opening 45a smaller than at least the medium-concentration P-type source / drain regions 54C and 55C to serve as a high concentration. P-type sauce
And a step of forming the drain regions 54B and 55B.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の半導体装置とその
製造方法に係る一実施形態について図面を参照しながら
説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a semiconductor device and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】図1は本発明の半導体装置とその製造方法
に係る一実施形態を説明するための断面図で、一例とし
てNチャネル型のLDMOSトランジスタ(A)とPチ
ャネル型の高耐圧MOSトランジスタ(B)とから成る
構成を示してある。尚、従来構成と同等な構成について
は同符号を付して説明を簡略化する。
FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining an embodiment of a semiconductor device and a manufacturing method thereof according to the present invention. As an example, an N-channel type LDMOS transistor (A) and a P-channel type high voltage MOS transistor ( B) is shown. It should be noted that the same components as those in the conventional configuration are designated by the same reference numerals to simplify the description.

【0016】図1おいて、1は一導電型、例えばP型の
半導体基板で、21はP型ウエル領域で、このP型ウエ
ル領域21内にN−層22が形成されると共に、P型ボ
ディー領域(PB)3が形成されている。また、前記P
型ボディー領域3内にはN型拡散領域4が形成され、前
記N−層22内にN型拡散領域5が形成されている。基
板表面にはゲート絶縁膜6を介してゲート電極7が形成
されており、このゲート電極7直下のP型ボディー領域
3の表面領域にはチャネル領域8が形成されている。
In FIG. 1, 1 is a semiconductor substrate of one conductivity type, for example, P type, 21 is a P type well region, an N − layer 22 is formed in this P type well region 21, and P type A body region (PB) 3 is formed. In addition, the P
An N type diffusion region 4 is formed in the mold body region 3, and an N type diffusion region 5 is formed in the N − layer 22. A gate electrode 7 is formed on the surface of the substrate via a gate insulating film 6, and a channel region 8 is formed in the surface region of the P-type body region 3 immediately below the gate electrode 7.

【0017】更に、前記N型拡散領域4をソース領域、
N型拡散領域5をドレイン領域とし、LOCOS酸化膜
9下のN−層22をドリフト領域として成るNチャネル
型のLDMOSトランジスタ(A)が構成されている。
尚、N型拡散領域4に隣接して前記P型ボディー領域3
の電位を取るためのP型拡散領域12が形成されてお
り、更に、前記P型ウエル領域21内に形成されたN−
層22は、ゲート電極7の下方で浅く形成され(第1の
N−層22A)、N型拡散領域(ドレイン領域)5近傍
で深く形成されている(第2のN−層22B)。このよ
うな構成を採用することで、前記Nチャネル型のLDM
OSトランジスタ(A)は高耐圧化並びにオン抵抗の低
減化が図られている。即ち、前記ゲート電極7の下方で
浅く形成された第1のN−層22Aの濃度は高く形成さ
れており、オン抵抗が小さくなり電流が流れやすくなる
と共に、N型拡散領域(ドレイン領域)5近傍(ドリフ
ト領域位置)の第2のN−層22Bの濃度は低く形成さ
れているので空乏層が拡大しやすくなり高耐圧化が図れ
る(図6に示す濃度分布図参照)。尚、本実施形態のN
チャネル型のLDMOSトランジスタでは、およそ30
V程度の耐圧を有している。
Further, the N-type diffusion region 4 is a source region,
An N-channel LDMOS transistor (A) having the N-type diffusion region 5 as a drain region and the N-layer 22 under the LOCOS oxide film 9 as a drift region is formed.
The P-type body region 3 is adjacent to the N-type diffusion region 4.
P-type diffusion region 12 for taking the potential of N- is formed, and the N-type diffusion region 12 formed in the P-type well region 21 is formed.
The layer 22 is shallowly formed below the gate electrode 7 (first N- layer 22A) and deeply formed near the N-type diffusion region (drain region) 5 (second N- layer 22B). By adopting such a configuration, the N-channel LDM
The OS transistor (A) is designed to have a high breakdown voltage and a low on-resistance. That is, the concentration of the first N-layer 22A, which is shallowly formed under the gate electrode 7, is formed to be high, the on-resistance is reduced, current easily flows, and the N-type diffusion region (drain region) 5 is formed. Since the concentration of the second N − layer 22B in the vicinity (drift region position) is formed to be low, the depletion layer is likely to expand and the breakdown voltage can be increased (see the concentration distribution chart shown in FIG. 6). In addition, N of the present embodiment
In a channel type LDMOS transistor, about 30
It has a breakdown voltage of about V.

【0018】また、51はN型ウエル領域で、このN型
ウエル領域51上の基板表面にゲート絶縁膜56を介し
てゲート電極57が形成されており、このゲート電極5
7直下の表面領域にはチャネル領域58が形成されてい
る。そして、前記ゲート電極57に隣接するようにP型
拡散領域54,55が形成され、このP型拡散領域54
をソース領域、P型拡散領域55をドレイン領域として
成るPチャネル型の高耐圧MOSトランジスタ(B)が
構成されている。尚、前記P型拡散領域54,55は、
それぞれ低濃度のP型拡散領域54A,55A、中濃度
のP型拡散領域54C,55C及び高濃度のP型拡散領
域54B,55Bとで形成されており、本実施形態のP
チャネル型の高耐圧MOSトランジスタでは、およそ3
0V程度の耐圧を有している。
Further, 51 is an N-type well region, and a gate electrode 57 is formed on the substrate surface on the N-type well region 51 via a gate insulating film 56.
A channel region 58 is formed in the surface region immediately below 7. Then, P-type diffusion regions 54 and 55 are formed adjacent to the gate electrode 57, and the P-type diffusion regions 54 are formed.
Is a source region and the P-type diffusion region 55 is a drain region, thereby forming a P-channel type high breakdown voltage MOS transistor (B). The P-type diffusion regions 54 and 55 are
P-type diffusion regions 54A and 55A of low concentration, P-type diffusion regions 54C and 55C of medium concentration, and P-type diffusion regions 54B and 55B of high concentration are formed, respectively.
In a channel type high voltage MOS transistor, about 3
It has a breakdown voltage of about 0V.

【0019】以下、図示した説明は省略するが、全面が
層間絶縁膜で被覆された後に、前記N型拡散領域4,5
及びP型拡散領域54,55にコンタクトするようにソ
ース電極,ドレイン電極が形成されるものである。
Although not shown in the drawings, the N type diffusion regions 4 and 5 are formed after the entire surface is covered with an interlayer insulating film.
The source electrode and the drain electrode are formed so as to contact the P-type diffusion regions 54 and 55.

【0020】本発明の特徴は、上述したようなNチャネ
ル型のLDMOSトランジスタ(A)とPチャネル型の
高耐圧MOSトランジスタ(B)とを作り込み形成した
際の、DMOSトランジスタ形成工程内のP型ボディー
領域3を形成する工程のイオン注入工程と同一工程によ
り、Pチャネル型の高耐圧MOSトランジスタ(B)の
P型拡散領域54,55を構成する中濃度のP型拡散領
域54C,55C(LP)が形成されていることであ
る。そして、このような中濃度のP型拡散領域54C,
55Cが形成されたことで、Pチャネル型の高耐圧MO
Sトランジスタ(B)は、従来構成に比して低オン抵抗
化が図られている。しかも、本工程は、Nチャネル型の
LDMOSトランジスタ(A)の製造工程内のイオン注
入工程を援用しているため、いたずらに製造工数が増大
するということはない。
The feature of the present invention is that the P-channel PMOS in the DMOS transistor forming step when the N-channel type LDMOS transistor (A) and the P-channel type high breakdown voltage MOS transistor (B) as described above are formed in advance. By the same process as the ion implantation process of forming the mold body region 3, medium-concentration P-type diffusion regions 54C and 55C (which constitute the P-type diffusion regions 54 and 55 of the P-channel type high breakdown voltage MOS transistor (B)) are formed. LP) is formed. Then, such a medium concentration P-type diffusion region 54C,
Due to the formation of 55C, a P-channel high breakdown voltage MO
The S-transistor (B) has a lower on-resistance than the conventional configuration. Moreover, since this process uses the ion implantation process in the manufacturing process of the N-channel type LDMOS transistor (A), the manufacturing man-hour does not increase unnecessarily.

【0021】以下、上述した半導体装置の製造方法につ
いて図面を参照しながら説明する。
A method of manufacturing the above-mentioned semiconductor device will be described below with reference to the drawings.

【0022】図2(a)において、P型半導体基板1に
はP型ウエル21及びN型ウエル51が形成されてお
り、この上にパッド酸化膜30を形成した後に、P型ウ
エル領域21内に開口部31aを有するホトレジスト膜
31をマスクにして後工程でドリフト領域と成るN−層
22を形成するための2種類のN型不純物(例えば、ヒ
素イオンとリンイオン)をイオン注入して、第1,第2
のイオン注入層32,33を形成する。尚、本工程の注
入条件は、例えば、ヒ素イオンをおよそ160KeVの
加速電圧で、3×1012/cm2の注入量で、そしてリ
ンイオンをおよそ50KeVの加速電圧で、4×1012
/cm2の注入量で行う。
In FIG. 2A, a P-type well 21 and an N-type well 51 are formed in the P-type semiconductor substrate 1, and a pad oxide film 30 is formed on the P-type well 21 and then in the P-type well region 21. Using the photoresist film 31 having the opening 31a as a mask, two types of N-type impurities (for example, arsenic ions and phosphorus ions) for forming the N − layer 22 to be a drift region in a later step are ion-implanted, and First and second
Ion implantation layers 32 and 33 are formed. The implantation conditions in this step are, for example, arsenic ions at an acceleration voltage of about 160 KeV and an implantation dose of 3 × 10 12 / cm 2 , and phosphorus ions at an acceleration voltage of about 50 KeV and 4 × 10 12 respectively.
/ Cm 2 injection amount.

【0023】次に、図2(b)において、前記基板1上
に形成したシリコン窒化膜34をマスクにして前記基板
表面を選択酸化しておよそ7300Å程度の膜厚のLO
COS酸化膜9を形成すると共に、上述したように前記
基板表層に注入しておいたヒ素イオンとリンイオンの拡
散係数の差から前記ヒ素イオンが前記基板1内部に拡散
されて比較的基板表層に第1のN−層22Aが形成さ
れ、また前記リンイオンが前記基板1内部に拡散されて
前記P型ウエル領域21内の比較的深い位置に第2のN
−層22Bが形成される。
Next, in FIG. 2B, the surface of the substrate is selectively oxidized by using the silicon nitride film 34 formed on the substrate 1 as a mask to form an LO film having a film thickness of about 7300Å.
While the COS oxide film 9 is formed, the arsenic ions are diffused into the substrate 1 due to the difference in the diffusion coefficient between the arsenic ions and the phosphorus ions implanted in the surface layer of the substrate as described above, so that the arsenic ions are relatively diffused into the surface layer of the substrate. 1A N-layer 22A is formed, and the phosphorus ions are diffused into the substrate 1 to form a second N-layer at a relatively deep position in the P-type well region 21.
A layer 22B is formed.

【0024】続いて、図3(a)において、前記P型ウ
エル領域21内のソース形成領域上及び前記N型ウエル
領域51内のソース・ドレイン形成領域上の前記基板1
上に開口部39aを有するホトレジスト膜39を形成し
た後に、このホトレジスト膜39をマスクにして前記P
型ウエル領域21内のソース形成領域及び前記N型ウエ
ル領域51内のソース・ドレイン形成領域の前記基板表
層にP型不純物(例えば、ボロンイオン)をイオン注入
し拡散することで、前記ソース形成領域の前記第2のN
−層22Bを形成するリンイオンをこのボロンイオンで
相殺してこのソース形成領域の第2のN−層22Bを消
滅させると共に、前記Pチャネル型の高耐圧MOSトラ
ンジスタ(B)のソース・ドレイン形成領域に低濃度の
P型拡散領域54A,55A(P−)を形成する。尚、
本工程では、例えば、ボロンイオンをおよそ80KeV
の加速電圧で、8×1012/cm2の注入量で注入した
後、およそ1100℃で2時間熱拡散させることで、低
濃度のP型拡散領域54A,55A(P−)はおよそ1
×1017/cm3程度の濃度を有する。ここで、図6は
前述したヒ素イオン(実線で示す)とリンイオン(点線
で示す)とボロンイオン(一点鎖線で示す)がそれぞれ
拡散された際の不純物濃度分布を示す図で、図からわか
るように基板のリンイオンを親とする濃度分布は、ボロ
ンイオンを親とする濃度分布と重合して相殺されること
になる。
Subsequently, in FIG. 3A, the substrate 1 is formed on the source formation region in the P-type well region 21 and the source / drain formation region in the N-type well region 51.
After the photoresist film 39 having the opening 39a is formed on the photoresist film 39, the photoresist film 39 is used as a mask.
The source formation region is formed by ion-implanting and diffusing a P-type impurity (for example, boron ion) into the substrate surface layer of the source formation region in the type well region 21 and the source / drain formation region in the N-type well region 51. The second N of
-The phosphorus ions forming the layer 22B are offset by the boron ions to eliminate the second N-layer 22B in the source forming region, and the source / drain forming region of the P-channel type high breakdown voltage MOS transistor (B) is formed. Then, low-concentration P-type diffusion regions 54A and 55A (P-) are formed. still,
In this step, for example, boron ions are added to about 80 KeV.
At a accelerating voltage of 8 × 10 12 / cm 2 and then thermally diffused at about 1100 ° C. for 2 hours, so that the low-concentration P-type diffusion regions 54A and 55A (P−) have about 1
× having a concentration of about 10 17 / cm 3. Here, FIG. 6 is a diagram showing an impurity concentration distribution when the above-mentioned arsenic ion (shown by a solid line), phosphorus ion (shown by a dotted line), and boron ion (shown by a one-dot chain line) are respectively diffused. Further, the concentration distribution of the substrate having phosphorus ions as a parent is offset by the concentration distribution of boron ions having a parent.

【0025】このように本発明では、ドリフト領域を形
成する際に拡散係数の異なるヒ素イオンとリンイオンの
拡散係数の差を利用して、ソース形成領域側の基板深く
に形成された第2のN−層22Bを、後工程で注入され
るボロンイオンを拡散させることで相殺して、このソー
ス形成領域側には基板表層に形成された第1のN−層2
2Aだけが残ることとなり、オン抵抗の低減化が図られ
たNチャネル型のLDMOSトランジスタ(A)を比較
的簡単な製造工程で提供することができる。
As described above, in the present invention, when the drift region is formed, the difference in the diffusion coefficient between the arsenic ion and the phosphorus ion having different diffusion coefficients is used to form the second N formed deep in the substrate on the source forming region side. -The layer 22B is offset by diffusing boron ions implanted in a later step, and the first N-layer 2 formed on the substrate surface layer on the source formation region side.
Since only 2A remains, it is possible to provide the N-channel LDMOS transistor (A) whose ON resistance is reduced by a relatively simple manufacturing process.

【0026】次に、図3(b)において、前記基板1上
におよそ800Å程度の膜厚の第1,第2のゲート絶縁
膜6,56を形成した後に、この第1のゲート絶縁膜6
から前記LOCOS酸化膜9上にまたがるようにおよそ
2500Å程度の膜厚のゲート電極7を形成すると共
に、この第2のゲート絶縁膜56上に同じくおよそ25
00Å程度の膜厚の第2のゲート電極57を形成する。
Next, in FIG. 3B, after forming the first and second gate insulating films 6 and 56 having a film thickness of about 800 Å on the substrate 1, the first gate insulating film 6 is formed.
A gate electrode 7 having a thickness of about 2500 Å is formed so as to extend over the LOCOS oxide film 9 from the above, and a thickness of about 25 is also formed on the second gate insulating film 56.
A second gate electrode 57 having a film thickness of about 00Å is formed.

【0027】続いて、図4(a)において、前記Nチャ
ネル型のLDMOSトランジスタ(A)のゲート電極7
及びドレイン形成領域を被覆し、更に前記Pチャネル型
の高耐圧MOSトランジスタ(B)のソース・ドレイン
形成領域上の一部以外を被覆するように形成した開口部
40aを有するホトレジスト膜40をマスクにしてP型
不純物(例えば、ボロンイオン)を注入し拡散すること
で前記ゲート電極7の一端部に隣接するようにP型ボデ
ィー領域3を形成すると共に、Pチャネル型の高耐圧M
OSトランジスタ(B)のソース・ドレイン形成領域上
の一部に中濃度のP型拡散領域54C,55C(LP)
を形成する。尚、本工程は、例えば、ボロンイオンをお
よそ40KeVの加速電圧で、5×1013/cm2の注
入量で注入した後、およそ1050℃で2時間熱拡散さ
せることで、P型ボディー領域3及び中濃度のP型拡散
領域54C,55C(LP)はおよそ5×1017/cm
3程度の濃度を有する。
Subsequently, in FIG. 4A, the gate electrode 7 of the N-channel LDMOS transistor (A).
And a drain forming region, and a photoresist film 40 having an opening 40a formed so as to cover a portion other than a part of the source / drain forming region of the P-channel type high breakdown voltage MOS transistor (B) as a mask. By implanting and diffusing a P-type impurity (for example, boron ion) to form a P-type body region 3 adjacent to one end of the gate electrode 7 and a P-channel type high breakdown voltage M.
Medium concentration P-type diffusion regions 54C and 55C (LP) are formed on a part of the source / drain formation region of the OS transistor (B).
To form. In this step, for example, boron ions are implanted at an accelerating voltage of about 40 KeV at a dose of 5 × 10 13 / cm 2 and then thermally diffused at about 1050 ° C. for 2 hours to form the P-type body region 3 And the medium-concentration P-type diffusion regions 54C and 55C (LP) are approximately 5 × 10 17 / cm 2.
It has a concentration of about 3 .

【0028】更に、図4(b)において、前記P型ボデ
ィー領域3内に形成するソース形成領域上に開口部41
aを有するホトレジスト膜41をマスクにしてN型不純
物(例えば、リンイオン)を注入してNチャネル型のL
DMOSトランジスタ(A)のソース領域を構成する低
濃度のN型拡散領域4Aを形成する。尚、本工程は、例
えば、リンイオンをおよそ40KeVの加速電圧で、
3.5×1013/cm2の注入量で注入する。
Further, in FIG. 4B, an opening 41 is formed on the source forming region formed in the P type body region 3.
Using the photoresist film 41 having a as a mask, N-type impurities (for example, phosphorus ions) are implanted to form an N-channel type L.
A low-concentration N-type diffusion region 4A forming the source region of the DMOS transistor (A) is formed. In this step, for example, phosphorus ions are accelerated at an acceleration voltage of about 40 KeV,
Implant at a dose of 3.5 × 10 13 / cm 2 .

【0029】続いて、図5(a)において、前記第1及
び第2のゲート電極7,57の側壁部を被覆するように
サイドウォールスペーサ膜43を形成し、前記Nチャネ
ル型のLDMOSトランジスタ(A)のソース・ドレイ
ン形成領域上に開口部44aを有するホトレジスト膜4
4をマスクにしてN型不純物(例えば、ヒ素イオン)を
注入してNチャネル型のLDMOSトランジスタ(A)
のソース・ドレイン領域を構成する高濃度のN型拡散領
域4B,5B(N+)を形成する。尚、本工程は、例え
ば、ヒ素イオンをおよそ80KeVの加速電圧で、5×
1015/cm2の注入量で注入する。
Then, in FIG. 5A, a sidewall spacer film 43 is formed so as to cover the sidewalls of the first and second gate electrodes 7 and 57, and the N-channel LDMOS transistor ( A) A photoresist film 4 having an opening 44a on the source / drain formation region
N-type LDMOS transistor (A) by implanting N-type impurities (for example, arsenic ions) using 4 as a mask
The high-concentration N-type diffusion regions 4B and 5B (N +) that form the source / drain regions are formed. In this step, for example, arsenic ions are accelerated by an acceleration voltage of about 80 KeV and 5 ×.
Implant at a dose of 10 15 / cm 2 .

【0030】更に、図5(b)において、前記P型ボデ
ィー領域3の電位を取るためのP型拡散領域形成位置で
ある前記N型拡散領域4に隣接する位置上及びPチャネ
ル型の高耐圧MOSトランジスタ(B)のソース・ドレ
イン形成領域上の一部(少なくとも前記中濃度のP型拡
散領域54C,55C(LP)よりも小さいサイズ)に
開口部45aを有するホトレジスト膜45をマスクにし
てP型不純物(例えば、二フッ化ボロンイオン)を注入
して、前記N型拡散領域4に隣接するP型拡散領域12
を形成すると共に、Pチャネル型の高耐圧MOSトラン
ジスタ(B)のソース・ドレイン形成領域に高濃度のP
型拡散領域54B,55B(P+)を形成する。尚、本
工程は、例えば、二フッ化ボロンイオンをおよそ60K
eVの加速電圧で、4×1015/cm2の注入量で注入
することで、P型拡散領域12及び高濃度のP型拡散領
域54B,55B(P+)はおよそ5×1019/cm3
程度の濃度を有する。
Further, in FIG. 5B, on the position adjacent to the N-type diffusion region 4 which is the P-type diffusion region forming position for taking the potential of the P-type body region 3 and the P-channel type high breakdown voltage. Using a photoresist film 45 having an opening 45a as a mask in a portion (at least a size smaller than the medium concentration P-type diffusion regions 54C and 55C (LP)) on the source / drain formation region of the MOS transistor (B), P A P-type diffusion region 12 adjacent to the N-type diffusion region 4 by implanting a type impurity (for example, boron difluoride ion).
And a high concentration of P in the source / drain formation region of the P-channel type high breakdown voltage MOS transistor (B).
The type diffusion regions 54B and 55B (P +) are formed. In this step, for example, boron difluoride ion is about 60K.
The P-type diffusion region 12 and the high-concentration P-type diffusion regions 54B and 55B (P +) are implanted at an accelerating voltage of eV at an implantation amount of 4 × 10 15 / cm 2 , and the implantation amount is about 5 × 10 19 / cm 3.
Have a degree of concentration.

【0031】以下、従来構成と同様に層間絶縁膜を形成
した後に、層間絶縁膜を介してソース電極、ドレイン電
極を形成して半導体装置を完成させる。
After the interlayer insulating film is formed as in the conventional structure, the source electrode and the drain electrode are formed through the interlayer insulating film to complete the semiconductor device.

【0032】以上、説明したように本発明の半導体装置
の製造方法では、前記ドリフト領域と成るN−層22を
形成する際に、拡散係数の異なるヒ素イオンとリンイオ
ンと、このリンイオンの拡散係数とほぼ同程度かそれ以
上の拡散係数を有するボロンイオンとの拡散係数の差を
利用して形成しているため、製造工程が簡便である。ま
た、このN−層22を形成する際に注入するボロンイオ
ンは、Pチャネル型の高耐圧MOSトランジスタ(B)
のP型拡散領域54,55を構成する低濃度のP型拡散
領域54A,55A(P−)を形成する工程のイオン注
入工程と同一工程であるため、いたずらに製造工数が増
大するということはない。
As described above, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, when the N − layer 22 which becomes the drift region is formed, the arsenic ion and the phosphorus ion having different diffusion coefficients and the diffusion coefficient of the phosphorus ion are used. The manufacturing process is simple because it is formed by utilizing the difference in the diffusion coefficient from the boron ion having the diffusion coefficient that is substantially the same or higher. Further, the boron ions implanted when forming the N − layer 22 are P-channel type high breakdown voltage MOS transistor (B).
Since it is the same process as the ion implantation process of the process of forming the low-concentration P-type diffusion regions 54A and 55A (P−) forming the P-type diffusion regions 54 and 55, the manufacturing man-hours increase unnecessarily. Absent.

【0033】更に、Nチャネル型のLDMOSトランジ
スタ(A)とPチャネル型の高耐圧MOSトランジスタ
(B)とを作り込み形成した際の、LDMOSトランジ
スタ形成工程内のP型ボディー領域3を形成する工程の
イオン注入工程と同一工程により、Pチャネル型の高耐
圧MOSトランジスタ(B)のP型拡散領域54,55
を構成する中濃度のP型拡散領域54C,55Cが形成
されていることで、Pチャネル型の高耐圧MOSトラン
ジスタ(B)は、従来構成に比して低オン抵抗化が図れ
る。しかも、本工程は、Nチャネル型のLDMOSトラ
ンジスタ(A)の製造工程内のイオン注入工程を援用し
ているため、いたずらに製造工数が増大するということ
はない。
Further, a step of forming the P type body region 3 in the LDMOS transistor forming step when the N channel type LDMOS transistor (A) and the P channel type high breakdown voltage MOS transistor (B) are formed in advance. By the same process as the ion implantation process of the above, the P type diffusion regions 54 and 55 of the P channel type high breakdown voltage MOS transistor (B) are formed.
By forming the P-type diffusion regions 54C and 55C having the medium concentration forming the above, the P-channel type high breakdown voltage MOS transistor (B) can have a lower ON resistance than the conventional configuration. Moreover, since this process uses the ion implantation process in the manufacturing process of the N-channel type LDMOS transistor (A), the manufacturing man-hour does not increase unnecessarily.

【0034】また、図7は本発明の他の実施形態を説明
するための図であり、一実施形態と異なる特徴は、Pチ
ャネル型の高耐圧MOSトランジスタ(B)のP型拡散
領域64,65を構成する低濃度のP型拡散領域64
A,65Aと高濃度のP型拡散領域64B,65Bとの
関係であり、低濃度のP型拡散領域64A,65Aの形
成深さよりも深い領域まで高濃度のP型拡散領域64
B,65Bが形成されており、一実施形態と同様にこの
高濃度のP型拡散領域64B,65Bよりも広く、かつ
深く中濃度のP型拡散領域64C,65Cが形成されて
いるものである。
FIG. 7 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention. The feature different from the one embodiment is that the P-type diffusion region 64 of the P-channel type high breakdown voltage MOS transistor (B), Low-concentration P-type diffusion region 64 forming 65
The relationship between A and 65A and the high-concentration P-type diffusion regions 64B and 65B is such that the high-concentration P-type diffusion region 64 extends to a region deeper than the formation depth of the low-concentration P-type diffusion regions 64A and 65A.
B and 65B are formed, and P-type diffusion regions 64C and 65C of medium concentration are formed wider and deeper than the P-type diffusion regions 64B and 65B of high concentration as in the embodiment. .

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明の半導体装置によれば、ドリフト
領域と成る低濃度層が、少なくともゲート電極下では浅
く、かつドレイン領域近傍では深く形成されることで、
高耐圧化並びにオン抵抗の低減化が図れる。尚、このド
リフト領域の形成工程は、拡散係数の異なるヒ素イオン
とリンイオンと、このリンイオンの拡散係数とほぼ同程
度かそれ以上の拡散係数を有するボロンイオンとの拡散
係数の差を利用して形成しているため、製造工程が簡便
である。また、このドリフト領域を形成する際に注入す
るボロンイオンは、Pチャネル型の高耐圧MOSトラン
ジスタの低濃度のP型拡散領域を形成する工程のイオン
注入工程と同一工程であるため、いたずらに製造工数が
増大するということはない。
According to the semiconductor device of the present invention, the low-concentration layer serving as the drift region is formed shallow at least under the gate electrode and deep near the drain region.
High breakdown voltage and reduction of on-resistance can be achieved. The drift region is formed by utilizing the difference in diffusion coefficient between arsenic ions and phosphorus ions having different diffusion coefficients and boron ions having a diffusion coefficient substantially equal to or higher than the diffusion coefficient of the phosphorus ions. Therefore, the manufacturing process is simple. Further, the boron ions implanted when forming the drift region are the same process as the ion implantation process of the process of forming the low-concentration P-type diffusion region of the P-channel type high withstand voltage MOS transistor, so that they are produced unnecessarily. There is no increase in man-hours.

【0036】更に、Nチャネル型のLDMOSトランジ
スタとPチャネル型の高耐圧MOSトランジスタとを作
り込み形成した際の、DMOSトランジスタ形成工程を
援用してPチャネル型の高耐圧MOSトランジスタの中
濃度のP型拡散領域が形成され、このようなPチャネル
型の高耐圧MOSトランジスタは、従来構成に比して低
オン抵抗化が図れる。
Further, when an N-channel type LDMOS transistor and a P-channel type high withstand voltage MOS transistor are formed and formed, the PMOS of the P channel type high withstand voltage MOS transistor of a medium concentration is assisted by utilizing the DMOS transistor forming process. Since the type diffusion region is formed, such a P-channel type high breakdown voltage MOS transistor can have a lower ON resistance than the conventional configuration.

【0037】しかも、前記中濃度のP型拡散領域の形成
工程は、Nチャネル型のLDMOSトランジスタの製造
工程内のイオン注入工程を援用しているため、いたずら
に製造工数が増大するということはない。
Moreover, since the step of forming the medium-concentration P-type diffusion region uses the ion implantation step in the step of manufacturing the N-channel LDMOS transistor, the number of manufacturing steps does not unnecessarily increase. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device of the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device of the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the method for manufacturing the semiconductor device of the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を
示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the method for manufacturing the semiconductor device of the embodiment of the present invention.

【図6】本発明のドリフト領域形成原理を説明するため
の各種イオンの濃度分布図である。
FIG. 6 is a concentration distribution chart of various ions for explaining a principle of forming a drift region of the present invention.

【図7】本発明の他の実施形態の半導体装置の製造方法
を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing a semiconductor device of another embodiment of the present invention.

【図8】従来の半導体装置を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a conventional semiconductor device.

【図9】従来の半導体装置を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a conventional semiconductor device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 29/78 (56)参考文献 特開 平7−307394(JP,A) 特開 昭62−274767(JP,A) 特開 平2−138756(JP,A) 特開 平2−280342(JP,A) 特開 平5−36719(JP,A) 特開 昭61−88553(JP,A) 特開 平10−189762(JP,A) 特開 昭61−174667(JP,A) 特開 平8−181218(JP,A) 特開 昭63−70555(JP,A) 特開 平6−21353(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 27/085 - 27/092 H01L 21/8234 - 21/8238 H01L 29/78 H01L 21/336 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H01L 29/78 (56) References JP-A-7-307394 (JP, A) JP-A-62-274767 (JP, A) Kaihei 2-138756 (JP, A) JP-A-2-280342 (JP, A) JP-A-5-36719 (JP, A) JP-A-61-88553 (JP, A) JP-A-10-189762 ( JP, A) JP 61-174667 (JP, A) JP 8-181218 (JP, A) JP 63-70555 (JP, A) JP 6-21353 (JP, A) (58 ) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 27/085-27/092 H01L 21/8234-21/8238 H01L 29/78 H01L 21/336

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ソース領域、チャネル領域及びドレイン
領域を有し、更に前記チャネル領域上にゲート電極が形
成されており、前記チャネル領域及びドレイン領域間に
ドリフト領域が形成されて成る第1のMOSトランジス
タと、ソース領域、チャネル領域及びドレイン領域を有
し、更に前記チャネル領域上にゲート電極が形成されて
成る第2のMOSトランジスタとを有する半導体装置に
おいて、 前記第1のMOSトランジスタ内のドリフト領域が少な
くとも前記ゲート電極下では浅く、かつ前記ドレイン領
域近傍では深く形成されていること、及び前記浅く形成されたドリフト領域の濃度が、前記深
く形成されたドリフト領域の濃度よりも高いこと を特徴
とする半導体装置。
1. A first MOS comprising a source region, a channel region and a drain region, a gate electrode formed on the channel region, and a drift region formed between the channel region and the drain region. A semiconductor device having a transistor and a second MOS transistor having a source region, a channel region and a drain region, and further having a gate electrode formed on the channel region, wherein the drift region in the first MOS transistor is provided. Is formed at least under the gate electrode and deep near the drain region, and the concentration of the shallowly formed drift region is
A semiconductor device characterized in that the concentration is higher than the concentration of a drift region that has been formed .
【請求項2】 第1導電型の半導体基板上に第1のMO
Sトランジスタ及び第2のMOSトランジスタとが形成
された半導体装置において、 前記第1のMOSトランジスタは、前記基板内に形成さ
れた第1導電型ウエル領域と、 前記第1導電型ウエル領域上に第1のゲート絶縁膜を介
して形成された第1のゲート電極と、 前記第1のゲート電極に隣接するように形成された第1
導電型ボディー領域と、 前記第1導電型ボディー領域内に形成された第2導電型
のソース領域並びにチャネル領域と、 前記第1導電型ボディー領域と離間された位置に形成さ
れた第2導電型のドレイン領域と、 前記チャネル領域から前記ドレイン領域にかけて、少な
くとも前記第1のゲート電極下では浅く、かつドレイン
領域近傍では深く形成された第2導電型のドリフト領域
とから構成され、かつ前記浅く形成されたドリフト領域
の濃度が、前記深く形成されたドリフト領域の濃度より
も高く形成され、 前記第2のMOSトランジスタは、前記基板内に形成さ
れた第2導電型ウエル領域と、 前記第2導電型ウエル領域上に第2のゲート絶縁膜を介
して形成された第2のゲート電極と、 前記第2のゲート電極に隣接するように低濃度ソース・
ドレイン領域と、高濃度ソース・ドレイン領域と、低濃
度ソース・ドレイン領域よりも高く高濃度ソース・ドレ
イン領域よりも低い中濃度のソース・ドレイン領域とか
ら構成されていることを特徴とする半導体装置。
2. A first MO on a semiconductor substrate of the first conductivity type.
S-transistor and second MOS transistor are formed
In the semiconductor device described above, the first MOS transistor is formed in the substrate.
A first conductive type well region and a first gate insulating film on the first conductive type well region.
And a first gate electrode formed adjacent to the first gate electrode.
A conductive type body region and a second conductive type formed in the first conductive type body region
Is formed at a position separated from the source region and the channel region of the first conductivity type body region.
A second conductive type drain region and a small amount from the channel region to the drain region.
Shallow at least under the first gate electrode and drain
Drift region of the second conductivity type formed deep near the region
And the shallowly formed drift region
Is higher than the concentration of the deeply formed drift region.
And the second MOS transistor is formed in the substrate.
A second conductive type well region and a second gate insulating film on the second conductive type well region.
And a low-concentration source formed so as to be adjacent to the second gate electrode.
Drain region, high concentration source / drain region, low concentration
Higher than the source / drain region
Source / drain regions with a medium concentration lower than the in region
A semiconductor device comprising:
【請求項3】 前記第1のMOSトランジスタがNチャ
ネル型のLDMOSトランジスタで、前記第2のMOS
トランジスタがPチャネル型の高耐圧MOSトランジス
タであることを特徴とする請求項1あるいは請求項2に
記載の半導体装置。
3. The first MOS transistor is an N-channel transistor.
A second LDMOS transistor,
High-voltage MOS transistor with P-channel type transistor
In claim 1 or claim 2, characterized in that
The semiconductor device described.
【請求項4】 第1導電型の半導体基板上に第1のMO
Sトランジスタ及び第2のMOSトランジスタとが形成
された半導体装置の製造方法において、 第1導電型ウエル領域及び第2導電型ウエル領域が形成
された第1導電型の半導体基板上の前記第1導電型ウエ
ル領域上の一部に開口部を有するホトレジスト膜を形成
した後に、このホトレジスト膜をマスクにして拡散係数
の異なる2種類の第2導電型不純物をイオン注入する工
程と、 前記基板上のある領域に耐酸化性膜を形成した後にこの
耐酸化性膜をマスクに選択酸化してLOCOS酸化膜を
形成すると共に、2種類の第2導電型不純物のそれぞれ
の拡散係数の差から前記第1導電型ウエル領域内の比較
的深い位置及び比較的基板表層のそれぞれに低濃度の第
2導電型層を形成する工程と、 前記第1導電型ウエル領域内のソース形成領域上及び前
記第2導電型ウエル領域内のソース・ドレイン形成領域
上に開口部を有するホトレジスト膜をマスクにして第1
導電型ウエル領域内のソース形成領域及び第2導電型ウ
エル領域内のソース・ドレイン形成領域の前記基板表層
に第1導電型不純物をイオン注入し拡散させることで、
前記第1導電型ウエル領域内のソース形成領域の比較的
深い位置に形成された第2導電型層をこの第1導電型不
純物の拡散で相殺すると共に、第2導電型ウエル領域内
のソース・ドレイン形成領域に第1の第1導電型ソース
・ドレイン領域を形成する工程と、 前記第1導電型ウエル領域上のLOCOS酸化膜以外の
領域上に第1のゲート 絶縁膜を形成すると共に前記第2
導電型ウエル領域上のLOCOS酸化膜以外の領域上に
第2のゲート絶縁膜を形成する工程と、 前記第1及び第2のゲート絶縁膜上にそれぞれ第1及び
第2のゲート電極を形成する工程と、 前記第1導電型ウエル領域上の第1のゲート電極及びド
レイン形成領域上を被覆すると共に前記第2導電型ウエ
ル領域上のソース・ドレイン形成領域上の一部に開口部
を有するホトレジスト膜をマスクにして第1導電型不純
物を注入し拡散することで前記第1のゲート電極の一端
部に隣接するように第1導電型ボディー領域を形成する
と共に、前記第2のゲート電極から離間された領域に第
2の第1導電型ソース・ドレイン領域を形成する工程
前記第1導電型ウエル領域上のソース形成領域上に開口
部を有するホトレジスト膜をマスクにして第2導電型不
純物を注入して第1の第2導電型ソース領域を形成する
工程と、 前記第1のゲート電極及び第2のゲート電極の側壁部に
サイドウォールスペーサ膜を形成した後に第1導電型ウ
エル領域上のソース・ドレイン形成領域上に開口部を有
するホトレジスト膜をマスクにして第2導電型不純物を
注入して第2の第2導電型ソース・ドレイン領域を形成
する工程と、 前記第2導電型ウエル領域上に少なくとも前記第2の第
1導電型ソース・ドレイン領域よりも小さい開口部を有
するホトレジスト膜をマスクにして第1導電型不純物を
注入して第3の第1導電型ソース・ドレイン領域を形成
する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造
方法。
4. A first MO on a semiconductor substrate of the first conductivity type.
S-transistor and second MOS transistor are formed
In the method of manufacturing a semiconductor device, the first conductivity type well region and the second conductivity type well region are formed.
Of the first conductivity type wafer on the first conductivity type semiconductor substrate
Forming a photoresist film with an opening in a part of the area
Then, using this photoresist film as a mask, the diffusion coefficient
Of ion implantation of two types of second conductivity type impurities
The extent and, after forming an oxidation-resistant film area on the substrate
Selectively oxidize the LOCOS oxide film using the oxidation resistant film as a mask.
Formed and each of two types of second conductivity type impurities
Comparison in the well region of the first conductivity type from the difference in diffusion coefficient of
At a relatively deep position and relatively low surface concentration
Forming a second conductivity type layer, and on and before the source formation region in the first conductivity type well region.
Source / drain formation region in the second conductivity type well region
First using a photoresist film having an opening above as a mask
A source formation region and a second conductivity type window in the conductivity type well region.
The surface layer of the substrate in the source / drain formation region in the L region
By implanting and diffusing the first conductivity type impurity into
The source formation region in the well region of the first conductivity type is relatively
The second conductivity type layer formed in the deep position is
In the well region of the second conductivity type, it is offset by the diffusion of pure substances.
In the source / drain formation region of the first source of the first conductivity type
A step of forming a drain region and a step other than the LOCOS oxide film on the first conductivity type well region.
Forming a first gate insulating film on the region,
On the region other than the LOCOS oxide film on the conductivity type well region
Forming a second gate insulating film, and forming a first and a second gate insulating film on the first and second gate insulating films, respectively.
Forming a second gate electrode, and forming a first gate electrode and a gate on the first conductivity type well region.
The second conductive type wafer is coated on the rain forming region and
Opening on the source / drain formation region
Of the first conductivity type using a photoresist film having
One end of the first gate electrode by injecting and diffusing an object
A first conductivity type body region is formed so as to be adjacent to the portion
Along with the second gate electrode, a region separated from the second gate electrode is
Second source-drain region forming step
And an opening on the source formation region on the first conductivity type well region.
Of the second conductivity type using the photoresist film having
Implant pure material to form first and second conductivity type source regions
And the sidewalls of the first and second gate electrodes
After forming the sidewall spacer film, the first conductivity type window is formed.
There is an opening on the source / drain formation region on the L region.
Using the photoresist film as a mask, impurities of the second conductivity type are removed.
Implant to form second second conductivity type source / drain regions
And at least the second second well region on the second conductivity type well region.
Opening smaller than 1 conductivity type source / drain region
Using the photoresist film as a mask, impurities of the first conductivity type are removed.
Implant to form third first conductivity type source / drain regions
Of a semiconductor device having the following steps:
Method.
【請求項5】 前記低濃度の第2導電層が、拡散係数の
異なる2種類の第2導電型不純物と、この一方の第2導
電型不純物の拡散係数とほぼ同程度かそれ以上の拡散係
数を有する第1導電型不純物との拡散係数の差を利用し
て形成されていることを特徴とする請求項4に記載の半
導体装置の製造方法。
5. The low-concentration second conductive layer has a diffusion coefficient of
Two different types of second conductivity type impurities and one of the second conductivity type
Diffusion coefficient approximately equal to or higher than the diffusion coefficient of electric impurities
Utilizing the difference in diffusion coefficient from the first conductivity type impurity having a number
5. The half according to claim 4, wherein the half is formed by
A method for manufacturing a conductor device.
【請求項6】 前記第2の第1導電型ソース・ドレイン
領域の濃度は、前記第1の第1導電型ソース・ドレイン
領域の濃度よりも高く前記第3の第1導電型ソース・ド
レイン領域の濃度よりも低い中濃度であることを特徴と
する請求項4に記載の半導体装置の製造方法。
6. The second source / drain of the first conductivity type
The concentration of the region is the first conductivity type source / drain.
Higher than the concentration of the region, the third source-type source
It is characterized by a medium density lower than that of the rain region
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein
【請求項7】 前記第1のMOSトランジスタがNチャ
ネル型のLDMOSトランジスタで、前記第2のMOS
トランジスタがPチャネル型の高耐圧MOSトランジス
タであることを特徴とする請求項4あるいは請求項5あ
るいは請求項6に記載の半導体装置の製造方法。
7. The first MOS transistor is an N-channel transistor.
A second LDMOS transistor,
High-voltage MOS transistor with P-channel type transistor
Claim 4 or Claim 5
7. A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6.
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